機械設(shè)計考試題與答案匯總

1、題號K二三四五總分得分評卷教師得分（本大題共4小題，總計26分）1、齒輪強度計算中，有哪兩種強度計算理論？分別針對哪些失效？若齒輪傳動為閉式軟齒面?zhèn)鲃?，其設(shè)計準則是什么？（6分）齒面的接觸疲勞強度和齒根的彎曲疲勞強度的計算，齒面的接觸疲勞強度針對于齒面的疲勞點蝕失效和齒根的彎曲疲勞強度針對于齒根的疲勞折斷。齒輪傳動為閉式軟齒面?zhèn)鲃?，其設(shè)計準則是按齒面的接觸疲勞強度設(shè)計，校核齒根的彎曲疲勞強度。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）因為在沖擊、振動、變載以及溫度變化大時，螺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

2、多次重復(fù)， 就會使聯(lián)接松動，導(dǎo)致機器不能正常工作或發(fā)生嚴重事故 。因此，在設(shè)計螺紋聯(lián)接時，必須考慮防松。根據(jù)防松原理，防松類型分為摩擦防松，機 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，只有在停機后拆卸零件才能分離兩軸，而用離合器可以在機器運轉(zhuǎn)過程中隨時分離或接合兩軸。4、鏈傳動產(chǎn)生動載荷的原因是什么？為減小動載荷應(yīng)如何選取小鏈輪的齒 數(shù)和鏈條節(jié)距？（ 6分）1、起前進謹度變化門喚二 F 不穩(wěn)定2璉上下垂直速度變化= 各曲 cos 0橫向振弧 共振

3、原因使璉產(chǎn)生動載荷久瞬時嚙合的相對速度引起神擊、動載荷4s由于鏈條松辿 起弧 制血 反轉(zhuǎn)，突然超載卸載出現(xiàn)沖擊、動載荷.小鏈輪的齒數(shù)不宜過小和鏈條節(jié)距不宜過大。得分一（在每題若干個選項中選出正確的選項填在橫線上本大題共12小題，總計24分）1、當兩個被聯(lián)接件之一太厚，不易制成通孔且需要經(jīng)常拆卸時，往往采用B。A. 螺栓聯(lián)接B.雙頭螺柱聯(lián)接C.螺釘聯(lián)接 2、滾動軸承中，為防止軸承發(fā)生疲勞點蝕，應(yīng)講行 AA. 疲勞壽命計算B.靜強度計算C.極限轉(zhuǎn)速驗算3、 阿基米德蝸桿的A 參數(shù)為標準值。A.軸面 B.端面 C.法面4、 一對相嚙合的圓柱齒輪的乙vZ2 , bib2,其齒面接觸應(yīng)力的大小為A。A.

4、0H1= 0H2B. 0H1 0H2C. 0H1 2KTi Y Y中，應(yīng)代入 C町科丫從D 丫FalYsal啤1YFa2YSa2B.inrF2YFalSalYa 2YSa2C.inr 與 f-F1F2中大者與 YFa2YSa2中小者5、V帶傳動設(shè)計中，限制小帶輪的最小直徑主要是為了 BA.使結(jié)構(gòu)緊湊B. 限制彎曲應(yīng)力7、鏈傳動中，鏈節(jié)數(shù)常選偶數(shù)，是為了使鏈傳動B 。A.工作平穩(wěn)B.避免過渡鏈節(jié)C.鏈條與鏈輪磨損均勻&滑動軸承中，含油軸承是采用B材料制成的。A.硬木B.粉末冶金C.塑料9、承受預(yù)緊力F的緊螺栓聯(lián)接在受軸向工作拉力 F時，剩余預(yù)緊力為F 其螺栓所受的總拉力Fo為 B 。A. Fo

5、= F十 FB. Fo= F十 FC. Fo= F十 F10、當鍵聯(lián)接強度不足時可采用雙鍵 。使用兩個平鍵時要求鍵D 布A.在同一條直線上B.相隔90 C. 相隔120D.相隔18011、下列零件的失效中， C不屬于強度問題。A.螺栓斷裂B.齒輪的齒面上發(fā)生疲勞點蝕C.蝸桿軸產(chǎn)生過大的彎曲變形D.滾動軸承套圈的滾道上被壓出深的凹坑12、帶傳動發(fā)生打滑總是A _A.在小輪上先開始B. 在大輪上先開始C. 在兩輪上同時開始D. 不定在哪輪先開始得分三、分析題1.如圖所示,（本大題共3小題，總計20分）1、2 是- -對蝸桿蝸輪傳動，3、 4是- -對斜齒輪傳動。已知1為原動件，4為輸出件，各輪轉(zhuǎn)向

6、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、3、4各輪的旋向；(10在圖上標出2和3所受各力的方向。分）1、2、3輪左旋，4輪右旋2、寫出一維雷諾方程的表達式，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壓潤滑油膜？（5分）ViV)V1ViVKVlVi-VlA.B.C.D.形成動力潤滑的必要條件：1）相對運動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滑動速度，其方向應(yīng)保證潤滑油由大口進，從小口出；3）潤滑油須有一定的粘度，供油要充分。B能夠形成流體動壓潤滑油膜3、如圖所示為帶傳動簡圖。輪1為主動輪。試問：（1）帶傳

7、動的主要失效形式有哪些？帶傳動工作時為什么出現(xiàn)彈性滑動現(xiàn) 象？能否避免彈性滑動？（2 ）帶傳動工作時，帶處于圖中哪一點應(yīng)力最大？最大應(yīng)力-max = ?（5分）帶傳動的主要失效形式有打滑和疲勞斷裂。彈性滑動是由拉力差引起的max =1+dbi（只要傳遞圓周力，必然會產(chǎn)生彈性滑動）。彈性滑動是正常的工作現(xiàn) 象，不可避免圖中A點應(yīng)力最大,得分一四、計算題（本大題共2小題，總計20分）1、某軸由一對代號為30212的圓錐滾子軸承支承，其基本額定動載荷C =97.8 kN。軸承受徑向力 Fr1= 6000N , Fr2 =16500N。軸的轉(zhuǎn)速 n =500r/min ,軸上有軸向力Fa = 3000

8、 N ,方向如圖。軸承的其它參數(shù)見附表。動 載荷系數(shù)fd = 1 ,溫度系數(shù)ft二1。試：（1）說明軸承代號的意義；（2）確定軸承的壽命。（以小時為單位）（14分）AA sSFa/FreFa/Fr eeFnFnFrXYXY0.40解：3：軸承類型代號,圓錐滾子軸承；2Y100.41.502 :尺寸系列代號（0：寬度系列代號，2:直徑系列代號）；12 :內(nèi)徑系列代號，內(nèi)徑為60mm ；公差等級為0級1）求內(nèi)部派生軸向力S1、S2的大小方向$ 雖二遡=20002Y 2 1.5S2 二F r22Y1650055002 1.5方向如圖所示SFa=5000N e = 0.40,得：X1 = 0.4, 丫

9、1= 1.5P1 = fd (X1 Fr1 + 丫1 Fa1) = 0.4 X6000 + 1.5 X2500 = 6150 N據(jù)：Fa2/ Fr2 = 5500/16500 = 0.33ve,得：X2 = 1 , Y2 = 0P2 = fd (X2 Fr2 + Y2 Fa2) = 16500 NP2 Pl ,用P2計算軸承壽命。4）計算軸承壽命L10h106 色 _ 106述 |7800 6360n P 60 50016500=125622、一牽曳鉤用2個M10（d1=8.376mm）的普通螺栓固定于機體上，如圖所示。已知接合面間摩擦系數(shù) f =0.15，可靠性系數(shù)Kf=1.2，螺栓材料強度

10、級別為6.6級，屈服極限os=360MPa ,安全系數(shù)S=3。試計算該螺栓組連接允許的最大牽引力R max =? （6分）預(yù)緊力為由公式d4*普如求出預(yù)緊力:F=5083.7NfF zm _ K f R最大牽引力與預(yù)緊力關(guān)系公式為最大牽引力為R=1271N得分五、改錯題 （本題10分）試分析如圖所示軸系結(jié)構(gòu)中的錯誤，并加以改正。（指出錯誤之處，并編上號，簡述其錯誤原因，并改正之。）（至少改正5處）指出錯誤之處，并編上號，簡述其錯誤原因（略）改正為：2011年機械設(shè)計試題及答案一、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，就會出現(xiàn)和同時存在的現(xiàn)象，這種

11、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=15 o,螺紋副材料的當量摩擦系數(shù)f =0.080.10,經(jīng)計算該螺紋副 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)計時通過限制來進行耐磨性計算；半圓鍵的缺點是,所以主要適用于軸端。4. 作為標準普通 V帶工作面的兩側(cè)面夾角為0=40 o，相應(yīng)的V帶輪輪槽的兩側(cè)面夾角則。a.大于40o b.小于40 o c.等于40 o。5. 傳動帶所能傳遞的最大有效圓周力Fmax與、等因素有關(guān)，它們的值越大，F(xiàn)max就越大。 當傳遞的外載荷超過 時

12、，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，其原因是 。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;軟齒面閉式齒輪傳動最主要的失效形式是 ;高速重載齒輪傳動易發(fā)生 ;輪齒的塑性變形常發(fā)生在齒面材料較軟、低速重載、頻繁起動的傳動中。7. 下列齒輪參數(shù)中，對齒形系數(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. 按國家標準 GB/292-93規(guī)定，型號7212 C/DB軸承的類型為 ,寬度類型為 ,精度等級為，公稱接觸角a =0。9. 對于轉(zhuǎn)動的滾動軸承,其主要失效形式是 ；對于不轉(zhuǎn)動、低速或擺動的軸承，

13、主要失效形式是 ； 對于高速軸承，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 ，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. 試述齒輪傳動的設(shè)計準則。3. 按在支撐軸上零件傳遞運動和動力時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. 給出滾動軸承的當量靜載荷P0的定義。5. 同滾動軸承相比，液體摩擦滑動軸承有哪些特點？6. 在一些基本假設(shè)條件下，流體形成動壓的必要條件是什么？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

14、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=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，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(yīng)轉(zhuǎn)多少轉(zhuǎn)？并在圖中標明蝸桿的轉(zhuǎn)向、蝸輪輪齒旋向、節(jié)點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量摩擦系數(shù)f = 0.18該機構(gòu)能否自鎖？（ 2分）3） 若重物 W=4kN ,傳動裝置總的傳動效率為n =

15、0.5，試計算出電機的輸出轉(zhuǎn)矩Tm應(yīng)是多少？（2分）4）若蝸輪軸采用如圖b所示的兩個角接觸軸承 7209 C支撐形式,L=100mm ,蝸桿傳動效率 n =0.7 ,卷筒、聯(lián)軸器（連接蝸輪軸與卷筒軸 卜蝸輪軸上軸承的效率合計為 n = 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 = 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，試計算軸承II的壽命Lh為多少小時？（ 10分）圖札重物升降裝置傳動系統(tǒng)簡圖圖h蝸輪軸的軸承支撐簡圖2. 圖c所示為一托架，20kN的載荷

16、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 ，假設(shè)被連接件都不會被壓 潰、也不滑移，試計算：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. 71X106mm 3）（ 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，計算該螺栓所需預(yù)緊力F、所受的總拉力F0。（3分）A=600圖G托架（圖中尺寸單位:mm）四、結(jié)構(gòu)題（20分）1 試說明實現(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；畫出模鍛輪坯、腹板式大齒輪在轉(zhuǎn)軸

17、的軸端實現(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)，請將未畫 出的其余部分補全，成為完整的結(jié)構(gòu)。（5分）3. 現(xiàn)有成品一級標準圓柱齒輪減速器一臺，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t1=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、更換該減速器的齒輪。已知重新設(shè)計得到的齒輪模數(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，

18、如果采用該小齒輪，試根據(jù)上述數(shù)據(jù)進行分析：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. 當動壓潤滑條件不具備，且邊界膜遭破壞時，就會出現(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(cè)角3=15 o,螺紋副材料的當量摩擦系數(shù)f=0.080.10,經(jīng)計算該螺紋副 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)計時通過限制工作面間的壓強來進行耐磨性計算;半圓鍵的缺點是

19、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(cè)面夾角為 滬40 o ,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40 o。5傳動帶所能傳遞的最大有效圓周力Fmax與初拉力Fg、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， Fmax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，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. 齒輪傳動的五種主要失效形式中，最嚴重、

20、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. 下列齒輪參數(shù)中，對齒形系數(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=15o。9. 對于轉(zhuǎn)動的滾動軸承，其主要失效形式是疲勞點蝕,對于不轉(zhuǎn)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

21、. 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)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點中3點以下者1分，答出3點以上者2分）1）齒輪的制造和安裝精度T2）軸、軸承及機體的剛度T3）齒輪在軸上的布置合理選擇4）輪齒的寬度設(shè)計時合理選擇5）采用軟齒面一一通過跑合使載荷均勻6）硬齒面齒輪將齒端修薄、或做成鼓形齒7）齒輪要布置在遠離轉(zhuǎn)矩輸入端的位置。2試述齒輪傳動的設(shè)計準則評分標準

22、：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(shè)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(shè)計，然后校核齒面接觸 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(shè)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(zhuǎn)矩T的軸一一傳動軸，只傳遞運動和轉(zhuǎn)矩不起支撐

23、作用，如汽車后輪 傳動軸。（3） 既受彎矩又受轉(zhuǎn)矩的軸一一轉(zhuǎn)軸，既起支撐又起傳運動和轉(zhuǎn)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(zhuǎn)精度；3）滑動軸承可以做成剖分式的一能滿足特殊結(jié)構(gòu)需要。如曲軸上的軸承；

24、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(shè)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，答出2點3分，答出3點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 乙=1、 d1=80mm，蝸輪齒數(shù)Z2=50，卷筒直徑D=25

25、0mm。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(yīng)轉(zhuǎn)多少轉(zhuǎn)？ 并在圖中標明蝸桿的轉(zhuǎn)向、蝸輪輪齒旋向、節(jié)點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量摩擦系數(shù) f =0.18，該機構(gòu)能否自鎖？（ 2 分3） 若重物W=4kN，傳動裝置總的傳動效率為 n=0.5，試計算出電機的 輸出轉(zhuǎn)矩Tm應(yīng)是多少？ （ 2分）4 ）若蝸輪軸采用如圖b所示的兩個角接觸軸承7209 C支撐形式,L=100mm，蝸桿傳動效率 n = 0.7，卷筒、聯(lián)軸器

26、（連接蝸輪軸與卷 筒軸）、蝸輪軸上軸承的效率合計為 n二0.8，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 = 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，試計算軸承II的壽命Lh為多少小時？（ 10 分）圖涼重物升降裝置傳動系統(tǒng)簡圖圖b.蝎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

27、桿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。tan 二可口心=18/80=0.1tan= f =0.18.tan : tanVSfi =0.843flS4 xL05N .-.碼 “ =/ + 碼=D .93297 xlO3碼= = 0.48654 x103JT-只需計尊軸劇的壽命即可口Pf)=産只+ F碼” =(p.44 X0.3436E4 + 1.36 x0.93297) xlO 3 = 1.64 xlO3NIA=竺=山(2泗f =腳知60k fFP 60 x 50 .96 1.5x1.64xL051）（1 ）、螺栓組聯(lián)接受力分析V 嚴 w圖U托架（圖中尺寸單也：mm

28、）【叮受湖裁荷緊螺栓駛捋他）受頊覆力矩的黑螺栓駛接2 .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，假設(shè)被連接件都不會被壓潰，試計算：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. 71X106mm 3） （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，計算該 螺栓所需預(yù)緊力F 、所受的總拉力F（ 3分）將托架受力況分解成下圖所示的受軸向載荷 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）（

29、2）計算受力最大螺栓的工作載荷F:（ 1分）Q使每個螺栓所受的軸向載荷均等，為F二Q二20000二5000（n ）1 Z 4傾覆力矩M使左側(cè)兩個螺栓工作拉力減小；使右側(cè)兩個螺栓工作拉力增加，其值為:F2Ml max6 106 227.524 227.52=6593.41(N)i =1顯然，軸線右側(cè)兩個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的大小應(yīng)保證接合面在軸線右側(cè)不能出現(xiàn)間隙 ，即:4F4F4xF F 、QF , = = (JpF， A220x(600 200) 88000

30、220004F4F4冥FF右側(cè)邊界二曠尹q0Mpa)乂 220x(600 - 200)8800022000(1乞)25心=(1可沁0 = 0.呼觀)A220x(600-200)M6xlOe、帝-220x (6003 OO3 2 -12 600住站惻邊界=戸f _ crpQ -0 159- 0 476= 022000丁.F (0.159 + 0.476)x 22000 = 0.635 x 22000 = 13970(AO結(jié)論：為保證接合面下出現(xiàn)間隙.燥栓的預(yù)緊力護至少應(yīng)大于13970Fr=円4(1玉)F = 6956 + 0.7 x 11593 .41 = 15071.43(jV) Cq + C

31、qFq = F + Frr= 11593 .41 +6955 - 18548 .41(7)2）若 F =6956N，貝U:（ 3 分）四、結(jié)構(gòu)題（20分）1.試說明實現(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；畫出模鍛輪坯、腹板式大齒輪在轉(zhuǎn)軸的軸端實現(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）評分標準：軸向固定：五種方法每種方法各0.5分，每畫對一種結(jié)構(gòu)1分；齒輪（2.5 分）在軸端實現(xiàn)周向固定 （普通平鍵）（1分）和軸向固定（軸肩和軸端擋板）（1（1）、用軸肩定位尼）、用彈黃卡囲定位I（3）.用嫖譯或國嫖母定位（4）、用軸端擋板定隹（5）、

32、用銷定位（6）.用緊定墀釘定位模鍛輪坯腹板 式大齒輪在軸 端的固定分）4.5分。2. 圖d和圖e為凸緣聯(lián)軸器的兩個半聯(lián)軸器的將兩根軸連接起來的兩種形 式的部分結(jié)構(gòu)，請將未畫出的其余部分補全，成為完整的結(jié)構(gòu)。（5分）3. 現(xiàn)有成品一級標準圓柱齒輪減速器一臺，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、更換齒輪。已知重新設(shè)計得 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

33、寬bi=60mm ，如果采用該小齒輪，試根據(jù)上述數(shù)據(jù)進.學(xué)習(xí)幫手行分析：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)標準答案：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-d55.5-40eti3.3 = 7.75 -3.3 = 4.45(mm) ；： 2.5m = 2.5 3 = 7.5(mm)2 2結(jié)論：按著這根軸設(shè)計小齒輪輪轂結(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)計輸入軸。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

34、的字母填在題后的括號內(nèi)。1 .在一般工作條件下，齒面硬度HBW350的閉式齒輪傳動，通常的主要失效形式為【】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(chǎn)生彈性滑動，是由于【】A.包角a太小B.初拉力Fo太小 C.緊邊與松邊拉力不等D.傳動過載3. 在下列四種型號的滾動軸承中，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【】A.減小齒面滑動速度 u B.減少蝸桿頭

35、數(shù) 乙C.增加蝸桿頭數(shù)Z1 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)采用兩個鍵時，一般兩鍵間的布置角度為【】A . 90 B. 120 C.135 D.180 8. V帶在減速傳動過程中，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. 對于普通螺栓聯(lián)接，在擰緊螺母時，螺栓所受的載荷是【】A.拉力 B.扭矩 C.壓力D.拉力和扭矩10 .滾子鏈傳動中，鏈節(jié)數(shù)應(yīng)盡量避免采用奇數(shù)，這主要是因為采用過渡鏈節(jié)后【】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(chǎn)生附加的彎曲應(yīng)力二、填空題：本大題共10個