機(jī)械設(shè)計(jì)期末考試試題庫附含答案解析詳細(xì)講解8套

1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程試題（一）得分一、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,而梯形螺紋的牙型角=,適用于。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、 和,最大應(yīng)力發(fā)生在。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 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 設(shè)計(jì)，按 校核；硬齒面閉式齒輪傳動一般按 設(shè)計(jì)，按 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 ,材料的

2、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、蝸桿傳動的總效率包括嚙合效率 刀i、效率和 效率。其中嚙合效率刀i =,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、。10、滾動軸承接觸角越大，承受 載荷的能力也越大。得分二、單項(xiàng)選擇題（每選項(xiàng)1分，共11分）1、循環(huán)特性r= -1的變應(yīng)力是 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（）。A、增大螺栓剛度Cb,減小被連接件剛度Cm B.減小Cb.增大CmC.增大Cb和Cm D .減小Cb和Cm3、在螺栓連接

3、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 .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，主要取決于 。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)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)Mn= 4mm齒數(shù)Zi=20, 螺旋角（3 =14032 ' 2"，齒寬bi = 80, b2= 75mm則該傳動的齒寬系 數(shù)人等于一一。A . 0.852 B . O.8

4、8 C . 0.8 D . 0.9077、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 而不能提高軸的 。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。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(jì)算中限制pv值是考慮限制軸承的 。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D等于。教育資料A 30mm, B、24mm, C、36mm, D、40mm得分三、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

5、用的緊螺栓連接,已知預(yù)緊力F°=1000 N,螺栓的剛度Cb與連接件的剛度Cmf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 力巳=?在預(yù)緊力F。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3-2所示的手搖起重絞車采用蝸桿傳動。巳知模數(shù)m= 8mm蝸桿頭數(shù)zi = 1,蝸桿分度圓直 徑di = 80mm蝸輪齒數(shù)Z2=40,卷筒直徑D= 200mm蝸桿與蝸輪間的當(dāng)量摩擦系數(shù)fv= 0.03,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。(

6、2) 若重物 W 5000N,手搖手柄日t施加的力 F=100N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 Fri = 1000N, F2 = 2060N作用于軸上的軸向載荷 Fa=880 N,軸承內(nèi)部軸向力Fd與徑向載荷Fr的關(guān)系為Fd=0.68Fr,試求軸承軸向載荷Fai和Fa2。四、分析題(20分)1.(10分)如圖4-1為圓柱齒輪一蝸桿傳動。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

7、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），并在軸心線下側(cè)畫出其正確結(jié)構(gòu)圖。機(jī)械設(shè)計(jì)課程試題（一）答案與評分標(biāo)準(zhǔn)一、填空題（每空1分共31分）1、50% 2、600、聯(lián)接、袁、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、假、亮、小。6、接觸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、接觸強(qiáng)度。 7、想包、丑 回、不同、不同。8、軸承效率Y 2、攪油效率Y 3、嚙合效率。9、 轉(zhuǎn)軸、心軸

8、、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、臭 5、Co6、Do 7、A Bo 8、Bo 9、B。10、B。三、計(jì)算題（38分）1.（15分）Ch 口 （5 分）F2=Fo + 產(chǎn):/ F = 1000 + 0.5X I 000 = 1 500 N（5 分）F1=Fo= 1000 - 0.5 m1000 = 500N+ ciii或. F1=F2-* - 1 5f。一 】rm - 5g N為保計(jì)被逐接出網(wǎng)箱m F1 ”， 由.F1=F2- ' I -）F 三 tJ 出匕 b + Lm（5分）F買尢一二 仔翁 二2 000 NJ服+ 2所以= 2

9、 000 Nx 40 = 63.7 r2、(13 分)解(1) i=z2/zi=40000Ji!）_J_000尤 x 200設(shè)重物上升1m手柄應(yīng)轉(zhuǎn)x轉(zhuǎn)，則手柄的轉(zhuǎn)動方向3示于圖中(3分)（5分）(2)求手柄長度上代劫心看奉;五0.3297 -(1 - 6%)%=0.94 x 云? J § ) = 0典 x ian(5T +o7F)因?yàn)槎×?，?FL.7i =叩力故A.甲 9 二 iif/LF=380 mmWD _5 OOP y .00二 2bjF = 2 x 40 x 0.329 x 100（總效率2分,L3分）3、（10 分）解7208c軸承的%=15內(nèi)部軸向力Fd=0.4F,F

10、 d1 = 0. 4F1 = 0.4 X 1000=400N （2 分）方向如解所示向左F d2=0.4F2 = 0.4 X2060=824N （2 分）方向如圖所示向右F d2 十 Fa= 824 十 880= 1704> Fd1故軸承1為壓緊端，軸承2為放松端F ai=Fd2 十 Fa=1704N（3 分）Fa2=Fd2= 824N（3 分） 四、分析題（20分）1.（11分）（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）2、（

11、10分）解畫出的正確結(jié)構(gòu)圖如圖。固定軸肩端面與軸承蓋的軸向間距太小。軸承蓋與軸之間應(yīng)有間隙。軸承內(nèi)環(huán)和套簡裝不上，也拆不下來。軸承安裝方向不對。軸承外圈內(nèi)與殼體內(nèi)壁間應(yīng)有 5-8mm間距。與輪轂相配的軸段長度應(yīng)小于輪轂長。軸承內(nèi)圈拆不下來。每指出1個(gè)錯(cuò)誤得1分，滿分5分；每改正1個(gè)錯(cuò)誤得1分，滿分5 分。機(jī)械設(shè)計(jì)課程試題（八）一、填空與選擇填空題：（每空2分，共15分）1、用于聯(lián)接的螺紋是（），其原因是（）：2、受軸向工作載荷 F作用的緊螺栓聯(lián)接，螺栓和被聯(lián)接件的剛度分別為C1 C2,其預(yù)緊力為F ',則剩余預(yù)緊力F”為（）；3、形成流體動壓潤滑的必要條件是（）、（）和（）；4、直齒圓

12、錐齒輪的強(qiáng)度可近似按（）強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算；5、阿基米德蝸桿傳動在（）面上的模數(shù) m和壓力角取a取標(biāo)準(zhǔn)；在該平面內(nèi)，蝸桿與蝸輪的嚙合相當(dāng)于（）與（）的嚙合；6、鍵的剖面尺寸是由（）確定的，而鍵長是由（）確定的；7、滾動軸承的基本額定動負(fù)荷C是指（）;8、閉式軟齒面齒輪傳動一般按（）設(shè)計(jì)，按（）校核。A.齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 B.齒面接觸疲勞強(qiáng)度 C.齒面磨損 D.齒面膠合 9、標(biāo)注螺紋時(shí)（教育資料教育資料A.右旋螺紋不必注明C.左、右旋螺紋都必須注明B.左旋螺紋不必注明D.左、右旋螺紋都不必注明10、對齒面硬度w 350HBs的一對齒輪傳動，選取齒面硬度時(shí)應(yīng)使（）；A.小齒輪齒面硬度V大齒輪齒面硬度B.

13、小齒輪齒面硬度=大齒輪齒面硬度C.小齒輪齒面硬度 大齒輪齒面硬度D.小齒輪齒面硬度w大齒輪齒面硬度11、齒輪彎曲強(qiáng)度計(jì)算中的齒形系數(shù)與（）無關(guān)。A.模數(shù)mB.齒數(shù)zC.壓力角dD.變位系數(shù)x11、一齒輪傳動裝置如圖所示，輪 2主動，輪1與輪3從動，則輪2的齒面接觸應(yīng)力按（）而變化，齒根彎曲應(yīng)力按（）而變化。A.對稱循環(huán)B.脈動循環(huán)C.不對稱循環(huán)D.以上三種都不對二、分析題：簡要回答以下問題（本大題共4小題，總計(jì)15分）1、什么是帶傳動的彈性滑動現(xiàn)象？（本小題3分）2、試寫出一維雷諾方程表達(dá)式，并說明其中各符號的含義。（本小題4分）3、試寫出軸承代號 7416E/p4的意義。（本小題4分）4、說

14、明閉式蝸桿傳動的主要實(shí)效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。（本小題4分）三、計(jì)算題（共30分）：1.圖示托架受鉛垂力F （N）,托架與托體之間的摩擦系數(shù)為 內(nèi)，可靠系數(shù)K=1, 螺栓與被聯(lián)接件的相對剛度為0.2,螺栓材料的許用應(yīng)力為打，按步驟列出 螺栓根徑d1的計(jì)算式。（15分）2、一軸上有一對30204圓錐滾子軸承，軸承受載荷FR =5400N , FA =2700N n=1250r/min ,運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有輕微沖擊fp =1.1 ,試計(jì)算這對軸承當(dāng)量動載荷p和壽命 Li.軸承參數(shù)：d=20mm C°r =30500N . Cr =28200N ； e = 0.35； Fa/Fr <e, x=1,

15、y=0; Fa/Fr>e , x=0.4 , y=1.7 ,注：Fs = Fr/（2Y）（ 本題 15分）四、分析題（25分）：.圖示為蝸桿一斜齒輪傳動，蝸桿由電動機(jī)驅(qū)動，轉(zhuǎn)動方向如圖。已知蝸桿輪齒的螺旋線方向?yàn)橛倚瑸槭筊軸上 的軸向力最小，試在圖中標(biāo)出：1 .蝸輪2.斜齒輪3及4的齒斜方向；2 . II軸上的零件所受各分力的方向；3 .如斜齒輪3的輸入功率H P=2kw,n=500rpm 分度圓直徑 d3=10mm, 分度圓螺旋角6=15°,求齒輪3、4所 受各分力大小五、結(jié)構(gòu)題：（本題15分）分析圖中結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤，并將正確結(jié)構(gòu)畫出來。教育資料機(jī)械設(shè)計(jì)課程試題（八）參考答案一、

16、1、 三角形，自鎖性好2、 F + c1 c2 F3、 沿運(yùn)動方向有從大到小的楔型間隙，兩表面有一定的相對運(yùn)動，潤滑油有一定的黏 度且供油充足4、 齒寬中點(diǎn)處的當(dāng)量直齒輪5、 中間截面，梯形齒條與漸開線齒輪6、 軸徑，輪轂寬（或軸段長）7、 基本額定壽命為一百萬轉(zhuǎn)時(shí)軸承能承受的最大載荷8、 B,A9、 A10、C11、A12、B, B 1、由于帶的彈性引起的帶與輪之間部分接觸弧的相對滑動現(xiàn)象2、 p/ x=6 r y （h h0）/h 33、角接觸球軸承，窄系列，直徑系列為重系列，內(nèi)徑為80,加強(qiáng)型，4級公差等級4、 膠合、點(diǎn)蝕；按接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)及熱平衡計(jì)算（防膠合） 三、1解：kfF（1）求F

17、 :不下滑條件：4 F - s > kf F F > 4也Ml max 22：l：4 a (2)求 F: F = 筌)=2aC1kfF(3)求 Fo = F + c1 + c2 F = 4七 + 0.2 FFr1冗4二1.3F0_1.3Fo2, d1(4)求 d(由公式 4 w . d2、解：如下圖所示：S1、S2方向如圖所示21Fr1 =Fr -3600N Fr2FR -1800N3;3G =F.1 /(2Y) =1058.82N , S2 =F.2 /(2Y) =529.41N .，軸承 2 受壓，F(xiàn)a1=S1=1058.82N. Fa2 = 8 +Fa =3758.82N .

18、Fai /Fri =1058.82/3600 =0.294 <e x_1,y _0P1 = fp X1 Fn = 3960 NFa2 / Fr2 =3758.82/1800 = 2.09 a e , X2=0.4 , 丫2=1.7P2 = fp (X2 Fr2 y2 Fa2)=1.1 (0.4 1800 1.7 3758.82) = 7109.99NL10h四、16670 一 Xn . P.圖示16670125010/328200 1 i =1317.1h<7109.99 )圖示;-P = P2 =7109.99N .T3 =9.55 106 R =9.55 106 = 38200

19、N m3%500l T338200Ft37640 N - - Ft 4d3 210 2tg：ntg20Fr3 =Ft3 Jn-=7640g =2878.8N - -Fr4cos :cos 15Fa3 =Ft3 tg - =7640 tg15 = 2047N = -Fa4五、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 或 情況下。2、dn值大的滾動軸承應(yīng)采用 潤滑，而dn值小的滾動軸承可采用潤滑。3、滑動軸承保證液體動壓潤滑的條件有 4、混合摩擦（非液體摩擦）滑動軸承計(jì)算應(yīng)校核 、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：，

20、。6、軸按所受載荷性質(zhì)分類，只承受彎矩的稱 軸；只承受扭矩稱軸；承受彎矩和扭矩稱 軸。7、直齒圓錐齒輪的當(dāng)量齒數(shù)Z v =;標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和壓力角在；受力分析和強(qiáng)度計(jì)算用 直徑。8、帶傳動的主要失效形式為 和。9、帶工作是截面上產(chǎn)生的應(yīng)力有 , ,10、在齒輪傳動中，大小齒輪的接觸應(yīng)力是 等的，大小齒輪的彎曲應(yīng)力是等的。得分二、選擇題（11分）每空1分一、選擇題：1、滾動軸承內(nèi)圈與軸配合的正確標(biāo)注應(yīng)為 。A . 30H7/k6 B. 30H7C . 30k62、下列滾動軸承密封裝置，其中 是屬于接觸式密封，而是屬于非接觸式密封。A.氈圈密封B .甩油環(huán) C.密封環(huán) D.縫隙密封3、在 情況下，滑動軸

21、承潤滑油的粘度不應(yīng)選得較高。A.重載 B.高速 C.工作溫度 D .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A .液體摩擦 B.半液體摩擦 C .混合摩擦D.邊界摩擦5、半圓鍵聯(lián)接當(dāng)采用雙鍵時(shí)兩鍵應(yīng) 布置。A.在周向相隔9 0 oB.在周向相隔1 2 0 oC .在周向相隔1 8 0 oD.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) 。A .增加螺栓剛度。 B .降低螺栓剛度。C.降低被聯(lián)接件剛度。7、彈簧A的剛度為K 1 ,彈簧B的剛度為K2 ,兩彈簧并聯(lián)的剛度為A. KIC. K 1 +K 2D .K1K2/（K1+K2）8、強(qiáng)

22、度等級為6 .8級的螺栓材料b s =M P a。A.6 0 0 B .8 0 0 C.6 8 0 D .4 8 09、鏈輪中心距已定，合理確定鏈傳動的鏈長時(shí)，應(yīng)取 。A .任意值 B .等于鏈節(jié)長度的偶數(shù)倍C .等于鏈節(jié)長度的奇數(shù)倍1 0、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 ?A. 大輪 B . 小輪 C .主動論 D . 從動輪得分 三、計(jì)算題（34分）1、（14分）圖示為手動校車中所采用的蝸桿傳動。已知m=8mm di=80mm , zi=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

23、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=5kNI,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）,教育資料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 Fi=2F2,試求緊邊拉力、松邊拉力和有效拉力。翱的直徑dk 9> ft- 10> 10- 12>12- L7下門一典>22-30>非-44鋪竟八版高A物的血役d2, 23x34 xd5x5fixfiSx7廠10 X 8395 - ”a12 xS> 110- 130>44

24、- 5 口58> 5S-W> g、T5>75-85> K5、95健覽h x翔高kG4 x y16 k 10IX X n30x 1222 MM25m H38 Kl632x10表普通平修和普通接球的主要尺寸mm6.BJ0J2J4,. 16,18,20.21.25.38,32,36,40,45,50,56.63.70,80.90.100,110 425.140,180. 鍵的長度系列L2a0.220.251 傳遞的最大轉(zhuǎn)矩為1400 N.m （靜據(jù)圖示和表為該聯(lián)軸器選擇平得分四、分析題（30分）每題10分6 ''2、立式攪拌機(jī)由電動機(jī)遠(yuǎn)距離傳動如圖，連續(xù)工作，

25、攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速n = 30 r/min ,電動機(jī)轉(zhuǎn)速nd = 1440 r/min ,功率P = 5.5 kW。試設(shè)計(jì)傳動方案，畫出傳動簡圖，分配各級傳動比。各種傳動的單級傳動比常用值見下表。（10分）各種傳動的單級傳動比常用值傳動類型傳動比傳動類型傳動比平帶傳動<5圓柱齒輪傳動<5V帶傳動<6圓錐齒輪傳動<3鏈傳動<6蝸桿傳動840教育資料機(jī)械設(shè)計(jì)課程試題（二）答案與評分標(biāo)準(zhǔn)一、填空題（25分）每空1分1、跨距較大 或 工作溫度較高 。2、 油 ,潤滑脂。3、 .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

26、潤滑油大口進(jìn)小口出；潤滑油必須有一定的粘度供油要充分。4、 P 、 V 、 PV。5、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、 心 軸; 傳動 軸;笆_軸。7、 z/cos 6; 齒輪大端； 平均分度圓 。8、 打滑 和疲勞破壞。9、拉應(yīng)力 , 彎曲應(yīng)力,離心應(yīng)力。10、相等的, 不 等的。二、選擇題（11分）每空1分1、C。2、 AC, BD 3、B4、 D5、 D6、B1、C 8、D 9、B1 0、 B三、計(jì)算題（34分）1、解：（1）重物上升 1m時(shí)，卷筒轉(zhuǎn)動圈數(shù)： N2=1000/ 兀 D=1000+ （250x3.14）=1.27蝸桿轉(zhuǎn)動圈數(shù)為：N=i N 2=4

27、0x1.27=50.96（圈）（4分）（2）蝸桿直徑系數(shù) q=d1/m=80+8=10導(dǎo)程角： 丫 =arctan 互=arctan 1 =7.125 o當(dāng)量摩擦角：v=arctanf v= arctan =10.2048因?yàn)椋貉?中v所以 蝸桿傳動滿足自鎖條件（4分）（3）蝸桿傳動的嚙合效率：tantan7.125tan( v) -tan(7.125 10.204)= 0.401T2 =5 0.125 =0.625kN *mT1=*400?50T=0.039kNLm則：1工F2、解:0.039=0.39m0.1FeV1000Fe1000 Pv1000 7.510=750NFe = F1 -F

28、2F1 =2F2（6分）（2分）（2分）（2分）F2 = Fe =750N(2分）所以F1 = 2F2=2x750=1500N(2分)3、解：由軸徑4 55查下表，選取鍵b=16,h=10,鍵長L=90鍵的工彳長度l=L-b=90-16=74mm鍵與聯(lián)軸器的接觸長度 k=0.5h=0.5x10=5mm由、二 p2T 1032 1400 103kld5 74 55= 137.6MPa<Tp=i00 MPa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=111mm32T 10kld32 1400 105 111 55= 91.7MPa

29、p見的標(biāo)記為：鍵16x90四、分析題（30分）每題10分1、。.無墊片；G2無間隙、無密封O 3鍵太長O無定位軸肩05無軸肩套筒高于內(nèi)圈高度。7軸和輪轂一樣長，起不到定位作用； 無定位；O無墊片O采用反裝。指出1處（0.5分）改正1處（0.5分）2、（10 分）總傳動比：i=n/n d=1440/30=48（4分）方案：電動機(jī)堂傳動（i=3）蝸桿傳動（i=16）畫出方案圖（4分）3、傳動力分析如圖所示為一蝸桿-圓柱斜齒輪-直齒圓錐齒輪三級傳動。已知蝸桿為主動，且按圖 示方向轉(zhuǎn)動。試在圖中繪出：（1）各輪傳向。（2.5分）（2）使II、III軸軸承所受軸向力較小時(shí)的斜齒輪輪齒的旋向。（2分）（3

30、）各嚙合點(diǎn)處所受諸分力 Ft、F、Fa的方向。（5.5分）機(jī)械設(shè)計(jì)課程試題（六）一、填空及選擇填空：把答案寫在題中的空格里（每空2分，共26分）1、工程上常用的螺紋聯(lián)接的防松方法有 、和。2、滾動軸承的基本額定壽命Lhi0是指。3、阿基米德蝸桿傳動的正確嚙合條件是、和 4、帶傳動中，帶每轉(zhuǎn)一周受 應(yīng)力、應(yīng)力和 應(yīng)力作用,最大應(yīng)力發(fā)生在 。5、在閉式軟齒面齒輪傳動中（無沖擊載荷），按 設(shè)計(jì)，按 校核A.齒根彎曲疲勞強(qiáng)度B.齒根彎曲靜強(qiáng)度C.齒面接觸疲勞強(qiáng)度D.齒面接觸靜強(qiáng)度、說明下列滾動軸承代號的意義（本大題共4小題，每小題4分，總計(jì)16分）1、 62092、7311AC/P4/DF3、3042

31、0/P2/DB4、N220/P5、計(jì)算題（共30分）1、.圖示托架受鉛垂力F （N）,托架與托體之間的摩擦系數(shù)為=1,螺栓與被聯(lián)接件的相對剛度為0.2 ,螺栓材料的許用應(yīng)力為以可靠系數(shù)Kb,按步驟列出螺栓根徑&的計(jì)算式（14 分）02、一軸上有一對30204圓錐滾子軸承，軸承受載荷FR =5400N , Fa =2700N n=1250r/min ,運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有輕微沖擊fp=1，試計(jì)算這對軸承當(dāng)量動載荷p和壽命 L10h。軸承參數(shù)：d=20mm C0r =30500N . & =28200N ； e = 0.35； Fa/Fr Me, x=1, y=0; Fa/Fr>e ,

32、x=0.4 , y=1.7 ,注：Fs - Fr /（2Y）（ 本題 16 分）1F2巳四、分析題（18分）圖示蝸 桿-斜齒輪傳動，已知蝸桿為左旋，轉(zhuǎn)向如圖示，蝸桿 m=8mmd1=64mmq=8）, Zi=2, Z2=42,蝸桿輸入轉(zhuǎn)矩 T二38000Nmm蝸桿傳動效率”二 0.75。1）畫出蝸輪的轉(zhuǎn)向；2）欲使II軸的蝸輪2和齒輪3的軸向力抵消一部分，決定斜齒輪 3、4 的螺旋線方向；3）分別求出蝸桿、蝸輪上各力的大小和方向。五、指出下列軸系錯(cuò)誤，并將正確的結(jié)構(gòu)畫在軸心線下面（14分）機(jī)械設(shè)計(jì)課程試題(六)參考答案，、(26 分)1、摩擦防松，機(jī)械防松，永久止動；2、一批軸承作實(shí)驗(yàn)，其中9

33、0%由承不發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕時(shí)的工作小時(shí)數(shù)3、mx1=mt2=m, a x1= a t2= a =200, 丫 = 0 2 旋向相同。4、應(yīng)力，離心力產(chǎn)生的拉應(yīng)力，彎曲應(yīng)力，緊邊開始進(jìn)入小帶輪的那一點(diǎn)5、C,A二、(每小題4分，共16分)1 .深溝球軸承，窄、輕系列，內(nèi)徑 45,公差等級Poi2 .角接觸球軸承，窄、中系列，內(nèi)徑 55,接觸角250,3 .圓錐滾子軸承，窄、重系列，內(nèi)徑100,公差等級4 .圓柱滾子軸承，窄、輕系列，內(nèi)徑100,公差等級三、 1解：(1)求 F : /、卜滑條件：4 F -(is > kf F，F(xiàn) 2F H aMl max2丁4$'A(2)求 F: F

34、= t =2 7= 2aGkfF(3)求 Fo = F + c1 + c2 F = 4s + 0.2 F1.3F0i13Fon 2n一 d：匕仃(4)求 d1:由公式 4w b d1 > t 42、FcerS1:e % .V. T.一運(yùn)費(fèi)L Ji 1 Fr1Fr2S1、S2方向如圖所不畋公差等級P4級，面對面排列P2級，背對背排列P5級kfF,4也S2M2 1Fri =Fr =3600N Fr2Fr =1800N3 ;3Si =Fri /(2Y) =1058.82N . S2 =F.2 /(2Y) =529.41N .V Fr1 +S> >S2 , 軸承 2 受壓Fa1 =S

35、1 =1058.82N . Fa2 =s1 +Fa =3758.82N .Fa1 /Fr1 =1058.82/3600 =0.294 <e, X1=1,y 1=0P二fp X1Fr1 =3960NX2=0.4 , y2=1.7Fa2/Fr2 =3758.82/1800 =2.09 eP = P2 =7109.99N .10/31667028200 、x i1250<7109.99 JP2 = fp (X2 Fr2 y2 Fa2)=1.1 (0.4 1800 1.7 3758.82) =7109.99N= 1317.1h1)蝸輪轉(zhuǎn)向如圖示。2)斜齒3為左旋，4為右旋。3)蝸桿、蝸輪上

36、各力方向如圖示，各力的大小為：T2 =i T1 = 42/2 0.75 38000 = 598500N mmFt1 =Fa2 =2T"d1 =2 38000 / (8 8)= 1187.5N Fa1 = Ft2 =2T2/d2 =2 598500 / (8 42) -3563N Fr1 =Fr2 =Ft2tan： - 3563 tan20=1297N五、略機(jī)械設(shè)計(jì)課程試題（七）一.填空題（本大題共 5小題，每小題2分，總計(jì)10分）1、已知減速直齒錐齒輪傳動，大齒輪所受三個(gè)分力的大小分別為：2360N, 272N, 816N,試分別指出：Ft2 =N Fa2=N Fr2 =N2、V帶（

37、三角帶）的截面尺寸越大，則帶輪的最小直徑應(yīng)越 。3、牌號為N68的潤滑油表示其 0c時(shí)的 粘度為4、一個(gè)圓錐滾子軸承寬度系列為窄系列，直徑系列為中系列，內(nèi)徑為 50mm公差等級為P0級，其代號為 o5、當(dāng)聯(lián)軸器型式選定以后，在同一類型而尺寸大小不同的一系列聯(lián)軸器型號中，選出所需型號應(yīng)考慮：（1） （2） （3） .分析題（本大題共 2小題，每小題612）1、注出下列普通平鍵的有效接觸長度l2、一對閉式軟齒面直齒輪傳動，其齒數(shù)與模數(shù)有兩種方案：a） m=4mmZ1=20, Z2=60; b） m=2mm Z1=40, Zz=120,其它參數(shù)都一樣。試問:1）兩種方案的接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度是否相同？

38、 教育資料2）若兩種方案的彎曲強(qiáng)度都能滿足，則哪種方案比較好? 三.結(jié)構(gòu)題（15分）改正下圖所示的結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤（指出錯(cuò)誤，并將正確的結(jié)構(gòu)畫在軸心線下側(cè)）四.計(jì)算題（本大題共4小題，總計(jì)40分） 1、本小題8分剛性凸緣聯(lián)軸器用6個(gè)普通螺栓聯(lián)接，螺栓均勻分布在4155 mm勺圓周 上，接合面摩擦系數(shù) 40.12,摩擦傳力的可靠性系數(shù)（防滑系數(shù)）Kf =12 o若聯(lián)軸器傳遞的轉(zhuǎn)矩T= 1500Nm問每個(gè)螺栓預(yù)緊力F.應(yīng)為多大？ 2、本小題10分用繩索通過吊環(huán)螺釘起重，繩索受最大拉力Fmax = 10kN ,螺釘剛度與被C1 _1聯(lián)接件剛度之比C23 ,試求：1）為使螺釘頭與重物接觸面不離縫，螺釘?shù)淖钚☆A(yù)

39、緊力；2）若預(yù)緊力為10kN,工作螺釘?shù)氖Ｓ囝A(yù)緊力為多少？ 3、本小題8分某標(biāo)準(zhǔn)蝸桿傳動，傳動比為 20,蝸輪齒數(shù)Z2=40,模數(shù)m=4mm蝸桿分 度圓直徑d=40mm求蝸輪螺旋角P及中心距a。4、本小題14分一圓錐一圓柱齒輪減速器高速軸的支承布置結(jié)構(gòu)如圖所示， 選擇一對角接 觸球軸承7214c支撐，已求得左軸承I的徑向載荷 F1=7000N,右軸承II的徑 向載荷Fr2=1200N,軸受軸向載荷Fa=F=4000N軸的轉(zhuǎn)速n=1500rpm,載荷平 穩(wěn)，要求壽命 Lh108000小時(shí)，該軸承是否合用？（已查得 7214c軸承的 C=89628N 判斷系數(shù) e=0.5, X=0.4, Y=1.

40、4 ）。2小題，總計(jì)23分）五.大型題（本大題共 1、本小題12分一對斜齒圓柱齒輪傳動，由強(qiáng)度設(shè)計(jì)得：mn=3mm Zi=25, z?=75,2=86,34” 已知：傳遞的功率R=70kW轉(zhuǎn)速ni=750r/min。求從動輪所受各分力（忽略 摩擦損失），并在圖中示出各分力的方向。2、本小題11分圖示傳動中，蝸桿傳動為標(biāo)準(zhǔn)傳動：n=5mm di=50mmz=3（右旋），z2= 40;標(biāo) 準(zhǔn)斜齒輪傳動：mn=5mm Z3=20, z4=50,要求使軸II的軸向力相互抵消，不計(jì) 摩擦，蝸桿主動，試求：1）斜齒輪3、4的螺旋線方向。2）螺旋角P的大小。教育資料機(jī)械設(shè)計(jì)課程試題（七）參考答案一. 填空題

41、（本大題共 5小題，每小題2分，總計(jì)10分）1、 2360, 816, 2722、大3、40,運(yùn)動，厘斯4、 30310。5、（1）傳遞扭矩（2）載荷性質(zhì)（3）軸直徑要求二. 分析題（本大題共 2小題，每小題6分，總計(jì)12分）1、2、2)1）兩種方案的接觸強(qiáng)度相同，彎曲強(qiáng)度不同， a方案彎曲強(qiáng)度較高。 b方案較好。在滿足彎曲疲勞強(qiáng)度的基礎(chǔ)上將模數(shù)取得小些，齒數(shù)增多使重合度增加，改善了傳動平穩(wěn)性和載荷分配情況。m小，滑動速度小，降低了磨損和膠合的可能性，同時(shí)也節(jié)省材料。結(jié)構(gòu)題（15分）略四.計(jì)算題（本大題共 1、本小題8分4小題，總計(jì)40分）KfT 1.2 1500000一 二二32258 N,

42、D155z 6 012222、本小題10分1）螺釘頭與重物接觸面不離縫，應(yīng)使剩余預(yù)緊力C2C1 C2F>0故得螺釘最小預(yù)緊力C23c13F > 2 F =1 Fmax = - 10000 = 7500 NC1 C2C1 3C142)預(yù)緊力F10 kN,則工作螺釘剩余預(yù)緊力C23C1F = F - 2 F = 10000 - FmaxC1 C2C1 3C1= 10000 -3 10000 = 2500N43、本小題8分1)蝸輪螺旋角等于蝸桿導(dǎo)程角，故mz4 2-=arctan = arctan = 11.3099 = 11 18 36d1401 , ,、1 , ,、1, C a (d

43、1 d2) (d1 mz2)(40 4 40) = 100mm2)2224、本小題14分求附加軸向力Fs1、Fs2F s1=1.25 X Fr2Xtg a =1.25 X 7000Xtg15 ° =2345NFs2=1.25 X FM Xtg a =1.25 X 1200Xtg15 ° =402N2)求軸承軸向力支反力 Fan Fa2:因?yàn)?Fs2+ F x=402+4000=4402> F si =2345N Fa尸 F s2+ Fx=402+4000=4402N(被壓緊)Fa2:= Fs2=402(被放松)求 Pi、P2：. %/ F=1=4402/7000=0.

44、629 > e=0.5P1=fd(X Fr1+Y Fa1)=1 X0.4 X7000+1.4 >4402)=8962.8N. Fa2/ F=2=402/1200=0.335 <e=0.5P2= f dXFr2=1M200=1200N Pi>P> 6610 .C、；10 ,89628、3()=()=11111hLh10= 60n P 60n 8962.8> 8000h 合用五. 大型題（本大題共 2小題，總計(jì)23分）1、本小題12分P70qT1 = 9.55 106 -1= 9.55 10689133 103N mmn1750mnZ135 25d1 = = =

45、 75.76 mmcos： cos8 06 34 3 2T12 891.33 10 gm”4Ft = = = 23530.36Nd17576Fa -Ft tan B =23530.36 tan8 06 34” =3352.82NFr = Ft tan ： n / cos 1 =23530.36 tan20 /cos8 06 34 = 8650.86N2、本小題11分1)斜齒輪3為右旋，斜齒輪4為左旋。2T12)F a2 = Ft1 =二一 d1Fa3 = Ft3 tan :型 tan： =tan1d3d3mnz3dn 3 = TT2 =Tiiincos P因?yàn)镕a2 =lFa3,所以2T1 _

46、 2T2 tan ；cosdimnz3.:Ti mnZ3mnZ3sin -=T2d1 d1i1' =8.626 = 8 37 37T1 _ T2 sin ''dimnZ35 2050 40 13= 015機(jī)械設(shè)計(jì)課程試題（三）得分一、填空題（每空1分共24分）1.螺紋的公稱直徑是指螺紋的 徑，螺紋的升角是指螺紋 徑處的升角。螺 旋的自鎖條件為。2、三角形螺紋的牙型角a =,適用于 ,而梯形螺紋的牙型角a=,適用于。3、螺紋聯(lián)接防松，按其防松原理可分為 防松、防松和 防松。4、選擇普通平鍵時(shí)，鍵的截面尺寸（b X h）是根據(jù) 查標(biāo)準(zhǔn)來確定的，普通平鍵的教育資料工作面是。5

47、、帶傳動的傳動比不宜過大， 若傳動比過大將使 ,從而使帶的有效拉力值減小。6、鏈傳動瞬時(shí)傳動比是 ,其平均傳動比是 。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 ,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)生月交合,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。得分二、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

48、聯(lián)接件之一厚度較大，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,則。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 布置。（1分）A在同一直線上；B 相隔900 ; C .相隔120°D 相隔18004、普通平鍵聯(lián)接強(qiáng)度校核的內(nèi)容主要是 。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

49、號，主要取決于 。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)zi一定時(shí)，.應(yīng)該限制 A.小鏈輪的轉(zhuǎn)速 ni； 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 。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 。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 。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

50、。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 D等于。A 30mm, B、24mm, C、36mm, D、40mm得分三、計(jì)算題（38分）1、（15分）圖3-1示螺栓聯(lián)接中，采用兩個(gè)M20的普通螺栓，其許用拉應(yīng)力b=l60N/ mm,聯(lián)接件接合面間摩擦系數(shù)f =0.20 ,防滑系數(shù)1.2 ,計(jì)算該聯(lián)接件允許傳遞的靜載荷 F=?（M20 的螺栓 d1= 17.294mm）（10 分）教育資料圖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=10kVV轉(zhuǎn)速ni =970r / min ,蝸桿傳動參數(shù)zi=2; Z2=60;直徑系數(shù) q = 8;總

51、效率 y = 0. 8, m= 8,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;Eid- (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。圖3-2（如圖所示），已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知兩個(gè)軸承受到的徑向載荷分別為Fr1 = 1650N和Fr2=3500No外加軸向力 Fae= 1020M 若派生軸向力Fd=0.7Fr ,試計(jì)算兩個(gè)軸承實(shí)際受到的軸向載荷Fa和Fa?。四、分析題（20分）1.(10分）如圖4-1傳動系統(tǒng)，要求軸n、出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圖4-12、（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），并在軸心線下側(cè)畫出其正確結(jié)構(gòu)圖。圖4-2機(jī)械設(shè)計(jì)課程試題（三）答案與評分標(biāo)準(zhǔn)、填空題（每空1分共24分）1、三乜不氣。2、600、聯(lián)接、町、傳動。3、摩擦、機(jī)械、永久。4、軸徑d、側(cè)面。5、包角a 。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。二、單項(xiàng)選擇題（每選項(xiàng)1分，共10分）1、B。2、Db 3、Do 4、A。5、D。6、