機(jī)械設(shè)計(jì)考研考試試題及答案匯總

1、一、簡(jiǎn)答題 （本大題共4小題，總計(jì)26分）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)、變載以及溫度變化大時(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

2、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）1、鏈前進(jìn)速度變化吼，=土?荷不穩(wěn)定紈 理上下垂直速度變化由端=*CS月橫向振動(dòng)，共振原因使畦產(chǎn)生動(dòng)載荷-3、瞬時(shí)嚙舍的相對(duì)速度弓I起沖擊、動(dòng)

3、載荷。中 由于舞條松抱，起動(dòng)，制動(dòng)，反轉(zhuǎn)，突然超載卸載出現(xiàn)沖擊、動(dòng)載 荷n小鏈輪的齒數(shù)不宜過小和鏈條節(jié)距不宜過大。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 。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ZKZ2 , b1b2,其齒面接觸應(yīng)力的大小為AA. bH1=bH2 B. bH1bH2 C. a

4、H1eeF r 2YXYXY10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,F=rii2Y60002 x 1.5=2000S = 土 = 550022Y2 x 1.5方向如圖所示。S + FA = 5000N e =，得：X1 =，Y1P2 = fd (X2 Fr2 + Y2Fa2) = 16500 NP1 = fd (X1 Fr1 + Y1 Fa1) = X6000 + X2500 = 6150 NP1，用P2計(jì)算軸承壽命。4）計(jì)算軸承壽命L10

5、h106x60 x 50097800 )103116500 )12562 h2、一牽曳鉤用2個(gè)M10（d1=8.376mm）的普通螺栓固定于機(jī)體上，如圖所示。已知接合面間摩擦系數(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as=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= (6分)許用應(yīng)力：360/3=120MPa預(yù)緊力為d *SEZ由公式v n 求出預(yù)緊力：F =最大牽引力與預(yù)緊力關(guān)系公式為fZm - KfR最大牽引力為R=1271N得分五、改錯(cuò)題 （本題10分）試分析如圖所示軸系結(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，

6、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)試題及答案一、填空題及選擇填空題（27分，每空1分）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)和同時(shí)存在的現(xiàn)象，這種摩擦狀態(tài)稱為。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 ,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。滿足b.不滿足導(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)行耐磨性計(jì)算；半圓鍵的缺點(diǎn)是，所以主要適用于軸端。作為標(biāo)準(zhǔn)普通帶工作面的兩側(cè)面夾角為e=40，相應(yīng)的V帶輪 TOC o 1-5 h

7、 z 輪槽的兩側(cè)面夾角則。a.大于40b.小于40c.等于40。 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，F(xiàn)max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。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。下列齒輪參數(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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/292-93規(guī)定，型號(hào)7212

8、 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 =。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?；瑒?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、問答題（24分,每小題4分）齒向載荷分布系數(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試述齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。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。給出滾動(dòng)軸承的當(dāng)量靜載荷P0的定義。同滾動(dòng)軸承相比，液體摩擦滑動(dòng)軸承有哪些特點(diǎn)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

9、、分析計(jì)算題（29分，第一小題19分，第二小題10分）-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)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）若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）若重物W=4kN，傳動(dòng)裝置總的傳動(dòng)

10、效率為n =，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 =，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n2=，軸承7209 C的基本額定動(dòng)載荷和基本額定靜載荷分別為。= 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)丫分別為和，fT=，fP=，試計(jì)算軸承II的 壽命Lh為多少小時(shí)（10分）圖制重物升降裝置傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖圖蝸輪軸的軸承支撐簡(jiǎn)圖用四個(gè)螺栓將托架連接在一鋼制橫梁上，螺栓圖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，

11、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=X106mm3） （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。I冬lu托架（圖中尺寸單位：mm）（3分） 四、結(jié)構(gòu)題（20分）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）圖d和圖e為凸緣聯(lián)軸器的兩個(gè)半聯(lián)軸器的將

12、兩根軸連接起來的兩種形式的部分結(jié)構(gòu)，請(qǐng)將未畫出的其余部分補(bǔ)全，成為完整的結(jié)構(gòu)。（5分）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=。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)、更換該減速器的齒輪。已知重新設(shè)計(jì)得到的齒輪模數(shù)m=,小齒輪齒頂圓直徑da1=69mm,齒根圓直徑df1 =， 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、填空題及選擇填空題（27分，每空1分）當(dāng)動(dòng)壓潤(rùn)滑條件

13、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。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8=15,螺紋副材料的當(dāng)量摩擦系數(shù) f =,經(jīng)計(jì)算該螺紋副a自鎖性要求。a.滿足b.不滿足導(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(duì)軸強(qiáng)度削弱較大，所以主要適用于軸端。作為標(biāo)準(zhǔn)普通帶工作面的兩側(cè)面夾角為e=40，相應(yīng)的V帶輪輪槽的兩側(cè)面夾角則b 。a.大于40 b.小于40 c.等于40。傳動(dòng)帶所能傳遞的最大有效圓周力Fmax

14、與初拉力F0、帶在小帶輪 上的包角a1、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能力時(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）。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。下列齒輪參數(shù)中，對(duì)齒形系數(shù)YF沒有影響的是 e 。a.齒數(shù) b.變

15、位系數(shù) c.齒頂高系數(shù)d.壓力角 e.模數(shù)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。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。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、問答題（24分,每小題4分）齒向載荷分布系數(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KP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)

16、。（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t2）軸軸承及機(jī)體的剛度t3）齒輪在軸上的布置一一合理選擇4）輪齒的寬度一一設(shè)計(jì)時(shí)合理選擇5）采用軟齒面一一通過跑合使載荷均勻6）硬齒面齒輪一一將齒端修薄、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。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）開式齒輪傳動(dòng)

17、：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%）。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(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的軸一一心軸，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）既受彎矩又受轉(zhuǎn)矩的軸一一轉(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。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)體與滾道接觸處的塑性變形總量與實(shí)際載荷作用下的塑

18、性變形總量相同。（4分）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1 2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3）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，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。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

19、;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）-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)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）若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）若重

20、物W=4kN，傳動(dòng)裝置總的傳動(dòng)效率為n =，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 =，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n2=，軸承7209 C的基本額定動(dòng)載荷和基本額定靜載荷分別為。= 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)丫分別為和，fT=，fP=，試計(jì)算軸承II的 壽命Lh為多少小時(shí)（10分）圖虱重物升降裝置傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖圖吼蝸輪軸的軸承支撐簡(jiǎn)圖1）蝸桿轉(zhuǎn)：1*50/*D）=50/*=（轉(zhuǎn)）（1 分） 蝸輪轉(zhuǎn)速：40

21、/ （*） =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。tany = z1m / d1 = 1 x 8/80 = 0.1 tan p = f = 0.18.tan y tan p.y ：:105 = 2.10921 ：: 103 N- 0.4-0.4 a1.2163； a.103 -0.4S654 a.1O3?7S =0.4J? =0.4x2.10921 xlO = 0.843684 xlOIV跖 i 叫 -(0.建位4 I 0.44643) xlO 3 - 0.93297 xlO ” - 0.843634 xlO3

22、Z7 % =曷 + 氣=0 3297 xLDN弓，-用 - CM類Al xlO5?/ 只*計(jì)算融瘟的舄而即可。p) = r. r), -+F.=(ri 心如密4部+i vn xin3 = i 御 vin3 迎= o :【5 b =瀚徉：時(shí)rt 句H fnP 60 X50.96 1.5 xl.64xlOJ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=X106mm3）（

23、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。（3分）1）（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疽受袖叼我荷朋螺佳活疫（b-更氏笙門紊螭.吐聯(lián)槎（2）計(jì)算受力最大螺栓的工作載荷F：（1分）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）Q 20000 = 5000( N)Q使每個(gè)螺栓所受的軸向載荷均等傾覆力矩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，其值為：F2Ml 6 x 106 x 227.5 ma = 6593.41( N)4- 12ii=14 x 227.52顯然，軸

24、線右側(cè)兩個(gè)螺栓所受軸向工作載荷最大，均為:F = F1 + F2 = 11593.41( 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)保證接合面在軸線右側(cè)不能出現(xiàn)間隙，即:仃尸右側(cè)邊界=歹舟apQ _ 4F=(順口)狎 A 220 x(600 - 200) 88000 22000(Mpa )H 220 x(600 - 200) 88000 22000“一金迪=如如質(zhì)=0.15gA 220 x(600-200)=QAl&iMpd)6x10s220 xr6otf - 2OO3)212600Fb噸測(cè)邊界=5，_知_/海= -（）A59-QA76= 0.05（

25、） 0.-.（0.159 + 0.476）x 22000 = 0.635 x 22000 = 1 演對(duì)（N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13970.2)若 F =6956N，則則：(3 分)Fr= F+(l -)F= 6056 + 0/7 Vi 1 503.41 = 1 5071 一43(77)堯=F+ FF,= 11593.41+6955 =18548.41(77)四、結(jié)構(gòu)題（20分）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

26、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。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部分結(jié)構(gòu)，請(qǐng)將未畫出的其余部分補(bǔ)全，成為完整的結(jié)構(gòu)。（5分）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=。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=,小齒輪齒頂圓直徑da1=69mm,齒根圓直徑df1 =

27、，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)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：e = df 1d -七=555； 40 - 3.3 = 7.75 - 3.3 = 4.45(mm) v 2.5m = 2.5 x 3 = 7.5(mm)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

28、所選項(xiàng)前的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)。 TOC o 1-5 h z 在一般工作條件下，齒面硬度HBW350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)過載 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【】A. 6208B. N208 C. 3208D. 5208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 TOC o 1-5 h z 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【

29、】A.減小齒面滑動(dòng)速度us 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)q 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 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. 120V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 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 滾子鏈傳動(dòng)中，鏈節(jié)數(shù)應(yīng)盡量避免采用奇數(shù)，這主要是因?yàn)椴捎眠^渡鏈節(jié)后【】A.制造困難B.要使用較長(zhǎng)的銷軸C.不便于裝配D.鏈板要產(chǎn)生附加的彎曲應(yīng)力 二、填空題：本大題共10個(gè)小題，每空1分，共20分。把答案填在題中橫線上。 軸如按受載性質(zhì)區(qū)分，主要受的軸為心軸，主要受的軸為傳動(dòng)軸。 代號(hào)62203的滾動(dòng)軸承，為軸承，其內(nèi)徑為mm。