北航機械設計模擬試題要點

1、機械設計試題A標準答案 一、填空（每空1分，共20分）1 .在疲勞曲線上，以循環(huán)基數(shù) N0為界分為兩個區(qū)：當N/0時，為（無限壽命 區(qū)）區(qū)；當N<N0時，為（有限壽命區(qū)）區(qū)。2 .剛度是指機械零件在載荷作用下抵抗（彈性變形）的能力。零件材料的彈性模 量越小，其剛度就越（?。?。3 .潤滑油的（油）性越好，則其產生邊界膜的能力就越強；（ 粘度）越大，則 其內摩擦阻力就越大。4 .為改善潤滑油在某些方面的性能，在潤滑油中加入的各種具有獨特性能的化學 合成物即為（添加劑）。5 .正是由于（彈性滑動）現(xiàn)象，使帶傳動的傳動比不準確。帶傳動的主要失效形 式為（打滑）和（帶的疲勞破壞）。6 .蝸桿傳動的

2、主要缺點是齒面間的（相對滑動速度）很大，因此導致傳動的 （效率）較低、溫升較高。7 .鏈傳動水平布置時，最好（緊邊）邊在上，（松邊）在下。8 .設計中，應根據(jù)被聯(lián)接軸的轉速、（ 轉矩）和（直徑）選擇聯(lián)軸器的型號。9 .徑向滑動軸承的半徑間隙與軸頸半徑之比稱為（相對間隙）；而（偏心距）與（半徑間隙）之比稱為偏心率£。10 .對于普通平鍵，考慮到載荷分布的不均勻性，雙鍵聯(lián)接的強度按（1.5）個鍵計算。二、判斷題（每小題 1分，共10分）（正確的劃“，”，錯誤的劃“X”）1 .十字滑塊聯(lián)軸器中的所有元件都是剛性元件，因此屬于剛性聯(lián)軸器。（為2 .兩摩擦表面的粗糙度值越小，則越容易實現(xiàn)液體動

3、力潤滑。（V）3 .在計算轉軸的強度時，安全系數(shù)法比當量彎矩法更精確。（V）4 .相嚙合的蝸桿和蝸輪的螺旋角必須大小相等，旋向相反。（X）5 .閉式齒輪傳動皆須首先按齒面接觸強度進行設計計算，確定傳動的幾何尺寸，然后校核齒根彎曲疲勞強度。（X）6 .由于鏈傳動不需要張緊力，故作用在軸上的載荷較小。（，）7 .正是由于過載時產生 彈性滑動”，故帶傳動對傳動系統(tǒng)具有保護作用。（為8 .楔鍵只能用于單向傳動，雙向傳動時，必須采用兩個楔鍵。（為9 .性能等級為6.6級的螺栓，其屈服點”=600MPa。（ X）10 .機械零件的計算分為設計計算和校核計算，兩種計算的目的都是為了防止機械零件在正常使用期限

4、內發(fā)生失效。（V）三、簡答題（每小題5分，共20分）1 .簡述為什么開式齒輪傳動一般不會出現(xiàn)點蝕現(xiàn)象？答：因為在開式齒輪傳動中，磨粒磨損的速度比產生點蝕的速度還快，在點蝕形成之 前，齒面的材料已經被磨掉，故而一般不會出現(xiàn)點蝕現(xiàn)象。2 .對于滾動軸承的軸系固定方式，請解釋什么叫兩端固定支承”？答：兩端固定支承即為軸上的兩個軸承中，一個軸承的固定限制軸向一個方向的串動，另一個軸承的固定限制軸向另一個方向的串動，兩個軸承的固定共同限制軸的雙向 串動。3 .簡述形成穩(wěn)定動壓油膜的條件？4 ：1）兩摩擦表面之間必須能夠形成收斂的楔形間隙；2）兩摩擦表面之間必須有充足的、具有一定粘度的潤滑油；3）兩摩擦表

5、面之間必須有足夠的相對運動速度。4.解釋名詞；滾動軸承的壽命；滾動軸承的基本額定動載荷。答：1）滾動軸承的壽命即滾動軸承中內、外圈滾道以及滾動體，任一元件出現(xiàn)疲勞點蝕 之前，兩套圈之間的相對運轉總轉數(shù)。也可用恒定轉速下的運轉小時數(shù)表示；2）基本額定動載荷即基本額定壽命為 106轉時，軸承所能承受的最大載荷。12Fri=4000NFr2=2500N四、（15分）某軸用一對同型號角接觸球軸承支承，受力情況如圖所示。已知：內部軸向力4 = 0.68 Fk , e=0.68。當 打 至時，X = 1, Y = 0;當e時，X=0.41, 丫 = 0.87。問哪個軸承的壽命低？四、解：（1）人廣

6、76;用,招=。&m4000 = 2720（N）1.5分,產0工8&：=（N）1.5 分（2） + 5 = 項 +頸, 2600（N） & = "20（N）- F = 1720八故I g （N）3 分2720 -*）00 = 182（） zN. = 1700 ?。?（N）H（N）F2720 入- 0,68 - e卜 *400G,則 X = 1, Y=0。則'13 分匕3 1820=-=0.728,依 25。°>e，則 X = 0.41, Y = 0.87。而 =以4同+ K5 /lx（0.41 X2500 40,87X二 3500 lp

7、（N）= 4000。（N）IS20）3分出 Pa - F = 18211 /MX 2 Zk由于 打，故軸承1的壽命短。五、解:(1 )將F向螺栓組形心平移，同時得轉矩 T。(15分)如圖所示的螺栓組聯(lián)接, 已知外載荷F=5KN,各有關幾何尺寸如圖所示。試計算受力最大螺栓所受的橫向工作載 荷 Fsmax。T=500XF=5M05>500= 2.5 106 (N)£ 5x10在F作用下，各螺栓所受橫向力為 Fs1=，4=1250(N)在T作用下，各螺栓所受橫向力也相等，為 rTT 2.5 m 10*二 4r4r 4乂 Jg01 + 80： =5524,3 （N）4 分顯然，1、2兩

8、螺栓所受的橫向力最大，為J =4F；二 F；二ZFFk w；q=11250 2 + 5524.3 - 2 x 1250 ；5524.3x cos 135"= M69 （N）4 分六、（20分）設計一個標準直齒圓柱齒輪傳動，傳動比 i =3.2,允許傳動比有不超過 /的誤差。通過強度計算已確定中心距a= 320mm,模數(shù) 俏3mm取齒寬系數(shù)"d =1。試確定下列幾何尺寸：nr z1、z2、di、d2、bl、b2。（模數(shù)系列：3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、7、8、）I2a 2x320H = - 闌 4 + Z J/1 + £, =六、解：（1）由 2 -得

9、-用 m取m =5 (mm)(應為標準值) 2 分2x320 % -則 '5 =128 (1)2 分/ 一以二32%2分聯(lián)立(1)、( 2)解得 < : 30474 : 9753取 4 = 30 , < = 984 分d廣嗎= 5k 30 = 150 (mm)2 分4 =叱=5" 9k4 如(mm)2 分力=平4=1，150 (mm)2 分取卜人同 .)，h =MOEO (mm)、一一 一 , 一 一 43=一（4 +乩）=-F報4十人），注：本題主要考察：m是否為標準值？是否滿足 22？各參數(shù)和尺寸取值圓整是否合理？機械設計試題B標準答案一、填空（每空1分，共2

10、0分）1 .當所受軸向載荷通過（螺栓組形心）時，螺栓組中各螺栓承受的（軸向工作 拉力）相等。2 .從結構上看，帶輪由（輪轂）、輪輻和（輪緣）三部分組成。3 .在直齒圓柱齒輪傳動的接觸疲勞強度計算中，以（節(jié)點）為計算點，把一對輪齒的嚙合簡化為兩個（圓柱體）相接觸的模型。4 .按鍵齒齒廓曲線的不同，花鍵分為（ 矩形）花鍵和（漸開線）花鍵。5 .請寫出兩種螺紋聯(lián)接中常用的防松方法：（ 雙螺母等）和（防松墊圈等）。6 .疲勞曲線是在（應力比）一定時，表示疲勞極限“則與（循環(huán)次數(shù)）之間關 系的曲線。7 .理論上為（點）接觸或（線）接觸的零件，在載荷作用下，接觸處局部產生 的應力稱為接觸應力。8 .開式齒

11、輪傳動的主要失效形式是：（ 齒面的磨粒磨損）和（斷齒）。9 .徑向滑動軸承的條件性計算主要是限制壓強、（ 速度）和（pv值）不超過許 用值。10 .在類型上，萬向聯(lián)軸器屬于（無彈性元件的撓性）聯(lián)軸器，凸緣聯(lián)軸器屬于 （剛性）聯(lián)軸器。二、選擇填空（每空1分，共10分）1 .下列磨損中，不屬于磨損基本類型的是（3 ）;只在齒輪、滾動軸承等高副零件上經常出現(xiàn)的是（2 ）。（1）粘著磨損；（2）表面疲勞磨損；（3）磨合磨損；（4）磨粒磨損。2.在通過軸線的截面內，（1 ）的齒廓為直邊梯形；在與基圓柱相切的截面內，（3 ）的齒廓一側為直線，另一側為曲線。（1）阿基米德蝸桿；（2）法向直廓蝸桿；（3）漸開

12、線蝸桿；（4）錐蝸桿。3、對于直齒圓柱齒輪傳動，其齒根彎曲疲勞強度主要取決于（4 ）;其表面接觸疲勞強度主要取決于（1）。（1）中心距和齒寬；（2）中心距和模數(shù)；（3）中心距和齒數(shù)；（4）模數(shù)和齒寬。4、對于徑向滑動軸承，（1 ）軸承具有結構簡單，成本低廉的特點；（3 ）軸承必須成對使用。（1）整體式；（2）剖分式；（3）調心式；（4）調隙式。5 .在滾子鏈傳動的設計中，為了減小附加動載荷，應（4）。（1）增大鏈節(jié)距和鏈輪齒數(shù)；（2）增大鏈節(jié)距并減小鏈輪齒數(shù)；（3）減小鏈節(jié)距和鏈輪齒數(shù)；（4）減小鏈節(jié)距并增加鏈輪齒數(shù)。6 .對中性高且對軸的削弱又不大的鍵聯(lián)接是（1 ）聯(lián)接。（1）普通平鍵；（2

13、）半圓鍵；（3）楔鍵； （4）切向鍵。三、簡答題（每小題5分，共20分）1 .畫圖表示機械零件的正常磨損過程，并指出正常磨損過程通常經歷哪幾個磨損階段？答：主要經歷三個階段：磨合磨損階段；穩(wěn)定磨損階段；劇烈磨損階段。2 .簡述Miner法則（即疲勞損傷線性累積假說）的內容。答：在規(guī)律性變幅循環(huán)應力作用下，各應力對材料造成的損傷是獨立進行的，并可以線性地累積成總損傷，當各應力的壽命損傷率之和等于1時，材料將會發(fā)生疲勞。r12.簡述齒向載荷分布系數(shù) 和齒間載荷分配系數(shù) 八*分別考慮的是什么因素對齒輪所受載荷的影響？答：系數(shù)考慮的是載荷沿齒向分布不均勻性對齒輪輪齒所受載荷的影響；v系數(shù)A考慮的是載荷

14、在同時嚙合的齒對之間分配不均對齒輪輪齒所受載荷的影響。3.試分析張緊力F0對帶傳動正反兩方面的影響。答：張緊力F0越大，則帶傳動的承載能力就越大，但同時帶中所受的拉應力也 越大，從而 降低帶的壽命；張緊力越小，雖可減小帶中的拉應力，提高帶的壽命，但帶傳動 的承載能力會降低。四、（15分）已知某材料的力學性能為："=350MPa, m= 9,八=5乂。"，對 此材料進行對稱循環(huán)疲勞試驗，依次加載應力為：（1） 7 =550MPa,循環(huán)次數(shù) n1 = 5xl（；（2）=450 MPa,循環(huán)次數(shù) n2 = 2xlO* ； （3） “1=400 MPa。求： 發(fā)生疲勞破壞時,力的循

15、環(huán)次數(shù)n3= ?四、解：（1）由疲勞曲線方程仃一仃N力 叫叫.= I（2）根據(jù)Miner法則5xl042x10s/+ s I8.6x10 8.2x105 2,85xl05解得：4 =3 分六、（18分）圖示為一蝸桿軸用兩個角接觸球軸承支承。已知蝸桿所受軸向力，=r1nf580N,兩軸承的徑向力為：&I=935N,町=1910N,載荷性質系數(shù)v =1.1。試計算兩個軸承的當量動載荷。Fx2JO 埠FR260x84 = 9.16''(rpm期產口舊=加74(皿)65彳=95501=9550 x= 332川I43X(Nm)1p5=9550 = 9550 « = 79

16、.6町 599 -74(Nm狐= 9550電= 9550萬工=304門川157(Nm1分(2) 3輪左旋，4輪右旋。3 分(3) 2、3兩輪的各分力方向如圖所示一4分*內部軸向力 5 = eFR, e= 0.36。*當人9時，X=1, Y = 0;當 人 >e 時，X = 0.41, Y = 0.87。1可F"Fri六、解：(1)各軸轉向如圖所示。3分機械設計基礎模擬試題一、簡答題(每小題 5分，共20分)1 .畫圖表示機械零件的正常磨損過程，并指出正常磨損過程通常經歷哪幾 個磨損階段？2 .簡述Miner法則（即疲勞損傷線性累積假說）的內容。3 .簡述齒向載荷分布系數(shù)人 和齒

17、間載荷分配系數(shù) "a分別考慮的是什么因素對齒輪所受載荷的影響？4 .試分析張緊力 F0對帶傳動正反兩方面的影響。四、（15分）已知某材料的力學性能為：" =350MPa m= 9, M =5X 10： 對此材料進行對稱循環(huán)疲勞試驗，依次加載應力為：（1） /= 550MPa,循環(huán)次數(shù) n1 =5x10,； （2）=450 MPa,循環(huán)次數(shù) n2=2xl0' （3） % =400 MPa。求：發(fā)生疲 勞破壞時，I的循環(huán)次數(shù)n3= ?六、（18分）圖示為一蝸桿軸用兩個角接觸球軸承支承。已知蝸桿所受軸向力5 =580N,兩軸承的徑向力為： 'll|=935N,即=

18、1910N,載荷性質系數(shù) % =1.1。試計算 兩個軸承的當量動載荷。注：*內部軸向力 i$=eFR, e=0.36。FFf A晨*當we 時，x= 1, Y= 0；當'k >e 時，X= 0.41 , Y= 0.87。12"oi'tFR1FR2八、（17分）圖示為由圓錐齒輪和斜齒圓柱齒輪組成的傳動系統(tǒng)。已知：I軸為輸入軸，轉向如圖所示，輸出軸功率Pm = 5KW轉速nm= 157rpm,各輪齒數(shù)為：z1=25,z2=60, z3=22, z4=84,設效率為 100%。（1）在圖中標出各輪轉向，并計算各軸的轉矩。（2）為使2、3兩輪的軸向力方向相反，確定并在圖

19、中標出3、4兩輪的螺旋方向。niLZf(3)在圖中標出2、3兩輪在嚙合點處所受各分力（'1、Fr、Fx 的方向。、填空（每空1分，共20分）i.當所受軸向載荷通過（螺栓組形心）時,螺栓組中各螺栓承受的（軸向工作拉力）相2.從結構上看，帶輪由（輪轂）、輪輻和（輪緣）三部分組成。3.在直齒圓柱齒輪傳動的接觸疲勞強度計算中, 簡化為兩個（圓柱體）相接觸的模型。以（節(jié)點）為計算點，把一對輪齒的嚙合4 .按鍵齒齒廓曲線的不同，花鍵分為（ 矩形）花鍵和（漸開線）花鍵。5 .請寫出兩種螺紋聯(lián)接中常用的防松方法：（雙螺母等）和（防松墊圈等）。6 .疲勞曲線是在（ 應力比）一定時，表示疲勞極限力與（循環(huán)

20、次數(shù)）之間關系的曲線。7 .理論上為（點）接觸或（線）接觸的零件，在載荷作用下，接觸處局部產生的應力稱 為接觸應力。8 .開式齒輪傳動的主要失效形式是：（齒面的磨粒磨損 ）和（斷齒）。9.徑向滑動軸承的條件性計算主要是限制壓強、（速度）和（pv值）不超過許用值。10.在類型上，萬向聯(lián)軸器屬于（無彈性元件的撓性 ）聯(lián)軸器，凸緣聯(lián)軸器屬于（ 剛性）聯(lián)軸器。二、選擇填空（每空 1分，共10分）1.下列磨損中，不屬于磨損基本類型的是（ 經常出現(xiàn)的是（2 ）。3 ）;只在齒輪、滾動軸承等高副零件上（1）粘著磨損；（2）表面疲勞磨損;（3）磨合磨損；（4）磨粒磨損。2.在通過軸線的截面內，（1 ）的齒廓為

21、直邊梯形；在與基圓柱相切的截面內，（3 ）的齒廓一側為直線，另一側為曲線。（1）阿基米德蝸桿；（2）法向直廓蝸桿；（3）漸開線蝸桿；（4）錐蝸桿。3、對于直齒圓柱齒輪傳動，其齒根彎曲疲勞強度主要取決于（4 ）;其表面接觸疲勞強度主要取決于（1 ）。（1）中心距和齒寬；（2）中心距和模數(shù)；（3）中心距和齒數(shù)；（4）模數(shù)和齒寬。4、對于徑向滑動軸承，（1 ）軸承具有結構簡單，成本低廉的特點；（3 ）軸承必須成對使用。（1）整體式；（2）剖分式；（3）調心式；（4）調隙式。5 .在滾子鏈傳動的設計中，為了減小附加動載荷，應（4 ）。（1）增大鏈節(jié)距和鏈輪齒數(shù)；（2）增大鏈節(jié)距并減小鏈輪齒數(shù)；（3）減

22、小鏈節(jié)距和鏈輪齒數(shù)；（4）減小鏈節(jié)距并增加鏈輪齒數(shù)。6 .對中性高且對軸的削弱又不大的鍵聯(lián)接是（1 ）聯(lián)接。（1）普通平鍵；（2）半圓鍵； （3）楔鍵；（4）切向鍵。三、簡答題（每小題 5分，共20分）4 .畫圖表示機械零件的正常磨損過程，并指出正常磨損過程通常經歷哪幾個磨損階段？答：主要經歷三個階段：磨合磨損階段；穩(wěn)定磨損階段；劇烈磨損階段。5 .簡述Miner法則（即疲勞損傷線性累積假說）的內容。答：在規(guī)律性變幅循環(huán)應力作用下，各應力對材料造成的損傷是獨立進行的，并可以線性地累積成總損傷，當各應力的壽命損傷率之和等于1時，材料將會發(fā)生疲勞。6 .簡述齒向載荷分布系數(shù) K/和齒間載荷分配系數(shù)

23、人分別考慮的是什么因素對齒輪所受載荷的影響?答：系數(shù)” 考慮的是載荷沿齒向分布不均勻性對齒輪輪齒所受載荷的影響;系數(shù)考慮的是載荷在同時嚙合的齒對之間分配不均對齒輪輪齒所受載荷的影響。7.試分析弓緊力F0對帶傳動正反兩方面的影響。答：張緊力F0越大，則帶傳動的承載能力就越大，但同時帶中所受的拉應力也越大，從而降低帶的壽命；張緊力越小，雖可減小帶中的拉應力，提高帶的壽命，但帶傳動的承載能力會降 低。四、（15分）已知某材料的力學性能為：,I =350MPa m= 9, M =5X 1。"，對此材料進行對稱循環(huán)疲勞試驗，依次加載應力為：（1）5X 10 ; （ 2）.'=450 M

24、Pa,循環(huán)次數(shù) n2 = 2X 10 ；（:勞破壞時，“1的循環(huán)次數(shù)n3= ?四、解：（1）由疲勞曲線方程仃N - c仃M得（一乂=二乂=（瑞）x5x106 = 8.6x104M=N. = I x5x!06 = 8,2x105 550 1M =（二卜,=（瑞j M 5x 10& = 2.85, 10，%外.+ + = i根據(jù)Miner法則M 乂 Ny51042x10s/.+= 1&6M0" 8.2x10（ 2.85x10- 3解得：勺=4夕* *103 分1 = 550MPa,循環(huán)次數(shù)n1 =3） 1 ' =400 MPa。求：發(fā)生疲3 分3分3 分分五、（1

25、8分）圖示為一蝸桿軸用兩個角接觸球軸承支承。已知蝸桿所受軸向力580N,兩軸承的徑向力為：，K|=935N,/口=1910N,載荷性質系數(shù) % =1.1。試計算兩個軸承的當量動載荷。注：*內部軸向力 =eFR, e=0.36。Fx*當k we 時，x= 1, Y= 0；當 L >e 時，X= 0.41 , Y= 0.87。叵I©FR2五、解：(1)5=0*%=0J6x935(M = 336&N|F, = 0J6 A. = 0.36 x 1910( N) = 687.6( N)n-4、,2、= 687.6 + 580 = 1267.=336風V)故t七= 336.65即=

26、 -2434(M<& = 6吐 6(M故.11267.6故 '二（(ND七二+ V f J = 11x(0,41x 935 1 0.87 x1267,6) = 1634.7SFlF ' I *11 I Al r.,687.6=10.36 = e。，故、七九)=Llx(MI9IO+(M87,6) = 21OI,N)INJ六、(17分)圖示為由圓錐齒輪和斜齒圓柱齒輪組成的傳動系統(tǒng)。已知：I軸為輸入軸，轉向如圖所示，輸出軸功率Pm = 5KW轉速nm= 157rpm,各輪齒數(shù)為：z1=25,z2=60, z3=22, z4=84,設效率為 100%。(4)在圖中標出各輪

27、轉向，并計算各軸的轉矩。(5)為使2、3兩輪的軸向力方向相反，確定并在圖中標出3、4兩輪的螺旋方向。 f ，一(6)在圖中標出2、3兩輪在嚙合點處所受各分力 (。、Fr、Fx的萬向。解:1分(1)各軸轉向如圖所示。4科= 221 分'(rpm 1斯必產比舊=5叫.74(刖)(Nm1 分% = 9550 5=9550 x 79 6與557431 分= 9550 = 9550 x = 304.1為I157(Nm1 分(2) 3輪左旋，4輪右旋。(3) 2、3兩輪的各分力方向如圖所示。機械設計基礎模擬試題二一、填空題及選擇填空題(27分，每空1分)1 .當動壓潤滑條件不具備，且邊界膜遭破壞時

28、，就會由現(xiàn)流體摩擦、邊界摩擦和干摩擦同時存在的現(xiàn)象，這種摩擦狀態(tài)稱為混合摩擦。2 . 一公稱直徑為d=16mm的螺紋副，螺紋頭數(shù) n=2,螺距p=4mm,螺紋中徑d2=D2=14mm牙側角3 =150,螺紋副材料的當量摩擦系數(shù)=0.080.10,經計算該螺紋副衛(wèi)自鎖性要求。a.滿足b.不滿足3 .導向平鍵連接的主要失效形式是_工作面的磨損_設計時通過限制一一工作面間的壓強 _來進行耐磨性計算；半圓鍵的缺點是一鍵槽對軸強度削弱較大所以主要適用于軸端。4 .作為標準普通V帶工作面的兩側面夾角為4=400,相應的V帶輪輪槽的兩側面夾角則1。a.大于 400 b. /卜于 400 c. 等于 400。

29、5 .傳動帶所能傳遞的最大有效圓周力Fmax與初拉力日、帶在小帶輪上的包角 至。、帶與帶輪間的摩擦系數(shù) 上等因素有關，它們的值越大，F(xiàn)max就越大。當傳遞的外載荷超過 最大有效圓周力下的承載能力時，帶在帶輪上發(fā)生打滑現(xiàn)象；而且在傳動比大于 1的情況下，打滑總是先從小帶輪上開始的，具原因是帶在小帶輪上的包角小于大帶輪上的包角（或 帶在大帶輪上的包角大于小帶輪上的包角）。6 .齒輪傳動的五種主要失效形式中，最嚴重、必須避免的失效 形式是輪齒折斷；軟齒面閉式齒輪傳動最主要的失效形式是齒面疲勞點蝕；高速重載齒輪傳動易發(fā)生 熱膠合； 輪齒的塑性變形常發(fā)生在齒面材料較軟、低速重載、頻繁起動的傳動中。7 .

30、下列齒輪參數(shù)中，對齒形系數(shù)YF沒有影響的是 e oa.齒數(shù)b.變位系數(shù)c.齒頂高系數(shù)d.壓力角e.模數(shù)8 .按國家標準GB/292-93規(guī)定，型號7212 C/DB軸承的類型為 角接觸球軸承，寬度類型為 窄系列，精度等級為P0 ,公稱接觸角 a = 15 o。9 .對于轉動的滾動軸承，其主要失效形式是疲勞點蝕，對于不轉動、低速或擺動的軸承，主 要失效形式是局部塑性變形，對于高速軸承，發(fā)熱以至膠合是其主要失效形式。10 .滑動軸承一般由軸頸、軸瓦、軸承座三者組成，其失效形式主要是 膠合和磨損，主要發(fā)生在軸瓦上。二、問答題(24分，每小題4分)1 .齒向載荷分布系數(shù) K3的物理意義是什么？改善齒向

31、載荷分布不均勻狀況的措施有哪些?K3的物理意義一一考慮沿齒寬方向載荷分布不均勻對輪齒應力的影響系數(shù)。(2分措施：(答出以下 7點中3點以下者1分，答出3點以上者2分)i齒輪的制造和安裝精度 T2軸、軸承及機體的剛度 T3齒輪在軸上的布置一一合理選擇4輪齒的寬度一一設計時合理選擇5采用軟齒面一一通過跑合使載荷均勻6硬齒面齒輪一一將齒端修薄、或做成鼓形齒7齒輪要布置在遠離轉矩輸入端的位置。2 .試述齒輪傳動的設計準則評分標準：以下4點各點1分(1)軟齒面閉式齒輪傳動：通常先按齒面接觸疲勞強度進行設計，然后校核齒根彎曲疲 勞強度。(2)硬齒面式齒輪傳動：通常先按齒根彎曲疲勞強度進行設計，然后校核齒面

32、接觸疲勞 強度。(3)高速重載齒輪傳動，還可能出現(xiàn)齒面膠合，故需校核齒面膠合強度。(4)開式齒輪傳動：目前多是按齒根彎曲疲勞強度進行設計，并考慮磨損的影響將模數(shù) 適當增大(加大 1015% 。3 .按照軸所受載荷類型的不同，軸分為那幾種類型？并分別舉例說明。評分標準：以下3點各點1分，舉例正確合計1分。(1)僅受彎矩M的軸心軸，只起支撐零件作用，如自行車前軸。(2)僅受轉矩T的軸一一傳動軸，只傳遞運動和轉矩不起支撐作用，如汽車后輪傳動軸。(3)既受彎矩又受轉矩的軸一一轉軸，既起支撐又起傳運動和轉矩作用，如減速器的輸出 軸。4.給出滾動軸承的當量靜載荷P0的定義。當量靜載荷是一個假想載荷，其作用

33、方向與基本額定靜負荷相同，而在當量靜載荷作用下，軸承的受載最大滾動體與滾道接觸處的塑性變形總量與實際載荷作用下的塑性變形總量相同。（4分）5.同滾動軸承相比，液體摩擦滑動軸承有哪些特點？評分標準：以下6點中，答出12點2分，答出34點分3分，答出56點4分1在高速重載下能正常工作，壽命長；2精度高；滾動軸承工作一段時間后，旋轉精度J3滑動軸承可以做成剖分式的一能滿足特殊結構需要。如曲軸上的軸承；4液體摩擦軸承具有很好的緩沖和阻尼作用，可以吸收震動，緩和沖擊。5滑動軸承的徑向尺寸比滾動軸承的小。6起動摩擦阻力較大。6.在一些基本假設條件下，流體形成動壓的必要條件是什么？評分標準：答出1點2分，答

34、出2點3分，答出3點4分1流體必須流經收斂間隙，而且間隙傾角越大則產生的油膜壓力越大。2流體必須有足夠的速度；3流體必須是粘性流體。三、分析計算題（29分，第一小題19分，第二小題10分）1. 一重物勻速升降裝置采用如圖a所示的電機+圓柱蝸桿傳動系統(tǒng)，已知蝸桿傳動的模數(shù)m=8mm蝸桿頭數(shù)及分度圓直徑分別為z1=1、d1=80mrm蝸輪齒數(shù)z2=50,卷筒直徑D=250mm重物勻速升降的速度 v=40m/min ,最大載重量 W/為4kN,工況系數(shù) KA按1.0計，試分析、計算提升重物時的下列問題：1）該裝置以40m/min的速度勻速升起重物 1m時，蝸桿應轉多少轉？并在圖中標明蝸桿的轉5分）向

35、、蝸輪輪齒旋向、節(jié)點位置處蝸桿及蝸輪的受力方向。（注 意 行 為 規(guī) 范遵 守 考 場 紀 律管導核字 主領審簽2）若蝸桿與蝸輪齒面間當量摩擦系數(shù)f ' = 0.18 ,該機構能否自鎖？ （2分）3）若重物W=4kN,傳動裝置總的傳動效率為少？ （2分）Y =0.5，試計算出電機的輸出轉矩Tm應是多4）若蝸輪軸采用如圖 b所示的兩個角接觸軸承7209 C支撐形式,L=100mm蝸桿傳動效率Y 1 = 0.7 ,卷筒、聯(lián)軸器（連接蝸輪軸與卷筒軸、蝸輪軸上軸承的效率合計為Y 2 = 0.8 ,軸承7209 C的基本額定動載荷和基本額定靜載荷分別為 C = 29800N、CO = 23800

36、N,其內部軸向力S=0.4F，徑向載荷系數(shù) X和軸向載荷系數(shù) Y分別為0.44和1.36 , fT=1.0 ,fP=1.5,試計算軸承II的壽命Lh為多少小時？ （ 10分）b,蝸輪軸的軸承支撐簡圖圖*.重物升降裝置傳動系統(tǒng)筒圖1）蝸桿轉：1*50/（3.14*D=50/（3.14*0.25=63.69（ 轉（1 分）蝸輪轉速：40/ （3.14*0.25 ） =50.96r/min蝸桿轉向（1分、蝸輪輪齒旋向（1分、蝸輪蝸桿受力分析方向如圖所示（2分）。2）寫出公式得1分，結論正確得1分。tan=4m.=I 乂 R / RO - 0.1tan p f 0.18'* tan y <

37、; lan p結論：該機構滿足自鎖性條件。li = 4 kN/；：=幾=y. Df2 = 4000 X 250 /2 = 500000 2nm"7 5x IO5 一 J.Ttt = 2 k 10 Nmtn3 J 。一5 x 503）寫出公式得1.5分，結論正確得0.5 分。 JTTW，阮 E蝌輪軸的處力局因4）公式、步驟都正確得 9分（其中：軸承壽命計算公式占5分），計算結果正確得 1分。肛用 燈H - 1D 耳舅思 小 ga函理.- 3 LX5 - 4國hut»| e巾.1舊胤八-加員 Ji mu1" Ji uiwijB -io1 - 時4" id h肛 «iQ 鼻 4 |l Q nGQp i Qi 網押1 W修小,.口4 m3 pttl xiCP屯 KhaM hJD1 MJ, + Fa。理43 J溫?！必ブ?？川卜時與一妹川 -M1 U，）人£HiD"jr 計 gLimf ”叫.%«*% *r*#L, -i M/*MM *1X919971 ttH*1 t1 -MP J#k 匚華- Jf IX珈n»t f,r 9，*八2 W2.圖c所示為一托架，20kN的載荷作用在托架寬度方向的對稱線上，用四個螺栓將托架連接 在一鋼制橫梁上，螺栓的相對剛度為0.3 ,螺栓組連接采用普通螺栓連接形式，