机械设计基础习题库(3)

d)紧定螺钉联接 e)吊环螺钉联接

f)螺钉联接

第七章 轴

一、分析思考题

7-1何为转轴、心轴和传动轴?自行车的前轴、中轴、后轴及脚踏板轴分别是什么轴? 7-2 试说明下面几种轴材料的适用场合：0235-A，45，1Crl8Ni9Ti，Qr600-2， 40CrNi。 7-3 轴的强度计算方法有哪几种?各适用于何种情况? 7-4 按弯扭合成强度和按疲劳强度校核轴时，危险截面应如何确定?确定危险截面时考

虑的因素有何区别?

7-5为什么要进行轴的静强度校核计算?这时是否要考虑应力集中等因素的影响?

7-6经校核发现轴的疲劳强度不符合要求时，在不增大轴径的条件下，可采取哪些措施来提高轴的疲劳强度?

7-7何谓轴的临界转速?轴的弯曲振动临界转速大小与哪些因素有关?

7-8 什么叫刚性轴?什么叫挠性轴?设计高速运转的轴时，应如何考虑轴的工作转速范围?

二、选择与填空题

7-9 轴上安装有过盈联接零件时，应力集中将发生在轴上_____________。

A、轮毂中间部位 B、沿轮毂两端部位 C、距离轮毂端部为1/3轮毂长度处 7-10 某45钢轴的刚度不足，可采取____________措施来提高其刚度。 A、改用40Cr钢 B、淬火处理 C、增大轴径 D、增大圆角半径

7-11 按弯扭合成强度条件计算轴的应力时，公式中折合系数α是考虑__________。 A、材料抗弯与抗扭的性能不同 B、弯曲应力和扭转切应力的循环性质不同 C、强度理论的要求

7-12 对轴进行表面强化处理，可以提高轴的 。

A、静强度 B、刚度 C、疲劳强度 D、耐冲击性能 7-13、GIp称为 ，反映了圆轴抵抗扭转变形的能力。 三、设计计算题

7-14 已知一传动轴的材料为40Cr钢调质，传递功率P=12kW,转速，n=80r/min。试： (1)按扭转强度计算轴的直径；

(2)按扭转刚度计算轴的直径(设轴的允许扭转角[φ]≤0.5(°)/m)。

7-15 直径d=75mm的实心轴与外径d0=85mm的空心轴的扭转强度相等，设两轴的材料相同，试求该空心轴的内径d1和减轻重量的百分率。

7-16 图示为一台二级圆锥-圆柱齿轮减速器简图，输入轴由左端看为逆时针转动。已知Ft1=5000N，Fr1=1690N，Fa1=676N，dml=120mm，dm2=300mm，Ft3=10000N，Fr3=3751N，Fa3=2493N，d3=150mm，l1= l 3=60mm，l2=120mmm，l4= l5= l6=100mm。试画出输入轴的计算简图，计算轴的支承反力，画出轴的弯矩图和扭矩图，并将计算结果标在图中。

7-17 两级展开式斜齿圆柱齿轮减速器的中间轴的尺寸和结构如图所示。轴的材料为45钢，调质处理，轴单向运转，齿轮与轴均采用H7/k6配合，并采用圆头普通平键联接，轴肩处的圆角半径均为r=1.5mm。若已知轴所受扭矩T=292N2m，轴的弯矩图如图所示。试按弯扭合成理论验算轴上截面Ⅰ和Ⅱ的强度，并精确验算轴的疲劳强度。

7-18圆截面曲拐ABC在铅垂力F作用下，如图所示，计算其危险截面处的弯矩和扭矩。

7-19图示转轴AB由电机带动，轴长l＝1m，直径d=70mm，在跨中央装有带轮，轮的直径D=1m，重力不计，带紧边和松边的张力分别为F1＝4kN，F2=2kN，转轴的许用应力为[ζ]=140MPa，试按第四强度理论校核转轴的强度。

7-20绘制梁的内力图， M?2q。

7-21阶梯形圆轴直径d1=40mm，轴上装有三个皮带轮。已知由轮B输入功率PB=30KW，

轮A、C输出功率分别为PA=13KW，PC=17KW，轴的转速n=200r/min，材料的许用切应力[η]=60MPa，校核该轴的强度。

四、7-22 并画

结构设计与分析题

试指出图示小圆锥齿轮轴系中的错误结构，出正确结构图。

7-23 试指出图示斜齿圆柱齿轮轴系中的错误结构，并画出正确结构图。

第八章 带传动

一、分析与思考题

8-1在推导单根V带传递的额定功率和核算包角时，为什么按小带轮进行？ 8-2带传动中，弹性滑动是怎样产生的？造成什么后果？

8-3带传动中，打滑是怎样产生的？打滑的有利有害方面各是什么？ 8-4弹性滑动的物理意义是什么？如何计算弹性滑动率？

8-5带传动工作时，带上所受应力有哪几种？如何分布？最大应力在何处？ 8-6带传动的主要失效形式是什么？带传动设计的主要依据是什么？ 8-7说明带传动设计中，如何确定下列参数：（1）带轮直径 （2）带速v （3）小带轮包角a1 （4）张紧力F0 （5）带的根数z (6)传动比I。

8-8在多根V带传动中，当一根带失效时，为什么全部带都要更换？ 8-9为什么带传动的轴间距一般都设计成可调的？

8-10试分析带传动中心距a、预紧力F0及带的根数z的大小对带传动的工作能力的影响。

8-11一带式输送机装置如图所示。已知小带轮基准直径dd1=140mm，大带轮基准直径dd2=400mm，鼓轮直径D=250mm，为了提高生产率，拟在输送机载荷不变(即拉力F不变)的条件下，将输送带的速度v提高，设电动机的功率和减速器的强度足够，且更换大小带轮后引起中心距的变化对传递功率的影响可忽略不计，为了实现这一增速要求， 试分析采用下列哪种方案更为合理，为什么?

(1)将大带轮基准直径dd2减小到280mm；

(2)将小带轮基准直径ddl增大到200mm； (3)将鼓轮直径D增大到350mm。 二、选择题 8-12平带、V带传动主要依靠____________传递运动和动力。

A、带的紧边拉力 B、带和带轮接触面间的摩擦力 C、带的预紧力

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