机械设计期末复习资料 (三)

机械设计试题

一、选择填空题

1.在循环变应力作用下，下面应力中即响疲劳强度的主要因素是O

A.最大应力ofnaxB.最小应力/inC.平均应力，D.应力幅内

2.蜗杆蜗轮传动中，其传动比i的计算错误的是_。

A.i=nj/n2B.i=Zz/ZiC.i=djdi

3.一对渐开线圆柱齿轮传动，其大小齿轮的分度圆直径不同，小齿轮1齿面硬度较高，则大小齿轮的齿面接触应力％与

/关系为«

A.接触应力仇B.凄触应力寄=/C.接触应力%v/

4.在圆锥齿轮和圆柱齿轮的二级传动机构中，通常将圆锥齿轮安排在。

A.高速级B.低速级C.都可以

5.在转速一定的情况下，要减轻链传动的不均匀性和动载荷，应。

A.增大链节距和链轮齿数B增大链节距，减小链轮齿数

C.减小链节距和链轮齿数D.减小链节距，增大跳轮齿数

也齿轮的疲劳点独通常首先出现在O

7.为提高轴的刚度，应采取的措施。A.合金钢代替碳素钢B.用球墨铸铁代替碳素钢

C.提高轴表面质量D,增大轴径

8.蜗杆传动的材料配对为钢制蜗杆和青铜蜗轮，则在动力传动中应该由—的强度来决定蜗杆传动的承载能力。A,蜗杆

B.蜗轮C.蜗杆和蜗轮D,蜗杆或蜗轮

9.一组同型号的轴承在同样条件下运转，其可靠度为—％时能够达到或超过的寿命称为滚动轴承的基本额定寿命。

10.普通平键工作中，其工作面是，其主要的失效形式是—和0

11.中等转速载荷平稳的滚动轴承正常失效形式为—oA.磨损B.胶合C.疲劳点蚀D.永久变形

12.同一V带传动用在减速时〔小带轮为主动轮）和用在增速时（大带轮为主动轮）相比较，若主动轮转速不变，则传动所

传递的功率较大的是.

13.带传动在工作过程中，带内所受的应力有松边应力、紧边应力、和,带的最大应力发生

在O

14.在轴的计算中，轴径的初步估或是按照确定的。

A.抗弯强度B.抗扭强度C.轴段的长度D.轴段上零件的孔径

15.下列四种型号的滚动轴承，只能承受径向载荷的是<

A.6208B.N208C.30208D.51208

二、分析简述题（共28分）

1.设计一对闭式软齿面直齿轮传动，如果其它参数都一样，齿数与模数有两种方案：（a）m=4mm,©=20,0=60：（b）m=2mm,

药=40,为=120。试问：

1）两种方案的接触强度是否相同？弯曲强度是否相同？

2）若两种方案的弯曲强度都能满足，则哪种方案比较好？为什么？（8分）

4.带传动的主要失效形式有那些？带传动工作时为什么会出现弹性滑动的现象？弹性滑动会引起什么样的后果？弹性滑动

可否避免？（8分）

三.一轴用同一型号一对角接触球轴承支承。已知Frl=2000N,Fr2=1000N,

该轴所受轴向载荷FA=800N（指向轴承1），要求按正装情况：（1）画出结构示意图，并在图上标出内部轴向力Fsl、

Fs2的方向；（2）计算轴承的轴向载荷Fai、Fa2的大小。（取Fs=0.68Fr）（6分）

四.如图所示为圆柱齿轮一蜗杆传动，已知斜齿轮1的转动方向和斜齿轮2的轮齿旋向，求（1）标出齿轮2所受轴向力Fa2

的方向，齿轮1的轮齿旋向；（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轮齿的旋向，并标出蜗轮4的旋向和旋转方向；（3）在蜗杆蜗轮啮合处标出蜗杆所受的轴向力S3,圆周力Ft3和径

向力Fr3的方向。（③表示垂直纸面向里，。表示垂直纸面向外）（12分）

输入轴

五.有一储气罐，罐盖用12个M20的普通螺栓（小径4=17.294mm,）均布联接。安装时每个螺拴的预紧力

产=18000N,气罐内径P=400mm,气压p=lMPa,螺栓采用45钢，许用拉应力（。）=160Mpa,螺栓的相对刚度

G=0.8,试求（1）单个螺栓的总拉力F。（2）试校核螺栓强度（取计算直径分=的）。（12分）

G+c、

六、一深沟球轴承6214所受径向载荷Fr=3600N,轴向载荷Fa=1300',转速n=2900

r/min,载荷平稳，其基本额定动载荷。=60800、，若预期寿命L'h=8000小时，试校核该轴承的寿命。（已知判断系数e

=0.22,当Fa/Fr《e时，X=l,Y=0；当Fa/Fre时，X=0.56,Y=l.99）（12分）

机械设计试卷

一、单项选择题

1、普通平键的截面尺寸是根据按标准选择的。（1

A.传递，专矩的大小B.轮毂的长度C.轴的直径

2、V带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了____。[1

A.限制弯曲应力B.使结构紧凑C.限制带轮包角

3、为了制造、测量方便，取三角带的作为它的公称长度。（]

A.内周长B.节线长C.外周长

4、角接触球轴承和圆锥磁子轴承的轴向承载能力随接触角的增大而_。

[）

A.增大B.减少C.不便

5、链传动中，链条的节数最好为，而链轮齿数为。[1

A.奇数，偶数B.偶数，奇数C.5的倍数，偶数

6、按纯扭矩设计计算的轴径，一般作为轴的直径。【】

A.最细端B.最大C.平均

7、既传递转矩，乂传递穹矩的轴称为o[1

A.心轴B.转轴IC传动轴

8、联接用的螺纹一般采用螺纹，而传动用的蛙纹一股采用螺纹。【】

A.三角形，梯形B.梯形，三角形C.其它，三角形

9、非液体摩擦滑动轴承设计中，限制压强〃工[〃]的目的是。[1

A.防止因压力过大而发热；

B.防止润滑油挤出，轴瓦过渡磨损：

C.防止因摩擦力矩大而起动难。

10、在滚动轴承的组合设计中，双支点单向固定方式适合于0[]

A.跨距小，温升小的轴；B.跨距大，温升大的轴；C.跨距大，温升小的轴。

11、一对钢制标准齿轮啮合传动时，两轮的与。“2，。臼与072。11

A.相等，不想等B.相等，不一定C.不一定，不一定

12、当两轴具有一定的相对偏移量，且载荷较平稳，要求传递较大扭矩时，用o[]

A.齿轮联轴器B.凸缘联轴器C.弹性柱销联轴器

13、滚动轴承寿命是在一定的可靠度下规定的，一股当可靠度是9质时，能达到或超过的寿命称为滚动轴承的,所受

载荷称为滚动轴承的。[]

A.预期寿命，预期载荷B.最大寿命，最大载荷C.额定寿命，额定动载荷

14、蜗杆传动的效率一般较其它传动低，这主要是因为在蜗杆传动中o（1

A.蜗轮速度很低B.蜗杆头数很少C.蜗轮蜗杆的相对滑动速度很大

15、有一汽缸盖螺栓联接，若汽缸内气体压力在0—2Mpa之间循环变化，则螺栓中的应力变化规律为。

（]

A.对称循环变应力B.脉动循环变应力C.非对称循环变应力散热

二、填空题

16、齿轮传动的主要失效形式有：_______________________________________________

__________________________________________________________________________O

17、闭式蜗杆传动需要进行热平衡计算，其主要原因足：

O

18、带传动中，弹性滑动与打滑的区别是：

O

19、滑动轴承常用的材料有：。

20、论述链传动的主要特点：_____________________________________________________

四、计算题

25、如图所示.轴卜装有一斜齿圆柱齿轮.轴支祇在一对TF装的73O6AC轴承匕齿轮轮齿卜受到圆周力心=N1OON.杼

向力心=3052N,轴向力位=2170N,转速n=300r/min,我荷系数分1.2。试计算两个轴承的基本额定寿命（以小时计）。（想

・想：若两轴承反装，轴承的基本额定寿命将有何变化?）

（有关数据：7306AC,轴承C=25600N,e=0.7。当心/£>e时，X=0.41）=0.85：当FjF,£e

时，X=1,X=0o内部轴向力S=0.1Fr,£=3）

26、图示为某起重设备的减速装置。已知各轮齿数z产z；，=20,Z3=6.0,/产2z；=40,轮1转向如图所示，卷筒直径D=136mm。

试求：

（1）此时重物是上升还是卜降？

（2）设系统效率n=0.68,为使重物上升，施加在轮1上的驱动力矩A=/创:・m，问重物的重量是多少？

2627

五、改错题

27、指出卜的轴系结构图中的错误并改止。

28、图中所示为带传动的张紧方案，试指出其不合理之处，并改正。

北京机械工业学院机械设计考题与答案

一、是非题（有5小题，每麴1分，共5分。正确在括号内写''V',错误在括号内写“F”）

1.双螺母防松结构中，如两螺母厚度不同，应先安装薄螺母，后安装厚螺母。<T）

2.滚动轴承的轴向系数「值越大，其承受轴向能力越大。（F）

3.减速器的齿轮和滚动轴承可以采用不同的润滑剂。（T）

4.设计蜗杆传动时，为了提高传动效率，可以增加蜗杆的头数。（T）

5.失效就是零件断裂了。（F）

二、选择题（有5小题，每题2分，共10分。在每小题的选项中，只有一项是符合题目要求的，把所选项的字母填在题中的

横线上）

6.温度对润滑油粘度的影响是随着温度的升高润滑油的粘度^。

A）提高B）不变C）降低

7.设计时键的截面尺寸通常是根据」从标准中选取。

A）键传递的转矩B）轴的转速C）轮毂的长度D）扣的直径

8.下列四种叙述中D是正确的。

A）变应力只能由变载荷产生B）静载荷不能产生变应力C）变应力是由静载荷产生D）变应力是由变载荷产

生，也可能由静载荷产生

9.从经济观点考虑，单件生产的齿轮减速箱的箱体最好采用工—o

A）灰铸铁铸造B）铸制铸造C）钢板焊接

10.由下列不同材料制造的零件，其形状、尺寸、结构、表面加工情况和工作条件等完全相同，其中有效应力集中系

数最大的是B。

A）HT200灰铸铁B）4KrNi钢C）45钢

六、计算题（有2小题，每题6分，共12分）

23.一对46210角接触球轴承反安装，如图1所示。己

知轴承1和轴承2的径向载荷分别为分=2000N,尼=4000”轴上作12

用的轴向载荷/；,=800N（指向轴承2）,轴承的派生轴向力S的计OI..Q

算式90.68亿e=Q.68,g0.41,上0.87。轴承载荷有轻微冲击，

载荷系数后1.2,工作温度不大于120。。试求：

（1）轴承1和轴承2的轴向载荷4和4；

（2）轴承1和轴承2的当量动教荷一和月。|RiRa

图1

_01Fo.♦解：（D计算轴承的轴向载荷

5=0.68^=0.68X2000=1360N

£=0.68是=0.68X1000=2720N

卬箕S、S方向见图2

图2第六大题第23小题答案图因为E+5=800+2720=3520N>S

所以轴承1“压紧”,4=/?.+£=800+2承0=3520（2

轴承2“放松"，4=£=2720N（2分）

<2）计算轴承的当量动载荷

轴承14/用=3520/2000=1.76>（-0.68,则取

%=0.41,乂=0.87

=1.2X（0.41X2000-0.87X3520）=3882.4N（2分）

轴承24/用=2720/4000=0.68W所0.68,则取

%=1,K=0

=1.2X1X4000=4800N（2分）

24.已知V带传动中，最大传递功率片8kN,带的速度p=10m/s,若紧边拉力先为松边拉力片的2倍,

此时小带轮上包角3=120。，求：（1）有效拉力发；（2）紧边拉力A；（3）当量摩擦系数F'。

解：

有效拉力£=1000/Vv=1000X8/10=800N（2分）

又知：内一尽公£=2月

则紧边拉力£=2&=1600N（2分）

根据欧拉公式

_LL=/

小

得当量摩擦系数尸=ln（A〃D/a=ln2/（3.14X120/180）

=0.693/2.0933=0.331（2分）

七、结构题（有4小题，每题分别为10分,2分，2分，2分，共16分）

25.图3中为一对圆锥滚子轴承支承的轴系，齿轮油润滑，轴承脂润滑，轴端装有联轴器。试指出图中的结构错误

（在图中错误处写出序号并在下半部改正，按序号简要说明错误的内容）（每指出一处，并正确说明错误内容和改正的，得1

分,总分为10分）

答:错误处见图3（改正的图未示出）

①键的位置应与齿轮处在司•直线上，而且结构不正确；

②轴承盖孔径应大于轴径，避免接触：

③此处不应有键联接：

④轴K应短于轮较K度，保证釉套压紧齿轮：

⑤轴应有轴环，使齿轮定位：

⑥轴承应正装：

⑦轴不应与轴承盖相碰，且不需这么长：

⑧左右两轴承盖与箱体间起有调整垫片；

⑨两轴承内侧应加封汕环：

⑩箱体加工面与非加工面未分开。

26.画出V带与带轮槽的正确安装图；

27.画出普通螺栓联接的结构图

28.画出普通平键A型、B型、C型的形状

26,27,28题答案：

八、设计题(:有I小题，5分)

29.设计一转椅的升降机构，升降通过一手柄进行控制。设汁需画出结构示意图，并作必要的说明。

答：没有标准答案，可根据创意的新颖性及是否达到设计要求给。〜5分。

机械设计试卷

一、单项选择题

1、普通平键的裁面尺寸是根据按标准选择的。[C]

A.传递转矩的大小B.轮毂的长度C.轴的直径

2、V带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了。[A]

A.限制弯曲应力B.使结构紧凑C.限制带轮包角

3、为了制造、测量方便，取三角带的作为它的公称长度。[B]

A.内周长B.节线长C,外周长

4、角接触球轴承和圆锥够r-轴承的轴向承载能力随接触角的增大而

[A]

A.增大B.减少C.不便

5、链传动中，链条的节数最好为,而链轮齿数为。[B]

A.奇数，偶数B.偶数，奇数C.5的倍数，偶数

6、按纯扭矩设计计算的轴径，一般作为轴的宜径。[A]

A.最细端B.最大C.平均

7、既传递转短，又传递弯矩的轴称为o[B]

A.心轴B.转轴C.传动轴

8、联接用的螺纹一般采用螺纹，而传动用的螺纹一般采用螺纹。[A]

A.三角形，梯形B.梯形，三角形C.其它，三角形

9、非液体摩橡滑动轴承设计中，限制压强〃K[p]的目的是°(B]

A.防止因压力过大而发热；B.防止润滑油挤出，轴瓦过渡磨损；

C.防止因摩擦力矩大而起动难。

10、在滚动轴承的组合设计中，双支点单向固定方式适合于c(A]

A.跨距小，温升小的轴：B.跨距大，温升大的轴；C.跨距大，温升小的轴。

11、i对钢制标准齿轮啮合传动时，两轮的CT〃[与cr〃2，与0>2。[B]

A.相等，不想等B.相等，不一定C.不一定，不一定

12、当两轴具有一定的相对偏移量，且载荷较平稳，要求传递较大扭矩时，用0[A]

A.齿轮联轴器B.凸缘联轴器C.弹性柱销联轴器

13、滚动轴承寿命是在定的可靠度下规定的，•般当可靠度是9联时，能达到或超过的寿命称为滚动轴承的,所受

载荷称为滚动轴承的.[C]

A.预期后命，预期载荷B.最大寿命，最大载荷C.额定寿命，额定动载荷

14、蜗杆传动的效率一-般较其它传动低，这主要是因为在蜗杆传动中。[C]

A.蜗轮速度很低B.蜗杆头数很少C.蜗轮蜗杆的相对滑动速度很大

15、有一汽缸盖螺栓联接，若汽缸内气体压力在0—2Mpa之间循环变化，则螺栓中的应力变化规律为0

(B]

A.对称循环变应力B.脉动循环变应力C.非对称循环变应力散热

二、填空题

16、齿轮传动的土要失效形式有：轮齿折断;齿面磨损;齿面点蚀;齿面胶合;塑性变形.

17、闭式蜗杆传动需要进行热平衡计算，其主要原因是：蜗杆传动由于效率低，所以发热量大。在闭式传动中，如果产生的

热量不能及时散逸，将因油温不断升高而使润滑油稀而，从而增大摩擦损失，甚至发生胶合。所以必笈根据单位时间内的发

热量①1等于同时间内的散热量①2的条件进行热平衡计算，以保证油温稳定的处于规定的范围内。

18、带传动中，弹性滑动与打滑的区别是：由于带的弹中变形而引起的带与带轮间的滑动，称为带传动的弹性滑动。这是带

传动正常工作时固有的特性。打滑是由于工作载荷过大带与带轮间的显著相对滑动，是带的失效形式之一，应当避免。

6

19、滑动轴承常用的材料有：轴承合金，如ZSnSbllCu6:锡青铜，如ZCuSnlOPl:铸铁,HT200。

20、论述链传动的主要特点：与带传动相比，链传动效率高，平均传动比准确，无滑动和打滑现象：与齿轮传动相比，链传

动制造与安装精度要求较低。

二、综合题

21、比较以下几种传动的传利性能，并填入下表中（高、中、低等）。

为轮传动期杆传动带传动徒传动螺旋传动

传递功率大小中大大

效率高低中中高

单级传动比中大中中-

中心距/\小大大-

传动精度高高中中高

22、请标出以下鞋传动的合理转动力向。

23、图示为三级减速装置传动方案简图，要求总传动比六50,这样布置是否合理？为什么？试画出合理的传动方案简图（不采

用蜗杆传动）°

①、②：电动机和齿轮轴的减速连接应选用带传动，可缓冲振动与噪音。

③：为保证准确的传动比，③处的二级减速应选用圆柱齿轮，如选用斜齿轮，还可通过齿轮旋向抵消轴向力。

24、图示传动中，已知小圆锥音轮的转向，现想托起市物Q,问蜗杆的螺旋线方向如何？并在图上标出蜗轮蜗杆和圆锥齿轮

在啮合点各轮所受三个力的方向。

23

0Ft2

24

四、计算题

25、如图所示，轴上装有一斜

齿圆柱齿轮，轴支承在一对正

装的7306A。轴承上。齿轮轮齿上受到圆周力£,=81001径向力从=3052N,轴向力心=2170N,转速n=300r/min,载荷

系数”1.2。试计算两个轴承的基本额定寿命（以小时计）。（想一想；若两轴承反装，轴承的基本额定寿命将行何变化?）

(有关数据：7306AC,轴承C=25600N,e=0.70当死/工时，

X=0.41,7=0.85：当时，X=l,y=0。内部轴向力S=0.7Fr,e=3)

解:①求工］、Fr2

F2509

心=8%O+8O(仁-LX542.77N,=%0^%0^=^

53115387V

%|=8%0+8。心=4984.62N,=%0+80^=

22

下+=5014.1N,^2=)^,2+^2=4000.W

7

②求工I、工2

Fdi=eFri=0.7x5014.1=3509.8^,Fd2=eFr2=0.7x4000.1=2800

5"=[”=3509.8N，匕2=尸山+死e=5679N

③耳"£i=()・7=e，.•.*=L))=。，P1=fP{x,/；,+y,7;,,)=1.2x(1x5014.1)=6()16.6N

Fa2/Fr2=l.?A)e.\X2=0.41y2=0.85

P2=fP(x2Fr2+y2几)=1.2x(0.41x4000+0.85x5679)=7761.57V

L,>=I%"。/。),」%x300(256°?/7761.5^,=h

26、图示为某起重设备的减速装置。已知各轮齿数幻%=2。，z产60,zt=2,zk40,轮1转向如图所示.卷筒直径D=136mm。

试求：

(1)此时重物是上升还是下降？

(2)设系统效率n=0.68,为使重物上升，施加在轮1上的驱动力矩7：，=〃W•%问重物的重量是多少？

/.—n}=20/?5，.二勺=80%,<Pg=P5

.•.中丸二七应,小"争；.TN70=W争$

2Tm«2x10x80x0.68

w=----------=--=--8--x--1--0--’-N---因---蜗--杆-右旋，所以重物上升。

Dn50.136

五、改错题(每小题5分，共10分)

27、指出下面轴系结构图中的错误并改正。

①键的布置无法安装连轴器；②端盖处应有轴肩：③⑩端盖与箱体间应有垫圈：④端盖与轴连接处应有密封圈；⑤安装

轴承处应有轴肩：⑥套筒高度不能高于轴承内圈高度：⑦与齿轮配合的轴的长度应略小于齿轮宽度；⑧轴承内圈应有定

位轴肩：⑨端盖卡紧端高度应小于轴承内圈高度。

28、图中所示为带传动的张紧方案，试指出其不合理之处，并

改正。

机械设计试卷

一、单项选择题

1、在常用螺旋传动中，传动效率最高的------螺纹。

A.三角形B.梯形C.锯齿形D.矩形

2、两个被联接件不太厚时，宜采用------连接。

A.双头螺柱B.螺拴C.嫖钉D.紧定螺钉

3、平键联接如不能满足强度条件要求时，可在轴上安装一对平键,

使它们沿圆周相隔一一。

A.90度B.120度C.135度D.180度

8

4、设计链传动时链节数最好--------------。

A.偶数B.奇数C.质数D.链轮齿数的整数倍。

5、蜗杆传动的主要失效形式是--------.

A.齿面疲劳点蚀B.齿板的弯曲折断C.齿面的胶合和磨损>齿面的塑性变形

6、V带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了-----o（

A.使结构紧凑B.限制弯曲应力C.限制带轮包角D.限制速度

7、滚动轴承在基本额定动载荷C作用卜，当基本额定寿命为10"转时，

其可靠度为o（

10%B.80%C.90%D.99%

8、对齿面硬度W350HBs的闭式齿轮传动，其主要失效形式是。[

A.轮齿折断B.齿面点蚀C.齿面胶合D.齿面磨损

9、既传递转矩又承受弯矩的轴称为o[]

A.心轴B.传动轴C.转轴D.曲轴

10、为实现间歇运动，可选用o【

A.螺旋机构B.槽轮机构C.带传动机构D.链传动机构

一、判断题1、选用滑动轴承的润滑油时，转速越高，选用油的釉度越高。（）

2、蜗杆传动，蜗杆头数越少，传动效率越低。（）

3、平键是靠键的两侧面来传递载荷。（）

4、链节距越大，链速也越不均匀。（）

5、螺纹的螺旋升角愈小，螺纹的自锁性能愈好。（）

6、带传动中的弹性滑动是可以防止的。（）

7、向心滑动轴承验算:压强P的实质是控制轴承发热量。（）

8、增大齿轮的模数，可以提高齿轮的接触强度。（）

9、键是一种标准零件。（）

10、一股情况下，链传动瞬时传动比恒定。（）

三.填空题

1、闭式软齿面齿轮传动，一般应按-----强度进行计算，然后再校核------强度。

2、闭式蜗杆传动因为所以要进行热平衡计算。

3、十字滑块联轴器属于________________联轴器。

4、在蜗杆&否中，当蜗杆与期轮轴交角为90"时，蜗杆的轴向力与蜗轮的大小相等，方向相反。

5、带速v30m/s是一般用来制造带轮。

6、齿轮的齿形系数与有关，齿形系数越大，轮齿的弯曲强度越。

7、带传动工作时，带的最大应力发生在。

8、滚动轴承的额定寿命是指可靠性为的寿命。

9、非液体摩擦滑动轴承常见的失效形式为和。

10、花键联接按其齿形不同，可分为、、花健联接。

四、简答题

1、链传动与带传动相比较有哪些优缺点？

2、轴上零件的轴向固定方法有哪些？

3、齿轮传动的失效形式有那些？对开，闭式齿轮传动设计准则有什么区别？

4、剖分式滑动轴承由哪几个部分组成？

五、分析与作图题

1、画出带传动的应力分布图，并在图上标出51,52（拉应力），6c（离心应力）和

Sbl,6b2（弯曲应力），最大应力发生在什么部位？6max=?

2、图示蜗杆一斜齿圆柱齿轮传动，蜗杆主动，蜗杆转向及螺旋线方向如图，要求：

（1）画出II轴的转向及纲轮2的螺旋线方向；

（2）要求H轴上轴向力抵消一部分，定出齿轮3、4的螺旋线方向:

（3）在图上画出蜗轮2及齿轮4的各分力方向。

3、分析图示结构设计的错误。（用数字标出并说明）

9

4、试指出下列图中的错误结构，并画出正确的结构图。

螺钉联接双楔键联接

六、计算题

如图所示，已知轴承1径向载荷用=2100N,轴承2径向载荷/?2=1200N,轴向外载荷耳，=900N,轴承转速

n-1500/7min,运转中有中等冲击fp=1.2,室混工作，预期寿命>5（XX）h,选用轴承型号7307AC,已查

AA

得C=334OO7V,e=0.7.S=0.7R,—We时，x=l,y=0,—>e时，x=0.41,y-0.85.试计

RR

算轴承寿命是否满足要求。

机械设计试题

一、填空题及选择填空题（27分，每空1分）

1.当动压润滑条件不具备，且边界膜遭破坏时，就会出现、

和同时存在的现象，这种摩擦状态称为0

2.一公称直径为d=16mm的螺纹副，螺纹头数n=2,螺距p=4mm,螺纹中径

牙侧角8=15°,螺纹副材料的当量摩擦系数f'=0.08'0.10,

经计算该螺纹副自锁性要求。满足b.不满足

3.导向平键连接的主要失效形式是,设计时通过限制来进行

耐磨性计算：半圆健的缺点是,所以主要适用于轴端。

4.作为标准普通V带工作面的两侧面夹角为巾=40。，相应的V.带轮

轮槽的两侧面夹角则oa.大于40°b.小于40°c.等于40°。

5.传动带所能传递的最大有效圆周力J.与、、等因素有关，它们的值越大,

心,就越大。当传递的外载荷超过时，带在带轮上发生打滑现象；而且在传动比大于1的

情况下打滑总是先从小带轮上开始的，其原因是0

6.齿轮传动的五种主要失效形式中，最严重、必须避免的失效形式是;软齿面闭式齿轮传动最主要的失效形式

是：高速重载齿轮传动易发生：轮齿的塑性变形常发生在

齿面材料较软、低速重载、频繁起动的传动中。

7.下列齿轮参数中，对齿形系数片没有影响的是。a.齿数b.变位系数c.齿顶高系数d.压力

角e.模数

8.按国家标准GB/292-93规定，型号7212C/DB轴承的类型为,宽度类型为,精度等级为,公

称接触角。

9.对于转动的滚动轴承，其主要失效形式是：对于不转动、低速或摆动的轴承，主要失效形式

是：对于高速轴承，是其主要失效形式。

10.滑动轴承一般由轴颈、轴瓦、轴承座三者组成，其失效形式主要是，主要发生在

上。

二、问答题（24分,每小题4分）

1.齿向载荷分布系数降的物理意义姑什么？改善齿向载荷分布不均匀状况的措施有哪些？

2.试述齿轮传动的设计准则.

10

3.按在支撑轴上零件传递运动和动力时受到的载荷类型的不同，轴分为那几种类型？并分别举例说明。

4.给出滚动轴承的当量静载荷P0的定义。

图a.重物升降装置传动系统简图图b.蜗轮轴的轴承支撑简图

5.同滚动轴承相比，液体摩擦滑动轴承有哪些特点？

6.在一些基本假设条件下，流体形成动压的必要条件是什么？

三、分析计算题（29分，第一小题19分，第二小题10分）

1.一重物匀速升降装置采用如图a所示的电机+圆柱蜗杆传动系统，已知蜗杆传动的模数m=8廊，蜗杆头数及分度圆直径

分别为%=1、d,=80mm,蜗轮齿数z*50,卷筒直径D=250nun。重物匀速升降的速度v=40m/min,最大我市量W为4kN,工况

系数K、按1.0计，试分析、计算提升重物时的下列问题：

1）该装置以40m/min的速度匀速升起市物1m时，蜗杆应转多少转？并在图中标明蜗杆的转向、蜡轮轮齿旋向、节点位

置处蜗杆及蜗轮的受力方向。（5分）

2）若蜗杆与蜗轮齿面间当置摩擦系数f'=0.18,该机构能否自锁？（2分）

3）若重物WXkN,传动装置总的传动效率为n=0.5,试计算出电机的输出转矩T,应是多少？（2分）

4）若蜗轮轴采用如图b所示的两个角接触轴承7209c支撑形式，LKOOmm,蜗杆传动效率*=07卷筒、联轴器（连

接蜗轮轴与卷筒轴）、蜗轮轴上轴承的效率合计为n2=0.8,轴承7209C的基本额定动载荷和基本额定静载荷分别为

C=29800N.Co=23800N,其内部轴向力S=0.4F「,径向载荷系数X和轴向载荷系数Y分别为0.44和1.36,g.O,

fp=1.5,试计算轴承II的寿命L为多少小时？（10分）

2.图c所示为一托架，20kN的载荷作用在托架宽度方向的对称线上，用四个螺栓将托架连接在一钢制横梁上，螺栓的相对

刚度为0.3,螺栓组连接采用普通螺栓连接形式，假设被连接件都不会被压溃、也不滑移，试计算：D该螺栓组连接的接

合面不出现间隙所需的螺栓侦紧力F'至少应大于多少？（接合面的抗弯剖面模量W=12.71X10%m'）（7分）

2）若受力最大螺栓处接合面间的残余预紧力F''要保证6956”计算该螺栓所需侦紧力F'、所受的总拉力凡。（3分）

四、结构题（20分）

心=600

I；IV

图C.托架（图中尺寸单位:mm）图d图©

1.试说明实现轴上零件轴向固定的五种方法，并分别画出相应于各种轴向固定方法的结构图；画出模锻轮坏、腹板式大齿

轮在转轴的轴端实现轴向固定与周向固定的结构图（要求齿轮也要画出来）。（12分）

2.图d和图e为凸缘联轴器的两个半联轴器的将两根轴连接起来的两种形式的部分结构，请将未画出的其余部分补全，成

为完整的结构。（5分）

机械设计试卷

II

一、选择题

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

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）o

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

5、有一减速器传动装置由带传动、链传动和齿轮传动组成，其安排顺序以方案

（A）为好「

带

传动

A.链传动

齿

链

传动

轮传

B.一带传动

链

带

动

传

传动蓝轮传动

链

动

带

传

C.传动

->

D.■>＞齿轮传动

6.螺纹联接防松的根本问题在于（C）,

A、增加螺纹联接的轴向力B、增加螺纹联接的横向力

C、防止螺纹副的相对转动D、增加螺纹联接的刚度

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

8.齿面硬度HBW350HBs的闭式钢制齿轮传动中，主要失效形式为（B）。

A.齿面磨损B.齿面点蚀C.齿面胶合D.轮齿折断

9.不完全液体润滑滑动轴承，验算〃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

10、对于温度变化不大的短轴，考虑结构简单，轴承部件的轴向固定方式宜采用（A）。

A.两端固定B.两端游动C.一端固定一端游动D.A,B,C均可以

11、在蜗杆传动设计中，除规定模数标准化外，还规定期杆直径d取标准，其目的是（B

A.限制加工蜗杆的刀具数量B.限制加工蜗轮的刀具数量并便于刀具的标准化

C.为了装配方便D.为了提高加工精度

12、工作时承受弯矩并传递转矩的轴称为（B

A、转动心轴B、转轴C、传动轴D、固定心轴

普通平键的主要失效是（A

A.工作面被压溃或键被剪断B.工作面产生胶合破坏

C.工作面产生过度磨损D.键被弯曲折断

14、带传动产生弹性滑动的原因是由于（D）o

A、带不是绝对挠性体B、带与带轮间的摩擦系数偏低

C、带绕过带轮时产生离心力D、带的紧边与松边拉力不等

15、非液体摩擦滑动轴承正常工作时，其工作面的摩擦状态是（C）»

A、完全液体摩擦状态B、干摩擦状态C、边界摩擦或混合摩擦状态D、不确定

标准件

1、请按GB/T5781-2000标准标注出：公称直径为16mm、长60mm全螺纹六角头螺栓；并按GB/T4卜2000的标准标注出与

该螺栓配合使用的不经表面处理的普通粗牙六角螺母。螺栓M16x60GB/T5781-2000

螺母M16GB/T41-2000

2、请按GB/T1096-2003标准标注出:宽为18mm、高为11mm、长为100mm圆头普通平键;按GB/T119-2000标准标注出:

直径为10mln,长为100mln,直径允差为＜14,材料为35号钢，热处理硬度为HRC28~38,不经表面处理的圆柱销。

健18xl00GB/T1096-2003

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