機(jī)械設(shè)計(jì)考試試題及答案匯總完整

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(jiǎn)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

2、、振動(dòng)、變載以及溫度變化大時(shí)，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

3、數(shù)和鏈條節(jié)距？（6 分）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BA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、一對(duì)相嚙合的圓柱齒輪的Z1b 2,其齒面接觸應(yīng)力的大小為AA. H1=H2B. H1 H2C. H1 eeFr 2YXYXY0.40100.41.5解：

4、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)。1）求內(nèi)部派生軸向力 S1、S2的大小方向S1 2FYr11 2Y Fr2 2Y 方向如圖所示。S260002 1.5165002000 N2 1.55500 NS1 FA 5000NS2 ， 1軸承被“壓緊” ，2軸承被“放松” 。2）求軸承所受的軸向力3）4）Fa1 S2 FA 2500NFa2 S2 5500 N ， 軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷 據(jù)： Fa1/ Fr1= 2500/6000 = 0.417 e = 0.40，得：X1 = 0.4，Y1

5、 =1.5P1 = fd(X1 Fr1 + Y1 Fa1)= 0.4 6000 + 1.52500 = 6150 N 據(jù)： Fa2/ Fr2 = 5500/16500 = 0.33 P1，用 計(jì)算軸承壽命106 CL10h10h 60n P= 16500 NP2 計(jì)算軸承壽命。106 97800 10 3 12562 h60 500 165002、一牽曳鉤用 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，螺栓材料強(qiáng)度級(jí)別為 6.6 級(jí)，屈服極限 s=360MPa，安全系數(shù) S=3。試計(jì) 算該螺栓組連接允許的最大

6、牽引力Rmax=?（ 6分）許用應(yīng)力 : 360/3=120MPa預(yù)緊力為由公式 d 4*1.3* F 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 K f 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(jiǎn)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(jiǎn)述其錯(cuò)誤原因（略）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(rùn)滑條件不具備，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

7、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=D 2=14mm,牙側(cè)角 =15 o,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 40o。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)，它們的值越大， Fmax 就越大。

8、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 =o。9. 對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)的滾動(dòng)軸承

9、,其主要失效形式是；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) K 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（

10、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 ，

11、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 =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 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(jì)為 2 = 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

12、壽命 Lh 為多 少小時(shí)？（ 10 分）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、 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. 71 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 F0。（ 3分）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

13、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）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(zhǎng)度 l=58mm ，鍵槽長(zhǎng) 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(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,

14、小齒輪齒頂圓直徑 da1=69mm, 齒根圓直徑 df1=55.5mm ，齒寬 b1=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(rùn)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=D 2=14mm,牙側(cè)角 =15 o,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

15、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)通過限制 工作面間的壓強(qiáng) 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 1、 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(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

16、 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

17、度類型為 窄系列 精度等級(jí)為 P0 ， 公稱接觸角 = 15 o。9. 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)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) K 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？K 的物理意義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

18、，答出 3 點(diǎn)以上者 2 分）1）齒輪的制造和安裝精度 2）軸、軸承及機(jī)體的剛度 3）齒輪在軸上的布置合理選擇4）輪齒的寬度設(shè)計(jì)時(shí)合理選擇5）采用軟齒面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)

19、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

20、下的塑性變形總量相同。 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(zhǎng)；2）精度高；滾動(dòng)軸承工作一段時(shí)間后，旋轉(zhuǎn)精度 3）滑動(dòng)軸承可以做成剖分式的 能滿足特殊結(jié)構(gòu)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(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

21、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）m =8mm ，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)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、

22、 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 = 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 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(jì)為 2 = 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

23、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）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。tanz1m/ d1 1 8/ 80 0.1tan f 0.18tan 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

24、 分。W 4kNT卷筒TWW D / 2 4000 250 / 2 500000 NmmTWi5 1050.5 502 104 Nmm4）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。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=12.71106mm3）（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

25、證 6956N， 計(jì)算該螺栓所需預(yù)緊力 F 、所受的總拉力 F0。（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）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F1 Q 20000 5000（N）1 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 maxli26 106 227.524 227.526593.41( N )i1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(

26、 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：2）若 F =6956N ，則：（ 3 分）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） 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：軸向固定：五種方法每種方法各 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)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。2圖 d 和圖 e 為凸緣聯(lián)軸

27、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(zhǎng)度 l=58mm ，鍵槽長(zhǎng) 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(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 da1=69mm, 齒根圓直徑 df1 =55.5mm ，齒寬 b1=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

28、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：d f 1 d 55.5 40e f 1t13.3 7.75 3.3 4.45(mm) 2.5m 2.5 3 7.5(mm)22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HB350 的閉式齒輪傳動(dòng)，通常的主要失

29、效形式為【 】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 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. N208 C. 3208 D. 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(rùn)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 s B. 減少蝸桿頭數(shù) Z1 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

30、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【 】A90B. 120C.135D.1808 V 帶在減速傳動(dòng)過程中，帶的最大應(yīng)力發(fā)生在【 】AV 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(zhǎng)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(gè)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(zhì)區(qū)分，主要受的軸為心軸，主要受 的軸為傳動(dòng)軸。2代號(hào) 62203 的滾動(dòng)軸承，為 軸承，其內(nèi)徑為 mm。3在一般機(jī)械中的圓柱齒輪傳動(dòng)，往往使小齒輪齒寬 b1大齒輪齒寬 b2；在計(jì)算齒輪強(qiáng)度時(shí)，工作齒寬 b 應(yīng)取 。4普通平鍵聯(lián)接的