機(jī)械設(shè)計考研考試試題及答案匯總

1、一、簡答題（本大題共4 小題，總計26 分）齒輪強(qiáng)度計算中，有哪兩種強(qiáng)度計算理論？分別針對哪些失效？若齒輪傳動為閉式軟齒面?zhèn)鲃樱湓O(shè)計準(zhǔn)則是什么？（ 6 分）齒面的接觸疲勞強(qiáng)度和齒根的彎曲疲勞強(qiáng)度的計算，齒面的接觸疲勞強(qiáng)度針對于齒面的疲勞點(diǎn)蝕失效和齒根的彎曲疲勞強(qiáng)度針對于齒根的疲勞折斷。齒輪傳動為閉式軟齒面?zhèn)鲃?，其設(shè)計準(zhǔn)則是按齒面的接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計，校核齒根的彎曲疲勞強(qiáng)度。2、連接螺紋能滿足自鎖條件，為什么還要考慮防松？根據(jù)防松原理，防松分哪幾類？（8 分）因?yàn)樵跊_擊、振動、變載以及溫度變化大時，螺紋副間和支承面間的摩擦力可能在瞬間減小或消失，不再滿足自鎖條件。這種情況多次重復(fù)，就會使聯(lián)接松動

2、，導(dǎo)致機(jī)器不能正常工作或發(fā)生嚴(yán)重事故。因此，在設(shè)計螺紋聯(lián)接時，必須考慮防松。根據(jù)防松原理，防松類型分為摩擦防松，機(jī)械防松，破壞螺紋副關(guān)系防松。3、聯(lián)軸器和離合器的功用是什么？二者的區(qū)別是什么？（6 分）聯(lián)軸器和離合器的功用是聯(lián)接兩軸使之一同回轉(zhuǎn)并傳遞轉(zhuǎn)矩。二者區(qū)別是：用聯(lián)軸器聯(lián)接的兩軸在工作中不能分離，只有在停機(jī)后拆卸零件才能分離兩軸，而用離合器可以在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中隨時分離或接合兩軸。4、鏈傳動產(chǎn)生動載荷的原因是什么？為減小動載荷應(yīng)如何選取小鏈輪的齒數(shù)和鏈條節(jié)距？（6 分）小鏈輪的齒數(shù)不宜過小和鏈條節(jié)距不宜過大。二、選擇題（在每題若干個選項(xiàng)中選出正確的選項(xiàng)填在橫線上。本大題共 12 小題，總計

3、24 分）1、當(dāng)兩個被聯(lián)接件之一太厚，不易制成通孔且需要經(jīng)常拆卸時，往往采用B。A螺栓聯(lián)接B雙頭螺柱聯(lián)接C螺釘聯(lián)接2、滾動軸承中，為防止軸承發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕，應(yīng)進(jìn)行A。A. 疲勞壽命計算B.靜強(qiáng)度計算C.極限轉(zhuǎn)速驗(yàn)算3、阿基米德蝸桿的A參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值。A. 軸面 B.端面 C.法面4、一對相嚙合的圓柱齒輪的Z1Z2， b1>b2, 其齒面接觸應(yīng)力的大小為A。A. H1= H2B. H1>H2C. H1<H25、V 帶傳動設(shè)計中，限制小帶輪的最小直徑主要是為了_B_。A使結(jié)構(gòu)緊湊B限制彎曲應(yīng)力C限制小帶輪上的包角D保證帶和帶輪接觸面間有足夠摩擦力6、在齒輪抗彎強(qiáng)度的設(shè)計公式m中，應(yīng)代

4、入_C _。A.B.C.與中大者 D.與中小者7、鏈傳動中，鏈節(jié)數(shù)常選偶數(shù)，是為了使鏈傳動B。A工作平穩(wěn)B避免過渡鏈節(jié)C鏈條與鏈輪磨損均勻8、滑動軸承中，含油軸承是采用B材料制成的。A硬木B粉末冶金C 塑料9、承受預(yù)緊力 F的緊螺栓聯(lián)接在受軸向工作拉力F 時，剩余預(yù)緊力為F，其螺栓所受的總拉力 Fo 為_ B。AFoF 十 FB FoF 十 FC FoF十 F10、當(dāng)鍵聯(lián)接強(qiáng)度不足時可采用雙鍵。使用兩個平鍵時要求鍵D布置。A在同一條直線上B相隔 90°C相隔 120°D相隔 180°11、下列零件的失效中，C不屬于強(qiáng)度問題。A螺栓斷裂B齒輪的齒面上發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕C蝸

5、桿軸產(chǎn)生過大的彎曲變形D滾動軸承套圈的滾道上被壓出深的凹坑12、帶傳動發(fā)生打滑總是_A_。A在小輪上先開始B在大輪上先開始C在兩輪上同時開始D不定在哪輪先開始得分三、分析題（本大題共3 小題，總計20 分）1.如圖所示， 1、2 是一對蝸桿蝸輪傳動，3、4 是一對斜齒輪傳動。已知1 為原動件， 4 為輸出件，各輪轉(zhuǎn)向如圖所示。為了使中間軸上蝸輪2 和斜齒輪3 的軸向力互相抵消一部分，試確定 1、 2、 3、4 各輪的旋向；在圖上標(biāo)出2 和 3 所受各力的方向。（10 分）1、2、 3 輪左旋， 4 輪右旋2、寫出一維雷諾方程的表達(dá)式， 說明油膜承載的必要條件， 并指出圖示四種情況， 哪一種能夠

6、形成流體動壓潤滑油膜？（5 分）ABCDphh0x6h3形成動力潤滑的必要條件：1）相對運(yùn)動的兩表面間必須形成楔形間隙；2）被油膜分開的兩表面須有一定的相對滑動速度，其方向應(yīng)保證潤滑油由大口進(jìn)，從小口出；3）潤滑油須有一定的粘度，供油要充分。B 能夠形成流體動壓潤滑油膜3、如圖所示為帶傳動簡圖。輪1 為主動輪。試問：（ 1）帶傳動的主要失效形式有哪些？帶傳動工作時為什么出現(xiàn)彈性滑動現(xiàn)象？能否避免彈性滑動？（ 2）帶傳動工作時，帶處于圖中哪一點(diǎn)應(yīng)力最大？最大應(yīng)力max？（5 分）帶傳動的主要失效形式有打滑和疲勞斷裂。彈性滑動是由拉力差引起的，（只要傳遞圓周力，必然會產(chǎn)生彈性滑動）。彈性滑動是正常

7、的工作現(xiàn)象，不可避免。圖中 A 點(diǎn)應(yīng)力最大，max1cb1得分四、計算題（本大題共2 小題，總計20 分）1、某軸由一對代號為30212 的圓錐滾子軸承支承， 其基本額定動載荷C = kN 。軸承受徑向力Fr1= 6000N，F(xiàn)r2 =16500N。軸的轉(zhuǎn)速 n =500 r/min，軸上有軸向力FA = 3000 N ，方向如圖。軸承的其它參數(shù)見附表。動載荷系數(shù)fd = 1，溫度系數(shù) ft= 1。試：（ 1）說明軸承代號的意義；（ 2）確定軸承的壽命。( 以小時為單位 )（ 14 分）SFa/Fr eFa/Fr eeXYXY10解： 3：軸承類型代號，圓錐滾子軸承； 02：尺寸系列代號（ 0

8、：寬度系列代號， 2：直徑系列代號） ；12：內(nèi)徑系列代號，內(nèi)徑為 60mm；公差等級為 0 級。1）求內(nèi)部派生軸向力S1、 S2 的大小方向NN方向如圖所示。，1 軸承被“壓緊” ， 2 軸承被“放松” 。2）求軸承所受的軸向力NN，3）軸承的當(dāng)量動載荷據(jù)： Fa1/ Fr1= 2500/6000 =e =，得： X1 = ， Y1 =P1 = fd（ X1 Fr1 + Y1 Fa1） = × 6000 +× 2500 = 6150 N據(jù)： Fa2/ Fr2 = 5500/16500 = e，得： X2 = 1 ， Y2 = 0P2 = fd（X2 Fr2 + Y2 Fa

9、2）= 16500 NP2 P1，用 P2 計算軸承壽命。4）計算軸承壽命12562 h2、一牽曳鉤用2 個 M10(d1=8.376mm)的普通螺栓固定于機(jī)體上，如圖所示。已知接合面間摩擦系數(shù)f=，可靠性系數(shù)Kf=，螺栓材料強(qiáng)度級別為級，屈服極限s=360MPa，安全系數(shù)S=3。試計算該螺栓組連接允許的最大牽引力R max=?（6 分）許用應(yīng)力 :360/3=120MPa預(yù)緊力為由公式求出預(yù)緊力： F=最大牽引力與預(yù)緊力關(guān)系公式為最大牽引力為R=1271N得分五、改錯題（本題10 分）試分析如圖所示軸系結(jié)構(gòu)中的錯誤，并加以改正。（指出錯誤之處，并編上號，簡述其錯誤原因，并改正之。）（至少改正

10、5處）指出錯誤之處，并編上號，簡述其錯誤原因（略）。改正為：2011 年機(jī)械設(shè)計試題及答案一、填空題及選擇填空題（27 分，每空 1 分）1當(dāng)動壓潤滑條件不具備，且邊界膜遭破壞時，就會出現(xiàn)、和同時存在的現(xiàn)象，這種摩擦狀態(tài)稱為。2.一公稱直徑為d=16mm的螺紋副，螺紋頭數(shù)n=2, 螺距p=4mm, 螺紋中徑d2=D2=14mm,牙側(cè)角 =15o , 螺紋副材料的當(dāng)量摩擦系數(shù)f=,經(jīng)計算該螺紋副自鎖性要求。滿足b.不滿足3.導(dǎo)向平鍵連接的主要失效形式是，設(shè)計時通過限制來進(jìn)行耐磨性計算；半圓鍵的缺點(diǎn)是，所以主要適用于軸端。4. 作為標(biāo)準(zhǔn)普通 V 帶工作面的兩側(cè)面夾角為 =40o ，相應(yīng)的 V 帶輪

11、輪槽的兩側(cè)面夾角則。a. 大于 40ob.小于 40oc.等于40o。5.傳動帶所能傳遞的最大有效圓周力Fmax與、等因素有關(guān)，它們的值越大，F(xiàn)max就越大。當(dāng)傳遞的外載荷超過時，帶在帶輪上發(fā)生打滑現(xiàn)象；而且在傳動比大于1 的情況下打滑總是先從小帶輪上開始的，其原因是。6. 齒輪傳動的五種主要失效形式中，最嚴(yán)重、必須避免的失效形式是；軟齒面閉式齒輪傳動最主要的失效形式是；高速重載齒輪傳動易發(fā)生；輪齒的塑性變形常發(fā)生在齒面材料較軟、低速重載、頻繁起動的傳動中。7.下列齒輪參數(shù)中，對齒形系數(shù)YF 沒有影響的是。a. 齒數(shù) b.變位系數(shù) c.齒頂高系數(shù) d.壓力角 e.模數(shù)8.按國家標(biāo)準(zhǔn) GB/29

12、2-93 規(guī)定，型號 7212 C/DB 軸承的類型為，寬度類型為，精度等級為，公稱接觸角 =o 。9.對于轉(zhuǎn)動的滾動軸承 , 其主要失效形式是；對于不轉(zhuǎn)動、低速或擺動的軸承，主要失效形式是； 對于高速軸承，是其主要失效形式。10.滑動軸承一般由軸頸、軸瓦、軸承座三者組成，其失效形式主要是，主要發(fā)生在上。二、問答題（ 24 分, 每小題 4 分）1. 齒向載荷分布系數(shù) K 的物理意義是什么？改善齒向載荷分布不均勻狀況的措施有哪些？2. 試述齒輪傳動的設(shè)計準(zhǔn)則。3. 按在支撐軸上零件傳遞運(yùn)動和動力時受到的載荷類型的不同，軸分為那幾種類型？并分別舉例說明。4給出滾動軸承的當(dāng)量靜載荷P0 的定義。5

13、同滾動軸承相比，液體摩擦滑動軸承有哪些特點(diǎn)？6在一些基本假設(shè)條件下，流體形成動壓的必要條件是什么？三、分析計算題（29 分, 第一小題19 分，第二小題10 分）1一重物勻速升降裝置采用如圖a 所示的電機(jī)+圓柱蝸桿傳動系統(tǒng)，已知蝸桿傳動的模數(shù)m =8mm，蝸桿頭數(shù)及分度圓直徑分別為z1=1、 d1=80mm，蝸輪齒數(shù)z2=50，卷筒直徑D=250mm。重物勻速升降的速度v=40m/min，最大載重量W為4kN，工況系數(shù)KA按計，試分析、計算提升重物時的下列問題：1）該裝置以 40m/min 的速度勻速升起重物 1m時，蝸桿應(yīng)轉(zhuǎn)多少轉(zhuǎn)？并在圖中標(biāo)明蝸桿的轉(zhuǎn)向、蝸輪輪齒旋向、節(jié)點(diǎn)位置處蝸桿及蝸輪的

14、受力方向。 （ 5 分）2）若蝸桿與蝸輪齒面間當(dāng)量摩擦系數(shù)f = ，該機(jī)構(gòu)能否自鎖？（2 分）3）若重物 W=4kN，傳動裝置總的傳動效率為 = ，試計算出電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩Tm應(yīng)是多少？（ 2 分）4）若蝸輪軸采用如圖b 所示的兩個角接觸軸承7209 C 支撐形式 , L=100mm，蝸桿傳動效率 1= ，卷筒、聯(lián)軸器 ( 連接蝸輪軸與卷筒軸 ) 、蝸輪軸上軸承的效率合計為2 = ，軸承 7209 C 的基本額定動載荷和基本額定靜載荷分別為C =29800N、C0 = 23800N,其內(nèi)部軸向力 S=，徑向載荷系數(shù) X 和軸向載荷系數(shù)Y 分別為和， fT= ，fP= ，試計算軸承II 的壽命 L

15、h 為多少小時？（10 分）2圖 c 所示為一托架，20kN 的載荷作用在托架寬度方向的對稱線上，用四個螺栓將托架連接在一鋼制橫梁上，螺栓的相對剛度為，螺栓組連接采用普通螺栓連接形式，假設(shè)被連接件都不會被壓潰、也不滑移，試計算:1) 該螺栓組連接的接合面不出現(xiàn)間隙所需的螺栓預(yù)緊力F至少應(yīng)大于多少？ （接合面的抗彎剖面模量W=×106mm3）（7 分）2）若受力最大螺栓處接合面間的殘余預(yù)緊力F要保證6956N，計算該螺栓所需預(yù)緊力F 、所受的總拉力F0。（3 分）四、結(jié)構(gòu)題（20 分）1試說明實(shí)現(xiàn)軸上零件軸向固定的五種方法， 并分別畫出相應(yīng)于各種軸向固定方法的結(jié)構(gòu)圖；大齒輪在轉(zhuǎn)軸的軸端

16、實(shí)現(xiàn)軸向固定與周向固定的結(jié)構(gòu)圖（要求齒輪也要畫出來） 。（ 12 分）畫出模鍛輪坯、腹板式2圖 d 和圖 e 為凸緣聯(lián)軸器的兩個半聯(lián)軸器的將兩根軸連接起來的兩種形式的部分結(jié)構(gòu)，請將未畫出的其余部分補(bǔ)全，成為完整的結(jié)構(gòu)。 （ 5 分）3. 現(xiàn)有成品一級標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒輪減速器一臺，輸入軸與小齒輪采用普通平鍵連接，軸與小齒輪輪轂配合段軸頸直徑d=40mm，該軸段長度l=58mm，鍵槽長L=50mm,小齒輪輪轂鍵槽深t1= 。為得到比現(xiàn)有減速器更大的減速比，現(xiàn)在需要重新設(shè)計、更換該減速器的齒輪。已知重新設(shè)計得到的齒輪模數(shù)m=, 小齒輪齒頂圓直徑da1=69mm, 齒根圓直徑df1= ，齒寬 b1=60mm

17、，如果采用該小齒輪，試根據(jù)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行分析：該減速器的輸入軸是否具有可以繼續(xù)使用的可能性？（3 分）一、填空題及選擇填空題（27 分，每空 1 分）1當(dāng)動壓潤滑條件不具備，且邊界膜遭破壞時，就會出現(xiàn)流體摩擦、邊界摩擦和干摩擦同時存在的現(xiàn)象，這種摩擦狀態(tài)稱為混合摩擦。2. 一公稱直徑為 d=16mm的螺紋副，螺紋頭數(shù) n=2, 螺距 p=4mm, 螺紋中徑 d2=D2=14mm,牙側(cè)角 =15o , 螺紋副材料的當(dāng)量摩擦系數(shù)f =,經(jīng)計算該螺紋副a自鎖性要求。a. 滿足b.不滿足3.導(dǎo)向平鍵連接的主要失效形式是工作面的磨損，設(shè)計時通過限制工作面間的壓強(qiáng)來進(jìn)行耐磨性計算；半圓鍵的缺點(diǎn)是鍵槽對軸強(qiáng)度

18、削弱較大，所以主要適用于軸端。4. 作為標(biāo)準(zhǔn)普通 V 帶工作面的兩側(cè)面夾角為 =40o ，相應(yīng)的 V 帶輪輪槽的兩側(cè)面夾角則b。a. 大于 40ob.小于 40oc.等于 40o 。5. 傳動帶所能傳遞的最大有效圓周力 Fmax與初拉力 F0、帶在小帶輪上的包角 1、帶與帶輪間的摩擦系數(shù) f 等因素有關(guān)，它們的值越大，F(xiàn)max就越大。當(dāng)傳遞的外載荷超過最大有效圓周力下的承載能力時，帶在帶輪上發(fā)生打滑現(xiàn)象；而且在傳動比大于1 的情況下，打滑總是先從小帶輪上開始的，其原因是帶在小帶輪上的包角小于大帶輪上的包角（或帶在大帶輪上的包角大于小帶輪上的包角）。6. 齒輪傳動的五種主要失效形式中，最嚴(yán)重、必

19、須避免的失效形式是輪齒折斷；軟齒面閉式齒輪傳動最主要的失效形式是齒面疲勞點(diǎn)蝕；高速重載齒輪傳動易發(fā)生熱膠合；輪齒的塑性變形常發(fā)生在齒面材料較軟、低速重載、頻繁起動的傳動中。7.下列齒輪參數(shù)中，對齒形系數(shù)YF 沒有影響的是e。a. 齒數(shù) b.變位系數(shù) c.齒頂高系數(shù) d.壓力角e.模數(shù)8.按國家標(biāo)準(zhǔn) GB/292-93 規(guī)定，型號 7212 C/DB 軸承的類型為角接觸球軸承， 寬度類型為窄系列 ，精度等級為P0 ，公稱接觸角 =15o 。9.對于轉(zhuǎn)動的滾動軸承, 其主要失效形式是疲勞點(diǎn)蝕 ,對于不轉(zhuǎn)動、低速或擺動的軸承，主要失效形式是局部塑性變形 , 對于高速軸承，發(fā)熱以至膠合是其主要失效形式

20、。10.滑動軸承一般由軸頸、 軸瓦、軸承座三者組成，其失效形式主要是膠合和磨損，主要發(fā)生在軸瓦上。二、問答題（ 24 分, 每小題 4 分）1. 齒向載荷分布系數(shù) K 的物理意義是什么？改善齒向載荷分布不均勻狀況的措施有哪些？K 的物理意義考慮沿齒寬方向載荷分布不均勻?qū)嘄X應(yīng)力的影響系數(shù)。(2 分)措施：（答出以下 7 點(diǎn)中 3 點(diǎn)以下者 1 分，答出 3 點(diǎn)以上者2 分）1)齒輪的制造和安裝精度2)軸、軸承及機(jī)體的剛度3)齒輪在軸上的布置合理選擇4)輪齒的寬度設(shè)計時合理選擇5)采用軟齒面通過跑合使載荷均勻6)硬齒面齒輪將齒端修薄、或做成鼓形齒7)齒輪要布置在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)矩輸入端的位置。2. 試述齒

21、輪傳動的設(shè)計準(zhǔn)則評分標(biāo)準(zhǔn)：以下4點(diǎn)各點(diǎn) 1分（ 1）軟齒面閉式齒輪傳動：通常先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計，然后校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。（ 2）硬齒面式齒輪傳動：通常先按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計，然后校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度。（ 3）高速重載齒輪傳動，還可能出現(xiàn)齒面膠合，故需校核齒面膠合強(qiáng)度。（ 4）開式齒輪傳動：目前多是按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計，并考慮磨損的影響將模數(shù)適當(dāng)增大（加大1015%）。3. 按照軸所受載荷類型的不同，軸分為那幾種類型？并分別舉例說明。評分標(biāo)準(zhǔn)：以下3 點(diǎn)各點(diǎn) 1 分，舉例正確合計1 分。（ 1）僅受彎矩 M的軸心軸，只起支撐零件作用，如自行車前軸。（ 2）僅受轉(zhuǎn)矩 T 的

22、軸傳動軸，只傳遞運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩不起支撐作用，如汽車后輪傳動軸。（ 3）既受彎矩又受轉(zhuǎn)矩的軸轉(zhuǎn)軸，既起支撐又起傳運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩作用，如減速器的輸出軸。4給出滾動軸承的當(dāng)量靜載荷P0 的定義。當(dāng)量靜載荷是一個假想載荷，其作用方向與基本額定靜負(fù)荷相同，而在當(dāng)量靜載荷作用下，軸承的受載最大滾動體與滾道接觸處的塑性變形總量與實(shí)際載荷作用下的塑性變形總量相同。（4分）5同滾動軸承相比，液體摩擦滑動軸承有哪些特點(diǎn)？評分標(biāo)準(zhǔn)：以下6 點(diǎn)中，答出12 點(diǎn) 2 分，答出 34 點(diǎn)分 3 分，答出56 點(diǎn) 4 分1) 在高速重載下能正常工作，壽命長；2) 精度高；滾動軸承工作一段時間后，旋轉(zhuǎn)精度3) 滑動軸承可以做成剖分式

23、的 能滿足特殊結(jié)構(gòu)需要。如曲軸上的軸承；4) 液體摩擦軸承具有很好的緩沖和阻尼作用，可以吸收震動，緩和沖擊。5) 滑動軸承的徑向尺寸比滾動軸承的小。6) 起動摩擦阻力較大。6在一些基本假設(shè)條件下，流體形成動壓的必要條件是什么？評分標(biāo)準(zhǔn)：答出1點(diǎn) 2分，答出2點(diǎn)3分，答出 3點(diǎn)4分1) 流體必須流經(jīng)收斂間隙 , 而且間隙傾角越大則產(chǎn)生的油膜壓力越大。2) 流體必須有足夠的速度；3) 流體必須是粘性流體。三、分析計算題（29 分, 第一小題19 分，第二小題10 分）1一重物勻速升降裝置采用如圖a 所示的電機(jī) +圓柱蝸桿傳動系統(tǒng)，已知蝸桿傳動的模數(shù)直徑分別為z1=1、 d1=80mm，蝸輪齒數(shù)z2

24、=50，卷筒直徑D=250mm。重物勻速升降的速度m =8mm，蝸桿頭數(shù)及分度圓v=40m/min ，最大載重量W為4kN，工況系數(shù)KA按計，試分析、計算提升重物時的下列問題：1）該裝置以40m/min 的速度勻速升起重物1m時，蝸桿應(yīng)轉(zhuǎn)多少轉(zhuǎn)？并在圖中標(biāo)明蝸桿的轉(zhuǎn)向、蝸輪輪齒旋向、節(jié)點(diǎn)位置處蝸桿及蝸輪的受力方向。 （ 5 分）2）若蝸桿與蝸輪齒面間當(dāng)量摩擦系數(shù)f = ，該機(jī)構(gòu)能否自鎖？（ 2 分）3）若重物 W=4kN，傳動裝置總的傳動效率為 = ，試計算出電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩Tm應(yīng)是多少？（ 2 分）4）若蝸輪軸采用如圖b 所示的兩個角接觸軸承7209 C 支撐形式 , L=100mm，蝸桿傳動

25、效率 1= ，卷筒、聯(lián)軸器 ( 連接蝸輪軸與卷筒軸 ) 、蝸輪軸上軸承的效率合計為2 = ，軸承 7209 C 的基本額定動載荷和基本額定靜載荷分別為C =29800N、C0 = 23800N,其內(nèi)部軸向力 S=，徑向載荷系數(shù) X 和軸向載荷系數(shù)Y 分別為和， fT= ，fP= ，試計算軸承II 的壽命 Lh 為多少小時？（10 分）1）蝸桿轉(zhuǎn)：1*50/*D)=50/*=(轉(zhuǎn))（1 分）蝸輪轉(zhuǎn)速：40/ （* ） =min蝸桿轉(zhuǎn)向 (1分) 、蝸輪輪齒旋向(1分) 、蝸輪蝸桿受力分析方向如圖所示（2 分）。2）寫出公式得1 分，結(jié)論正確得1 分。tanz1m / d118/800.1tan&

26、#39;f'0.18'tantan'結(jié)論：該機(jī)構(gòu)滿足自鎖性條件。3）寫出公式得分，結(jié)論正確得分。W4kNT卷筒TWWD / 24000 250/ 2500000 NmmTmTW5105104Nmmi0.52504）公式、步驟都正確得9 分（其中：軸承壽命計算公式占5 分），計算結(jié)果正確得1 分。2圖 c 所示為一托架，20kN 的載荷作用在托架寬度方向的對稱線上，用四個螺栓將托架連接在一鋼制橫梁上，螺栓的相對剛度為，螺栓組連接采用普通螺栓連接形式，假設(shè)被連接件都不會被壓潰，試計算:1) 該螺栓組連接的接合面不出現(xiàn)間隙所需的螺栓預(yù)緊力F 至少應(yīng)大于多少？ （接合面的抗彎剖

27、面模量W=×106mm3）（7 分）2）若受力最大螺栓處接合面間的殘余預(yù)緊力F 要保證6956N， 計算該螺栓所需預(yù)緊力F 、所受的總拉力F0。（3 分）1）（ 1）、螺栓組聯(lián)接受力分析：將托架受力情況分解成下圖所示的受軸向載荷Q和受傾覆力矩M的兩種基本螺栓組連接情況分別考慮。 （ 2 分）（ 2）計算受力最大螺栓的工作載荷F：（ 1 分）Q 使每個螺栓所受的軸向載荷均等，為傾覆力矩 M使左側(cè)兩個螺栓工作拉力減??；使右側(cè)兩個螺栓工作拉力增加，其值為：顯然，軸線右側(cè)兩個螺栓所受軸向工作載荷最大，均為：（ 3）根據(jù)接合面間不出現(xiàn)間隙條件確定螺栓所需的預(yù)緊力預(yù)緊力 F的大小應(yīng)保證接合面在軸

28、線右側(cè)不能出現(xiàn)間隙，即：2）若 F =6956N，則：（3 分）F：（4 分）四、結(jié)構(gòu)題（20 分）1試說明實(shí)現(xiàn)軸上零件軸向固定的五種方法，并分別畫出相應(yīng)于各種軸向固定方法的結(jié)構(gòu)圖；畫出模鍛輪坯、 腹板式大齒輪在轉(zhuǎn)軸的軸端實(shí)現(xiàn)軸向固定與周向固定的結(jié)構(gòu)圖（要求齒輪也要畫出來）。（ 12 分）評分標(biāo)準(zhǔn)：軸向固定：五種方法每種方法各分，每畫對一種結(jié)構(gòu)1 分；齒輪（分）在軸端實(shí)現(xiàn)周向固定（普通平鍵）（1 分）和軸向固定（軸肩和軸端擋板）（1 分）分。2圖 d 和圖e 為凸緣聯(lián)軸器的兩個半聯(lián)軸器的將兩根軸連接起來的兩種形式的部分結(jié)構(gòu)，請將未畫出的其余部分補(bǔ)全，成為完整的結(jié)構(gòu)。 （ 5 分）3. 現(xiàn)有成品

29、一級標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒輪減速器一臺，輸入軸與小齒輪采用普通平鍵連接，軸與小齒輪輪轂配合段軸頸直徑d=40mm，該軸段長度l=58mm，鍵槽長L=50mm,小齒輪輪轂鍵槽深t1= 。為得到比現(xiàn)有減速器更大的減速比，現(xiàn)在需要重新設(shè)計、更換齒輪。已知重新設(shè)計得到的齒輪模數(shù)m=,小齒輪齒頂圓直徑da1=69mm, 齒根圓直徑df1= ，齒寬 b1=60mm，如果采用該小齒輪，試根據(jù)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行分析：該減速器的輸入軸是否具有可以繼續(xù)使用的可能性？（3 分）標(biāo)準(zhǔn)答案：該小齒輪能否做成齒輪與軸分開決定了這根輸入軸能否繼續(xù)被使用的首要條件：d f 1d55.5 40et13.3 7.75 3.3 4.45(mm) 2

30、.5m 2.5 3 7.5(mm)22結(jié)論：按著這根軸設(shè)計小齒輪輪轂結(jié)構(gòu)必須做成齒輪與軸為一體的軸齒輪形式，因此，如果采用該小齒輪，原輸入軸不能繼續(xù)被使用，必須重新設(shè)計輸入軸。一、選擇題：本題共10 個小題，每小題2 分，共 20 分，在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。把所選項(xiàng)前的字母填在題后的括號內(nèi)。1在一般工作條件下，齒面硬度HB350 的閉式齒輪傳動，通常的主要失效形式為【】A輪齒疲勞折斷B.齒面疲勞點(diǎn)蝕C 齒面膠合D.齒面塑性變形2帶傳動在工作時產(chǎn)生彈性滑動，是由于【】A包角太小B.初拉力F0 太小C 緊邊與松邊拉力不等D.傳動過載3在下列四種型號的滾動軸承中，只能承

31、受徑向載荷的是【】A6208B. N208C. 3208D. 52084下列四種螺紋中，自鎖性能最好的是【】A粗牙普通螺紋B.細(xì)牙普通螺紋C梯形螺紋D.鋸齒形螺紋5在潤滑良好的條件下，為提高蝸桿傳動的嚙合效率，可采用的方法為【】A減小齒面滑動速度s B. 減少蝸桿頭數(shù) Z1 C增加蝸桿頭數(shù)Z1 D.增大蝸桿直徑系數(shù)q6在圓柱形螺旋拉伸（壓縮）彈簧中，彈簧指數(shù)C 是指【】A彈簧外徑與簧絲直徑之比值B彈簧內(nèi)徑與簧絲直徑之比值C彈簧自由高度與簧絲直徑之比值D 彈簧中徑與簧絲直徑之比值7普通平鍵接聯(lián)采用兩個鍵時，一般兩鍵間的布置角度為【】A90°B. 120°°°8V 帶在減速傳動過程中，帶的最大應(yīng)力發(fā)生在【】AV 帶離開大帶輪處B. V 帶繞上大帶輪處 C V 帶離開小帶輪處D. V帶繞上小帶輪處9對于普通螺栓聯(lián)接，在擰緊螺母時，螺栓所受的載荷是【】A拉力 B. 扭矩 C壓力 D.拉力和扭矩10滾子鏈傳動中，鏈節(jié)數(shù)應(yīng)盡量避免采用奇數(shù)，這主要是因?yàn)椴捎眠^渡鏈節(jié)后【】A制造困難B.要使用較長的銷軸C不便于裝配D.鏈板要產(chǎn)生附加的彎曲應(yīng)力二、填空題：本大題共 10 個小題，每空1 分，共 20 分。把答案填在題中橫線上。1軸如按受載性質(zhì)區(qū)分，主要受的軸為心軸，主要受的軸為傳動軸。2代號 6