機械設(shè)計試題5套卷

1、一、填空題每空0.5分，24空計12分1、從防松工作原理來看，彈簧墊圈屬于摩擦防松；止動墊圈與園螺母配用屬于機械 防松措施。2、平鍵的工作面為 兩側(cè) 面，工作時靠 軸槽、鍵及轂槽的側(cè)面受擠壓 來傳遞轉(zhuǎn)矩。3、在下列各種聯(lián)軸器中，能補償兩軸間軸線偏移、但不能吸振緩沖的是 c、d、e ；既能補償兩軸間軸線偏移、又能吸振緩沖的是 f、g、h ；適用于轉(zhuǎn)矩小、轉(zhuǎn)速高、頻繁正反轉(zhuǎn)的是 f、g ；可實現(xiàn)兩軸軸線角位移最大的是 c 。（a、套筒聯(lián)軸器；b、凸緣聯(lián)軸器；c、萬向聯(lián)軸器；d、十字滑塊聯(lián)軸器；e、齒輪聯(lián)軸器；f、彈性套柱銷聯(lián)軸器；g、尼龍柱銷聯(lián)軸器；h、輪胎聯(lián)軸器。）4、設(shè)計圓柱螺旋彈簧時，其彈簧

2、絲直徑d按 強度 條件確定，其工作圈數(shù)n按 剛度 條件確定。5、蝸桿傳動時的螺旋線方向應與蝸輪螺旋線方向相同。蝸桿的導程 角應等于與蝸輪的螺旋角。6、在傳動比不變的條件下，V帶傳動的中心距增大，則小輪的包角 增大 ，因而帶傳動的承載能力 提高 。7、在工作中只受彎矩不受扭矩的軸叫做 心 軸，只受扭矩不受彎矩的軸叫做 傳動 軸，同時受彎矩和扭矩的軸叫做 轉(zhuǎn) 軸。自行車前輪軸屬于 心 軸。8、非液體摩擦滑動軸承是工作在混合摩擦狀態(tài)，驗算Pv值為了限制軸承的工作溫升不超過許用值 。二、問答題30分1、有一卷筒支座，采用普通螺栓組聯(lián)接在混凝土基座上，如圖所示。卷筒上作用一平行于螺栓組聯(lián)接接合面、垂直向

3、下的載荷Q。請回答 1）簡述該螺栓組聯(lián)接的設(shè)計主要過程與內(nèi)容要求：簡明扼要、不必寫出計算公式；5分2）該卷筒的支撐軸屬于哪類軸？2分3）圖中所示的兩種卷筒支撐方案，哪一個更合理？為什么？3分答 1）該螺栓組聯(lián)接的設(shè)計主要過程與內(nèi)容：將該螺栓組聯(lián)接受力簡化。簡化成受橫向載荷基本螺栓組聯(lián)接、受傾覆力矩基本螺栓組聯(lián)接；如圖所示0.50.51分 確定受力最大螺栓的工作載荷。按受傾覆力矩的基本螺栓組聯(lián)接，計算受力最大螺栓所承受的工作載荷；0.50.51分 確定預緊力。按受橫向載荷的基本螺栓組聯(lián)接，根據(jù)接合面不產(chǎn)生相對滑移確定每個螺栓所需的預緊力；0.50.51分 檢驗接合面上的擠壓應力。上端邊緣是否出現(xiàn)

4、間隙、下端是否被壓壞？ 0.50.51分 確定螺栓直徑。按受軸向載荷的單個緊螺栓聯(lián)接進行強度計算，確定螺栓直徑。 0.50.51分 2）心軸 2分 3）方案II較方案I合理。1分根據(jù)相應軸的彎矩圖如圖所示可知此結(jié)論。2分2、簡述選擇蝸桿頭數(shù)Z1和蝸輪的齒數(shù)Z2應考慮哪些因素？答：蝸桿頭數(shù)通常取為1、2、4、6。當傳動比大或要求自鎖時可取頭為1，但傳遞效率低，當傳動比較小時，為了避免蝸輪輪齒發(fā)生根切，或傳遞功率大時，為了提高傳動效率，可采用多頭蝸桿，但是蝸桿頭數(shù)過多時，制造較高精度的蝸桿和蝸輪滾刀有困難。蝸輪齒數(shù)選擇。蝸輪的齒數(shù)不應小于28，為了避免用蝸輪滾刀切制蝸輪時發(fā)生根切。但對于動力傳動，

5、蝸輪齒數(shù)也不宜大于80。因為當蝸輪直徑d2不變時，蝸輪齒數(shù)越大，模數(shù)就越小，將削弱蝸輪輪齒的彎曲強度；而如果模數(shù)不變，則蝸輪直徑將要增大，傳動結(jié)構(gòu)尺寸變大，蝸桿軸的支承跨距加長，致使蝸桿的彎曲剛度降低，容易產(chǎn)生撓曲而影響正常的嚙合。3、齒輪傳動設(shè)計中，影響齒向載荷分布系數(shù)的主要因素有哪些？4分答：影響齒輪載荷分布系數(shù)的主要因素：齒輪的制造和安裝誤差；齒輪相對軸承的布置；軸的彎曲變形與扭轉(zhuǎn)變形；齒寬b的大小選用不當；齒面硬度等。4、什么是帶傳動的滑動率？滑動率如何計算？答：由于彈性滑動引起帶傳動中從動輪圓周速度低于主動輪輪圓速度，其相對降低率通常稱為帶傳動滑動系數(shù)或滑動率，用表示。2分其中：v1

6、為主動輪轉(zhuǎn)速；v2為從動輪轉(zhuǎn)速。2分5、試寫出一維雷諾方程，并說明形成液體動壓潤滑的必要條件。答： （2分）流體具有粘性（）；有足夠的速度（）且流體從大口進小口出；具有收斂性楔形間隙（）。（6分）三、分析計算題38分1、有一單個緊螺栓聯(lián)接，已知預緊力F7500N，軸向工作載荷F6000N，螺栓剛度Cb200N/m，被聯(lián)接件剛度Cm800N/m，要求：1）計算螺栓所受的總拉力F0和殘余預緊力F；4分 2）為使接合面不出現(xiàn)縫隙，軸向工作載荷最大值Fmax是多少？2分3）若要使F0減小，又不增加螺栓個數(shù)，有哪些具體措施？2分要求：1、2）要有詳細的計算步驟答: 1）計算螺栓所受的總拉力F0和殘余預緊

7、力F F0FCb（CbCm）F 2.5分 7500200（200800）×6000 8700（N） 0.5分 FF0F870060002700（N） 1分 2）為使接合面不出現(xiàn)縫隙，必須使F0，即： FF0F0 1.5分 FF08700（N），即Fmax8700N 0.5分 3）使F0減小的具體措施： 減小螺栓剛度Cb：增大螺栓長度、減小螺栓桿直徑、作成 空心桿、在螺母下安裝彈性元件等； 0.50.51分 增大被聯(lián)接件剛度Cm：采用剛性大的墊片。0.50.51分2、已知V帶傳動所傳遞的功率P=7.5kW，帶速v=10m/s，現(xiàn)測得張緊力F0=1125N，試求緊邊拉力F1和松邊拉力F2

8、。各等于多少？（5分）答：（1）有效圓周力N2分（2）F1=1500N F2=750N3分3、如圖所示為某手動簡單起重設(shè)備，按圖示方向轉(zhuǎn)動蝸桿，提升重物G，試求：1）蝸桿與蝸輪輪齒的螺旋線方向；（2分）2）在圖上標出嚙合點處各力的方向；（6分）3）若蝸桿自鎖，反轉(zhuǎn)手柄使重物下降，求蝸輪上作用力方向的變化。（2分）答：（1）蝸桿及蝸輪的輪齒螺旋線均為右旋，如圖。2分（2）嚙合點所受各力Fr1、Ft1、Fa1及Fr2、Ft2、Fa2均示于圖解中。6分（3）反轉(zhuǎn)手柄使重物下降時，蝸輪上所受的Fr2不變，仍指向蝸輪輪心；但Ft2與原來方向相反（即向左）推動蝸輪逆時針轉(zhuǎn)動；Fa2與原方向相反，變?yōu)橹赶蚣?/p>

9、面（即 表示Fa2）2分4、一對圓錐滾子3206軸承，安裝形式如圖。已知軸承I、II所受徑向載荷為Fr1=970N，F(xiàn)r2=840N，A為作用于軸上的軸向力，A=237N，載荷系數(shù)fp=1.1，溫度系數(shù)fT=1.0，軸承內(nèi)部軸向力S的計算式為，Y=1.7，e=0.36，試計算軸承I、II的當量動載荷P1和P2。如果已知軸的轉(zhuǎn)速n=1200r/min軸承的預期壽命為，問該軸承能否滿足要求？（12分）所需參數(shù)如下表。軸承型號基本額定動載荷C（N）3206XYXY248000.41.710答：1）N （0.5分）N(0.5分）2）判斷S2+A=247+237=484>S1=285 （1分）3）

10、Fa1=A+S2=484N （1分） Fa2=S2=247N （1分）4） （1分） （1分）5）N （1分） N （1分）6），取P=P1=1210.8N計算軸承壽命Lh（1分） （1分） r/min h（1分） 該軸承滿足要求。 （1分）四、結(jié)構(gòu)題（15分）1、在下面兩個視圖上，畫出平鍵聯(lián)接結(jié)構(gòu)圖。（5分）答：用方頭鍵也可以，但右邊b圖結(jié)構(gòu)要對。諸如：1）（a）圖鍵不打剖面線，（b）圖鍵過短，扣0.51.0分。2）如（b）圖沒剖鍵，鍵露過長扣1分。3）側(cè)面工作，和上端留隙沒畫或畫錯扣23分。2、指出下列結(jié)構(gòu)的錯誤（在有錯處畫×，簡要說明原因，并在另一側(cè)畫出其正確結(jié)構(gòu)圖。（找出5處

11、可即可，同類錯誤算一處，多找只算前5個答案，其余不計分）（10分）本題的典型錯誤：套筒過高，不便拆軸承；齒輪不能準確固定；安軸承處軸徑不應和密封軸段軸徑相同；透蓋應密封；聯(lián)軸器軸段軸徑應比密封軸徑小些（或聯(lián)軸器不能定位）；安聯(lián)軸器軸段應比聯(lián)軸器孔短；分箱面不應畫剖面線；軸承凸臺應突出，以便加工；端蓋應凹下去，以便減小加工面。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 【 B 】A輪齒疲勞折斷 B. 齒面疲勞點蝕C齒面膠合 D.

12、齒面塑性變形2帶傳動在工作時產(chǎn)生彈性滑動，是由于 【 C 】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下列四種型號的滾動軸承，只能承受徑向載荷的是 【 B 】A6208 B. N208 C. 3208 D. 5208 4下列四種螺紋，自鎖性能最好的是 【 D】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 【 C】A減小齒面滑動速度s B. 減少蝸桿頭數(shù)Z1C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 【 D 】A彈簧外徑與簧絲直徑之比值B

13、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 【B 】A90° B. 120° C.135° D.180°8V帶在減速傳動過程中，帶的最大應力發(fā)生在 【D 】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對于普通螺栓聯(lián)接，在擰緊螺母時，螺栓所受的載荷是 【D 】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)應盡量避免采用奇數(shù)，這主要是因為采用過渡鏈節(jié)后 【D 】A制造困難 B.要使用較長的銷軸C不便于裝配

14、 D.鏈板要產(chǎn)生附加的彎曲應力二、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 彎矩 的軸為心軸，主要受 轉(zhuǎn)矩 的軸為傳動軸。2代號62203的滾動軸承，為 深溝球軸承 軸承，其內(nèi)徑為 17 mm。3在一般機械中的圓柱齒輪傳動，往往使小齒輪齒寬b1 大于 大齒輪齒寬b2；在計算齒輪強度時，工作齒寬b 應取 大齒輪齒寬b2 。4普通平鍵聯(lián)接的工作面是鍵的 兩側(cè)面 ；楔鍵聯(lián)接的工作面是鍵的 上下面 。5為了便于互換及適應大量生產(chǎn)，軸承內(nèi)圈孔與軸的配合采用 基孔 制，軸承外圈與軸承座孔的配合采用 基軸 制。6不隨時間變化的應力稱為 靜應力 ，隨時

15、間變化的應力稱為 變應力 ，具有周期性的變應力稱為 循環(huán)變應力 。7按照平面圖形的形狀，螺紋分為 三角形螺紋 、梯形螺紋 和 鋸齒形螺紋 等。1 8按照工作條件，齒輪傳動可分為 開式傳動 和 閉式傳動 兩種。9齒輪傳動設(shè)計時，軟齒面閉式傳動通常先按 齒面接觸強度 設(shè)計公式確定傳動尺寸，然后驗算輪齒彎曲強度。2 10直徑較小的鋼制齒輪，當齒根圓直徑與軸徑接近時，可以將齒輪和軸做成一體，稱為 齒輪軸 。三、簡答題：本大題共6個小題，每題5分，共30分。把答案填在題中橫線上。1簡述螺紋聯(lián)接的基本類型主要有哪四種？螺栓聯(lián)接、螺釘聯(lián)接、雙頭螺柱聯(lián)接、緊定螺釘聯(lián)接。2提高螺栓聯(lián)接強度的措施有哪些？1降低螺

16、栓總拉伸載荷的變化范圍；2改善螺紋牙間的載荷分布；3減小應力集中；4避免或減小附加應力。3閉式蝸桿傳動的功率損耗主要包括哪三部分？閉式蝸桿傳動的功率損耗包括三部分：輪齒嚙合的功率損耗，軸承中摩擦損耗和攪動箱體內(nèi)潤滑油的油阻損耗。4簡述帶傳動的優(yōu)點？適于中心矩較大的場合；帶具有良好的擾性，可緩和沖擊、吸收振動；過載時帶與帶輪間會出現(xiàn)打滑，打滑雖使傳動失效，當可防止損壞其他零件；5鏈傳動的主要失效形式有哪些？鏈板疲勞破壞；滾子套筒的沖擊疲勞破壞；銷軸與套筒的膠合；鏈條鉸鏈磨損；過載拉斷。6滾動軸承的基本類型有哪些？調(diào)心球軸承、調(diào)心滾子軸承、圓錐滾子軸承、推力球軸承、深溝球軸承、角接觸球軸承、推力圓

17、柱滾子軸承、圓柱滾子軸承、滾針軸承等。4、 結(jié)構(gòu)改錯1、圖示為一用對圓錐滾子軸承外圈窄邊相對安裝的軸系結(jié)構(gòu)。請按示例所示，指出圖中的其他結(jié)構(gòu)錯誤（不少于7處）（7分）（注：潤滑方式、倒角和圓角忽略不計。）例缺少調(diào)整墊片解缺少調(diào)整墊片輪轂鍵槽不對與齒輪處鍵槽的位置不在同一角度上鍵槽處表達不正確（應該局部剖視）端蓋孔與軸徑間無間隙多一個鍵齒輪左側(cè)軸向定位不可靠齒輪右側(cè)無軸向定位軸承安裝方向不對軸承外圈定位超高軸與軸承端蓋相碰2、請說明圖示軸系結(jié)構(gòu)中用數(shù)字標出位置的錯誤（不合理）的原因。（5分）軸肩的高度超出了軸承內(nèi)圈的外徑；軸段的長度應該小于輪轂的寬度；螺紋軸段缺少螺紋退刀槽；鍵槽應該與中間部位的

18、鍵槽在同一母線上布置；鍵的長度應該小于軸段的長度。一、 是非題（有5小題，每題1分，共5分。正確在括號內(nèi)寫“T”，錯誤在括號內(nèi)寫“F”）1雙螺母防松結(jié)構(gòu)中，如兩螺母厚度不同，應先安裝薄螺母，后安裝厚螺母。（T ）2滾動軸承的軸向系數(shù)Y值越大，其承受軸向能力越大。（ F ）3減速器的齒輪和滾動軸承可以采用不同的潤滑劑。（T ）4設(shè)計蝸桿傳動時，為了提高傳動效率，可以增加蝸桿的頭數(shù)。（ T ）5失效就是零件斷裂了。（F ）二、選擇題（有5小題，每題2分,共10分。在每小題的選項中，只有一項是符合題目要求的，把所選項的字母填在題中的橫線上）6溫度對潤滑油粘度的影響是隨著溫度的升高潤滑油的粘度 C 。

19、A）提高 B）不變 C）降低7設(shè)計時鍵的截面尺寸通常是根據(jù) D 從標準中選取。A）鍵傳遞的轉(zhuǎn)矩 B）軸的轉(zhuǎn)速 C）輪轂的長度 D）軸的直徑8下列四種敘述中 D 是正確的。A）變應力只能由變載荷產(chǎn)生 B）靜載荷不能產(chǎn)生變應力 C）變應力是由靜載荷產(chǎn)生 D）變應力是由變載荷產(chǎn)生，也可能由靜載荷產(chǎn)生9從經(jīng)濟觀點考慮，單件生產(chǎn)的齒輪減速箱的箱體最好采用 C 。A）灰鑄鐵鑄造 B）鑄鋼鑄造 C）鋼板焊接10由下列不同材料制造的零件，其形狀、尺寸、結(jié)構(gòu)、表面加工情況和工作條件等完全相同，其中有效應力集中系數(shù)最大的是 B 。A）HT200灰鑄鐵 B）40CrNi鋼 C）45鋼三、填空題（有5小題，20個空，

20、每空1分,共20分。把答案填在題中橫線上）11對下列各種零件至少舉出一種常用材料的牌號，齒輪 45， 40Cr ，滑動軸承軸瓦 ZQSn10-1， ZQAl9-4 ，蝸輪輪緣 ZQSn10-1， ZQAl9-4 ，螺釘 Q235，20 ，彈簧 65Mn， 碳素彈簧鋼絲 ，彈簧墊圈 65Mn ，滾動軸承套圈 GCr15 ，滾動軸承保持架 08F ，鍵 45 。12帶傳動的失效形式為 打滑 和 疲勞破壞 。因此，其主要設(shè)計依據(jù)為 在保證帶傳動不打滑的條件下，具有一定的疲勞強度和壽命 。13軸按承載分為 心軸 ， 轉(zhuǎn)軸 和 傳動軸 。14螺紋聯(lián)接按防松原理可分為 摩擦防松 ， 機械防松 和 其它防松

21、 。15灰鑄鐵齒輪常用于 開 式傳動中，這種齒輪的主要失效形式是 磨損 。四、問答題（有5小題，每題4分,共20分）16什么是等強度設(shè)計？在設(shè)計中如何應用？答：一個機器的各零件或一個零件對于各種失效方式具有同樣的承載能力。在設(shè)計中的應用有二：一是使各部分等強度，避免某些部分強度過大，浪費材料；二是故意設(shè)置薄弱環(huán)節(jié)，過載時失效，使其它部分在過載時不致于損壞而得到保護。17什么是機械零件的失效？答：機械零件由于某種原因不能正常工作，叫失效。18滑動軸承計算中，計算p，pv，v各考慮什么問題？答：p軸承磨損； pv發(fā)熱； v局部磨損。19齒輪傳動中的載荷系數(shù)K=KAKvKK，KAKvKK各為什么系數(shù)

22、，各考慮什么因素對齒輪傳動的影響？ 答：齒輪傳動中的載荷系數(shù)K=KAKvKK中，KA是使用系數(shù)，考慮外部因素引起附加動載荷對齒輪傳動的影響；Kv是動載系數(shù)，考慮齒輪制造、安裝誤差等引起附加動載荷對齒輪傳動的影響；K是齒間載荷分配系數(shù)，考慮多齒嚙合間分配載荷的不均勻現(xiàn)象對齒輪傳動的影響；K是齒向載荷分布系數(shù)，考慮載荷沿接觸線分布不均的現(xiàn)象對齒輪傳動的影響； 20什么叫機械零件的計算準則？常用的機械零件的計算準則有那些？ 答：機械零件的計算準則就是為防止機械零件的失效而制定的判定條件，常用的準則有強度準則、剛度準則、壽命準則、振動穩(wěn)定性準則、可靠性準則等？五、分析題（有2小題，每題6分,共12分）

23、21 一鋼制液壓油缸，缸內(nèi)油壓P2.5MPa(靜載)，油缸內(nèi)徑 D125mm，缸蓋由6個M16的螺釘聯(lián)接在缸體上.螺釘剛度 Cb與缸體缸蓋的剛度 Cm之比為l/4，螺釘材料的性能等級為5.6級，安全系數(shù)取S1.5，M16螺釘?shù)男絛1=13.835mm.若根據(jù)聯(lián)接的緊密性要求，要求殘余預緊力QP1.5F.試分析預緊力QP應控制在什么范圍內(nèi)才能滿足此聯(lián)接的要求? 解 1.計算單個螺釘?shù)墓ぷ骼?F（2分） 油缸蓋聯(lián)接所受的載荷 F=ppD2/4，每個螺釘?shù)墓ぷ骼F6p×pD2/4/62.5 p(125)24/65113.27 N 2.計算允許的螺釘最大總拉力 Q（2分） 螺釘材料性

24、能等級為5.6級， ss300MPa，許用應力s= ss/S300/1.5200MPa.由強度條件 sca1.3Q/( pd2/4)sQpd2s/4/1.3 p×13.8352×200/4/1.323127.83 N 3.求預緊力 Qp的允許范圍（2分） 1)按螺釘強度條件求允許的最大預緊力QQp十Cb/（Cb +Cm ）F23127.83 N Qp23127.83-0.2F23127.83-0.2×5113.27=22105.17 N 2)按聯(lián)接緊密性條件求最小的預緊力，根據(jù)聯(lián)接緊密性要求，QP1.5F QPQp- Cm /（Cb +Cm ）F=Qp-0.8F1

25、.5F 即 Qp1.5F十0.8F2.3Fl1760.52 N 由以上計算結(jié)果可知，預緊力Qp應控制為l1760.52 N Qp22105.17 N22一傳動裝置，輸入轉(zhuǎn)矩為T1，輸出轉(zhuǎn)矩為T2，速比為i，總效率為，試證明T2= T1×i×答：設(shè)輸入功率為P1（kW），輸出功率為P2（kW），輸入轉(zhuǎn)速為n1（r/min），輸出轉(zhuǎn)速為n2（r/min）， T=9.55×106×P/n(N.mm) P1= T1×n1/(9.55×106) P2= T2×n2/(9.55×106)= P2/ P1=( T2×n

26、2/(9.55×106)/( T1×n1/(9.55×106) = T2×n2/( T1×n1) i= n2/ n1 = T2/ T1/i 即 T2= T1×i×圖1六、計算題（有2小題，每題6分,共12分）23一對46210角接觸球軸承反安裝，如圖1所示。已知軸承1和軸承2 的徑向載荷分別為R1=2000N,R2=4000N,軸上作用的軸向載荷Fa=800N(指向軸承2)，軸承的派生軸向力S的計算式S=0.68R，e=0.68，X=0.41,Y=0.87。軸承載荷有輕微沖擊，載荷系數(shù)fF=1.2，工作溫度不大于120

27、76;C。試求： (1) 軸承1和軸承2的軸向載荷A1和A2； (2) 軸承1和軸承2的當量動載荷P1和P2。解:(1)計算軸承的軸向載荷S1=0.68R1=0.68×2000=1360 NS2=0.68R2=0.68×4000=2720 NS1、S2方向見圖2 因為Fa+ S2=800+2720=3520 NS1所以 軸承1“壓緊”，A1= Fa+ S2=800+2720=3520 (2分) 軸承2“放松”，A2= S2=2720 N(2分) （2）計算軸承的當量動載荷軸承1 A1/R1=3520/2000=1.76e=0.68,則取 X1=0.41,Y1=0.87 P1

28、=fF(X1R1+Y1A1) =1.2×(0.41×2000+0.87×3520)=3882.4 N (2分)軸承2 A2/R1=2720/4000=0.68e=0.68,則取 X2=1,Y2=0 P2=fFX2R2 =1.2×1×4000=4800 N (2分) 24已知V帶傳動中，最大傳遞功率P=8kW，帶的速度v=10m/s，若緊邊拉力F1為松邊拉力F2的2倍，此時小帶輪上包角a1=120°，求：（1）有效拉力Fe；（2）緊邊拉力F1；（3）當量摩擦系數(shù)f。解:有效拉力Fe =1000P/v=1000×8/10=800

29、 N (2分) 又知:F1-F2= Fe,F1=2F2 則緊邊拉力 F1=2 Fe =1600 N (2分) 根據(jù)歐拉公式 得 當量摩擦系數(shù)f¢=ln(F1/F2)/=ln2/(3.14×120/180) =0.693/2.0933=0.331 (2分)七、結(jié)構(gòu)題（有4小題，每題分別為10分,2分，2分，2分，共16分）25圖3中為一對圓錐滾子軸承支承的軸系，齒輪油潤滑，軸承脂潤滑，軸端裝有聯(lián)軸器。試指出圖中的結(jié)構(gòu)錯誤（在圖中錯誤處寫出序號并在下半部改正，按序號簡要說明錯誤的內(nèi)容）（每指出一處,并正確說明錯誤內(nèi)容和改正的,得1分,總分為10分）鍵的位置應與齒輪處在同一直線上

30、，而且結(jié)構(gòu)不正確；軸承蓋孔徑應大于軸徑，避免接觸；此處不應有鍵聯(lián)接；軸長應短于輪轂長度，保證軸套壓緊齒輪；軸應有軸環(huán)，使齒輪定位；軸承應正裝；軸不應與軸承蓋相碰，且不需這么長；左右兩軸承蓋與箱體間應有調(diào)整墊片；兩軸承內(nèi)側(cè)應加封油環(huán)；箱體加工面與非加工面未分開。 26畫出V帶與帶輪槽的正確安裝圖； 27畫出普通螺栓聯(lián)接的結(jié)構(gòu)圖28畫出普通平鍵A型、B型、C型的形狀 26,27,28題答案:一、填空題（25分）每空1分1、  滾動軸承軸系一端固定一端游動的固定方式常用在   跨距較大 或  工作溫度較高   

31、情況下。2、dn值大的滾動軸承應采用   油 潤滑，而dn值小的滾動軸承可采用  潤滑脂 潤滑。3、滑動軸承保證液體動壓潤滑的條件有  相對滑動的兩表面間必須形成收斂的楔形間隙；被油膜分開的兩表面必須有足夠的相對滑動速度，其運動方向必須使?jié)櫥痛罂谶M小口出； 3潤滑油必須有一定的粘度供油要充分   。  4、混合摩擦（非液體摩擦）滑動軸承計算應校核  P  、  V 、  PV  值。5、列舉兩種

32、剛性聯(lián)軸器的名稱，并說明是否具有補償軸向。徑向或角向位移的能力： 套筒式聯(lián)軸器（無補償能力）、凸緣式聯(lián)軸器（無補償能力） 。6、軸按所受載荷性質(zhì)分類，只承受彎矩的稱 心  軸；只承受扭矩稱傳動軸；承受彎矩和扭矩稱轉(zhuǎn)軸。7、直齒圓錐齒輪的當量齒數(shù)z/cos；標準模數(shù)和壓力角在齒輪大端；受力分析和強度計算用平均分度圓直徑。8、帶傳動的主要失效形式為打滑和疲勞破壞 。9、帶工作是截面上產(chǎn)生的應力有  拉應力 ， 彎曲應力 ，離心應力 。10、在齒輪傳動中，大小齒輪的接觸應力是  相  等的，大小齒輪的彎曲應力是

33、 不 等的。二、選擇題（11分）每空1分1、滾動軸承內(nèi)圈與軸配合的正確標注應為  C   。   A .30H7/k6     B. 30H7       C .30k62、下列滾動軸承密封裝置，其中AC 是屬于接觸式密封，而 BD是屬于非接觸式密封。.氈圈密封.甩油環(huán).密封環(huán).縫隙密封3、在B情況下，滑動軸承潤滑油的粘度不應選得較高。.重載.高速.工作溫度.高承受變載或沖擊振動載荷4、兩相對滑動的接觸表面，依靠吸附油膜進行潤

34、滑的摩擦狀態(tài)稱D。.液體摩擦.半液體摩擦.混合摩擦.邊界摩擦5、半圓鍵聯(lián)接當采用雙鍵時兩鍵應D布置。.在周向相隔o    .在周向相隔o.在周向相隔o.在軸向沿同一直線6、為了提高受軸向變載荷螺栓聯(lián)接的疲勞強度，應B。.增加螺栓剛度。.降低螺栓剛度。.降低被聯(lián)接件剛度。7、彈簧的剛度為1，彈簧的剛度為2，兩彈簧并聯(lián)的剛度為C 。.1 .2. 2 .12（12）8、強度等級為.8級的螺栓材料D 。.9、鏈輪中心距已定，合理確定鏈傳動的鏈長時，應取B。.任意值.等于鏈節(jié)長度的偶數(shù)倍  .等于鏈節(jié)長度的奇數(shù)倍10、帶傳動的兩帶輪直徑不相等，一般情況下，應使哪個

35、輪曹楔角較大B？.大輪.小輪.主動論.從動輪 三、計算題（34分）1、（14分）圖示為手動鉸車中所采用的蝸桿傳動。已知m=8mm，d1=80mm ，z1=1，i=40，卷筒的直徑D=250mm，試計算：（1）欲使重物上升1m，應轉(zhuǎn)動蝸桿的轉(zhuǎn)數(shù)；（2）設(shè)蝸桿和蝸輪間的當量摩擦系數(shù)為0.18，檢驗該蝸桿傳動是否滿足自鎖條件；（3）設(shè)重物重Q=5kN，通過手柄轉(zhuǎn)臂施加的力F=100N，手柄轉(zhuǎn)臂的長度l的最小值 (不計軸承效率) 。    解：（1）重物上升1m時，卷筒轉(zhuǎn)動圈數(shù)：N2=1000/D=1000÷(250x3.14)=1.27蝸桿

36、轉(zhuǎn)動圈數(shù)為：N1=i N2=40x1.27=50.96(圈)              （2）蝸桿直徑系數(shù)q=d1/m=80÷8=10導程角：=arctan=arctan=7.125o   當量摩擦角：v=arctanfv= arctan=10.204o：因為： v所以 蝸桿傳動滿足自鎖條件   （3）蝸桿傳動的嚙合效率： 則：    2、（10分）一普通V帶傳動傳遞功率為P

37、= 7.5 kW，帶速?= 10 m/s，緊邊拉力是松邊拉力的兩倍，即F1=2F2，試求緊邊拉力、松邊拉力和有效拉力。                                        &

38、#160;                                                 = 

39、;                                    =750N              

40、;                 所以 =2x750=1500N                        （2 分3、（10分）圖示為一剛性凸緣聯(lián)軸器，材料為Q215鋼，傳遞的最大轉(zhuǎn)矩為140

41、0 N.m（靜載荷）。已知軸的材料為45鋼，工作時有輕微沖擊。試根據(jù)圖示和表為該聯(lián)軸器選擇平鍵，確定鍵的尺寸，并校核其強度（）。解:由軸徑55查下表,選取鍵b=16,h=10,鍵長L=90鍵的工作長度l=L-b=90-16=74mm鍵與聯(lián)軸器的接觸長度k=0.5h=0.5x10=5mm由=100可見聯(lián)接擠壓強度不夠，考慮到相差較大，所以應采用雙鍵，相隔180布置 ，雙鍵的工作長度l=1.5x74=111mm見的標記為:鍵16x90一、填空題(每空1分共24分)1.螺紋的公稱直徑是指螺紋的 大  徑，螺紋的升角是指螺紋  中   徑處的

42、升角。螺旋的自鎖條件為     。2、三角形螺紋的牙型角  600 ，適用于 聯(lián)接   ，而梯形螺紋的牙型角300   ，適用于傳動  。3、螺紋聯(lián)接防松，按其防松原理可分為  摩擦  防松、  機械   防松和  永久  防松。4、選擇普通平鍵時，鍵的截面尺寸(b×h)是根據(jù) 軸徑d   查標準來確定的,普通平鍵的工作面是&#

43、160;側(cè)面  。5、帶傳動的傳動比不宜過大，若傳動比過大將使  包角      ，從而使帶的有效拉力值減小。6、鏈傳動瞬時傳動比是 變量  ，其平均傳動比是  常數(shù)  。7、在變速齒輪傳動中，若大、小齒輪材料相同，但硬度不同，則兩齒輪工作中產(chǎn)生的齒面接觸應力  相同  ，材料的許用接觸應力  不同  ，工作中產(chǎn)生的齒根彎曲應力 不同  ，材料的許用彎曲應力 不同 &

44、#160; 。8、直齒圓柱齒輪作接觸強度計算時取 節(jié)點   處的接觸應力為計算依據(jù)，其載荷由一對輪齒承擔。9、對非液體摩擦滑動軸承，為防止軸承過度磨損，應校核 p   ，為防止軸承溫升過高產(chǎn)生膠合,應校核  pv  。10、撓性聯(lián)抽器按是否具行彈性元件分為 無彈性元件  撓性聯(lián)軸器和 有彈性元件   撓性聯(lián)軸器兩大類。二、單項選擇題(每選項1分,共10分)1.采用螺紋聯(lián)接時,若被聯(lián)接件之厚度較大，且材料較軟，強度較低，需要經(jīng)常裝拆，則一般宜采用 

45、B 。    A螺栓聯(lián)接；    B雙頭螺柱聯(lián)接；    C螺釘聯(lián)接。2.螺紋副在摩擦系數(shù)一定時,螺紋的牙型角越大,則 D   。A. 當量摩擦系數(shù)越小，自鎖性能越好；B當量摩擦系數(shù)越小，自鎖性能越差；C. 當量摩擦系數(shù)越大，自鎖性能越差；D.當量摩擦系數(shù)越大，自鎖性能越好；3、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  布置。    A  在同直線上;   

46、B相隔900 ; C相隔1200；    D相隔18004、普通平鍵聯(lián)接強度校核的內(nèi)容主要是 A    。A.校核鍵側(cè)面的擠壓強度;B.校核鍵的剪切強度；C.AB兩者均需校核；D校核磨損。5、選取V帶型號，主要取決于  D   。A帶的線速度    B帶的緊邊拉力    C帶的有效拉力    D帶傳遞的功率和小帶輪轉(zhuǎn)速6、為了限制鏈傳動的動載荷，在節(jié)距p和小鏈輪齒數(shù)z1一定時,應該限制 

47、  A  。    A小鏈輪的轉(zhuǎn)速n1；    B.傳動的功率P；    C.傳遞的圓周力。7、圓柱齒輪傳動，當齒輪直徑不變，而減小模數(shù)時，可以  D     。A提高輪齒的彎曲強度；   B.提高輪齒的接觸強度；C.提高輪齒的靜強度；    D改善傳動的平穩(wěn)性。8、當轉(zhuǎn)速較低、同時受徑向載荷和軸向載荷，要求便于安裝時，宜選用  B  。

48、A深溝球軸承    B圓錐滾子軸承    C角接觸球軸承    9、溫度升高時，潤滑油的粘度   C   。A.隨之升高；   B.保持不變；C隨之降低；  D.可能升高也可能降低。10、圓柱螺旋彈簧的彈簧絲直徑d=6mm,旋繞比C=5,則它的內(nèi)徑D1等于   B   。A、30mm,   B、24mm,     C、

49、36mm,     D、40mm三、計算題(38分)1、(15分)圖3-1示螺栓聯(lián)接中,采用兩個M20的普通螺栓，其許用拉應力l60Nmm2，聯(lián)接件接合面間摩擦系數(shù)f0.20，防滑系數(shù)Ks1.2，計算該聯(lián)接件允許傳遞的靜載荷F?(M20的螺栓d117.294mm)(10分) 解：螺栓預緊后，接合面所產(chǎn)生的最大摩擦力必須大于或等于橫向載荷，假設(shè)各螺栓所需預緊力均為F0則由平衡條件可得            (4分)螺栓危險截面的強度條件為于是得   (4分)                   (5圖3-12、 (13分)如圖3-2所示某電梯傳動裝置中采用