機(jī)械設(shè)計(jì)考試題目及答案[共56頁]

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1、-機(jī)械設(shè)計(jì)課程試題（一）機(jī)械設(shè)計(jì)課程試題（一）一、選擇題：本題共 10 個(gè)小題，每小題 2 分，共 20 分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。把所選項(xiàng)前的字母填在題后的括號內(nèi)。1 一般工作條件下， 齒面硬度 HB350 的閉式齒輪傳動， 通常的主要失效形式為【 B 】A輪齒疲勞折斷B. 齒面疲勞點(diǎn)蝕C齒面膠合D. 齒面塑性變形2 帶傳動在工作時(shí)產(chǎn)生彈性滑動， 是由于【 C 】A包角太小B. 初拉力 F0太小C緊邊與松邊拉力不等D. 傳動過載3下列四種型號的滾動軸承，只能承受徑向載荷的是【 B 】A6208B. N208C. 3208D. 52084 下列四種螺紋， 自鎖性能

2、最好的是【D】A粗牙普通螺紋B.細(xì)牙普通螺紋C梯形螺紋D.鋸齒形螺紋5 在潤滑良好的條件下， 為提高蝸桿傳動的嚙合效率， 可采用的方法為【C】A減小齒面滑動速度sB. 減少蝸桿頭數(shù) Z1C增加蝸桿頭數(shù) Z1D. 增大蝸桿直徑系數(shù) q6 在圓柱形螺旋拉伸 （壓縮） 彈簧中， 彈簧指數(shù) C 是指【 D 】A彈簧外徑與簧絲直徑之比值B彈簧內(nèi)徑與簧絲直徑之比值C彈簧自由高度與簧絲直徑之比值D彈簧中徑與簧絲直徑之比值7 普通平鍵接聯(lián)采用兩個(gè)鍵時(shí)， 一般兩鍵間的布置角度為【B 】A90B. 120C.135D.1808 V 帶在減速傳動過程中， 帶的最大應(yīng)力發(fā)生在【D 】AV 帶離開大帶輪處B. V 帶繞

3、上大帶輪處C V 帶離開小帶輪處D. V 帶繞上小帶輪處9 對于普通螺栓聯(lián)接， 在擰緊螺母時(shí)， 螺栓所受的載荷是【D 】A拉力B.扭矩C壓力D.拉力和扭矩10滾子鏈傳動中，鏈節(jié)數(shù)應(yīng)盡量避免采用奇數(shù)，這主要是因?yàn)椴捎眠^渡鏈節(jié)后【D 】A制造困難B.要使用較長的銷軸C不便于裝配D.鏈板要產(chǎn)生附加的彎曲應(yīng)力-二、填空題：本大題共 10 個(gè)小題，每空 1 分，共 20 分。把答案填在題中橫線上。1軸如按受載性質(zhì)區(qū)分，主要受彎矩的軸為心軸，主要受轉(zhuǎn)矩的軸為傳動軸。2代號 62203 的滾動軸承，為深溝球軸承軸承，其內(nèi)徑為17mm。3在一般機(jī)械中的圓柱齒輪傳動，往往使小齒輪齒寬 b1大于大齒輪齒寬 b2；

4、在計(jì)算齒輪強(qiáng)度時(shí)，工作齒寬 b 應(yīng)取大齒輪齒寬 b2。4普通平鍵聯(lián)接的工作面是鍵的兩側(cè)面；楔鍵聯(lián)接的工作面是鍵的上下面。5為了便于互換及適應(yīng)大量生產(chǎn)，軸承內(nèi)圈孔與軸的配合采用基孔制，軸承外圈與軸承座孔的配合采用基軸制。6 不隨時(shí)間變化的應(yīng)力稱為靜應(yīng)力， 隨時(shí)間變化的應(yīng)力稱為 變應(yīng)力，具有周期性的變應(yīng)力稱為循環(huán)變應(yīng)力。7按照平面圖形的形狀，螺紋分為 三角形螺紋 、梯形螺紋 和鋸齒形螺紋等。1 8按照工作條件，齒輪傳動可分為開式傳動和閉式傳動兩種。9 齒輪傳動設(shè)計(jì)時(shí)， 軟齒面閉式傳動通常先按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式確定傳動尺寸，然后驗(yàn)算輪齒彎曲強(qiáng)度。2 10直徑較小的鋼制齒輪，當(dāng)齒根圓直徑與軸徑接近時(shí)

5、，可以將齒輪和軸做成一體，稱為齒輪軸。三、簡答題：本大題共 6 個(gè)小題，每題 5 分，共 30 分。把答案填在題中橫線上。1簡述螺紋聯(lián)接的基本類型主要有哪四種？螺栓聯(lián)接、螺釘聯(lián)接、雙頭螺柱聯(lián)接、緊定螺釘聯(lián)接。2提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施有哪些？1 降低螺栓總拉伸載荷的變化范圍；2 改善螺紋牙間的載荷分布；3 減小應(yīng)力集中；4 避免或減小附加應(yīng)力。3閉式蝸桿傳動的功率損耗主要包括哪三部分？閉式蝸桿傳動的功率損耗包括三部分： 輪齒嚙合的功率損耗， 軸承中摩擦損耗和攪動箱體內(nèi)潤滑油的油阻損耗。4簡述帶傳動的優(yōu)點(diǎn)？適于中心矩較大的場合；帶具有良好的擾性，可緩和沖擊、吸收振動；過載時(shí)帶與帶輪間會出現(xiàn)打滑，打

6、滑雖使傳動失效，當(dāng)可防止損壞其他零件；5鏈傳動的主要失效形式有哪些？鏈板疲勞破壞；滾子套筒的沖擊疲勞破壞；銷軸與套筒的膠合；鏈條鉸鏈磨損；過載拉斷。6滾動軸承的基本類型有哪些？調(diào)心球軸承、調(diào)心滾子軸承、圓錐滾子軸承、推力球軸承、深溝球軸承、角接觸球軸承、推力圓柱滾子軸承、圓柱滾子軸承、滾針軸承等。四、結(jié)構(gòu)改錯(cuò)1、圖示為一用對圓錐滾子軸承外圈窄邊相對安裝的軸系結(jié)構(gòu)。請按示例所示，指出圖中的其他結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤（不少于 7 處） （7 分）（注：潤滑方式、倒角和圓角忽略不計(jì)。 ）-例例缺少調(diào)整墊片缺少調(diào)整墊片 解解 缺少調(diào)整墊片輪轂鍵槽不對與齒輪處鍵槽的位置不在同一角度上鍵槽處表達(dá)不正確（應(yīng)該局部剖視）端

7、蓋孔與軸徑間無間隙多一個(gè)鍵齒輪左側(cè)軸向定位不可靠齒輪右側(cè)無軸向定位軸承安裝方向不對軸承外圈定位超高軸與軸承端蓋相碰2、請說明圖示軸系結(jié)構(gòu)中用數(shù)字標(biāo)出位置的錯(cuò)誤（不合理）的原因。 （5 分）-軸肩的高度超出了軸承內(nèi)圈的外徑；軸段的長度應(yīng)該小于輪轂的寬度；螺紋軸段缺少螺紋退刀槽；鍵槽應(yīng)該與中間部位的鍵槽在同一母線上布置；鍵的長度應(yīng)該小于軸段的長度。北京機(jī)械工業(yè)學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)考題與答案北京機(jī)械工業(yè)學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)考題與答案一、 是非題（有 5 小題，每題 1 分，共 5 分。正 確在括號內(nèi)寫 “T” ， 錯(cuò)誤在括號內(nèi)寫 “F” ）1雙螺母防松結(jié)構(gòu)中，如兩螺母厚度不同，應(yīng)先安裝薄螺母，后安裝厚螺母。 （T

8、）2滾動軸承的軸向系數(shù) Y 值越大，其承受軸向能力越大。 （ F ）3減速器的齒輪和滾動軸承可以采用不同的潤滑劑。 （T ）4設(shè)計(jì)蝸桿傳動時(shí)，為了提高傳動效率，可以增加蝸桿的頭數(shù)。 （ T ）5失效就是零件斷裂了。 （F ）二、選擇題（有 5 小題，每題 2 分,共 10 分。在每小題的選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的，把所選項(xiàng)的字母填在題中的橫線上）6溫度對潤滑油粘度的影響是隨著溫度的升高潤滑油的粘度C。A）提高B）不變C）降低7設(shè)計(jì)時(shí)鍵的截面尺寸通常是根據(jù)D從標(biāo)準(zhǔn)中選取。A）鍵傳遞的轉(zhuǎn)矩B）軸的轉(zhuǎn)速C）輪轂的長度D）軸的直徑8下列四種敘述中D是正確的。A）變應(yīng)力只能由變載荷產(chǎn)生B）靜載荷不

9、能產(chǎn)生變應(yīng)力C）變應(yīng)力是由靜載荷產(chǎn)生D）變應(yīng)力是由變載荷產(chǎn)生，也可能由靜載荷產(chǎn)生9從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)考慮，單件生產(chǎn)的齒輪減速箱的箱體最好采用 C。A）灰鑄鐵鑄造B）鑄鋼鑄造C）鋼板焊接10由下列不同材料制造的零件，其形狀、尺寸、結(jié)構(gòu)、表面加工情況和工作條件等完全相同，其中有效應(yīng)力集中系數(shù)最大的是 B。A）HT200 灰鑄鐵B）40CrNi 鋼C）45 鋼 -三、填空題（有 5 小題，20 個(gè)空，每空 1 分,共 20 分。把答案填在題中橫線上）11對下列各種零件至少舉出一種常用材料的牌號，齒輪45， 40Cr，滑動軸承軸瓦ZQSn10-1，ZQAl9-4，蝸輪輪緣ZQSn10-1，ZQAl9-4，螺釘

10、Q235，20，彈簧65Mn， 碳素彈簧鋼絲，彈簧墊圈65Mn，滾動軸承套圈GCr15，滾動軸承保持架 08F，鍵45。12帶傳動的失效形式為打滑和疲勞破壞。因此，其主要設(shè)計(jì)依據(jù)為在保證帶傳動不打滑的條件下，具有一定的疲勞強(qiáng)度和壽命。13軸按承載分為 心軸 ，轉(zhuǎn)軸和傳動軸。14螺紋聯(lián)接按防松原理可分為摩擦防松，機(jī)械防松和其它防松。15灰鑄鐵齒輪常用于開式傳動中，這種齒輪的主要失效形式是磨損。四、問答題（有 5 小題，每題 4 分,共 20 分）16什么是等強(qiáng)度設(shè)計(jì)？在設(shè)計(jì)中如何應(yīng)用？答：一個(gè)機(jī)器的各零件或一個(gè)零件對于各種失效方式具有同樣的承載能力。在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用有二：一是使各部分等強(qiáng)度，避免某

11、些部分強(qiáng)度過大，浪費(fèi)材料；二是故意設(shè)置薄弱環(huán)節(jié)，過載時(shí)失效，使其它部分在過載時(shí)不致于損壞而得到保護(hù)。17什么是機(jī)械零件的失效？答：機(jī)械零件由于某種原因不能正常工作，叫失效。18滑動軸承計(jì)算中，計(jì)算 p，pv，v 各考慮什么問題？答：p軸承磨損；pv發(fā)熱；v局部磨損。19齒輪傳動中的載荷系數(shù) K=KAKvKK，KAKvKK各為什么系數(shù)，各考慮什么因素對齒輪傳動的影響？答：齒輪傳動中的載荷系數(shù) K=KAKvKK中，KA是使用系數(shù)，考慮外部因素引起附加動載荷對齒輪傳動的影響；Kv是動載系數(shù)，考慮齒輪制造、安裝誤差等引起附加動載荷對齒輪傳動的影響；K是齒間載荷分配系數(shù)，考慮多齒嚙合間分配載荷的不均勻現(xiàn)

12、象對齒輪傳動的影響；K是齒向載荷分布系數(shù)，考慮載荷沿接觸線分布不均的現(xiàn)象對齒輪傳動的影響；20什么叫機(jī)械零件的計(jì)算準(zhǔn)則？常用的機(jī)械零件的計(jì)算準(zhǔn)則有那些？答：機(jī)械零件的計(jì)算準(zhǔn)則就是為防止機(jī)械零件的失效而制定的判定條件，常用的準(zhǔn)則有強(qiáng)度準(zhǔn)則、剛度準(zhǔn)則、壽命準(zhǔn)則、振動穩(wěn)定性準(zhǔn)則、可靠性準(zhǔn)則等？五、分析題（有 2 小題，每題 6 分,共 12 分）21 一鋼制液壓油缸，缸內(nèi)油壓 P2.5MPa(靜載)，油缸內(nèi)徑 D125mm，缸蓋由 6 個(gè) M16 的螺釘聯(lián)接在缸體上.螺釘剛度 Cb與缸體缸蓋的剛度 Cm之比為 l/4，螺釘材料的性能等級為5.6級， 安全系數(shù)取S1.5， M16螺釘?shù)男絛1=13.

13、835mm.若根據(jù)聯(lián)接的緊密性要求，要求殘余預(yù)緊力 QP1.5F.試分析預(yù)緊力 QP應(yīng)控制在什么范圍內(nèi)才能滿足此聯(lián)接的要求?解1.計(jì)算單個(gè)螺釘?shù)墓ぷ骼?F（2 分）油缸蓋聯(lián)接所受的載荷 F=pD2/4，每個(gè)螺釘?shù)墓ぷ骼?FF6pD2/4/62.5 (125)24/65113.27N2.計(jì)算允許的螺釘最大總拉力 Q（2 分）螺釘材料性能等級為 5.6 級， s300MPa，許用應(yīng)力= s/S300/1.5-200MPa.由強(qiáng)度條件 ca1.3Q/( d2/4)Qd2/4/1.3 13.8352200/4/1.323127.83N3.求預(yù)緊力 Qp的允許范圍（2 分）1)按螺釘強(qiáng)度條件求允許的

14、最大預(yù)緊力QQp十 Cb/（Cb+Cm）F23127.83 N Qp23127.83-0.2F23127.83-0.25113.27=22105.17 N2)按聯(lián)接緊密性條件求最小的預(yù)緊力，根據(jù)聯(lián)接緊密性要求，QP1.5FQPQp- Cm/（Cb+Cm）F=Qp-0.8F1.5F即Qp1.5F 十 0.8F2.3Fl1760.52 N由以上計(jì)算結(jié)果可知，預(yù)緊力 Qp應(yīng)控制為l1760.52 N Qp22105.17 N22一傳動裝置，輸入轉(zhuǎn)矩為 T1，輸出轉(zhuǎn)矩為 T2，速比為 i，總效率為，試證明 T2= T1i答：設(shè)輸入功率為 P1（kW） ，輸出功率為 P2（kW） ，輸入轉(zhuǎn)速為 n1（r

15、/min） ，輸出轉(zhuǎn)速為 n2（r/min） ， T=9.55106P/n(N.mm) P1= T1n1/(9.55106)P2= T2n2/(9.55106)= P2/ P1=( T2n2/(9.55106)/( T1n1/(9.55106)= T2n2/( T1n1)i= n2/ n1 = T2/ T1/i即T2= T1i六、計(jì)算題（有 2 小題，每題 6 分,共 12 分）23 一對 46210 角接觸球軸承反安裝，如圖 1 所示。已知軸承 1和 軸 承 2 的 徑 向 載 荷 分 別 為R1=2000N,R2=4000N,軸上作用的軸向載荷Fa=800N(指向軸承 2)， 軸承的派生軸

16、向力S的計(jì)算式S=0.68R，e=0.68，X=0.41,Y=0.87。 軸承載荷有輕微沖擊，載荷系數(shù)fF=1.2，工作溫度不大于 120C。試求：(1) 軸承 1 和軸承 2 的軸向載荷A1和A2；(2) 軸承 1 和軸承 2 的當(dāng)量動載荷P1和P2。解:(1)計(jì)算軸承的軸向載荷S1=0.68R1=0.682000=1360 NS2=0.68R2=0.684000=2720 NS1、S2方向見圖 2因?yàn)镕a+S2=800+2720=3520 NS1所以 軸承 1“壓緊” ，A1=Fa+S2=800+2720=3520 (2 分)軸承 2“放松” ，A2=S2=2720 N(2 分)（2）計(jì)算

17、軸承的當(dāng)量動載荷軸承 1A1/R1=3520/2000=1.76e=0.68,則取圖 1-X1=0.41,Y1=0.87P1=fF(X1R1+Y1A1)=1.2(0.412000+0.873520)=3882.4 N (2 分)軸承 2A2/R1=2720/4000=0.68e=0.68,則取X2=1,Y2=0P2=fFX2R2=1.214000=4800 N(2 分)24已知 V 帶傳動中，最大傳遞功率 P=8kW，帶的速度v=10m/s，若緊邊拉力 F1為松邊拉力 F2的 2 倍，此時(shí)小帶輪上包角1=120，求： （1）有效拉力 Fe； （2）緊邊拉力 F1； （3）當(dāng)量摩擦系數(shù) f。解:

18、有效拉力Fe=1000P/v=10008/10=800 N (2 分)又知:F1-F2=Fe,F1=2F2則緊邊拉力F1=2Fe=1600 N(2 分)根據(jù)歐拉公式得當(dāng)量摩擦系數(shù)f=ln(F1/F2)/=ln2/(3.14120/180)=0.693/2.0933=0.331(2 分)七、結(jié)構(gòu)題（有 4 小題，每題分別為 10 分,2 分，2 分，2 分，共 16 分）25圖 3 中為一對圓錐滾子軸承支承的軸系，齒輪油潤滑，軸承脂潤滑，軸端裝有聯(lián)軸器。試指出圖中的結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤（在圖中錯(cuò)誤處寫出序號并在下半部改正，按序號簡要說明錯(cuò)誤的內(nèi)容） （每指出一處,并正確說明錯(cuò)誤內(nèi)容和改正的,得 1 分,總分

19、為 10 分）鍵的位置應(yīng)與齒輪處在同一直線上，而且結(jié)構(gòu)不正確；軸承蓋孔徑應(yīng)大于軸徑，避免接觸；此處不應(yīng)有鍵聯(lián)接；軸長應(yīng)短于輪轂長度，保證軸套壓緊齒輪；軸應(yīng)有軸環(huán)，使齒輪定位；軸承應(yīng)正裝；軸不應(yīng)與軸承蓋相碰，且不需這么長；左右兩軸承蓋與箱體間應(yīng)有調(diào)整墊片；兩軸承內(nèi)側(cè)應(yīng)加封油環(huán)；feFF21-箱體加工面與非加工面未分開。26畫出 V 帶與帶輪槽的正確安裝圖；27畫出普通螺栓聯(lián)接的結(jié)構(gòu)圖28畫出普通平鍵 A 型、B 型、C 型的形狀26,27,28 題答案:機(jī)械設(shè)計(jì)課程試題（二）機(jī)械設(shè)計(jì)課程試題（二）一、填空題（一、填空題（2525 分）分） 每空每空 1 1 分分 1、 滾動軸承軸系一端固定一端游

20、動的固定方式常用在跨距較大或工作溫度較高情況下。2、 dn 值大的滾動軸承應(yīng)采用油潤滑， 而dn 值小的滾動軸承可采用潤滑脂潤滑。3、 滑動軸承保證液體動壓潤滑的條件有相對滑動的兩表面間必須形成收斂的楔形間隙；被油膜分開的兩表面必須有足夠的相對滑動速度，其運(yùn)動方向必須使?jié)櫥痛罂谶M(jìn)小口出； 3 潤滑油必須有一定的粘度供油要充分。4、 混合摩擦 （非液體摩擦） 滑動軸承計(jì)算應(yīng)校核P、V、PV值。5、列舉兩種剛性聯(lián)軸器的名稱，并說明是否具有補(bǔ)償軸向。徑向或角向位移的能力： 套筒式聯(lián)軸器（無補(bǔ)償能力）、凸緣式聯(lián)軸器（無補(bǔ)償能力） 。6、軸按所受載荷性質(zhì)分類，只承受彎矩的稱心軸；只承受扭矩稱傳動軸；承

21、受彎矩和扭矩稱轉(zhuǎn)軸。7、 直齒圓錐齒輪的當(dāng)量齒數(shù)z/cos；標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和壓力角在齒輪大端；受力分析和強(qiáng)度計(jì)算用平均分度圓直徑。8、帶傳動的主要失效形式為打滑和疲勞破壞。9、帶工作是截面上產(chǎn)生的應(yīng)力有拉應(yīng)力， 彎曲應(yīng)力，離心應(yīng)力。-10、在齒輪傳動中，大小齒輪的接觸應(yīng)力是相等的，大小齒輪的彎曲應(yīng)力是 不等的。二、選擇題（二、選擇題（1111 分）分） 每空每空 1 1 分分 1、滾動軸承內(nèi)圈與軸配合的正確標(biāo)注應(yīng)為C。A .30H7/k6B. 30H7C .30k62、下列滾動軸承密封裝置，其中AC是屬于接觸式密封，而BD是屬于非接觸式密封。.氈圈密封.甩油環(huán).密封環(huán).縫隙密封3、在B情況下，滑動軸

22、承潤滑油的粘度不應(yīng)選得較高。.重載.高速.工作溫度.高承受變載或沖擊振動載荷4、兩相對滑動的接觸表面，依靠吸附油膜進(jìn)行潤滑的摩擦狀態(tài)稱D。.液體摩擦.半液體摩擦.混合摩擦.邊界摩擦5、半圓鍵聯(lián)接當(dāng)采用雙鍵時(shí)兩鍵應(yīng)D布置。.在周向相隔o.在周向相隔o.在周向相隔o.在軸向沿同一直線6、為了提高受軸向變載荷螺栓聯(lián)接的疲勞強(qiáng)度，應(yīng)B。.增加螺栓剛度。.降低螺栓剛度。.降低被聯(lián)接件剛度。7、彈簧的剛度為1，彈簧的剛度為2，兩彈簧并聯(lián)的剛度為C。.1.2. 2.12（12）8、強(qiáng)度等級為.8 級的螺栓材料D。-.9、鏈輪中心距已定，合理確定鏈傳動的鏈長時(shí)，應(yīng)取B。.任意值.等于鏈節(jié)長度的偶數(shù)倍.等于鏈節(jié)

23、長度的奇數(shù)倍10、帶傳動的兩帶輪直徑不相等，一般情況下，應(yīng)使哪個(gè)輪曹楔角較大B？.大輪.小輪.主動論.從動輪三、計(jì)算題三、計(jì)算題（3434 分）分）1、 （14 分）圖示為手動鉸車中所采用的蝸桿傳動。已知m=8mm，d1=80mm ，z1=1，i=40，卷筒的直徑D=250mm，試計(jì)算：（1）欲使重物上升 1m，應(yīng)轉(zhuǎn)動蝸桿的轉(zhuǎn)數(shù)；（2）設(shè)蝸桿和蝸輪間的當(dāng)量摩擦系數(shù)為 0.18，檢驗(yàn)該蝸桿傳動是否滿足自鎖條件；（3）設(shè)重物重Q=5kN，通過手柄轉(zhuǎn)臂施加的力F=100N，手柄轉(zhuǎn)臂的長度 l 的最小值 (不計(jì)軸承效率) 。解：（1）重物上升 1m 時(shí)，卷筒轉(zhuǎn)動圈數(shù)：N2=1000/D=1000(25

24、0 x3.14)=1.27蝸桿轉(zhuǎn)動圈數(shù)為：N1=i N2=40 x1.27=50.96(圈)（2）蝸桿直徑系數(shù) q=d1/m=808=10導(dǎo)程角：=arctan=arctan=7.125o-當(dāng)量摩擦角：v=arctanfv= arctan=10.204o：因?yàn)椋?v所以 蝸桿傳動滿足自鎖條件（3）蝸桿傳動的嚙合效率：則：2、（10 分）一普通 V 帶傳動傳遞功率為P= 7.5 kW，帶速?= 10 m/s，緊邊拉力是松邊拉力的兩倍，即F1=2F2，試求緊邊拉力、松邊拉力和有效拉力。-=750N所以=2x750=1500N（2分3、 （10 分）圖示為一剛性凸緣聯(lián)軸器，材料為 Q215 鋼，傳遞

25、的最大轉(zhuǎn)矩為 1400N.m（靜載荷）。已知軸的材料為 45 鋼，工作時(shí)有輕微沖擊。試根據(jù)圖示和表為該聯(lián)軸器選擇平鍵，確定鍵的尺寸，并校核其強(qiáng)度（）。解:由軸徑55 查下表,選取鍵 b=16,h=10,鍵長 L=90鍵的工作長度 l=L-b=90-16=74mm鍵與聯(lián)軸器的接觸長度 k=0.5h=0.5x10=5mm由=100可見聯(lián)接擠壓強(qiáng)度不夠，考慮到相差較大，所以應(yīng)采用雙鍵，相隔 180 布置 ，雙鍵的工作長度 l=1.5x74=111mm-見的標(biāo)記為:鍵 16x90機(jī)械設(shè)計(jì)課程試題（三）機(jī)械設(shè)計(jì)課程試題（三）一、填空題一、填空題( (每空每空 1 1 分共分共 2424 分分) )1.螺

26、紋的公稱直徑是指螺紋的大徑， 螺紋的升角是指螺紋中徑處的升角。螺旋的自鎖條件為。2、三角形螺紋的牙型角600，適用于聯(lián)接，而梯形螺紋的牙型角300，適用于傳動。3、螺紋聯(lián)接防松，按其防松原理可分為摩擦防松、機(jī)械防松和永久防松。4、選擇普通平鍵時(shí)，鍵的截面尺寸(bh)是根據(jù)軸徑 d查標(biāo)準(zhǔn)來確定的,普通平鍵的工作面是側(cè)面。5、帶傳動的傳動比不宜過大，若傳動比過大將使包角，從而使帶的有效拉力值減小。6、鏈傳動瞬時(shí)傳動比是變量，其平均傳動比是常數(shù)。-7、在變速齒輪傳動中，若大、小齒輪材料相同，但硬度不同，則兩齒輪工作中產(chǎn)生的齒面接觸應(yīng)力相同，材料的許用接觸應(yīng)力不同，工作中產(chǎn)生的齒根彎曲應(yīng)力不同，材料的

27、許用彎曲應(yīng)力不同。8、 直齒圓柱齒輪作接觸強(qiáng)度計(jì)算時(shí)取節(jié)點(diǎn)處的接觸應(yīng)力為計(jì)算依據(jù)，其載荷由一對輪齒承擔(dān)。9、對非液體摩擦滑動軸承，為防止軸承過度磨損，應(yīng)校核p，為防止軸承溫升過高產(chǎn)生膠合,應(yīng)校核pv。10、撓性聯(lián)抽器按是否具行彈性元件分為無彈性元件撓性聯(lián)軸器和有彈性元件撓性聯(lián)軸器兩大類。二、單項(xiàng)選擇題二、單項(xiàng)選擇題( (每選項(xiàng)每選項(xiàng) 1 1 分分, ,共共 1010 分分) )1.采用螺紋聯(lián)接時(shí),若被聯(lián)接件之厚度較大，且材料較軟，強(qiáng)度較低，需要經(jīng)常裝拆，則一般宜采用B 。A 螺栓聯(lián)接；B 雙頭螺柱聯(lián)接；C 螺釘聯(lián)接。2.螺紋副在摩擦系數(shù)一定時(shí),螺紋的牙型角越大,則D。A. 當(dāng)量摩擦系數(shù)越小，自

28、鎖性能越好；B當(dāng)量摩擦系數(shù)越小，自鎖性能越差；C. 當(dāng)量摩擦系數(shù)越大，自鎖性能越差；D.當(dāng)量摩擦系數(shù)越大，自鎖性能越好；3、當(dāng)鍵聯(lián)接強(qiáng)度不足時(shí)可采用雙鍵。使用兩個(gè)平鍵時(shí)要求鍵D布置。A在同直線上;B 相隔 900; C相隔 1200；D 相隔1800-4、普通平鍵聯(lián)接強(qiáng)度校核的內(nèi)容主要是A。A.校核鍵側(cè)面的擠壓強(qiáng)度;B.校核鍵的剪切強(qiáng)度；C.AB 兩者均需校核；D校核磨損。5、選取 V 帶型號，主要取決于D。A 帶的線速度B 帶的緊邊拉力C 帶的有效拉力D 帶傳遞的功率和小帶輪轉(zhuǎn)速6、為了限制鏈傳動的動載荷，在節(jié)距 p 和小鏈輪齒數(shù) z1一定時(shí),應(yīng)該限制A。A小鏈輪的轉(zhuǎn)速 n1；B.傳動的功率

29、 P；C.傳遞的圓周力。7、圓柱齒輪傳動，當(dāng)齒輪直徑不變，而減小模數(shù)時(shí)，可以D。A提高輪齒的彎曲強(qiáng)度；B.提高輪齒的接觸強(qiáng)度；C.提高輪齒的靜強(qiáng)度；D改善傳動的平穩(wěn)性。8、當(dāng)轉(zhuǎn)速較低、同時(shí)受徑向載荷和軸向載荷，要求便于安裝時(shí)，宜選用B。A深溝球軸承B圓錐滾子軸承C角接觸球軸承9、溫度升高時(shí)，潤滑油的粘度C。A.隨之升高；B.保持不變；C隨之降低；D.可能升高也可能降低。10、圓柱螺旋彈簧的彈簧絲直徑 d=6mm,旋繞比 C=5,則它的內(nèi)徑 D1等于B。A、30mm,B、24mm,C、36mm,D、40mm-三、計(jì)算題三、計(jì)算題(38(38 分分) )1、(15 分)圖 3-1 示螺栓聯(lián)接中,采

30、用兩個(gè) M20 的普通螺栓，其許用拉應(yīng)力l60Nmm2，聯(lián)接件接合面間摩擦系數(shù) f0.20，防滑系數(shù) Ks1.2， 計(jì)算該聯(lián)接件允許傳遞的靜載荷 F?(M20 的螺栓 d117.294mm)(10分) 解：螺栓預(yù)緊后，接合面所產(chǎn)生的最大摩擦力必須大于或等于橫向載荷，假設(shè)各螺栓所需預(yù)緊力均為 F0則由平衡條件可得(4(4 分分) )螺栓危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度條件為于是得(4 分)(5圖圖 3-13-1-2、(13 分)如圖 3-2 所示某電梯傳動裝置中采用蝸桿傳動，電機(jī)功率 P=10kW，轉(zhuǎn)速 n1970rmin， 蝸桿傳動參數(shù) z12； z260； 直徑系數(shù) q8； 總效率0 8，m8，右旋蝸桿，試計(jì)

31、算：14 分)(1)電梯上升時(shí)，標(biāo)出電機(jī)轉(zhuǎn)向；(2)標(biāo)出蝸桿所受各力的方向；(3)計(jì)算蝸輪所受各力大小。解：(1)電機(jī)轉(zhuǎn)向箭頭向上； (1 分)(2)蝸桿受各力方向如圖(3 分)(3 分)(3 分)-Fr2Ft2tan9845tan203583N(3分)3 3、根據(jù)工作條件，決定在某傳動軸上安裝一對角接觸向心球軸承(如圖所示)，已知兩個(gè)軸承受到的徑向載荷分別為 Fr11650N 和 Fr2=3500N。外加軸向力 Fae1020N。(1)若派生軸向力 Fd0.7Fr，試計(jì)算兩個(gè)軸承實(shí)際受到的軸向載荷Fa1和 Fa2。解：Fd10.7Fr10.71650=1155N方向向右Fd20.7Fr20.

32、73500=2450N(2分)-方向向左Fd1十Fae1155 十 10202175 Fd2故軸承 1 為壓緊端，軸承 2 為放松端。Fa1Fd2-Fae=2450-1020N =1430(2 分)Fa2Fd22450N(2 分)四、分析題四、分析題(20(20 分分) )1.(10 分) 如圖 4-1 傳動系統(tǒng)，要求軸、上的軸向力抵消一部分，試確定：1)蝸輪 6 的轉(zhuǎn)向；2)斜齒輪 3、4 和蝸桿 5、蝸輪 6 的旋向；3)分別畫出蝸桿 5，蝸輪 6 嚙合點(diǎn)的受力方向。-(1) 蝸輪 6 的轉(zhuǎn)向?yàn)槟鏁r(shí)針方向；(2)齒輪 3 左旋，齒輪 4 右旋，蝸桿 5 右旋，蝸輪 6 右旋；(4 分)(3

33、)蝸桿 5 嚙合點(diǎn)受力方向如圖(a)；蝸輪 6 嚙合點(diǎn)受力方向如圖(b)。(6 分)一、填空題(每空 1 分共 24 分)1.螺紋的公稱直徑是指螺紋的大徑，螺紋的升角是指螺紋 中徑處的升角。螺旋的自鎖條件為。2、三角形螺紋的牙型角60，適用于，而梯形螺紋的牙型角30，適用于傳動。-3、螺紋聯(lián)接防松，按其防松原理可分為機(jī)械防松、摩擦防松和永久防松。4、 選擇普通平鍵時(shí)， 鍵的截面尺寸(bh)是根據(jù)軸d查標(biāo)準(zhǔn)來確定的,普通平鍵的工作面是側(cè)面。5、帶傳動的傳動比不宜過大，若傳動比過大將使打滑，從而使帶的有效拉力值減小。6、鏈傳動瞬時(shí)傳動比是變量，其平均傳動比是常數(shù)。7、 在變速齒輪傳動中， 若大、

34、小齒輪材料相同， 但硬度不同， 則兩齒輪工作中產(chǎn)生的齒面接觸應(yīng)力，材料的許用接觸應(yīng)力，工作中產(chǎn)生的齒根彎曲應(yīng)力，材料的許用彎曲應(yīng)力。8、直齒圓柱齒輪作接觸強(qiáng)度計(jì)算時(shí)取處的接觸應(yīng)力為計(jì)算依據(jù)，其載荷由一對輪齒承擔(dān)。9、對非液體摩擦滑動軸承，為防止軸承過度磨損，應(yīng)校核，為防止軸承溫升過高產(chǎn)生膠合,應(yīng)校核。10、撓性聯(lián)抽器按是否具行彈性元件分為撓性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器兩大類。二、單項(xiàng)選擇題(每選項(xiàng) 1 分,共 10 分)1.采用螺紋聯(lián)接時(shí),若被聯(lián)接件之厚度較大，且材料較軟，強(qiáng)度較低，需要經(jīng)常裝拆，則一般宜采用。A 螺栓聯(lián)接；B 雙頭螺柱聯(lián)接；C 螺釘聯(lián)接。2.螺紋副在摩擦系數(shù)一定時(shí),螺紋的牙型角越大,

35、則b。A. 當(dāng)量摩擦系數(shù)越小，自鎖性能越好；B當(dāng)量摩擦系數(shù)越小，自鎖性能越差；C. 當(dāng)量摩擦系數(shù)越大，自鎖性能越差；D.當(dāng)量摩擦系數(shù)越大，自鎖性能越好；3、當(dāng)鍵聯(lián)接強(qiáng)度不足時(shí)可采用雙鍵。使用兩個(gè)平鍵時(shí)要求鍵d布置。(1 分)A在同直線上;B 相隔 900; C相隔 1200；D 相隔 18004、普通平鍵聯(lián)接強(qiáng)度校核的內(nèi)容主要是a。A.校核鍵側(cè)面的擠壓強(qiáng)度;B.校核鍵的剪切強(qiáng)度；C.AB 兩者均需校核；D校核磨損。5、選取 V 帶型號，主要取決于d。A帶的線速度B帶的緊邊拉力C帶的有效拉力D帶傳遞的功率和小帶輪轉(zhuǎn)速6、為了限制鏈傳動的動載荷，在節(jié)距 p 和小鏈輪齒數(shù) z1一定時(shí),應(yīng)該限制a。A

36、小鏈輪的轉(zhuǎn)速 n1；B.傳動的功率 P；C.傳遞的圓周力。7、圓柱齒輪傳動，當(dāng)齒輪直徑不變，而減小模數(shù)時(shí)，可以d。-A提高輪齒的彎曲強(qiáng)度；B.提高輪齒的接觸強(qiáng)度；C.提高輪齒的靜強(qiáng)度；D改善傳動的平穩(wěn)性。8、當(dāng)轉(zhuǎn)速較低、同時(shí)受徑向載荷和軸向載荷，要求便于安裝時(shí)，宜選用 b。A深溝球軸承B圓錐滾子軸承C角接觸球軸承9、溫度升高時(shí)，潤滑油的粘度c。A.隨之升高；B.保持不變；C隨之降低；D.可能升高也可能降低。10、圓柱螺旋彈簧的彈簧絲直徑 d=6mm,旋繞比 C=5,則它的內(nèi)徑 D1等于b。A、30mm,B、24mm,C、36mm,D、40mm三、計(jì)算題(38 分)1、(15 分)圖 3-1 示

37、螺栓聯(lián)接中,采用兩個(gè) M20 的普通螺栓，其許用拉應(yīng)力l60Nmm2，聯(lián)接件接合面間摩擦系數(shù)f0.20， 防滑系數(shù)Ks1.2， 計(jì)算該聯(lián)接件允許傳遞的靜載荷F?(M20的螺栓d117.294mm)(10分)1、螺栓預(yù)緊后，接合面所產(chǎn)生的最大摩擦力必須大于或等于橫向載荷，假設(shè)各螺栓所需預(yù)緊力均為 F0則由平衡條件0Sf F Z iKF可得0SKFFf Z i(4 分)螺栓危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度條件為0214 1.3 Fd于是得(4 分(5 分)圖 3-12、(13 分)如圖 3-2 所示某電梯傳動裝置-中采用蝸桿傳動，電機(jī)功率 P=10kW，轉(zhuǎn)速 n1970rmin，蝸桿傳動參數(shù) z12；z260；直徑

38、系數(shù) q8；總效率08，m8，右旋蝸桿，試計(jì)算： 14 分)(1)電梯上升時(shí)，標(biāo)出電機(jī)轉(zhuǎn)向；(2)標(biāo)出蝸桿所受各力的方向；(3)計(jì)算蝸輪所受各力大小。3、根據(jù)工作條件， 決定在某傳動軸上安裝一對角接觸向心球軸承(如圖所示)，已知兩個(gè)軸承受到的徑向載荷分別為 Fr11650N 和 Fr2=3500N。外加軸向力 Fae1020N。(1)若派生軸向力 Fd0.7Fr，試計(jì)算兩個(gè)軸承實(shí)際受到的軸向載荷 Fa1和 Fa2。解Fd10.7Fr10.71650=1155N(2 分)方向向右Fd20.7Fr20.73500=2450N(2 分)方向向左Fd1 十 Fae1155 十 10202175 Fd2

39、故軸承 1 為壓緊端，軸承 2 為放松端。Fa1Fd2-Fae=2450-1020N =1430(2 分)Fa2Fd22450N(2 分)圖 3-3四、分析題(20 分)1.(10 分) 如圖 4-1 傳動系統(tǒng)，要求軸、上的軸向力抵消一部分，試確定：1)蝸輪 6 的轉(zhuǎn)向；2)斜齒輪 3、4 和蝸桿 5、蝸輪 6 的旋向；圖 3-2Fae-3)分別畫出蝸桿 5，蝸輪 6 嚙合點(diǎn)的受力方向。答案答案 1、大,中,v。2、600、聯(lián)接、300、傳動。3、摩擦、機(jī)械、永久 4、軸徑 d、側(cè)面。5、包角。6、變量、常數(shù)。7、相同、不同、不同、不同。8、節(jié)點(diǎn)。9、p、pv。10、無彈性元件,有彈性元件。1

40、、B。2、D。3、D。4、A。5、D。6、A。7、D。8、B。9、C。10、B。1、螺栓預(yù)緊后，接合面所產(chǎn)生的最大摩擦力必須大于或等于橫向載荷，假設(shè)各螺栓所需預(yù)緊力均為 F0則由平衡條件0Sf F Z iKF可得0SKFFf Z i(4 分)螺栓危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度條件為0214 1.3 Fd于是得(4 分(5 分)2、(13 分) 解1)電機(jī)轉(zhuǎn)向箭頭向上；(1 分)2)蝸桿受各力方向如圖(3 分)圖 4-1-(3 分)(3 分)Fr2 Ft2 tan 9845tan20 3583N(3 分)3、(14 分)解Fd10.7Fr10.71650=1155N(2 分)方向向右Fd20.7Fr20.735

41、00=2450N(2 分)方向向左Fd1 十 Fae1155 十 10202175 Fd2故軸承 1 為壓緊端，軸承 2 為放松端。Fa1Fd2-Fae=2450-1020N =1430(2 分)Fa2Fd22450N(2 分)(3 分)(3 分)四、分析題(26 分)1.(12 分)(1) 蝸輪 6 的轉(zhuǎn)向?yàn)槟鏁r(shí)針方向；(2 分)(2)齒輪 3 左旋，齒輪 4 右旋，蝸桿 5 右旋，蝸輪 6 右旋；(4 分)(3)蝸桿 5 嚙合點(diǎn)受力方向如圖(a)；蝸輪 6 嚙合點(diǎn)受力方向如圖(b)。(6 分)2、(14 分)解畫出的正確結(jié)構(gòu)圖如圖。軸的右端面應(yīng)縮到聯(lián)軸器端面內(nèi) 12mm， 軸端擋圈壓到聯(lián)軸

42、器端面上，與軸端面留有間隙；聯(lián)軸器與透蓋不能接觸，聯(lián)軸器應(yīng)右移；聯(lián)軸器與軸配合直徑應(yīng)小一點(diǎn)，形成軸肩定位；聯(lián)軸器處聯(lián)接平鍵與蝸輪處聯(lián)接平鍵應(yīng)在一條線上；鍵與轂孔鍵槽底面間應(yīng)有間隙；右軸承內(nèi)圈左端面只能與套筒端面接觸，與軸肩端面應(yīng)有間隙，所以套筒內(nèi)軸頸右端面應(yīng)左移 12mm；Fa212222 98454 30 0.898458 60tTiFNmz-與蝸輪輪轂配合軸頸長度應(yīng)比輪轂長短 12mm，軸頸右端面縮進(jìn)去；左軸承內(nèi)圈不能被軸環(huán)全擋住，軸環(huán)左部軸徑減小至內(nèi)圈厚度的 23 左右；透蓋和悶蓋外圓外側(cè)應(yīng)倒角，與箱體間均應(yīng)有調(diào)整墊片。軸的左端伸出軸承內(nèi)圈過長，應(yīng)縮短一點(diǎn)。1、50%。2、600、聯(lián)接、

43、300、傳動。3、摩擦、機(jī)械、永久。4、松緊邊拉力產(chǎn)生的拉應(yīng)力、離心拉應(yīng)力、彎曲應(yīng)力。5、偶、奇、小。6、接觸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、接觸強(qiáng)度。7、相同、不同、不同、不同。8、軸承效率2、攪油效率3、嚙合效率。9、轉(zhuǎn)軸、心軸、傳動軸。10、軸向。二、單項(xiàng)選擇題(每選項(xiàng) 1 分,共 11 分)一、填空題(每空 1 分共 31 分)1、當(dāng)一零件受脈動循環(huán)變應(yīng)力時(shí)，則其平均應(yīng)力是其最大應(yīng)力的2、 三角形螺紋的牙型角， 適用于聯(lián)接， 而梯形螺紋的牙型角，適用于傳動。3、螺紋連接防松，按其防松原理可分為防松、防松和防松。4、帶傳動在工作過程中，帶內(nèi)所受的應(yīng)力有松緊邊拉力產(chǎn)生的拉應(yīng)力、和離心拉應(yīng)力，最大

44、應(yīng)力發(fā)生在彎曲應(yīng)力。5、鏈傳動設(shè)計(jì)時(shí)，鏈條節(jié)數(shù)應(yīng)選數(shù)(奇數(shù)、偶數(shù))。鏈輪齒數(shù)應(yīng)選數(shù)；速度較高時(shí)，鏈節(jié)距應(yīng)選小些。6、根據(jù)齒輪設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，軟齒面閉式齒輪傳動一般按接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按彎曲強(qiáng)度校核；硬齒面閉式齒輪傳動一般按彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按接觸強(qiáng)度校核。7、在變速齒輪傳動中，若大、小齒輪材料相同，但硬度不同，則兩齒輪工作中產(chǎn)生的齒面接觸應(yīng)力相同，材料的許用接觸應(yīng)力不同，工作中產(chǎn)生的齒根彎曲應(yīng)力不同，材料的許用彎曲應(yīng)力不同。8、蝸桿傳動的總效率包括嚙合效率1、效率和效率。其中嚙合效率1=，影響蝸桿傳動總效率的主要因素是效率。9、軸按受載荷的性質(zhì)不同，分為轉(zhuǎn)軸、心軸、傳動軸 。10、滾動軸承接觸角越大，承受軸

45、向載荷的能力也越大。二、單項(xiàng)選擇題(每選項(xiàng) 1 分,共 11 分) 1、A。2、B。3、A。4、D。5、C。6、D。7、A、B。8、B。9、B。10、B。1、循環(huán)特性 r=1 的變應(yīng)力是A應(yīng)力。A對稱循環(huán)變B、脈動循環(huán)變C非對稱循環(huán)變D靜2、在受軸向變載荷作用的緊螺柱連接中，為提高螺栓的疲勞強(qiáng)度，可采取的措施是( B)。A、增大螺栓剛度 Cb，減小被連接件剛度 CmB減小 Cb增大 Cm C增大 Cb 和 CmD減小 Cb和 Cm3、在螺栓連接設(shè)計(jì)中，若被連接件為鑄件，則往往在螺栓孔處做沉頭座孔其目的是(A)。A避免螺栓受附加彎曲應(yīng)力作用B便于安裝-C為安置防松裝置4、選取 V 帶型號，主要取

46、決于D。A帶的線速度B帶的緊邊拉力c帶的有效拉力D帶傳遞的功率和小帶輪轉(zhuǎn)速5、對于標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動，影響齒形系數(shù) YF的主要幾何參數(shù)是 C。A齒輪的模數(shù)B齒輪的壓力角C齒輪的齒數(shù)D齒輪的頂隙系數(shù)6、一斜齒圓柱齒輪傳動，已知法向模數(shù) Mn4mm，齒數(shù) Z1=20，螺旋角140322” ，齒寬 b180，b275mm，則該傳動的齒寬系數(shù)d等于D。A0.852BO.88C0.8D0.9077、同一工作條件，若不改變軸的結(jié)構(gòu)和尺寸，僅將軸的材料由碳鋼改為合金鋼，可以提高軸的 A而不能提高軸的B 。A強(qiáng)度B剛度8、當(dāng)轉(zhuǎn)速較低、同時(shí)受徑向載荷和軸向載荷，要求便于安裝時(shí)，宜選用 B。A深溝球軸承B圓錐滾子軸承C

47、角接觸球軸承9、滑動軸承計(jì)算中限制 pv 值是考慮限制軸承的B。A磨損B發(fā)熱C膠合D塑性變形10、圓柱螺旋彈簧的彈簧絲直徑 d=6mm,旋繞比 C=5,則它的內(nèi)徑 D1等于 B。A、30mm,B、24mm,C、36mm,D、40mm三、計(jì)算題(38 分)1、(15 分)有一受預(yù)緊力 F0和軸向工作載荷作用的緊螺栓連接，已知預(yù)緊力 F01000 N，螺栓的剛度Cb 與連接件的剛度 Cm 相等， 軸向工作載荷 F=1000N， 試計(jì)算該螺栓所受的總拉力 F2?剩余預(yù)緊力 F1?在預(yù)緊力 F0不變的條件下，若保證被連接件間不出現(xiàn)縫隙，該螺栓的最大軸向工作載荷 Fmax為多少?-2、(13 分)如圖

48、3-2 所示的手搖起重絞車采用蝸桿傳動。巳知模數(shù) m8mm，蝸桿頭數(shù) z11，蝸桿分度圓直徑 d180mm，蝸輪齒數(shù) z240，卷筒直徑 D200mm，蝸桿與蝸輪間的當(dāng)量摩擦系數(shù) fV0.03，軸承和卷簡中的摩擦損失等于 6，問：(1)欲使重物 W 上升 1m,手柄應(yīng)轉(zhuǎn)多少轉(zhuǎn)?并在圖上標(biāo)出手柄的轉(zhuǎn)動方向。(2)若重物 W5000N，手搖手柄時(shí)施加的力 F100N，手柄轉(zhuǎn)臂的長度 L 應(yīng)是多少?3、(10 分)某軸系部件采用一對7208AC 滾動軸承支承， 如圖 3-3 所示。 己知作用于軸承上的徑向載荷 Fr11000N，F(xiàn)r22060N，作用于軸上的軸向載荷 FA=880 N，軸承內(nèi)部軸向力

49、 Fd與徑向載荷 Fr的關(guān)系為Fd0.68Fr,試求軸承軸向載荷 Fa1和 Fa2。圖3-3圖 3-2-四、分析題(20 分)1.(10 分)如圖 4-1 為圓柱齒輪蝸桿傳動。已知斜齒輪 1 的轉(zhuǎn)動方向和斜齒輪 2 的輪齒旋向。(1)在圖中嚙合處標(biāo)出齒輪 1 和齒輪 2 所受軸向力 Fa1和 Fa2的方向。(2)為使蝸桿軸上的齒輪 2 與蝸桿 3 所產(chǎn)生的軸向力相互抵消一部分， 試確定并標(biāo)出蝸桿 3 輪齒的螺旋線方向，并指出蝸輪 4 輪齒的螺旋線方向及其轉(zhuǎn)動方向。(3)在圖中嚙合處標(biāo)出蝸桿和蝸輪所受各分力的方向。2 、 (10分)指出圖 4-2中的結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤(在有錯(cuò)處畫編號， 并分析錯(cuò)誤原因)，

50、 并在軸心線下側(cè)畫出其正確結(jié)構(gòu)圖。圖 4-2圖 4-1-答案答案一、填空題(每空 1 分共 31 分)1、50%。2、600、聯(lián)接、300、傳動。3、摩擦、機(jī)械、永久。4、松緊邊拉力產(chǎn)生的拉應(yīng)力、離心拉應(yīng)力、彎曲應(yīng)力。5、偶、奇、小。6、接觸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、接觸強(qiáng)度。7、相同、不同、不同、不同。8、軸承效率2、攪油效率3、嚙合效率。9、轉(zhuǎn)軸、心軸、傳動軸。10、軸向。二、單項(xiàng)選擇題(每選項(xiàng) 1 分,共 11 分)1、A。2、B。3、A。4、D。5、C。6、D。7、A、B。8、B。9、B。10、B。三、計(jì)算題(38 分)1.(15 分)2、(13 分) 解(1) i=z2/z140設(shè)重

51、物上升 1m，手柄應(yīng)轉(zhuǎn) x 轉(zhuǎn)，則(5 分)手柄的轉(zhuǎn)動方向示于圖中(3 分)總效率 2 分,L3 分)3、(10 分)解7208C 軸承的150，內(nèi)部軸向力 Fd0.4Fr,Fd10 4Fr10.41000=400N(2 分)(5 分)F2=F0(5 分)F1=F0F1=F20F1F1=F2F0(5 分)(2)-方向如解所示向左Fd20.4Fr20.42060=824N(2 分)方向如圖所示向右Fd2十 FA824 十 8801704Fd1故軸承 1 為壓緊端，軸承 2 為放松端。Fa1Fd2十 FA=1704N(3 分)Fa2Fd2824N(3 分)四、分析題(20 分)1.(11 分) (

52、1)在圖中嚙合處齒輪 1 和齒輪 2 所受軸向力 Fa1和 Fa2的方向如圖(2 分)。(2)蝸桿 3 輪齒的螺旋線方向，蝸輪 4 輪齒的螺旋線方向及其轉(zhuǎn)動方向如圖(2 分)。(3)蝸桿和蝸輪所受各分力的方向。(6 分)3.如下圖所示為二級蝸桿傳動，已知蝸桿 3 的螺旋線方向?yàn)橛倚?，蝸?4 的轉(zhuǎn)向如圖所示，軸 I 為輸入軸，試求：（1）軸 I 和軸的轉(zhuǎn)向（2）全部的蝸輪、蝸桿的螺旋線方向（3）蝸輪 2 和蝸桿 3 所受各分力的方向（注：要求蝸輪 2 與蝸桿 3 的軸向力方向相反）題八圖答：（1）聯(lián)軸器的鍵 1 應(yīng)采用 C 型鍵聯(lián)接，同時(shí)，鍵的布置應(yīng)與齒輪軸段處的鍵在同一母線上；（2）軸承端蓋

53、與軸之間應(yīng)有間隙并設(shè)計(jì)密封件；（3）左邊軸承軸段與軸承端蓋軸段之間應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)階梯，不應(yīng)為同一直徑軸，以便于軸承安裝；（4）左軸承端蓋與軸承座間應(yīng)有墊片；（5）左端軸承內(nèi)圈厚度應(yīng)略高于軸環(huán)厚度；（6）齒輪寬度應(yīng)略短于相應(yīng)軸段長度 1-2mm；-（7）齒輪軸上的鍵長應(yīng)短于軸段長度；（8）右端軸承內(nèi)圈厚度應(yīng)略高于軸環(huán)厚度；（9） 、右軸承端蓋與軸承座間應(yīng)有墊片；5. 如圖所示蝸桿蝸輪-級斜齒圓柱齒輪傳動，軸為輸入軸，已知蝸桿 1 的轉(zhuǎn)向1n和蝸輪 2 的輪齒旋向如圖所示。（1）在圖中標(biāo)出齒輪 2、4 的轉(zhuǎn)向（3 分）（2） 為使中間軸所受的軸向力可抵消一部分， 試確定斜齒輪 3、 4 的輪齒旋向（3

54、分）（3）在圖中標(biāo)出齒輪 2、3 所受的圓周力2tF、3tF和軸向力2aF、3aF的方向。 （4 分）（1）齒輪 2、4 的如圖所示。 （2） 3 輪右旋，4 輪左旋。（3） 2、3 兩輪的各分力方向下圖所示。Fa2Ft2Ft3Fa3一、選擇題（每小題一、選擇題（每小題 1 分，共分，共 15 分，請將答案填入下表中）分，請將答案填入下表中）1、平鍵聯(lián)接中的平鍵截面尺寸 bh 是按C選定的。A. 轉(zhuǎn)矩B. 功率C. 軸徑D. 材料2、帶傳動在工作時(shí)產(chǎn)生彈性滑動，是由于C。A. 包角1太小B. 初拉力 F0太小C. 緊邊與松邊拉力不等D. 傳動過載3、在一定轉(zhuǎn)速下、要減輕滾子鏈傳動的不均勻性和動

55、載荷，應(yīng)該D。A. 增大節(jié)距 P 和增加齒數(shù) Z1B. 增大節(jié)距 P 和減小齒數(shù) Z1C. 減小節(jié)距 P 和減小齒數(shù) Z1D. 減小節(jié)距 P 和增加齒數(shù) Z14、在下列四種型號的滾動軸承中，只能承受徑向載荷的是B。A. 6208B. N208C. 30208D. 512085、在下列四種類型的聯(lián)軸器中，能補(bǔ)償兩軸的相對位移以及可以緩和沖擊、吸收振動的是D。A. 凸緣聯(lián)軸器B. 齒式聯(lián)軸器C. 萬向聯(lián)軸器D. 彈性套柱銷聯(lián)軸器6、帶傳動張緊的目的是D。A. 減輕帶的彈性滑動B. 提高帶的壽命C. 改變帶的運(yùn)動方向D. 使帶具有一定的初拉力7、僅受預(yù)緊力 F作用的緊螺栓聯(lián)接，其螺栓的計(jì)算應(yīng)力ca=

56、2143 . 1dF，將拉應(yīng)力增 30%的原因是考慮C。A. 安裝時(shí)可能產(chǎn)生的偏心載荷B. 載荷可能有波動C. 拉伸和扭轉(zhuǎn)的復(fù)合作用D. 螺栓材料的機(jī)械性能不穩(wěn)定-8、在一般工作條件下，齒面硬度 HBS350 的閉式鋼制齒輪傳動，通常的主要失效形式為B。A. 輪齒疲勞折斷B. 齒面疲勞點(diǎn)蝕C. 齒面膠合D. 齒面塑性變形9、一對相嚙合的圓柱齒輪的 Z2Z1，b1b2，其接觸應(yīng)力的大小關(guān)系是C。A. H1H2C. H1=H2D. 可能相等，也可能不等10、斜齒圓柱齒輪的法面模數(shù) mn與端面模數(shù) mt的關(guān)系式，應(yīng)該是C。A. mn=mtsinB. mn=mt/cosC. mn=mtcosD. mn

57、=mtcos11、齒輪傳動中，輪齒的齒面疲勞點(diǎn)蝕通常首先發(fā)生在D。A. 齒頂部分B. 靠近節(jié)線的齒頂部分C. 齒根部分D. 靠近節(jié)線的齒根部分12、 在下列四種型號的滾動軸承中，必須成對使用。. 深溝球軸承. 圓錐滾子軸承. 推力球軸承. 圓柱滾子軸承13、聯(lián)接螺紋主要要求_。效率高平穩(wěn)性好自鎖性好加工方便14、帶傳動的主要失效形式是_。彈性滑動沖擊載荷下傳動帶拉斷磨損打滑和疲勞破壞15、一般參數(shù)的閉式硬齒面齒輪傳動最經(jīng)常出現(xiàn)的失效形式是_。輪齒折斷齒面疲勞點(diǎn)蝕齒面膠合齒面磨損16、 某廠運(yùn)輸帶由轉(zhuǎn)速 1440r/min 的電動機(jī)通過三套減速裝置來驅(qū)動,其中 a.雙級直齒圓柱齒輪減速器; b.

58、滾子鏈傳動; c.V 帶傳動。這三套減速裝置的排列次序宜采用_。1電動機(jī)abc運(yùn)輸帶 電動機(jī)bac運(yùn)輸帶 電動機(jī)cab運(yùn)輸帶 電動機(jī)bca運(yùn)輸帶17、選擇平鍵的剖面尺寸（bh）是根據(jù)_。1軸的直徑傳遞的扭矩軸的轉(zhuǎn)速輪轂長度18、斜齒圓柱齒輪傳動，螺旋角取得越大，則傳動的平穩(wěn)性_。越低越高沒有影響19、在軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，軸的最小直徑是按_ 來初步確定的。扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度彎曲強(qiáng)度軸段的長度軸段上零件的孔徑20、直軸按其載荷性質(zhì)可分為三種，只承受彎矩，而不承受轉(zhuǎn)矩的稱_心_軸；既承受彎矩又承受轉(zhuǎn)矩的稱_轉(zhuǎn)_軸。二、填空題二、填空題1、帶傳動中, 若主動輪圓周速度為1,從動輪圓周速度為2 , 帶的線速度為,

59、則三者關(guān)系是：_1_ _2_ 。2、蝸桿傳動除了作強(qiáng)度計(jì)算外，還須作 熱平衡計(jì)算，其根本目的在于防止膠合。3、齒輪傳動時(shí),兩輪輪齒的 齒面接觸 應(yīng)力相等，而兩輪輪齒的_齒根彎曲_應(yīng)力不相等。4、在設(shè)計(jì) V 帶傳動時(shí)，V 帶的型號是根據(jù) 小帶輪轉(zhuǎn)速 n1和 計(jì)算功率 Pc 選取的。5、鏈傳動中的節(jié)距越大，鏈條中各零件尺寸越大，鏈傳動的運(yùn)動不均勻性越大。-三、簡答題（每小題三、簡答題（每小題 5 分，共分，共 10 分）分）1、有一由 V 帶傳動、鏈傳動和齒輪傳動組成的減速傳動裝置，試合理確定其傳動布置順序，并說明其原因。答：V 帶傳動齒輪傳動鏈傳動。V 帶傳動在高速級可使有效拉力小，并且可以緩沖

60、吸振。鏈傳動在低速級傳動的不均勻性和動載荷小。四、分析題（每小題四、分析題（每小題 10 分，共分，共 20 分）分）1、下圖所示蝸輪蝸桿斜齒圓柱齒輪傳動組成的傳動裝置，蝸桿為主動件，若蝸桿 1 的轉(zhuǎn)動方向如圖中n1所示，蝸桿齒的螺旋線方向?yàn)橛倚?。試分析：?）為使中間軸 I 所受的軸向力能抵消一部分，確定蝸輪 2、斜齒輪 3 和斜齒輪 4 的輪齒旋向；（2）在圖中畫出蝸輪 2 的圓周力 Ft2、徑向力 Fr2 和軸向力 Fa2 以及斜齒輪 3 的圓周力 Ft3、徑向力 Fr3 和軸向力 Fa3。五、計(jì)算題（共五、計(jì)算題（共 30 分）分）1、計(jì)算下圖所示兩個(gè)機(jī)構(gòu)的自由度，若有復(fù)合鉸鏈、局部自

61、由度和虛約束應(yīng)指出。 （8 分）五、計(jì)算題五、計(jì)算題1、 一機(jī)械傳動裝置， 采用一對角接觸球軸承， 暫定軸承型號為 7307AC。 已知軸承載荷 R1=1200 N， R2=2050N，F(xiàn)A=880 N，轉(zhuǎn)速 n=5000 r/min，運(yùn)轉(zhuǎn)中受中等沖擊，預(yù)期壽命 Lh=2000 h，試問所選軸承型號是否恰當(dāng)？（注：70000AC 型軸承的內(nèi)部軸向力為 0.7R；對 70000AC 型軸承，e=0.68；當(dāng) A/R e 時(shí)，X=0.41、Y=0.87；當(dāng) A/Re 時(shí)，X=1、Y=0；fT=1；fF=1.5；7307AC 軸承的徑向額定動載荷 C=32800 N。 ） （14 分）解： （1）先

62、計(jì)算軸承 1、2 的軸向力 A1、A2：兩個(gè) 70000AC 型軸承的內(nèi)部軸向力為11220.70.7 1200840N0.70.7 20501435NSRSR-因?yàn)?1N 1720880840SFSA所以N172012AFSA，N84011 SA（2）計(jì)算軸承 1、2 的當(dāng)量動載荷：70000AC 型軸承 e=0.68，而68. 084. 02050172068. 07 . 012008402211RARA所以 X1=0.41、Y1=0.87；X2=0.41、Y2=0.87。故徑向當(dāng)量動載荷為120.41 12000.87 8401222.8 N0.41 20500.85 17202302.

63、5 NPP（3）計(jì)算所需的徑向額定動載荷 C因兩端選擇同樣尺寸的軸承，而 P2P1，故應(yīng)以軸承 2 的徑向當(dāng)量動載荷 P2為計(jì)算依據(jù)。N 05.2913020001050006015 .23025 . 110603/163/1622hTPLnfPfC因?yàn)?C2C，故所選 7307AC 軸承合適。2、 某兩端固定軸采用一對深溝球軸承(6208)， 已知軸上的軸向外載荷 Fa720，徑向外載荷 Fr=2400N(對稱布置)，1440r/min，fF1.2，fT1。額定動載荷 C29500，額定靜載荷 C018000，求該對軸承的壽命。求 (1)兩軸承的軸向力 A1、A2(4 分)(2)兩軸承的當(dāng)量

64、動載荷 P1、P2，并指出哪個(gè)是危險(xiǎn)軸承? (6 分)(3)計(jì)算軸承的壽命。(4 分)Fr題四圖 3解： R1=R2=1200N（1）A1= Fa，A2=0。（2）A/C0=0.04， e=0.24,A1/R1=0.6eX1=0.56，Y1=1.8 ,X2=1, Y2=0P=xR+yA；P1=1968 N，P2=1200NP1P2軸承 1 危險(xiǎn)（3）2256601036PfCfnLFthhA/C0eA/Rexy0.0250.220.562.00.040.241.80.070.271.6-一、選擇題（共一、選擇題（共 3030 分、每小題分、每小題 2 2 分）分）1、鏈傳動作用在軸和軸承上的載

65、荷比帶傳動要小，這主要是因?yàn)椋–）。A、鏈傳動只用來傳遞較小功率B、鏈速較高，在傳遞相同功率時(shí)圓周力小C、鏈傳動是嚙合傳動，無需大的張緊力D、鏈的質(zhì)量大，離心力大2、直齒圓柱齒輪傳動，當(dāng)齒輪直徑不變，而減小模數(shù)增加齒數(shù)時(shí)，則（ C ）。A、提高了輪齒的彎曲強(qiáng)度B、提高了齒面的接觸強(qiáng)度C、降低了輪齒的彎曲強(qiáng)度D、降低了齒面的接觸強(qiáng)度3、受中等沖擊載荷、支承剛度較差、速度較高的兩軸之間宜選用（A） 。A彈性柱銷聯(lián)軸器B凸緣聯(lián)軸器C.十字滑塊聯(lián)軸器D萬向聯(lián)軸器4、帶傳動工作時(shí)，設(shè)小帶輪為主動輪，則帶的最大應(yīng)力發(fā)生在帶（C） 。A進(jìn)入大帶輪處B離開大帶輪處C. 進(jìn)入小帶輪處D離開小帶輪處5、有一減速器

66、傳動裝置由帶傳動、鏈傳動和齒輪傳動組成，其安排順序以方案（A）為好。A帶傳動齒輪傳動鏈傳動B鏈傳動齒輪傳動帶傳動C帶傳動鏈傳動齒輪傳動D鏈傳動帶傳動齒輪傳動6螺紋聯(lián)接防松的根本問題在于（C）。A、增加螺紋聯(lián)接的軸向力B、增加螺紋聯(lián)接的橫向力C、防止螺紋副的相對轉(zhuǎn)動D、增加螺紋聯(lián)接的剛度7為聯(lián)接承受橫向工作載荷的兩塊薄鋼板，一般采用的螺紋聯(lián)接類型應(yīng)是（A） 。A螺栓聯(lián)接B. 雙頭螺柱聯(lián)接C螺釘聯(lián)接D. 緊定螺釘聯(lián)接8齒面硬度 HB350HBS 的閉式鋼制齒輪傳動中，主要失效形式為（B） 。A齒面磨損B齒面點(diǎn)蝕C齒面膠合D. 輪齒折斷-9.不完全液體潤滑滑動軸承，驗(yàn)算pvpv 是為了防止軸承（B） 。A. 過度磨損B. 過熱產(chǎn)生膠合C. 產(chǎn)生塑性變形D. 發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕10、對于溫度變化不大的短軸，考慮結(jié)構(gòu)簡單，軸承部件的軸向固定方式宜采用（A） 。A兩端固定B兩端游動C一端固定一端游動DA，B，C 均可以11、在蝸桿傳動設(shè)計(jì)中，除規(guī)定模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化外，還規(guī)定蝸桿直徑d1取標(biāo)準(zhǔn)，其目的是（B） 。A限制加工蝸桿的刀具數(shù)量B限制加工蝸輪的刀具數(shù)量并便于刀具的標(biāo)準(zhǔn)化C為了裝配方便D為了提高加工精度1