武科大機(jī)械設(shè)計(jì)考試試卷和答案

1、武漢科技大學(xué)年機(jī)械設(shè)計(jì)考試資料一、填空（每空1分，共20分）1當(dāng)所受軸向載荷通過（螺栓組形心）時(shí)，螺栓組中各螺栓承受的（軸向工作拉力）相等。 2從結(jié)構(gòu)上看，帶輪由（ 輪轂 ）、輪輻和（ 輪緣 ）三部分組成。3在直齒圓柱齒輪傳動的接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算中， 以（ 節(jié)點(diǎn) ）為計(jì)算點(diǎn)，把一對輪齒的嚙合簡化為兩個(gè)（ 圓柱體 ）相接觸的模型。4鍵是標(biāo)準(zhǔn)件，主要分為 平鍵 、 半圓鍵 、楔鍵和切向鍵等。 5請寫出兩種螺紋聯(lián)接中常用的防松方法：（ 雙螺母 ）和（ 防松墊圈）。 6疲勞曲線是在（ 應(yīng)力比 ）一定時(shí)，表示疲勞極限與（ 循環(huán)次數(shù) ）之間關(guān)系的曲線。7滾動軸承一般是由 外圈 、 內(nèi)圈 、 滾動體 和保持架

2、組成。按照承受載荷的方向或公稱接觸角的不同，滾動軸承可分為 向心軸承 和 推力軸承 。8理論上為（ 點(diǎn) ）接觸或（ 線 ）接觸的零件，在載荷作用下，接觸處局部產(chǎn)生的應(yīng)力稱為接觸應(yīng)力。9開式齒輪傳動的主要失效形式是：（ 齒面的磨粒磨損 ）和（ 斷齒 ），固通常只進(jìn)行 彎曲強(qiáng)度 計(jì)算。一般情況下，閉式軟齒面齒輪傳動的主要失效形式是 點(diǎn)蝕 。10潤滑油在某些方面的性能，在潤滑油中加入的各種具有獨(dú)特性能的化學(xué)合成物即為（ 添加劑 ）。 11由于（ 彈性滑動 ）現(xiàn)象，使帶傳動的傳動比不準(zhǔn)確。帶傳動的主要失效形式為（ 打滑 ）和（ 帶的疲勞破壞 ）。12蝸桿傳動的主要缺點(diǎn)是齒面間的（相對滑動速度）很大，因

3、此導(dǎo)致傳動的（效率）較低、溫升較高。13傳動水平布置時(shí)，最好（ 緊邊 ）邊在上，（ 松邊 ）在下。14軸承、，其中承受徑向載荷最大的是 n2308 ；承受軸向載荷最大的是 72308 。15中輪齒的齒面點(diǎn)蝕，通常首先發(fā)生在 節(jié)線附近靠近齒根處 。16動壓潤滑條件不具備，且邊界膜遭破壞時(shí)，就會出現(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。17 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) 來進(jìn)行耐磨性計(jì)算；半圓鍵的缺點(diǎn)是 鍵槽對軸強(qiáng)度削弱較大 ，所以主要適用于軸端。18. 按國家標(biāo)準(zhǔn)gb/292-93規(guī)定，型號7212 c/db軸

4、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。19.穩(wěn)定磨損階段長短代表了零件使用壽命的長短20.螺栓螺柱螺釘性能等級中小數(shù)點(diǎn)前的數(shù)字代表材料的抗拉強(qiáng)度極限的1/100,小數(shù)點(diǎn)后的數(shù)字代表材料的屈服極限與抗拉極限之比的10倍二、選擇題 1下列磨損中，不屬于磨損基本類型的是（ 3 ）；只在齒輪、滾動軸承等高副零件上經(jīng)常出現(xiàn)的是（ 2 ）。 （1）粘著磨損； （2）表面疲勞磨損； （3）磨合磨損； （4）磨粒磨損。2對于直齒圓柱齒輪傳動，其齒根彎曲疲勞強(qiáng)度主要取決于（ 4 ）；其表面接觸疲勞強(qiáng)度主要取決于（ 1 ）。 （1）中心距和齒寬；

5、（2）中心距和模數(shù)； （3）中心距和齒數(shù)； （4）模數(shù)和齒寬。3性高且對軸的削弱又不大的鍵聯(lián)接是（ 1 ）聯(lián)接。 （1）普通平鍵； （2）半圓鍵； （3）楔鍵； （4）切向鍵。4輪傳動中，輪齒的齒面疲勞點(diǎn)蝕，通常首先發(fā)生在 【 d 】a齒頂部分 b. 靠近節(jié)線的齒頂部分c齒根部分 d. 靠近節(jié)線的齒根部分 5傳動中，彈性滑動 【 d 】a在張緊力足夠時(shí)可以避免b在傳遞功率較小時(shí)可以避免c在小帶輪包角足夠大時(shí)可以避免d是不可避免的6設(shè)計(jì)v帶傳動時(shí)，選擇小帶輪基準(zhǔn)直徑d1dmin，其主要目的是為了 【 b 】a使傳動的包角不致于過小b使帶的彎曲應(yīng)力不致于過大c增大帶輪間的摩擦力d便于帶輪的制造 7

6、在下列四種型號的滾動軸承中，只能承受軸向載荷的是 【 b 】a6208 b. n2208 c. 3208 d. 5208 8代號為1318的滾動軸承，內(nèi)徑尺寸d為 【 a 】a. 90mm b. 40mm c. 19mm d. 8mm9下列哪種螺紋主要用于聯(lián)接？ 【 d 】a. 矩形螺紋 b. 梯形螺紋 c. 鋸齒形螺紋 d. 三角形螺紋10蝸桿傳動中,輪齒承載能力的計(jì)算主要是針對_b_來進(jìn)行的.a)蝸桿齒面接觸強(qiáng)度和蝸輪齒根抗彎強(qiáng)度 b)蝸輪齒面接觸強(qiáng)度和齒根抗彎強(qiáng)度c)蝸桿齒面接觸強(qiáng)度和齒根抗彎強(qiáng)度 d)蝸輪齒面接觸強(qiáng)度和蝸桿齒根抗彎強(qiáng)度11若一對滾動軸承的基本額定壽命為537000轉(zhuǎn)，則

7、該軸承所受的當(dāng)量動載荷 a基本額定動載荷。 a) 大于 b) 等于 c) 小于三、簡答題（每小題5分，共20分）1 指出正常磨損過程通常經(jīng)歷哪幾個(gè)磨損階段？答：主要經(jīng)歷三個(gè)階段：磨合磨損階段；穩(wěn)定磨損階段；劇烈磨損階段。2 簡述齒向載荷分布系數(shù)和齒間載荷分配系數(shù)分別考慮的是什么因素對齒輪所受載荷的影響？答：系數(shù)考慮的是載荷沿齒向分布不均勻性對齒輪輪齒所受載荷的影響； 系數(shù)考慮的是載荷在同時(shí)嚙合的齒對之間分配不均對齒輪輪齒所受載荷的影響。3 試分析張緊力f0對帶傳動正反兩方面的影響。答：張緊力f0越大，則帶傳動的承載能力就越大，但同時(shí)帶中所受的拉應(yīng)力也越大，從而 降低帶的壽命；張緊力越小，雖可減

8、小帶中的拉應(yīng)力，提高帶的壽命，但帶傳動的承載能力會降低。4、為什么開式齒輪傳動一般不會出現(xiàn)點(diǎn)蝕現(xiàn)象？答：因?yàn)樵陂_式齒輪傳動中，磨粒磨損的速度比產(chǎn)生點(diǎn)蝕的速度還快，在點(diǎn)蝕形成之前，齒面的材料已經(jīng)被磨掉，故而一般不會出現(xiàn)點(diǎn)蝕現(xiàn)象。5簡述輪齒的失效形式主要有哪五種？輪齒折斷、齒面點(diǎn)蝕、齒面膠合、齒面磨損、齒面塑性變6簡述帶傳動中，打滑、彈性滑動的含義。若帶所需傳遞的圓周力超過帶與輪面間的極限摩擦力總和時(shí)，帶與帶輪將發(fā)生顯著的相對滑動，這種現(xiàn)象稱為打滑。2分這種由于材料的彈性變形而產(chǎn)生的滑動稱為彈性滑動。2分打滑應(yīng)當(dāng)避免，彈性滑動不可避免。1分7試說明滾動軸承代號6308的含義。6深溝球軸承1分3中系

9、列1分08內(nèi)徑d=40mm1分公差等級為0級1分游隙組為0組1分8常用的螺紋緊固件有哪些？常用的螺紋緊固件品種很多，包括螺栓、雙頭螺柱、螺釘、緊定螺釘、螺母、墊圈等。abcd9圖示一v帶傳動，小帶輪為主動輪，轉(zhuǎn)向?yàn)轫槙r(shí)針。a、c和b、d分別是v帶繞入點(diǎn)和繞出點(diǎn)。試問：1)在哪個(gè)點(diǎn)上帶速大于帶輪圓周速度？2)在哪個(gè)點(diǎn)上帶速等于帶輪圓周速度？3)在哪個(gè)點(diǎn)上帶速小于帶輪圓周速度？（4分)解：1）d點(diǎn)上帶速大于帶輪圓周速度 （1分）2）a、c點(diǎn)上帶速等于帶輪圓周速度（2分）3）b點(diǎn)上帶速小于帶輪圓周速度 （1分）2聯(lián)接螺紋既滿足的自鎖條件，為什么還要加防松裝置？試舉出兩種常用防松原理的防松裝置。（4分

10、)螺紋聯(lián)接的自鎖作用只有在靜載荷下才是可靠的，在振動和變載荷下，會產(chǎn)生自動松脫的現(xiàn)象，因此需采用防松裝置。（2分）例：（1）摩擦防松，用彈簧墊圈。2）機(jī)械防松，用開口銷與六角開槽螺母。10. 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(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，如自行車前軸。 （2）僅受轉(zhuǎn)矩t的軸傳動軸，只傳遞運(yùn)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(yùn)動和轉(zhuǎn)矩作用，如減速器的輸出軸11.普通孔與絞制孔的區(qū)別：普通孔：通孔加工精度要求低，結(jié)構(gòu)簡單，拆裝方便，不受連接件限

11、制，應(yīng)用廣泛鉸制孔：孔和螺栓桿采用基孔制過渡配合（h7/m6、h7/n6），能精確固定被連接件的相對位置，能承受橫向載荷，孔的加工精度要求高四、（17分）圖示為由圓錐齒輪和斜齒圓柱齒輪組成的傳動系統(tǒng)。已知：軸為輸入軸，轉(zhuǎn)向如圖所示，輸出軸功率p5kw，轉(zhuǎn)速n157rpm，各輪齒數(shù)為：z1=25，z2=60，z3=22，z4=84，設(shè)效率為100。（1） 在圖中標(biāo)出各輪轉(zhuǎn)向，并計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)矩。（2） 為使2、3兩輪的軸向力方向相反，確定并在圖中標(biāo)出3、4兩輪的螺旋方向。（3） 在圖中標(biāo)出2、3兩輪在嚙合點(diǎn)處所受各分力(、fr、fx)的方向。解：（1）各軸轉(zhuǎn)向如圖所示。 3分 1分 1分(rpm)

12、 （rpm） （nm） (nm) (nm) （2） 3輪左旋，4輪右旋。 （3） 2、3兩輪的各分力方向如圖所示。 五、受力分析題（12）在圖示傳動系統(tǒng)中，1、5為蝸桿，2、6為蝸輪，3、4為斜齒圓柱齒輪，7、8為直齒錐齒輪。已知蝸桿1為主動，錐齒輪8轉(zhuǎn)動方向如圖。為使各中間軸上齒輪的軸向力能互相抵消一部分。試問：(1)標(biāo)出蝸桿1的轉(zhuǎn)動方向；(2)標(biāo)出斜齒圓柱齒輪3、4和蝸輪2、6的螺旋線方向；(3)畫出1、4、6、7輪的各分力圖。fa7fr7ft7ft6fa6fr6(1)標(biāo)出蝸桿1的轉(zhuǎn)動方向 (1分)(2)標(biāo)出斜齒圓柱齒輪3、4和蝸輪2、6的螺旋線方向；（每個(gè)0.5分，共2分）fa4ft4fr4(3)畫出1、4、6、7輪的各分力圖。ft1fa1fr11、6 每個(gè)力1分，共6分； 4、7每個(gè)力0.5分，共3分六、用文字說明軸系結(jié)構(gòu)的錯(cuò)誤所在。（答對5個(gè)為10分,答錯(cuò)一個(gè)倒扣1分)1） 軸肩過高，無法拆卸軸承2） 套筒頂不住齒輪（過定位），應(yīng)使輪轂的長度稍大于軸段長3） 鍵過長，套筒無法裝入4） 套筒過高，右側(cè)軸承拆卸困難5） 缺少調(diào)整墊片，無法調(diào)整軸承游隙6） 箱體端面加工面與非加工面沒有分開7） 精加工面過長且裝拆軸承不便8） 靜止件與轉(zhuǎn)動件接觸（軸與端蓋）9） 聯(lián)軸器空未打通1