答题卡 答题卡 一、计算( 每题参考分值5分 ) 1、在图示轴上安装有一对70000AC角接触球轴承。已知FR1=3500N,FR2=1800N。外加轴向力FA=1000N,载荷有轻微冲击。试分别按图示两种装配方案,计算两轴承的当量动载荷。(取fp=1.2,已知e=0.7,当FA/FRe时,X=0.41,Y=0.85 ) 正确答案: 计算(a)方案中两轴承的当量动载荷 1)求两轴承在径向载荷作用下产生的内部轴向力 FS1=0.7FR1=0.7×3500=2450N FS2=0.7FR2=0.7×1800=1260N 2)求两轴承的轴向力FA1 FA2 因为:FS1+FA=2450+1000=3450N>FS2=1260 N 所以,FA1=FS1=2450N(放松端) FA2=FS1+FA=3450N(压紧端) 3)求两轴承的当量动载荷P1,P2 FA1/FR1 =2450N/3500 = 0.7 = e ,X1 = 1 ,Y1 = 0 P1 = fP FR1 = 1.2 × 3500 = 4200 N FA2/FR2 = 3450/1800 = 1.92 e = 0.7,X2 = 0.41 ,Y2 = 0.85 P2 = fP (X2 FR2 + Y2 FA2) = 1.2 × (0.41×1800 + 0.85×3450) = 4404.6 N 计算(b)方案轴向力FA1,FA2 答题卡 答题卡 1)求两轴承在径向载荷作用下产生的内部轴向力 FS1=0.7FR1=0.7×3500=2450N FS2=0.7FR2=0.7×1800=1260N 求两轴承的轴向力FA1 FA2 因为:Fs2+FA=1260+1000=2260N<Fs1=2450N所以,FA1=FS1=2450N(放松端) FA2=FS1-FA=2450-1000=1450N (压紧端) 求两轴承的当量动载荷P1,P2 FA1/FR1 =2450N/3500 = 0.7 = e ,X1 = 1 ,Y1 = 0 P1 = fP FR1 = 1.2 × 3500 = 4200 N FA2/FR2 = 1450/1800 = 0.806 e ,X2 = 0.41 ,Y2 = 0.85 P2 = fP (X2 FR2 + Y2 FA2) = 1.2 × (0.41×1800 + 0.85×1450) = 2364.6 N 2、图所示为偏置曲柄滑块机构。已知构件AB长a=150 mm,BC长b=400 mm, 偏距e =50 mm,试求滑块行程H、 机构的行程速比系数K和最小传动角γmin。 正确答案: 滑块的行程H: 机构的极位夹角θ 答题卡 答题卡 行程速比系数K 求偏置曲柄滑块机构的最小传动角γmin 最小传动角gmin发生的位置:曲柄为主动件时,最小传动角gmin发生在曲柄AB与滑块导路垂直且曲柄和铰链A位于导路同侧的位置。 3、如图所示轮系中,已知各轮齿数Z1=20,Z2=40,Z2’ =20 ,Z3=30,Z4=80。计算传动比i1H 。 正确答案: 分解轮系:轮2’,3,4,H组成周转轮系,轮1,2为定轴轮系 周转轮系传动比: 答题卡 答题卡 =-4 定轴轮系传动比: =-2 其中n4=0 ,n2= n2’ i1H = n1 /nH = -10 负号说明系杆H与齿轮1转向相反。 4、试判别如图所示机构为何种机构?设构件AB为原动件,试确定该机构从动件的摆角ψ和机构的最小传动角 γ min。如果分别以构件AB、BC和CD为机架,它们又分别为什么机构(各杆长度见图所示,单位为mm)? 正确答案: 机构类型――曲柄摇杆机构 因为:lmin+lmxa=15+35=50 30+25=50且连架杆为最短杆,所以为曲柄摇杆机构。 2)从动件的摆角ψ: 答题卡γmin发生在曲柄与机架拉直和重共线处: 答题卡 因δ90°,所以γ2= δ=75.522 ° γmin= min( γ1 、γ2)= 15.36° 3)分别以构件AB、BC和CD为机架时机构类型: 以构件AB为机架时,机架为最短杆,机构为双曲柄机构 以构件BC为机架时,最短杆为连架杆,机构为曲柄摇杆机构以构件CD为机架时,最短杆为连杆,机构为双摇杆机构 5、一阿基米德蜗杆传动,已知:传动比i=18,蜗杆头数z1=2,直径系数q=10,分度圆直径d1=80mm。试求: 模数m、蜗杆分度圆柱导程角γ、蜗轮齿数z2及分度圆柱螺旋角β; 蜗轮的分度圆直径d2及蜗杆传动中心距a。 正确答案: (1)确定蜗杆传动的基本参数 m=d1/q=80/10mm=8mm z2=iz1=18×2=36 γ=arctan(z1/q)=arctan(2/10)=11°18′36” β=γ=11°18′36” (2)求d2和中心距a d2=z2m=36×8mm=288mm a=m(q+z2)/2=8×(10+36)/2=184mm 6、如图所示的轮系中, z1=10, z2=20, z3=50,轮3固定, 求i1H 。 答题卡 答题卡 正确答案: ∴ i1H=6 =-5 齿轮1转6圈,系杆转1圈,且两者转向相同。 7、图示的轮系中,已知各齿轮的齿数Z1=20, Z2=40, Z2’=15, Z3=60, Z3’=18, Z4=18, 蜗杆头数为1(左旋),蜗轮齿数 Z6=40。齿轮1为主动轮,转向如图所示,转速n1=100r/min,试求蜗轮6的速度和方向。 正确答案: 答题卡 答题卡 =0.3125r/min 画箭头可知,蜗轮6的转向为顺时针方向。 8、蜗轮轴上安装有一对30207轴承,轴承上的载荷分别为FR1=5000N,FR2=2800N,轴向载荷FA=1000N,工作温度为 125℃,载荷平稳,n=720 r/min。试计算两轴承的寿命。 正确答案: 对于30207轴承,Cr= 51.5 KN,e=0.37, FA/FRe时,X=0.4,Y=1.6 1)计算轴承轴向载荷 计算当量动载荷P1,P2 答题卡 答题卡 计算两轴承的寿命Lh1,Lh2 9、图示轮系中,已知1轮转向如图示,n1 = 500 r/min,各轮齿数为: Z1=Z2ˊ=Z4′=20,Z2=Z3=Z5=25,Z4=Z6=70,试求:1)i16;2)n6大小及其转动方向。 正确答案: 在轮系运转时,所有齿的轴线相对于机架的位置都是固定的,且各轮的轴线相互平行,故为平面定轴轮系。 n6 = n1/i16 = 500/-15.3 = - 32.7 r/min n6与n1转向相反(即n6 向下)。 答题卡10、某传动装置,轴上装有一对6309轴承,两轴承上的径向负荷分别为:FR1= 5600 N,FR2= 2500 N,FA= 1800 N,轴 答题卡 的转速为n= 1450 r/min,预期寿命为Lh′=2500h,工作温度不超过100℃,但有中等冲击。试校核轴承的工作能力。若工作能 力不满足要求,如何改进? 正确答案: 确定轴承轴向力FA1,FA2: 由组合结构可知,轴承I(左端)为固定支承,轴承II为游动支承,其外部轴向力FA由轴承I承受,轴承II不承受轴向力,两轴承的轴向力分别是FA1=FA=1800N,FA2=0 。 计算轴承当量动载荷P1,P2 由手册查得6309轴承的Cr= 40.8 KN,COr= 29.8 KN, 有中等冲击,查表14-13得fp=1.5。因轴承I同时承受径向载荷和轴向载荷,故: 查表14-12由插值法 而轴承II,因其只承受纯径向载荷,则 3)校核轴承工作能力 答题卡 答题卡 4)改进措施 改选轴承型号为6409轴承,经计算(计算过程略)满足轴承寿命要求。 二、单选( 每题参考分值2.5分 ) 11、设计V带传动,限制带轮最小直径是为了限制 。 A. 小轮包角α B. 带的弯曲应力 C. 带的长度 D. 以上皆不是 错误:【B】 12、平键的宽度和高度根据 进行选择。 A. 传递的功率 B. 传递的扭矩 C. 轴的转速 D. 轴的直径 错误:【D】 13、下列轴承中必须成对使用的轴承是 。 A. 深沟球轴承 答题卡 B. 答题卡 圆锥滚子轴承 C. 推力球轴承 D. 圆柱滚子轴承 错误:【B】 14、曲柄摇杆机构中,摇杆为主动件时, 死点位置。 A. 不存在 B. 曲柄与连杆共线时为 C. 摇杆与连杆共线时为 D. 曲柄与机架共线、平面机构中的一个高副将引入 个约束 。 A. 1 B. 2 C. 3 D. 不确定 错误:【A】 16、拟将曲柄摇杆机构改为双摇杆机构,应取原机构中的 作为机架。 A. 曲柄 答题卡 B. 答题卡 连杆 C. 摇杆 D. 机架 错误:【C】 17、凸轮机构中,若从动件的运动规律是等速运动规律,则该机构将产生 冲击。 A. 刚性 B. 揉性 C. 不产生冲击 D. 无穷大冲击 错误:【A】 18、带传动中,若产生打滑现象,是 。 A. 沿小轮先发生 B. 沿大轮先发生 C. 沿两轮同时发生 D. 不确定 错误:【A】 19、标准直齿圆柱齿轮不根切的最小齿数是 。 答题卡 A. 20 答题卡 B. 17 C. 23 D. 30 错误:【B】 20、标准齿轮按标准中心距安装时,其节圆与分度圆 。 A. 重合 B. 分离 C. 变大 D. 变小 错误:【A】 21、带传动不能保证准确的传动比,其原因是 。 A. 带容易变形和磨损 B. 带在带轮上出现打滑 C. 带传动工作时发生弹性滑动 D. 带的弹性变形不符合虎克定律 错误:【C】 22、设计V带传动时,限制带轮的最小直径是为了限制 。 A. 小带轮包角 答题卡 B. 答题卡 带的弯曲应力 C. 带的长度 D. 带与带轮间的摩擦力 错误:【B】 23、机构具有确定运动的条件是原动件数目等于 的数目。 A. 从动件 B. 机构自由度 C. 运动副 D. 铰链 错误:【B】 24、用于联接的螺纹牙型为三角形,这是因为三角形螺纹 。 A.
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