武科大机械设计考试试卷及答案

1、武汉科技大学年机械设计考试资料一、填空每空1分，共20分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 三局部组成。3 在直齿圆柱齿轮传动的接触疲劳强度计算中，以节点丨为计算点，把一对轮齿的啮合简化为两个圆柱体 丨相接触的模型。4 .键是标准件，主要分为 平键_、半圆键、楔键和切向键等。5请写出两种螺纹联接中常用的防松方法：双螺母 和防松垫圈。6 疲劳曲线是在 应力比 一定时，表示疲劳极限汕与循环次数 丨之间关系的曲线。7滚动轴承一般是由 _外圈_、_内圈_、_滚动体_和保持架组成。按照承受载荷的方向或公 称接触角的不同，滚动轴

2、承可分为 _向心轴承_和_推力轴承 。8理论上为点丨接触或线接触的零件,P载荷作用下，接触处局部产生的应力称为 接触应力。9 开式齿轮传动的主要失效形式是：齿面的磨粒磨损 丨和断齿，固通常只进行 弯曲强度计算。一般情况下，闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是_点蚀_。10 润滑油在某些方面的性能，在润滑油中参加的各种具有独特性能的化学合成物即为添加剂。11 由于弹性滑动 丨现象，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 。12 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。13传动水平布置时，最好紧边丨边在上，松边在下。14 轴承630

3、8、N2308、72308，其中承受径向载荷最大的是N2308;承受轴向载荷最大的是 72308。15 中轮齿的齿面点蚀，通常首先发生在节线附近靠近齿根处。16 动压润滑条件不具备，且边界膜遭破坏时，就会出现流体摩擦、边界摩擦和干摩擦同时存在的现象，这种摩擦状态称为混合摩擦。17导向平键连接的主要失效形式是工作面的磨损，设计时通过限制工作面间的压强来进行耐磨性计算；半圆键的缺点是键槽对轴强度削弱较大，所以主要适用于轴端。18.按国家标准GB/292-93规定，型号7212 C/DB轴承的类型为角接触球轴承，宽度类型为窄系列，精度等级为P0，公称接触角 a = 150。长短代表了零件使用寿命的长

4、短20.螺栓螺柱螺钉性能等级中小数点前的数字代表材料的抗拉强度极限的1/100,小数点后的数字代表材料的屈服极限与抗拉极限之比的10倍二、选择题1 以下磨损中，不属于磨损根本类型的是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外表疲劳磨损；3磨合磨损；4磨粒磨损。2 .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 ；其外表接触疲劳强度主要取决于1丨。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。3 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。4轮传动中，轮齿的齿面疲劳点蚀，通常首先发生在A.齿顶局部B.靠近节线的

5、齿顶局部C.齿根局部D.靠近节线的齿根局部5.传动中，弹性滑动【 D 】A在张紧力足够时可以防止 B.在传递功率较小时可以防止C.在小带轮包角足够大时可以防止D.是不可防止的6 .设计V带传动时，选择小带轮基准直径 dl> dmin,其主要目的是为了【B】A.使传动的包角不致于过小 B.使带的弯曲应力不致于过大C.增大带轮间的摩擦力 D.便于带轮的制造7 .在以下四种型号的滚动轴承中，只能承受轴向载荷的是【 B 】A. 6208B. N2208C. 3208D. 52088代号为 1318 的滚动轴承，内径尺寸d为【 A 】A. 90mm B. 40mm C. 19mmD. 8mm9以下

6、哪种螺纹主要用于联接？【 D 】A. 矩形螺纹B.梯形螺纹C.锯齿形螺纹D.三角形螺纹10 .蜗杆传动中,轮齿承载能力的计算主要是针对 _B_来进行的A) 蜗杆齿面接触强度和蜗轮齿根抗弯强度B) 蜗轮齿面接触强度和齿根抗弯强度C)蜗杆齿面接触强度和齿根抗弯强度D)蜗轮齿面接触强度和蜗杆齿根抗弯强度11.假设一对滚动轴承的根本额定寿命为 537000转，那么该轴承所受的当量动载荷 A 根本额定 动载荷。A) 大于 B) 等于 C) 小于三、简答题每题 5分，共 20分1 . 指出正常磨损过程通常经历哪几个磨损阶段？ 答：主要经历三个阶段：磨合磨损阶段；稳定磨损阶段；剧烈磨损阶段。2. 简述齿向载

7、荷分布系数 K 和齿间载荷分配系数 K 分别考虑的是什么因素对齿轮所受载荷 的影响？答：系数 K 考虑的是载荷沿齿向分布不均匀性对齿轮轮齿所受载荷的影响； 系数 K 考虑的是载荷在同时啮合的齿对之间分配不均对齿轮轮齿所受载荷的影响。3. 试分析张紧力Fo对带传动正反两方面的影响。答：张紧力F0越大，那么带传动的承载能力就越大，但同时带中所受的拉应力也越大，从而降低带的寿命；张紧力越小，虽可减小带中的拉应力，提高带的寿命，但带传动的承载能力会降低。4. 为什么开式齿轮传动一般不会出现点蚀现象？答：因为在开式齿轮传动中，磨粒磨损的速度比产生点蚀的速度还快，在点蚀形成之前，齿面的 材料已经被磨掉，故

8、而一般不会出现点蚀现象。5简述轮齿的失效形式主要有哪五种？ 轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损、齿面塑性变6简述带传动中，打滑、弹性滑动的含义。假设带所需传递的圆周力超过带与轮面间的极限摩擦力总和时，带与带轮将发生显著的相对滑动，这种现象称为打滑。2分这种由于材料的弹性变形而产生的滑动称为弹性滑动。 2分打滑应当防止，弹性滑动不可防止。 1分7 .试说明滚动轴承代号 6308的含义。6深沟球轴承3中系列1分08内径 d=40mm 1 分公差等级为0级1分游隙组为0组1分8常用的螺纹紧固件有哪些？常用的螺纹紧固件品种很多，包括螺栓、双头螺柱、螺钉、紧定螺钉、螺母、垫圈等。4分在振动和变载荷下

9、， 会产生自动松脱的现9 .图示一 V带传动，小带轮为主动轮，转向为顺时针。 点。试问：1在哪个点上带速大于带轮圆周速度？2在哪个点上带速等于带轮圆周速度？3在哪个点上带速小于带轮圆周速度？4分解：1D点上带速大于带轮圆周速度1分2A、C点上带速等于带轮圆周速度2分3B点上带速小于带轮圆周速度1分2 .联接螺纹既满足v的自锁条件，为什么还要加防松装置？试举出两种常用防松原理的防松装置。螺纹联接的自锁作用只有在静载荷下才是可靠的，象，因此需采用防松装置。2分例：1摩擦防松，用弹簧垫圈。 2机械防松，用开口销与六角开槽螺母。10.按照轴所受载荷类型的不同，轴分为那几种类型？并分别举例说明。评分标准

10、：以下3点各点1分，举例正确合计1分。1仅受弯矩M的轴一一心轴，只起支撑零件作用，如自行车前轴。2仅受转矩T的轴传动轴，只传递运动和转矩不起支撑作用，如汽车后轮传动轴。3既受弯矩又受转矩的轴转轴，既起支撑又起传运动和转矩作用，如减速器的输出轴11.普通孔与绞制孔的区别：普通孔：通孔加工精度要求低，结构简单，拆装方便，不受连接件限制，应用广泛 铰制孔：孔和螺栓杆采用基孔制过渡配合H7/m6 H7/n6，能精确固定被连接件的 相对位置，能承受横向载荷，孔的加工精度要求高四、17分图示为由圆锥齿轮和斜齿圆柱齿轮组成的传动系统。：1轴为输入轴，转向如下列图，输出轴功率 Pm = 5KW 转速nm= 1

11、57rpm，各轮齿数为：乙=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 Ft、Fr、Fx的方向。解：1各轴转向如下列图。 3分Z2乙1460 849.161分Z1Z32522i 34Z4 84 382匚匚4I331n严 i14 n 皿 9.16 1571438.12 (rpm)nni14n皿=3.82 157 599.74 rpmTnP9550n i955051438.1233.2 Nn9550生nn9550599.

12、7479.6 (Nm)T皿 9550也 n皿9550157304.1 (Nm)23轮左旋，4轮右旋。32、3两轮的各分力方向如下列图。五、受力分析题12在图示传动系统中，1、5为蜗杆，2、6为蜗轮，3、4为斜齿圆柱齿轮，7、8为直齿锥齿轮。已 知蜗杆1为主动，锥齿轮8转动方向如图。为使各中间轴上齿轮的轴向力能互相抵消一局部。试 问：1标出蜗杆1的转动方向；2标出斜齿圆柱齿轮 3、4和蜗轮2、6的螺旋线方向；3画 出1、4、6、7轮的各分力图。1标出蜗杆1的转动方向 1分标出斜齿圆柱齿轮 3、4和蜗轮2、6的螺旋线方向；每个0.5分，共2分 画出1、4、6、7轮的各分力图。Fr7Ft17每个力0

13、.5分，共3分Fa41、6每个力1分，共6分； 4六、用文字说明轴系结构的错误所在。答对5个为10分,答错一个倒扣1分第4页1轴肩过高，无法拆卸轴承2套筒顶不住齿轮过定位，应使轮毂的长度稍大于轴段长3键过长，套筒无法装入4套筒过高，右侧轴承拆卸困难5缺少调整垫片，无法调整轴承游隙6箱体端面加工面与非加工面没有分开7精加工面过长且装拆轴承不便8静止件与转动件接触轴与端盖9联轴器空未打通10缺少密封件七、计算题14分如下列图为一对角接触球轴承在两个支点上的组合设计。：Fr1 2500N，Fr2 1250N，作用在圆锥齿轮4上的轴向力Fa4500N，作用在斜齿轮3上的轴向力Fa3 1005N，试确定危险轴承的寿命为多少小时。轴承根本额定动载荷 C 31900N，n1000 r min，ft1，fp1.2，e 0.4，派生轴向力Fd 0.4Fr，当旦e， x1，y0 ； Fae， x 0.4，y 1.6)FrFr解：1画出派生轴向力 Fd1,Fd2方向如图2Fd1 0.4FM 0.4 2500 1000 ,Fd2 0.4Fr2 0.4 1250 500 ，2分3Fa4 Fd2 1000，Fa3 Fj1 2005所以轴承