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机械设计基础试题库及答案详解DOC

《机械设计基础》试题库

一、填空题

(机械原理部分)

1.牛头刨床滑枕往复运动的实现是应用了平面四杆机构中的机构。

2.机构具有确定运动的条件是数目与数目相等。

3.平面四杆机构的压力角愈,传力性能愈好。

4.平面四杆机构的传动角愈,传力性能愈好。

5.有些平面四杆机构是具有急回特性的,其中两种的名称是机构、机构。6.在平面四杆机构中,用系数表示急回运动的特性。

7.摆动导杆机构中,以曲柄为原动件时,最大压力角等于度,最小传动角等于度。

8.在摆动导杆机构中,若导杆最大摆角φ= 30°,则其行程速比系数K的值为。9.四杆机构是否存在止点,取决于是否与共线。

10.在铰链四杆机构中,当最短杆和最长杆长度之和大于其他两杆长度之和时,只能获得机构。

11.平面四杆机构中,如果最短杆与最长杆的长度之和小于其余两杆的长度之和,最短杆为机架,这个机构叫__ 机构。

12.平面连杆机构急回特性系数K____1时,机构有急回特性。

13.以滑块为主动件的曲柄滑块机构有____个止点位置。

14.凸轮机构主要由、、和三个基本构件组成。

15.盘形凸轮的基圆,是指以凸轮的轮廓的值为半径所作的圆。

16 .在凸轮机构中,从动件的运动规律完全由来决定。

17.据凸轮的形状,凸轮可分为凸轮、凸轮和移动凸轮。

18.凸轮机构的压力角是指的运动方向和方向之间所夹的锐角。

19.在实际设计和制造中,一对渐开线外啮合标准斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是

相等、相等、且相反。

20.在实际设计和制造中,一对渐开线标准直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是、。

21.一对渐开线标准直齿圆柱齿轮的连续传动条件是。

22.在标准齿轮的分度圆上,与数值相等。

23.斜齿圆柱齿轮传动的重合度比直齿圆柱齿轮传动的重合度,因而承载能力。

24..渐开线上各点的压力角不等,向径越大,则压力角越,圆上的压力角为零。25.单个齿轮的渐开线上任意点的法线必是圆的切线。

26.渐开线齿轮的五个基本参数是齿数、、、系数和顶隙系数。27.我国规定齿轮标准压力角为度;模数的单位是。

28.齿轮切削加工方法可分为仿形法和范成法,用成形铣刀加工齿形的方法属法,用滚刀

加工齿形的方法属法。

29.渐开线齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆称为圆。

30.在普通铣床上用铣刀加工斜齿圆柱齿轮时,刀号据选取。

31.渐开线齿轮的特性称为中心距可分性。

32.齿轮传动最基本的要求是其瞬时传动比必须。

33.用齿条型刀具按范成法加工齿轮,如果切齿结束时,刀具的中线与轮坯分度圆相切,则加工

出来的齿轮是齿轮,刀具的中线与轮坯分度圆不相切,则加工出来的齿轮称为

齿轮。

34.规定渐开线标准斜齿圆柱齿轮____ 面上的参数为标准值。

35.直齿圆锥齿轮的标准模数规定在____端的圆上。

36.对于正确安装的一对渐开线圆柱齿轮,其啮合角等于圆上的角。

37.在课本上所介绍的间歇运动机构中,其中两种机构的名称是:机构、

机构。

38.外槽轮机构由、和机架组成,其中拨盘作转动。

(机械零件部分)

1.联轴器主要用于以实现之间运动与动力的传递。

2.弹性联轴器因装有元件,不仅可以补偿两轴间的偏移,而且具有的能力。

3.操纵式离合器主要有和两类。

4.在设计一对闭式传动钢制软齿面齿轮的计算中,先按疲劳强度计算齿轮的主要

尺寸,再按疲劳强度进行校核。

5.在圆柱齿轮减速器中,为了一般将小齿轮做得比大齿轮宽一些,强度

计算时,按齿轮的宽度进行计算。

6.对一般工作条件下的闭式齿轮传动,如果是硬齿面齿轮,应按疲劳强度

进行设计计算,按校核。

7.阿基米德蜗杆传动的正确啮合条件是:蜗杆的轴向模数应等于蜗轮的,

蜗杆应等于蜗轮的端面压力角,蜗杆分度圆导程角应等于蜗轮分度圆角,且两者方向相同。

8.蜗杆传动的主要失效形式是、和磨损。

9.通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面称为,在此平面,渐开线蜗杆与蜗轮的啮合可视为与的啮合。

10.一对蜗杆蜗轮传动,在其啮合处,蜗杆所受圆周力与蜗轮所受力大小相等,方向

相反。

11.蜗轮材料常用。蜗杆材料常用。

12.对闭式蜗杆传动除了要进行强度计算外,还需进行计算。

13.只承受的轴称为传动轴。

14.既承受又承受的轴称为转轴。

15.的轴称为心轴。

16.轴的常用材料是和。

17.当轴上需要切制螺纹时,应设有。

18.足够的、合理的和良好的是设计轴必须满足的基本要求。19.按用途不同,平键可分为平键、平键、和滑键

三种。其中键用于静联接,键用于动联接。

20.楔键的工作面是,而半圆键的工作面是。平键的工作面是。21.标准平键静联接的主要失效形式是。22.花键联接由和组成。矩形花键的定心方式有定心、定心、定心。

23.花键联接的主要失效形式是。

24.花键联接的主要失效形式,对于静联接为,对于动联接为。25.花键联接按齿形的不同分为花键、花键和三角形花键三类。26.花键联接的工作面是,工作时靠传递转矩。

27.联接可分为动联接和静联接两类,的联接称为静联接。28.圆柱普通螺纹的牙型角是指在截面内,的夹角。

29.圆柱普通螺纹的导程是指同一螺纹线上的在中径线上

的轴向距离。

30.圆柱普通螺纹的螺距是指相邻螺牙在中径线上间的距离。

导程L与螺距P的关系式为。

31.螺纹联接的防松,其根本问题在于防止螺纹副。

32.根据采用的标准制度不同,螺纹分为制和制,我国除管螺纹外,一般都采

用制螺纹。

33.圆柱普通螺纹的公称直径是指径。

34.圆柱普通螺纹的牙型角为________度。

35.摩擦带传动的设计准则为和。

36.按带的截面形状,摩擦带可分为带、带、多楔带和带等。

37.在相同张紧力条件下,V带传动的承载能力比平带传动的承载能力。

38.摩擦带传动中的弹性滑动会导致从动轮的产生损失。

39.国家标准中,V带以为基准长度,V带轮以处的直径为基准直径。40.根据工作原理不同,带传动可分为带传动和带传动两类。

41. 普通V带传动的主要失效形式有:带在上打滑和带发生破坏。

42.带传动常用的张紧方法有两种:张紧轮法和调整法。

43.V带传动工作时,传动带受有应力、离心应力和应力、三种应力叠加后,最大应力发生在紧边绕入处。

44.按照用途不同,链可分为链、牵引链和链三大类。

45.滚子链条上的距离称为节距。

46.链传动常用的张紧方法有调整法或设置轮。.

47.按照用途不同,链可分为链、牵引链和链三大类。

48.按滚动体的形状,滚动轴承可分为轴承和轴承两大类。

49.国家标准规定滚动轴承内孔与轴的配合采用制,轴承外径与座孔的配合采用

制。

50.轴的刚度分为刚度和刚度两种。

二、是非题

(机械原理部分)

1.构件是组成机构的各相对运动的单元。()

2.在设计平面四杆机构时,一定要避免死点位置。()

3.在铰链四杆机构中,曲柄一定是最短杆。()

4.对心曲柄滑块机构具有急回特性。()

5.平面四杆机构中的极位夹角就是从动件在两个极限位置的夹角。()

6.平面四杆机构中的死点位置,就是采用任何方法都不能使机构运动的位置。()

7.平面四杆机构中至少存在一个曲柄。()

8.在曲柄摇杆机构中,若改变主动件曲柄转速值,将会使表示急回运动特性的行程速度变化系数值得到改变。()

9.在设计滚子从动件盘形凸轮机构时,滚子的半径可以任意选取。()

10.在设计平底直动从动件盘形凸轮机构时,从动件平底的长度可以任意选取。()

11.凸轮机构压力角的大小对机构运动无影响。()

12.凸轮机构常用于传力较大的场合。()

13.绘制滚子从动件盘形凸轮工作轮廓时,可由其理论轮廓上各点的向径减去滚子半径求得。()14.设计盘形凸轮时,取基圆越小越好。()

15.同一条渐开线上各点的压力角不相等。()

16.变位齿轮的模数、压力角仍和标准齿轮一样。()

17.正传动齿轮也就是正变位齿轮。()

18.用仿形法加工标准直齿圆柱齿轮(正常齿)时,当齿数少于17时产生根切。()

19.一对外啮合渐开线斜齿圆柱齿轮,轮齿的螺旋角相等,旋向相同。()

20.轮系的传动比,是指轮系中首末两齿轮的齿数比。()

21.渐开线齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆称为分度圆。()

22.相啮合的一对齿数不相等的齿轮,因为两轮压力角相等,模数相等,所以齿形相同。()

23.仿形法加工的齿轮比范成法加工的齿轮精度高。()

24.负传动齿轮也就是负变位齿轮。()

25.刚性转子若达到了静平衡,也就是满足了动平衡。()

(机械零件部分)

1.一般联接多用细牙螺纹。()

2.圆柱普通螺纹的公称直径就是螺纹的最大直径。()

3.管螺纹是用于管件联接的一种螺纹。()

4.三角形螺纹主要用于传动。()

5.梯形螺纹主要用于联接。()

6.金属切削机床上丝杠的螺纹通常都是采用三角螺纹。()

7.双头螺柱联接适用于被联接件厚度不大的联接。()

8.圆柱销和圆锥销都是靠过盈配合固定在销孔中。()

9.销和圆锥销的销孔一般均需铰制。()

10.在曲柄摇杆机构中,若改变主动件曲柄转速值,将会使表示急回运动特性的行程速度变化系数值得到改变。()

11..圆柱销是靠微量过盈固定在销孔中的,经常拆装也不会降低定位的精度和联接的可靠性。()12.带传动和链传动都是属于摩擦传动。()

13.摩擦带传动的包角是指传动带与带轮接触弧所对应的中心角。()

14.V带轮的计算直径是指带轮的外径。()

15.弹性滑动是摩擦带传动的主要失效形式之一。()

16.打滑是摩擦带传动的主要失效形式之一。()

17.摩擦带传动中带的弹性滑动是由于带的弹性变形而引起的,可以避免。()

18.摩擦带传动工作时,带中存在拉应力、弯曲应力和离心应力。()

19.在摩擦带传动中,普通V带的传动能力比平带的传动能力强。()

20.在中心距不变情况下,两带轮的基准直径之差越大,则小带轮包角也越大。()

21.带传动可适用于油污、高温、易燃和易爆的场合。()

22.摩擦带传动具有过载保护作用,可避免其他零件的损坏。()

23.由于摩擦带传动具有弹性且依靠摩擦力来传动,所以工作时存在弹性滑动,不能适用于要求

传动比恒定的场合。()

24.链传动是依靠啮合力传动,所以它的瞬时传动比很准确。()

25.滚子链的节距越大,链能够传递的功率也越大。()

26.链传动具有过载保护作用。()

27.链传动水平布置时,最好将链条的松边置于上方,紧边置于下方。()

28.在单排滚子链承载能力不够或选用的节距不能太大时,可采用小节距的双排滚子链。()29.滚子链传动中链轮的齿数越少,传动越不平稳,冲击、振动加剧。()

30.节距是滚子链条的主要参数。()

31.滚子链传动中链条的节数采用奇数最好。()

32.滚子链传动一般不宜用于两轴心连线为铅垂的场合。()

33.在满足传动功率的情况下,应优先选用较大节距的链条。()

34.滚子链传动瞬时传动比恒定,传动平稳。()

35.通常蜗杆传动的效率高于带传动的效率。()

36.一般蜗轮的材料常选用45钢。()

37.蜗杆传动的传动比也等于蜗轮、蜗杆的直径比。()

38.开式蜗杆传动只按齿根弯曲疲劳强度设计。()

39.设计闭式蜗杆传动时,应作热平衡核算。()

40.受力较小且不重要的轴,材料应选用40Cr。()

41.周向固定的目的是防止轴与轴上零件产生相对转动。()

42.轴上截面尺寸变化处,应加工为圆角过渡,目的是比较美观。()

43.轴肩和轴环能对轴上零件起准确轴向定位作用。()

44.试图通过采用合金钢来提高轴的刚度是不恰当的。()

45.平键联接可承受单方向轴向力。()

46.普通平键联接能够使轴上零件周向固定和轴向固定。()

47.键联接主要用来联接轴和轴上的传动零件,实现周向固定并传递转矩。()

48.紧键联接中键的两侧面是工作面。()

49.紧键联接定心较差。()

50.单圆头普通平键多用于轴的端部。()

51.半圆键联接,由于轴上的键槽较深,故对轴的强度削弱较大。()

52.键联接和花键联接是最常用的轴向固定方法。()

53..深沟球轴承主要承受径向载荷,也能承受一定的轴向载荷。()

54.推力球轴承只能承受轴向载荷,不能承受径向载荷。()

55.滚动轴承的外圈与轴承座孔的配合采用基孔制。()

56.在滚动轴承的尺寸系列代号中,直径系列代号表示具有同一内径而外径不同的轴承系列。()57.在相同直径系列、相同内径的情况下,球轴承的极限转速比滚子轴承高。()

58.用轴承盖上的凸缘可以实现滚动轴承外圈的轴向固定。()

59.毛毡圈密封属于非接触式密封。()

60.可以通过增减轴承盖处的垫片厚度来实现轴的轴向位置调整。()

61.一对直齿锥齿轮传动,在其啮合处,主动轮和从动轮所受圆周力大小相等,方向相反。()62.闭式传动中的软齿面齿轮的主要失效形式是磨损。()

63.开式传动中的齿轮,疲劳点蚀是常见的失效形式。()

64.齿轮传动中,一对齿轮的许用接触应力相等。()

65.联轴器和离合器是用来联接两轴,使其一同转动并传递转矩的装置。()

66.联轴器和离合器在联接和传动作用上是相同的。()

67.用联轴器联接的两根轴,可以在机器运转的过程中随时进行分离或接合。()

68.挠性联轴器可以补偿两轴之间的偏移。()

69.十字轴万向联轴器允许被联接两轴间有较大的角位移。()

70.在牙嵌式安全离合器中,选用矩形齿比选用梯形齿更好。()

三、简答题

(机械原理部分)

1.某凸轮机构的滚子损坏后,是否可任意选取另一滚子来代替?为什么?

2.为什么要校核凸轮机构的压力角?校核时应满足什么条件?

3.一对渐开线直齿圆柱齿轮,分度圆与节圆有什么不同?在什么条件下重合?

4.什么是变位齿轮?什么情况需要采用变位齿轮?

5.正变位齿轮与正传动齿轮有什么区别?

6.设计平面四杆机构一般有哪几种方法?各有何特点?

7.什么是机构运动简图?它和机构示意图有什么区别?

8.机构的急回特性有什么作用?急回程度的标志是什么?

9.阿基米德蜗杆蜗轮的正确啮合条件是什么?

10.在《机械设计课程设计》中,你设计的一对软齿面齿轮其大小齿轮的热处理方法取得不一样,

为什么?

(机械零件部分)

1.对连续工作的闭式蜗杆传动,为什么要进行热平衡计算?

2.阿基米德蜗杆传动的正确啮合的条件是什么?

3.三角带轮的槽角φ为什么要比传动带两侧的夹角θ小?

4.什么叫滚动轴承的基本额定寿命?

5..典型的滚动轴承由哪些元件组成,各元件的作用是什么?

6.摩擦带传动中弹性滑动和打滑对传动有什么影响?两者是否能避免?为什么?

7.某车间现有三个A型三角带轮,其直径分别为90mm、112mm、和200mm,今欲用作转速为3000r/min 的主动轮,请分析说明是否适用?

8.在V带传动设计中,为什么要限制带轮的最小直径?(10分)

9.在设计齿轮传动、带传动时,哪些参数要取标准值?

10.在设计软齿面齿轮传动时,为什么常使小齿轮的齿面硬度高于大齿轮齿面硬度30~50HBS?11.滚子传动链传动具有运动不均匀性,试分析其原因。

12.对摩擦带传动,为什么要限制其最小中心距?

13.为什么普通V带梯形剖面夹角为40°,而其带轮轮槽的楔角却为34°、36°、或38°

(即<40°)?

14.阿基米德蜗杆传动的模数和压力角是在哪个平面上定义的?该传动的正确啮合条件是什么?15.为什么滚子链传动不适合高速传动?

四、解释标记、代号的含义

1、说明图(a)滚动轴承代号、图(b)滚子解释链标记中划线部分的含义(16分)

6 2 0 8 12A --- 1--- 124 GB / 1243-- 97

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(a)( b )

2、说明图(a)滚动轴承代号、图(b)平键标记中划线部分的含义(12分)

6 0 2 0

7 键1

8 ×80 GB1096-79

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(a)( b )

3、据下列滚动轴承代号填空(12分)

6 2 0

7 7 3 1 0 C / P 5

轴承内径d = ㎜轴承内径d = ㎜

公差等级为级公差等级为级

轴承类型为轴承类型为

4、说明图(a)滚动轴承代号、图(b)平键标记、图(c)滚子链标记中划线部分的含义(15分)

3 0 2 0 9 键18 ×70 GB1096-79

(a) ( b )

16A—1—82 GB /T 1243—97

(c)

5、说明下列滚动轴承代号的含义(14分)

6 2 / 2 2

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五、计算题、图解题

1.计算下列运动链的自由度(若有复合铰链、局部自由度或虚约束,须明确指出)。

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2、如图示,已知两对标准直齿圆柱齿轮传动的标准中心距a1= a2 =160 mm, 轮1与轮3的模数相同,

齿数Z2 = 20,Z3 = 30,Z4 = 50,求这四个齿轮的模数及轮1的齿数Z1。(16分)

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3、如图示,已知两对标准直齿圆柱齿轮传动的标准中心距a1=a2, 轮1与轮3的模数m1= m3 = 4,

齿数Z1=60,Z3=30,Z4=50,求(1) 轮2的模数m2 ;(1) 轮2的齿数Z2 ;

(3)当轮2的转速n2=1440 r / min时,轮4的转速n4。(16分)

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4、图示为一标准直齿圆柱齿轮机构传动简图。已知轮1、轮2的中心距与轮3、轮4的中心距相

等,Z3的模数为5 mm , 轮1的转速n1=1440r / min , 轮2的转速n2 = 480 r/min , 求(1)Z2的齿数;(2)Z1和Z2的模数;(3)Z4的转速。(16分)

5、两个标准直齿圆柱齿轮,已测得齿数Z1 = 22,Z2 = 98,小齿轮齿顶圆直径d a1 = 240㎜,大

齿轮全齿高h = 22.5㎜, 试判断这两个齿轮能否正确啮合传动?(15分)

6、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。(10分)

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7、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。(10分)

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8、如图所示凸轮机构,已知凸轮为一偏心圆盘,其半径

R = 30 mm , 凸轮回转中心O1到圆盘中心O2的距离

为O1O2 = 15 mm 。

(1)求基圆半径r b值;(4分)

(2)求行程h 值;(4分)

(3)求图示位置压力角值;(2分)

(4)在图上画出基圆。(2分)

9、如图所示凸轮机构,已知凸轮为一偏心圆盘,其半径R = 40 mm , 凸轮回转中心O1到圆盘中心O2的距离为O1O2 = 20 mm ,滚子半径r =10mm ,(1)求基圆半径r b值;

(2)求行程h 值;(3)求图示位置压力角值;(4)在图上画出基圆。(12分)

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10、某机加工车间只能加工m=3、4、5mm三种模数的齿轮。现打算在齿轮机构中心距为

180mm不变的条件下,选配一对i=3 的标准直齿圆柱齿轮机构。试确定在此车间能加工的

齿轮模数和齿数。(14分)

11、已知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Fa = 320 N , 求从动轮三个分力的大小。(5分)

12、图(a)所示为直齿圆锥—斜齿圆柱齿轮两级减速器。

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)的方向。(18分)

(若某力作用线垂直纸面,则说明垂直纸面箭头朝里或朝外)。

(2)用文字说明斜齿圆柱齿轮是左旋齿轮还是右旋齿轮。(2分)

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(a)(b)

13、有一铰链四杆机构,尺寸如图示,AB为主动件且顺时针转动,CD为从动件;

(1)写出该机构具体名称及判断依据;

(2)用图解法求机构极位夹角和从动件摆角;

(取作图比例为0.001 m/mm)(18分)

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14、图示为一个大传动比的减速器,已知各轮的齿数为Z1=100,Z2=101,Z3=100,Z4=99,求原

动件H对从动件1的传动比i H1,并说明两者的转向是相同还是相反。(16分)

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15、图示轮系,已知n1 = 50 r / min, n 3 = 200 r / min, 两者转向相反,Z1 = 80,Z2 = 25,

Z2 = 35,Z3 = 20,求行星架H的转速nH和转向。(16分)

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16、图示轮系,已知n1= 500 r / min, Z1=25,Z2 = 40,Z3 = 100,求行星架H的转速n H和转向。(12分)

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17、如图所示的铰链四杆机构ABCD, 已知杆长LAB = 100 mm,LBC = 250 mm, LAD = 300 mm,试求此机构为双摇杆机构时,摇杆CD的长度变化范围。(20分)

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18、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,已知轴承承受的径向载荷

分别为Fr1 = 2500N , Fr2 =700N , 圆锥齿轮受轴向力Fx = 250N , 求轴承Ⅰ和Ⅱ所受轴

向力Fa1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=Fr/2Y, 轴承系数Y=1.6)(14分).

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19、图示某齿轮减速器的主动轴,其转速n = 3000 r / min , 由一对角接触球轴承支承,已知轴

承承受的径向载荷分别为Fr1 = 1000N , Fr2 = 2100N ,外加轴向载荷Fx = 900N , 求轴承1

和2所受轴向力Fa1和Fa2。并在图上标出轴承内部轴向力Fs的方向。(14分)

(轴承内部轴向力Fs= 0.68Fr)

(分).

机械设计基础试题库及答案详解DOC

20、根据给出的已知条件,(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。

(16分)

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21、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410~ 470MPa,屈服极限为240MPa,设联接安全系数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, 求该联接能传递的横向载荷R 。(10分)

(M8的小径为6.647mm)。

22、两块钢板由4个螺栓以普通螺栓联接形式联接,传递的横向载荷R的最大值为2270N ,螺栓材料为Q235(相当旧牌号A3),其抗拉强度为410~470MPa,屈服极限为240MPa,设联接安全

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。(10分)

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