機(jī)械設(shè)計(jì)期末考試題

1、 機(jī)械設(shè)計(jì)試題一、 選擇填空題1. 在循環(huán)變應(yīng)力作用下，下面應(yīng)力中影響疲勞強(qiáng)度的主要因素是 。A.最大應(yīng)力smax B.最小應(yīng)力sminC.平均應(yīng)力sm D.應(yīng)力幅sa2蝸桿蝸輪傳動中，其傳動比i的計(jì)算錯誤的是 。A.in1/n2 B. i=Z2/Z1 C. i=d2/d1 3一對漸開線圓柱齒輪傳動，其大小齒輪的分度圓直徑不同，小齒輪1齒面硬度較高，則大小齒輪的齒面接觸應(yīng)力sH1與sH2關(guān)系為_。A.接觸應(yīng)力sH1sH2 B.接觸應(yīng)力sH1sH2 C.接觸應(yīng)力sH1sH24. 在圓錐齒輪和圓柱齒輪的二級傳動機(jī)構(gòu)中，通常將圓錐齒輪安排在 。A高速級 B.低速級 C.都可以5在轉(zhuǎn)速一定的情況下，要

2、減輕鏈傳動的不均勻性和動載荷，應(yīng) 。A增大鏈節(jié)距和鏈輪齒數(shù) B增大鏈節(jié)距，減小鏈輪齒數(shù)C.減小鏈節(jié)距和鏈輪齒數(shù)D.減小鏈節(jié)距，增大鏈輪齒數(shù)6.齒輪的疲勞點(diǎn)蝕通常首先出現(xiàn)在 。7.為提高軸的剛度，應(yīng)采取 的措施。A合金鋼代替碳素鋼 B.用球墨鑄鐵代替碳素鋼 C.提高軸表面質(zhì)量 D.增大軸徑8蝸桿傳動的材料配對為鋼制蝸桿和青銅蝸輪，則在動力傳動中應(yīng)該由 的強(qiáng)度來決定蝸桿傳動的承載能力。A.蝸桿 B.蝸輪 C.蝸桿和蝸輪 D.蝸桿或蝸輪9.一組同型號的軸承在同樣條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，其可靠度為 時(shí)能夠達(dá)到或超過的壽命稱為滾動軸承的基本額定壽命 。10.普通平鍵工作中，其工作面是 ，其主要的失效形式是 和 。1

3、1.中等轉(zhuǎn)速載荷平穩(wěn)的滾動軸承正常失效形式為 。A.磨損 B.膠合 C.疲勞點(diǎn)蝕 D.永久變形12同一V帶傳動用在減速時(shí)（小帶輪為主動輪）和用在增速時(shí)（大帶輪為主動輪）相比較，若主動輪轉(zhuǎn)速不變，則傳動所傳遞的功率較大的是_。13帶傳動在工作過程中，帶內(nèi)所受的應(yīng)力有松邊應(yīng)力、緊邊應(yīng)力、 和 ，帶的最大應(yīng)力發(fā)生在 。14.在軸的計(jì)算中，軸徑的初步估算是按照 確定的。A抗彎強(qiáng)度 B.抗扭強(qiáng)度 C.軸段的長度 D.軸段上零件的孔徑15.下列四種型號的滾動軸承，只能承受徑向載荷的是 。A6208 B.N208 C.30208 D.51208二、分析簡述題(共28分)1.設(shè)計(jì)一對閉式軟齒面直齒輪傳動，如果

4、其它參數(shù)都一樣，齒數(shù)與模數(shù)有兩種方案：（a）m=4mm，z1=20，z2=60；（b）m=2mm，z1=40，z2=120。試問：1）兩種方案的接觸強(qiáng)度是否相同？彎曲強(qiáng)度是否相同？2）若兩種方案的彎曲強(qiáng)度都能滿足，則哪種方案比較好？為什么？（8分）4. 帶傳動的主要失效形式有那些？帶傳動工作時(shí)為什么會出現(xiàn)彈性滑動的現(xiàn)象？彈性滑動會引起什么樣的后果？彈性滑動可否避免？（8分）三. 一軸用同一型號一對角接觸球軸承支承。已知 Fr1 2000N ， Fr2 1000N ，該軸所受軸向載荷FA 800N （指向軸承 1 ），要求按正裝情況：（ 1 ）畫出結(jié)構(gòu)示意圖，并在圖上標(biāo)出內(nèi)部軸向力 Fs1 、

5、Fs2 的方向；（ 2 ）計(jì)算軸承的軸向載荷 Fa1 、 Fa2 的大小。（取Fs=0.68Fr）（6分）四 如圖所示為圓柱齒輪蝸桿傳動，已知斜齒輪1的轉(zhuǎn)動方向和斜齒輪2的輪齒旋向，求（1）標(biāo)出齒輪2所受軸向力Fa2的方向,齒輪1的輪齒旋向；（2）為使蝸桿軸上的齒輪2與蝸桿3所產(chǎn)生的軸向力相互抵消一部分，試確定并標(biāo)出蝸桿3輪齒的旋向，并標(biāo)出蝸輪4的旋向和旋轉(zhuǎn)方向；（3）在蝸桿蝸輪嚙合處標(biāo)出蝸桿所受的軸向力Fa3，圓周力Ft3和徑向力Fr3的方向。（表示垂直紙面向里，表示垂直紙面向外）(12分)五有一儲氣罐，罐蓋用12個M20的普通螺栓（小徑，）均布聯(lián)接。安裝時(shí)每個螺栓的預(yù)緊力F¢=1

6、8000N，氣罐內(nèi)徑D=400mm，氣壓p=1MPa，螺栓采用45鋼，許用拉應(yīng)力160Mpa，螺栓的相對剛度，試求（1）單個螺栓的總拉力F0（2）試校核螺栓強(qiáng)度（取計(jì)算直徑dc=d1）。（12分）六、一深溝球軸承6214所受徑向載荷Fr3600N，軸向載荷Fa1300N，轉(zhuǎn)速n2900rmin，載荷平穩(wěn)，其基本額定動載荷C60800N，若預(yù)期壽命Lh8000小時(shí)，試校核該軸承的壽命。（已知判斷系數(shù)e0.22，當(dāng)FaFre時(shí)，X1，Y0；當(dāng)FaFr e時(shí)， X0.56，Y1.99）（12分）機(jī)械設(shè)計(jì)試卷一、單項(xiàng)選擇題1、普通平鍵的截面尺寸是根據(jù) 按標(biāo)準(zhǔn)選擇的。 【 】A傳遞轉(zhuǎn)矩的大小 B. 輪轂

7、的長度 C. 軸的直徑2、V帶傳動設(shè)計(jì)中，限制小帶輪的最小直徑主要是為了 。 【 】A限制彎曲應(yīng)力 B. 使結(jié)構(gòu)緊湊 C.限制帶輪包角3、為了制造、測量方便，取三角帶的 作為它的公稱長度。 【 】A內(nèi)周長 B. 節(jié)線長 C. 外周長4、角接觸球軸承和圓錐磙子軸承的軸向承載能力隨接觸角的增大而 。 【 】A增大 B. 減少 C. 不便5、鏈傳動中，鏈條的節(jié)數(shù)最好為 ，而鏈輪齒數(shù)為 。 【 】A奇數(shù)，偶數(shù) B.偶數(shù)，奇數(shù) C. 5的倍數(shù)，偶數(shù)6、按純扭矩設(shè)計(jì)計(jì)算的軸徑，一般作為軸的 直徑。 【 】A最細(xì)端 B. 最大 C. 平均7、既傳遞轉(zhuǎn)矩，又傳遞彎矩的軸稱為 。 【 】A心軸 B. 轉(zhuǎn)軸 C.

8、 傳動軸8、聯(lián)接用的螺紋一般采用 螺紋，而傳動用的螺紋一般采用 螺紋。 【 】A. 三角形，梯形 B. 梯形，三角形 C. 其它，三角形9、非液體摩檫滑動軸承設(shè)計(jì)中，限制壓強(qiáng)的目的是 。 【 】A.防止因壓力過大而發(fā)熱；B.防止?jié)櫥蛿D出，軸瓦過渡磨損；C.防止因摩擦力矩大而起動難。10、在滾動軸承的組合設(shè)計(jì)中，雙支點(diǎn)單向固定方式適合于 。 【 】A跨距小，溫升小的軸；B跨距大，溫升大的軸；C跨距大，溫升小的軸。11、一對鋼制標(biāo)準(zhǔn)齒輪嚙合傳動時(shí)，兩輪的 ， 。 【 】 A相等，不想等 B相等，不一定 C不一定，不一定12、當(dāng)兩軸具有一定的相對偏移量，且載荷較平穩(wěn)，要求傳遞較大扭矩時(shí)，用 。 【

9、 】 A齒輪聯(lián)軸器 B凸緣聯(lián)軸器 C彈性柱銷聯(lián)軸器13、滾動軸承壽命是在一定的可靠度下規(guī)定的，一般當(dāng)可靠度是90%時(shí)，能達(dá)到或超過的壽命稱為滾動軸承的 ，所受載荷稱為滾動軸承的 。 【 】 A預(yù)期壽命，預(yù)期載荷 B最大壽命，最大載荷 C額定壽命，額定動載荷14、蝸桿傳動的效率一般較其它傳動低，這主要是因?yàn)樵谖仐U傳動中 。 【 】A蝸輪速度很低 B蝸桿頭數(shù)很少 C蝸輪蝸桿的相對滑動速度很大15、有一汽缸蓋螺栓聯(lián)接，若汽缸內(nèi)氣體壓力在02Mpa之間循環(huán)變化，則螺栓中的應(yīng)力變化規(guī)律為 。 【 】A對稱循環(huán)變應(yīng)力 B脈動循環(huán)變應(yīng)力 C非對稱循環(huán)變應(yīng)力散熱 二、填空題16、齒輪傳動的主要失效形式有： 。

10、17、閉式蝸桿傳動需要進(jìn)行熱平衡計(jì)算，其主要原因是： 。18、帶傳動中，彈性滑動與打滑的區(qū)別是： 。19、滑動軸承常用的材料有： 。 20、論述鏈傳動的主要特點(diǎn)： 。四、計(jì)算題25、如圖所示，軸上裝有一斜齒圓柱齒輪，軸支承在一對正裝的軸承上。齒輪輪齒上受到圓周力Fte=8100N，徑向力Fre=3052N，軸向力Fae=2170N，轉(zhuǎn)速n=300 r/min，載荷系數(shù)fP=1.2。試計(jì)算兩個軸承的基本額定壽命(以小時(shí)計(jì))。(想一想：若兩軸承反裝，軸承的基本額定壽命將有何變化?)（有關(guān)數(shù)據(jù)：，軸承，。當(dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)，。 內(nèi)部軸向力 ， ） 26、圖示為某起重設(shè)備的減速裝置。已知各輪齒數(shù)z1=z2=

11、20，z3=60，z4=2，z5=40，輪1轉(zhuǎn)向如圖所示，卷筒直徑D=136mm。試求：(1)此時(shí)重物是上升還是下降?(2)設(shè)系統(tǒng)效率=0.68，為使重物上升，施加在輪1上的驅(qū)動力矩T1=10N·m，問重物的重量是多少? 26 27五、改錯題27、指出下面軸系結(jié)構(gòu)圖中的錯誤并改正。28、圖中所示為帶傳動的張緊方案，試指出其不合理之處，并改正。北京機(jī)械工業(yè)學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)考題與答案一、 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(yīng)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。

12、（ 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(jì)蝸桿傳動時(shí)，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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的，把所選項(xiàng)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 。A）提高 B）不變 C）降低7設(shè)計(jì)時(shí)鍵的截面尺寸通常是根據(jù) D 從標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)力只能由變載荷產(chǎn)生 B）靜載荷不能產(chǎn)生變應(yīng)力 C）變應(yīng)力是由靜載荷產(chǎn)生 D）變應(yīng)力是

13、由變載荷產(chǎn)生，也可能由靜載荷產(chǎn)生9從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)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(yīng)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，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

14、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(jì)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(qiáng)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(jī)械防松 和 其它防松 。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(qiáng)度設(shè)計(jì)？在設(shè)計(jì)中如何應(yīng)用？答：一個機(jī)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(jì)中的應(yīng)用有二：一是使各部分等強(qiáng)度，

15、避免某些部分強(qiáng)度過大，浪費(fèi)材料；二是故意設(shè)置薄弱環(huán)節(jié)，過載時(shí)失效，使其它部分在過載時(shí)不致于損壞而得到保護(hù)。17什么是機(jī)械零件的失效？答：機(jī)械零件由于某種原因不能正常工作，叫失效。18滑動軸承計(jì)算中，計(jì)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)，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

16、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(jī)械零件的計(jì)算準(zhǔn)則？常用的機(jī)械零件的計(jì)算準(zhǔn)則有那些？ 答：機(jī)械零件的計(jì)算準(zhǔn)則就是為防止機(jī)械零件的失效而制定的判定條件，常用的準(zhǔn)則有強(qiáng)度準(zhǔn)則、剛度準(zhǔn)則、壽命準(zhǔn)則、振動穩(wěn)定性準(zhǔn)則、可靠性準(zhǔn)則等？五、分析題（有2小題，每題6分,共12分） 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)

17、聯(lián)接的緊密性要求，要求殘余預(yù)緊力QP1.5F.試分析預(yù)緊力QP應(yīng)控制在什么范圍內(nèi)才能滿足此聯(lián)接的要求? 解 1.計(jì)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(jì)算允許的螺釘最大總拉力 Q（2分） 螺釘材料性能等級為5.6級， ss300MPa，許用應(yīng)力s= ss/S300/1.5200MPa.由強(qiáng)度條件 sca1.3Q/( pd2/4)sQpd2s/4/1.3 p×13.8352×200/4/1.323127.83 N 3.求預(yù)緊力 Qp的允

18、許范圍（2分） 1)按螺釘強(qiáng)度條件求允許的最大預(yù)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(yù)緊力，根據(jù)聯(lián)接緊密性要求，QP1.5F QPQp- Cm /（Cb +Cm ）F=Qp-0.8F1.5F 即 Qp1.5F十0.8F2.3Fl1760.52 N 由以上計(jì)算結(jié)果可知，預(yù)緊力Qp應(yīng)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×

19、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×n2/(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(jì)算題（有2小題，每

20、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(jì)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°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(dāng)量動載荷P1和P2。圖2 第六大題第23小題答案圖解:(1)計(jì)算軸承的軸向載荷S1=0.68R1=0.68×2000=1360 NS2=0.68R2=0.68&

21、#215;4000=2720 NS1、S2方向見圖2 因?yàn)镕a+ 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(jì)算軸承的當(dāng)量動載荷軸承1 A1/R1=3520/2000=1.76e=0.68,則取 X1=0.41,Y1=0.87 P1=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 P

22、2=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(shí)小帶輪上包角a1=120°，求：（1）有效拉力Fe；（2）緊邊拉力F1；（3）當(dāng)量摩擦系數(shù)f。解:有效拉力Fe =1000P/v=1000×8/10=800 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(dāng)量摩擦系數(shù)f¢=ln(F1/F2)/=ln2/(3.14×120/180) =0

23、.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）答:錯誤處見圖3（改正的圖未示出鍵的位置應(yīng)與齒輪處在同一直線上，而且結(jié)構(gòu)不正確；軸承蓋孔徑應(yīng)大于軸徑，避免接觸；此處不應(yīng)有鍵聯(lián)接；軸長應(yīng)短于輪轂長度，保證軸套壓緊齒輪；軸應(yīng)有軸環(huán)，使齒輪定位；軸承應(yīng)正裝；軸不應(yīng)與軸承蓋相碰，且不需這么長；左右兩軸承蓋與箱體間應(yīng)

24、有調(diào)整墊片；兩軸承內(nèi)側(cè)應(yīng)加封油環(huán)；箱體加工面與非加工面未分開。7機(jī)械設(shè)計(jì)試卷一、單項(xiàng)選擇題1、普通平鍵的截面尺寸是根據(jù) 按標(biāo)準(zhǔn)選擇的。 【 C 】A傳遞轉(zhuǎn)矩的大小 B. 輪轂的長度 C. 軸的直徑2、V帶傳動設(shè)計(jì)中，限制小帶輪的最小直徑主要是為了 。 【 A 】A限制彎曲應(yīng)力 B. 使結(jié)構(gòu)緊湊 C.限制帶輪包角3、為了制造、測量方便，取三角帶的 作為它的公稱長度。 【 B 】A內(nèi)周長 B. 節(jié)線長 C. 外周長4、角接觸球軸承和圓錐磙子軸承的軸向承載能力隨接觸角的增大而 。 【 A 】A增大 B. 減少 C. 不便5、鏈傳動中，鏈條的節(jié)數(shù)最好為 ，而鏈輪齒數(shù)為 。 【 B 】A奇數(shù)，偶數(shù) B.

25、偶數(shù)，奇數(shù) C. 5的倍數(shù)，偶數(shù)6、按純扭矩設(shè)計(jì)計(jì)算的軸徑，一般作為軸的 直徑。 【 A 】A最細(xì)端 B. 最大 C. 平均7、既傳遞轉(zhuǎn)矩，又傳遞彎矩的軸稱為 。 【 B 】A心軸 B. 轉(zhuǎn)軸 C. 傳動軸8、聯(lián)接用的螺紋一般采用 螺紋，而傳動用的螺紋一般采用 螺紋。 【 A 】A. 三角形，梯形 B. 梯形，三角形 C. 其它，三角形9、非液體摩檫滑動軸承設(shè)計(jì)中，限制壓強(qiáng)的目的是 。 【 B 】A.防止因壓力過大而發(fā)熱； B.防止?jié)櫥蛿D出，軸瓦過渡磨損；C.防止因摩擦力矩大而起動難。10、在滾動軸承的組合設(shè)計(jì)中，雙支點(diǎn)單向固定方式適合于 。 【 A 】A跨距小，溫升小的軸；B跨距大，溫升大

26、的軸；C跨距大，溫升小的軸。11、一對鋼制標(biāo)準(zhǔn)齒輪嚙合傳動時(shí)，兩輪的 ， 。 【 B 】 A相等，不想等 B相等，不一定 C不一定，不一定12、當(dāng)兩軸具有一定的相對偏移量，且載荷較平穩(wěn)，要求傳遞較大扭矩時(shí)，用 ?！?A 】 A齒輪聯(lián)軸器 B凸緣聯(lián)軸器 C彈性柱銷聯(lián)軸器13、滾動軸承壽命是在一定的可靠度下規(guī)定的，一般當(dāng)可靠度是90%時(shí)，能達(dá)到或超過的壽命稱為滾動軸承的 ，所受載荷稱為滾動軸承的 。 【 C 】 A預(yù)期壽命，預(yù)期載荷 B最大壽命，最大載荷 C額定壽命，額定動載荷14、蝸桿傳動的效率一般較其它傳動低，這主要是因?yàn)樵谖仐U傳動中 。 【 C 】A蝸輪速度很低 B蝸桿頭數(shù)很少 C蝸輪蝸桿的

27、相對滑動速度很大15、有一汽缸蓋螺栓聯(lián)接，若汽缸內(nèi)氣體壓力在02Mpa之間循環(huán)變化，則螺栓中的應(yīng)力變化規(guī)律為 。 【 B 】A對稱循環(huán)變應(yīng)力 B脈動循環(huán)變應(yīng)力 C非對稱循環(huán)變應(yīng)力散熱 二、填空題16、齒輪傳動的主要失效形式有：輪齒折斷;齒面磨損;齒面點(diǎn)蝕;齒面膠合;塑性變形 。17、閉式蝸桿傳動需要進(jìn)行熱平衡計(jì)算，其主要原因是：蝸桿傳動由于效率低，所以發(fā)熱量大。在閉式傳動中，如果產(chǎn)生的熱量不能及時(shí)散逸，將因油溫不斷升高而使?jié)櫥拖♂?，從而增大摩擦損失，甚至發(fā)生膠合。所以必須根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量1等于同時(shí)間內(nèi)的散熱量2的條件進(jìn)行熱平衡計(jì)算，以保證油溫穩(wěn)定的處于規(guī)定的范圍內(nèi) 。18、帶傳動中，彈

28、性滑動與打滑的區(qū)別是：由于帶的彈性變形而引起的帶與帶輪間的滑動，稱為帶傳動的彈性滑動。這是帶傳動正常工作時(shí)固有的特性。打滑是由于工作載荷過大帶與帶輪間的顯著相對滑動，是帶的失效形式之一，應(yīng)當(dāng)避免。19、滑動軸承常用的材料有：軸承合金,如ZSnSb11Cu6;錫青銅,如ZCuSn10P1;鑄鐵,HT200。20、論述鏈傳動的主要特點(diǎn)：與帶傳動相比，鏈傳動效率高，平均傳動比準(zhǔn)確，無滑動和打滑現(xiàn)象；與齒輪傳動相比，鏈傳動制造與安裝精度要求較低 。三、綜合題齒輪傳動蝸桿傳動帶傳動鏈傳動螺旋傳動傳遞功率大小中大大效率高低中中高單級傳動比中大中中-中心距小小大大-傳動精度高高中中高21、 比較以下幾種傳動

29、的傳動性能，并填入下表中（高、中、低等）。22、請標(biāo)出以下鏈傳動的合理轉(zhuǎn)動方向。23、圖示為三級減速裝置傳動方案簡圖，要求總傳動比i=50，這樣布置是否合理?為什么?試畫出合理的傳動方案簡圖(不采用蝸桿傳動)。、：電動機(jī)和齒輪軸的減速連接應(yīng)選用帶傳動，可緩沖振動與噪音。：為保證準(zhǔn)確的傳動比，處的二級減速應(yīng)選用圓柱齒輪，如選用斜齒輪，還可通過齒輪旋向抵消軸向力。24、圖示傳動中，已知小圓錐齒輪的轉(zhuǎn)向，現(xiàn)想托起重物Q，問蝸桿的螺旋線方向如何？并在圖上標(biāo)出蝸輪蝸桿和圓錐齒輪在嚙合點(diǎn)各輪所受三個力的方向。 23 24四、計(jì)算題25、如圖所示，軸上裝有一斜齒圓柱齒輪，軸支承在一對正裝的軸承上。齒輪輪齒上

30、受到圓周力Fte=8100N，徑向力Fre=3052N，軸向力Fae=2170N，轉(zhuǎn)速n=300 r/min，載荷系數(shù)fP=1.2。試計(jì)算兩個軸承的基本額定壽命(以小時(shí)計(jì))。(想一想：若兩軸承反裝，軸承的基本額定壽命將有何變化?)（有關(guān)數(shù)據(jù)：，軸承，。當(dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)，。 內(nèi)部軸向力 ， ）解：求，求，26、圖示為某起重設(shè)備的減速裝置。已知各輪齒數(shù)z1=z2=20，z3=60，z4=2，z5=40，輪1轉(zhuǎn)向如圖所示，卷筒直徑D=136mm。試求：(1)此時(shí)重物是上升還是下降?(2)設(shè)系統(tǒng)效率=0.68，為使重物上升，施加在輪1上的驅(qū)動力矩T1=10N·m，問重物的重量是多少? 解：，因蝸

31、桿右旋，所以重物上升。五、改錯題(每小題5分，共10分)27、指出下面軸系結(jié)構(gòu)圖中的錯誤并改正。鍵的布置無法安裝連軸器；端蓋處應(yīng)有軸肩；端蓋與箱體間應(yīng)有墊圈；端蓋與軸連接處應(yīng)有密封圈；安裝軸承處應(yīng)有軸肩；套筒高度不能高于軸承內(nèi)圈高度；與齒輪配合的軸的長度應(yīng)略小于齒輪寬度；軸承內(nèi)圈應(yīng)有定位軸肩；端蓋卡緊端高度應(yīng)小于軸承內(nèi)圈高度。28、圖中所示為帶傳動的張緊方案，試指出其不合理之處，并改正。機(jī)械設(shè)計(jì)試卷一、單項(xiàng)選擇題 1、在常用螺旋傳動中，傳動效率最高的-螺 紋 。 【 】 A.三角形B.梯 形C.鋸齒形 D.矩形2、兩個被聯(lián)接件不太厚時(shí)，宜采用 - 連接。 【 】 A.雙頭螺柱B.螺拴C.螺釘

32、D.緊定螺釘3、平鍵聯(lián)接如不能滿足強(qiáng)度條件要求時(shí)，可在軸上安裝一對平鍵，使它們沿圓周相隔-。 【 】 A. 90度B. 120度 C. 135度D. 180度4、設(shè)計(jì)鏈傳動時(shí)鏈節(jié)數(shù)最好-。 【 】 A.偶數(shù) B.奇數(shù) C.質(zhì)數(shù) D.鏈輪齒數(shù)的整數(shù)倍。5、蝸桿傳動的主要失效形式是-。 【 】 A. 齒面疲勞點(diǎn)蝕B. 齒根的彎曲折斷C. 齒面的膠合和磨損D. 齒面的塑性變形6、V帶傳動設(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.限制帶輪包角 D.限制速度7、滾動軸承在基本額定動載荷C作用下，當(dāng)基本額定壽命為106轉(zhuǎn)時(shí)，其可靠度為 。 【 】 A.10% B.

33、 80% C.90% D. 99%8、對齒面硬度350HBS的閉式齒輪傳動，其主要失效形式是 。 【 】A. 輪齒折斷B. 齒面點(diǎn)蝕 C. 齒面膠合 D.齒面磨損9、既傳遞轉(zhuǎn)矩又承受彎矩的軸稱為 。 【 】 A.心軸B.傳動軸 C. 轉(zhuǎn)軸 D.曲軸10、為實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動，可選用 。 【 】A.螺旋機(jī)構(gòu) B.槽輪機(jī)構(gòu) C.帶傳動機(jī)構(gòu)D.鏈傳動機(jī)構(gòu)二、判斷題1、選用滑動軸承的潤滑油時(shí)，轉(zhuǎn)速越高，選用油的粘度越高。 （ ）2、蝸桿傳動，蝸桿頭數(shù)越少，傳動效率越低。 （ ）3、平鍵是靠鍵的兩側(cè)面來傳遞載荷。 （ ）4、鏈節(jié)距越大，鏈速也越不均勻。 （ ）5、螺紋的螺旋升角愈小，螺紋的自鎖性能愈好。 （

34、）6、帶傳動中的彈性滑動是可以防止的。 （ ）7、向心滑動軸承驗(yàn)算壓強(qiáng)P的實(shí)質(zhì)是控制軸承發(fā)熱量。 （ ）8、增大齒輪的模數(shù)，可以提高齒輪的接觸強(qiáng)度。 （ ）9、鍵是一種標(biāo)準(zhǔn)零件。 （ ）10、一般情況下，鏈傳動瞬時(shí)傳動比恒定。 （ ）三填空題1、閉式軟齒面齒輪傳動，一般應(yīng)按-強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，然后再校核-強(qiáng)度。2、閉式蝸桿傳動因?yàn)?所以要進(jìn)行熱平衡計(jì)算。 3、十字滑塊聯(lián)軸器屬于-聯(lián)軸器。4、在蝸桿傳動中，當(dāng)蝸桿與蝸輪軸交角為900時(shí)，蝸桿的軸向力與蝸輪的 大小相等，方向相反。5、帶速v 30m/s 是 一般用 來制造帶輪。 6、齒輪的齒形系數(shù)與 有關(guān)，齒形系數(shù)越大，輪齒的彎曲強(qiáng)度 越 。7、帶傳動

35、工作時(shí)，帶的最大應(yīng)力發(fā)生在 。8、滾動軸承的額定壽命是指可靠性為 的壽命。9、非液體摩擦滑動軸承常見的失效形式為 和 。10、花鍵聯(lián)接按其齒形不同，可分為 、 、花鍵聯(lián)接。四、簡答題1、鏈傳動與帶傳動相比較有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？2、軸上零件的軸向固定方法有哪些? 3、齒輪傳動的失效形式有那些？對開，閉式齒輪傳動設(shè)計(jì)準(zhǔn)則有什么區(qū)別？4、剖分式滑動軸承由哪幾個部分組成? 五、分析與作圖題1、 畫出帶傳動的應(yīng)力分布圖，并在圖上標(biāo)出1,2( 拉應(yīng)力)，c (離心應(yīng)力)和b1，b2(彎曲應(yīng)力)，最大應(yīng)力發(fā)生在什么部位？max =？2、圖示蝸桿-斜齒圓柱齒輪傳動，蝸桿主動，蝸桿轉(zhuǎn)向及螺旋線方向如圖，要求：（1）

36、畫出軸的轉(zhuǎn)向及蝸輪的螺旋線方向；（2） 要求軸上軸向力抵消一部分，定出齒輪、的螺旋線方向；（3） 在圖上畫出蝸輪及齒輪的各分力方向。 2題 3題3、分析圖示結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的錯誤。（用數(shù)字標(biāo)出并說明） 4、試指出下列圖中的錯誤結(jié)構(gòu)，并畫出正確的結(jié)構(gòu)圖。 螺釘聯(lián)接 雙楔鍵聯(lián)接 六、計(jì)算題如圖所示，已知軸承徑向載荷，軸承徑向載荷，軸向外載荷，軸承轉(zhuǎn)速，運(yùn)轉(zhuǎn)中有中等沖擊，室溫工作，預(yù)期壽命，選用軸承型號，已查得，時(shí)，時(shí)，試計(jì)算軸承壽命是否滿足要求。 機(jī)械設(shè)計(jì)練習(xí)題1 一、填空題及選擇填空題（27分，每空1分）1當(dāng)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

37、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=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 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。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帶輪輪槽的兩側(cè)面夾角則 b 。 a.大于40º b.小于40º c. 等于40

38、6;。5. 傳動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，F(xiàn)max就越大。當(dāng)傳遞的外載荷超過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最主要的失效形式是齒面疲勞點(diǎn)蝕；高速重載齒輪傳動易發(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、頻繁起動的傳動中。7. 下列齒輪參

39、數(shù)中，對齒形系數(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)8. 按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/292-93規(guī)定，型號7212 C/DB軸承的類型為 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。9. 對于轉(zhuǎn)動的滾動軸承,其主要失效形式是 疲勞點(diǎn)蝕 , 對于不轉(zhuǎn)動、低速或擺動的軸承，主要失效形式是 局部塑性變形 , 對于高速軸承， 發(fā)熱以至膠合 是其主要失效形式。10. 滑動軸承一般由軸頸、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、問答題（24分,每小題4分）1. 齒向載

40、荷分布系數(shù)K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？K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2) 軸、軸承及機(jī)體的剛度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. 試述齒輪傳動的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則評分標(biāo)準(zhǔn)：以下4點(diǎn)各點(diǎn)1分（1）軟齒面閉式齒輪傳動：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：通常先按齒根

41、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，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：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。4給出滾動軸承的當(dāng)量靜載荷P0的定義。當(dāng)量靜載荷是

42、一個假想載荷，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同滾動軸承相比，液體摩擦滑動軸承有哪些特點(diǎn)？評分標(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；2) 精度高；滾動軸承工作一段時(shí)間后，旋轉(zhuǎn)精度3) 滑動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，緩和沖擊。5) 滑動軸承的徑向尺寸比滾動軸承的小。6) 起動摩擦阻力較大。6在一些基本假設(shè)條件下，流體形成動壓的必

43、要條件是什么？評分標(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)+圓柱蝸桿傳動系統(tǒng)，已知蝸桿傳動的模數(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1.0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

44、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，傳動裝置總的傳動效率為 =0.5，試計(jì)算出電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩Tm應(yīng)是多少？（2分）4）若蝸輪軸采用如圖b所示的兩個角接觸軸承7209 C支撐形式, L=100mm，蝸桿傳動效率1 = 0.7，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2 = 0.8，軸承7209 C的基本額定動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

45、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）1）蝸桿轉(zhuǎn)：1*50/(3.14*D)=50/(3.14*0.25)=63.69(轉(zhuǎn)) （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）寫出公式得1分，結(jié)論正確得1分。 結(jié)論：該機(jī)構(gòu)滿足自鎖性條件。3）寫出公式得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)果正確得1分。2圖c所示為一托架，20kN的載荷作用在托架寬度方向的對稱線上，用四個螺栓將托架連接在一鋼制橫梁上，螺栓的相對剛度為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=12.71×106mm3）（7分）2）若受力最大螺栓處接合面間的殘余預(yù)緊力