機(jī)械設(shè)計(jì)考研考試試題及復(fù)習(xí)資料匯總

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、振動(dòng)、變載以與溫度變化大時(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)

2、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(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）h號(hào)前進(jìn)遠(yuǎn)度變化喚=色訊不穩(wěn)宦.I工 羅上下垂直謹(jǐn)度變化心二=牛0匚0橫向掠動(dòng)，共掠原因使 讎產(chǎn)主動(dòng)載荷.久 腕時(shí)嚙合的相對(duì)迦庫(kù)引起沖擊、動(dòng)載

3、荷.久 由于薙條松弛，起動(dòng).4Hj-反轉(zhuǎn)，夾然翅載卸轂出現(xiàn)種主、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。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Z1 v Z2 ， b1b2,其齒面接觸應(yīng)力的大小為A 。A. oH1= oH2B. (jH1 o

4、H2C. (jH1 oH25、 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m 中，應(yīng)代入_ C _0A.B.C.與中大者D.與中小者7、 鏈傳動(dòng)中，鏈節(jié)數(shù)常選偶數(shù)，是為了使鏈傳動(dòng)B 。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_(kāi) B 。A . Fo = F 十 FB. Fo = F 十

5、FC. Fo = F 十10、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 .在同一條直線上C.相隔120 11、下列零件的失效中，CA .螺栓斷裂C.蝸桿軸產(chǎn)生過(guò)大的彎曲變形B.相隔90 D .相隔180 不屬于強(qiáng)度問(wèn)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的凹坑12、帶傳動(dòng)發(fā)生打滑總是AA .在小輪上先幵始C.在兩輪上同時(shí)幵始三、分析題1.如圖所示B.在大輪上先幵始D .不定在哪輪先幵始（本大題共3小題，總計(jì)20分）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)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

6、相抵消一部分,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A.B.C.D.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,（5 分）哪一種能夠形成流體動(dòng)壓潤(rùn)滑油膜?形成動(dòng)力潤(rùn)滑的必要條件：1）相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩表面間必須形成楔形間隙；其方向應(yīng)保證潤(rùn)滑油由大口進(jìn),2）被油膜分幵的兩表面須有一定的相對(duì)滑動(dòng)速度, 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

7、動(dòng)？（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 =?（ 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，（只要傳max 1 c bl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)力最大,四、計(jì)算題（本大題共2小題，總計(jì)20分）1、某軸由一對(duì)代號(hào)為30212的圓錐滾子軸承支承，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 =500r/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二1試：（1

8、 ）說(shuō)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）SFa/Fr eeFrXYXY0.402Y100.41.5x|Ftl Fi FJ$ S1解：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S2Fri2Y600021.52000N2Y165002 1.55500N方向如圖所示。S 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Fa1S2 FA 2500 NF a2S2 5500N3）軸承的當(dāng)量動(dòng)

9、載荷據(jù)：Fa1/ Fr1= 2500/6000 = 0.417e = 0.40，得：X1 = 0.4，Y1 =1.5P1 = fd(X1 Fr1 + Y1 Fa1)=0.4 X6000 + 1.5X2500 = 6150 N據(jù)：Fa2/ Fr2 = 5500/16500 = 0.33v e，得：X2 = 1 ，Y2 = 0P2 = fd (X2 Fr2 + Y2 Fa2)=16500 NP2 P1，用P2計(jì)算軸承壽命。4）計(jì)算軸承壽命106 CL10h60n P610 310697800 -60 5001650012562 h2、一牽曳鉤用2個(gè)M10（d1=8.376mm）的普通螺栓固定于機(jī)體

10、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(qiáng)度級(jí)別為 6.6級(jí)，屈服極限 a 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R max二？ （6分）預(yù)緊力為由公式fF zm Kf R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=1271N五、改錯(cuò)題 （本題10分）（指出錯(cuò)誤之處,試分析如圖所示軸系結(jié)構(gòu)中的錯(cuò)誤，并加以改正 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)試題與答案一、填空題與選擇填空題（27分，每空1分）1 當(dāng)動(dòng)

11、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（3=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(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=40 o，相應(yīng)的V帶輪輪槽的兩側(cè)面夾角則。a.大于40 o b.小于40 o c.等于40 o。5. 傳動(dòng)帶所能傳遞的最大有效圓周力 Fmax 與

12、、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(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 軸承的類型為o。寬度類型為，精度等級(jí)為，公稱接觸角

13、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 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) K 3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(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

14、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（ 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)與分度圓直徑分別為 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：5 分）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、

15、蝸輪輪齒旋向、節(jié)點(diǎn)位置處蝸桿與蝸輪的受力方向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n =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n1 = 0.7，卷筒、聯(lián)軸器璉接蝸輪軸與卷筒軸）、蝸輪軸上軸承的 效率合計(jì)為n 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和軸向載圖龜重物升降裝置傳動(dòng)系統(tǒng)

16、簡(jiǎn)圖圖b姻輪軸的軸承支撐簡(jiǎn)圖荷系數(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）2.帯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 xi06mm3 ） （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)算該螺栓所需和I圏C托架（圖中尺寸單預(yù)緊力F、所

17、受的總拉力F0o （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）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)的兩種形式的部圖d圖e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

18、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 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、填空題與選擇填空題（ 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=D2=14mm, 牙側(cè)角（3=15 o,螺紋副材

19、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(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=40 o，相應(yīng)的V帶輪輪槽的兩側(cè)面夾角則 b 。a.大于40 o b.小于40 o c.等于40 o。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a 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(guò)最大有效圓周力下的承載能力 時(shí)

20、，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） 。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(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

21、 軸承的類型為 角接觸球軸承， 寬度類型為窄系列，精度等級(jí)為P0，公稱接觸角a=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。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(wèn)答題（ 24 分,每小題 4 分）1. 齒向載荷分布系數(shù) K p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？Kp 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

22、 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f(wàn)2）軸、軸承與機(jī)體的剛度f(wàn)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(guò)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(kāi)式齒輪傳動(dòng)：目前多

23、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. 按照軸所受載荷類型的不同，軸分為那幾種類型？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 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

24、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) 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

25、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 =8mm ，蝸桿頭數(shù)與分度圓直徑分別為 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

26、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)位置處蝸桿與蝸輪的受力方向。（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n =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n1 = 0.7，卷筒、聯(lián)軸器璉接蝸輪軸與卷筒軸）、蝸輪軸上軸承的 效率合計(jì)為n 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

27、 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的壽命Lh為多少 小時(shí)？ （ 10分）上升機(jī)座L圖霍重物升降裝置傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖圖b.蝸輪軸的軸承支變簡(jiǎn)圖1）蝸桿轉(zhuǎn)：轉(zhuǎn)）（1 分）18 / 28蝸輪轉(zhuǎn)速：40/ () =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。tan1tantanz1m/d11 8/800.1f0.181tan結(jié)論：該機(jī)構(gòu)滿足自鎖性條件W 4kNT卷筒twW D/24000 250/2500000NmmTW1 mi5 1

28、0542 104 Nmm0.5 503）寫(xiě)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(jì)算公式占 5分），計(jì)算結(jié)果正確-Tw D/2 - 4000 x250 / 2 - 500000 麗釈升子霽Mgfi.2 xlOs50 xO .7賂雖壬=3125如并 mz2 5 x300.44043 xlO N_27；2 xO.17 xlOSO=甩 r 耳r =甩七也一 耳tana = 3 125 xtMi20xl01 -IPK =例 + 碼=7 125S +1 137411 xlO 3 = 1.059326 x!0J = 3.325 xl03W輪頼的経面支度加.巧一盼

29、J Q侮=沁“-&00 論如咖2 L2 ：100抽腳的徑向支反力R 二耳一凡=（3 32556 -1 21635）xlO5 =2.10921 xl0sN=0.4 =0,4x1. .21635 xlO3 =0.48654 xlO3 N=0.4 =0.4x2.10521 xlOJ- 0.34334 曲 M+耳甘 一 (0.54 *0.44643) xlO 1 -0.P3297 xlO JJV 旺-0S436S4.九= += 0 .93297 xLDM陷-y - CL極54 xio 5KI只需計(jì)茸輜卿I的壽命即可h氏=T*乩+F碼=山44規(guī).甜制制19 / 628.92297) xlN = 1爾対屮

30、N 竺1竺/ =心f “卻臥，=琳朗.倔60k fpF 60 x50 56 1 5x1.64 xlO32. 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. 71 xi06mm3 ） （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 o （3分）1 ）V、-1 i二 A ini11I怪托架

31、（圈小尺寸$位：mm）（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F1Q 20000Z 45000(N)傾覆力矩M使左側(cè)兩個(gè)螺栓工作拉力減?。皇褂覀?cè)兩個(gè)螺栓工作拉力增加,F2Ml max6 106227.54 227.526593.41(N)20 / 28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 F211593.41(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）預(yù)緊力F的大小應(yīng)保證

32、接合面在軸線右側(cè)不能出現(xiàn)間隙，即:b箱側(cè)邊界=F - &賢Q4F14二(矽口)A 220x(600 - 200)88000220004左= = (Mpa)220 x (600 - 200)8800022000.岡=-品=0159 (趙) 網(wǎng)A220x(600-200)=匚亠 =047嘆咻)W 220XC6003- ZOO3) 2X600惻邊界=F - b噸-0.159-0.476 = 03Q3 0戸”驚（0129 + 0.476） * 22000 = 0 635 22000 = 13970（）結(jié)論：為歸證接合面不出現(xiàn)間隙.螺栓的預(yù)緊力戶至少應(yīng)大于1397012Ff=)F = 6956 =150

33、71.43(2V)6 +電瑪=+ FM= 11593.41-P6955 =18548.41(2/)2)若 F =6956N ，貝U： ( 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）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（3用燼埒衣同蟻悍定位（1）、用釉啟定框用彈笛卡閹宦慎彈）、州軸端描版宣位式大齒輪在軸 端的固定（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

34、）（1分）4.5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）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

35、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：dfi det1255.5 4023.3 7.75 3.34.45(mm)2.5m2.5 3 7.5(mm)該小齒輪能否做成齒輪與軸分幵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(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HB 350的閉式齒輪傳動(dòng)，通常的主要失效形式為

36、 【】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(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A6208B. N208C. 3208D. 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u 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

37、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 【】A90B. 120 C.135D.1808 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 CV 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