机械设计基础考研真题分析计算题部分汇总
机械设计基础考研真题分析计算部分题目汇总
二分析计算题 <部分题目为华南理工机械设计基础考研真题>
1如图所示的蜗杆传动和圆锥齿轮传动的组合，已知输出轴上的圆锥齿轮z4的转向心n4。（1）为使中间轴上的轴向力能抵消一部分，试确定
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。
2图示为某转轴由一对30307E型号的圆锥滚子轴承支承。轴承所受的径向负荷：R1=8000N，R2=5000N，轴上作用的轴向负荷F a= l000N，载
荷系数f p=1.2，轴承内部轴向力计算公式为
S=R/2Y；e = 0.3；当A/R≤e时，X= 1，Y= 0，
当A/R＞e时，X=0.4，Y= 1.9，试求：
（1）两个轴承的轴向载荷A1、A2；
（2）两个轴承的当量动载荷P1、P2。
3已知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F0。
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n1=1000r/min，初拉力F0=1100N，试计算传动带的紧边拉力F1和松边拉力F2。
5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R1=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A/R＞e时，X= 0.41，Y= 0.87， f p=1，试计算：
（1）两个轴承的轴向载荷A1、A2；（2）两个轴承的当量动载荷P1、P2。
6如图所示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。 1）小圆柱齿轮主动时，画出蜗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C 1=400000N/mm ，被联接件刚度为C 2=1600000N/mm ，螺栓所受预紧力F ′=8000N ，螺栓所受工作载荷F=4000N 。要求： 1）按比例画出螺栓与被联接件变形关系图（比例尺自定）； 2）用计算法求出螺栓所受的总拉力F 0和剩余预紧力F 〞。
8某单根V 带传动，已知小轮包角α1=150°，若带与带轮间的当量摩擦因素μν=0.5，张紧力F 0=280N ，带速υ=7m/s ，若不计离心力影响，试求该传动所能传递的最大功率P 。
9如下图示，一钢制液压油缸，已知油压p=1.6N/mm 2
，D=160 mm ，采用8个螺栓进行联接。根据密封性要求，对于压力容器可取残余预紧力Q r =1.8Q e
（工作载荷）。另外，螺栓材料的屈服强度为 s =306，安全系数可取3。试计算其缸盖联接螺栓的直径d 。
10一对角接触球轴承反安装（宽边相对安装）。已知：径向力F rI =6750N ，F rII =5700N ，外部轴向力F A =3000N ，方向如图所示，试求两轴承的当量动载荷P I 、P II ，并判断哪个轴承寿命短些。注：内部轴向力F s =0.7F r ，e=0.68，X=0.41、Y=0.87。
1—电动机 2、4—联轴器 3—斜齿圆柱齿轮减速器 5—蜗杆减速器
11一V带传动传递的功率P=10kw，带的速度v=12.5m/s，预紧力F0=1000N试求紧边拉力F1及松边拉力F2。
12图示为二级斜齿圆柱齿轮减速
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器，各已知条件如图示。
1）为使Ⅱ轴的轴向力相互抵消一部
分，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F r、F a、F t（⊙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（Ⅱ轴）强度计算的受力简图。
13 某汽缸，缸内压力p在0~0.5MPa之间变化，汽缸内直径 D = 800mm，汽缸盖上用28个M16（d1 = 13.835mm）的普通螺栓联接，螺栓材料为45号钢，许用拉应力[σ]= 280 Mpa。采用铜皮石棉垫片密封，其螺栓相对刚度系数C b/(C b+C m) = 0.8。为保证密封性要求，若采用残余预紧力Q p′为螺栓的工作压力F的1.5倍，试计算螺栓所需的预紧力Q p并校核螺栓的静强度。