机械设计试卷答案

1、淮 阴 工 学 院 课 程 考 试 试 卷-装-订-线- 参 考 答 案 及 评 分 标 准 专 用 纸试卷一答案一、填空题：（每空1分，共15分） 1、干摩擦，边界摩擦，混合摩擦，液体摩擦2、弹性滑动3、越大，越高4、打滑，疲劳破坏5、平均，瞬时6、靠近节线的齿根圆，硬度7、球，滚子二、选择题：（每空1分，共20分）1、D；2、D；3、B；4、B；5、D；6、D；7、B；8、A；9、B；10、A；11、B；12、D；13、D；14、C；15、A；16、B；17、B;18、C；19、D；20、D三、简答题（ 每题5分，共25分）1答：机械零件设计的基本要求：强度、刚度及寿命要求，结构工艺性要求

2、，可靠性要求，经济性要求，质量小的要求。（3分）机械零件的结构工艺性：零件形状简单合理，合理选用毛坯类型，铸件的结构工艺性，切削加工工艺性，零部件的装配工艺性，零部件的维修工艺性（2分）2答：因为带的包角过小，容易导致带传动发生打滑失效。（2分）当其它条件不变时，可以通过减小传动比、加大中心距、增大小带轮的基准直径以及使用张紧轮张紧装置等手段来增大小带轮的包角。（3分）3答：在二级圆柱齿轮传动中，斜齿轮传动放在高速级，直齿轮传动放在低速级。（2分）其原因有三点：1）斜齿轮传动工作平稳，在与直齿轮精度等级相同时允许更高的圆周速度，更适于高速。2）将工作平稳的传动放在高速级，对下级的影响较小。如将

3、工作不很平稳的直齿轮传动放在高速级，则斜齿轮传动也不会平稳。3）斜齿轮传动有轴向力，放在高速级轴向力较小，因为高速级的转矩较小。（3分）4答：由于链传动中整条链是挠性体，单个链节是刚性体，链条绕上链轮时，链节与链轮轮齿啮合，形成正多边形一部分。链条与链轮分度圆在运动中交替呈现相割和相切。（3分）传动比：i=1/2=(R2cos)/(R1cos)，是变化的，所以瞬时传动比不恒定。（1分）当时，i=1，恒定（1分）5答：因为在冲击、振动、变载以及温度变化大时，螺纹副间和支承面间的摩擦力可能在瞬间减小或消失，不再满足自锁条件。这种情况多次重复，就会使联接松动，导致机器不能正常工作或发生严重事故。因此

4、，在设计螺纹联接时，必须考虑防松。（2分）根据防松原理，防松类型分为摩擦防松，机械防松，破坏螺纹副关系防松。（3分）四、计算题（每题10分，共40分）1.试分析图所示齿轮轴系结构的错误,并改正.图中轴承用脂润滑.解: 1轴上零件的固定与定位方面:（每方面2分,共10分）(1) 联轴器轴向未定位,周向未固定(2) 齿轮周向未固定(3) 套筒对齿轮的轴向固定不可靠2转动件与静止件的关系方面:(1) 联轴器与轴承盖接触(2) 轴与轴承透盖接触3零件的结构工艺性方面:(1) 箱体两端面与轴承盖接触处无凸台,使端面加工面积过大(2) 轴承盖外端面加工面积过大(3) 轴承盖上缺转角槽(4) 轴的两端均伸春

5、过长,增加了加工和装配长度4拆装和调整方面:(1) 轴上还缺台阶,轴承装配不方便(2) 套筒过高,轴承无法拆卸(3) 箱体两端面与轴承盖间缺少调整垫片,无法调整轴承间隙(4) 图示为整体式箱体,不便轴承装拆5润滑与密封方面:(1) 轴与轴承透盖间缺密封措施(2) 缺挡油环2解：1.计算旋转力矩T(3分)2.计算螺栓所需要的预紧力（3分）由得所以3.确定螺栓直径（4分）查GB1961981，取M30。3解：计算轴上轴向力F的大小。设轴上圆锥齿轮的轴向力为；轴上斜齿轮轴向力为。并按法则可判断出两轴向力方向相反，如图所示。因为即（2分）所以（1分）（1分）则轴上总的轴向力为（1分）轴向力的方向与同向

6、，如图所示。（2）圆锥齿轮2和斜齿轮3所受各力的方向如图所示。（5分）4解：（1）计算轴承上的轴向载荷：（4分）计算派生轴向力滚动轴承的配置为面对面，派生轴向力指向开口大的“大端”计算轴向载荷，与方向一致。轴系没有移动趋势，所以（2）计算轴承的当量动载荷：（4分）由，则， ，则，取大值代入计算公式，（3）计算轴承的寿命：（2分）因为，所以轴承寿命不合格。试卷二答案一、填空题：（每空1分） 1、传递载荷 工作转速 两轴的对中性2、疲劳点蚀 塑性变形 塑性变形 静强度3、不高 短轴4、传递功率 小轮转速5、带滞后于带轮6、 60 联接 30 传动7、 螺旋升角小于当量摩擦角8、拉应力 离心应力 弯

7、曲应力二、选择题：（每题1分，共15分）1、A 2、B 3、A 4、D 5、B 6、C 7、D 8、A 9、A 10、C 11、D12、A 13、B 14、D 15、D三、简答题（每题5分，共25分）1常用螺纹联接的类型有哪几种？应用场合是什么？答：常用的螺纹联接有4种类型：（1）螺栓联接：用于被联接件不太厚有足够的装配空间的场合。（2）双头螺栓联接：用于被联接件之一很厚，又经常拆装的场合。（3）螺钉联接：用于被联接件之一很厚，又不经常拆装的场合。（4）紧钉螺钉联接：用于固定两被联接件的相对位置，并且传动力和力矩不大的场合。2进行轴的结构设计时，主要考虑哪些方面的问题？（5分）答：1）轴和轴上

8、零件有准确的工作位置；2）轴上零件便于拆装和调整；3)轴应有良好的制造工艺性；4）轴的受力合理，有利于提高强度和刚度；5）节省材料，减轻重量；6）形状和尺寸有利于减少应力集中。3二级圆柱齿轮减速器，其中一级为直齿轮，另一级为斜齿轮。试问斜齿轮传动应置于高速级还是低速级？为什么？答：在二级圆柱齿轮传动中，斜齿轮传动放在高速级，直齿轮传动放在低速级。其原因有三点：1）斜齿轮传动工作平稳，在与直齿轮精度等级相同时允许更高的圆周速度，更适于高速。2）将工作平稳的传动放在高速级，对下级的影响较小。如将工作不很平稳的直齿轮传动放在高速级，则斜齿轮传动也不会平稳。3）斜齿轮传动有轴向力，放在高速级轴向力较小

9、，因为高速级的转矩较小。4、带传动的张紧的目的，采用张紧轮张紧时张紧轮的布置要求？答：张紧的目的：调整初拉力。采用张紧轮张紧时，张紧轮布置在松边，靠近大轮，从里向外张。因为放在松边张紧力小；靠近大轮对小轮包角影响较小；从里向外是避免双向弯曲，不改变带中应力的循环特性。5、平键和楔键联接在工作原理上有什么不同？平键是通过两个侧面受挤压和剪切来传递转矩，而楔键是靠上下面受挤压来传递转矩。四、计算题1、 主要结构错误分析如下：(10分)1）轴左端的轮毂轴向定位不可靠，采用圆锥面轴向定位就不能再采用轴肩定位；2）左侧轴承端盖与轴之间没有间隙，严重磨损；3）左侧轴承端盖与轴之间应有密封措施；4）左侧轴承

10、端盖处箱体没有凸台，加工面与非加工面没有分开；5）两个轴承反装不能将轴上的轴向力传到机座，且支承刚度低，应该为正装；6）左侧轴承装配路线过长，装配困难；7）左侧轴承处轴肩过高，拆卸困难；8）右侧轴承处套筒外径过大，轴承拆卸困难；9) 右侧轴承端盖处也应加调整垫片，只一侧有调整垫片不能调整轴系的轴向位置。改正后的结构如图所示。2 解题要点：(10分)题7-61解图1）各轴的转向如题图所示。2）2、3轮为左旋、4轮为右旋，如图所示。3）齿轮2、3 所受各分力的方向如图所示。计算齿轮2所受分力大小： Nm mm N N= 905 N计算齿轮3所受分力大小： Nm mm N N N4）为使轴不受轴向力

11、，必须：|Fa2|=|Fa3|根据：得到：即： 忽略摩擦损失：T2 = T3，Ft2 = 2T2/d2，Ft3 = 2T3/d3则： 将上式整理得到：= 0.1463= 8.4139= 824503、解题要点：(10分)1）先根据强度条件求出单个螺栓的许用拉力Q；2）在求许用工作载荷F。解：根据： ，解得： Q =20814 N依题意： 由： 2.6F = 20814，解得：F = 8005 N汽缸许用载荷： F = z F = 8F = 64043 N根据：解得： MPa4、解：(10分)1求内部派生轴向力S1、S2的大小方向S1 = 0.68R1 = 0.688000 = 5440 NS2

12、 = 0.68R2 = 0.6812000 = 8160 N，方向如图所示。2求外部轴向合力FAFA= Fa2Fa1 = 50003000 = 2000 N，方向与Fa2的方向相同，如图所示。3求轴承所受的轴向力A1、A2 S2 + FA = 8160 + 2000 = 10160 N，S2 + FAS1 = 5440 N，轴承1被压紧。 A1= S2 + FA = 10160 N，A2 = S2 = 8160 N4轴承的当量动载荷P1、P2据：A1/ R1 = 10160/8000 = 1.27e = 0.68，得：X1 = 0.41，Y1 = 0.87 P1 = fd（X1 R1 + Y1

13、 A1）= 0.418000 + 0.8710160 = 12119 N据：A2/ R2 = 8160/12000 = 0.68 = e，得：X2 = 1，Y2 = 0 P2 = fd（X2 R2 + Y2 A2）= 8000 N试卷三答案 1 、填空题 1. 1 (2) 减小，增加 1. 2 (2) 车制蜗杆 、 铣制蜗杆 1. 3 (2) 1. 4 (1) 平带 、 V带 、 圆带 、多锲带 1. 5 (1) 螺栓、螺钉、双头螺柱、紧定螺钉、螺母、垫圈 1. 6 (1) 定位 1. 7 (1) 普通平键、 半圆键 、 锲键 2 、选择题 2. 1 (4) c、a、b、b 2. 2 (1)

14、（a） 2. 3 (1) （d） 2. 4 (3) （b），（d），（c） 2. 5 (1) （c） 3 、术语解释 3. 1 (1) 轴毂联接-轴和轴上零件周向固定形成的联接称之。 3. 2 (1) 巴氏合金-由锡、铅、锑、铜等组成的合金。 3. 3 (1) 失效-机械零件在规定的时间内和规定的工作条件下不能完成规定的功能称为失效。 3. 4 (1) 滚动轴承的基本额定寿命- 一批相同的轴承，在相同运转条件下，其中90%的轴承不发生疲劳点蚀前的总转数。 3. 5 (1) 接触角-轴承的滚动体与外圈接触处的法线与轴承径向平面的夹角。 3. 6 (1) 轴承反装-两端轴承外圈宽边相对，称为反装或

15、背对背安装。 3. 7 (1) 开式齿轮传动-齿轮完全暴露在外边，外界杂物容易侵入，润滑不良，工作条件差，轮齿容易磨损。 3. 8 (1) 调质处理-淬火后经高温回火的热处理过程，称之。 3. 9 (1) 静载荷-不随时间变化或变化缓慢的载荷。 3. 10 (1) 带传动的弹性滑动-由于带是弹性体，受拉产生变形，带传动运行时，带与带轮之间产生相对滑动，是不可避免的。 4 、简答题 4. 1 (5) 答：(1)载荷大小：径向力？轴向力？联合力？(2)载荷性质：滚子轴承承载能力大，抗冲击能力强(3)转速大小：球轴承极限转速高(4)是否调心？ (5)经济性：球轴承便宜，精度低便宜 4. 2 (5)

16、答：有三大部分（1）齿轮、轴及轴承组合，为传动件，主要传递变换运动和动力（2）箱体，是传动零件的基座（3）减速器附件，是考虑到减速器在制造、装配及使用过程中的特点，为保证减速器正常工作而设 4. 3 (5) 答：（1）疲劳点蚀 滚动体与内、外圈接触表面上将产生脉动循环的接触应力，当超过其极限时，形成疲劳点蚀（2）塑性变形 在重载或冲击载荷作用下可能使滚动体和滚道接触处局部应力超过材料的屈服极限而产生塑性变形出现凹坑 （3）磨损 当轴承在多尘的恶劣条件下工作，或润滑和密封不当时，可能使滚动体与套圈产生磨损 4. 4 (5) 4. 5 (5) 答：表面硬芯部韧。中碳钢表面淬火、低碳钢渗碳淬火或渗氮

17、。 4. 6 (5) 答：（1）轴上零件有准确的位置和可靠的相对固定 （2）良好的制造和安装工艺性 （3）形状、尺寸应有利于减少应力集中 5 、综合题 5. 1 (10) 解：（1）确定每个螺栓预紧力F0由f=0.12，z=8，m=1，kf=1.2，得：N（2）计算双头螺柱的小径d1 32.16mm 5. 2 (5) 5. 3 (10) 5. 4 (5) 解：螺栓倒置，孔大于螺栓直径，加垫圈 5. 5 (5) 解： 5. 6 (5) 解： Nmm N N试卷四答案 1 、填空题 1. 1 (4) 齿轮轴，实体式齿轮，腹板式齿轮，轮辐式齿轮 1. 2 (1) Y、Z、A、B、C、D、E 1. 3

18、 (1) 锡、铅、锑、铜 1. 4 (3) 15.875，1，86 1. 5 (1) 球 2 、选择题 2. 1 (1) （b） 2. 2 (1) （c）（d） 2. 3 (1) （c） 2. 4 (4) （1）（b），（2）（e），（3）（c）（d），（4）（a） 2. 5 (3) （b），（d），（c） 3 、术语解释 3. 1 (1) 点蚀-在交变接触应力反复作用下，形成的齿面麻点。 3. 2 (1) （滚动轴承的）额定寿命- 一批相同的轴承，在相同运转条件下，其中90%的轴承不发生疲劳点蚀前的总转数。 3. 3 (1) 胶合-摩擦表面在高速重载时拉出的沟槽。 3. 4 (1) 转轴-同

19、时承受转矩和弯矩的轴。 3. 5 (1) 应力集中-零件受载时，其剖面几何形状突然变化处的局部应力要远大于其名义应力。 3. 6 (1) （链传动的）多边形效应-因链速的周期性变化引起的链传动过程中链速的不均匀及有规律的振动，是链传动固有的特性，是无法消除的，称为链传动的多边形效应。 3. 7 (1) ZCuAl9Fe3-铝铁青铜。 3. 8 (1) 接触角-轴承的滚动体与外圈接触处的法线与轴承径向平面的夹角。 3. 9 (1) 轴承正装-两端轴承外圈窄边相对，称为正装或面对面安装。 3. 10 (1) 带传动的打滑-带传动超过带所能传递的最大拉力，带和带轮之间发生显著的相对滑动，是可以避免的

20、。 4 、简答题 4. 1 (5) 答：轮齿折断（疲劳折断、过载折断）-齿根弯曲应力和过载。齿面点蚀-齿面接触应力。齿面磨损-润滑不良及灰尘等。齿面胶合-高速重载塑性变形-重载。对齿轮材料的基本要求：1 轮齿表层应有叫高的硬度和良好的耐磨性能。2 轮齿芯部应有足够的强度和韧性，使齿根具有良好的弯曲强度和抗冲击能力。应有良好的加工工艺性能，使之易于达到所需的加工精度几机械性能的要求。 4. 2 (5) 答：（1）对闭式、软齿面齿轮，先按齿面接触疲劳强度设计再按弯曲疲劳强度校核。（2）对闭式、硬齿面齿轮式或铸铁齿轮，先接齿根弯曲疲劳强度设计，后按齿面接触疲劳强度校核。 （3）对于开式，按齿根弯曲疲

21、劳强度设计，m加大1015%（补偿磨损），一般不校核齿面接触疲劳强度。 4. 3 (5) 答：(1)载荷大小：径向力？轴向力？联合力？(2)载荷性质：滚子轴承承载能力大，抗冲击能力强(3)转速大小：球轴承极限转速高(4)是否调心？ (5)经济性：球轴承便宜，精度低便宜 4. 4 (5) 答: 其特点是（1）可适用于两轴中心距较大的传动。（2）传动带具有良好的弹性，能缓冲和吸振，传动平稳，噪声小。（3）过载时，带和带轮面间发生打滑，可防止其他零件损坏。（4）带传动结构简单，制造、安装和维护均较方便。（5）带传动不能保证准确的传动比。对轴的压力较大，带的寿命较短。传动外廓尺寸较大。 4. 5 (5

22、) 4. 6 (5) 答：轴肩、轴环、挡环、螺母、套筒等。普通平键、导向平键、滑键、半圆键、锲键、花键等，还有销联接、紧定螺钉、压合联接等 5 、综合题 5. 1 (5) 解: 5. 2 (10) 解： 5. 3 (5) 解 5. 4 (10) 少键 少台阶 太高 太高 少键 应短于 齿轮宽 少垫片 少垫片 少台阶 5. 5 (10) 解：（1）计算轴承支反力V面受力：，解得：H面受力：，解得：则（2）计算；当时，轴向系数。（3）计算内部轴向力、 N N（4）计算轴向负荷A1、A2因 故 轴承I紧，轴承II松。则 N N（5）求系数X1、Y1，X2、Y2因为 所以 X1=0.4、Y2=1.60

23、 ，X2=1、Y2=0（6）计算当量负荷P1、P2 N N（7）计算轴承寿命Lh因两个轴承型号相同，取负荷大者计算其寿命。对滚子轴承 h试卷五答案一、填空题：（每空1分，共15分） 1传递功率 小轮转速2较小 初拉力3功率 较小4接触应力 节线附近齿根一侧5低 好 1-66双支点单向固定（全固式）单支点双向固定（固游式）两端游动（全游式）7固定心轴二、选择题：（每空1分，共20分）1B，2D，3A，4A，5C，6C，7A，8D，9B，10D，11A，12C，13D，14A，15A，16D，17D，18A，19A，20C三、简答题（ 每题5分，共25分）1答：张紧的目的：调整初拉力。（2分）采用

24、张紧轮张紧时，张紧轮布置在松边，靠近大轮，从里向外张。因为放在松边张紧力小；靠近大轮对小轮包角影响较小；从里向外是避免双向弯曲，不改变带中应力的循环特性。(3分)2答：（每点1分）(1) 平均传动比准确，没有弹性滑动；(2) 可以在环境恶劣的条件下工作（突出优点）；(3) 中心距大，传递动力远，结构较小，没有初拉力压轴力小；(4) 瞬时传动比不准，工作中有冲击和噪声；(5) 只限于平行轴之间的传动，不宜正反转工作。3答：1）以免b1b2时在齿面硬度较低的大齿轮齿宽上形成压痕，以及补偿哪个加工与装配误差。（3分）2）b=b2（2分）4答：（5分）基本额定寿命：一批相同的轴承在相同的条件下运转，当

25、其中10%的轴承发生疲劳点蚀破坏（90%的轴承没有发生点蚀）时，轴承转过的总转数L10（单位为106转），或在一定转速下工作的小时数L10h（单位为小时）。5答：联轴器和离合器的功用是联接两轴使之一同回转并传递转矩。（2分）二者区别是：用联轴器联接的两轴在工作中不能分离，只有在停机后拆卸零件才能分离两轴，而用离合器可以在机器运转过程中随时分离或接合两轴。（3分）四、计算题（每题10分，共40分）图1解题要点：1）各轴的转向如图所示。（4分）2）2、3轮为左旋、4轮为右旋，如图所示。3）齿轮2、3 所受各分力的方向如图所示。计算齿轮2所受分力大小：（3分） Nm mm N N= 905 N计算齿

26、轮3所受分力大小：（3分） Nm mm N N N解： 1求内部派生轴向力S1、S2的大小方向（2分） N N方向如图所示。2求轴承所受的轴向力A1、A2 （3分）公式归纳法：NN， 3轴承的当量动载荷P1、P2（3分）据：A1/ R1 = 2500/6000 = 0.417e = 0.40，得：X1 = 0.4，Y1 =1.5 P1 = fd（X1 R1 + Y1 A1）= 0.46000 + 1.52500 = 6150 N据：A2/ R2 = 5500/16500 = 0.33 e，得：X2 = 1，Y2 = 0 P2 = fd（X2 R2 + Y2 A2）= R2 = 16500 N

27、P2P1，用 P2 计算轴承寿命。4计算轴承寿命（2分）12562 h3主要结构错误分析如下：1两侧的轴承端盖处没有调整垫片，不能调整轴承游隙和轴系的轴向位置；(1分)2轴的两端轴颈过长，与端盖接触严重磨损，浪费材料和加工时间、轴承装拆麻烦；(1分)3齿轮没有轴向定位，未将齿轮上的轴向力传到机座，应将轴承改为正装；(1分)4两轴承的内、外圈没有轴向固定，极易分离；(2分)5两轴承的内圈高度低于套筒，轴承拆卸困难；(2分)6两个齿轮不能共用一个键，而且键过长，三个套不能装配；(1分)7两个齿轮间用套筒定位，不能固定齿轮与轴的相对位置，应改为轴环；(1分)8两齿轮的轮毂长度与轴头箱等，也使齿轮轴向

28、定位不可靠；(1分)改正后的结构如图解所示。4解题要点：1先根据强度条件求出单个螺栓的许用拉力Q；2在求许用工作载荷F。解：根据： ，解得： Q =20814 N（4分）依题意： 由： 2.6F = 20814，解得：F = 8005 N汽缸许用载荷： F = z F = 8F = 64043 N根据：解得：MPa试卷七答案 1 、填空题 1. 1 (2) 青铜，铸铁 1. 2 (2) 带在带轮上打滑，疲劳破坏 1. 3 (5) 链板的疲劳破坏、多次冲击破断、链条铰链的磨损、销轴与套筒的胶合、静强度拉断 1. 4 (1) 轴径 2 、选择题 2. 1 (1) （a） 2. 2 (1) （d）

29、2. 3 (1) （d） 2. 4 (1) （b） 2. 5 (1) （c）（d） 2. 6 (1) （c） 2. 7 (3) （b），（d），（c） 2. 8 (1) （c） 3 、术语解释 3. 1 (1) 止推轴承-只能承受轴向负荷的轴承。 3. 2 (1) 包角-带与带轮接触弧所对的中心角。 3. 3 (1) 巴氏合金-由锡、铅、锑、铜等组成的合金。 3. 4 (1) 失效-机械零件在规定的时间内和规定的工作条件下不能完成规定的功能称为失效。 3. 5 (1) 曲轴-轴上不同部位轴线不重合的轴。 3. 6 (1) 磨损-是两个接触表面相对运动的过程中，摩擦而引起零件表面材料丧失或转移的

30、现象。 3. 7 (1) （V带的）节线-V带运行绕过带轮时发生弯曲，顶胶和底胶分别受到拉伸和压缩。两者之间既不伸长、也不缩短的周线，称为节线。 3. 8 (1) 渗碳-渗碳是向钢件表面层渗入碳原子的过程。 3. 9 (1) 静载荷-不随时间变化或变化缓慢的载荷。 3. 10 (1) 带传动的弹性滑动-由于带是弹性体，受拉产生变形，带传动运行时，带与带轮之间产生相对滑动，是不可避免的。4 、简答题 4. 1 (5) 答：（1）x（22.5）mn时用齿轮轴（2）da200mm时用实体式（3）da=200500mm时用腹板式（4）da500mm时用轮辐式 4. 2 (5) 答：(1)小齿轮轮齿受载

31、循环次数多于大齿轮轮齿 (2)小齿轮齿根较薄(YF大) 4. 3 (5) 答：(1)载荷大小：径向力？轴向力？联合力？(2)载荷性质：滚子轴承承载能力大，抗冲击能力强(3)转速大小：球轴承极限转速高(4)是否调心？ (5)经济性：球轴承便宜，精度低便宜 4. 4 (5) 答：（1）轴肩与轴环：简单可靠，可承受较大的轴向力 （2）套筒与圆螺母：可简化轴的结构，套筒太长是可用圆螺母，此时许切制螺纹，有应力集中，对轴的疲劳强度影响较大 （3）弹性挡圈和紧定螺钉：结构简单，但只能承受较小的轴向力 （4）轴端挡圈和圆锥面：常用于轴端，锥面配合时，轴上零件装拆方便，多用于轴上零件与轴的同心度要求较高或轴受

32、振动的场合 4. 5 (5) 答：1）整体断裂、2）过大的弹性变形或塑性变形、3）零件的表面破坏、4）破坏正常工作条件引起的失效。 4. 6 (5) 答：联轴器和离合器是用来联接两轴，使之一同回转并传递转矩的一种部件。前者只有在运行停止后用拆卸的方法才能把轴分离；后者则可在运动中随时使两轴分离或接合。凸缘联轴器、套筒联轴器、十字滑块联轴器、万向联轴器、弹性套柱销联轴器等。 5 、综合题 5. 1 (10) 解：Fo= N MPa 5. 2 (10) 解：（1）轴太长，浪费（2）轴肩太高，不便于轴承的拆卸（3）无键和键槽（4）套筒太高，不便于轴承的拆卸（5）少一台阶，同时此段轴的长度应小于齿轮轮

33、毂的宽度（6）少一台阶，不便于轴承的装拆（7）无密封结构（8）无键和键槽 5. 3 (5) 解 5. 4 (5) 解：螺栓倒置，孔大于螺栓直径，加垫圈 5. 5 (5) 解：（1）Pr=Cr时： (106r)， h（2）Pr=0.5Cr时： (106r)， h（3）Pr=0.1Cr时： (106r)， h 5. 6 (5) 解： Nmm N N试卷八答案 1 、填空题(共20分) 1. 1 (2) 青铜，铸铁 1. 2 (5) a, b , c、d, a、e, b、c、d 1. 3 (1) Y、Z、A、B、C、D、E 1. 4 (2) 带在带轮上打滑，疲劳破坏 1. 5 (4) 链板的疲劳破坏

34、、多次冲击破断、链条铰链的磨损、销轴与套筒的胶合、静强度拉断 1. 6 (2) B、C、D、E、（EX）、G，B 1. 7 (1) 锡、铅、锑、铜 1. 8 (1) 轴径 1. 9 (2) 固定式，可移式 2 、选择题（共8分） 2. 1 (4) c、a、b、b 2. 2 (2) a或b、d或c 2. 3 (1) （d） 2. 4 (1) （c） 3 、术语解释（共7分） 3. 1 (1) 点蚀-在交变接触应力反复作用下，形成的齿面麻点。 3. 2 (1) （带传动的）弹性滑动-由于带的弹性变形而引起的带与带轮面间的局部相对滑动，称之。 3. 3 (1) （滚动轴承的）当量负荷-为了计算轴承寿

35、命时能与基本额定动负荷在相同条件下相比较，需将实际负荷换算为一假定的负荷，此假定负荷称之。 3. 4 (1) 弹簧失稳-当压缩弹簧的自由高度H0过大时，可能产生侧向弯曲谓之失稳。 3. 5 (1) 轴毂联接-轴和轴上零件周向固定形成的联接称之。 3. 6 (1) 胶合-摩擦表面在高速重载时拉出的沟槽。 3. 7 (1) 螺纹自锁- 4 、简答题（每题5分，共25分） 4. 1 (5) 答：(1)载荷大小：径向力？轴向力？联合力？(2)载荷性质：滚子轴承承载能力大，抗冲击能力强(3)转速大小：球轴承极限转速高(4)是否调心？(5)经济性：球轴承便宜，精度低便宜 4. 2 (5) 答：（1）选材

36、（2）初步确定轴的直径dmin （3）轴的结构设计 （4）轴的强度校核 4. 3 (5) 答：（1）x（22.5）mn时用齿轮轴（2）da200mm时用实体式（3）da=200500mm时用腹板式（4）da500mm时用轮辐式 4. 4 (5) 答：1）整体断裂、2）过大的弹性变形或塑性变形、3）零件的表面破坏、4）破坏正常工作条件引起的失效。 4. 5 (5) 5 、综合题（每题10分，共40分） 5. 1 (10) 解：（1）计算；当时，轴向系数。（2）计算内部轴向力、 N N（3）计算轴向负荷A1、A2因 故 轴承II紧，轴承I松。则 N N（4）求系数X1、Y1，X2、Y2因为 所以

37、X1=1、Y1=0，X2=0.4、Y2=1.48（5）计算当量负荷P1、P2 N N（6）计算轴承寿命Lh因两个轴承型号相同，取负荷大者计算其寿命。对滚子轴承 h 满足设计预期寿命。 5. 2 (10) 5. 3 (10) 解: 5. 4 (10) 解：（1）确定每个螺栓预紧力F0由f=0.12，z=8，m=1，kf=1.2，得：N（2）计算双头螺柱的小径d1 32.16mm试卷九答案一、填空题：（每空1分，共15分）1接触应力 节线附近齿根一侧2齿面磨损 弯曲疲劳 模数3接触角4上下面 压溃5高 大6转轴 传动轴 心轴7剩余预紧力 工作拉力二、选择题：（每空1分，共20分）1 C； 2 B；

38、 3 B； 4 A； 5 D； 6 D； 7 B； 8 C； 9 C；10 A；11 B；12 A；13 A；14 B；15 A；16 A；17 A； 18 D；19 B；20 B；三、简答题（每题5分，共25分）1普通平键的公称长度L与工作长度l之间有什么关系？答：圆头平键工作长度l = L- b；方头平键的工作长度l = L；单圆头平键l = L -b/2。2影响链传动速度不均匀性的主要因素是什么？为什么在一般情况下链传动的瞬时传动比不是恒定的？在什么条件下瞬时传动比才恒定？答：由于链传动中整条链是挠性体，单个链节是刚性体，链条绕上链轮时，链节与链轮轮齿啮合，形成正多边形一部分。链条与链轮

39、分度圆在运动中交替呈现相割和相切。传动比：i=1/2=(R2cos)/(R1cos)，是变化的，所以瞬时传动比不恒定。当时，i=1，恒定3螺纹联接有哪些基本类型？适用于什么场合？答：螺纹联接有4中基本类型。螺栓联接：用于被联接件不太厚且两边有足够的安装空间的场合。螺钉联接：用于不能采用螺栓联接（如被联接件之一太厚不宜制成通孔，或没有足够的装配空间），又不需要经常拆卸的场合。双头螺柱联接：用于不能采用螺栓联接且又需要经常拆卸的场合。紧定螺钉联接：用于传递力和力矩不大的场合。4普通螺栓和铰制孔螺栓靠什么传递横向载荷？答：普通螺栓靠被联接件接合面的摩擦力传递载荷，铰制孔螺栓靠螺栓杆部被挤压和剪切来传

40、递载荷。5为什么蜗杆传动只计算蜗轮轮齿的强度，而不计算蜗杆齿的强度？答：因为蜗杆材料的强度和硬度一般大于蜗轮材料的，故蜗杆传动的失效主要发生在蜗轮的轮齿上。所以强度计算一般也就只计算蜗轮的了。四、计算题（每题10分，共40分）1解：1)求内部派生轴向力S1、S2的大小方向S1 = 0.68R1 = 0.688000 = 5440 NS2 = 0.68R2 = 0.6812000 = 8160 N，方向如图所示。2)求外部轴向合力FAFA= Fa2Fa1 = 50003000 = 2000 N，方向与Fa2的方向相同，如图所示。3)求轴承所受的轴向力A1、A2 S2 + FA = 8160 +

41、2000 = 10160 N，S2 + FAS1 = 5440 N，轴承1被压紧。 A1= S2 + FA = 10160 N，A2 = S2 = 8160 N4)轴承的当量动载荷P1、P2据：A1/ R1 = 10160/8000 = 1.27e = 0.68，得：X1 = 0.41，Y1 = 0.87 P1 = fd（X1 R1 + Y1 A1）= 0.418000 + 0.8710160 = 12119 N据：A2/ R2 = 8160/12000 = 0.68 = e，得：X2 = 1，Y2 = 0 P2 = fd（X2 R2 + Y2 A2）= 8000 N2 解：主要结构错误分析如

42、下：1)两侧的轴承端盖处没有调整垫片，不能调整轴承游隙和轴系的轴向位置；2)轴的两端轴颈过长，与端盖接触严重磨损，浪费材料和加工时间、轴承装拆麻烦；3)齿轮没有轴向定位，未将齿轮上的轴向力传到机座，应将轴承改为正装；4)两轴承的内、外圈没有轴向固定，极易分离；5)两轴承的内圈高度低于套筒，轴承拆卸困难；6)两个齿轮不能共用一个键，而且键过长，三个套不能装配；7)两个齿轮间用套筒定位，不能固定齿轮与轴的相对位置，应改为轴环；8)两齿轮的轮毂长度与轴头箱等，也使齿轮轴向定位不可靠；改正后的结构如图所示。3解：根据不滑移条件： 所需夹紧压力R： N所需预紧力： N螺栓材料的屈服极限MPa。许用应力为

43、： MPa根据强度条件：所需螺栓的小径为：mm查粗牙普通螺纹基本尺寸标准GB196-81，选用M10的螺栓，其小径mm。4解：(1) 各轮的转向和2轮的螺向如图所示。(2) 3轮为左旋、4轮为右旋，如图所示。(3) 齿轮2、3 所受的各个分力如图所示。(4) 求齿轮3所受分力： r/min Nm，3 =12.8386 mm N N N试卷十答案一、填空题：（每空1分，共15分） 1对称2调心3 静 两侧 侧面受挤压和剪切 工作面被压溃4 临界转速 刚性轴 挠性轴5 固定心轴6 拉 扭剪 断裂（拉断或拉扭断）7 奇 弯曲应力二、选择题：（每空1分，共20分）1A ； 2C； 3 B；4 A； 5 C；6 B；7 A；8A ；9C ；10D ；11C ；12D ；13C ；14B ；15D ；16A ；17B ；18A ；19C ；20D ；三、简答题（ 每题5分，共25分）1切向键是如何工作的