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设两极斜齿圆柱齿轮减速器的条件如下图低速极斜齿轮的螺旋角方向如何选择才能使中间轴上两齿轮的轴向力方向相反？低速极螺旋角2应为多大才能使中间轴上的两齿轮的轴向力完全抵消(Bl=I5Z2=51mn=3mm,z3=l7,mn=5mm)?在个各齿轮别离体的啮合点处标出齿轮的轴向力Fa,径向力Fr和圆周力Ft的方向。36图示为斜齿轮、蜗杆传动装置，斜齿轮1为主动轮，蜗轮的转向及蜗杆的旋向如下图。假设使轴11上轴向力最小，试确定齿轮1、2的螺旋角的方向，并画出各轮的