機械設計考試題目及答案

1、機械設計課程試題（一）一、選擇題：本題共10個小題，每小題2分，共20分，在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。把所選項前的字母填在題后的括號內。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. 齒面疲勞點蝕C齒面膠合 D. 齒面塑性變形2帶傳動在工作時產生彈性滑動，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 】A6208 B. N208 C. 3208 D. 5208 4下列四種螺紋，自鎖性能最好的是 【 D】A粗牙普通螺紋

2、 B.細牙普通螺紋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s B. 減少蝸桿頭數Z1C增加蝸桿頭數Z1 D. 增大蝸桿直徑系數q 6在圓柱形螺旋拉伸（壓縮）彈簧中，彈簧指數C是指 【 D 】A彈簧外徑與簧絲直徑之比值B彈簧內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普通平鍵接聯采用兩個鍵時，一般兩鍵間的布置角度為 【B 】A90° B. 120° C.135° D.180°8V帶在減速傳動過程中，帶的最大應力發(fā)生在 【D 】AV帶離開大帶輪處

3、 B. V帶繞上大帶輪處 C V帶離開小帶輪處 D. V帶繞上小帶輪處 9對于普通螺栓聯接，在擰緊螺母時，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)數應盡量避免采用奇數，這主要是因為采用過渡鏈節(jié)后 【D 】A制造困難 B.要使用較長的銷軸C不便于裝配 D.鏈板要產生附加的彎曲應力二、填空題：本大題共10個小題，每空1分，共20分。把答案填在題中橫線上。1軸如按受載性質區(qū)分，主要受 彎矩 的軸為心軸，主要受 轉矩 的軸為傳動軸。2代號62203的滾動軸承，為 深溝球軸承 軸承，其內徑為 17 mm。3在一般機械中的圓柱齒輪傳動，往往使小齒輪齒寬b1

4、大于 大齒輪齒寬b2；在計算齒輪強度時，工作齒寬b 應取 大齒輪齒寬b2 。4普通平鍵聯接的工作面是鍵的 兩側面 ；楔鍵聯接的工作面是鍵的 上下面 。5為了便于互換及適應大量生產，軸承內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不隨時間變化的應力稱為 靜應力 ，隨時間變化的應力稱為 變應力 ，具有周期性的變應力稱為 循環(huán)變應力 。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齒輪傳動設計時，軟齒面閉式傳動通常先按 齒面接觸強度 設計公式確定傳動尺寸，然后驗算輪齒彎曲強

5、度。2 10直徑較小的鋼制齒輪，當齒根圓直徑與軸徑接近時，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簡述螺紋聯接的基本類型主要有哪四種？螺栓聯接、螺釘聯接、雙頭螺柱聯接、緊定螺釘聯接。2提高螺栓聯接強度的措施有哪些？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減小應力集中；4避免或減小附加應力。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潤滑油的油阻損耗。4簡述帶傳動的優(yōu)點？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

6、振動；過載時帶與帶輪間會出現打滑，打滑雖使傳動失效，當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？調心球軸承、調心滾子軸承、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。4、 結構改錯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構。請按示例所示，指出圖中的其他結構錯誤（不少于7處）（7分）（注：潤滑方式、倒角和圓角忽略不計。）例缺少調整墊片解缺少調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不正確（應該局部剖

7、視）端蓋孔與軸徑間無間隙多一個鍵齒輪左側軸向定位不可靠齒輪右側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、請說明圖示軸系結構中用數字標出位置的錯誤（不合理）的原因。（5分）軸肩的高度超出了軸承內圈的外徑；軸段的長度應該小于輪轂的寬度；螺紋軸段缺少螺紋退刀槽；鍵槽應該與中間部位的鍵槽在同一母線上布置；鍵的長度應該小于軸段的長度。北京機械工業(yè)學院機械設計考題與答案一、 是非題（有5小題，每題1分，共5分。正確在括號內寫“T”，錯誤在括號內寫“F”）1雙螺母防松結構中，如兩螺母厚度不同，應先安裝薄螺母，后安裝厚螺母。（T ）2滾動軸承的軸向系數Y值越大，其承受軸向能力越大。（ F

8、）3減速器的齒輪和滾動軸承可以采用不同的潤滑劑。（T ）4設計蝸桿傳動時，為了提高傳動效率，可以增加蝸桿的頭數。（ 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。在每小題的選項中，只有一項是符合題目要求的，把所選項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設計時鍵的截面尺寸通常是根據 D 從標準中選取。A）鍵傳遞的轉矩 B）軸的轉速 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）變應力只能由變載荷產生 B）靜載荷不能產生變應力 C）變應力是由靜載荷產生 D）變應力是由變載荷

9、產生，也可能由靜載荷產生9從經濟觀點考慮，單件生產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、結構、表面加工情況和工作條件等完全相同，其中有效應力集中系數最大的是 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 Q235，20 ，彈簧 65Mn， 碳素彈簧鋼絲

10、，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，其主要設計依據為 在保證帶傳動不打滑的條件下，具有一定的疲勞強度和壽命 。13軸按承載分為 心軸 ， 轉軸 和 傳動軸 。14螺紋聯接按防松原理可分為 摩擦防松 ， 機械防松 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）16什么是等強度設計？在設計中如何應用？答：一個機器的各零件或一個零件對于各種失效方式具有同樣的承載能力。在設計中的應用有二：一是使各部分等強度，避免某些

11、部分強度過大，浪費材料；二是故意設置薄弱環(huán)節(jié)，過載時失效，使其它部分在過載時不致于損壞而得到保護。17什么是機械零件的失效？答：機械零件由于某種原因不能正常工作，叫失效。18滑動軸承計算中，計算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K=KAKvKK，KAKvKK各為什么系數，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K=KAKvKK中，KA是使用系數，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，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，考慮多齒嚙合間分配載荷的不均勻現象對

12、齒輪傳動的影響；K是齒向載荷分布系數，考慮載荷沿接觸線分布不均的現象對齒輪傳動的影響； 20什么叫機械零件的計算準則？常用的機械零件的計算準則有那些？ 答：機械零件的計算準則就是為防止機械零件的失效而制定的判定條件，常用的準則有強度準則、剛度準則、壽命準則、振動穩(wěn)定性準則、可靠性準則等？五、分析題（有2小題，每題6分,共12分）21 一鋼制液壓油缸，缸內油壓P2.5MPa(靜載)，油缸內徑 D125mm，缸蓋由6個M16的螺釘聯接在缸體上.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，安全系數取S1.5，M16螺釘的小徑d1=13.835mm.若根據聯接的緊密

13、性要求，要求殘余預緊力QP1.5F.試分析預緊力QP應控制在什么范圍內才能滿足此聯接的要求? 解 1.計算單個螺釘的工作拉力 F（2分） 油缸蓋聯接所受的載荷 F=ppD2/4，每個螺釘的工作拉力FF6p×pD2/4/62.5 p(125)24/65113.27 N 2.計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， ss300MPa，許用應力s= ss/S300/1.5200MPa.由強度條件 sca1.3Q/( pd2/4)sQpd2s/4/1.3 p×13.8352×200/4/1.323127.83 N 3.求預緊力 Qp的允許范圍（2

14、分） 1)按螺釘強度條件求允許的最大預緊力QQp十Cb/（Cb +Cm ）F23127.83 N Qp23127.83-0.2F23127.83-0.2×5113.27=22105.17 N 2)按聯接緊密性條件求最小的預緊力，根據聯接緊密性要求，QP1.5F QPQp- Cm /（Cb +Cm ）F=Qp-0.8F1.5F 即 Qp1.5F十0.8F2.3Fl1760.52 N 由以上計算結果可知，預緊力Qp應控制為l1760.52 N Qp22105.17 N22一傳動裝置，輸入轉矩為T1，輸出轉矩為T2，速比為i，總效率為，試證明T2= T1×i×答：設輸入

15、功率為P1（kW），輸出功率為P2（kW），輸入轉速為n1（r/min），輸出轉速為n2（r/min）， T=9.55×106×P/n(N.mm) P1= T1×n1/(9.55×106) P2= T2×n2/(9.55×106)= P2/ P1=( T2×n2/(9.55×106)/( T1×n1/(9.55×106) = T2×n2/( T1×n1) i= n2/ n1 = T2/ T1/i 即 T2= T1×i×圖1六、計算題（有2小題，每題6分,共

16、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)，軸承的派生軸向力S的計算式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fF=1.2，工作溫度不大于120°C。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的當量動載荷P1和P2。解:(1)計算軸承的軸向載荷S1=0.68R1=0.68×2000=1360 NS2=0.68R2=0.68×4000=2720 NS1、S

17、2方向見圖2因為Fa+ 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）計算軸承的當量動載荷軸承1 A1/R1=3520/2000=1.76e=0.68,則取 X1=0.41,Y1=0.87 P1=fF(X1R1+Y1A1) =1.2×(0.41×2000+0.87×3520)=3882.4 N (2分)軸承2 A2/R1=2720/4000=0.68e=0.68,則取 X2=1,Y2=0 P2=fFX2R2 =1.2×1&

18、#215;4000=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，此時小帶輪上包角a1=120°，求：（1）有效拉力Fe；（2）緊邊拉力F1；（3）當量摩擦系數f。解:有效拉力Fe =1000P/v=1000×8/10=800 N (2分) 又知:F1-F2= Fe,F1=2F2 則緊邊拉力 F1=2 Fe =1600 N (2分) 根據歐拉公式 得 當量摩擦系數f¢=ln(F1/F2)/=ln2/(3.14×120/180) =0.693/2.0933=0.331 (2分

19、)七、結構題（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，軸端裝有聯軸器。試指出圖中的結構錯誤（在圖中錯誤處寫出序號并在下半部改正，按序號簡要說明錯誤的內容）（每指出一處,并正確說明錯誤內容和改正的,得1分,總分為10分）鍵的位置應與齒輪處在同一直線上，而且結構不正確；軸承蓋孔徑應大于軸徑，避免接觸；此處不應有鍵聯接；軸長應短于輪轂長度，保證軸套壓緊齒輪；軸應有軸環(huán)，使齒輪定位；軸承應正裝；軸不應與軸承蓋相碰，且不需這么長；左右兩軸承蓋與箱體間應有調整墊片；兩軸承內側應加封油環(huán)；箱體加工面與非加工面未分開。 26畫出V

20、帶與帶輪槽的正確安裝圖； 27畫出普通螺栓聯接的結構圖28畫出普通平鍵A型、B型、C型的形狀 26,27,28題答案:機械設計課程試題（二）一、填空題（25分）每空1分1、  滾動軸承軸系一端固定一端游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

21、油膜分開的兩表面必須有足夠的相對滑動速度，其運動方向必須使?jié)櫥痛罂谶M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）滑動軸承計算應校核  P  、  V 、  PV  值。5、列舉兩種剛性聯軸器的名稱，并說明是否具有補償軸向。徑向或角向位移的能力： 套筒式聯軸器（無補償能力）、凸緣式聯軸器（無補償能力） 。6、軸按所受載荷性質分類，只承受彎矩的稱 心  軸；只承受扭矩稱傳動軸；承受彎矩和扭矩稱轉軸。7、直齒圓錐

22、齒輪的當量齒數z/cos；標準模數和壓力角在齒輪大端；受力分析和強度計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、帶工作是截面上產生的應力有  拉應力 ， 彎曲應力 ，離心應力 。10、在齒輪傳動中，大小齒輪的接觸應力是  相  等的，大小齒輪的彎曲應力是 不 等的。二、選擇題（11分）每空1分1、滾動軸承內圈與軸配合的正確標注應為  C   。   A .30H7/k6     B. 30H

23、7       C .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，滑動軸承潤滑油的粘度不應選得較高。.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、半圓鍵聯接當采用雙鍵時兩鍵應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接的疲勞強度，應B。.

24、增加螺栓剛度。.降低螺栓剛度。.降低被聯接件剛度。7、彈簧的剛度為1，彈簧的剛度為2，兩彈簧并聯的剛度為C 。.1 .2. 2 .12（12）8、強度等級為.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，應取B。.任意值.等于鏈節(jié)長度的偶數倍  .等于鏈節(jié)長度的奇數倍10、帶傳動的兩帶輪直徑不相等，一般情況下，應使哪個輪曹楔角較大B？.大輪.小輪.主動論.從動輪 三、計算題（34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，試計算：（1）欲使重物上升1m，應轉動蝸桿的轉

25、數；（2）設蝸桿和蝸輪間的當量摩擦系數為0.18，檢驗該蝸桿傳動是否滿足自鎖條件；（3）設重物重Q=5kN，通過手柄轉臂施加的力F=100N，手柄轉臂的長度l的最小值 (不計軸承效率) 。解：（1）重物上升1m時，卷筒轉動圈數：N2=1000/D=1000÷(250x3.14)=1.27蝸桿轉動圈數為：N1=i N2=40x1.27=50.96(圈)              （2）蝸桿直徑系數q=d1/m=80÷8=10導程角：=ar

26、ctan=arctan=7.125o   當量摩擦角：v=arctanfv= arctan=10.204o：因為： 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。 =              

27、0;                      =750N                           

28、0;   所以 =2x750=1500N                        （2 分3、（10分）圖示為一剛性凸緣聯軸器，材料為Q215鋼，傳遞的最大轉矩為1400 N.m（靜載荷）。已知軸的材料為45鋼，工作時有輕微沖擊。試根據圖示和表為該聯軸器選擇平鍵，確定鍵的尺寸，并校核其強度（）。解:由軸徑55查下表,選取鍵b=16,

29、h=10,鍵長L=90鍵的工作長度l=L-b=90-16=74mm鍵與聯軸器的接觸長度k=0.5h=0.5x10=5mm由=100可見聯接擠壓強度不夠，考慮到相差較大，所以應采用雙鍵，相隔180布置 ，雙鍵的工作長度l=1.5x74=111mm見的標記為:鍵16x90機械設計課程試題（三）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  600 ，適用于

30、0;聯接   ，而梯形螺紋的牙型角300   ，適用于傳動  。3、螺紋聯接防松，按其防松原理可分為  摩擦  防松、  機械   防松和  永久  防松。4、選擇普通平鍵時，鍵的截面尺寸(b×h)是根據 軸徑d   查標準來確定的,普通平鍵的工作面是 側面  。5、帶傳動的傳動比不宜過大，若傳動比過大將使  包角   

31、0;  ，從而使帶的有效拉力值減小。6、鏈傳動瞬時傳動比是 變量  ，其平均傳動比是  常數  。7、在變速齒輪傳動中，若大、小齒輪材料相同，但硬度不同，則兩齒輪工作中產生的齒面接觸應力  相同  ，材料的許用接觸應力  不同  ，工作中產生的齒根彎曲應力 不同  ，材料的許用彎曲應力 不同   。8、直齒圓柱齒輪作接觸強度計算時取 節(jié)點   處的接觸應力為計算依據，其載荷由一對輪齒承擔。9、對非

32、液體摩擦滑動軸承，為防止軸承過度磨損，應校核 p   ，為防止軸承溫升過高產生膠合,應校核  pv  。10、撓性聯抽器按是否具行彈性元件分為 無彈性元件  撓性聯軸器和 有彈性元件   撓性聯軸器兩大類。二、單項選擇題(每選項1分,共10分)1.采用螺紋聯接時,若被聯接件之厚度較大，且材料較軟，強度較低，需要經常裝拆，則一般宜采用 B 。    A螺栓聯接；    B雙頭螺柱聯接；   

33、; C螺釘聯接。2.螺紋副在摩擦系數一定時,螺紋的牙型角越大,則 D   。A. 當量摩擦系數越小，自鎖性能越好；B當量摩擦系數越小，自鎖性能越差；C. 當量摩擦系數越大，自鎖性能越差；D.當量摩擦系數越大，自鎖性能越好；3、當鍵聯接強度不足時可采用雙鍵。使用兩個平鍵時要求鍵  D  布置。    A  在同直線上;    B相隔900 ; C相隔1200；    D相隔18004、普通平鍵聯接強度校核的內容主要是 A

34、0;   。A.校核鍵側面的擠壓強度;B.校核鍵的剪切強度；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速6、為了限制鏈傳動的動載荷，在節(jié)距p和小鏈輪齒數z1一定時,應該限制   A  。    A小鏈輪的轉速n1；    B.傳

35、動的功率P；    C.傳遞的圓周力。7、圓柱齒輪傳動，當齒輪直徑不變，而減小模數時，可以  D     。A提高輪齒的彎曲強度；   B.提高輪齒的接觸強度；C.提高輪齒的靜強度；    D改善傳動的平穩(wěn)性。8、當轉速較低、同時受徑向載荷和軸向載荷，要求便于安裝時，宜選用  B  。A深溝球軸承    B圓錐滾子軸承    C角接觸球軸承  &#

36、160; 9、溫度升高時，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,則它的內徑D1等于   B   。A、30mm,   B、24mm,     C、36mm,     D、40mm三、計算題(38分)1、(15分)圖3-1示螺栓聯接中,采用兩個M20的

37、普通螺栓，其許用拉應力l60Nmm2，聯接件接合面間摩擦系數f0.20，防滑系數Ks1.2，計算該聯接件允許傳遞的靜載荷F?(M20的螺栓d117.294mm)(10分) 解：螺栓預緊后，接合面所產生的最大摩擦力必須大于或等于橫向載荷，假設各螺栓所需預緊力均為F0則由平衡條件可得            (4分)螺栓危險截面的強度條件為于是得   (4分)         

38、60;         (5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，電機功率P=10kW，轉速n1970rmin，蝸桿傳動參數z12；z260；直徑系數q8；總效率08，m8，右旋蝸桿，試計算：14分)    (1)電梯上升時，標出電機轉向；    (2)標出蝸桿所受各力的方向； (3)計算蝸輪所受各力大小。解：  (1)電機轉向箭頭向上； (1分)(2)蝸桿受各力方向如圖  (3分)&#

39、160;  (3分)                            (3分)  Fr2Ft2·tan9845tan20°3583N            (3分)

40、3、 根據工作條件，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，試計算兩個軸承實際受到的軸向載荷Fa1和Fa2。   解： Fd10.7Fr10.7×1650=1155N  方向向右Fd20.7 Fr20.7×3500=2450N  (2分) 方向向左    Fd1十Fae1155十10202175 Fd2故軸承1為壓

41、緊端，軸承2為放松端。    Fa1Fd2-Fae=2450-1020N =1430   (2分)Fa2Fd22450N                 (2分) 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的轉向；    2)斜齒輪3、4和蝸桿5、蝸

42、輪6的旋向；    3)分別畫出蝸桿5，蝸輪6嚙合點的受力方向。(1) 蝸輪6的轉向為逆時針方向；(2)齒輪3左旋，齒輪4右旋，蝸桿5右旋，蝸輪6右旋；(4分)(3)蝸桿5嚙合點受力方向如圖(a)；蝸輪6嚙合點受力方向如圖(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、螺紋聯接防松，按其防松原理可分為 機械 防松、 摩擦 防松和 永久 防松。4、選擇普通平鍵時，鍵的截面尺寸(b

43、5;h)是根據 軸d 查標準來確定的,普通平鍵的工作面是 側面 。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、鏈傳動瞬時傳動比是 變量 ，其平均傳動比是 常數 。7、在變速齒輪傳動中，若大、小齒輪材料相同，但硬度不同，則兩齒輪工作中產生的齒面接觸應力 ，材料的許用接觸應力 ，工作中產生的齒根彎曲應力 ，材料的許用彎曲應力 。8、直齒圓柱齒輪作接觸強度計算時取 處的接觸應力為計算依據，其載荷由一對輪齒承擔。9、對非液體摩擦滑動軸承，為防止軸承過度磨損，應校核 ，為防止軸承溫升過高產生膠合,應校核 。10、撓性聯抽器按是否具行彈性元件分為 撓性聯軸器和 撓性

44、聯軸器兩大類。二、單項選擇題(每選項1分,共10分)1.采用螺紋聯接時,若被聯接件之厚度較大，且材料較軟，強度較低，需要經常裝拆，則一般宜采用 。 A螺栓聯接； B雙頭螺柱聯接； C螺釘聯接。2.螺紋副在摩擦系數一定時,螺紋的牙型角越大,則 b 。A. 當量摩擦系數越小，自鎖性能越好；B當量摩擦系數越小，自鎖性能越差；C. 當量摩擦系數越大，自鎖性能越差；D.當量摩擦系數越大，自鎖性能越好；3、當鍵聯接強度不足時可采用雙鍵。使用兩個平鍵時要求鍵 d 布置。(1分) A 在同直線上; B相隔900 ; C相隔1200； D相隔18004、普通平鍵聯接強度校核的內容主要是 a 。A.校核鍵側面的擠

45、壓強度;B.校核鍵的剪切強度；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速6、為了限制鏈傳動的動載荷，在節(jié)距p和小鏈輪齒數z1一定時,應該限制 a 。 A小鏈輪的轉速n1； B.傳動的功率P； C.傳遞的圓周力。7、圓柱齒輪傳動，當齒輪直徑不變，而減小模數時，可以 d 。A提高輪齒的彎曲強度； B.提高輪齒的接觸強度；C.提高輪齒的靜強度； D改善傳動的平穩(wěn)性。8、當轉速較低、同時受徑向載荷和軸向載荷，要求便于安裝時，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，潤滑油

46、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,則它的內徑D1等于 b 。A、30mm, B、24mm, C、36mm, D、40mm三、計算題(38分)1、(15分)圖3-1示螺栓聯接中,采用兩個M20的普通螺栓，其許用拉應力l60Nmm2，聯接件接合面間摩擦系數f0.20，防滑系數Ks1.2，計算該聯接件允許傳遞的靜載荷F?(M20的螺栓d117.294mm)(10分) 1、螺栓預緊后，接合面所產生的最大摩擦力必須大于或等于橫向載荷，假設各螺栓所需預緊力均為F0則由平衡條件可得 (4分)螺栓危險截面的

47、強度條件為于是得 (4分(5分)圖3-1 2、(13分)如圖3-2所示某電梯傳動裝置中采用蝸桿傳動，電機功率P=10kW，轉速n1970rmin，蝸桿傳動參數z12；z260；直徑系數q8；總效率08，m8，右旋蝸桿，試計算：14分) (1)電梯上升時，標出電機轉向； (2)標出蝸桿所受各力的方向；(3)計算蝸輪所受各力大小。圖3-23、根據工作條件，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，試計算兩個軸承實際受到的軸向載荷Fa1和Fa2。解 Fd1

48、0.7Fr10.7×1650=1155N (2分)方向向右Fd20.7Fr20.7×3500=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)Fae 圖3-34、 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嚙合點的受力方向。圖4-1答案1、大,中,。2、600、聯接、300、

49、傳動。3、摩擦、機械、永久4、軸徑d、側面。5、包角。6、變量、常數。7、相同、不同、不同、不同。8、節(jié)點。9、p、pv。10、無彈性元件,有彈性元件。1、B。2、D。3、D。4、A。5、D。6、A。7、D。8、B。9、C。10、B。1、螺栓預緊后，接合面所產生的最大摩擦力必須大于或等于橫向載荷，假設各螺栓所需預緊力均為F0則由平衡條件可得 (4分)螺栓危險截面的強度條件為于是得 (4分(5分)2、(13分) 解 1)電機轉向箭頭向上；(1分)2)蝸桿受各力方向如圖(3分)Fa2(3分)(3分)Fr2Ft2·tan9845tan20°3583N (3分)3、(14分) 解

50、Fd10.7Fr10.7×1650=1155N (2分)方向向右Fd20.7Fr20.7×3500=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的轉向為逆時針方向；(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嚙合點受力方向如圖(a)；蝸輪6嚙合點受力方向如圖(b)。(6分)2、(14分)解 畫出的正確結構圖

51、如圖。軸的右端面應縮到聯軸器端面內12mm，軸端擋圈壓到聯軸器端面上，與軸端面留有間隙；聯軸器與透蓋不能接觸，聯軸器應右移；聯軸器與軸配合直徑應小一點，形成軸肩定位；聯軸器處聯接平鍵與蝸輪處聯接平鍵應在一條線上；鍵與轂孔鍵槽底面間應有間隙；右軸承內圈左端面只能與套筒端面接觸，與軸肩端面應有間隙，所以套筒內軸頸右端面應左移12mm；與蝸輪輪轂配合軸頸長度應比輪轂長短12mm，軸頸右端面縮進去；左軸承內圈不能被軸環(huán)全擋住，軸環(huán)左部軸徑減小至內圈厚度的23左右；透蓋和悶蓋外圓外側應倒角，與箱體間均應有調整墊片。軸的左端伸出軸承內圈過長，應縮短一點。1、50%。2、600、聯接、300、傳動。3、摩擦

52、、機械、永久。 4、松緊邊拉力產生的拉應力、離心拉應力、彎曲應力。5、偶、奇、小。6、接觸強度、彎曲強度、彎曲強度、接觸強度。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、轉軸、心軸、傳動軸。10、軸向。二、單項選擇題(每選項1分,共11分)一、填空題(每空1分共31分)1、當一零件受脈動循環(huán)變應力時，則其平均應力是其最大應力的2、三角形螺紋的牙型角 ，適用于 聯接 ，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，帶內所受的應力有 松緊邊拉力產生的拉應力 、和 離心拉應力 ，最大應力發(fā)生在 彎曲

53、應力 。5、鏈傳動設計時，鏈條節(jié)數應選 數(奇數、偶數)。鏈輪齒數應選 數；速度較高時，鏈節(jié)距應選 小 些。 6、根據齒輪設計準則，軟齒面閉式齒輪傳動一般按 接觸強度 設計，按彎曲強度 校核；硬齒面閉式齒輪傳動一般按 彎曲強度 設計，按 接觸強度 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，則兩齒輪工作中產生的齒面接觸應力 相同 ，材料的許用接觸應力 不同 ，工作中產生的齒根彎曲應力 不同 ，材料的許用彎曲應力 不同 。8、蝸桿傳動的總效率包括嚙合效率、 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、軸按受載荷的性質不同，分為 轉軸、心軸、傳動軸

54、 。10、滾動軸承接觸角越大，承受 軸向 載荷的能力也越大。二、單項選擇題(每選項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的變應力是 A 應力。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Cm B減小Cb增大Cm C增大Cb和Cm D減小Cb和Cm3、在螺栓連接設計中，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力作用 B便于安裝C為安置防松裝

55、置4、 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速5、對于標準齒輪傳動，影響齒形系數Y的主要幾何參數是 C 。A齒輪的模數 B齒輪的壓力角C齒輪的齒數 D齒輪的頂隙系數6、一斜齒圓柱齒輪傳動，已知法向模數Mn4mm，齒數Z1=20，螺旋角140322”，齒寬b180，b275mm，則該傳動的齒寬系數d等于D。A0.852 BO.88 C0.8 D0.9077、同一工作條件，若不改變軸的結構和尺寸，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強度 B剛度8、當轉速較低、同時受徑向載荷和軸向載荷，要求便于安裝時

56、，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、滑動軸承計算中限制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,則它的內徑D1等于B 。A、30mm, B、24mm, C、36mm, D、40mm三、計算題(38分)1、(15分)有一受預緊力F0和軸向工作載荷作用的緊螺栓連接，已知預緊力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，試計算該螺栓所受的總拉力F2?剩余預緊力F1?在預緊力F0不變的條件下，若保證被連接件間不出現縫隙，該螺栓的最大軸向工作載荷Fmax為多

57、少?2、(13分)如圖3-2所示的手搖起重絞車采用蝸桿傳動。巳知模數m8mm，蝸桿頭數z11，蝸桿分度圓直徑d180mm，蝸輪齒數z240，卷筒直徑D200mm，蝸桿與蝸輪間的當量摩擦系數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,手柄應轉多少轉?并在圖上標出手柄的轉動方向。圖3-2 (2)若重物W5000N，手搖手柄時施加的力F100N，手柄轉臂的長度L應是多少? 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，Fr22060N，作用于軸上的軸向載荷FA=880 N，軸承內部軸向力Fd與徑向載荷Fr的關系為Fd0.68Fr,試求軸承軸向載荷Fa1和Fa2。圖3-3四、分析題(20分)1.(10分