大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)B考試試題及答案匯總

1、測(cè)試科目： 機(jī) 械設(shè)計(jì) 測(cè)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)卷教師得分一、簡(jiǎn)做題本大題共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？假設(shè)齒'輪傳動(dòng)為閉式軟齒面?zhèn)鲃?dòng),其設(shè)計(jì)準(zhǔn)那么是什么？ 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)那么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、連接螺紋能滿足白鎖條件,為什么還要考慮防松？根據(jù)防松原理,防松 分哪幾類？ 8分由于在沖擊、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,不再滿足白鎖條件.這種情況屢次重復(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別離,只有在停機(jī)后拆卸零件才能別離兩 軸,而用離合器可以在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中隨時(shí)別離或接合兩軸.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、鏈前曲更度變化皿,=

3、±巧砰不穩(wěn)岳2、瞳上下垂直諫度變化=±-co£/«向振動(dòng),共振原因使鏈產(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、由于薨條松勉,起劫,俐政I,辰轉(zhuǎn),忽然超載卸載出現(xiàn)沖擊、劫載荷口小鏈輪的齒數(shù)不宜過小和鏈條節(jié)距不宜過大.得 二、選擇題在每題假設(shè)干個(gè)選項(xiàng)中選出正確的選項(xiàng)填在橫分線上./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,為預(yù)防軸承發(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

4、 參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值.A.軸面B.端面C.z法面4、 一對(duì)相嚙合的圓柱齒輪的Zi v Z2 ,bi>b2,其齒面接觸應(yīng)力的大小為A 0A. (T Hi = (T H2 B. (T Hi > (T H2 C. (T Hi < (T H25、 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(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式 倫!當(dāng)匕冷中、應(yīng)代入 C ,«d ZiFAYFaiYsaiFiBYFa 2*a2C *a Mai 與 YFa 2%a2 中大者F2FiF2D.帽曷與%2海中小者FiF27

5、、鏈傳動(dòng)中,鏈節(jié)數(shù)常選偶數(shù),是為了使鏈傳動(dòng)BA.工作平穩(wěn)B.預(yù)防過渡打C.鏈條與鏈輪磨損均勻8、 滑動(dòng)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(shí)剩余預(yù)緊力為F,其螺栓所受的總拉力Fo為 B ./A . Fo = F 十 F'B. Fo= F 十 FC. Fo= F'十 F10、當(dāng)鍵聯(lián)接強(qiáng)度缺乏時(shí)可采用雙鍵A .在同一條直線上/C.相隔12011、以下零件的失效中,A.螺栓斷裂C.蝸桿軸產(chǎn)生過大的彎曲變形的凹坑12、帶傳動(dòng)發(fā)生打滑總是 AA.在小輪上先開始C.在兩輪上同時(shí)開始使用兩個(gè)平鍵時(shí)

6、要求鍵D 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)生疲勞點(diǎn)蝕D.滾動(dòng)軸承套圈的滾道上被壓出深B.在大輪上先開始D.不定在哪輪先開始三、分析題本大題共3小題,總計(jì)20分分1. 如下圖,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).1為原動(dòng)件,4為輸出件,各輪轉(zhuǎn)向如下圖.為了使中間軸上 蝸輪2和斜齒輪3的軸向力互相抵消一局部,試確定1、2、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P 6 xh h0形成

7、動(dòng)力潤滑的必要條件：1相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩外表間必須形成楔形間隙；2被油膜分開的兩外表須有一定的相對(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、如下圖為帶傳動(dòng)簡(jiǎn)圖八輪1為主動(dòng)輪.試問：1帶傳動(dòng)的主要失效形式有哪些？帶傳開工作時(shí)為什么出現(xiàn)彈性滑動(dòng)現(xiàn)象？能否預(yù)防彈性滑動(dòng)？SFa/Frv e Fa/Fr> e e2 帶傳開工作時(shí),帶處于圖中哪一點(diǎn)應(yīng)力 最大？最大應(yīng)力 max= ?5分 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

8、可預(yù)防.圖中A點(diǎn)應(yīng)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的圓錐滾子軸承支承,其根本額定動(dòng)載荷C =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確定軸承的壽命.以小時(shí)為單位/14分解:軸承類型代號(hào),圓錐滾子軸承;3:2YXYXY1002: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o

9、Fm 600051 2Y 2 1.5J 1650052 二2Y 2 1.5方向如下圖S1、S2的大小方向20005500 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Fa1 S2 Fa 2500 NFa2 S2 5500 N ,3) 軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷據(jù)：Fa1/ Fr1= 2500/6000 = >e =,得：X1 = , Y1 =P1 = fd (X1 Fr1 + Y1 Fa1)= X 6000 + X 2500 = 6150 N 據(jù)：Fa2/ Fr2 = 5500/16500 = v e,得：X2 = 1, 丫2 = 0P2 = fd (

10、X2 Fr2 + Y2 Fa2)= 16500 N /P2> Pi,用P2計(jì)算軸承壽命.4) 計(jì)算軸承壽命10 C 109780060n P 60 5001650012562 h2、一牽曳鉤用2個(gè)M10(d1=的普通螺栓固定于機(jī)體上,如下圖.接合面間摩擦系數(shù)f=,可靠性系數(shù)Kf=,螺栓材料強(qiáng)度級(jí)別為級(jí),屈服極限(s=360MPa,平安系數(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d j邛尹求出預(yù)緊力：F '=最大牽引力與預(yù)緊力關(guān)系公式為fFzm KfR最大牽引力為R=1271N得五、改錯(cuò)題 (此題10分)試分析如圖

11、所不軸系結(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：2021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,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 伊15o,螺紋副材料的當(dāng)量摩擦系數(shù)、'、f' =,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)

12、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4=40.,相應(yīng)的V帶輪輪槽的兩側(cè)面夾角那么.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,Fmax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、必須預(yù)防的失效形式是;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. 以

13、下齒輪參數(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 = 0=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、問做題24分,每題4分1. 齒向載荷分布系數(shù) K B的物理意義是什么？改善齒向載荷分布不均勻狀況的舉措有哪些？2. 試述齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)那么.3.

14、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. 在一些根本假設(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),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按計(jì),試分析、計(jì)算提升重物時(shí)的以下 問題：1

15、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 假設(shè)蝸桿與蝸輪齒面間當(dāng)量摩擦系數(shù)f '=該機(jī)構(gòu)能否自鎖？ 2分3 假設(shè)重物 W=4kN,傳動(dòng)裝置總的傳動(dòng)效率為Y=,試計(jì)算出電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩Tm應(yīng)是多少？ 2分4假設(shè)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 叩=,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72=,軸承7209 C的根本額定動(dòng)載荷和根本額定靜載荷分別為/ C = 29800N、C0 = 23800N,其內(nèi)部軸向力 S=

16、,徑向載荷系數(shù)X和軸向載荷系數(shù) Y分別為和,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圖&重物升降裝置傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖圖蝸輪軸的軸承支撐簡(jiǎn)圖fT=, fP=,試計(jì)算軸承II的壽命Lh為多少小時(shí)？ 10分制橫梁上,螺栓的相對(duì)剛度為,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= 106mm3 7 分2假設(shè)受力最大螺栓處接合面間的剩余預(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

17、力F.3分丘戶800樣產(chǎn)200 L HL_1,圖C.托架圖中尺寸單位：mm>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；畫出要求齒輪也要畫出來模鍛輪坯、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局部結(jié)構(gòu),請(qǐng)將未畫出的其余局部補(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 t=.為得到比

18、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.重新設(shè)計(jì)得到的齒輪模數(shù)m=,小齒輪齒頂圓直徑 dai=69mm,齒根圓直徑 dfi =,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 儕15o,螺紋副材料的當(dāng)量摩擦系數(shù)f

19、 =,經(jīng)計(jì)算該螺紋副 具白鎖性要求.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)通過限制工作面間的壓強(qiáng)來耕行耐磨性計(jì)算:半圓鍵的缺點(diǎn)是一鍵槽對(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 擴(kuò)40Q相應(yīng)的V帶輪輪槽的兩側(cè)面夾角那么b.a.大于 40o b.小于 40o c.等* 4065. 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、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水平 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

20、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.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)悝；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.'、6. 以下齒輪參數(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) 7. 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 丞,寬度類型為 窄系列、精度等級(jí)為上饑,公稱接觸角a = 15 0.8. 對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)的滾動(dòng)軸承,

21、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.9. 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 一肢合和磨損,主要發(fā)牛在 軸瓦 上.二、問做題24分,每題4分1. 齒向載荷分布系數(shù)K 6的物理意義是什么？改善齒向載荷分布不均勻狀況的舉措有哪些？K6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分舉措：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f/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采用軟齒面一一通過

22、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)那么評(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10-15%) o3. 根據(jù)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

23、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的軸一一傳動(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) 既受彎矩乂受轉(zhuǎn)矩的軸一一轉(zhuǎn)軸,既起支撐乂起傳運(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,其作用方向與根本額定靜負(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)

24、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I3) 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七可以吸收震動(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. 在一些根本假設(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,而且間隙傾角越大那么產(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)+

25、圓柱蝸桿傳動(dòng)系統(tǒng),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 己=1、d1=80mm , 蝸輪齒數(shù) 及=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假設(shè)蝸桿與蝸輪齒面間當(dāng)量摩擦系數(shù) f '=,該機(jī)構(gòu)能否白鎖？ 2分3假設(shè)重物W=4kN,傳動(dòng)裝置總的傳動(dòng)效率為 門=,試計(jì)算出電機(jī)的輸出 轉(zhuǎn)矩Tm應(yīng)是多少？ 2分4 假設(shè)蝸輪

26、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=,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 叩=,軸承7209 C的根本額定動(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=,徑 向載荷系數(shù)X和軸向載荷系數(shù)Y分別為和,fT=, fp=,試計(jì)算軸承II 的壽命Lh為多少小時(shí)？ 10分 /Eh.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/*D=50/*=轉(zhuǎn)1 分蝸輪轉(zhuǎn)速：40/ * =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下圖2分 2寫出公式得1分,結(jié)

27、論正確得1分.tanZjm/d1 1 8/80 0.1tantanf 0.18,'tan結(jié)論：該機(jī)構(gòu)滿足自鎖性條件.3寫出公式得分,結(jié)論正確得分.W 4kNT卷筒 TW W D/2 4000 250/2 500000NmmTTWT mi5.51 50 2 104 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./f F D/2 - 4K0 代事網(wǎng) /2 - 500000 而甲T,= 強(qiáng) =§尸?】=近踏xio5遍m全三.專 x山'=-f m57切iXJ x0.7E竺竺竺亞% msX&蝌坨軸的曜力簡(jiǎn)國30弓=0.443 xlDNm

28、IQ'M電 t % lmflr= tan a = 3.125 xtw20fr Ml 03 = 1.13741乙= + 凡;=3 125 2 +1.13741 1 xlOJ = Jll .059326 xLOJ = 3 32556 xLOJN軸網(wǎng)的徑向支反據(jù)=孔"二"=O"x如.MgS.=頃峰皿,w2L2 X100輔承的徑向支反力R = R, =332338 -1 21635 )xlO5 =2.1DP21 xlO3 AT功=Q.AR, =0.4 <1.21635 xlO; 2.炫54 "頃=0.4/?, =0 4x2.1021 xliOJ-

29、0.843S4 xlOJr5l - (p 物 54 TO 44643) xlO J -0.93297 xlOJV> - S436S4 x10f K.'.F俱=& 5 = 0.93297 4.項(xiàng)Fq =旦-.俱 乂 X1O二只齋計(jì)算犧庶J的壽命即可二1060«上矗忐知w Eg"P =r.尺,+F,a =(044x0.3436S4 +1 36 x0.93257 xlOJ = 1 64>|時(shí)部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,螺栓組連接采用普通螺栓連接形式,假設(shè)被連

30、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= 106mm3 7分2假設(shè)受力最大螺栓處接合面間的剩余預(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 圖C.托架通中尺寸單位：mm2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 5000NZ 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:6593.41(N)FMyax6 106 227.524 24 227.52i 1顯然,軸線

31、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 N3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：/仃；石側(cè)諾界=pM > 0AF'4礦"礦 礦、二一 " 一 一 - I-勺了 T F A 220x(600 - 200) 88000 220004"' F'仃5 = = = (Afoat)抨 A220x(例 0-2 如)SSOOO 220 如.)2喝二小二卜.初加質(zhì)二o,偵(皿)幽 220x(600 - 2W)6x10s= =

32、 0.476()海 W 22(60- 2OO3)212 X 600F'仁詁測(cè)邊.界二.位一 .-7網(wǎng)二示擊"CH59-0476= 0,.5通陌>° £ J U w.-.Fl> 0.159+ 0.476 x 22000 = 0.635x22000 = 13970結(jié)論：為保證接舍面不出現(xiàn)間隙,螺栓的預(yù)緊力玲至少應(yīng)大于1勇7河2)假設(shè) F' =6956N,那么:(3 分)Fr= F+(l&)F = 6956 + 0-7x11593.41 = 15071.43(77)% +勺% =十=11593.41 士6955 =18548.41(2

33、7)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分,每畫對(duì)一種結(jié)構(gòu)1分；齒輪分在軸端實(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分分.百度文庫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局部結(jié)構(gòu),請(qǐng)將未畫出的其余局部補(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

34、l=58mm,鍵槽長L=50mm,小齒輪輪轂鍵槽深ti =.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.重新設(shè)計(jì)得到的齒輪模數(shù) m=,小 齒輪齒頂圓直徑dai=69mm,齒根圓直徑dfi =,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決定了這根輸入軸能否繼續(xù)被使用的首要條件：dfi d 55.5 40 - C ,、et1 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

35、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：此題共10個(gè)小題,每題2分,共20分,在每題給出的 四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)為哪一項(xiàng)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【】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【】 22百度文庫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. 在以下四種型號(hào)的滾動(dòng)軸承中,只能承受徑向載荷的是 【】A. 6208B. N2

36、08C. 3208D. 52084. 以下四種螺紋中,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,為提升蝸桿傳動(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 °°°8. 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)盡量預(yù)防采用奇數(shù),這主要是由于采用過渡鏈節(jié)后【】A.制造困難