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机械设计试卷一一、填空题（每空1分共24分）1.螺纹的公称直径是指螺纹的 径，螺纹的升角是指螺纹 径处的升角。螺旋的自锁条件为 o2、三角形螺纹的牙型角a=,适用于,而梯形螺纹的牙型角a=,适用于 o3、螺纹联接防松，按其防松原理可分为 防松、防松和 防松。4、选择普通平键时，键的截面尺寸（bXh）是根据_查标准来确定的，普通平键的工作面是 05、带传动的传动比不宜过大，若传动比过大将使,从而使带的有效拉力值减小。6、链传动瞬时传动比是,其平均传动比是 o7、在变速齿轮传动中，若大、小齿轮材料相同，但硬度不同，则两齿轮工作中产生的齿面接触应 力,材料的许用接触应力,工作中产生的齿根弯曲应力,材料的许用弯曲应力 08、直齿圆柱齿轮作接触强度计算时取 处的接触应力为计算依据，其载荷由一对轮齿承担。9、对非液体摩擦滑动轴承，为防止轴承过度磨损，应校核,为防止轴承温升过高产生胶合，应校核 010、挠性联抽器按是否具行弹性元件分为 挠性联轴器和 挠性联轴器两大类。二、单项选择题（每选项1分，共10分）1.采用螺纹联接时,若被联接件之一厚度较大，且材料较软，强度较低，需要经常装拆，则一般宜采用 OA螺栓联接；B双头螺柱联接；C螺钉联接。2.螺纹副在摩擦系数一定时,螺纹的牙型角越大，则。A.当量摩擦系数越小，自锁性能越好;1B.当量摩擦系数越小，自锁性能越差；C.当量摩擦系数越大，自锁性能越差；D.当量摩擦系数越大，自锁性能越好；3、当键联接强度不足时可采用双键。使用两个平键时要求键 布置。（1分）A在同一直线上；B相隔90;C.相隔120；D相隔1804、普通平键联接强度校核的内容主要是 oA.校核键侧面的挤压强度;B.校核键的剪切强度；C.AB两者均需校核；D.校核磨损。5、选取V带型号，主要取决于。A.带的线速度 B.带的紧边拉力C.带的有效拉力 D.带传递的功率和小带轮转速6、为了限制链传动的动载荷，在节距p和小链轮齿数一定时，.应该限制 o A.小链轮的转速m；B.传动的功率P；C.传递的圆周力。7、圆柱齿轮传动，当齿轮直径不变，而减小模数时，可以 oA.提高轮齿的弯曲强度；B.提高轮齿的接触强度；C.提高轮齿的静强度；D.改善传动的平稳性。8、当转速较低、同时受径向载荷和轴向载荷，要求便于安装时，宜选用 oA.深沟球轴承 B.圆锥滚子轴承 C.角接触球轴承9、温度升高时，润滑油的粘度 0A.随之升高；B.保持不变；C.随之降低；D.可能升高也可能降低。10、圆柱螺旋弹簧的弹簧丝直径d=6mm,旋绕比C=5,则它的内径等于。A、30mm,B、24mm,C、36mm,D、40mm三、计算题（38分）1、（15分）图3T示螺栓联接中，采用两个M20的普通螺栓，其许用拉应力。=160N/mm2,联接件接合面间摩擦系数f=0.20,防滑系数K,=L 2,计算该联接件允许传递的静载荷F=?（M20的螺栓出2=17.294mm）（10 分）2、(13分)如图3-2所示某电梯传动装置中采用蜗杆传动，电机功率P=10kW,转速m=970r/min,蜗杆传动参数Zi=2；z2=60；直径系数q=8；(1)电梯上升时，标出电机转向;(2)标出蜗杆所受各力的方向;(3)计算蜗轮所受各力大小。3、根据工作条件，决定在某传动轴上安装一对角接触向心球轴承(如图所示)，已知两个轴承受到的径向载荷分别为Fn=1650N和Fn=3500N。外加轴向力Fa e=1020N。若派生轴向力Fd=O7Fr,试计算两个轴承实际受到的轴向载荷Fa和Fa2o图3-33四、分析题（20分）1.（10分）如图4T传动系统，要求轴H、III上的轴向力抵消一部分，试确定:1）蜗轮6的转向；2）斜齿轮3、4和蜗杆5、蜗轮6的旋向；3）分别画出蜗杆5,蜗轮6啮合点的受力方向。2、（10分）指出图4-2中的结构错误（在有错处画O编号，并分析错误原因），并在轴心线下侧画出其正 确结构图。答案1、大，中2、600、联接、300、传动。3、摩擦、机械、永久4、轴径d、侧面。5、包角a o6、变量、常数。7、相同、不同、不同、不同。8、节点。9、p、pv。10、无弹性元件,有弹性元件。1-Bo 2、Do 3-Do 4、Ao 5、Do 6、A。7Do 8 B。9、Co 10 B41、螺栓预紧后，接合面所产生的最大摩擦力必须大于或等于横向载荷，假设各螺栓所需预紧力均为F0 则由平衡条件F）/明之/可得一/dz：i（4分）4x L3fg M f z i螺栓危险截面的强度条件为 叫 于是得G分，八J”n d狂0/z /Fm=-572 元一冗 X 17.2942*160 义。.2X22 r-2XLT=19273.75、2、（13 分）解1）电机转向箭头向上；（1分）2）蜗杆受各力方向如图（3分）（3）7i=9550000（5分）=98454N-r n m,_27;_ 2X98454!=石厂 8X8_ 27；切 _ 2x 98454x 30 x 0.8mz2 8x 60不3077M二 9845N（3分）（3分）Fr 2=Ft 2-t a n a=9845t a n 20=3583N3、（14 分）解Fdl=0.7Fr l=0.7 X 1650=1155N（2 分）方向向右Fd2=0.7Fr 2=0.7 X 3500=2450N（2 分）方向向左Fdl 十 Fa e=1155 十 1020=2175 e（3 分）=0.42X1650+0.84 X 143O=1894NP2=/p（X2Fr 24-y2F.J?）-04 42X3500+0.84X2430=3511N（3分）四、分析题（26分）1.（12分）（1）蜗轮6的转向为逆时针方向；（2分）（2）齿轮3左旋，齿轮4右旋，蜗杆5右旋，蜗轮6右旋；（4分）（3）蜗杆5啮合点受力方向如图（a）；蜗轮6啮合点受力 方向如图（b）。（6分）2、（14分）解画出的正确结构图如图。轴的右端面应缩到联轴器端面内12mm,轴端挡圈压到联轴器端面上，与轴端面留有间隙；联轴器与透盖不能接触，联轴器应右移；联轴器与轴配合直径应小一点，形成轴肩定位；联轴器处联接平键与蜗轮处联接平键应在一条线上；键与毂孔键槽底面间应有间隙；右轴承内圈左端面只能与套筒端面接触，与轴肩端面应有间隙，所以套筒内轴颈右端面应左移12mm；与蜗轮轮毂配合轴颈长度应比轮毂长短12mm,轴颈右端面缩进去；左轴承内圈不能被轴环全挡住，轴环左部轴径减小至内圈厚度的2/3左右；透盖和闷盖外圆外侧 应倒角，与箱体间均应有调整垫片。轴的左端伸出轴承内圈过长，应缩短一点。6每指出一处错误1分，说明原因1分,指出五个错误算满分10分；画出正确图形4分。试卷二一、填空题（每空1分共31分）1、当一零件受脉动循环变应力时，则其平均应力是其最大应力的2、三角形螺纹的牙型角a=,适用于,而梯形螺纹的牙型角a=,适 用于。3、螺纹连接防松，按其防松原理可分为 防松、防松和 防松。4、带传动在工作过程中，带内所受的应力有、和,最大应力发生在。5、链传动设计时，链条节数应选数（奇数、偶数）。链轮齿数应选 数；速度较高时，链节距应选_些。6、根据齿轮设计准则，软齿面闭式齿轮传动一般按 设计，按 校核；硬齿面闭式齿轮传动一般按 设计，按 校核。7、在变速齿轮传动中，若大、小齿轮材料相同，但硬度不同，则两齿轮工作中产生的齿面接触应 力，材料的许用接触应力，工作中产生的齿根弯曲应力，材料的许用弯曲应力。8、蜗杆传动的总效率包括啮合效率n、效率和 效率。其中啮合效率n i=,影响蜗杆传动总效率的主要因素是 败率。9、轴按受载荷的性质不同，分为、。10、滚动轴承接触角越大，承受 载荷的能力也越大。7二、单项选择题（每选项1分，共11分）1、循环特性r=-1的变应力是 应力。A.对称循环变 B、脉动循环变C.非对称循环变 D.静2、在受轴向变载荷作用的紧螺柱连接中，为提高螺栓的疲劳强度，可采取的措施是（）。A、增大螺栓刚度Cb,减小被连接件刚度Cm B.减小Cb.增大CmC.增大Cb和Cm D.减小 Cb 和 Cm3、在螺栓连接设计中，若被连接件为铸件，则往往在螺栓孔处做沉头座孔.其目的是（）。A.避免螺栓受附加弯曲应力作用 B.便于安装C.为安置防松装置4、选取V带型号，主要取决于。A.带的线速度 B.带的紧边拉力c.带的有效拉力 D.带传递的功率和小带轮转速5、对于标准齿轮传动，影响齿形系数丫尸的主要几何参数是 oA.齿轮的模数 B.齿轮的压力角C.齿轮的齿数 D.齿轮的顶隙系数6、一斜齿圆柱齿轮传动，已知法向模数Mn=4mm,齿数Z=20,螺旋角B=14032 2，齿宽也=80,b2=75mm,则该传动的齿宽系数（p d等于一一。A.0.852 B.0.88 C.0.8 D.0.9077、同一工作条件，若不改变轴的结构和尺寸，仅将轴的材料由碳钢改为合金钢，可以提高轴的而 不能提高轴的一。A.强度 B.刚度8、当转速较低、同时受径向载荷和轴向载荷，要求便于安装时，宜选用 oA.深沟球轴承 B.圆锥滚子轴承 C.角接触球轴承9、滑动轴承计算中限制pv值是考虑限制轴承的 oA.磨损 B.发热 C.胶合 D.塑性变形10、圆柱螺旋弹簧的弹簧丝直径d=6mm,旋绕比C=5,则它的内径D,等于。A、30mm,B、24mm,C、36mm,D、40mm三、计算题（38分）1、（15分）有一受预紧力F0和轴向工作载荷作用的紧螺栓连接，已知预紧力F=1000N,螺栓的刚 度Cb与连接件的刚度Cm相等，轴向工作载荷F=1000N,试计算该螺栓所受的总拉力F2=?剩余预紧 力口=?在预紧力F。不变的条件下，若保证被连接件间不出现缝隙，该螺栓的最大轴向工作载荷Fma x 为多少？2、（13分）如图3-2所示的手摇起重绞车采用蜗杆传动。巳知模数m=8mm,蜗杆头数方=1,蜗杆分度 圆直径&=80硒，蜗轮齿数z?=40,卷筒直径D=200mm,蜗杆与蜗轮间的当量摩擦系数fv=O.03,轴 8承和卷简中的摩擦损失等于6%,问：(1)欲使重物W上升1m,手柄应转多少转?并在图上标出手柄的转动方向。(2)若重物W=5000N,手摇手柄时施加的力F=100N,手柄转臂的长度L应是多少？图3-23、(10分)某轴系部件采用一对7208AC滚动轴承支承，如图3-3所示。己知作用于轴承上的径向 载荷F,“=1000N,Fr 2=2060N,作用于轴上的轴向载荷Ff880 N,轴承内部轴向力Fd与径向载荷Fr的关 系为F=0.68F,试求轴承轴向载荷F,“和Fo2o9图3-3四、分析题（20分）1.（10分）如图4-1为圆柱齿轮一蜗杆传动。已知斜齿轮1的转动方向和斜齿轮2的轮齿旋向。（1）在图中啮合处标出齿轮1和齿轮2所受轴向力F1a和口的方向。（2）为使蜗杆轴上的齿轮2与蜗杆3所产生的轴向力相互抵消一部分，试确定并标出蜗杆3轮齿的 螺旋线方向，并指出蜗轮4轮齿的螺旋线方向及其转动方向。（3）在图中啮合处标出蜗杆和蜗轮所受各分力的方向。2、（10分）指出图4-2中的 图,J 结构错误（在有错处画。编号，并分析错误原因），并在轴心线下侧画出其正确结构图。图4-2答案一、填空题（每空1分共31分）1、50%0 2、陋联接、延、饯动。3、屋提、机械、丞么。4、松紧边拉力产生的拉应力、离心拉应力、弯曲应力。5、偶、叁小。6、接触强度、弯曲强度、弯曲强度、接触强度。7、相同、10不同、不同、不同。8、轴承效率n 2、搅油效率n 3、啮合效率。9、转轴、上弛、传动轴。io、轴向,二、单项选择题（每选项1分，共11分）1、Ao 2,Bo 3、Ao 4,Do 5、Co 6、Do 7,A、Bo 8,B。9、B。10、B。三、计算题（38分）1.（15分）（5 分）F2=F0+尸 Q/,F=1 000+0.5 X I 000=1 500 N“+cm（5 分）Fi=F0-（1-）F=1000-0.5x l 000=500N Cb+Ct n或，Fi=F2 F=1 500-1 000=500 N为保证被连接件间不出现缝隙，则P弟0。由.F产F2-（1-6”得Fn 1 ooo（5 分）F w-r-=1 n=2 000 N._ C-1-0.5-Cb+或所以F 皿=2 000 N2、（13 分）解 i=z2/zl=40 设重物上升1m,手柄应转x转，则（5分）手柄的转动方向3示于图中（3分）（2）打。与二 1 000I二喑 x i=*x 4O=63.7i ttZ）;r x 200（3）求手柄长度。传动总效率为L（1-6%）为=0-94xtan（77）:9因72=吗:也，且徐=由,1，故卬今=ir jLF 4WD _ 5 000 x 2002s尸=2 x 40 x 0.329 x 100380 mm总效率2分,L3分）3、（10分）解7208c轴承的a=15,内部轴向力Fd=0.4F“11Fdi=O.4Fr,=0.4X1000=400N（2 分）方向如解所示向左Fd2=0.4Fr 2=0.4 X 2060=824N（2分）方向如图所示向右Fd2 十 Fa=824 十 880=1704F Fa 3146.下图为斜齿轮、轴、轴承组合结构图。齿轮用油润滑，轴承用脂润滑，编写序号列出图中的各设计错误，并指出设计错误的原因。（注：不必改正）示例：轴承端盖与箱体间无垫片，无法调整轴承游隙2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 122轴肩高过内圈高度3齿轮轮毂的长度要长过与其配合的轴段的长度12mm4两端的轴承要加挡油环5套筒高度高过右边轴承内圈的高度6轴承端盖与轴要留有间歇7轴承端盖与轴间要有密封圈8联轴器没有定位轴肩9联轴器与端盖之间应间隙10键槽位置不对，轴上键槽应在同一母线上。11联轴器上键槽应为通12轴应短l2mm试卷三一、选择题（每小题1分，共15分，请将答案填入下表中）1、平键联接中的平键截面尺寸bXh是按C选定的。A.转矩 B.功率C.轴径 D.材料2、带传动在工作时产生弹性滑动，是由于 C。A.包角a 1太小 B.初拉力Fo太小C.紧边与松边拉力不等 D.传动过载3、在一定转速下、要减轻滚子链传动的不均匀性和动载荷，应该D。A.增大节距P和增加齿数Z1157、仅受预紧力F作用的紧螺栓联接，其螺栓的计算应力。B.增大节距P和减小齿数Z1C.减小节距P和减小齿数Z1D.减小节距P和增加齿数Z4、在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是 B。A.6208 B.N208C.30208 D.512085、在下列四种类型的联轴器中，能补偿两轴的相对位移以及可以缓和冲击、吸收振动的是D oA.凸缘联轴器 B.齿式联轴器C.万向联轴器 D.弹性套柱销联轴器6、带传动张紧的目的是 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，将拉应力增30%的原因是考虑 C。A.安装时可能产生的偏心载荷 B.载荷可能有波动C.拉伸和扭转的复合作用 D.螺栓材料的机械性能不稳定8、在一般工作条件下，齿面硬度HBSW350的闭式钢制齿轮传动，通常的主要失效形式为B OA.轮齿疲劳折断 B.齿面疲劳点蚀C.齿面胶合 D.齿面塑性变形9、一对相啮合的圆柱齿轮的Z2Z1,bib2,其接触应力的大小关系是C。A.a hi。mC.a hi=o H2 D.可能相等，也可能不等10、斜齿圆柱齿轮的法面模数叫,与端面模数口的关系式，应该是 C oA.mn=mt Sin B B.mn=mt/cosPC.mn=mtcosP D.mir it cosa11、齿轮传动中，轮齿的齿面疲劳点蚀通常首先发生在A.齿顶部分 B.靠近节线的齿顶部分C.齿根部分 D.靠近节线的齿根部分12、在下列四种型号的滚动轴承中，必须成对使用。.深沟球轴承.圆锥滚子轴承.推力球轴承.圆柱滚子轴承13、联接螺纹主要要求。效率高平稳性好自锁性好加工方便14、带传动的主要失效形式是016弹性滑动 冲击载荷下传动带拉断 磨损 打滑和疲劳破坏15、一般参数的闭式硬齿面齿轮传动最经常出现的失效形式是轮齿折断 齿面疲劳点蚀 齿面胶合齿面磨损16、某厂运输带由转速1440r/min的电动机通过三套减速装置来驱动，其中a.双级直齿圆柱齿轮减速器；b.滚子链传动；c.V带传动。这三套减速装置的排列次序宜采用 逆 o电动机-ab-c-运输带 电动机f ba-c-运输带 电动机一cf abf运输带 电动机-b-cf a一运输带17、选择平键的剖面尺寸（bXh）是根据 。轴的直径 传递的扭矩 轴的转速 轮毂长度18、斜齿圆柱齿轮传动，螺旋角取得越大，则传动的平稳性 。越低 越高 没有影响19、在轴的结构设计中，轴的最小直径是按来初步确定的。扭转强度弯曲强度轴段的长度轴段上零件的孔径20、直轴按其载荷性质可分为三种，只承受弯矩，而不承受转矩的称心轴；既承受弯矩又承受转 矩的称转 轴。二、填空题1、带传动中，若主动轮圆周速度为VI,从动轮圆周速度为V2,带的线速度为V,则三者关系是：VI V V2 o2、蜗杆传动除了作强度计算外，还须作热平衡计算,其根本目的在于防止胶合。3、齿轮传动时，两轮轮齿的齿面接触应力相等,而两轮轮齿的齿根弯曲 应力不相等。4、在设计V带传动时，V带的型号是根据 小带轮转速m 和 计算功率Pc选取的。5、链传动中的节距越大，链条中各零件尺寸越大，链传动的运动不均匀性越大。三、简答题（每小题5分，共10分）1、有一由V带传动、链传动和齿轮传动组成的减速传动装置，试合理确定其传动布置顺序，并说明其 原因。答：V带传动f齿轮传动f链传动。V带传动在高速级可使有效拉力小，并且可以缓冲吸振。链传动在低速级传动的不均匀性和动载荷小。四、分析题（每小题10分，共20分）1、下图所示蜗轮蜗杆一斜齿圆柱齿轮传动组成的传动装置，蜗杆为主动件，若蜗杆1的转动方向如图 中山所示，蜗杆齿的螺旋线方向为右旋。试分析：17（1）为使中间轴I所受的轴向力能抵消一部分，确定蜗轮2、斜齿轮3和斜齿轮4的轮齿旋向；（2）在图中画出蜗轮2的圆周力Ft 2、径向力Fr 2和轴向力Fa 2以及斜齿轮3的圆周力Ft 3、径向力Fr 3 和轴向力Fa 3。五、计算题1、一机械传动装置，采用一对角接触球轴承，暂定轴承型号为7307AC。已知轴承载荷R=1200 N,/?2=2050 N,Fa=880 N,转速=5000 r/min,运转中受中等冲击，预期寿命狐=2000 h,试问所选轴承型号是否恰 当？（注：70000AC型轴承的内部轴向力为0.7R；对70000AC型轴承，e=0.68；当A/Re时，X=0.41、Y=0.87；当 A/R4e 时，X=l、Y=0；光=1；f y=1.5；7307AC 轴承的径向额定动载荷 C=32800 N。）（14 分）61%解：（1）先计算轴承1、2的轴向力4、A2：两个70000AC型轴承的内部轴向力为5=0.77?!=0.7 x 1200=840NS2=0.7&=0.7 x 2050=1435N因为 S1+/人=“+880=1720 N S2所以 A2=Sx+Fa=1720N,A=S=840N（2）计算轴承1、2的当量动载荷：1870000AC 型轴承 e=0.68,而44 反8401200=0.7 0.6817202050=0.84 0.68所以X|=0.41、Yl=0.87；X2=0.4U Y2=0.87o故径向当量动载荷为=0.41x 1200+0.87x 840=1222.8 NP2=0.41 x 2050+0.85 x 1720=2302.5 Nx 2000r 29130.05 NfPP,(60)（3）计算所需的径向额定动载荷C因两端选择同样尺寸的轴承，而P2P，故应以轴承2的径向当量动载荷P2为计算依据。_ 1.5x 2302.5 160 x 50001 1 10因为C2eXy0.0250.220.562.00.040.241.80.070.271.6错误!l找到引用源。题四-图3解：/?1=/?2=1200N(1)A=Fa,A2=0o(2)A/Co=O.O4,e=0.24,A/Z/?/=0.6e尸=x/?+yA；P,=1968N,P2=1200N2256 h60 x武力外X/=0.56,匕=1.8,x2=i,r2=oP P2 轴承1危险19六、改错题（10分）下图所示为一齿轮轴部件图，请在有结构错误的地方用序号标出，并逐条写出错误的内容，不必改正。70试卷四一、选择题（共30分、每小题2分）1、链传动作用在轴和轴承上的载荷比带传动要小，这主要是因为（C）。A、链传动只用来传递较小功率B、链速较高，在传递相同功率时圆周力小C、链传动是啮合传动，无需大的张紧力D、链的质量大，离心力大2、直齿圆柱齿轮传动，当齿轮直径不变，而减小模数增加齿数时，则（C）。20A、提高了轮齿的弯曲强度 B、提高了齿面的接触强度C、降低了轮齿的弯曲强度 D、降低了齿面的接触强度3、受中等冲击载荷、支承刚度较差、速度较高的两轴之间宜选用（A）oA.弹性柱销联轴器 B.凸缘联轴器C.十字滑块联轴器 D.万向联轴器4、带传动工作时，设小带轮为主动轮，则带的最大应力发生在带（CA.进入大带轮处 B.离开大带轮处C.进入小带轮处 D.离开小带轮处5、有一减速器传动装置由带传动、链传动和齿轮传动组成，其安排顺序以方案（A）为好。A.带传动卤轮传动B.链传动场轮传动C.带传动动齿轮作动D.链传动相传动传动6.螺纹联接防松的根本问题在于（C）。A、增加螺纹联接的轴向力 B、增加螺纹联接的横向力C、防止螺纹副的相对转动 D、增加螺纹联接的刚度7.为联接承受横向工作载荷的两块薄钢板，一般采用的螺纹联接类型应是（A）oA.螺栓联接 B.双头螺柱联接C.螺钉联接 D.紧定螺钉联接8.齿面硬度HBW350HBs的闭式钢制齿轮传动中，主要失效形式为（B）。A.齿面磨损 B.齿面点蚀C.齿面胶合 D.轮齿折断9.不完全液体润滑滑动轴承，验算pu 6时，X=0.41,Y=0.87,Y=0,e=0.68,载荷系数=1.0,试计算：（1）两个轴承的轴向载荷小、FA2：2）两个轴承的当量动载荷3、P2o25Fsl=0.7。=0.7x 2000=1400N.1 分解：Fs2=0JFr2=0.7 X 4000=2800.1 分Fsl+Fx=1400+1000=2400片2.1 分轴承1为压紧端，轴承2为放松端.1分%=2800 1000=1800N.2分Fa2=仆2=2800N%=-=0.9。=0.68,X=0.41*=0.87.1 分Px=f(X,FRX+YxFAX)=2000 x 0.41+0.87 x l 800=23867V.1 分Fa%=522=0.7 e=0.68,X2=0.41,Y2=0.87.1 分P2=fF(X2FR2+Y2FA2)=4000 x 0.41+0.87 x 2800=4076N.1 分六、结构题（io分）下图为斜齿轮、轴、轴承组合结构图。齿轮用油润滑，轴承用脂润滑，指出该结构设计的错误。要求：1.在图中用序号标注设计错误处；2.按序号列出错误，并用文字提出改正建议;3.不必在图中改正。261左、右两边轴承端盖均无调整垫片2左边轴承内圈固定错误，轴肩高过内圈高度3键过长4齿轮轮毂 的长度要长过与其配合的轴段的长度12mm5套筒高度高过右边轴承内圈的高度6右边轴承端盖与轴 要留有间歇7右边轴承端盖与轴间要有密封圈8和右端轴承相配合的轴端作成阶梯轴，便于装拆9两端 的轴承要设有挡油环10联轴器没有周向定位。试卷五一、填空（每空1分，共20分）1.在疲劳曲线上，以循环基数No为界分为两个区：当N*o时,为（无限寿命区）区；当NVNo 时，为（有限寿命区）区。2.刚度是指机械零件在载荷作用下抵抗（弹性变形）的能力。零件材料的弹性模量越小，其刚度就 越（）。3.润滑油的（也_）性越好，则其产生边界膜的能力就越强；（粘度）越大，则其内摩擦阻力就越 大。4.为改善润滑油在某些方面的性能，在润滑油中加入的各种具有独特性能的化学合成物即为（添加 土）。5.正是由于（弹性滑动）现象，使带传动的传动比不准确。带传动的主要失效形式为（打滑）和（带的疲劳破坏）o6.蜗杆传动的主要缺点是齿面间的（相对滑动速度）很大，因此导致传动的（效率）较低、温升较高。277.链传动水平布置时，最好（屋边）边在上，（/返）在下。8.设计中，应根据被联接轴的转速、（隹卷,）和（直会）选择联轴器的型号。9.径向滑动轴承的半径间隙与轴颈半径之比称为（相对间隙）；而（偏心距）与（半径间隙）之比称为偏心率 010.对于普通平键，考虑到载荷分布的不均匀性，双键联接的强度按）个键计算。二、判断题（每小题1分，共10分）（正确的划“J”，错误的划“X”）I.十字滑块联轴器中的所有元件都是刚性元件，因此属于刚性联轴器。（X）2.两摩擦表面的粗糙度值越小，则越容易实现液体动力润滑。（V）3.在计算转轴的强度时，安全系数法比当量弯矩法更精确。（V）4.相啮合的蜗杆和蜗轮的螺旋角必须大小相等，旋向相反。（X）5.闭式齿轮传动皆须首先按齿面接触强度进行设计计算，确定传动的几何尺寸，然后校核齿根弯曲疲劳强度。（X）6.由于链传动不需要张紧力，故作用在轴上的载荷较小。（V）7.正是由于过载时产生“弹性滑动”，故带传动对传动系统具有保护作用。（X）8.楔键只能用于单向传动，双向传动时，必须采用两个楔键。（X）9.性能等级为6.6级的螺栓，其屈服点（7s=600MPa。（X）10.机械零件的计算分为设计计算和校核计算，两种计算的目的都是为了防止机械零件在正常使用期限 内发生失效。（V）三、简答题（每小题5分，共20分）1.简述为什么开式齿轮传动一般不会出现点蚀现象？答：因为在开式齿轮传动中，磨粒磨损的速度比产生点蚀的速度还快，在点蚀形成之前，齿面的材料已 经被磨掉，故而一般不会出现点蚀现象。2.对于滚动轴承的轴系固定方式，请解释什么叫“两端固定支承”？答：两端固定支承即为轴上的两个轴承中，一个轴承的固定限制轴向一个方向的串动，另一个轴承的固 定限制轴向另一个方向的串动，两个轴承的固定共同限制轴的双向串动。283.简述形成稳定动压油膜的条件？答：1）两摩擦表面之间必须能够形成收敛的楔形间隙；2）两摩擦表面之间必须有充足的、具有一定粘度的润滑油;3）两摩擦表面之间必须有足够的相对运动速度。四、（15分）某轴用一对同型号角接触球轴承支承，受力情况如图所示。已知：内部轴向力尸$=0,68 Fr，当尸A 当瓦e=0.68 oPWe时，X=l,Y=0；当 时，X=0.41,Y=0.87。问哪个轴承的寿命低？然1 2Fx=900NFr2=2500NFri=4000N解：(1)Fsi=0.6SFRl=0.68x4000=2720(N)-1.5 分Fs2=0.6SFR2=0.68x 2500=1700(N)-1.5 分(2)Fs2+Fx=1700+900=2600(n)Fs2=1700(N)故 Fa2=Fsi-Fx=1820(N)-3 分5=卫生=0.68=e,则x=i,y=0o Frx 4000则 FP1=fp(XlFRi+YFAl)=fpx(lx4000+0 x2720)=4000fp(N)293分Fa2=1820Frz 2500=0.728 e,则 X=0.41,Y=0.87o则 厂P2=f p(X2FR2+Y2FA2)=f px(0.41 x 2500+0.87 X1820)=3500fp(n)3分由于 Fpi Fp2,故轴承1的寿命短。五、（15分）如图所示的螺栓组联接，已知外载荷尸=5KN,各有关几何尺寸如图所示。试计算受力最大螺栓所受的横向工作载荷Fsma xoT=500XF=5X 105X500=2.5X 106(N)-4 分在F作用下，各螺栓所受横向力为Fsl=5x l 0 1250(N)-3分z 4在T作用下，各螺栓所受横向力也相等，为 r T T 2.5 x l O6Fv2=-=一=-/=5524.3(N)-4r 4r 4xa/802+802显然，1、2两螺栓所受的横向力最大，为30a ma x=正：+匕；2QFs2 8Sa=V12502+5524.32-2 x 1250 x 5524.3 x cos 135=6469(N)4分六、（20分）设计一个标准直齿圆柱齿轮传动，传动比i=3.2,允许传动比有不超过5%的误差。通过强度计算已确定中心距a=320mm,模数223mm,取齿宽系数,”=1。试确定下列几何尺寸：加、z2 4、t/2 bi、名。（模数系列:：3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、7、8、)1,、2a_ 2x 320解：（1）由Q=7机(21+Z2)得 哥+2/mm取m=5（mm）（应为标准值）-2分2x 320则(1)-2分Z2=izi=3.2曷(2)-2分联立(1)、(2)解得 Zi=30.47,Z2：=97.53取z,二30,Zr=98-4分d=mz=5x 30=150(mm)-2分dr=mz2=5 x98=490(mm)-2 分b=1x 150(mm)-2 分取 b2=b=150（mm）,b=+10=150+10=160（mm）4 分注：本题主要考察：m是否为标准值？是否满足a=!（d+2）=!加（Z1+Z2）?各参数和尺寸2 2取值圆整是否合理？试卷六一、填空（每空1分，共20分）311.当所受轴向载荷通过（螺栓组形心）时，螺栓组中各螺栓承受的（轴向工作拉力）相等。2.从结构上看，带轮由（轮毂）、轮辐和（轮缘）三部分组成。3.在直齿圆柱齿轮传动的接触疲劳强度计算中，以（节点）为计算点，把一对轮齿的啮合简化为两 个（圆柱体）相接触的模型。4.按键齿齿廓曲线的不同，花键分为（矩形）花键和（渐开线）花键。5.请写出两种螺纹联接中常用的防松方法：（双螺母等）和（防松垫圈等）o6.疲劳曲线是在（应力比）一定时，表示疲劳极限。小与l循环次数l之间关系的曲线。7.理论上为（点）接触或（线）接触的零件，在载荷作用下，接触处局部产生的应力称为接触应 力。8.开式齿轮传动的主要失效形式是：（齿面的磨粒磨损）和（断齿）o9.径向滑动轴承的条件性计算主要是限制压强、（速度）和（pv值）不超过许用值。10.在类型上，万向联轴器属于（无弹性元件的挠性）联轴器，凸缘联轴器属于（刚性）联轴器。二、选择填空（每空1分，共10分）1.下列磨损中，不属于磨损基本类型的是（3）；只在齿轮、滚动轴承等高副零件上经常出现的是（2）o（1）粘着磨损；（2）表面疲劳磨损；（3）磨合磨损；（4）磨粒磨损。2.在通过轴线的截面内，（1）的齿廓为直边梯形；在与基圆柱相切的截面内，（3）的齿廓一侧 为直线，另一侧为曲线。（1）阿基米德蜗杆；（2）法向直廓蜗杆；（3）渐开线蜗杆；（4）锥蜗杆。3、对于直齿圆柱齿轮传动，其齿根弯曲疲劳强度主要取决于（4）；其表面接触疲劳强度主要取决于（1）o（1）中心距和齿宽；（2）中心距和模数；32（3）中心距和齿数；（4）模数和齿宽。4、对于径向滑动轴承，（1）轴承具有结构简单，成本低廉的特点；（3）轴承必须成对使用。（1）整体式；（2）剖分式；（3）调心式；（4）调隙式。5.在滚子链传动的设计中，为了减小附加动载荷，应（4）。（1）增大链节距和链轮齿数；（2）增大链节距并减小链轮齿数；（3）减小链节距和链轮齿数；（4）减小链节距并增加链轮齿数。6.对中性高且对轴的削弱又不大的键联接是（1）联接。（1）普通平键；（2）半圆键；（3）楔键；（4）切向键。三、简答题（每小题5分，共20分）1.画图表示机械零件的正常磨损过程，并指出正常磨损过程通常经历哪几个磨损阶段？答：主要经历三个阶段：磨合磨损阶段；稳定磨损阶段；剧烈磨损阶段。2.简述齿向载荷分布系数K夕和齿间载荷分配系数分别考虑的是什么因素对齿轮所受载荷的影 响？答：系数Kp考虑的是载荷沿齿向分布不均匀性对齿轮轮齿所受载荷的影响；系数考虑的是载荷在同时啮合的齿对之间分配不均对齿轮轮齿所受载荷的影响。2.试分析张紧力尺对带传动正反两方面的影响。答：张紧力F。越大，则带传动的承载能力就越大，但同时带中所受的拉应力也越大，从而降低带的寿 命；张紧力越小，虽可减小带中的拉应力，提高带的寿命，但带传动的承载能力会降低。33II III兆水 2四、(15分)已知某材料的力学性能为：Oi=350MPa,m=9,A0=5X106,对此材料进行对称循 环疲劳试验，依次加载应力为：(1)b=550MPa,循环次数 i=5X1()4；(2)=450 MPa,循环 次数 2=2X105；(3)(T3=400 MPa o求：发生疲劳破坏时，弓5的循环次数 3=?解：(1)由疲劳曲线方程/、机得 N 二，N。2图N。噜，、机 XY1即痣(2)根据Min er法则+8.6x l 04 8.2 x l O5!=C=a_iNQJx 5x l 06=8.6x l 04-3 分x 5x l 06=8.2x l 05-3 分Jx 5x l 06=2.85x 105-3 分匕+2=1$%卜%-=1-3分2.85 x l O534解得：n3=4.98x l 04-3 分五、（18分）图示为一蜗杆轴用两个角接触球轴承支承。已知蜗杆所受轴向力尸x=580N,两轴承的径 向力为：尸ri=935N,FR2=1910N,载荷性质系数/p=1.1。试计算两个轴承的当量动载荷。注：*内部轴向力bs=eFR,e=0.36o*当与 We 时，X=l,Y=0；当 e 时，X=0.41,Y=0.87o&%解：(1)Fsi=0.36金=0.36 X 935(N)=336.6(?/)v-2 分%=0.36FR2=0.36x1910(N)=687.6(N)-2 分(2)Fs2+Fx=687.6+580=1267.6(A)Fvl=336.6(A)故 M=F$2+Fx=1267.6(?/)-3 分Fsi-Fx=336.6-580=-243.4(?/)e,故 X.=0.41,K=0.87F.935Fpl=fp(X 1 FRi+Y FAi)=1.1 x(0.41 x935+0.87 x 1267.6)=1634.78(n)4分35Fa2 _ 687.6F 1910=10.36=e,故 X2=1,K,=0FP2=/p(X2/2+FA2)=1.1x(1x1910+0 x687.6)=2101(n)4分六、（17分）图示为由圆锥齿轮和斜齿圆柱齿轮组成的传动系统。已知：I轴为输入轴，转向如图所示，输出轴功率Pui=5KW,转速m=157r pm,各轮齿数为：z1=25,Z2=60,Z3=22,Z4=84,设效率为 100%。（1）在图中标出各轮转向，并计算各轴的转矩。（2）为使2、3两轮的轴向力方向相反，确定并在图中标出3、4两轮的螺旋方向。II III3非4E%（3）在图中标出2、3两轮在啮合点处所受各分力（匕、工、A）的方向。解：（1）各轴转向如图所示。-3分3=幺 Z|Z360 x 8425x 22=9.161分W=3.82-1分=9.16 x 157=1438.12(r pm)-1 分nn=z14hhi=3.82x 157=599.74(r pm)-1 分4=9550&=9550 x-=33.2(Nm)-1 分1 n,1438.1236p 5Tu=9550=9550 x-=79.6(Nm)-1 分与 599.74p 5=9550=9550 X=304.1(Nm)-1 分nm 157(2)3轮左旋，4轮右旋。-3分(3)2、3两轮的各分力方向如图所示。-4分试卷七一、选择填空题（每空1分，共25分）1、按照摩擦界面的润滑状态，可将摩擦分为干摩擦、边界摩擦、液体摩擦和混合摩擦。2、已知某三线螺纹中径为9.5mm,螺距为1mm,则螺纹的导程为 3 mm。3、螺纹连接防松的实质就是防止螺纹副的相对转动。按照防松方法的工作原理可将其分为三类，分别 是摩擦防松、机械防松、和永久防松。4、受轴向工作载荷的紧螺栓连接中，螺栓受到的总拉力&与预紧力9、残余预紧力尸”和工作拉力厂 之间的关系为 b。a、Fo=F+F；b、尸=尸 Cb/；c、Fo=F+F。-cB+c,5、导向平键的工作面是键的两侧面，导向