大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)B考試試題及答案匯總

1、考試科目：機(jī) 械設(shè)計(jì) 考試時(shí)間: 也分鐘 試卷總分100分題號(hào)一二三四五總分得分評(píng)卷 教師得一、簡(jiǎn)答題 （本大題共4小題，總計(jì)26分）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，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(mǎn)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(lèi)？ （ 8分）因?yàn)樵跊_擊、振動(dòng)、變載以及溫度變化大時(shí)，螺紋

2、副間和支承面間的摩 擦力可能在瞬間減小或消失，不再滿(mǎn)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(lèi)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(guò)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）1、靛前進(jìn)速度殳

3、化/. =±且講不穩(wěn)定.22、鏈上F垂直速度變化。黑=±五婷“8,橫向振勃，共振原因使袖產(chǎn)生動(dòng)載荷.3、瞬時(shí)嚙合的相對(duì)速度引起沖擊、動(dòng)載荷.4、由于暖條松池，起動(dòng).常勘，反轉(zhuǎn)，突然超載卸載出現(xiàn)沖擊、動(dòng)載荷口小鏈輪的齒數(shù)不宜過(guò)小和鏈條節(jié)距不宜過(guò)大。得二、選擇題（在每題若干個(gè)選項(xiàng)中選出正確的選項(xiàng)填在橫分線(xiàn)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 B。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 A 。A.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

4、標(biāo)準(zhǔn)值。A.軸面 B.端面 C.法面編輯版word4、一對(duì)相嚙合的圓柱齒輪的Z1<Z2 , 3>b2,其齒面接觸應(yīng)力的大小為A. 1= 2B.e1軌 C.41軌5、V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，限制小帶輪的最小直徑主要是為了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 摩擦力D.保證帶和帶輪接觸面間有足夠6、在齒輪抗彎強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式m2KT12dZ1-YFaYSa 中，應(yīng)代入C_。FA YFa1YSa1F1B YFa 2YSa2F2C 1工1 與 YFa 2YSa2 中大者F1F 2D. YFa1YSa1 與 YFa2YSa2 中 小者F1F27、鏈傳動(dòng)中，鏈節(jié)數(shù)常選偶數(shù)，是為了使鏈傳動(dòng)

5、A.工作平穩(wěn)B.避免過(guò)渡鏈節(jié)C.鏈條與鏈輪磨損均勻8、滑動(dòng)軸承中,含油軸承是采用材料制成的。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(shí)，剩余預(yù)緊力為F，其螺栓所受的總拉力Fo為 B 。A. Fo = F + F'B. Fo=F+FC. Fo= F'十 FB.相隔90D.相隔18010、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D 布置。A.在同一條直線(xiàn)上C.相隔120°11、下列零件的失效中，C不屬于強(qiáng)度問(wèn)題。A.螺栓斷裂B.齒輪的齒面上發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕C.蝸桿軸產(chǎn)生過(guò)大的彎曲變形D .滾動(dòng)軸承套圈的滾道上被壓出深的

6、凹坑12、帶傳動(dòng)發(fā)生打滑總是 A 。A.在小輪上先開(kāi)始B.在大輪上先開(kāi)始得分（本大題共3小題，總計(jì)20分）三、分析題1.如圖所示,C.在兩輪上同時(shí)開(kāi)始D.不定在哪輪先開(kāi)始1、2 是一一對(duì)蝸桿蝸輪傳動(dòng)，3、 4是一一對(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、3、4各輪的旋向；（10在圖上標(biāo)出2和3所受各力的方向。分）1、2、3輪左旋，4輪右旋 2、寫(xiě)出一維雷諾方程的表達(dá)式，說(shuō)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(rùn)滑油膜？（5分）A.B.二 6¥形成動(dòng)力潤(rùn)滑的必要條件：1

7、)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(kāi)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(rùn)滑油由大口進(jìn)，從小口出；3)潤(rùn)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(rùn)滑油膜3、如圖所示為帶傳動(dòng)簡(jiǎn)圖。輪1為主動(dòng)輪。試問(wèn)：(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)？(5(2)帶傳動(dòng)工作時(shí)，帶處于圖中哪一點(diǎn)應(yīng)力最大？最大應(yīng)力max=?分)SFa/Frw eFa/Fr> ee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，（只max 1 c bl要傳遞圓周力，必然會(huì)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)

8、力最大,得四、計(jì)算題 （本大題共2小題，總計(jì)20分）分1、某軸由一對(duì)代號(hào)為30212勺圓錐滾子軸承支承，其基本額定動(dòng)載荷C = 97.8 kN。軸承受徑向力 Fr1= 6000N, Fr2 =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(jiàn)附表。動(dòng)載荷系數(shù) fd =1 ,溫度系數(shù)ft= 1。試：（1）說(shuō)明軸承代號(hào)的意義；Fr 2YXYXY0.40100.41.5（2）確定軸承的壽命。（以小時(shí)為單位）（14分）.:詼區(qū)解：3:軸承類(lèi)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

9、號(hào)，內(nèi)徑為 60mm;公差等級(jí)為01）求內(nèi)部派生軸向力S1、S2的大小方向SiS2Fri2YFr22Y60002 1.52000 N16500 5500 N2 1.5方向如圖所示S1 Fa 5000N S2, 1軸承被“壓緊”，2軸承被“放松”2）求軸承所受的軸向力Fa1 S2 Fa 2500NFa2 S2 5500 N , 3)軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷據(jù):Fa1/ Fr產(chǎn) 2500/6000 = 0.417>e = 0.40,得：X1 二 0.4, Y1 =1.5P1 = fd (X1 Fr1 + Y1 Fa1) = 0.4X 6000 + 1.5X 2500 = 6150 N據(jù)：Fa2/ F

10、r2 = 5500/16500 = 0.33 < e,得：X2 = 1, Y2 = 0P2 = fd (X2 Fr2 + Y2 Fa2) = 16500 NP2>P,用P2計(jì)算軸承壽命。4）計(jì)算軸承壽命L10h106 C60n P10660 50010 3978001650012562 h2、一牽曳鉤用2個(gè)M10（d1=8.376mm»勺普通螺栓固定于機(jī)體上，如圖所示已知接合面間摩擦系數(shù)f =0.15,可靠fi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牽引力Rmax=? （6分）許用應(yīng)力：360

11、/3=120MPa預(yù)緊力為由公式d 4*1.3* FV 4 求出預(yù)緊力：F'=5083.7N最大牽引力與預(yù)緊力關(guān)系公式為最大牽引力為R=1271NfF zm Kf R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）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(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(chēng)為 。2 . 一公稱(chēng)直徑為d=16mm的螺紋副，螺紋頭數(shù) n=2,螺

12、距p=4mm,螺 紋中徑d2=D 2=14mm,牙側(cè)角 出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(mǎn)足b.不滿(mǎn)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(guò) 限制 來(lái)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（f=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40。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，F(xiàn)max就越大。當(dāng)傳遞的外載荷超過(guò) 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

13、開(kāi)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(méi)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/292-93規(guī)定，型號(hào)7212 C/DB軸承的類(lèi)型為 ,寬度類(lèi)型為 ,精 度等級(jí)為,公稱(chēng)接觸角 a = 。9 .對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)的滾動(dòng)軸承，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

14、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(wèn)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(lèi)型的不同，軸分為那幾種類(lèi)型？并分別舉例說(shuō) 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1t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

15、模數(shù)m =8mm ,蝸桿頭數(shù)及分度圓直徑分別為zi=1、di=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(wèn)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Y =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

16、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 耳=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(jì)為%=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、Co= 23800N,其內(nèi)部軸向力 S=0.4F，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,斤=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(jiǎn)圖圖b.蝸輪軸的軸承支撐簡(jiǎn)圖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(chēng)線(xiàn)上，用四個(gè)螺栓將托架連接在一鋼制橫梁上，螺栓

17、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 X106mm3） （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F0o （3分）14=600DO 寸47編輯版word圖C.托架（圖中尺寸單位：mm>四、結(jié)構(gòu)題（20分）1 .試說(shuō)明實(shí)現(xiàn)軸上零件軸向固定的五種方法，并分別畫(huà)出相應(yīng)于各種軸向固定方法的結(jié)構(gòu)圖；畫(huà)出（要求齒輪也要畫(huà)出來(lái)）模鍛輪坯、

18、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（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(lái)的兩種形式的部分結(jié)構(gòu)，請(qǐng)將未畫(huà)出的其余部分補(bǔ)全，成為完整的結(jié)構(gòu)。（5分）圖d圖e3 .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 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 da1=69mm,齒根圓直徑 dm=55.5mm ,齒寬b1=

19、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(chēng)為 混合摩擦。2 . 一公稱(chēng)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 315q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(mǎn)足 b.不滿(mǎn)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(guò)限制工作面間的壓強(qiáng)來(lái)進(jìn)行耐磨性計(jì)算;半圓鍵的

20、缺點(diǎn)是鍵梢對(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 輪梢的兩側(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Fq、帶在小帶輪 上的包角氣、帶與帶輪間白摩擦系數(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(guò) 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(kāi)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 子6 .齒輪傳動(dòng)的五種主要失效形式中，最嚴(yán)重、必

21、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) 生；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(méi)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/292-93規(guī)定，型號(hào)7212 C/DB軸承的類(lèi)型為 角接觸球軸 更，寬度類(lèi)型為窄系列，精度等級(jí)為P0 ,公稱(chēng)接觸角肝 15 0。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。1

22、0 .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 _腹合和磨損，主要發(fā)生在軸瓦 上。二、問(wèn)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T2）軸、軸承及機(jī)體的剛度T3）齒輪在軸上的布置一一合理選擇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(guò)跑合使載荷均勻6）硬齒面齒輪一一將齒端修薄、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)

23、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(kāi)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(lèi)型的不同，軸分為那幾種類(lèi)型？并分別舉例說(shuō)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(chē)前軸。（ 2）僅受轉(zhuǎn)矩T

24、 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(chē)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(zhǎng)；2）精度高；滾動(dòng)軸承工作一段時(shí)間后，旋轉(zhuǎn)精度J3）

25、滑動(dòng)軸承可以做成剖分式的 能滿(mǎn)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 =8

26、mm ，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(wèn)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 “=0.5,試計(jì)算出電機(jī)的輸 出轉(zhuǎn)矩Tm 應(yīng)是多少？（ 2 分）

27、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ti = 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(jì)為12 = 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=0.4F1，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,左=1.0, fp=1.5,試計(jì)算軸承II的壽命Lh為多少小時(shí)？ （ 10分）編輯版 word圖瓦重物升降裝置傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖圖b.蝸輪軸的軸承支撐簡(jiǎn)圖I1）蝸桿轉(zhuǎn)：1*50/（3.14*D）=50/（3.14*0

28、.25）=63.696專(zhuān)）（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(xiě)出公式得1分，結(jié)論正確得1分。tanz1m/d1 1 8/80 0.1tan f 0.18 tan tan結(jié)論：該機(jī)構(gòu)滿(mǎn)足自鎖性條件。3）寫(xiě)出公式得1.5分，結(jié)論正確得0.5分。W 4kN編輯版wordT卷筒 TwW D/24000 250/2 500000Nmm4)Tw I m 5 10520.5 504 一10 Nmm公式、步驟都正確得 得1分。9分（其中：軸承壽命計(jì)算公式占 5分），計(jì)算結(jié)果正確2 6 25 x

29、lOJS xJC= 3.125 xlO3Ji蝸輪軸的受力筒用r = 4kMT看福=丁臚=降,QdN = OOO 250 /2 - 5000DQ 許明丁 =殳=i/10 =正U乂1。'的Im為 口理三二"£3 xiu = n 找57 乂 1cp 1m 1,治XJ X0.74 x0.17857 xlOJ30=0 44C43 X1O" M凡=% =口.牧肥 xlO5JVtan of 3,125 xtinKi* Ml 03 = 1.13741%=m；+ 咫=V3 1252 +1.13741 2 xlO = Jll 0J9326 x10J = 3.325戈 xLO,

30、N軸承跑徑向支反用=己 =。 ma 3-?？?= 121 乂由，川 2 L2 X100軸承打的徑向支反加 =耳一 & =6弘$究121635 )*1爐=21意21 xlOs AT的=口同舄=0.4 <1,21635 x10; =,>4354 xlOs N£“ =0.4/?, =0 4x2,1021 xHOJ - O.S43£S4 xl(TN% l b* - R 做X 十口 44643) xlO3 -0.93297 xlO5JV> % - 02436S4 x10JK.'.凡“=況 + 兄=0.93297 xlOF1. .邑.。.他X xl0s

31、K只需計(jì)算軸解f的壽命即可.P»=Z* 尺,十 FE” =(P44xO.S436S4 +1.36 x 0.93297) xlO J = 1 64XIOJJV101 x393006。x50.96 1.5 xl.6dxlO=5S13S3 時(shí)有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(chēng)線(xiàn)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=12.71 xi06mm3） （7分）2）若受力最大螺

32、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F。（3分）加=600向空鞋向武荷戈蝶柱在聲（b殳里造刀上的塞螭柱E解成下圖所示白受軸向載荷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 Fi 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 16 106 227.54 227.526593.41(N)顯然，軸線(xiàn)右側(cè)兩個(gè)螺栓所受軸向工作載荷最大，均為:F F1 F2

33、 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）編輯版word預(yù)緊力F'的大小應(yīng)保證接合面在軸線(xiàn)右側(cè)不能出現(xiàn)間隙，即:"環(huán)側(cè)邊界=陽(yáng) 04 歹4x?" F1 ;,-二, I .|丫 丁 IA 220x(600 - 200) 880C0 220004P 220x(600-200)4"'88000F2S000(1-0.3)x20000220x(600-200)=Q 159(必F'=尸"+0 -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(huà)對(duì)一種結(jié)構(gòu)1分；齒輪（2.5分）在軸端實(shí)現(xiàn)周向

34、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。M6乂1/：.b加 二 一 =55= 0.47 崢）產(chǎn) 府 220k煙爐-2。3九212X600F04朝邊界二仃*一 %。-= 0.159-0.476 二 0 05（如3） °-T,-.'（0459 0,476） x 22000 = 0.635 x 22000 = 1 雙結(jié)論：為保證接合面不出現(xiàn)間隙，螺栓的預(yù)案力可至少應(yīng)大于13州0M.)F = 6Q56 + 0.7 X115Q3 .41 =15071.43(A/)此=尸 + 尸”=11593.41 + 6955 =18548.41(17)2）若 F'

35、; ' =6956N, WJ: （3分）四、結(jié)構(gòu)題（20分）1.試說(shuō)明實(shí)現(xiàn)軸上零件軸向固定的五種方法，并分別畫(huà)出相應(yīng)于各種軸向 固定方法的結(jié)構(gòu)圖；畫(huà)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(huà)出來(lái)）。（12分）模鍛輪妹腹板式大齒輪在軸端的固定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(lái)的兩種形式的部分結(jié)構(gòu)，請(qǐng)將未畫(huà)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,鍵梢長(zhǎng)L=50mm,小齒輪輪轂鍵梢深

36、3=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 da=69mm,齒根圓直徑 df1=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)標(biāo)準(zhǔn)答案：該小齒輪能否做成齒輪與軸分開(kāi)決定了這根輸入軸能否繼續(xù)被使用的首要條件：dfi d55.540，、八 八八 ，、e t1 3.3 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

37、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HBW 350的閉式齒輪傳動(dòng)，通常的主要失效形式為【】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.包角狀小 B.初拉力Fo太小 C.緊邊與松邊拉力不等D.傳動(dòng)過(guò)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

38、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. 90°B. 120°C.135D.180°8 . V帶在減速傳動(dòng)過(guò)程中，帶的最大應(yīng)力發(fā)生在【】A. V帶離開(kāi)大帶輪處 B. V帶繞上大帶輪處 C. V帶離開(kāi)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^(guò)