机械设计试题库及答案

1 1.采用螺纹联接时 ,若被联接件之 厚度较大，且材料较软，强度较低，需要经常装拆，则一般宜采用 B 。 A 螺栓联接； B 双头螺柱联接； C 螺钉联接。 2.螺纹副在摩擦系数一定时 ,螺纹的牙型角越大 ,则 D 。 A. 当量摩擦系数越小，自锁性能越好； B当量摩擦系数越小，自锁性能越差； C. 当量摩擦系数越大，自锁性能越差； D.当量摩擦系数越大，自锁性能越好； 3、当键联接强度不足时可采用双键。使用两个平键时要求键 D 布置。 (1 分 ) A 在同 直线上 ； B 相隔 900 ； C相隔 1200； D 相隔 1800 4、普通平键联接强度校核的内容主要是 A 。 A.校核键侧面的挤压强度 ；B.校核键的剪切强度； C.AB 两者均需校核； D校核磨损。 5、选取 V带型号，主要取决于 D 。 A带的线速度 B带的紧边拉力 C带的有效拉力 D带传递的功率和小带轮转速 6、为了限制链传动的动载荷，在节距 p 和小链轮齿数 z1一定时 ,应该限制 A 。 A小链轮的转速 n1； B.传动的功率 P； C.传递的圆周力。 7、圆柱齿轮传动，当齿轮直径不变，而减小模数时，可以 D 。 A提高轮齿的弯曲强度； B.提高轮齿的接触强度； C.提高轮齿的静强度； D改善传动的平稳性。 8、当转速较低、同时受径向载荷和轴向载荷，要求便于安装时，宜选用 B 。 A深沟球轴承 B圆锥滚子轴承 C角接触球轴承 9、温度升高时，润滑油的粘度 C 。 A.随之升高； B.保持不变； C随之降低； D.可能升高也可能降低。 10、圆柱螺旋弹簧的弹簧丝直径 d=6mm,旋 绕比 C=5,则它的内径 D1等于 B 。 2 A、 30mm, B、 24mm, C、 36mm, D、 40mm 1、循环特性 r= 1 的变应力是 A 应力。 A对称循环变 B、脉动循环变 C非对称循环变 D静 2、在受轴向变载荷作用的紧螺柱连接中，为提高螺栓的疲劳强度，可采取的措施是 ( B )。 A、增大螺栓刚度 Cb，减小被连接件刚度 Cm B减小 Cb增大 Cm C增大 Cb 和Cm D减小 Cb 和 Cm 3、在螺栓连接设计中，若被连接件为铸件，则往往 在螺栓孔处做沉头座孔其目的是( A )。 A避免螺栓受附加弯曲应力作用 B便于安装 C为安置防松装置 4、 选取 V 带型号，主要取决于 D 。 A带的线速度 B带的紧边拉力 c带的有效拉力 D带传递的功率和小带轮转速 5、对于标准齿轮传动，影响齿形系数 YF 的主要几何参数是 C 。 A齿轮的模数 B齿轮的压力角 C齿轮的齿数 D齿轮的顶隙系数 6、一斜齿圆柱齿轮传动，已知法向模数 Mn 4mm，齿 数 Z1=20，螺旋角 14032 2”，齿宽 b1 80， b2 75mm，则该传动的齿宽系数 d等于 D 。 A 0.852 B O.88 C 0.8 D 0.907 7、同一工作条件，若不改变轴的结构和尺寸，仅将轴的材料由碳钢改为合金钢，可以提高轴的 A 而不能提高轴的 B 。 A强度 B刚度 8、当转速较低、同时受径向载荷和轴向载荷，要求便于安装时，宜选用 B 。 A深沟球轴承 B圆锥滚子轴承 C角接触球轴承 9、滑动轴承计算中限制 pv 值是考虑限制轴承的 B 。 A磨损 B发热 C胶合 D塑性变形 10、圆柱螺旋弹簧的弹簧丝直径 d=6mm,旋绕比 C=5,则它的内径 D1 等于 B 。 A、 30mm, B、 24mm, C、 36mm, D、 40mm 三、计算题 (38 分 ) 1、 (15 分 )有一受预紧力 F0和轴向工作载荷作用的紧螺栓连接，已知预紧力 F0 1000 N，螺栓的刚度 Cb 与连接件的刚度 Cm 相等，轴向工作载荷 F=1000N，试计算该螺栓所受的总拉力 F2 ?剩余预紧力 F1 ?在预紧力 F0 不变的条件下，若保证被连接件间不出现缝隙，该螺栓的最大轴向工作载荷 Fmax为多少 ? 3 2、 (13 分 )如图 3-2 所示的手摇起重绞车采用蜗杆传动。巳知模数 m 8mm，蜗杆头数 z1 1，蜗杆分度圆直径 d1 80mm，蜗轮齿数 z2 40，卷筒直径 D 200mm，蜗杆与蜗轮间的当量摩擦系数 fV 0.03，轴承和卷简中的摩擦损失等于 6，问： (1)欲使重物 W 上升 1m,手柄应转多少转 ?并在图上标出手柄的转动方向。 (2)若重物 W 5000N，手摇手柄时施加的力 F 100N，手柄转臂的长度 L应 是多少 ? 3、 (10 分 )某轴系部件采用一对 7208AC 滚动轴承支承，如图 3-3所示。己知作用于轴承上的径向载荷Fr1 1000N， Fr2 2060N，作用于轴上的轴向载荷 FA=880 N，轴承内部轴向力 Fd 与径向载荷 Fr 的关系为 Fd0.68Fr,试求轴承轴向载荷 Fa1和 Fa2。 图 3-3 四、分析题 (20 分 ) 1.(10 分 )如图 4-1 为圆柱齿轮 蜗杆传动。已知斜齿轮 1 的转动方向和斜齿轮 2 的轮齿旋向。 (1)在图中啮合处标出齿轮 1 和齿轮 2所受轴向力 Fa1和 Fa2的方向。 图 3-2 4 (2)为使蜗杆轴上的齿轮 2 与蜗杆 3 所产生的轴向力相互抵消一部分，试确定并标出蜗杆 3 轮齿的螺旋线方向，并指出蜗轮 4轮齿的螺旋线方向及其转动方向。 (3)在图中啮合处标出蜗杆和蜗轮所受各分力的方向。 2、 (10 分 )指出图4-2 中的结 构错误 (在有错处画 编号，并分析错误原 因 )，并在轴心线下侧画出其正确结构图。 答案 一、填空题 (每空 1 分共 31 分 ) 1、 50%。 2、 600、 联接 、 300、 传动 。 3、 摩擦 、 机械 、 永久 。 4、 松紧边拉力产生的拉应 力 、 离心拉应力 、 弯曲应力 。 5、 偶 、 奇 、 小 。 6、 接触强度 、 弯曲强度 、 弯曲强度 、 接触强度 。 7、 相同 、 不同 、 不同 、 不同 。 8、轴承效率 2、搅油效率 3、啮合效率。9、 转轴 、 心轴 、 传动轴。 10、 轴向 。 二、单项选择题 (每选项 1 分 ,共 11 分 ) 1、 A。 2、 B。 3、 A。 4、 D。 5、 C。 6、 D。 7、 A、 B。 8、 B。 9、 B。 10、 B。 三、计算题 (38 分 )1.(15 分 ) 图 4-1 5 2、 (13 分 ) 解 (1) i=z2/z1 40 设重物上升 1m，手柄应转 x转，则 (5 分 ) 手柄的转动方向示于图中 (3分 ) 总效率 2 分 ,L3 分 ) 3、 (10 分 )解 7208C 轴承的150，内部轴向力 Fd 0.4Fr, Fd1 0 4Fr1 0.4 1000=400N (5 分 ) F2=F0 (5 分 ) F1=F0 F1=F20 F1 F1=F2 F0 (5 分 ) (2) 6 (2 分 ) 方向如解所示向左 Fd2 0.4Fr2 0.4 2060=824N (2 分 ) 方向如图所示向右 Fd2十 FA 824 十 880 1704 Fd1 故轴承 1 为压紧端，轴承 2 为放松端。 Fa1 Fd2 十 FA=1704N (3 分 ) Fa2 Fd2 824N (3 分 ) 四、分析题 (20 分 ) 1.(11 分 ) (1)在图中啮合处齿轮 1 和齿轮 2 所受轴向力 Fa1和 Fa2 的方向如图 (2 分 )。 (2)蜗杆 3 轮齿的螺旋线方向，蜗 轮 4轮齿的螺旋线方向及其转动方向如图 (2 分 )。 (3)蜗杆和蜗轮所受各分力的方向。 (6 分 ) 3.如下图所示为二级蜗杆传动，已知蜗杆 3 的螺旋线方向为右旋，蜗轮 4 的转向如图所示，轴 I 为输入轴，试求： （ 1）轴 I 和轴的转向 （ 2）全部的蜗轮、蜗杆的螺旋线方向 （ 3）蜗轮 2 和蜗杆 3 所受各分力的方向 （注：要求蜗轮 2 与蜗杆 3 的轴向力方向相反） 题八图 答： （ 1）联轴器的键 1 应采用 C 型键联接，同时，键的布置应与齿轮轴段处的键在同一母线上； （ 2）轴承端盖与轴之间应有间隙并设计密封件； （ 3）左边轴承轴段与轴 承端盖轴段之间应设计一个阶梯，不应为同一直径轴，以便于轴承安装； （ 4）左轴承端盖与轴承座间应有垫片； （ 5）左端轴承内圈厚度应略高于轴环厚度； （ 6）齿轮宽度应略短于相应轴段长度 1-2mm； （ 7）齿轮轴上的键长应短于轴段长度； （ 8）右端轴承内圈厚度应略高于轴环厚度； （ 9）、右轴承端盖与轴承座间应有垫片； 5. 如图所示蜗杆蜗轮 -级斜齿圆柱齿轮传动，轴为输入轴，已知蜗杆 1 的转向 1n 和蜗轮 2 的轮齿旋向如图所示。 7 （ 1）在图中标出齿轮 2、 4 的转向 （ 3 分） （ 2）为使中间轴所受的轴向力可抵消一部分，试确定斜齿轮 3、 4 的轮齿旋向 （ 3 分） （ 3）在图中标出齿轮 2、 3 所受的圆周力2tF、3tF和轴向力2aF、3aF的方向。（ 4分） （ 1） 齿轮 2、 4的 如图所示。 （ 2） 3 轮右旋， 4 轮左旋。 （ 3） 2、 3 两轮的各分力方向下图所示。 Fa2 Ft2 Ft3 Fa3 一、选择题（每小题 1 分，共 15 分，请将答案填入下表中） 1、平键联接中的平键截面尺寸 b h 是按 C 选定的。 A. 转矩 B. 功率 C. 轴径 D. 材料 2、带传动在工作时产生弹性滑动，是由于 C 。 A. 包角 1 太小 B. 初拉力 F0 太小 C. 紧边与松边拉力不等 D. 传动过载 3、在一定转速下、要减轻滚子链传动的不均匀性和动载荷，应该 D 。 A. 增大节距 P 和增加齿数 Z1 B. 增 大节距 P 和减小齿数 Z1 C. 减小节距 P 和减小齿数 Z1 D. 减小节距 P 和增加齿数 Z1 4、在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是 B 。 A. 6208 B. N208 C. 30208 D. 51208 5、在下列四种类型的联轴器中，能补偿两轴的相对位移以及可以缓和冲击、吸收振动的是 D 。 A. 凸缘联轴器 B. 齿式联轴器 C. 万向联轴器 D. 弹性套柱销联轴器 6、 带传动张紧的目的是 D 。 A. 减轻带的弹性滑动 B. 提高带的寿命 C. 改变带的运动方向 D. 使带具有一定的初拉力 7、仅受预紧力 F作用的紧螺栓联接，其螺栓的计算应力 ca=2143.1dF ，将拉应力增30%的原因是考虑 C 。 A. 安装时可能产生的偏心载荷 B. 载荷可能有波动 C. 拉伸和扭转的复合作用 D. 螺栓材料的机械性能不稳定 8、在一般工作条件下，齿面硬度 HBS 350 的闭式钢制齿轮传动，通常的主要失效形式 8 为 B 。 A. 轮齿疲劳折断 B. 齿面疲劳点蚀 C. 齿面胶合 D. 齿面塑性变形 9、一对相啮合的圆柱齿轮的 Z2Z1， b1b2，其接触应力的大小关系是 C 。 A. H1 H2 C. H1= H2 D. 可能相等，也可能不等 10、斜齿圆柱齿轮的法面模数 mn与端面模数 mt的关系式，应该是 C 。 A. mn=mtsin B. mn=mt/cos C. mn=mtcos D. mn=mtcos 11、齿轮传动中，轮齿的齿面疲劳点蚀通常首先发生在 D 。 A. 齿顶部分 B. 靠近节线的齿顶部分 C. 齿根部分 D. 靠近节线的齿根部分 12、 在下列四种型号的滚动轴承中， 必须成对使用。 . 深沟球轴承 . 圆锥滚子轴承 . 推力球轴承 . 圆柱滚子轴承 13、联接螺纹主要要求 _ _。 效率高 平稳性好 自锁性好 加工方便 14、带传动的主要失效形式是 _ _。 弹性滑动 冲击载荷下传动带拉断 磨损 打滑和疲劳破坏 15、一般参数的闭式硬齿面齿轮传动最经常出现的失效形式是 _ _。 轮齿折断 齿面疲劳点蚀 齿面胶合 齿面磨损 16、 某厂运输带由转速 1440r/min 的电动机通过三套减速装置来驱动 , 其中 a.双级直齿圆柱齿轮减速器 ； b.滚子链传动 ； c.V 带传动。 这三套减速装置的排列次序宜采用 _ _。 电动机 a b c运输带 电动机 b a c运输带 电动 机 c a b运输带 电动机 b c a运输带 17、选择平键的剖面尺寸（ b h）是根据 _ _。 轴的直径 传递的扭矩 轴的转速 轮毂长度 18、斜齿圆柱齿轮传动，螺旋角取得越大，则传动的平稳性 _ _。 越低 越高 没有影响 19、在轴的结构设计中，轴的最小直径是按 _ _ 来初步确定的。 扭转强度 弯曲强度 轴段的长度 轴段上零件的孔径 20、直轴按其载荷性质可分为三种，只承受 弯矩，而不承受转矩的称 _心 _轴；既承受弯矩又承受转矩的称 _转 _轴。 二、填空题 1、带传动中 , 若主动轮圆周速度为 1,从动轮圆周速度为 2 , 带的线速度为 , 则三者关系是： _ 1_ _ 2_ 。 9 2、蜗杆传动除了作强度计算外，还须作 热平衡 计算，其根本目的在于防止胶合。 3、齿轮传动时 ,两轮轮齿的 齿面接触 应力相等，而两轮轮齿的 _齿根弯曲 _应力不相等。 4、 在设计 V带传动时 ， V 带的型号是根据 小带轮转速 n1 和 计算功率 Pc 选取的。 5、链传动中的节距越大，链条中各零件尺寸 越大 ，链传动的运动不均匀性 越大 。 三、简答题（每小题 5 分，共 10 分） 1、有一由 V 带传动、链传动和齿轮传动组成的减速传动装置，试合理确定其传动布置顺序，并说明其原因。 答： V 带传动齿轮传动链传动。 V 带传动在高速级可使有效拉力小，并且可以缓冲吸振。链传动在低速级传动的不均匀性和动载荷小。 五、计算题 1、 一机械传动装置，采用一对角接触球轴承，暂定轴承型号为 7307AC。已知轴 承载荷R1=1200 N， R2=2050 N， FA=880 N，转速 n=5000 r/min，运转中受中等冲击，预期寿命Lh=2000 h，试问所选轴承型号是否恰当？（注： 70000AC 型轴承的内部轴向力为 0.7R；对 70000AC 型轴承， e=0.68；当 A/R e 时， X=0.41、 Y=0.87；当 A/Re 时， X=1、 Y=0；fT=1； fF=1.5； 7307AC 轴承的径向额定动载荷 C=32800 N。）（ 14 分） 解：（ 1）先计算轴承 1、 2 的轴向力 A1、 A2： 两个 70000AC 型轴承的内部轴向 力为 11220 . 7 0 . 7 1 2 0 0 8 4 0 N0 . 7 0 . 7 2 0 5 0 1 4 3 5 NSR 因为 21 N 1 7 2 08 8 08 4 0 SFS A 所以 N172012 AFSA ， N84011 SA （ 2）计算轴承 1、 2 的当量动载荷： 70000AC 型轴承 e=0.68，而 68.084.02050172068.07.012008402211RARA 10 所以 X1=0.41、 Y1=0.87； X2=0.41、 Y2=0.87。故径向当量动载荷为 120 . 4 1 1 2 0 0 0 . 8 7 8 4 0 1 2 2 2 . 8 N0 . 4 1 2 0 5 0 0 . 8 5 1 7 2 0 2 3 0 2 . 5 NPP （ 3）计算所需的径向额定动载荷 C 因两端 选择同样尺寸的轴承，而 P2 P1，故应以轴承 2 的径向当量动载荷 P2 为计算依据。 N 05.29130200010 5000601 5.23025.11060 3/163/1622 hTP Lnf PfC 因为 C2 C，故所选 7307AC 轴承合适。 2、某两端固定轴采用一对深沟球轴承 (6208)，已知轴上的轴向外载荷 Fa 720，径向外载荷 Fr=2400N(对称布置 )， 1440r/min， fF 1.2， fT 1。额定动载荷 C 29500，额定静载荷 C0 18000，求该对轴承的寿命。 求 (1)两轴承的轴向力 A1、 A2 (4 分 ) (2)两轴承的当量动载荷 P1、 P2，并指出哪个是危险轴承 ? (6 分 ) (3)计算轴承的寿命。 (4分 ) Fr 题四 图 3 解 ： R1=R2=1200N （ 1） A1= Fa， A2=0。 （ 2） A/C0=0.04， e=0.24, A1/R1=0.6e X1=0.56， Y1=1.8 , X2=1, Y2=0 P=xR+yA； P1=1968 N， P2=1200N P1 P2 轴承 1 危险 （ 3） 22566010 36 PfCfnL Fth h 1、 链传动作用在轴和轴承上的载荷比带传动要小，这主要是因为（ C ）。 A、链传动只用来传递较小功率 B、链速较高，在传递相同功率时圆周力小 错误 !未找到引用源。 A/C0 e A/Re x y 0.025 0.22 0.56 2.0 0.04 0.24 1.8 0.07 0.27 1.6 11 C、链传动是啮合传动，无需大的张紧力 D、链的质量大，离心力大 2、直齿圆柱齿轮传动，当齿轮直径不变，而减小模数增加齿数时，则（ C ）。 A、提高了轮齿的弯曲强度 B、提高了齿面的接触强度 C、降低了轮齿的弯曲强度 D、降低了齿面的接触强度 3、受中等冲击载荷、支承刚度较差、速度较高的两轴之间宜选用 （ A ） 。 A弹性柱销联轴器 B凸缘联轴器 C. 十字滑块联轴器 D万向联轴器 4、带传动工作时，设小带轮为主动轮，则带的最大应力发生在带 （ C ） 。 A进入大带轮处 B离开大带轮处 C. 进入小带轮处 D离开小带轮处 7为联接承受横向工作载荷的两块薄钢板，一般采用的螺纹 联接类型应是 （ A ） 。 A螺栓联接 B. 双头螺柱联接 C螺钉联接 D. 紧定螺钉联接 9.不完全液体润滑滑动轴承，验算 pvpv 是为了防止轴承（ B ）。 A. 过度磨损 B. 过热产生胶合 C. 产生塑性变形 D. 发生疲劳点蚀 (2) 1在疲劳曲线上，以循环基数 N0 为界分为两个区：当 N N0 时，为（ 无限寿命区 ）区；当 N N0 时，为（ 有限寿命区 ）区。 2刚度是指机械零件在载荷作用下抵抗（ 弹性变形 ）的能力。零件材料的弹性模量越小，其刚度就越（ 小 ）。 3润滑油的（ 油 ）性越好，则其产生边界膜的能力就越强；（ 粘度 ）越大，则其内摩擦阻力就越大。 4为改善润滑油在某些方面的性能，在润滑油中加入的各种具有独特性能的化学合成物即为（ 添加剂 ）。 12 5正是由于（ 弹性滑动 ）现象，使带传动的传动比不准确。带传动的主要失效形式为（ 打滑 ）和（ 带的 疲劳破坏 ）。 6蜗杆传动的主要缺点是齿面间的（ 相对滑动速度 ）很大，因此导致传动的（ 效率 ）较低、温升较高。 7链传动水平布置时，最好（ 紧边 ）边在上，（ 松边 ）在下。 8设计中，应根据被联接轴的转速、（ 转矩 ）和（ 直径 ）选择联轴器的型号。 9径向滑动轴承的半径间隙与轴颈半径之比称为（ 相对间隙 ）；而（ 偏心距 ）与（ 半径间隙 ）之比称为偏心率 。 10对于普通平键，考虑到载荷分布的不均匀性，双键联接的强度按（ 1.5 ）个键计算 。 1 简述形成稳定动压油膜的条件？ 答： 1）两摩擦表面之间必须能够形成收敛的楔形间隙； 2）两摩擦表面之间必须有充足的、具有一定粘度的润滑油； 3）两摩擦表面之间必须有足够的相对运动速度。 1当所受轴向载荷通过（ 螺栓组形心 ）时，螺栓组中各螺栓承受的（ 轴向工作拉力 ）相等。 2从结构上看，带轮由（ 轮毂 ）、轮辐和（ 轮缘 ）三部分组成。 3在直齿圆柱齿轮传动的接触疲劳强度计算中， 以（ 节点 ）为计算点，把一对轮齿的啮合简化为两个（ 圆柱体 ）相接触的模型。 4按键齿齿廓曲线的不同，花 键分为（ 矩形 ）花键和（ 渐开线 ）花键。 5请写出两种螺纹联接中常用的防松方法：（ 双螺母等 ）和（ 防松垫圈等 ）。 6疲劳曲线是在（ 应力比 ）一定时，表示疲劳极限N与（ 循环次数 ）之间关系的曲线。 7理论上为（ 点 ）接触或（ 线 ）接触的零件，在载荷作用下，接触处局部产生的应力称为接触应力。 8开式齿轮传动的主要失效形式是：（ 齿面的磨粒磨损 ）和（ 断齿 ）。 9径向滑动轴承的条件性计算主要是限制压强、（ 速度 ）和（ pv 值 ）不超过许用 13 值。 10在类型上，万向联轴器属于（ 无弹性元件的挠性 ）联轴器，凸缘联轴器属于（ 刚性 ）联轴器。 二、选择填空（每空 1 分，共 10 分） 1下列磨损中，不属于磨损基本类型的是（ 3 ）；只在齿轮、滚动轴承等高副零件上经常出现的是（ 2 ）。 （ 1）粘着磨损； （ 2）表面疲劳磨损； （ 3）磨合磨损； （ 4）磨粒磨损。 3、对于直齿圆柱齿轮传动，其齿根弯曲疲劳强度主要取决于（ 4 ）；其表面接触疲劳强度主 要取决于（ 1 ）。 （ 1）中心距和齿宽； （ 2）中心距和模数； （ 3）中心距和齿数； （ 4）模数和齿宽。 5在滚子链传动的设计中，为了减小附加动载荷，应（ 4 ）。 （ 1）增大链节距和链轮齿数； （ 2）增大链节距并减小链轮齿数； （ 3）减小链节距和链轮齿数； （ 4）减小链节距并增加链轮齿数。 6对中性高且对轴的削弱又不大的键联接是（ 1 ）联接。 （ 1）普通平键； （ 2）半圆键； （ 3）楔键； （ 4）切向键。 四、（ 15 分） 已知某材 料的力学性能为： 1 350MPa， m 9，0N 5 610 ，对此材料进行对称循环疲劳试验，依次加载应力为：（ 1） 1 550MPa，循环次 数 n1 5 410 ；（ 2） 2 450 MPa，循环次数 n2 2 510 ；（ 3）3=400 MPa。求：发生疲劳破坏时，3的循环次数 n3？ 六、（ 18 分） 图示为一蜗杆轴用两个角接触球轴承支承。已知蜗杆所受轴向力 xF 580N， 14 两轴承的径向力为：1RF 935N，R2F 1910N，载荷性质系数Pf 1.1。试计算两个轴承的当量动载荷。 注 ：内部轴向力SF eFR， e 0.36。 当RAFF e 时， X 1， Y 0；当RAFF e 时， X 0.41， Y 0.87。 八、（ 17 分） 图示为 由圆锥齿轮和斜齿圆柱齿轮组成的传动系统。已知：轴为输入轴，转向如图所示，输出轴功率 P 5KW，转速 n 157rpm，各轮齿数为： z1=25， z2=60，z3=22， z4=84，设效率为 100。 （ 1） 在图中标出各轮转向，并计算各轴的转矩。 （ 2） 为使 2、 3 两轮的轴向力方向相反，确定并在图中标出 3、 4 两轮的螺旋方向。 （ 3） 在图中标出 2、 3 两轮在啮合点处所受各分力 (tF、 Fr、 Fx)的方向。 12F xF R 1F R 2n 1 1234 15 四、解： （ 1）由 疲劳曲线方程 01 NCNm 得 01 NNm 4690111 106.8105550350 NN m 3 分 5690212 102.8105550450 NN m 3 分 5690313 1085.2105550400 NN m 3 分 （ 2）根据 Miner 法则 1332211 NnNnNn 11085.2102.8 102106.8 105 535544 n 3 分 解得： 43 1098.4 n 3 分 五、解： （ 1） )(6.3 3 6)(9 3 536.036.011 NNFF Rs 2 分 )(6.6 8 7)(1 9 1 036.036.0 22 NNFF Rs 2 分 （ 2） )(6.1 2 6 75806.6872 NFF xs )(6.3361 NF s 故 )(6.1 2 6 721 NFFF xsA 3 分 )(4.2435806.3361 NFF xs )(6.6872 NF s 故 )(6.68722 NFF sA 3 分 （ 3） 36.19356.126711 RAFF e，故 41.01 X ， 87.01 Y 16 78.1 6 3 4)6.1 2 6 787.093541.0(1.1)( 11111 ARPP FYFXfF （ N） 4 分 eFFRA 36.101 9 1 0 6.6 8 722，故 12X， 02Y 2 1 0 1)6.6 8 701 9 1 01(1.1)( 22222 ARPP FYFXfF （ N） 4 分 六、解： （ 1）各轴转向如图所示。 3 分 16.92225 8460314214 zz zzi 1 分 82.322843434 zzi 1 分 12.1 4 3 81 5 716.914 nin (rpm) 1 分 74.5 9 91 5 782.314 nin （ rpm） 1 分 2.3312.1 4 3 859 5 5 09 5 5 0 nPT（ Nm） 1 分 6.7974.599 59 5 5 09 5 5 0 nPT (Nm) 1 分 1.304157 59 5 5 09 5 5 0 nPT (Nm) 1 分 （ 2） 3 轮左旋， 4 轮右旋。 3 分 （ 3） 2、 3 两轮的各分力方向如图所示。 4 分 一、选择填空题 每空 1 分，共 25 分 1、按照摩擦界面的润滑状态，可将摩擦分为 干摩擦 、 边界摩擦 、 液体 摩擦 和混合摩n 1 1234 17 擦。 2、已知某三线螺纹中径为 9.5mm，螺距为 1mm，则螺纹的导程为 3 mm。 3、螺纹连接防松的实质就是 防止螺纹副的相对转动 。按照防松方法的工作原理可将其分为三类，分别是 摩擦防松 、 机械防松 、和 永久防松 。 4、受轴向工作载荷的紧螺栓连接中，螺栓受到的总拉力 F0与预紧力 F、 残余预紧力 F和工作拉力 F 之间的关系为 b 。 a、 FFF 0 ； b、 FCC CFF mB B0 ； c、 FFF 0 。 5、导向平键的工作面是 键的两侧面 ，导向平键连接的主要失效形式是 工作面的磨损 。 6、 V 带传动中带工作中最大应力产生在 紧边进入小带轮 处， 其值为cb11m a x 。 7、齿轮传动中选取齿宽系数时，一般采用硬齿面齿轮时齿宽系数 b 采用软齿面齿轮时齿宽系数，齿轮相对于轴承对称布置时的齿宽系数 a 齿轮悬臂布置时的齿宽系数。 a、大于； b、小于； c、等于。 8、一减速齿轮传动，主动轮 1 用 45 号 钢调质，从动轮用 45 号钢正火，则它们齿面接触应力的关系是 1H b 2H , 齿根弯曲应力的关系是 1F a 2F 。 a、 ； b、 =； c、 。 9、按国家标准 GB/292-1993 规定，代号为 32208 的滚动轴承类型为 圆锥滚子 轴承，其内径为 40 mm，其精度为 P0 级。 10、下列各种联轴器中，属于弹 性联轴器的是 d ；属于可移式刚性联轴器的是 a ；属于固定式刚性联轴器的是 b 和 c 。 a. 万向联轴器； b. 凸缘联轴器； c 套筒联轴器； d 弹性柱销联轴器。 11、联轴器和离合器都是用来实现轴与轴之间的连接，传递运动和动力。但联轴器与离合器的主要区别在于 联轴器需要在停车后才能实现轴与轴的结合或分离，而离合器可使工作中的轴随时实现结合或分离 。 18 1、在图示电动绞车系统中，件 1 和 2 均为斜齿圆柱齿轮，件 3 为蜗杆，件 4 为蜗轮。已知蜗轮蜗杆均为 右旋，并且设计时 轴上的齿轮 2与蜗杆 3的轴向力能够相互抵消一部分，试回答下列问题 (共 16 分 )： 齿轮 1 的轮齿螺旋线方向是 旋。（ 2 分） 在图中用箭头表示出重物上升时齿轮 1和齿轮 2的转动方向以及齿轮 2在节点 A所受的轴向力2aF的方向。（ 4 分） 重物上升时，在节点 B 处画出蜗杆 3 所受的轴向力3aF、圆周力3tF和径向力3rF的方向， 在节点 B 处画出蜗轮 4 所受的圆周力4tF的方向。（ 4 分） 若起重量 W=50000N，蜗杆头数 z3=2，蜗杆分度圆直径 d3=100mm，蜗轮齿数 z4=60，模数 m=5，卷筒直径 D=300mm，传动效率 =0.75。试求节点 B 处 Fa3和 Fa4的大小。（ 6分） 答： 左旋（ 2 分）。 齿轮 1、齿轮 2 的转动方向的方向如图所示 (2 分 )，2aF的方向如图所示 (2 分 )。 各分力方向如图所示。（ 4 分） 齿轮 1 齿轮 2 电动机 A 蜗杆 3 蜗轮 4 W B Ft4 Fa3 Fa2 n1 n2 Fr3 Ft3 19 NzmDWdTFFta 5 0 0 0 0605/3 0 0