机械设计基础考研真题分析计算题部分汇总.docx
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1、机械设计根底考研真题分析计算局部题目汇总二分析计算题1如下图的蜗杆传动和圆锥齿轮传动的组合,输出轴上的圆锥齿轮z,的转向心n,。(1)为使中间轴上的轴向力能抵消一局部,试确定卜T蜗杆传动的螺旋线方向和蜗杆的转向;(2)在图上标出各轮轴向力的方向。N2图示为某转轴由一对30307E型号的圆锥滚子轴承_Z2_支承。轴承所受的径向负荷:R.=8000N,R2=5000N,轴上作用的轴向负荷Fa=1000N,载荷系数fp=1.2,轴承内部轴向力计算公式为S=R2Y;e=0.3;当ARe时,X=1,Y=0,当ARe时,X=0.4,Y=1.9,试求:(1)两个轴承的轴向载荷用、A2;(2)两个轴承的当量动
2、载荷H、P2。3普通螺栓联接的相对刚度C1(C1+C2)=0.7,作用一工作载荷F:2000N,试求当剩余预紧力F=0、F=0.5F和F=F时,螺栓所受预紧力F和总拉力4一V带传动传递的最大功率P=5kw,主动带轮的基准直径d1=180mm,转速m=1000rmin,初拉力Fo=IlOON,试计算传动带的紧边拉力Fl和松边拉力F2o5图中所示轴承中,采用一对角接触球轴承轴承的附加轴向力的计算式为S=0.7R),轴承的径向载荷分别为R=15000N,R2=7000N,作用在轴上的轴向外加载荷Fa=5600N,46312型轴承的e=0.68,当轴承的轴向载荷与径向载荷之比ARe时,X=0.41,Y
3、=0.87,fp=l,试计算:(1)两个轴承的轴向载荷Ai、A2;(2)两个轴承的当量动载荷PhP2o6如下图为斜齿圆柱齿轮减速器和蜗杆减速器组成的二级减速装置。螺栓所受工作载荷F=4000N。要求:1)小圆柱齿轮主动时,画出期轮的旋转方向及其各分力方向。2)从轴承和轴受力情况分析,这样设计斜齿轮和蜗杆的螺旋方向是否合理?为什么?3)按图示方案设计完成后,如果误将蜗杆减速器放在高速级,而负载功率及转速均不变,分析可能会出现什么问题?7受轴向力紧螺栓联接的螺栓刚度为Cl=400000Nm,被联接件刚度为C2=1600000Nmm,螺栓所受预紧力F=8000N,1)按比例画出螺栓与被联接件变形关系
4、图(比例尺自定);2)用计算法求出螺栓所受的总拉力F。和剩余预紧力F。8某单根V带传动,小轮包角=150,假设带与带轮间的当量摩擦因素U、=0.5,张紧力R=280N,带速u=7ms,假设不计离心力影响,试求该传动所能传递的最大功率P。9如以下图示,一钢制液压油缸,油压p=1.6Nm?,D=160nun,采用8个螺栓进行联接。根据密封性要求,对于压力容器可取剩余预紧力Qr=L8Q,(工作载荷)。另外,螺栓材料的屈服强度为,二306,平安系数可取3。试计算其缸盖联接螺栓的直径do10一对角接触球轴承反安装(宽边相对安装)。:径向力F*6750N,Frll=5700N,夕卜部轴向力FA=3000N
5、,方向如下图,试求两轴承的当量动载荷B、P.,并判断哪个轴承寿命短些。注:内部轴向力K=O.7Je=0.68,X=O41、Y=O.87。11一V带传动传递的功率P=Iokw,带的速度v=12.5ms,预紧力FO=100oN试求紧边拉力件及松边拉力F2。12图示为二级斜齿圆柱齿轮减速器,各条件如图示。1)为使II轴的轴向力相互抵消一局部,试确定各齿轮的螺旋方向,请标在图上;2)分别画出轴II上齿轮2、3啮合点处的三个分力Fr.%、F,(。表示垂直穿出纸面;表示垂直进入纸面)3)试通过齿轮受力分析绘出中间轴(11轴)强度计算的受力简图。13某汽缸,缸内压力P在(To.5MPa之间变化,汽缸内直径D
6、=800un,汽缸盖上用28个M16(出=13.835mm)的普通螺栓联接,螺栓材料为45号钢,许用拉应力。:280MPa。采用铜皮石棉垫片密封,其螺栓相对刚度系数Cb(Cb+C)=0.8。为保证密封性要求,假设采用剩余预紧力Qj为螺栓的工作压力F的1.5倍,试计算螺栓所需的预紧力QP并校核螺栓的静强度。14某通风机用的斜齿圆柱齿轮减速器中,有一轴颈直径d=60mm,转速n=1280rmin,两支承上的径向载荷Rl6000N,R2=5000N,轴向载荷A=I700N,并指向轴承1,(如以下图示),负荷有轻微振动,要求轴承寿命Lh=6000h,试选择抽承的类型和型号。(提示:建议用深沟球轴承,2
7、12型轴承:Cr=36800N,Cor=278OON,可取e=0.26,当ARe时,X=IY=O,ARe时,X=O.56Y=L71,312型轴承:Cr=62800N,Cor=385OON;取e=0.23,ARe时X=IY=0;ARe时,X=0.56,Y=L92o15有一受预紧力F和轴向工作教荷F=IoOON作用的紧螺栓联接,预紧力F=1000N,螺栓的刚度Cb与被联接件刚度Cm相等。试计算该螺栓所受的总拉力FO=?剩余预紧力F”二?在预紧力F不变的条件下,假设保证被联接件间不出现缝隙,该螺栓的最大轴向工作载荷F回为多少?16水泵轴选用深沟球轴承支承,轴颈d=35mm,转速n=2900rmin,
8、轴承所受的径向载荷Fr=2300N,轴向载荷Fa=540N,要求使用寿命L=5要求,试选择轴承型号。(注:可取e=0.22,207轴承Cr=25500N,Cor=15200N,307轴承Cr=33200N,Cor=19200N,A/RWe时,X=l,Y=0,ARe时,x=0.56,Y=I.99,取fp=l.l,ft=l)17对渐开线标准直齿圆柱齿轮外啮合传动,其参数为:齿数Z尸18,Z2=54,分度圆压力角Q=20,齿顶高系数ha=l,顶隙系数C*=0.25,小齿轮1的齿顶圆直径dal=100mm,求模数m,标准中心距a,大、小齿轮的分度圆直径d,d2,分度圆齿厚S,齿根圆直径de、df2o1
9、8某压力容器的盖与缸体用6个普通螺栓联接,缸内压强P=ZNAnnA缸径D=150n,根据联接的紧密性要求,每个螺栓的剩余预紧力K=L6F,F为单个螺栓的工作拉力,螺栓材料为35号钢,许用拉应力o=150Nun2,试计算所需螺栓的小径d.o斜齿圆柱齿轮两级减速器。19有一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动如图示,请在图上作出:(1)理论啮合线;(2)节圆;(3)啮合角。20一对直齿圆锥齿轮传动,其主动轮所受三个分力的大小为圆周力Ft=2220N,径向力Fr=640N,轴向力213图(a)所示为直齿圆锥一在图(b)中(1)分别标出这三个齿轮受力的作用点和三个分力(圆周力Ft、径向力Fr、轴向力Fa)的方
10、向。(2)用文字说明斜齿圆柱齿轮是左旋齿轮还是右旋齿轮。22图示某圆锥齿轮减速器的主动轴,由一对圆锥滚子轴承支承,轴承承受的径向载荷分别为Frl=2500N,Fr2=700N,圆锥齿轮受轴向力Fx=250N,求轴承I和II所受轴向力Fal和Fa2。并在图上标出轴承内部轴向力的方向。(轴承内部轴向力S=Fr2Y,轴承系数Y=1.6)23图示某齿轮减速器的主动轴,其转速n=3000rmin,由一对角接触球轴承支承,轴承承受的径向载荷分别为Frl=IOoON,Fr2=210ON,外加轴向载荷Fx=900N,求轴承1和2所受轴向力Fal和Fa?。并在图上标出轴承内部轴向力FS的方向。(轴承内部轴向力b
11、FX-DQ-Fs=0.68Fr)24根据给出的条件,F rlF r2(1)在图a)中标出蜗轮的转向并用文字说明旋向;(2)在图b)中标出蜗杆的转向;(3)在图C)中标出斜齿轮2轮齿的螺旋线方向,并用文字分别说明这两个齿轮是左旋齿轮还是右旋齿轮。25两块钢板由4个M8螺栓以普通螺栓联接形式联接以传递横向载荷,螺栓材料为Q235(相当旧牌号A3),其抗拉强度为410470MPa,屈服极限为240MPa,设联接平安系数S=1.3,联接支承面间的摩擦系数f三0.15,联接的可靠性系数C=1.3,求该联接能传递的横向载荷R.(M8的小径为6.647mm)。26两块钢板由4个螺栓以普通螺栓联接形式联接,传
12、递的横向载荷R的最大值为2270N,螺栓材料Q235(相当旧牌号A3),其抗拉强度为410470MPa,屈服极限为240MPa,设联接平安系数S=1.3,联接支承面间的摩擦系数f=0.15,联接的可靠性系数C=1.3,求满足该螺栓联接的螺栓小径值。27一对渐开线标准外啮合圆柱齿轮传动的模数11f511u11、压力角Q二20、中心距a=350mm、传动比i12=95,试求两轮的齿数、分度圆直径、齿顶圆直径、基圆直径以及分度圆上的齿厚和齿槽宽。上的(要运转选用28如下图,输出轴上的锥齿轮Z11的转向%,为了使中间轴II轴向力能抵消一局部,试求:1)在图上标出各轮的转向。2)判断蜗杆传动的螺旋角方向
13、(蜗杆、蜗轮)3)蜗杆、蜗轮所受各力方向以及锥齿轮Zj所受轴向力方向。求标在图上或另画图表示)29如下图,轴承1径向载荷R=2100N,轴承2径向载荷Fr2=1200N,轴向外载荷FF900N,轴承转速=150(kmin,F-2e 时, Fr中有中等冲击力,=1.2,室温工作,预期寿命45000,轴承型号7307AC,已查得C=3340(W,e=0.7,F,=0.7Fr,时,X=0.41,y=0.85,试计算轴承寿命是否满足要求。30如下图为一根安装有两个斜齿轮的转轴,它由一对30312E型号的圆锥滚子轴承支承.:大斜齿轮的轴向力FAl=3000N,小斜齿轮的轴向力FA2=8000N,轴承所受
14、的径向力Rl=13600N,R2=22100N,轴向内部轴向力公式为S=R/(2Y),Y=L7,试求两轴承所受的轴向力Al与A2。31一深沟球轴承所受径向载荷q=7200N,转速=180OIymin,预期寿命R=3000h,中等冲击2=1.5,室温下工作人=1。试计算轴承应有的径向根本额定动载荷。值。(提示:ce/C爷叁J)32某对渐开线直齿圆柱齿轮传动,中心距炉350mm,传动比f=2.5,=20,l,C=O.25,根据强度等要求,模数/必须在5、6、7mm三者选择,试设计此对齿轮的以下参数和尺寸:1)齿轮的齿数为、Z?,模数加,传动类型;2)分度圆直径d、d,顶圆直径心、服,根圆直径为、八
15、,节圆直径4、仁,啮合角优;3)假设实际的安装中心距=351,那么上述哪些参数变化?数值为多少?33在图示的二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器中,:动力从I轴输入,W轴为输出轴,其转动方向如下图,齿轮4的轮齿旋向为右旋。试解答:(1)标出输入轴I和中间轴11的转向。(2)确定并标出齿轮1、2、3的轮齿旋向,要求使11轴上所受轴向力尽可能小。(3)标出各齿轮在啮合点处所受各分力的方向。(4)画出11轴联同齿轮2和齿轮3一体的空间受力图。34图中所示为一汽缸盖螺栓联接预紧时的受力变形图.当螺栓再承受F=100O-200ON的工作载荷时,试求:螺栓总拉力Fo应如何变化,最大拉力和最小拉力为多少?35设两极
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