機械設(shè)計期末考試試題及答案匯總1

1、裝 訂 線班級： 學(xué)號： 姓名：考試科目： 機 械 設(shè) 計 考試時間： 120分鐘 試卷總分 100分題號一二三四五總分得分評卷教師得分一、簡答題 （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）

2、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)

3、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(dāng)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)進行 A 。A. 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Z1Z2 ， b1>b2,其齒面接觸應(yīng)力的大小為 A 。A. H1=H2 B. H1>H2 C. H1<H2 5、V帶

4、傳動設(shè)計中，限制小帶輪的最小直徑主要是為了_B_。A使結(jié)構(gòu)緊湊B限制彎曲應(yīng)力C限制小帶輪上的包角D保證帶和帶輪接觸面間有足夠摩擦力6、在齒輪抗彎強度的設(shè)計公式m中，應(yīng)代入_ C _。A. B. C.與中大者 D.與中小者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8、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 。AFoF十F BFoF十F CFoF十F 10、當(dāng)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

5、置。A在同一條直線上 B相隔90°C相隔120° D相隔180°11、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 （本大題共3小題，總計20分）1. 如圖所示，1、2是一對蝸桿蝸輪傳動，3、4是一對斜齒輪傳動。已知1為原動件，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、3、4各輪的旋向；在圖上標出2和

6、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）A 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smax？

7、 （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，（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，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。動載荷系數(shù) fd = 1，溫度系數(shù)ft= 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）SF

8、a/FreFa/FreeXYXY0.40100.41.5 解：3：軸承類型代號，圓錐滾子軸承；02：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 N N方向如圖所示。，1軸承被“壓緊”，2軸承被“放松”。裝 訂 線班級： 學(xué)號： 姓名：2）求軸承所受的軸向力NN， 3）軸承的當(dāng)量動載荷據(jù)：Fa1/ Fr1= 2500/6000 = 0.417e = 0.40，得：X1 = 0.4，Y1 =1.5 P1 = fd（X1 Fr1 + Y1 Fa1）= 0.4×6000 + 1.5×

9、;2500 = 6150 N據(jù)：Fa2/ Fr2 = 5500/16500 = 0.33 e，得：X2 = 1，Y2 = 0 P2 = fd（X2 Fr2 + Y2 Fa2） = 16500 N P2P1，用 P2 計算軸承壽命。4）計算軸承壽命12562 h2、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，螺栓材料強度級別為6.6級，屈服極限s=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）許用應(yīng)力:360/3=120MPa預(yù)緊力為由公式求出預(yù)緊力：F

10、80;=5083.7N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(dāng)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=15º,螺紋副材料的當(dāng)量摩擦系數(shù)f

11、=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=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(dāng)傳遞的外載荷超過 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 。6. 齒輪傳動的五種主要失

12、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 = º。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，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

13、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(dāng)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z

14、1=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(dāng)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 =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

15、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為2 = 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、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，試計算軸承II的壽命Lh為多少小時？（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

16、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）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

17、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.

18、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=15º,螺紋副材料的當(dāng)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 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=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. 傳動帶所能傳

19、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，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，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、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

20、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 = 15 º。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. 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)K的物理意義是

21、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2) 軸、軸承及機體的剛度3) 齒輪在軸上的布置合理選擇4) 輪齒的寬度設(shè)計時合理選擇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：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

22、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(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的軸傳動軸，只傳遞運動和轉(zhuǎn)矩不起支撐作用，如汽車后輪傳動軸。 （3）既受彎矩又受轉(zhuǎn)矩的軸轉(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(dāng)量靜載荷P0的定義。當(dāng)量靜載荷是一個假想載荷，其作用方向

23、與基本額定靜負荷相同，而在當(dāng)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 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，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：

24、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

25、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(dāng)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 =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為2 = 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、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.

26、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）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。 結(jié)論：該機構(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。4）公式、步驟都正確得9分（其中：軸承壽命計算公式占5分），計算結(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稱線上，用四個螺栓將托架連接

27、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=12.71×106mm3）（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）計算受力最大螺栓的工作載荷F：（1分） Q使每個

28、螺栓所受的軸向載荷均等，為 傾覆力矩M使左側(cè)兩個螺栓工作拉力減??；使右側(cè)兩個螺栓工作拉力增加，其值為： 顯然，軸線右側(cè)兩個螺栓所受軸向工作載荷最大，均為： （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

29、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da1=69mm, 齒根圓直徑df1=55.5mm，齒寬b1=60mm，如果

30、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） 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： 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HB350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

31、2帶傳動在工作時產(chǎn)生彈性滑動，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 【 】A6208 B. N208 C. 3208 D. 5208 4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)q 6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

32、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 【 】A90° B. 120° C.135° D.180°8V帶在減速傳動過程中，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 CV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 的軸為傳動軸。2代號62203的滾