资源描述
7．一对圆柱齿轮，通常把小齿轮的齿宽做得比大齿轮宽一些，其主要原因是 D 。
（A．为使传动平稳； B. 为了提高传动效率；C.为了提高齿面接触强度；D.为了便于安装，保证接触线长度）
8. 与链传动相比较，带传动的优点是 A 。 （A．工作平稳，噪声小；B. 承载能力大；C. 传动效率高；D. 使用寿命长）
9．带传动产生弹性滑动的原因是 C 。
（A. 带与带轮之间的摩擦系数较小； B. 带绕过带轮产生了离心力；C. 带的弹性和紧边与松边存在拉力差；D. 带传动的中心距大）
10. 带张紧的目的是 D 。
（A. 减轻带的弹性滑动； B. 提高带的寿命；C. 改变带的运动方向；D. 使带具有一定的初拉力）
11. 带传动的中心距过大时，会导致 B 。
（A. 带的寿命缩短； B.带在工作时出现颤动；C. 带的弹性滑动加剧；D. 带的工作噪声增大）
12．在套筒滚子链传动中，链轮的转速 A ，节距 A ，齿数 B ，则传动的动载荷越大。
（A.增大；B.减小）
13．套筒滚子链的链节数尽量选用偶数是为了 C 。
（A. 传动平稳； B. 磨损均匀； C. 避免过渡链节； D. 避免掉链）
14．在轴的计算公式 中，引入系数a是考虑 C 。
（A．轴上键槽削弱轴的强度；B. 应力集中的系数；C.扭转切应力与弯曲应力的循环特性不同的系数；D. 弯曲应力和扭转切应力方向不同）
15．对非液体润滑滑动轴承的pv值计算是为了 A 。
（A.限制摩擦发热功率，避免胶合； B.形成动压油膜； C. 避免点蚀； D. 避免润滑油泄漏）
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河 南 科 技 大 学
2005 至2006 学年第 2 学期试卷
课程 机械设计基础（A2） 年级、专业 近机械类
题号
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
总分
得分
一.填空题（每空1.5分，选择填空为单选）（27分）
1．在变应力下进行机械零件的强度计算时，应取材料的 A 作为极限应力。
（A.疲劳极限应力；B.强度极限应力；C. 屈服极限应力）
2．普通螺纹的公称直径指的是螺纹的 A ，计算螺纹强度时使用的是螺纹的 C 。
（A.大径；B.中径；C.小径）
3．公称尺寸相同的单线三角形细牙螺纹和粗牙螺纹相比， B 的自锁性好、强度高。
（A.细牙；B.粗牙）
4．紧螺栓联接强度计算公式中的系数1.3是考虑 B 。
(A．可靠性； B. 扭转切应力作用；C. 载荷变化与冲击；D. 过载）
5．预紧力为Fˊ的单个紧螺栓联接，受到轴向工作载荷F作用后，螺栓受到的总拉力FO B Fˊ+ F 。
（A. 大于； B. 小于；C. 等于；D.大于等于）
6．平键的剖面尺寸b×h通常是根据 C 从标准中选取的。
（A．传递的转矩； B. 传递的功率；C. 安装键处轴的直径；D. 轮毂的长度）
二.（6分）说明滚动轴承代号6312的含义。
答：6----6类轴承（深沟球轴承）；
3----系列代号，宽度系列0，直径系列3；
12---内径代号，d=60mm。
三．（16分）有一对闭式钢制外啮合齿轮传动，已知：T1 = 120 ×103 N·mm，载荷系数k=1.25，模数m=4mm，
编号
齿数
齿宽
（mm）
齿形复合
系数
许用接触应力（N/mm2）
许用弯曲应
力（N/mm2）
齿轮1
Z1=20
b1=25
YFS1=4.37
[σH1]=550
[σF1]=420
齿轮2
Z2=40
b2=20
YFS2=4.02
[σH2]=450
[σF2]=380
1. 计算各齿轮的接触应力和弯曲应力；并分析该对齿轮传动，哪个齿轮的接触疲劳强度较低，哪个齿轮的弯曲疲劳强度较低，为什么？
2. 试通过计算说明当出现失效时，将是齿面疲劳点蚀还是齿根疲劳折断？（提示： ； ； ZE =189.8 ； u为齿数比 ）
3. 若强度不足，在传动比不变的条件下，应从材料、热处理、m、Z1、齿宽b等方面怎样采取措施，并分析各种措施的利弊。
解：1、u=Z2/Z1=2，d1=mZ1=4x20=80mm
[σH1]> [σH2]，齿轮2的接触疲劳强度较低。
[σF1]/ σF1=420/204.84=2.05，[σF2]/ σF2=380/188.43=2.02
齿轮2的弯曲疲劳强度较低。
2、σH1> [σH1]，σH2> [σH2]，σF1]<[σF1]，σF2< [σF2]。
故出现失效时，应为齿面疲劳点蚀。
3、由1、2分析可知，齿轮的接触疲劳强度不够。可采用如下措施：
（1）、采用高强度材料、提高材料的热处理硬度，目的提高[σH]；
（2）、弯曲强度太高，适当降低m值，增大齿数Z1，目的增大d1，减小接触应力σH，提高齿轮的接触疲劳强度，且Z1越大，重合度越大，平稳性越好。
（3）、齿宽b增大，可以减小接触应力σH，但齿宽b增大，容易引起偏载，受力不均，K值增大，接触应力σH将会增大。
四．（12分）图示轮系中各轮齿数为Z1= Z5=20，Z2=30，Z2＇=15， Z3=65，Z4=60， n1=200r/min，试求齿轮5的转速n5的大小和方向（方向标在图上）。
解：1）1、2、2’3、H—组成周转轮系；
4、5—组成定轴轮系；
齿轮1、5的转向相反。
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五．（13分）在图示传动系统中，已知斜齿圆柱齿轮1（主动轮）的转速n1，求：
1.在图中标出各轮的转向；
2.在图中标出两个锥齿轮的轴向力Fa3和Fa4；
3.为使Ⅱ轴上所受轴向力最小，在图上标出两个斜齿圆柱齿轮的螺旋线的旋向；
4.为使Ⅲ轴上所受轴向力最小，蜗杆的螺旋线的旋向为 左 旋，蜗轮的螺旋线的旋向为 左 旋；
5.在图上标出齿轮1所受的三个分力Ft1、Fa1、Fr1；
6.在图上标出齿轮4所受的三个分力Ft4、Fr4。
7.在图上标出蜗杆5所受的三个分力Ft5、Fa5、Fr5。
六.（10分）图示普通螺栓联接，采用4个M16的螺栓（d1=13.835 mm），螺栓的许用拉应力[σ]=150N/mm2，防滑可靠性系数Kf =1.2，接合面间摩擦系数f=0.2。试计算该联接允许传递的最大静载荷FR 。
（提示：；； ； ）
解：
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八．（12分）按图示例①所示，指出图中轴系结构的其它错误（注：再找出8处以上错误，不考虑轴承的润滑方式；倒角和圆角忽略不计）
例: ① 缺少调整垫片（密封垫片）；
答：⑵、缺少轴向定位；
⑶、键太长（不能超出轮毂）；
⑷、缺少密封；
⑸、轴承盖与轴之间应有间隙；
⑹、齿轮无法拆下；
⑺、缺少键；
⑻、轴承与轴之间不能有键；
⑼、加工面、非加工面应分开；
⑽、轴承缺少定位；
⑾、轴承缺少定位；
⑿、轴肩太高；
⒀、轴肩太高；
⒁、并且轴承装反了；
⒂、缺少挡板；
七．（16分）图示一对正装的同型号角接触球轴承支承的轴；已知：FR1=2000N, FR2=3000N, 轴向外载荷Fa=1000N。试计算各轴承所受的轴向力FA1、FA2和当量动载荷P1、P2 , 并说明哪个轴承的寿命较短。[ 提示：P=fp(XFR+YFA) ,其中fp=1 ]
内部轴向力
FS
e
FA/FR≤e
FA/FR＞e
X
Y
X
Y
0.7FR
0.7
1
0
0.41
0.87
解：Fs1=0.7FR1=0.7×2000=1400N，方向如图
Fs2=0.7FR2=0.7×3000=2100N，方向如图
Fs2+Fa=2100+1000=3100N> Fs1
轴承1—压紧，轴承2—放松
FA1=3100N，FA2=2100N
FA1/ FR1=3100/2000=1.55>e，X1=0.41，Y1=0.87
P1=fp·(X1FR1+ Y1FA1)=1×(0.41×2000+0.87×3100)=3517N
FA2/ FR2=2100/3000=0.7=e，X2=1，Y2=0
P2=fp·X2FR2=1×1×3000=3000N
P1>P2
轴承1寿命短。
试卷
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