长沙理工大学机械设计期末考试题库含答案

1、长沙理工大学机械设计期末考试题库含答案机械设计试卷3一选择填空题（每空一分共20分）1在常用的螺纹连接中，自锁性能最好的螺纹是 普通螺纹，其牙型角g =60°0 2普通平键连接工作时，平键的工作面是侧面，平键的剖面尺寸bxh按轴径从标准中查取。平键连接主要失效形式是压溃。3带传动中，若q为主动轮圆周速度，5为从动轮圆周速度，9为带速，则这 些速度之间存在的关系是4 V带传动中，V带截面楔角W =40”，则V带轮的轮槽角© 0应 405在设计V带传动时，V带的型号可根据 计算功率 和 小带轮转速 查选型图 确定。6对于一对材料相同的钢制软齿面齿轮传动，为使大小齿轮接近等强度，

2、常用 的热处理方法是小齿轮调质，大齿轮正火 。心 轴。中间轴应7根据轴的承载情况，自行车的前轴承受弯矩作用应称为 称为 转轴。d= 30 mm 。粘度降低（或减8代号为6206的滚动轴承，其类型是 深沟球轴承，内径9温度和压力是影响粘度的主要因素，若温度升高，则少，若压力升高，则粘度增加（或变大）。10 在下列联轴器中，能补偿两轴的相对位移以及可缓冲吸振的是D0A凸缘联轴器B齿式联轴器C万向联轴器D弹性柱销轴器11在蜗杆传动中，规定蜗杆分度圆直径的目的是减少蜗轮滚刀的数量，利于刀具标准化。12普通平键连接工作时，平键的工作面是 侧面。二简答题（共5题，每题6分）1简述齿轮传动的失效形式和开式齿

3、轮传动的设计准则答：失效形式包括：轮齿折断（1分）、齿面疲劳点蚀（1分）、齿面磨损（1分）、齿面胶合（1 分）、轮齿塑性变形（1分）。开式齿轮传动的设计准则：按齿根弯曲疲劳强度进行设计，然后考虑磨损 的影响将模数适当加大。（1分）2以框图形式说明转轴的设计过程。转轴设计程序框图3简述蜗杆传动的正确啮合条件。答：中间平面上，蜗杆轴向模数与蜗轮端面模数相等，均为标准值（2分）； 蜗杆轴面压力角与蜗轮端面压力角相等，且为标准值（2分）；蜗杆与蜗轮 轮齿的螺旋线方向相同并且蜗杆分度圆柱上的导程角等与蜗轮分度圆柱上 的螺旋角。（2分）4简述动载系数Kv和齿间载荷分配系数Ka的含义并各举出两个主要影响因

4、素。答：动载系数Kv是考虑由于齿轮制造精度、运转速度等轮齿内部因素引起的附加动载荷影响系数。（1.5分）影响Kz的主要因素有由基节和齿形误差产生的传动误差、节线速度误差和 轮齿啮合刚度等。齿间载荷分配系数K.是考虑同时啮合的各对轮齿载荷分配不均匀对轮齿应 力的影响系数。（1.5分）影响Kg的主要因素有轮齿制造误差，特别是基节偏差、轮齿的啮合刚度、重 合度和跑合情况等。三分析计算题1.如图a、b分别为二级标准斜齿圆柱齿轮减速器的两种布置形式。已知齿轮2 模数 m2=2.5mm Z2=57, p 2=13° ;齿轮 3 模数 m3=3mm Z3=19;齿轮 4 轮齿 旋向为右旋。若主动轴

5、I转向如图所示，试：1)2)3)4)5)图a、b两种布置形式哪种布置合理？并分析为什么？（2分）为使中间轴n的受力合理，试确定齿轮 2轮齿旋向。（2分） 在你认为齿轮布置合理的图上，画出各齿轮受力方向。（3分）为使轴n的外部轴向力为零，试计算出齿轮3的螺旋角p 3的值？ （ 7 分）若主动轴I转向相反，轴n的轴向力还是否为零？（1分）【II11XSz15 XnrII5 XniH扌% S111=十11< 毗汽利X力"11II-1JI题5答勖图a图b1图b布置形式合理（1分）。理由：将齿轮布置在远离转矩输入端的位置，（1）可利用轴的弯曲和扭转变形的综合作用使齿轮的最大载荷降低；（2

6、）也可使载荷分布不均状况得以改善（答对一个或两个理由都得1分）。a、b所示：a、b两图中齿轮2皆为左旋。（2分，每画对1个2）如本题答图得1分）b所示：（总计6对分力总计3分。每画对1对分力得0.5分）3）如本题答图<|I Faz题5答图b4）齿轮2、3的圆周力分别为:2Tii2T|2COSP3T11d3mn3Z3/COSp3mn3Z32T|2T|2 cos P 2Ft3 -mn2Z2Ft2 = ”d2（2分） 齿轮2、3的轴向力分别为：Fa3 = Ft3 tan P 3Fa2 = Ft2 tan p 2（2分）为使轴II的轴向力为零，应满足如下条件:Fa3 -（1分） 将（1）mn2Z

7、2 / cos 為Fa2 二 Ftstan 為=Ft2 tan p2(2)sin P3式代入（2）式中整理得:msi nP2= P3 mn2Z2=arcsin(叫3'3 sin P 2)mn2Z2(1 分)3x19打=arcsin(-sin13J = 5.16 = 5?9'45?o82.5咒 57（1分）6）即使轴I反转，轴II的轴向力仍为零。（1分）2（总15分）：如图所示，一级斜齿圆柱齿轮减速器传动装置的小齿轮为悬臂 布置形式。该齿轮的轴系采用一对角接触球轴承背对背安装的支撑形式。已知： 轴承径向载荷Fr1、Fr2方向如图所示，大小分别为：Fr1=5500N Fr2=300

8、0N, 小齿轮轴向力A=1500N轴承内部轴向力按 S=0.4Fr计算。1）分别计算图该对轴承的轴向力 Fa1、Fa2o（8分）2）若该对轴承的寿命为8000小时，现将载荷加大一倍，将转速减小一半，试计算后确定该对轴承能否满足载荷及转速改变后寿命至少2500小时的工作要求？ （ 7分）FnSi（1分）（1分）A向左。（3分）（1分）（1分）（1分）仅计算结果错误，只扣11）S1=0.4Fr1 = 0.4x5500 = 2200（N），方向向左； S2=0.4Fr2 = 0.4x3000 = 1200（N），方向向右；根据轴的转向及小齿轮旋向判断出：小齿轮轴向力S1+A = 2200+1500

9、= 3700 （N） > S2 = 1200 （N） 所以，Fa2 = S1+A = 3700 NFa1 = S1 = 2200 N（以上步骤中公式正确、轴向力A方向判断正确， 分。）2）（3分）（3分）Lh =106（fTC/f pP ）3/（60n） L'h=106（fTC/f p（2 P） ）3/（60n2）= 2Lh/8= 28000/8= 2000（小时）（1分）< 2500（小时）（没有中间步骤和计算公式，只答不满足，“蒙对的”结论：不满足。给1分） 四结构题M16的普通螺栓、六角头M16的铰制孔螺栓连接两块厚 采用弹簧垫圈，补画出其余结构线条，并注明那个是普

10、4分）。通螺栓连接，那个是铰制孔螺栓连接（ 答案：1下图分别用六角头 度为20mm的钢板，普通螺栓连接（2分）1,_11b111! 11h1J- !t11 11111铰制孔螺栓连接（2分）2 （结构设计题）指出齿轮轴系结构图中的错误（指出并改正 8处即可），说明 错误原因，并在中心线上方画出正确结构（16分）。已知：1）齿轮是油润滑， 轴承是脂润滑；2）轴承为深沟球轴承。1 丿 1:键槽的长度不能大于与其连接的联轴器轴毂的长度；2:联轴器没有轴向定位；3 :没有密封；4 :密封处的轴径不能和轴承安装处的轴径相同；5:轴承端盖作为轴承外圈的定位，其内圈直径不能小于轴承外环内答案：任意标出8处错误

11、，并在上部改正这8处错误（每处2分）。 错误 错误 错误 错误 错误6:套筒作为轴承内圈的定位，其外径不能大于轴承内环外径；7:螺栓连接处的画法不对，包括螺纹画法和光孔的画法；8:没有画剖面线；9:用套筒对齿轮进行轴向定位时，套筒不能同时与轴肩和齿轮接触; 10:两个键槽的位置应在同一直线上，确保两个键槽一次装夹加工径;错误 错误 错误 错误 错误11:轴肩作为轴承内圈的定位，其直径不能大于轴承内环外径;出来； 错误 错误12:同错误5； 错误13:没有画剖面线；错误14:轴的伸出长度不应超过联轴器，这样无法实现两个半联轴器的 连接；错误15：联轴器没有实现轴向固定，可采用紧定螺钉或轴端挡圈固

12、定；错误16：齿轮是油润滑，轴承是脂润滑，因此应该有两个挡油环。一、简答题1、齿轮强度计算中，有哪两种强度计算理论？分别针对哪些失效？若齿轮传 动为闭式软齿面传动，其设计准则是什么？2连接螺纹能满足自锁条件，为什么还要考虑防松？根据防松原理，防松分 哪几类？（ 8分）3、联轴器和离合器的功用是什么？二者的区别是什么？ （6分）4、链传动产生动载荷的原因是什么？为减小动载荷应如何选取小链轮的齿数 和链条节距？ （ 6分）二、选择题1、当两个被联接件之一太厚，不易制成通孔且需要经常拆卸时，往往采用。A .螺栓联接B .双头螺柱联接C.螺钉联接2、 滚动轴承中，为防止轴承发生疲劳点蚀，应进行 。A.

13、疲劳寿命计算B.静强度计算C.极限转速验算3、 阿基米德蜗杆的 参数为标准值。4、为A.5、A.轴面B.端面C.法面一对相啮合的圆柱齿轮的Z1 < Z2， b1>b2，其齿面接触应力的大小（T H1= CT H2B. （T H1>C H2C. （T H1< H2V带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了 , A .使结构紧凑B.限制弯曲应力C .限制小带轮上的包角 摩擦力D 保证带和带轮接触面间有足够6、在齿轮抗弯强度的设计公式存2丁1YaYa中，应代入V弔百T Fa SaD YFa2YSa22KT12亠A.D.7、A.8A.9、YFa1YSa1珥1宗池81 与 F

14、aZSa? 中小者 片与兀链传动中，链节数常选偶数，是为了使链传动 0工作平稳B .避免过渡链节C.链条与链轮磨损均匀滑动轴承中，含油轴承是采用 材料制成的。硬木B .粉末冶金C.塑料承受预紧力F'的紧螺栓联接在受轴向工作拉力 F时，剩余预紧力为F，其 螺栓所受的总拉力Fo为0Fo= F 十 F'B . Fo= F 十 FC. ¥单与芒举中大者丘f1 丘f2A.10、当键联接强度不足时可采用双键。使用两个平键时要求键A .在同一条直线上C.11、A.C.相隔120°下列零件的失效中， 螺栓断裂蜗杆轴产生过大的弯曲变形凹坑12、带传动发生打滑总是A .在小轮上

15、先开始 C .在两轮上同时开始 三、分析题C. Fo= F十 F布置。B.相隔90°D .相隔180°不属于强度问题。B.齿轮的齿面上发生疲劳点蚀D .滚动轴承套圈的滚道上被压出深的B .在大轮上先开始D .不定在哪轮先开始1.如图所示，1、2是一对蜗杆蜗轮传动，3、4是一对斜齿轮传动。已知 1 为原动件，4为输出件，各轮转向如图所示。为了使中间轴上蜗轮 2和斜齿轮 3的轴向力互相抵消一部分，试确定1、2、3、4各轮的旋向； 在图上标出2和3所受各力的方向。3、如图所示为带传动简图。轮1为主动轮。试问：(1) 带传动的主要失效形式有哪些？带传动工作时为什么出现弹性滑动现 象

16、？能否避免弹性滑动？(5(2) 带传动工作时，带处于图中哪一点应力最大？最大应力Crmax=? 分) 四、计算题1、某轴由一对代号为30212的圆锥滚子轴承支承，其基本额定动载荷 C = 97.8 kN。轴承受径向力Fr仁6000N，Fr2 =16500N。轴的转速 n =500 r/min，轴上 有轴向力Fa = 3000 N,方向如图。轴承的其它参数见附表。动载荷系数fd = 1, 温度系数ft= 1。试：(1)说明轴承代号的意义；SFa/Frw eFa/Fr> eeFr2YXYXY0.40100.41.511iSi(2)确定轴承的寿命。(以小时为单位)八、SjIfti Frjl2、

17、一牵曳钩用2个M10(di=8.376mm)的普通螺栓固定于机体上，如图所示。已 知接合面间摩擦系数f =0.15,可靠性系数Kf=1.2,螺栓材料强度级别为6.6级， 屈服极限cs=360MPa,安全系数S=3。试计算该螺栓组连接允许的最大牵引力 R max=? ( 6分)1a卒引力氏五、改错题试分析如图所示轴系结构中的错误，并加以改正。（指出错误之处，并编上号, 简述其错误原因，并改正之。）（至少改正 5处）1为了保证轴承内圈与轴肩端面的良好接触，轴承的圆角半径r与轴肩处的圆角半径ri应有系。 r=ri； r>ri； r<ri2. 带传动中，主动轮上的滑动弧是发生在带与带轮的

18、。绕进段退离段全部包围弧段3. 计算轴的当量弯矩公式中 M e -Jm2 + ©T）2中折算系数a，是考虑T对M的：类型不同方向不同应力循环特大小不同性不同4. 带传动设计中，应验算小带轮包角不要过小，这是为了 提高传动寿命；减小对轴的压力；减小结构尺寸；提高摩擦力保证有一定承载能力5. 非液体滑动轴承，其润滑状态通常为： 。边界润滑流体膜润滑混合润滑边界润滑或混合润滑6. 蜗杆传动热平衡计算的目的是为了控制温升，防止 。蜗杆机械性能下降润滑油变性或齿面胶合传动效率下降蜗轮材料退火的措施。7. 为提高螺栓在变载荷作用下的疲劳强度，可采取 增大螺栓刚度适当减小预紧力减小螺栓刚度减小被联

19、接件 刚度8. 只受预紧力作用的普通螺栓联接，螺栓危险剖面上单元体的应力状态为。简单拉伸纯剪切拉扭组合拉弯组合9. 转轴上载荷和支点位置都已确定后，轴的直径可以根据来 进行计算或校核。抗弯强度；扭转强度；扭转刚度； 弯扭合成强度10. 对液体动压轴承需要足够的供油量主要是为了 。补充端泄油；提高承载能力； 提高轴承效率； 减轻磨损二. 填空题1在带、链和齿轮组成的多级传动中，带传动宜布置在 级。2 . 需 成 对使 用 的 滚动 轴 承类 型有。3 .对于链速vv0.6m / s的低速链传动，因其主要失效形式是链条的，故应按强度条件进行计算。联联接。 位置。，强度计算时4. 当被联接件之一很厚

20、、且该联接需经常拆卸时，应采用接；当用螺纹联接件联接轴和轴上零件时，常采用 5. 如需在同一轴段内安装一对平键时，应将它们布置在 _6. 计算载荷Fea、名义载荷F和载荷系数K的关系式应该用载荷。这主要是为7. 实际的轴多做成阶梯形，了失效前的总工作转%发生8. 滚动轴承额定寿命是指该型轴承有 数。9. 联轴器只有在机器 时才能结合和断开两轴的联接；在机器运行中要进行轴的分离和接合，需要采用 。10. 闭式齿轮传动的主要失效形式是、 、0三. 1如图所示二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器，I、III轴分别为输入和输出 轴。已知1轮的转向和螺旋线旋向，欲使II轴上两轮的轴向力抵消一部分， 要求：1）画

21、出2、3、4轮螺旋线旋向；2）画出2、3轮的圆周力、轴向力和 径向力的方向及2轮的转向。输出itX 2I X 3 I 4 XI输人I I|l山输人11nin2如图所示螺栓联接中采用两个 M20的螺栓，其小径di = 17. 294mm,螺栓许 用拉应力G=16OMPa，被联接件结合面的摩擦系数 f = 0.20,可靠性系数 Kf =1.2。试计算联接容许传递的静载荷 Q。3. 某矿车自重1吨，载重3吨，矿车的两根同样的车轴各支承在同样的一对 车轮上，支承距 a=600mm，轨距b=900mm，若车轴材料的许用弯曲应力 （T=70N/mm2，试画出车轴的弯矩图并确定车轴危险断面的直径 d。4.

22、一工程机械中的传动装置，根据工作条件决定采用一对圆锥滚子轴承，并两轴承的轴向力Ai, A2（4分）两轴承的径向载荷系数X1, X2以及轴向载荷系数yi,y2 （4 分） 两轴承的当量动载荷Pi, P2 （4分）该轴承是否满足寿命要求？ （ 2分）暂定轴承型号为 30308，已知轴承载荷 R1 = 2400N, R2 = 5000N，轴上的轴向 载荷Fa= 800 N，轴转速n=500r/min，运转中取载荷系数fp= 1.5,预期寿命L h =12000小时，试求：（1）（2）（3）（4）（注:30308轴承：额定动载荷C = 90800N，额定静载荷Cor= 108000N,e=0.35,

23、y=1.7。AA当一He时，x=0.4, y=1.7;当一e 时，x=1, y=0）RR机械设计试卷2、填空题每空1分，计25分1、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 。a、O' H1 叭2 ； b、b H1 =bH2 ； C、b H1 VbH2 °2、 带传动中紧边拉力为F1，松边拉力为F2，则其传递的有效圆周力 F为。a、F1+F2； b、（F1 -F2）/2 ； c、F1-F2 ； d、（FF2）/2。3、对于硬齿面闭式齿轮传动，其齿面接触承载能力较高，故通常先按强度进行设计，然后校核 强度。4、 蜗杆的模数为标准模

24、数，蜗轮的 力角。a、法面；b、端面；C、轴面。5、 带在带轮上即将打滑而尚未打滑的临界状态时，F1与F2的关系可用著名的欧拉公式表示为。6、在蜗杆传动中，当需要自锁时，应使当量摩擦角 a、小于；b、大于；C、等于。7、计算蜗杆传动的传动比时，公式 是错误的。a、i二叫 /处；b、i = rr, /门2 ；c、d2 /d1 ；d、z2 /z,。8蜗杆传动的失效通常是发生在 上。9、设计圆柱螺旋弹簧时，其弹簧直径d按 工作圈数n 按条件确定。10、弹簧指数C=，C值越大，刚度越11、 楔键联接靠传递转矩，用于对中性要求不高的联接。12、按国家标准GB/292-93规定，代号为7210 C的滚动轴

25、承类型为，其内径为mm，宽度系列为 系列，直径系列为系列，C代表，其精度为级。13、 下列各种联轴器中，能减缓振动和冲击的是；可实现两轴线角位移最大的是 ；常用于两轴线对中性不好、低速情况下的是 和。a.套筒联轴器；b.凸缘联轴器；C.万向联轴器；d.十字滑块联轴器；e.齿 轮联轴器；f.弹性柱销联轴器。）二、问答题1、试分析影响带传动所能传递最大有效圆周力2、试说明齿形系数Yf与齿轮的哪些参数有关， 响？ （ 5分）3、为提高轮齿的抗折断能力，可采取哪些措施？4、螺纹联接防松的实质是什么？按工作原理分， 分）.压力角为标准压蜗杆导程角。条件确定，其Fmax 的主要因素。（5分） Yf对齿根弯

26、曲应力升有何影（5分）防松的方法有哪几类？（5、 什么是滚动轴承的基本额定动负荷？其方向是如何确定的？（5分）56、简述非液体摩擦径向滑动轴承校核计算的主要内容？ （5分）三、分析计算题1、如图示，卷筒与齿轮用普通螺栓联接在一起（螺栓个数 Z=8）,轴不旋 转，卷筒与齿轮在轴上旋转，已知卷筒所受旋转力矩T=107Nmm，螺栓分布直 径Do=5OOmm,卷筒与齿轮接合面间摩擦系数f=0.12,可靠性系数Kf =1.2,螺 栓材料的屈服极限（T s=300Mpa,安全系数S=3。试设计该螺栓组的螺栓直径。（10 分）普通螺纹基本尺寸表（第一系列）公称直径d中径d2小径d1螺距P2422.05120

27、.75233027.72726.2113.53633.40231.67044239.07737.1294.54844.72542.5875轴皆轮 螺栓联接 卷筒2如图所示，a）、b）分别为斜齿圆柱齿轮的悬臂布置和对称布置的支承形式。 图1）、2）分别为一对角接触球轴承背对背、面对面安装支承形式。图町FnSi菱=4書图1）I FhFrZ I图2一对角接触球轴承的支承形式,1）请合理选择斜齿轮不同布置形式下， 你认为正确的，在“”中打“2”图a）所示悬臂布置宜采用：图1）; 图2）图b）所示对称布置宜采用：图1）; 图2）。 （2分）2） 根据1）中的选择结果计算图a）所示情况下，轴承的轴向力Fa

28、1、Fa2。已知：轴承径向载荷Fr1、Fr2、齿轮的轴向力A方向如图所示，大小分别为：Fri=4000N、Fr2=2000N, A=2000N。轴承内部轴向力 S=0.4R。 （4分）3）若该对轴承的寿命为5000小时，现将当量动载荷加大一倍，将转速减 小一半，试计算后确定该对轴承能否满足载荷及转速改变后寿命至少 1000小时的工作要求？ （ 4分）3、在图示传动系统中，1和2均为斜齿圆柱齿轮，3为蜗杆，4为蜗轮。已 知齿轮1轮齿螺旋线方向为左旋，其转向如图所示，试回答下列问题：1） 齿轮2的轮齿螺旋线方向是 旋。（1分）2）在图中画出齿轮1、齿轮2在节点A所受的轴向力Fa1和Fa2的方向。（

29、2 分）3）为使在n轴上的齿轮2与蜗杆3的轴向力相互抵消一部分，蜗杆 3的螺旋 线方向应该是旋，并在图中画出蜗杆的旋向；在节点 B处画出蜗杆3所受的轴向力Fa3、圆周力Ft3和径向力Fr3的方向，在节点B处画出蜗轮4所受的圆周力 Ft4和径向力Fr4的方向，在图中画出蜗轮4的转动方向。（8分）ni = 960r / min，n =2.5m m，分度圆 n = 20，试计算：（2）大斜齿圆柱齿轮上三个分力的大小。（4分）"1XV7Zz四题4、一对标准斜齿圆柱齿轮传动如图所示，已知：输入轴转速 输入功率P =3kW，齿轮齿数召=21，Z2=62,法向模数m 螺旋角P =8.849725”

30、，分度圆柱上的法面压力角（1）输入轴I上的转矩；四、结构题（10分）。由于结构限1、如图所示，已知圆锥滚子轴承安装在零件1的轴承座孔内制，设计时不能改变零件1的尺寸。试问：采用何种方法以便于轴承外 圈拆卸？并在右侧图上画出零件1的结构。（2分）2、写出实现上零件轴向固定的四种方法，并画出相应的结构图。（8 分）机械设计试卷5一、填空）的能力。零件材料的2. 刚度是指机械零件在载荷作用下抵抗（弹性模量越小，其刚度就越（）。3. 润滑油的（）性越好，则其产生边界膜的能力就越强；（: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（）。5

31、正是由于（）现象，使带传动的传动比不准确。带传动的主要失效形式为（）和（）。6蜗杆传动的主要缺点是齿面间的（）很大，因此导致传动的（）较低、温升较高。）在下。）选择联轴器7 链传动水平布置时，最好（）边在上，（8. 设计中，应根据被联接轴的转速、（）和（的型号。9 .径向滑动轴承的半径间隙与轴颈半径之比称为（ （）与（）之比称为偏心率E。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（ 个键计算。二、判断题1. 十字滑块联轴器中的所有元件都是刚性元件，因此属于刚性联轴器。 （）2. 两摩擦表面的粗糙度值越小，则越容易实现液体动力润滑。3在计算转轴的强度时，安全系数法比当量弯矩法更

32、精确。4. 相啮合的蜗杆和蜗轮的螺旋角必须大小相等，旋向相反。5闭式齿轮传动皆须首先按齿面接触强度进行设计计算，确定传动的几何尺 寸，然后校核齿根弯曲疲劳强度。（）6. 由于链传动不需要张紧力，故作用在轴上的载荷较小。（）7. 正是由于过载时产生“弹性滑动”，故带传动对传动系统具有保护作用。 （）8. 楔键只能用于单向传动，双向传动时，必须采用两个楔键。（）9. 性能等级为6.6级的螺栓，其屈服点 J = 600MPa。（）10. 机械零件的计算分为设计计算和校核计算， 两种计算的目的都是为了防止机械零件在正常使用期限内发生失效。（）1.2.3.4.、简答题简述为什么开式齿轮传动一般不会出现点

33、蚀现象？对于滚动轴承的轴系固定方式，请解释什么叫“两端固定支承”？简述形成稳定动压油膜的条件？解释名词：滚动轴承的寿命；滚动轴承的基本额定动载荷。FaFr四、（15分）某轴用一对同型号角接触球轴承支承， 受力情况如图所示。已知: 内部轴向力 Fs = 0.68 Fr，e= 0.68。当字 <e 时，X = 1, 丫 = 0;当 g >e 时,F RX = 0.41，丫 = 0.87o问哪个轴承的寿命低？F= 5KN，各有关几何尺寸F smaxo五、（15分）如图所示的螺栓组联接，已知外载荷 如图所示。试计算受力最大螺栓所受的横向工作载荷F1Fx=900NFri=4000NFr2=2

34、500N题六、设计一个标准直齿圆柱齿轮传动，传动比i = 3.2，允许传动比有不超过± 5%的误差。通过强度计算已确定中心距a= 320mm，模数m3mm,取齿宽系数屮d = 1o试确定下列几何尺寸：m、Z1、（模数系列：3、3.5、4、4.5、5、5.5、机械设计试卷一、填空（每空1分，共20分）1 .当所受轴向载荷通过（）相等。2. 从结构上看，带轮由（）、轮辐和3. 在直齿圆柱齿轮传动的接触疲劳强度计算中，把一对轮齿的啮合简化为两个（4 .按键齿齿廓曲线的不同，花键分为（）花键。5.请写出两种螺纹联接中常用的防松方法：（）o6 .疲劳曲线是在（Z2、 di、 d2、 bi、 b

35、2o6 7、8、,)6）时，螺栓组中各螺栓承受的）三部分组成。以（）为计算点，）相接触的模型。）花键和）和一定时，表示疲劳极限UyN与（）之间关系的曲线。7.理论上为（）接触或（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：（ ）。9. 径向滑动轴承的条件性计算主要是限制压强、（）不超过许用值。10. 在类型上，万向联轴器属于（轴器属于（）联轴器。、选择填空（每空1分，共10分）下列磨损中，不属于磨损基本类型的是（高副零件上经常出现的是（）。（3）磨合磨损；（4）磨粒磨损。1.2.）接触的零件，在载荷作用）和）联轴器，凸缘联）;只在齿轮、滚动轴承等（1）粘着磨损；（

36、2）表面疲劳磨损;在通过轴线的截面内，（）的齿廓为直边梯形；在与基圆柱相切的截面 内，（）的齿廓一侧为直线，另一侧为曲线。（1）阿基米德蜗杆；（2） 法向直廓蜗杆；（3）渐开线蜗杆；（4）锥蜗杆。对于直齿圆柱齿轮传动，其齿根弯曲疲劳强度主要取决于（）；接触疲劳强度主要取决于（）。 （1）中心距和齿宽； （2）和模数； （3）中心距和齿数； （4）模数和齿宽。对于径向滑动轴承，（）轴承具有结构简单，成本低廉的特点； 轴承必须成对使用。（1）整体式；（2）剖分式；（3）调心式；（4）调隙式。在滚子链传动的设计中，为了减小附加动载荷，应（）。（1）增大链节距和链轮齿数；（2）增大链节距并减小链轮齿数

37、；（3）减小链节距和链轮齿数；（4）减小链节距并增加链轮齿数。对中性高且对轴的削弱又不大的键联接是（）联接。（1）普通平键；（2）半圆键；（3）楔键；（4）切向键。、简答题（每小题5分，共20分）画图表示机械零件的正常磨损过程，并指出正常磨损过程通常经历哪几个 磨损阶段？简述Miner法则（即疲劳损伤线性累积假说）的内容。简述齿向载荷分布系数Kp和齿间载荷分配系数Kx分别考虑的是什么因素 对齿轮所受载荷的影响？试分析张紧力Fo对带传动正反两方面的影响。四、（15分）已知某材料的力学性能为：4 = 350MPa, m = 9，N。= 53 106， 对此材料进行对称循环疲劳试验，依次加载应力为：

38、 （1） b 1 = 550MPa,循环 次数 n1 = 53 104；（ 2）2 = 450 MPa,循环次数 n2= 23 105；（3）3=400 MPa。3、4、5.6.1.2.3.4.其表面中心距求：发生疲劳破坏时， 6的循环次数n3=?五、（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*内部轴向力Fs = eFR, e= 0.36。 *当电< e时，F rFx = 580N，两轴承的径向力为：Fri = 935N, Fr2 = 1910N,载荷性质系数fp =1.1。试计算两个轴承的当量动载荷。注：X = 1, Y = 0;当F >e 时，X = 0

39、.41, Y = 0.87。F rFxFri0FR2六、（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：1轴 为输入轴，转向如图所示，输出轴功率 Pa 5KW，转速nm = 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。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。（2） 在图中标出2、3两轮在啮合点处所受各分力（Ft、Fr、Fx）的方向。n 1一、选择题：1.在一般工作条件下, 效形式为 【B】A .轮齿疲劳折断B.齿面疲劳点蚀C.齿面胶合D.齿面塑性变形机

40、械设计试卷7齿面硬度 HB<350的闭式齿轮传动，通常的主要失2 . 带传动在工作时产生弹性滑动，是由于 【C】A .包角a太小 B.初拉力Fo太小C.紧边与松边拉力不等 D.传动过 载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.】D. 5208能最好的是A . 6208B. N208C. 3208. 下列四种螺纹中，自锁性 】D.锯齿形螺纹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】A .减小齿面滑动速度U s B.减少蜗杆头数ZiC.增加蜗杆头数ZiD.增大蜗杆直径系数q在圆柱形螺旋拉伸（压缩）弹簧中，弹簧指数C是指 】A.弹簧外径与簧丝直径之比值

41、 B .弹簧内径与簧丝直径之比值C .弹簧自由高度与簧丝直径之比值 D .弹簧中径与簧丝直径之比值 普通平键接联采用两个键时，一般两键间的布置角度为 】A . 90° B. 120°C.135°D.180°V 带在减速传动过程中，带的最大应力发生在5.【A .粗牙普通螺纹B.细牙普通螺纹C.梯形螺纹8 .【D】A . V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【B】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

42、为采用过渡链节后【】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：的轴为心轴，主要受1. 轴如按受载性质区分，主要受轴为传动轴。mm。大齿轮齿宽2. 代号62203的滚动轴承，为 轴承，其内径为3. 在一般机械中的圆柱齿轮传动，往往使小齿轮齿宽bi.b2;在计算齿轮强度时，工作齿宽 b应取;楔键联接的工作面是键4. 普通平键联接的工作面是键的的。制,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 轴承外圈与轴承座孔的配合采用制。6不随时间变化的应力称为 ，随时间变化的应力称为具有周期性的变应力称为 。7. 按照平面图形的形状，螺纹分为等。

43、两种。设计公式确定传动8. 按照工作条件，齿轮传动可分为 和9. 齿轮传动设计时，软齿面闭式传动通常先按 尺寸，然后验算轮齿弯曲强度。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。三、简答题：本大题共3个小题，每题5分，共15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？2. 简述带传动的优点？3. 链传动的主要失效形式有哪些？四、计算题：Ks=1.2，螺栓材料的的许用应力 试校核螺栓的强度。（10分）1下图表示两平板用2个M20的普通螺栓联接，承受横向载荷F=6000N, 若取接合面间的摩擦系数？ =0.2,可靠性系数 （T=12

44、0N/mm2，螺栓的小径 d1=17.294mm。2. 转轴被支承在两个型号为30208的圆锥滚子轴承上。已知：轴的转速为970 r / min，轴承I及轴承n所受径向负荷分别为Fr1=2000N及Fr n =3000N ,轴承基本额定动负荷Cr=34000N , e=0.38,轴向派生力Fd=Fr/ 2Y; Fa / Fr>e 时：X=0.4、丫=1.6 ; Fa / Fr < e 时，X=1、Y=0 ;轴向 外载荷FA=500N（方向如图所示）。设载荷平稳（fp=1），试计算轴承 1、2 的当量动载荷 P1、P2。A Fdi去Fd2五、结构改错题：请用圆圈标出错误的位置，碌I

45、8分计25分 可将摩擦分为a、Fo =F ' + F ；b、CBf°=f'+KfC、Fo = F + F "。一、选择填空题每空1分，1、按照摩擦界面的润滑状态，和混合摩擦。2、 已知某三线螺纹中径为9.5mm,螺距为1mm，则螺纹的导程为 mm。3、 螺纹连接防松的实质就是 。按照防松方法的工作原理可将其分为三类，分别是 、和。4、 受轴向工作载荷的紧螺栓连接中，螺栓受到的总拉力Fo与预紧力F '、残 余预紧力F 和工作拉力F之间的关系为。，导向平键连接的主要失效形式5、导向平键的工作面是是处,6、V带传动中带工作中最大应力产生在其值为。.采用7、

46、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 软齿面齿轮时齿轮悬臂布置时齿宽系数，齿轮相对于轴承对称布置时的齿宽系数 的齿宽系数。a、大于；b、小于；C、等于。8 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，贝U它 们齿面接触应力的关系是b H1b H 2，齿根弯曲应力的关系是C F1升2a、 ；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 轴承，其内径为mm，其精度为级。;属于可移式刚性联轴10、下列各种联轴器中，属于弹性联轴器的是器的是;属于固定式刚性联轴器的是和.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。二、问答题每题6分、计30分1、分别说明普通螺纹、梯形螺纹的特点和应用场合。2、分别说明硬齿面闭式齿轮传动和闭式蜗杆传动的主要失效形式与设计准 则。3、什么是摩擦型带传动中的弹性滑动现象？可否避免？它对带传动有何影 响？4、 齿轮传动中的载荷系数 K为四个系数的乘积，K=KaKvKbKa，分别说明Kv 和KB的名称及引入该系数是为了考虑了哪些方面的影响。5、写出一维流体动压基本方程（雷诺方程）并利用该方程说明形成流体动压 润滑的必要条件。三