机械设计试卷及答案.doc

4、在其它条相同的条件下，V带传动与平带传动相比，可以传递更大的功率，这是由于 。A. V带与轮槽工作面之间的摩擦是楔面摩擦。5、在轴的初步计算中，轴的直径是按 进行初步确定的。弯曲强度；B.扭转强度；C.轴段长度；D.轴段上零件的孔径。 7、某厂运输带由速度1440/min的电动机通过二套减速装置来驱动，其中 a.双级直齿圆柱齿轮减速器；b. V带传动。这二套减速装置的排列次序宜采用 a b 。A.电动机ab运输带；B.电动机ba运输带；8、在润滑良好的情况下，耐磨性最好的蜗轮材料是 。A.铸铁； B.无锡青铜； C.锡青铜； D.黄铜。10、滚动轴承基本额定动载荷所对应的基本额定寿命是 。A.107； B.25107； C.106； D.5106。3、受轴向工作载荷的紧螺栓联接，设螺栓刚度C1远远小于被联接件的刚度C2，则不论工作载荷F是否变化，螺栓中的总拉力接近_预紧力_。 5、带传动的最大有效圆周力随着 初拉力， 包角 ，摩擦系数 的增大而增大。6、 若齿轮传动的传动比、中心距和齿宽不变，增加两轮的齿数和，则弯曲强度_变小_，接触强度_不变_ 7、齿轮传动(大、小齿轮分度圆直径分别为d2、d1)传动比表达式为_d2/d1_。 蜗杆传动（蜗杆分度圆直径d1， 蜗杆分度圆柱导程角g，蜗轮分度圆直径d2）传动比表达式为_d2/d1tgg_。8、轴承代号为7210AC/P2的轴承内径为 50mm 、类型为 角接触球轴承 、公差等级为 2级 。9、齿轮的齿形系数与模数无关，只与 齿面轮廓 齿数 有关。10、带传动工作时，带的最大应力发生在 带绕上小轮处 。11、滚动轴承的额定寿命是指可靠性为 90% 的寿命。12、闭式软齿面齿轮传动，一般应按 接触强度 强度进行设计，然后再按 弯曲 强度进行校核。 7、蜗杆传动，蜗杆头数越少，传动效率越低。 （ t ）8、轴是用于支撑回转零件，并传递运动和动力的。 （ t ）10、半圆键用于动联接，键的侧面是工作面。 （ f ）1、齿轮传动的失效形式和设计准则是什么？（8分）齿轮传动的失效形式为：齿根折断、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合、齿面塑性变形。（3分）计算准则：闭式软齿面齿轮传动，按接触疲劳设计，校核齿根弯曲疲劳强度强度；闭式硬齿面齿轮传动，按齿根弯曲疲劳强度设计，校核接触疲劳强度；开式齿轮传动，按齿根弯曲疲劳强度设计，考虑磨损的影响，将模数增大1015%。（5分）2、联接螺纹防松的目的是什么？举出两种防松装置。（4分）防止螺纹副的相对转动 。（2分）对顶螺母 弹性垫圈 自锁螺母 止动垫片 开口销加六角开槽螺母 串联钢丝（任选二，各1分）3、 根据受载轴可分为哪几类，各受什么载荷？（3分）心轴：只承受弯矩，不传递扭矩；（1分）传动轴：只传递扭矩，不承受弯矩；（1分）转轴：既承受弯矩，又传递扭矩（1分）1、已知V带传动传递的功率P=7.5kW，带速v=10m/s，紧边拉力是松边拉力的两倍，即F1=2F2，求紧边拉力F1、有效拉力Fe和预紧力F0。（5分）2、图示提升机构，卷筒5的直径D=200mm，已知z120，z260，z3=1，d3=44mm(q=11)，z4=60，G =20kN，蜗轮分度圆直径d4=240mm，a20，系统总效率h0.35。求：（1）匀速提升重物时，加在手柄上的力F（切向力）至少需多大。（2）重物垂直上升时，手柄应向哪个方向转动（在图中画出）。（3）蜗杆若能自锁,分析重物停在空间时（手柄上没有推力）,蜗轮与蜗杆在节点啮合时蜗轮所受的三个分力的方向。（10分）3、一轴由两个圆锥滚子轴承支承，求两轴承的当量动载荷（fP=1）。（12分）eFa/FreFa/FreFd0.32X=1，Y=0X=0.4，Y=1.90.3Fr4、用一普通螺栓联接两块铸铁板，螺栓为M16（小径d1=13.835mm），螺栓所受横向载荷F=1540N，两板间摩擦系数f =0.15，可靠性系数为1.1，螺栓许用应力=355Mpa，试验算该螺栓的强度。（8分）1(本小题5分) 2(本小题10分) 转向1分。 蜗轮受力各1分,共3分。3 (本小题12分)4. (本小题8分)3在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是 【 b】A6208 B. N208 C. 3208 D. 5208 5在润滑良好的条件下，为提高蜗杆传动的啮合效率，可采用的方法为 【 c 】A减小齿面滑动速度s B. 减少蜗杆头数Z1C增加蜗杆头数Z1 D. 增大蜗杆直径系数q 7普通平键接联采用两个键时，一般两键间的布置角度为 【 b 】A90 B. 120 C.135 D.1808V带在减速传动过程中，带的最大应力发生在 【 d】AV带离开大带轮处 B. V带绕上大带轮处 C V带离开小带轮处 D. V带绕上小带轮处 9对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是 【 d 】A拉力 B.扭矩C压力 D.拉力和扭矩 10滚子链传动中，链节数应尽量避免采用奇数，这主要是因为采用过渡链节后 【d 】A制造困难 B.要使用较长的销轴C不便于装配 D.链板要产生附加的弯曲应力二、填空题：本大题共10个小题，每空1分，共20分。把答案填在题中横线上。2代号62203的滚动轴承，为 深沟球轴承 轴承，其内径为 15 mm。3在一般机械中的圆柱齿轮传动，往往使小齿轮齿宽b1 大于 大齿轮齿宽b2；在计算齿轮强度时，工作齿宽b 应取 大齿轮齿宽b 。4普通平键联接的工作面是键的 两侧面 ；楔键联接的工作面是键的 上下面 。5为了便于互换及适应大量生产，轴承内圈孔与轴的配合采用 基孔 制，轴承外圈与轴承座孔的配合采用 基轴 制。6不随时间变化的应力称为 静应力 ，随时间变化的应力称为 变应力 ，具有周期性的变应力称为 循环变应力 。10直径较小的钢制齿轮，当齿根圆直径与轴径接近时，可以将齿轮和轴做成一体，称为 齿轮轴 。三、简答题：本大题共6个小题，每题5分，共30分。把答案填在题中横线上。1简述螺纹联接的基本类型主要有哪四种？螺栓联接、螺钉联接、双头螺柱联接、紧定螺钉联接。2提高螺栓联接强度的措施有哪些？降低螺栓总拉伸载荷的变化范围；改善螺纹牙间的载荷分布；减小应力集中；避免或减小附加应力。3闭式蜗杆传动的功率损耗主要包括哪三部分？闭式蜗杆传动的功率损耗包括三部分：轮齿啮合的功率损耗，轴承中摩擦损耗和搅动箱体内润滑油的油阻损耗。4简述带传动的优点？适于中心矩较大的场合；1分带具有良好的扰性，可缓和冲击、吸收振动；1分过载时带与带轮间会出现打滑，打滑虽使传动失效，当可防止损坏其他零件；2分结构简单、成本低廉1分5链传动的主要失效形式有哪些？链板疲劳破坏；1分滚子套筒的冲击疲劳破坏；1分销轴与套筒的胶合；1分链条铰链磨损；1分过载拉断。1分五、结构改错题：请用圆圈标出错误的位置，满分16分标准答案四、分析题(20分)1.(10分) 如图4-1传动系统，要求轴、上的轴向力抵消一部分，试确定： 1)蜗轮6的转向； 2)斜齿轮3、4和蜗杆5、蜗轮6的旋向； 3)分别画出蜗杆5，蜗轮6啮合点的受力方向。图4-1(1) 蜗轮6的转向为逆时针方向；(2分)(2)齿轮3左旋，齿轮4右旋，蜗杆5右旋，蜗轮6右旋；(4分)(3)蜗杆5啮合点受力方向如图(a)；蜗轮6啮合点受力方向如图(b)。(6分)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。图4-2解 画出的正确结构图如图。轴的右端面应缩到联轴器端面内12mm，轴端挡圈压到联轴器端面上，与轴端面留有间隙；联轴器与透盖不能接触，联轴器应右移；联轴器与轴配合直径应小一点，形成轴肩定位；联轴器处联接平键与蜗轮处联接平键应在一条线上；键与毂孔键槽底面间应有间隙；右轴承内圈左端面只能与套筒端面接触，与轴肩端面应有间隙，所以套筒内轴颈右端面应左移12mm；与蜗轮轮毂配合轴颈长度应比轮毂长短12mm，轴颈右端面缩进去；左轴承内圈不能被轴环全挡住，轴环左部轴径减小至内圈厚度的23左右；透盖和闷盖外圆外侧应倒角，与箱体间均应有调整垫片。轴的左端伸出轴承内圈过长，应缩短一点。机械设计课程试题（一）一、填空题(每空1分共31分)1、当一零件受脉动循环变应力时，则其平均应力是其最大应力的（50%）。2、三角形螺纹的牙型角（600 ），适用于（连接 ），而梯形螺纹的牙型角（300 ），适用于（传动 ）。3、螺纹连接防松，按其防松原理可分为（摩擦 ）防松、（机械 ）防松和（永久制动 ）防松。4、带传动在工作过程中，带内所受的应力有（弯曲应力 ）、（松紧边拉力产生的拉应力 ）和（离心拉应力 ），最大应力发生在（带绕上小轮处 ）。5、链传动设计时，链条节数应选（偶数 ）数(奇数、偶数)。链轮齿数应选（奇数 ）数；速度较高时，链节距应选（小 ）些。6、根据齿轮设计准则，软齿面闭式齿轮传动一般按（接触强度 ）设计，按（弯曲强度 ）校核；硬齿面闭式齿轮传动一般按（弯曲强度 ）设计，按（接触强度 ）校核。7、在变速齿轮传动中，若大、小齿轮材料相同，但硬度不同，则两齿轮工作中产生的齿面接触应力（相同 ），材料的许用接触应力（不同 ），工作中产生的齿根弯曲应力（不同 ），材料的许用弯曲应力（不同 ）。8、蜗杆传动的总效率包括啮合效率、（轴承效率2 ）效率和（搅油效率3 ）效率。其中啮合效率=（tgr/tg(r+pv) ），影响蜗杆传动总效率的主要因素是（啮合效率 ）效率。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Cm3、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?6、一斜齿圆柱齿轮传动，已知法向模数Mn4mm，齿数Z1=20，螺旋角140322”，齿宽b180，b275mm，则该传动的齿宽系数d等于（ ）。 D0.9077、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 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F01000 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? 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m8mm，蜗杆头数z11，蜗杆分度圆直径d180mm，蜗轮齿数z240，卷筒直径D200mm，蜗杆与蜗轮间的当量摩擦系数fV0.03，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W5000N，手摇手柄时施加的力F100N，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Fr11000N，Fr22060N，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。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。 (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。1.(15分)2、(13分解 (1) i=z2/z140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)(2)(总效率2分,L3分)3、(10分)解 7208C轴承的150，内部轴向力Fd0.4Fr, Fd104Fr10.41000=400N (2分)方向如解所示向左 Fd20.4Fr20.42060=824N (2分) 方向如图所示向右 Fd2十FA824十8801704Fd1故轴承1为压紧端，轴承2为放松端。 Fa1Fd2十FA=1704N (3分)Fa2Fd2824N (3分)四、分析题(20分)1.(10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)2、(10分)解 画出的正确结构图如图。固定轴肩端面与轴承盖的轴向间距太小。轴承盖与轴之间应有间隙。轴承内环和套简装不上，也拆不下来。轴承安装方向不对。轴承外圈内与壳体内壁间应有5-8mm间距。与轮毂相配的轴段长度应小于轮毂长。轴承内圈拆不下来。每指出1个错误得1分,满分5分；每改正1个错误得1分,满分5分。机械设计课程试题（二）一、填空题（25分）每空1分1、 滚动轴承轴系一端固定一端游动的固定方式常用在跨距较大或 工作温度较高情况下。2、dn值大的滚动轴承应采用 油润滑，而dn值小的滚动轴承可采用 润滑脂润滑。4、混合摩擦（非液体摩擦）滑动轴承计算应校核 P、v、pv值。7、直齿圆锥齿轮的当量齿数z/cos；标准模数和压力角在齿轮大端 ；受力分析和强度计算用平均分度圆 直径。8、带传动的主要失效形式为打滑和疲劳破坏。9、带工作是截面上产生的应力有 拉应力 ， 弯曲应力 ，离心应力。10、在齿轮传动中，大小齿轮的接触应力是相等的，大小齿轮的弯曲应力是 不等的。二、选择题（11分）每空1分1、滚动轴承内圈与轴配合的正确标注应为 C。 A .30H7/k6 B. 30H7 C .30k62、下列滚动轴承密封装置，其中AC 是属于接触式密封，而 BD是属于非接触式密封。.毡圈密封.甩油环.密封环.缝隙密封3、在B情况下，滑动轴承润滑油的粘度不应选得较高。.重载.高速.工作温度.高承受变载或冲击振动载荷4、两相对滑动的接触表面，依靠吸附油膜进行润滑的摩擦状态称D。.液体摩擦.半液体摩擦.混合摩擦.边界摩擦5、半圆键联接当采用双键时两键应D布置。.在周向相隔o .在周向相隔o.在周向相隔o.在轴向沿同一直线6、为了提高受轴向变载荷螺栓联接的疲劳强度，应B。.增加螺栓刚度。.降低螺栓刚度。.降低被联接件刚度。8、强度等级为.8级的螺栓材料D 。.9、链轮中心距已定，合理确定链传动的链长时，应取B。.任意值.等于链节长度的偶数倍 .等于链节长度的奇数倍10、带传动的两带轮直径不相等，一般情况下，应使哪个轮曹楔角较大B？.大轮.小轮.主动论.从动轮三、计算题（34分）1、（14分）图示为手动铰车中所采用的蜗杆传动。已知m=8mm，d1=80mm ，z1=1，i=40，卷筒的直径D=250mm，试计算：（1）欲使重物上升1m，应转动蜗杆的转数；（2）设蜗杆和蜗轮间的当量摩擦系数为0.18，检验该蜗杆传动是否满足自锁条件；（3）设重物重Q=5kN，通过手柄转臂施加的力F=100N，手柄转臂的长度l的最小值 (不计轴承效率) 。2、（10分）一普通V带传动传递功率为P = 7.5 kW，带速?= 10 m/s，紧边拉力是松边拉力的两倍，即F1=2F2，试求紧边拉力、松边拉力和有效拉力。3、（10分）图示为一刚性凸缘联轴器，材料为Q215钢，传递的最大转矩为1400 N.m（静载荷）。已知轴的材料为45钢，工作时有轻微冲击。试根据图示和表为该联轴器选择平键，确定键的尺寸，并校核其强度（）。四、分析题（30分）每题10分1、在图示轴的结构图中存在多处错误，请指出错误点，说明出错原因，并加以改正。 2、立式搅拌机由电动机远距离传动如图，连续工作，搅拌机转速n = 30 r/min，电动机转速nd = 1440 r/min，功率P = 5.5 kW。试设计传动方案，画出传动简图，分配各级传动比。各种传动的单级传动比常用值见下表。（10分）各种传动的单级传动比常用值传动类型传动比传动类型传动比平带传动5圆柱齿轮传动5V带传动6圆锥齿轮传动3链传动6蜗杆传动840三、计算题（34分）1、解：（1）重物上升1m时，卷筒转动圈数：N2=1000/D=1000(250x3.14)=1.27蜗杆转动圈数为：N1=i N2=40x1.27=50.96(圈) （4分）（2）蜗杆直径系数q=d1/m=808=10导程角：=arctan=arctan=7.125o 当量摩擦角：v=arctanfv= arctan=10.204o：因为： v所以 蜗杆传动满足自锁条件 （4分）（3）蜗杆传动的啮合效率：:则： （6分）2、 解:（2 分） （2 分） = （2 分）=750N（2 分） 所以 =2x750=1500N （2 分）3、解:由轴径55查下表,选取键b=16,h=10,键长L=90键的工作长度l=L-b=90-16=74mm键与联轴器的接触长度k=0.5h=0.5x10=5mm由=100可见联接挤压强度不够，考虑到相差较大，所以应采用双键，相隔180布置 ，双键的工作长度l=1.5x74=111mm见的标记为:键16x90四、分析题（30分）每题10分1、1.无垫片；2无间隙、无密封3键太长4无定位轴肩5无轴肩6套筒高于内圈高度7轴和轮毂一样长，起不到定位作用；8无定位；9无垫片10采用反装。 指出1处（0.5分）改正1处（0.5分）2、（10分）总传动比:i=n/nD=1440/30=48 （2分）方案：电动机 带传动(i=3) 蜗杆传动(i=16) （4分） 画出方案图（4分）3、传动力分析如图所示为一蜗杆-圆柱斜齿轮-直齿圆锥齿轮三级传动。已知蜗杆为主动，且按图示方向转动。试在图中绘出：（1）各轮传向。（2.5分）（2）使II、III轴轴承所受轴向力较小时的斜齿轮轮齿的旋向。（2分）（3）各啮合点处所受诸分力、的方向。（5.5分）机械设计课程试题（三）一、填空题(每空1分共24分)1.螺纹的公称直径是指螺纹的大 径，螺纹的升角是指螺纹中 径处的升角。螺旋的自锁条件为 。34、选择普通平键时，键的截面尺寸(bh)是根据 轴径d查标准来确定的,普通平键的工作面是两侧面 。5、带传动的传动比不宜过大，若传动比过大将使包角增大 ，从而使带的有效拉力值减小。6、链传动瞬时传动比是变量 ，其平均传动比是常数 。8、直齿圆柱齿轮作接触强度计算时取节点 处的接触应力为计算依据，其载荷由一对轮齿承担。9、对非液体摩擦滑动轴承，为防止轴承过度磨损，应校核p ，为防止轴承温升过高产生胶合,应校核pv 。二、单项选择题(每选项1分,共10分)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。使用两个平键时要键d 布置。(1分) A 在同直线上; B相隔900 ; C相隔1200； D相隔18004、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 三、计算题(38分)1、(15分)图3-1示螺栓联接中,采用两个M20的普通螺栓，其许用拉应力l60Nmm2，联接件接合面间摩擦系数f0.20，防滑系数Ks1.2，计算该联接件允许传递的静载荷F?(M20的螺栓d117.294mm)(10分) 图3-12、(13分)如图3-2所示某电梯传动装置中采用蜗杆传动，电机功率P=10kW，转速n1970rmin，蜗杆传动参数z12；z260；直径系数q8；总效率08，m8，右旋蜗杆，试计算：14分) (1)电梯上升时，标出电机转向； (2)标出蜗杆所受各力的方向；(3)计算蜗轮所受各力大小。3、根据工作条件，决定在某传动轴上安装一对角接触向心球轴承(如图所示)，已知两个轴承受到的径向载荷分别为Fr11650N和Fr2=3500N。外加轴向力Fae1020N。 (1)若派生轴向力Fd0.7Fr，试计算两个轴承实际受到的轴向载荷Fa1和Fa2。 四、分析题(20分)1.(10分) 如图4-1传动系统，要求轴、上的轴向力抵消一部分，试确定： 1)蜗轮6的转向； 2)斜齿轮3、4和蜗杆5、蜗轮6的旋向； 3)分别画出蜗杆5，蜗轮6啮合点的受力方向。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。 图4-2螺栓预紧后，接合面所产生的最大摩擦力必须大于或等于横向载荷，假设各螺栓所需预紧力均为F0则由平衡条件可得 (4分)螺栓危险截面的强度条件为于是得 (4分) (5分)2、(13分) 解 (1)电机转向箭头向上； (1分)(2)蜗杆受各力方向如图 (3分) (3分) (3分) Fr2Ft2tan9845tan203583N (3分)3、(14分)解 Fd10.7Fr10.71650=1155N (2分)方向向右Fd20.7Fr20.73500=2450N (2分) 方向向左 Fd1十Fae1155十10202175 Fd2故轴承1为压紧端，轴承2为放松端。 Fa1Fd2-Fae=2450-1020N =1430 (2分)Fa2Fd22450N (2分)(3分) (3分)四、分析题(26分)1.(12分)(1) 蜗轮6的转向为逆时针方向；(2分)(2)齿轮3左旋，齿轮4右旋，蜗杆5右旋，蜗轮6右旋；(4分)(3)蜗杆5啮合点受力方向如图(a)；蜗轮6啮合点受力方向如图(b)。(6分)2、(14分)解 画出的正确结构图如图。轴的右端面应缩到联轴器端面内12mm，轴端挡圈压到联轴器端面上，与轴端面留有间隙；联轴器与透盖不能接触，联轴器应右移；联轴器与轴配合直径应小一点，形成轴肩定位；联轴器处联接平键与蜗轮处联接平键应在一条线上；键与毂孔键槽底面间应有间隙；右轴承内圈左端面只能与套筒端面接触，与轴肩端面应有间隙，所以套筒内轴颈右端面应左移12mm；与蜗轮轮毂配合轴颈长度应比轮毂长短12mm，轴颈右端面缩进去；左轴承内圈不能被轴环全挡住，轴环左部轴径减小至内圈厚度的23左右；透盖和闷盖外圆外侧应倒角，与箱体间均应有调整垫片。轴的左端伸出轴承内圈过长，应缩短一点。机械设计基础考试出题资料试题16.紧键联接与松键连联接的主要区别在于：前者安装后，键与键槽之间就存在有_摩擦力 _。7.链“B18X80”的含义是_B型键宽度b=18mm，长度L=80mm_。 8. 螺纹联接是指_利用螺纹零件把需要固定在一起的零件固连起来_。 螺旋传动是指_利用螺纹零件实现回转运动转换成直线运动_。9.螺纹的公称直径是指它的_外径 _，螺纹“M12X1.5”的含义为_细牙螺纹外径12mm，螺距1.5_。10.采用螺纹联接时，若被联接件总厚度较大，切材料较软，在需要经常装卸的情况下，宜采用_双头螺栓联接_。用于薄壁零件联接的螺纹，宜采用_三角形细牙螺纹_。 11.某调整螺纹，采用双头粗牙螺纹，螺距为3mm，为使螺母相对螺杆沿轴向移动12mm，则螺杆应转_2_圈。12.国标规定，三角带有_ Y Z A B C D E_七种类型，代号B2240表示_B型基准长度2240mm _。13.带传动的主动轮直径d1 =180mm，转速 n1 =940r/min，从动轮的直径为 d2 =710 转速 n2=233r/min,则其弹性滑动系数为_2.23%_。14.为使三角带传动中各根带受载均匀，带的根数不宜超过_10_根。15.一对齿轮啮合时,两齿轮的_节圆_始终相切。 17.齿轮传动的标准安装是指_分度圆与节圆重合_。18.齿轮传动的重合度越大，表示同时参与啮合的轮齿对数_越多_，齿轮传动也越_平稳_。21.滚动轴承代号“6215”的含义是_深沟球轴承 直径系列2 内径75mm_。22.一般来说，_滚子轴承_更能承受冲击， 球轴承 -更适合于较高的转速下工作。23.额定动载荷是指_额定寿命106寿转，L=1(106转)时轴承所能承受的最大载荷24. 转轴是指_工作时既承受弯矩又传递转矩的轴_ 传动轴是指_工作时主要是传递转矩的轴_25.一个阶梯轴由_轴头_，_轴颈_，_轴身_三部分组成。二，简要回答：4,简述带传动为什么限制带速V在525米/秒范围内？答：当功率一定时： 速度过快，V带数目可以减少，但带的离心力显著增大，降低了传动的工作能力，增加了应力循环次数，降低了皮带的寿命。 速度过低，所需的圆周力越大所需的V带数目越多，带轮的宽度也随之增大。机械设计基础典型试题 2一、填空（60分）8.紧键联接主要是使轴与轮毂之间_沿周向固定并传递扭矩_。9.普通平键联接传递动力是靠_两侧面的挤压力_。10.设计键联接的几项主要内容是：a按轮毂长度选择键的长度 b按要求选择键类型 c按内径选择键的剖面尺寸 d进行必要强度校核 具体设计时一般顺序为_b-c-a-d_。 11.平键联接能传递的最大扭矩为T，现要传递的扭矩为1.5T，则应_安装一对平键_。12.拧紧螺母时的功率主要与螺纹的_升角和牙型角_有关。13.螺纹联接是一种_可拆联接 _。 14.通螺纹联接中的松螺纹和紧螺纹联接的主要区别是：松螺纹联接的螺纹部分不承受_扭转_的作用。 ？15.被联接件受横向外力时，如采用普通螺纹联接，则螺栓可能失效的形式为_。（A） 剪切与挤压破坏 （B）拉断 （C）拉扭断裂16.刚性凸缘联轴器用四只铰制孔螺栓联接，螺栓中心的圆直径D=200mm ,轴传递扭矩T=180N.m,则作用在每个螺栓上的力为_450_。 17.三角带传动和平型带传动相比较，其主要优点是_ 传动效率高_。 18.标准三角带型号的选定，取决于_传递的功率_。 19.工作条件与型号一定的三角带，其寿命随小带轮直径的增大而_增大_。 20.带传动的中心距与小带轮的直径一致时，若增大传动比，则小带轮上的包角_减小_。 21.一定型号的三角带传动，若小带轮直径一定，增大其传动比，则带饶过大带轮上的弯曲应力_减小_。 22.带在工作时产生弹性滑动，是由于_带的紧边与松边拉力不等_。23.带传动的主动轮直径D1=180mm,转速n1=940r/min,从动轮直径D2=710，转速n2=233r/min,则滑动系数 为_2.2_。 24.在具体设计三角带传动时，a：确定带轮直径D1，D2，b：选用带的型号，c：确定带的长度L，d：确定带的根数Z，e：选定初步中心距a0，f：计算实际中心距a，g： 计算作用在轴上的压力F。以上各项目进行的顺序为_b-a-e-c-f-d-g_。25.一对齿轮要正确啮合，它们的_模数_必须相等，26.一个齿轮上的圆有_齿顶圆，分度圆，基圆和齿根圆_。？27.一标准直准圆柱齿轮的周节（齿距）P=15.7mm,齿顶圆的直径为d=400mm,则该齿轮的齿数_。 （A）82 （B）78 （C）80 （D）76机械设计基础典型试题 3一.填空、6.三角带表面上印有B2240，它表示该三角带是B 基准长度，长度为2240mm。7.模数是齿轮的主要 参数，是齿轮各部分几何尺寸计算的依据，齿形的大小和强度与它成正比。8.标准外啮合斜齿轮传动的正确啮合条件是：两齿轮的法面 模数和法面 都相等，齿轮的螺旋角角相等而旋向相反。9.规定蜗杆头数与螺旋升角的正切之比，称为蜗杆特性系数。10.在工作中同时承受转矩和弯矩两种作用，本身又转动的轴，叫转轴。三.简答1. 什么叫标准齿轮？ 压力角20。模数为标准值，分度圆齿厚等于齿槽宽的齿轮2. 为什么要限制齿轮的最少齿数？ 范成法加工齿轮齿数低于17发生根切3. 两轴相互平行的情况下采用什么类型的齿轮传动，并叙述其优点。 直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮（传动平稳、承载大）4. 带传动中，打滑和弹性滑动有何不同？ 传动带是弹性体，受到拉力后会产生弹性伸长，伸长量随拉力大小的变化而改变。带由紧边绕过主动轮进入松边时，带的拉力由F1减小为F2,其弹性伸长量也由1减小为2。这说明带在绕过带轮的过程中，相对于轮面向后收缩了（1-2），带与带轮轮面间出现局部相对滑动，导致带的速度逐步小于主动轮的圆周速度，这种由于带的弹性变形而产生的带与带轮间的滑动称为弹性滑动。弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。打滑是指过载引起的全面滑动，是可以避免的。而弹性滑动是由于拉力差引起的，只要传递圆周力，就必然会发生弹性滑动，所以弹性滑动是不可以避免的。四.计算4、轴由一对7206轴承支承，FR1=5200N，FR2=3800N，Fa=2200N，方向如图所示，试求两轴承的当量动载荷。(Fs=0.68Fr e=0.68 X=0.41,Y=0.87) ？6. 键联接的主要用途是：_周向固定，_传递运动和转矩_，7. 普通平键联接所能传递的最大转矩为T，现要传递的转矩为1.5T，则应_安装一对平键_8. 螺纹的公称直径是指它的_外径_，螺纹“M12X1.5左”的含义是_左旋细牙螺纹，公称直径12，_螺距1.5_。9. 普通螺栓联接中的松螺纹联接与紧螺纹联接之间的主要区别是：松螺纹联接中的螺纹部分不存在_扭转_作用。 （A） 拉伸 （B） （C）剪切 （D）弯曲10. 一调整螺旋，采用双线粗牙螺纹，螺距为3毫米，为使螺母相对螺杆沿轴线移动2毫米，则螺杆应转_1/3_11.国标规定，三角带有_Y Z A B C D E _共七种类型，代号“B2240”表示的含义是：_B型基准长度2240mm_。12. 带传动主要是依靠_带和两轮接触面之间的摩擦力_来传递与动和动力， 13.三角带横截面为等腰梯形，夹角为40度，在设计三角带轮时，轮槽夹角一般确定_小于40度_14.带传动的中心距与小带轮的直径一定时，若增大传动比，则小带轮包角_减小_，15.渐开线齿廓形状取决于_基圆_直径大小，16.渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，正确啮合条件是_模数相等，压力角相等_，17.齿轮传动的重合度越大，表示同时参与啮合的轮齿数目_多_，齿轮传动越_平稳_，？18.一渐开线标准直齿圆柱齿轮的齿距为15.7毫米，齿根圆直径为367.5mm，则该齿轮的齿数为_76_，19.闭式软齿面齿轮传动的强度设计，首先按_齿面接触疲劳_强度条件计算，校核_齿根弯曲疲劳强度_。 3.螺纹联接的自锁条件是什么？在公称直径，螺旋升角，摩擦系数相同的情况下，试比较三角形螺纹、 梯形螺纹、矩形螺纹的自锁性（简述理由）。螺旋升角小于当量摩擦角，当越大当量摩擦角越大，所以三角形螺纹自锁性最好，矩形螺纹自锁性最差。5. 在选择大小齿轮材料及热处理方法时，所要考虑的“配对”问题指的是什么？为什么要这样考虑？大小齿轮材料及热处理硬度差50左右，由于小齿轮转数多，更快失效6. 键20X70GB109579的含义是_A型平键 宽度b=20mm，长度L=70mm _。7三角带C2800的含义是_ C型公称长度2800_。10. 分度圆上的压力角等于_20_，模数取的是_标准_值，齿厚和齿槽宽_相等_的齿轮，称为标准齿轮。二、判断7 同一模数和同一压力角，但不同齿数的两个齿轮，可以使用一把齿轮刀具进行加工。对8 只有轴头上才有键槽。对三回答5. 一轴由一对7211AC的轴承支承，Fr1=3300N, Fr2=1000N, Fx=900N, 如图。试求两轴承的当量动载荷P。 (S=0.68Fr e=0.68 X=0.41,Y=0.87) 因为S=0.68Fr 所以S1=0.68Fr1=0.68*3300N=2244N S2=0.68Fr2=0.68*1000N=680NS2+Fx=680+900=1580NeP1=3300N P2= 0.41*1000+0.87*1344=1579N7键联接的主要用途是使轮与轮毂之间_沿周向固定并传递扭距_8A、B、C 三种类型的普通平键b、h、h相同，则工作中受挤压面积最大的应属_B_型。10拧紧螺母的效率，主要与螺母的_导程角和牙型角_有关11采用螺纹联接时，若被联接件总厚度较大，且材料较软，在需要经常装拆的情况下宜采用_ 双头螺柱联接_。 12普通螺栓联接中的松螺纹和紧螺纹之间的主要区别是：松螺纹联接中的螺纹部分不存在_扭转_作用。 13被联接件受