word完整版機(jī)械設(shè)計(jì)考試試題及答案匯總 完整版推薦文檔

1、得分考試科目：機(jī) 械設(shè)計(jì)考試時(shí)間:120分鐘試卷總分100分題號(hào)-一-二三四五總分得分評(píng)卷 教師、簡答題 （本大題共4小題，總計(jì)26 分）1、齒輪強(qiáng)度計(jì)算中，有哪兩種強(qiáng)度計(jì)算理論？分別針對(duì)哪些失效？若齒輪傳動(dòng)為閉式軟齒面?zhèn)鲃?dòng)，其設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是什么？（ 6分）齒面的接觸疲勞強(qiáng)度和齒根的彎曲疲勞強(qiáng)度的計(jì)算，齒面的接觸疲勞強(qiáng)度針對(duì)于齒面的疲勞點(diǎn)蝕失效和齒根的彎曲疲勞強(qiáng)度針對(duì)于齒根的疲勞折斷。齒輪傳動(dòng)為閉式軟齒面?zhèn)鲃?dòng)，其設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是按齒面的接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，校核齒根的彎曲疲勞強(qiáng)度。2、連接螺紋能滿足自鎖條件，為什么還要考慮防松？根據(jù)防松原理，防松分哪幾類？ （8分）因?yàn)樵跊_擊、振動(dòng)、變載以及溫度變化大時(shí)，螺

2、紋副間和支承面間的摩擦力可能在瞬間減小或 消失，不再滿足自鎖條件。這種情況多次重復(fù)，就會(huì)使聯(lián)接松動(dòng)，導(dǎo)致機(jī)器不能正常工作或發(fā)生嚴(yán)重 事故。因此，在設(shè)計(jì)螺紋聯(lián)接時(shí)， 必須考慮防松。根據(jù)防松原理，防松類型分為摩擦防松， 機(jī)械防松, 破壞螺紋副關(guān)系防松。3、聯(lián)軸器和離合器的功用是什么？二者的區(qū)別是什么？ （6分）聯(lián)軸器和離合器的功用是聯(lián)接兩軸使之一同回轉(zhuǎn)并傳遞轉(zhuǎn)矩。二者區(qū)別是：用聯(lián)軸器聯(lián)接的兩軸在工作中不能分離，只有在停機(jī)后拆卸零件才能分離兩軸，而用離合器可以在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中隨時(shí)分離或接合兩軸。4、鏈傳動(dòng)產(chǎn)生動(dòng)載荷的原因是什么？為減小動(dòng)載荷應(yīng)如何選取小鏈輪的齒數(shù)和鏈條節(jié)距？ （6分）h讎前進(jìn)謹(jǐn)度變化

3、說唉=士色西不穩(wěn)總2N 璉上下垂直逮度變化農(nóng)二二土斗型；，“橫向振動(dòng)，共扼原因更鏈產(chǎn)生幼裁荷.玉瞬時(shí)嚙合的相對(duì)速度引起沖去動(dòng)載荷.綣 宙于薙條松弛，起動(dòng)，帶鷹m反轉(zhuǎn)，突然超載卸裟出現(xiàn)沖主、動(dòng)戟荷0小鏈輪的齒數(shù)不宜過小和鏈條節(jié)距不宜過大。得分二、選擇題（在每題若干個(gè)選項(xiàng)中選出正確的選項(xiàng)填在橫線上。本大題共12小題，總計(jì)24分）1、當(dāng)兩個(gè)被聯(lián)接件之一太厚，不易制成通孔且需要經(jīng)常拆卸時(shí)，往往采用A 螺栓聯(lián)接B 雙頭螺柱聯(lián)接C.螺釘聯(lián)接2、 滾動(dòng)軸承中，為防止軸承發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕，應(yīng)進(jìn)行AA.疲勞壽命計(jì)算B.靜強(qiáng)度計(jì)算C.極限轉(zhuǎn)速驗(yàn)算3、 阿基米德蝸桿的 A 參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值。A.軸面 B.端面 C.法面4、

4、 一對(duì)相嚙合的圓柱齒輪的ZivZ2 ,bib2,其齒面接觸應(yīng)力的大小為_AA.CTH1 =CTH2B.CTH1 6 H2C.CTH12KT12d z1Y 丫$ 中，應(yīng)代入_ C。C. 丫Fa1與 泉2饑2中大者F1F2F1F2F1F27、鏈傳動(dòng)中，鏈節(jié)數(shù)常選偶數(shù)，是為了使鏈傳動(dòng) A.工作平穩(wěn)&滑動(dòng)軸承中，A .硬木9、承受預(yù)緊力B .避免過渡鏈節(jié)含油軸承是采用B .粉末冶金C .塑料F的緊螺栓聯(lián)接在受軸向工作拉力B 。C.鏈條與鏈輪磨損均勻材料制成的。F時(shí)，剩余預(yù)緊力為F，其螺栓所受的總拉力FoC. Fo= F十 FD_布置。B .相隔90D .相隔180不屬于強(qiáng)度問題。B .齒輪的齒面上發(fā)生

5、疲勞點(diǎn)蝕D .滾動(dòng)軸承套圈的滾道上被壓出深的凹坑在大輪上先開始不定在哪輪先開始得分三、分析題（本大題共3小題，總計(jì)20 分）為 B 。A . Fo= F 十 FB . Fo= F 十 F10、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 A .在同一條直線上C.相隔120 11、 下列零件的失效中，_A .螺栓斷裂C.蝸桿軸產(chǎn)生過大的彎曲變形12、 帶傳動(dòng)發(fā)生打滑總是一A .在小輪上先開始C.在兩輪上同時(shí)開始1. 如圖所示，1、2是一對(duì)蝸桿蝸輪傳動(dòng)，3、4是一對(duì)斜齒輪傳動(dòng)。已知 1為原動(dòng)件，4為輸出件, 各輪轉(zhuǎn)向如圖所示。為了使中間軸上蝸輪2和斜齒輪3的軸向力互相抵消一部分，試確定1、2

6、、3、4各輪的旋向；在圖上標(biāo)出2和3所受各力的方向。（10分）1、2、3輪左旋，4輪右旋2、寫出一維雷諾方程的表達(dá)式，說明油膜承載的必要條件，并指出圖示四種情況，哪一種能夠形成流體動(dòng)壓潤滑油膜？（ 5分）max1cb1丄6嘩xh3形成動(dòng)力潤滑的必要條件：1）相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩表面間必須形成楔形間隙；2）被油膜分開的兩表面須有一定的相對(duì)滑動(dòng)速度，其方向應(yīng)保證潤滑油由大口進(jìn)，從小口出；3）潤滑油須有一定的粘度，供油要充分。B能夠形成流體動(dòng)壓潤滑油膜3、如圖所示為帶傳動(dòng)簡圖。輪 1為主動(dòng)輪。試問：（1）帶傳動(dòng)的主要失效形式有哪些？帶傳動(dòng)工作時(shí)為什么出現(xiàn)彈性滑動(dòng)現(xiàn)象？能否避免彈性滑動(dòng)?（2） 帶傳動(dòng)工作時(shí)，

7、帶處于圖中哪一點(diǎn)應(yīng)力最大？最大應(yīng)力max=?（ 5分）（只要傳遞圓周力，必然會(huì)帶傳動(dòng)的主要失效形式有打滑和疲勞斷裂。彈性滑動(dòng)是由拉力差引起的,產(chǎn)生彈性滑動(dòng)）。彈性滑動(dòng)是正常的工作現(xiàn)象，不可避免。 圖中A點(diǎn)應(yīng)力最大，得分四、計(jì)算題（本大題共2小題，總計(jì)20 分）1、某軸由一對(duì)代號(hào)為30212的圓錐滾子軸承支承，其基本額定動(dòng)載荷C = 97.8 kN。軸承受徑向力Fr仁6000N，F(xiàn)r2 =16500N。軸的轉(zhuǎn)速 n =500 r/min，軸上有軸向力 Fa = 3000 N，方向如圖。軸承的其它參 數(shù)見附表。動(dòng)載荷系數(shù)fd = 1，溫度系數(shù)ft= 1。試：（1）說明軸承代號(hào)的意義;（2）確定軸承

8、的壽命。（以小時(shí)為單位）(14 分)解：3:軸承類型代號(hào)，圓錐滾子軸承；02:尺寸系列代號(hào)（0:寬度系列代號(hào)，2:直徑系列代號(hào)）；12 :內(nèi)徑系列代號(hào)，內(nèi)徑為 60mm；公差等級(jí)為0級(jí)。求內(nèi)部派生軸向力 S1、S2的大小方向60001）Fr12YF r22YS22 1.5165002 1.5方向如圖所示。S1 FA 5000N2000 N5500 NS2, 1軸承被“壓緊” ，2軸承被“放松”。2、2）3）4）求軸承所受的軸向力Fa1 S2 FA 2500NFa 2 S25500 N ,軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷據(jù)：Fa1/ Fr1= 2500/6000 = 0.417 e = 0.40 ,得：X1 =

9、 0.4, Y1 =1.5P1 = fd ( X1 Fr1 + Y1 Fa1)= 0.4 X 6000 + 1.5 X 2500 = 6150 N據(jù): Fa2/ Fr2 = 5500/16500 = 0.33 v e, 得: X2 = 1 , 丫2 = 0P2 = fd ( X2 Fr2 + Y2Fa2)P2 P1，用計(jì)算軸承壽命106 CL10h60n P=16500 NP2計(jì)算軸承壽命。610 31069780012562 h60 50016500牽曳鉤用2個(gè)M10（ d1=8.376mm）的普通螺栓固定于機(jī)體上，如圖所示。已知接合面間摩擦系數(shù)=0.15，可靠性系數(shù) Kf=1.2，螺栓材料

10、強(qiáng)度級(jí)別為 6.6級(jí)，屈服極限 6=360MPa，安全系數(shù)S=3。試計(jì) 算該螺栓組連接允許的最大牽引力R max=?（ 6分）許用應(yīng)力：360/3=120MPa預(yù)緊力為由公式d4*1.3* FV n 求出預(yù)緊力：F=5083.7N最大牽引力與預(yù)緊力關(guān)系公式為fF zm Kf R最大牽引力為R=1271N得分五、改錯(cuò)題 （本題10分）試分析如圖所示軸系結(jié)構(gòu)中的錯(cuò)誤，并加以改正。（指出錯(cuò)誤之處，并編上號(hào)，簡述其錯(cuò)誤原因，并 改正之。）（至少改正 5處）指出錯(cuò)誤之處，并編上號(hào)，簡述其錯(cuò)誤原因（略） 改正為：2011年機(jī)械設(shè)計(jì)試題及答案一、填空題及選擇填空題（27分，每空1分）1 當(dāng)動(dòng)壓潤滑條件不具備

11、，且邊界膜遭破壞時(shí)，就會(huì)出現(xiàn) 和同時(shí)存在的現(xiàn)象，這種摩擦狀態(tài)稱為 。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(cè)角3=15o，螺紋副材料的當(dāng)量摩擦系數(shù)f =0.080.10,經(jīng)計(jì)算該螺紋副 自鎖性要求。a.滿足b.不滿足3. 導(dǎo)向平鍵連接的主要失效形式是 ，設(shè)計(jì)時(shí)通過限制來進(jìn)行耐磨性計(jì)算；半圓鍵的缺點(diǎn)是，所以主要適用于軸端。4. 作為標(biāo)準(zhǔn)普通 V帶工作面的兩側(cè)面夾角為$=40o,相應(yīng)的V帶輪輪槽的兩側(cè)面夾角則。a.大于40o b.小于40o c.等于40c。5. 傳動(dòng)帶所能傳遞的最大有效圓周力Fmax 與、等因素有關(guān)，它們的值越

12、大，F(xiàn)max就越大。 當(dāng)傳遞的外載荷超過 時(shí)，帶在帶輪上發(fā)生打滑現(xiàn)象；而且在傳動(dòng)比大于1的情況下打滑總是先從小帶輪上開始的，其原因是 。6. 齒輪傳動(dòng)的五種主要失效形式中，最嚴(yán)重、必須避免的失效形式是;軟齒面閉式齒輪傳動(dòng)最主要的失效形式是 ；高速重載齒輪傳動(dòng)易發(fā)生 ;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(dòng)的傳動(dòng)中。7. 下列齒輪參數(shù)中，對(duì)齒形系數(shù)Yf沒有影響的是 。a.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(biāo)準(zhǔn)GB/292-93規(guī)定，型號(hào)7212 C/DB軸承的類型為 ，寬度類型為 ，精度等級(jí)為 ，公稱接觸角 a= Ob9. 對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)的滾動(dòng)軸承，其主要

13、失效形式是 ;對(duì)于不轉(zhuǎn)動(dòng)、低速或擺動(dòng)的軸承，主要失效形式是 ; 對(duì)于高速軸承，是其主要失效形式。10. 滑動(dòng)軸承一般由軸頸、軸瓦、軸承座三者組成，其失效形式主要是，主要發(fā)生在上。二、問答題（24分,每小題4分）1. 齒向載荷分布系數(shù) Kb的物理意義是什么？改善齒向載荷分布不均勻狀況的措施有哪些？2. 試述齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。3. 按在支撐軸上零件傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力時(shí)受到的載荷類型的不同，軸分為那幾種類型？并分別舉例說明。4. 給出滾動(dòng)軸承的當(dāng)量靜載荷P0的定義。5. 同滾動(dòng)軸承相比，液體摩擦滑動(dòng)軸承有哪些特點(diǎn)？6 在一些基本假設(shè)條件下，流體形成動(dòng)壓的必要條件是什么？三、分析計(jì)算題（29分，第一小題

14、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(jī)+圓柱蝸桿傳動(dòng)系統(tǒng)，已知蝸桿傳動(dòng)的模數(shù)m =8mm ,蝸桿頭數(shù)及分度圓直徑分別為Z1=1、d1=80mm ,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(jì)，試分析、計(jì)算提升重物時(shí)的 下列問題：1 ）該裝置以40m/min的速度勻速升起重物 1m時(shí)，蝸桿應(yīng)轉(zhuǎn)多少轉(zhuǎn)？并在圖中標(biāo)明蝸桿的轉(zhuǎn)向、蝸輪輪齒旋向、節(jié)點(diǎn)位置處蝸桿及蝸輪的受力方向。（5分）2） 若蝸桿與蝸輪齒面間當(dāng)量摩擦系數(shù)f = 0.18該機(jī)構(gòu)能否自鎖？（ 2分）3） 若重物W=4kN，傳動(dòng)裝置

15、總的傳動(dòng)效率為n =0.5試計(jì)算出電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩Tm應(yīng)是多少？ （ 2分）4） 若蝸輪軸采用如圖 b所示的兩個(gè)角接觸軸承7209 C支撐形式，L=100mm ,蝸桿傳動(dòng)效率 n =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(jì)為 n = 0.8,軸承7209 C 的基本額定動(dòng)載荷和基本額定靜載荷分別為C = 29800N、C0 = 23800N,其內(nèi)部軸向力 S=0.4Fr,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(jì)算軸承II的壽命 Lh為多少小時(shí)？ （10分）圖注重飭升降裝置傳動(dòng)系統(tǒng)簡8圖b姻輪軸的軸承支撐簡圖2圖c所

16、示為一托架，20kN的載荷作用在托架寬度方向的對(duì)稱線上，用四個(gè)螺栓將托架連接在一鋼 制橫梁上，螺栓的相對(duì)剛度為 0.3,螺栓組連接采用普通螺栓連接形式，假設(shè)被連接件都不會(huì)被壓潰、 也不滑移，試計(jì)算：1）該螺栓組連接的接合面不出現(xiàn)間隙所需的螺栓預(yù)緊力F至少應(yīng)大于多少？（接合面的抗彎剖面模量 W=12.71X 106mm3） （ 7 分）ftI2）若受力最大螺栓處接合面間的殘余預(yù)緊力F要保證6956N，計(jì)算該螺栓所需預(yù)緊力F、所受的總拉力Fo。（ 3分）匸1 = |45530020kN00寸嘗圖u托架調(diào)中尺寸單四、結(jié)構(gòu)題（20 分）1試說明實(shí)現(xiàn)軸上零件軸向固定的五種方法，并分別畫出相應(yīng)于各種軸向固

17、定方法的結(jié)構(gòu)圖；畫出模鍛輪坯、腹板式大齒輪在轉(zhuǎn)軸的軸端實(shí)現(xiàn)軸向固定與周向固定的結(jié)構(gòu)圖（要求齒輪也要畫出來）（12 分）2圖d和圖e為凸緣聯(lián)軸器的兩個(gè)半聯(lián)軸器的將兩根軸連接起來的兩種形式的部分結(jié)構(gòu)，請(qǐng)將未畫 出的其余部分補(bǔ)全，成為完整的結(jié)構(gòu)。（5分）圖de3. 現(xiàn)有成品一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒輪減速器一臺(tái)，輸入軸與小齒輪采用普通平鍵連接，軸與小齒輪輪轂配合段軸頸直徑d=40mm ,該軸段長度l=58mm，鍵槽長L=50mm,小齒輪輪轂鍵槽深 ti=3.3mm。為得 到比現(xiàn)有減速器更大的減速比，現(xiàn)在需要重新設(shè)計(jì)、更換該減速器的齒輪。已知重新設(shè)計(jì)得到的齒輪模數(shù)m=3.0mm,小齒輪齒頂圓直徑 dai=69mm

18、,齒根圓直徑dfi=55.5mm，齒寬bi=60mm，如果采 用該小齒輪，試根據(jù)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行分析：該減速器的輸入軸是否具有可以繼續(xù)使用的可能性？ （3分）一、填空題及選擇填空題（27分，每空1分）1. 當(dāng)動(dòng)壓潤滑條件不具備，且邊界膜遭破壞時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)流體摩擦、邊界摩擦和干摩擦同時(shí)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(cè)角3=15o,螺紋副材料的當(dāng)量摩擦系數(shù)f=0.080.10,經(jīng)計(jì)算該螺紋副_a_自鎖性要求。a滿足 b.不滿足3. 導(dǎo)向平鍵連接的主要失效形式是工作面的磨損，設(shè)計(jì)時(shí)通過限

19、制來進(jìn)行耐磨性計(jì)算；半圓鍵的缺點(diǎn)是鍵槽對(duì)軸強(qiáng)度削弱較大，所以主要適用于軸端。4. 作為標(biāo)準(zhǔn)普通 V帶工作面的兩側(cè)面夾角為$=40o,相應(yīng)的V帶輪輪槽的兩側(cè)面夾角則b 。a.大于40o b.小于40o c.等于40o。5傳動(dòng)帶所能傳遞的最大有效圓周力Fmax與初拉力F0、帶在小帶輪上的包角 a 帶與帶輪間的摩擦系數(shù)f等因素有關(guān)，它們的值越大，F(xiàn)max就越大。當(dāng)傳遞的外載荷超過最大有效圓周力下的承載能力時(shí)，帶在帶輪上發(fā)生打滑現(xiàn)象；而且在傳動(dòng)比大于1的情況下，打滑總是先從小帶輪上開始的，其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(dòng)的五種主要

20、失效形式中，最嚴(yán)重、必須避免的失效形式是輪齒折斷;軟齒面閉式齒輪傳動(dòng)最主要的失效形式是齒面疲勞點(diǎn)蝕；高速重載齒輪傳動(dòng)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(dòng)的傳動(dòng)中。7. 下列齒輪參數(shù)中，對(duì)齒形系數(shù)Yf沒有影響的是e 。a.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(biāo)準(zhǔn) GB/292-93規(guī)定，型號(hào)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(jí)為_P0_,公稱接觸角 a=15 O9. 對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)的滾動(dòng)軸承，其主要失效形式是疲勞點(diǎn)蝕,對(duì)于不轉(zhuǎn)動(dòng)、低速或擺動(dòng)的軸承，主要失效形式是局部塑性變形，對(duì)于高速軸承，發(fā)熱以至膠合是其

21、主要失效形式。10. 滑動(dòng)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)牛在 軸瓦 上。二、問答題（24分,每小題4分）1.齒向載荷分布系數(shù) Kb的物理意義是什么？改善齒向載荷分布不均勻狀況的措施有哪些？Kb的物理意義一一考慮沿齒寬方向載荷分布不均勻?qū)嘄X應(yīng)力的影響系數(shù)。（2分）措施：（答出以下7點(diǎn)中3點(diǎn)以下者1分，答出3點(diǎn)以上者2分）1）齒輪的制造和安裝精度f2）軸、軸承及機(jī)體的剛度f3）齒輪在軸上的布置合理選擇4）輪齒的寬度一一設(shè)計(jì)時(shí)合理選擇5）采用軟齒面一一通過跑合使載荷均勻6）硬齒面齒輪將齒端修薄、或做成鼓形齒7）齒輪要布置在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)矩輸入端的位置。2試述齒輪傳

22、動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：以下 4點(diǎn)各點(diǎn)1分（1） 軟齒面閉式齒輪傳動(dòng)：通常先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。（2） 硬齒面式齒輪傳動(dòng)：通常先按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度。（3）高速重載齒輪傳動(dòng)，還可能出現(xiàn)齒面膠合，故需校核齒面膠合強(qiáng)度。（4） 開式齒輪傳動(dòng)：目前多是按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，并考慮磨損的影響將模數(shù)適當(dāng)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(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：以下 3點(diǎn)各點(diǎn)1分，舉例正確合計(jì)1分。（1 ）僅受彎矩M的軸一一心軸，只起支撐零件作用，如自行車前軸。（2）僅受轉(zhuǎn)矩T的軸傳動(dòng)軸，只

23、傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩不起支撐作用，如汽車后輪傳動(dòng)軸。（3）既受彎矩又受轉(zhuǎn)矩的軸一一轉(zhuǎn)軸，既起支撐又起傳運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩作用，如減速器的輸出軸。4. 給出滾動(dòng)軸承的當(dāng)量靜載荷 P0的定義。當(dāng)量靜載荷 是一個(gè)假想載荷，其作用方向與基本額定靜負(fù)荷相同，而在當(dāng)量靜載荷作用下，軸承的受載最大滾動(dòng)體與滾道接觸處的塑性變形總量與實(shí)際載荷作用下的塑性變形總量相同。（4分）5. 同滾動(dòng)軸承相比，液體摩擦滑動(dòng)軸承有哪些特點(diǎn)？評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：以下6點(diǎn)中，答出12點(diǎn)2分，答出34點(diǎn)分3分，答出56點(diǎn)4分1）在高速重載下能正常工作，壽命長；2）精度高；滾動(dòng)軸承工作一段時(shí)間后，旋轉(zhuǎn)精度J3）滑動(dòng)軸承可以做成剖分式的一能滿足特殊結(jié)構(gòu)需要。如

24、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(dòng)，緩和沖擊。5）滑動(dòng)軸承的徑向尺寸比滾動(dòng)軸承的小。6）起動(dòng)摩擦阻力較大。6 在一些基本假設(shè)條件下，流體形成動(dòng)壓的必要條件是什么？評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：答出1點(diǎn)2分，答出2點(diǎn)3分，答出3點(diǎn)4分1）流體必須流經(jīng)收斂間隙，而且間隙傾角越大則產(chǎn)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(jì)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(jī)+圓柱蝸桿傳動(dòng)系統(tǒng)，已知蝸桿傳動(dòng)的模數(shù) m =8mm，蝸桿頭數(shù)及分度圓直徑分別為乙=1、d1=80mm，蝸輪齒數(shù)Z2=5O,卷筒直徑 D=250

25、mm。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(jì)，試分析、計(jì)算提升重物 時(shí)的下列問題：1 ）該裝置以40m/min的速度勻速升起重物 1m時(shí)，蝸桿應(yīng)轉(zhuǎn)多少轉(zhuǎn)？并在圖中標(biāo)明蝸桿的轉(zhuǎn)向、 蝸輪輪齒旋向、節(jié)點(diǎn)位置處蝸桿及蝸輪的受力方向。（5分）2） 若蝸桿與蝸輪齒面間當(dāng)量摩擦系數(shù)f = 0.18該機(jī)構(gòu)能否自鎖？ （ 2分）3） 若重物W=4kN ,傳動(dòng)裝置總的傳動(dòng)效率為n=0.5，試計(jì)算出電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩 Tm應(yīng)是多少？ （ 2 分）4） 若蝸輪軸采用如圖b所示的兩個(gè)角接觸軸承7209 C支撐形式，L=100mm，蝸桿傳動(dòng)效率 n =0.7，卷筒、聯(lián)軸器（連

26、接蝸輪軸與卷筒軸）、蝸輪軸上軸承的效率合計(jì)為n= 0.8，軸承7209 C的基本額定動(dòng)載荷和基本額定靜載荷分別為C = 29800N、C = 23800N ,其內(nèi)部軸向力 S=0.4Fr,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(jì)算軸承II的壽 命Lh為多少小時(shí)？ （ 10分）圖乩重物升降裝置傳動(dòng)系統(tǒng)簡圖圖b.幅輪軸的軸承支撐簡圖1）蝸桿轉(zhuǎn)：1*50/（3.14*D）=50/（3.14*0.25）=63.69（ 轉(zhuǎn)）（1 分）蝸輪轉(zhuǎn)速：40/ （3.14*0.25 ） =50.96r/min蝸桿轉(zhuǎn)向（1分）、蝸輪輪齒旋向（1分）、蝸輪蝸桿

27、受力分析方向如圖所示（2分）。2）寫出公式得1分，結(jié)論正確得1分。tanz-im / d 1 1 8/80 0.1tan f 0.18Itan tan結(jié)論：該機(jī)構(gòu)滿足自鎖性條件。3）寫出公式得1.5分，結(jié)論正確得0.5分。W 4kNT卷筒 TW W D/24000250/2500000Nmm十Tw 5 105小 *lmi210 Nmm0.5 504）公式、步驟都正確得 9分（其中：軸承壽命計(jì)算公式占5分），計(jì)算結(jié)果正確得1分。矽= 4kN q 爐 D/2 - 4000 x 250 / 2 - 500000 豁 sgT1 =-=切廠 2為Ff =- d2 mz鉛2皆”T竭輪軸的受力簡圖耳 2x0

28、 17857x2 卄43 T20巧=/? 2=0.44643 xlOWPr tancx tan a = 3.125 x tan20 xlO 5 1.13741 xlO3 NFr = 7! += V3.1252 +1.137412 xlO3 = 41 .059326 xlO3 = 3.32556 xlO3W軸孝啲徑向支反加=巧心心 $ =0心643 x Sn - 0.843684 xlO5 W ?！?= + = 0.93297 xlON-趴-0.48654 xltpN只需計(jì)算紬駟的壽佈P卩口】。P = XR” +yF“ =(0 44x0 843684 +1 36 xO 93297) xlO3 =

29、 1 64xlOJN=壯（停,=60：0.96也；：篇?2 = 58,383 攻越2.圖c所示為一托架，20kN的載荷作用在托架寬度方向的對(duì)稱線上，用四個(gè)螺栓將托架連接在一鋼制橫梁上，螺栓的相對(duì)剛度為0.3,螺栓組連接采用普通螺栓連接形式，假設(shè)被連接件都不會(huì)被壓潰，試計(jì)算：1）該螺栓組連接的接合面不出現(xiàn)間隙所需的螺栓預(yù)緊力F至少應(yīng)大于多少？（接合面的抗彎剖面模量 W=12.71X 106mm3） （7 分）2） 若受力最大螺栓處接合面間的殘余預(yù)緊力F要保證6956N ,計(jì)算該螺栓所需預(yù)緊力 F 、所受的總拉力Fo。（3分）1）（1 ）、螺栓組聯(lián)接受力分析： 將托架受力 情況分解成下 圖所示的受

30、軸向載荷 Q和受傾覆力矩M的兩種基本螺栓組 連接情況分別考慮。（2分）2I7W弓柱m E苻帚岐桂祗弓怙圧廳甩一1 &旺泊劇底撐囲匚托架（圈中尺寸血位：mm）（2）計(jì)算受力最大螺栓的工作載荷F：（ 1分）Q使每個(gè)螺栓所受的軸向載荷均等，為片 Q 20000 5000（N）Z 4傾覆力矩M使左側(cè)兩個(gè)螺栓工作拉力減??；使右側(cè)兩個(gè)螺栓工作拉力增加，其值為:F2Ml max412i 16 106227.524 227.526593.41(N)顯然，軸線右側(cè)兩個(gè)螺栓所受軸向工作載荷最大，均為:F F1 F2 11593.41(N)（3）根據(jù)接合面間不出現(xiàn)間隙條件確定螺栓所需的預(yù)緊力F：（ 4分）預(yù)緊力F的

31、大小應(yīng)保證接合面在軸線右側(cè)不能出現(xiàn)間隙，即：右側(cè)邊界=/訶一 pQ _ pM 04尹220x(600 -200)4 W8800022000軸柳邊界F（要求齒輪也要畫出來）(12 分)模鍛輪壞腹板 式大齒輪在軸 端的周定（5h用銷定也（3h用墀埠或曲螺啡楚位14）、用釉喘把板宜位評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：軸向固定：五種方法每種方法各（1L用軸肩定位模鍛輪坯、腹板式大齒輪在轉(zhuǎn)軸的軸端實(shí)現(xiàn)軸向固定與周向固定的結(jié)構(gòu)圖1 試說明實(shí)現(xiàn)軸上零件軸向固定的五種方法，并分別畫出相應(yīng)于各種軸向固定方法的結(jié)構(gòu)圖；畫出四、結(jié)構(gòu)題（20 分）)F = 6Q56 + 0.7x115Q3 .41 =1071.43(/7)環(huán)=F + F,F

32、-11593.41-K6955 =18548.41(27)、用鷺定躍釘定位現(xiàn)周向固定（普通平鍵）（1分）和軸向固定（軸肩和軸端擋板）（1分）4.5分0.5分，每畫對(duì)一種結(jié)構(gòu)1分；齒輪（2.5分）在軸端實(shí)4xJI州萍超匸囲宦僅F=(Mpa )A 220x(600-200) 0SOOO 22000沁-b鈕二0.159- 0.476 0.05（M?a） 0FB呻 22000（0459 0.476） x 22000 = 0.635 x 22000 =結(jié)論：為保證接合面不出現(xiàn)間隙.螺栓的預(yù)緊力嚴(yán)至少應(yīng)夭于請(qǐng)伽2)若 F =6956N，則：(3 分)r _M _GIF_十心、悶一厲一 220x (6対-卻

33、0? “ 2 - 12 X600y2圖d和圖e為凸緣聯(lián)軸器的兩個(gè)半聯(lián)軸器的將兩根軸連接起來的兩種形式的部分結(jié)構(gòu)，請(qǐng)將未畫出的其余部分補(bǔ)全，成為完整的結(jié)構(gòu)。（5分）3. 現(xiàn)有成品一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒輪減速器一臺(tái)，輸入軸與小齒輪采用普通平鍵連接，軸與小齒輪輪轂配合段軸頸直徑d=40mm，該軸段長度l=58mm，鍵槽長L=50mm,小齒輪輪轂鍵槽深 ti=3.3mm。為得到比現(xiàn)有減速器更大的減速比，現(xiàn)在需要重新設(shè)計(jì)、更換齒輪。已知重新設(shè)計(jì)得到的齒輪模數(shù)m=3.0mm,小齒輪齒頂圓直徑 dai=69mm,齒根圓直徑 dfi=55.5mm，齒寬bi=60mm，如果采用該小齒輪，試根據(jù)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行分析：該減速器

34、的輸入軸是否具有可以繼續(xù)使用的可能性？ （3分）標(biāo)準(zhǔn)答案：該小齒輪能否做成齒輪與軸分開決定了這根輸入軸能否繼續(xù)被使用的首要條件：dfi det1255.5 4023.3 7.75 3.34.45(mm)2.5m 2.5 3 7.5(mm)結(jié)論：按著這根軸設(shè)計(jì)小齒輪輪轂結(jié)構(gòu)必須做成齒輪與軸為一體的軸齒輪形式，因此，如果采用該小齒輪，原輸入軸不能繼續(xù)被使用，必須重新設(shè)計(jì)輸入軸。一、選擇題：本題共10個(gè)小題，每小題2分，共20分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中， 只有一項(xiàng)是符合題目要求的。把所選項(xiàng)前的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)。1. 在一般工作條件下，齒面硬度HB 350的閉式齒輪傳動(dòng)，通常的主要失效形式為【】

35、A 輪齒疲勞折斷B.齒面疲勞點(diǎn)蝕C 齒面膠合D.齒面塑性變形2 帶傳動(dòng)在工作時(shí)產(chǎn)生彈性滑動(dòng)，是由于【】A .包角a太小 B.初拉力F0太小 C .緊邊與松邊拉力不等D.傳動(dòng)過載3在下列四種型號(hào)的滾動(dòng)軸承中，只能承受徑向載荷的是【】A. 6208B. N208C. 3208D.52084. 下列四種螺紋中，自鎖性能最好的是【】A 粗牙普通螺紋B.細(xì)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(dòng)的嚙合效率，可采用的方法為【】A .減小齒面滑動(dòng)速度u s B.減少蝸桿頭數(shù)Zi C .增加蝸桿頭數(shù) Zi D.增大蝸桿直徑系數(shù) q6.在圓柱形螺旋拉伸（壓縮）彈簧中，彈簧指數(shù) C是指【】A .彈簧外徑與簧絲直徑之比值B .彈簧內(nèi)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(lián)采用兩個(gè)鍵時(shí)，一般兩鍵間的布置角度為【】A . 90B. 120 C.135 D.180 & V帶在減速傳動(dòng)過程中，帶的最大應(yīng)力發(fā)生在【】A . V帶離開大帶輪處 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(duì)于普通螺栓聯(lián)接，在擰緊螺母時(shí)，螺栓所受的載荷是【】A .拉力 B.扭矩C.壓力D.拉力和扭矩10滾子鏈傳動(dòng)中，鏈節(jié)數(shù)應(yīng)盡量避免采用奇數(shù)，這主要是因?yàn)椴捎眠^渡鏈節(jié)后【】A .制造困難B.要使用較長的銷軸C .不便于