機(jī)械設(shè)計(jì)試題及答案

《機(jī)械段計(jì)》試題(-)

一、選擇題：本題共10個(gè)小題，每小題2分，共20分，在每小題給出的四個(gè)選

頂中，只有一項(xiàng)是符合歌目要求的。把所選項(xiàng)前的字母填在題后的括號內(nèi)。

1.一般工作條件下，齒面硬度"8W350的閉式齒輪傳動(dòng)，通常的主要失效形式為[B]

A.輪齒披勞折的B.齒面被勞點(diǎn)強(qiáng)

C.齒面股合D.齒面塑性變形

2.帶傳動(dòng)在工作時(shí)產(chǎn)生彈性滑動(dòng)，是由于[C]

A.包角a太小B.初拉力F。太小

C.緊邊與松邊拉力不等D.傳動(dòng)過載

3.下列四種型號的滾動(dòng)觸承，只能承受徑向載荷的是【B】

A.6208B.N208C.3208D.5208

4.下列四桃螺紋，自領(lǐng)性能最好的是[D]

A.粗牙普通螺紋R.細(xì)牙普通螺紋

C.梯形線坡D.胃齒形螺紋

5.在洞清良好的條件下，為提高蝸肝傳動(dòng)的嚙合效率，可采用的方法為[C]

A.減小齒面滑動(dòng)迫度usB.誠少期桿頭數(shù)Z

C.增加蝸桿頭數(shù)ZD.博大蝸桿直徑系拗]

6.在圓柱形螺旋拉伸(壓婚)彈簧中，彈簧指數(shù)C是指[D]

A.一簧外徑與簧不直徑之比值

B.彈簧內(nèi)徑與簧絲直徑之比值

C.睥簧自由高度與黃絲直徑之比值

D.彈簧中徑與黃奇直徑之比值

7.普通平撥接取采用兩個(gè)跑附，一般兩維間的布置角度為[B]

A.90°B.120°C.1350D.18O0

&V帶在減速傳動(dòng)過程中，帶的最大應(yīng)力發(fā)生在[D]

A.V帶離開大帶輪處B.V帶繞上大帶輪處

C.V帶離開小帶耙北D.V帶繞上小帶耙處

9,對于普通螺栓聯(lián)接，在17緊螺母阻，螺栓所受的載荷是[D]

A.拉力B.??

C.壓力D.拉力和也明

10.滾子盤傳動(dòng)中，花節(jié)數(shù)應(yīng)盡量避免采用奇數(shù)，這主要是因?yàn)椴捎眠^漪捷節(jié)后[D]

A.制造困爪B.要使用較長的輔軸

C.不便于裝配D/ji板要產(chǎn)生附加的彎曲應(yīng)力

二、填空題：本大題共10個(gè)小題，每空1分，共20分。把答案填在題中橫線上。

1.軸如接受載性質(zhì)區(qū)分,主要受彎矩的軸為心軸，主要受特花的軸力傳動(dòng)軸。

2.代號62203的滾動(dòng)軸承，為深溝球軸承軸承，其內(nèi)徑為17mm。

3.在一般機(jī)械中的圜柱首輪傳動(dòng),3住便小齒輪齒寬1大于大齒輪齒寬b2；在計(jì)算齒輪強(qiáng)

度時(shí)，工作齒寬力應(yīng)取大齒輪齒寬b2。

4.普通平提妖技的工作面是維的兩則而；楔超聯(lián)接的工作面是健的上下面。

5.為了便于互換及適向大量生產(chǎn)，軸承內(nèi)圍孔與軸的百臺采用基孔制，軸承外圈與軸承座

孔的配合采用基軸制。

6.不隨時(shí)間變化的應(yīng)力標(biāo)為靜應(yīng)力，的時(shí)間變化的應(yīng)力稱為變應(yīng)力，具有周期性的變應(yīng)力

稱為循環(huán)變應(yīng)力。

7.技照平面圖形的柩狀，臊紋分為三角形螺紋、種形睇坡和鋸齒形臊紋等。

1.8.按照工作條件，齒輪傳動(dòng)可分為開式傳動(dòng)和閉式傳動(dòng)兩科

9.齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)，狄前面閉式傳動(dòng)逋常先按齒血檢鼠輕度段計(jì)公式確定傳動(dòng)尺寸，熱后

驗(yàn)算輪齒彎曲強(qiáng)度。

2.10.直徑較小的捌制齒輪，當(dāng)齒根四直徑與軸徑接近時(shí)，可以將齒輪和軸做成一體，

稱為齒輪軸。

三、簡答題：本大題共6個(gè)小題，每題5分，共30分。把答案填在題中橫線上。

1.簡述揉紋妖接的基本類型主要有哪四種？

螺栓聯(lián)接、螺打聯(lián)接、雙頭螺在1K按、緊定螺打蚊接。

2.提高螺栓妖接隕度的措施有哪些？

1降極螺栓總拉伸載荷的變化X圍；2改善蝴坡牙間的我有分布；3$｛小應(yīng)力集中；4避免

或菽小附加應(yīng)力。

3.閉式蝸桿傳動(dòng)的功率損耗主要包括哪三部分？

閉式期桿傳動(dòng)的J力率損耗包括三部分：輪齒咕合的J力率椅耗，軸承中摩擦損耗和攪動(dòng)箱體內(nèi)

河滑油的油阻損耗。

4.簡述帶傳旗的優(yōu)點(diǎn)？

適于中心矩較大的場合；帝具有良好的執(zhí)性，可譙和沖擊、吸收振動(dòng)；過裁時(shí)帶與帶輪間會

出現(xiàn)打消，打滑雖使傳動(dòng)失效，當(dāng)可防止損壞其他零件；

5.5傳動(dòng)的主要失效形。有哪些?

攝板疲勞破壞；漆子套筒的沖擊披勞破壞；笛相與套商的牧臺；擅條及批磨損；過教板斷。

6.■旗軸承的基本類型有哪些？

調(diào)心球軸承、調(diào)心滾子軸承、回推滾子軸承、推力球輸液、深溝球軸承、角接觸球軸承、ffi

力圓柱滾子軸承、圓柱滾子軸承、添針軸承等。

四、結(jié)構(gòu)改錯(cuò)

1、圖示為一用對圓推法子軸承外圈窄邊相對安裝的軸系結(jié)構(gòu)。請按示例①所示，指出圖中

的其他結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤（不少于7處）（7分）

（注：洞滑方式、制角和閶角忽略不計(jì)。）

倒①一缺少調(diào)整里片

［解1

(1)—缺少調(diào)整里片

(2)—輪轂領(lǐng)槽不對

(3)—與古輪處展梏的位置不任何一用度上

(4)—健IS處表達(dá)不正面(應(yīng)孩局部司規(guī))

(5)—端蓋孔與軸徑間無間隙

(6)—多一個(gè)健

(7)—齒輪左惻軸向定位不可靠

(8)—齒輪右惻無軸向定位

(9)-Ml及安裝方向不對

(1。一軸承外圍定位超高

(11)—期與軸承端蓋相碰

2、請說明圖示軸系結(jié)構(gòu)中用數(shù)字標(biāo)出位置的錯(cuò)誤(不合理)的原因。(5分)

三、填空題（有5小題，20個(gè)空，每空1分，共20分。出答案填在題中橫線上）

11.對下列各種零件至少舉出一種常用材料的牌號，齒輪45,40Cr,滑動(dòng)軸承軸

瓦ZQSM0-1,ZQAI9-4,小輪輪緣ZQSn10-1,ZQAI9-4,螺打Q235,20,

卿黃65Mn,碳素彈簧綱絲，用簧一6—65Mn,濠動(dòng)軸承套由GCr15,滾

動(dòng)地承保持架08F,健45。

12.-帶傳動(dòng)的失效形式為打滑和疲勞破壞。因此，其主要設(shè)計(jì)依據(jù)為在保

證帶傳動(dòng)不打滑的條件下，具有一定的疲勞強(qiáng)度和壽命。

13.輔粒承載分為心軸，轉(zhuǎn)軸和傳動(dòng)軸。

14.鰥坡IK接接防XX理可分為摩擦防松，機(jī)械防松和"它防松。

15.灰精扶齒輪常用于開式傳動(dòng)中,這種齒輪的主要失效形式是一匿

1O

四、阿笞題（有5小題，每題4分，共20分）

16.什么是等隕度設(shè)計(jì)？在設(shè)計(jì)中如何應(yīng)用？

答：一個(gè)機(jī)器的各零件或一個(gè)零件對于各種失效方式具有同樣的承載能力。

在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用有二：一是使各部分等徵度，避免某些部分彈.度過大，浪費(fèi)材料；二

是故意設(shè)置薄弱環(huán)節(jié)，過莪時(shí)失效，使其它部分在過莪時(shí)不致于損壞而得到保護(hù)。

17.什么是機(jī)械零件的失效?

答：機(jī)械零件由于某種原因不能正常工作，叫失效。

18.滑動(dòng)軸承計(jì)算中,計(jì)算p,pv,v各考慮什么何題？

答：P—軸承磨損；

pv—發(fā)熱；

v—局部磨損C

19.齒輪傳動(dòng)中的莪荷系數(shù)K=KAKK,K°,KMKoK。各為什么系數(shù)，各考慮什么因素對

齒輪傳動(dòng)的翳響？

答：齒輪傳動(dòng)中的載荷系數(shù)KMKvKM中,■是使用系數(shù),考慮外部因素引起附加動(dòng)

我荷對齒輪傳動(dòng)的影響；兒是動(dòng)載系數(shù)，考慮齒輪制造、安裝誤差等引起附加動(dòng)

載荷對齒輪傳動(dòng)的影鶴K.是齒間載荷分配系數(shù)，考慮多齒嚙合同分配載荷的不

均勻現(xiàn)象對齒輪傳動(dòng)的影響；人是齒向載荷分布系數(shù)，考慮載荷沿接觸線分布不

均的現(xiàn)象對齒輪傳動(dòng)的影響；

20.什么叫機(jī)械零件的計(jì)算準(zhǔn)則？常用2機(jī)械零件的計(jì)算準(zhǔn)則有那些?

咨：機(jī)械零件的計(jì)算準(zhǔn)則就是為防止機(jī)械零件的失效而制定的判定條件，常

用的準(zhǔn)則有強(qiáng)度準(zhǔn)則、剛度準(zhǔn)則、壽命準(zhǔn)則、振動(dòng)穩(wěn)定性準(zhǔn)則、可靠性準(zhǔn)則等？

五、分析題（有2小題，每題6譏共12分）

21.一煙制液壓油缸，缸內(nèi)油壓P=2.5MPa（靜載），油缸內(nèi)徑D=125mm,缸蓋

由6個(gè)M16的噂釘聯(lián)接在缸體上.螺釘剛度由與個(gè)體缸蓋的剛度心之比為I/4,

蟆打材料的性能等級為5.6級，安全系數(shù)取S=1.5,M16螺打的小徑d產(chǎn)13.835mm.

若根據(jù)聯(lián)接的緊密性要求，要求殘余預(yù)緊力QP'>1.5F.試分析硬緊力QP向控制在

什么X圍內(nèi)才能滿足此聯(lián)接的要求?

解

1.計(jì)算單個(gè)蟆U的工作拉力F（2分）

油51蓋聯(lián)接所受的載荷F2=PKD74,每個(gè)螺打的工作拉力F=FI/6=px

KD74/6=2.5K（125）2/4/6=5113.27N

2.計(jì)算允許的螺燈最大總拉力Q（2分）

蝶打材料性能等級為5.6級，5=300MPa,許用應(yīng)力向=?JS=300/1.5=200MPa.

由強(qiáng)度條件5a=1.3Q/（兀cf/4）w⑹

QW7id2[W4/1.3=nx13.8352x200/4/1.3=23127.83N

3.求預(yù)緊力QP的允許X圍（2分）

1）按螺打強(qiáng)度條件來允許的最大項(xiàng)緊力

Q=Qp十CJ（1+Cm）FW23127.83N

QpW23127.83-0.2F=23127.83-0.2x5113.27=22105.17N

2）按取接緊密性條件求最小的M緊力，根據(jù)聯(lián)接緊密性要求，QP>1.5F

/.QP=Qp-Cm/（Cb+Cm）F=Qp-0.8Fm1.5F

即Qp>1,5F+0.8F=2.3F=11760.52N

由以上計(jì)算結(jié)果可知，預(yù)緊力Q0應(yīng)控制為

11760.52NwQow221O5.17N

22.一傳動(dòng)裝置，輸人能花為丁，輸出轉(zhuǎn)矩為T2,速比為i,總效率為，試

證明T^T.xixn

答：設(shè)輸入I力率力PJkW),輸出功率為Pz(kW),輸入轉(zhuǎn)速為njr/rrin),

輸出轉(zhuǎn)速為1(r/min),

?/T=9.55x106xP/n(N.mm)

66

/.Pi=Tixr)i/(9.55x10)P2=T2xn2/(9.55x10)

66

?/n=PJPi=(T2xn2/(9.55x10))/(Tixni/(9.55x10))

=T2xn2/(Tixr)i)

i=n2/n,

n=T2/TVi

即T2=T.xixn

天、計(jì)算題(有小題，每題分，

2612

共12分)uF。一io

23.一對46210角接觸球軸承

R1Ra

反安裝，如圖1所示。已對軸承1

圖1

和軸承2的徑向萩荷分別為

/?1=2000N,^=4000N,軸上作用的軸向莪荷格800N(指向軸承2),軸承的濫生軸向

力S的計(jì)算式5=0.68/?,族0.68,提0.41,/0.87。軸承載荷有輕微沖擊,費(fèi)有系

數(shù)21.2,工作溫度不大于120。口試求：

(1)軸承1和軸承2的軸向載荷4和4;

(2)軸承1和軸承2的當(dāng)量動(dòng)載荷「和P20

解：(1)計(jì)算軸承的軸向載荷

5=0.68^=0.68x2000=1360N

5=0.68/^=0.68x4000=2720N

S、S方向見圖2

因?yàn)?+5=800+2720=3520N>S

所以軸承1“壓累”，4=6+5=800+2720=3520（2分）

軸承2“放松"，4=S=2720N（2分）

（2）計(jì)算軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷

軸承14//?尸3520/2000=1.76>M68,則取

%=0.41,匕二0.87

4="%8+匕4）

=1.2x（0.41x2000+0.87x3520）=3882.4N（2分）

軸承24//?尸2720/4000=0.680族0.68,則取

%=1,%=0

P2=〃月

=1.2x1x4000=4800N（2分）

24.已知V帶傳動(dòng)中，最大傳遞I力率R8kW,帶的速度以O(shè)m/s,

若累邊拉力￡力松邊拉力片的2倍，此時(shí)小帶輪上包角仍=120。，

求：（1）有效拉力6;（2）緊邊拉力3（3）當(dāng)量摩擦系數(shù)廣。

斛：

有效拉力6=10008斤1000x8/10=800N（2分）

又如石一月=6,￡=26

A=

則緊邊拉力￡=26=1600N（2分）

根據(jù)欣拉公式

得當(dāng)量摩擦系款/=ln（A/6）/a=ln2/（3.14x120/180）

=0.693/2.0933=0.331（2分）

七、結(jié)構(gòu)題（有4小題，每題分別為10分,2分，2分，2分，共16分）

25.圖3中為一對圓錐滾子軸承支承的軸系，齒輪油洞滑，軸承脂洞滑，

軸端裝有取軸器。試指出圖中的結(jié)唐傳誤（在圖中錯(cuò)誤處寫出序號并在下半部改

正，按序號簡要說明錯(cuò)誤的內(nèi)容）（每指出一處,并正確說明錯(cuò)誤內(nèi)容和改正的,

得1分,總分為10分）

①維的位置應(yīng)與齒輪處在同一直線上，而且結(jié)構(gòu)不正確;

②軸承蓋孔徑應(yīng)大于軸徑，避免接觸；

③此處不應(yīng)有提聯(lián)接;

④軸長應(yīng)短于輪轂長度，保證軸套壓緊齒輪；

⑤軸應(yīng)有軸環(huán)，使齒輪定位；

⑥軸承應(yīng)正裝；

⑦軸不應(yīng)與軸承蓋相碰，且不需這么長；

⑧左右兩軸承蓋與箱體間應(yīng)有調(diào)整墊片；

⑨兩軸承內(nèi)制應(yīng)加封油環(huán);

⑩箱體加工面與非加工而未分開。

26.畫出V帶與帶輪槽的正確安裝圖；

27.畫出普通螺杓取接的結(jié)構(gòu)圖

28.畫出普通平拽A型、B型、C型的形狀

26,27,28題答案：

《機(jī)械設(shè)計(jì)》試題（二）

一、填空題（25分）［每空1分］

1、滾動(dòng)軸承軸系一端固定一端湍動(dòng)的固定方式常用在監(jiān)他較

大或工作涓度較高情況下。

2、dn值大的滾動(dòng)軸承應(yīng)采用油潤滑，而dn值小的滾動(dòng)軸承可采用—ft

招脂潤滑。

3、滑動(dòng)軸承保證液體動(dòng)壓澗滑的條件有1.住對滑動(dòng)的兩表面間必須形表收

斂的楔形間隙；2.被油膜分開的兩表面必須有足像的相對滑動(dòng)速度，其運(yùn)動(dòng)方

向必須使湖滑油大口邊小口出；3湖滑油必須有一定的拈度供油要充

itO

4、混合摩擦（非液體奉擦）滑動(dòng)軸承計(jì)算應(yīng)校

核P、V、PV值。

5、列舉兩抻剛性聯(lián)軸器的名稱，并說明是否具有補(bǔ)償軸向。5向或角向位移的

能力：1套簡式聯(lián)軸器（無補(bǔ)償能力）、2）緣式《軸器（無補(bǔ)償能力）Q

6、軸按所受載荷性質(zhì)分類，只承受彎起的稱心軸;只承受扭矩稱—OL

軸；承受彎矩和扭矩稱—也軸。

7、7齒E!錐齒輪的當(dāng)量齒數(shù)Zv二z/cos&；7選模數(shù)和壓力角在齒輪大

1—；受力分折和強(qiáng)度計(jì)算用平均介度四直徑C

8、帶傳旗的主要失效形式為打滑和疲■破壞。

9、帶工作是截而上產(chǎn)生的應(yīng)力有拉應(yīng)力,彎曲應(yīng)力,離心應(yīng)力。

10、在齒輪傳動(dòng)中，大小齒輪的接觸應(yīng)力是相等的,大小齒輪的彎曲應(yīng)力

是工等的。

二、選擇題（11分）［每空1分］

1、滾動(dòng)軸承內(nèi)圈與軸史合的正確標(biāo)注應(yīng)為C。

A.①30H7/k6B.①30H7C.①30k6

2、下列滾動(dòng)軸承密封裝置，2中AC是顯干接觸式密封,而BD是屆

于非接觸式密封。

A.氈圈密封B.用油環(huán)C.密封壞D.縫隙密封

3、在情況下，滑動(dòng)軸承洞滑油的拈度不應(yīng)選得較高。

A.重載B.高速C.工作溫度D.高承受變載或沖擊或動(dòng)載荷

4、兩相對滑動(dòng)的接觸表面，依靠吸附油膜進(jìn)行濕滑的摩擦狀態(tài)稱」—o

A.液體摩僚B.半液體摩擦C.混合摩擦D.jJ界摩擦

5、半舊建聯(lián)接當(dāng)采用雙鯉時(shí)兩博期」—布置〉

A.在周向相隔9OoB.在周向相隔12Oo

C.在周向相隔180oD.在軸向沿同一直線

6、為了提高受軸向變載荷媒栓取接的疲勞強(qiáng)度，瓦B。

A.揩加螺栓剛度。B.降低螺栓剛度。C.降世被聯(lián)接件剛度。

7、7簧A的M度為K1,7簧B的剛度為K2,兩，簧并聯(lián)的用度為C。

A.K1B.K2C,K1+K2D.K1K2/（K1+K2）

8、微度等級為6.8級的螺栓材料。sDMPao

A.600B800C.680D.480

9、捷輪中心距已定，合理確定鍍傳動(dòng)的攝長時(shí)，應(yīng)取o

A.任意值B.等于鋪節(jié)長度的偶數(shù)倍C.等于位節(jié)長度的奇數(shù)倍

10、帶俵動(dòng)的兩帶輪直徑不相等，一般精況下，應(yīng)使哪個(gè)輪曹視角較大B?

A.大輪B.小輪C.主動(dòng)論D,從動(dòng)輪

三、計(jì)算題（34分）

1、（14分）圖示為手動(dòng)校車中所采用的蝸桿傳用。已知38mm,止80mm,

z=1,任40,卷筒的直徑場250mm,試計(jì)算：（1）鍬使重物上升1m,應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)蛔

桿的轉(zhuǎn)數(shù)；（2）設(shè)蝸桿和蝸輪間的當(dāng)量摩擦系數(shù)為0.18,檢驗(yàn)選蛔桿俵動(dòng)是否

滿足自鎖條件；(3)設(shè)重物重Q=5kN,通過手柄轉(zhuǎn)臂施Dll的力6100N,手柄轉(zhuǎn)

臂的長度I的最小值(不計(jì)軸承效率)O

解：(1)重枷上升1E時(shí),卷筒轉(zhuǎn)可圈數(shù):

N2=1000/ITD=1000-(250X3.14)=1.27

騙桿轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)為：Ni=iN2=40x1.27=50.96(0)

(2)蝸桿直徑系數(shù)q=dJm=8(k8=10

導(dǎo)程角：y=arctan9=arctan8=7.125°

1

當(dāng)量摩擦角：^.=arctanfv=arctan8=10.204°

7；=5x0125=0625W*iw:因?yàn)椋簓〈代

所以蝸桿傳動(dòng)滿足自預(yù)條件

?7.125*

=0401

(3)蝸桿俵動(dòng)的嚙合效率：X7125F0MT)

7；06257；0039

1二039nt

弧40x0401則:

2、（10分）一普通V帶傳動(dòng)傳遞功率為p=7.5kW,帶速多=10m/s,緊邊拉力

是松邊拉力的兩倍，即￡=2號試求緊邊拉力、粒邊拉力和有效拉力。

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坳的宜桂d6-8>8-10>10-12>12.17>17-22>22?M)>30-38>X?44

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6,8JO.12.20.22,25,28.32.36,*).45.50.56.63.70.80.90,100,110.125.140.180,

懂的氏度素外L

2OO.22O.2SO.—

P臉

國竺=些生=750N

10

F?尺氏

周=*

居

=750N所

以4=2鳥

=2x750=1500N(2分

3、（10分）圖示為一用性四緣聯(lián)軸器，材料為Q215的，傳遞的最大轉(zhuǎn)矩為1400

N.m（靜載荷）。已知軸的材料為45徊，工作時(shí)有輕微沖擊。試用據(jù)圖示和表

為該聯(lián)軸器選擇平健f定捱的尺寸，并校核其強(qiáng)度（?]=1OOJ?）。

解:由軸終。55查下表，選取維b=16,h=10,t長L=90

鍵的工作長度l=L-b=90-16=74mm

鍵與聯(lián)軸器的接觸長度k=0.5h=0.5x10=5mm

2Txl（P2x1400x10'.?八,。

.CT.===137_6JfFgc

由/kid5x74x55〉[%100MRi

可見聯(lián)接擠壓強(qiáng)度不夠，考慮到相差較大，所以應(yīng)采用雙型，相隔180布置，

雙提的工作長度1=1,5x74=111mm

個(gè):2x1400x1心=勿7叫％]

'tid5x111x55工”

見的標(biāo)記為:握16x90

《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程試題（三）

一、填空題（每空1分共24分）

1.螺紋的公稱直徑是指螺紋的大徑,螺紋的開角是指螺紋中徑處的

開角。螺旋的自鎖條件為—7"―o

2、三角形蝶紋的牙型用a=_翅，2用于聯(lián)接,而梯形螺紋的牙型角

a二變_,適用于傳研。

3、螺紋喊按胡松，3具防XXII可分為摩擦防松、機(jī)械防松

和永久防松。

4、選擇普通平維時(shí)，組的截面尺寸（bxh）是根據(jù)釉徑d杳標(biāo)準(zhǔn)來確定的,

普誦平援的工作面是側(cè)而。

5、帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比不宜過大，若傳動(dòng)比過大招使包角a,從而

使帶的有效拉力值減小。

6、攝傳動(dòng)腑時(shí)傳動(dòng)比是6平均傳動(dòng)比是常數(shù)0

7、在變速齒輪傳動(dòng)中.若大、小齒輪材料相同，但硬度不同，則兩齒輪工作中

產(chǎn)牛的齒面接觸應(yīng)力相同，材料的許用接他應(yīng)力不同，工作中產(chǎn)生

的齒根彎曲應(yīng)力不同，林料的許用彎曲應(yīng)力不同。

8、直齒圓柱齒輪作接觸限度計(jì)算時(shí)取」^處的接觸應(yīng)力為計(jì)算依據(jù)，其

載荷由一對輪齒承擔(dān)。

9、對非液體摩擦滑旗釉承，為防It軸承過度磨損，應(yīng)校核」_,力帆止軸承

溫升過高產(chǎn)生版臺，應(yīng)校核—也。

10、撓性妖抽器板是否具行彈性元件分為無彈性元件精性元釉器和有彈性

元件—撓性取軸器兩大類。

二、單項(xiàng)選擇題（每選項(xiàng)1分，共10分）

1.采用蟆紋取接時(shí),若被取接件之一厚度較大，且材料較軟，限度較低，需要

經(jīng)常裝拆，則一毀宜采用B。

A螺栓JK接；B雙頭螺柱越接；C螺HIK接。

2.螺紋副在摩擦系數(shù)一定吼螺紋的牙型角超大，則」o

A.當(dāng)量摩撩系數(shù)越小,自預(yù)性能越好；

B.當(dāng)量摩擦系數(shù)越小,自鎖性能越差；

C.當(dāng)量摩擦系數(shù)西大，自鎖性能越差;

D.當(dāng)量摩擦系數(shù)迤大，自鎖性能或好；

3、當(dāng)鯉喊接強(qiáng)度不足時(shí)可采用雙城。使用兩個(gè)平蛙時(shí)要求堪―D布置。

A在同一直線上；B相隔90°;C.相隔120°；D相隔180°

4、普通平健聯(lián)接他度校核的內(nèi)容主要是Jo

A.校核鯉制面的擠壓強(qiáng)度;B.校核鯉的剪切強(qiáng)度；CAB兩者均需校核；D.校

核磨損。

5、選取V帶型號，主要取決干D。

A.帶的線速度B.帶的緊邊拉力C.帶的有效拉力D.帶

傳遞的功率和小帶輪特速

6、為了限制鏈傳商的動(dòng)載荷，在節(jié)他P和小鎮(zhèn)輪齒數(shù)4一定時(shí),.應(yīng)該限

制Ao

A.小隹輪的轉(zhuǎn)速％;B.傳動(dòng)的功率P；C.傳遞的圓用力。

7、圓柱齒輪傳動(dòng)，當(dāng)齒輪直徑不變，而減小模數(shù)時(shí)，可以D。

A.提高輪齒的彎曲強(qiáng)度；B.提高輪齒的接觸強(qiáng)度；

C.提高輪齒的靜強(qiáng)度；D.改善傳動(dòng)的平穩(wěn)性。

8、當(dāng)轉(zhuǎn)速較低、同時(shí)受徑向載荷和軸向載荷，要求便于安裝時(shí)，宜選

用―Bo

A.深溝球軸承B.圓銀滾子軸承C.角接觸球軸承

9、溫度升高時(shí)，洞滑油的溫度C。

A.隨之升高;B.保持不變；C.隨之降伐；D.可能升高也可能降低。

10、圓柱螺旋彈簧的彈簧絲直徑d=6mm,旋繞比C=5,則它的內(nèi)徑口等

于Bo

A、30mm,B、24mm,C、36mm,D、40mm

三、計(jì)算題（38分）1、（15分）圖3-1示螺栓聯(lián)接中，果8兩個(gè)M20的普通奧栓,

其許用拉應(yīng)力[o]=l60N/mm2,聯(lián)接件接合面間摩擦系數(shù)f=0.20,防滑系數(shù)K

=1.2,計(jì)算垓蛾接件允許傳遞的靜載荷F二？（M20的螺栓&=17.294mm）（10分）

解：螺栓旗緊后，接合面所產(chǎn)生的最大摩擦力必須大于或等于橫向載荷，假設(shè)各

螺栓所需預(yù)案力均為F）

則由平衡條件

外@ZDN&EF可得

八里

°g（4分）

螺栓危除截面的強(qiáng)度條件為

生詈*】

M于是得（4分）

5嘲㈤〃，

卜7彳＞:方，

nd狂?z?/

me

KX17.2942X160X0.2X2X2

=19273.75、

5.2X172

(5

2、（13分）如圖3-2所示某電梯傳動(dòng)裝置中采用甥桿傳動(dòng),電機(jī)功率P=10kW,轉(zhuǎn)

速n1=970r/min,蝸桿傳動(dòng)參數(shù)zI2；Zz=60；直徑系數(shù)q=8；總效率n=（）.8,

m=8,右旋期桿,試計(jì)算：〔14分）

⑴電梯上升時(shí),標(biāo)出電機(jī)轉(zhuǎn)向;

（2）標(biāo)出蛔桿所受各力的方向；

（3）計(jì)算期輪所受各力大小。

圖3-2

解：⑴電機(jī)轉(zhuǎn)向的頭向上；（1分）

⑵蛔桿受各力方向如圖（3分）

（3分）

2x?454x30x0J=9M5Ar

*譽(yù)8x60

（3分）

E二62?tana=9845tan20°=3583N（3分）

3、根據(jù)工作條件,決定在某傳動(dòng)軸上安裝一對角接觸向心球軸承（如圖所

示），巳如兩個(gè)軸承受到的徑向載荷分刖為X=1650N和Fr2=3500No外加軸向力

Fae=1020No⑴若滋生軸向力h=0.7F「，試計(jì)算兩個(gè)軸承實(shí)斥受到的軸

向載荷Fa1和Fa2o

解：%=0.7Fn=0,7x1650=1155N方向向右

.―.....---F（R-0.7Fr2=0.7X

，八Fq1430、Fq2450-3500=2450N（2分）

rr（16oOF/3oOO

所以PJ』/p（X|F“十匕五Q

=0.42X1650+0.84XM3O=1894N

2=/P（X2F,2^-Y2F.J?）^0.42X3500+0.84X2430=3511、

方向向左

弓十白二1155十1020=2175<吊

故軸承1為壓緊端，軸承2為放松端。

以=A；2-^=2450-1020N=1430（2分）

Fa2=Fd2=2450N（2分）

四、分析題（20分）

1.（10分）如圖4-1傳動(dòng)系統(tǒng)，要求軸II、III上的軸向力抵消一部分，試確

1）-輪6的轉(zhuǎn)向;

2）斜齒輪3、4和蝸桿5、蝸輪6的一向;

3）分別畫出期桿5,期輪6嚙合點(diǎn)的受力方向。

圖4-1

(1)蝸輪6的轉(zhuǎn)向?yàn)槟鏁r(shí)針方向；

(2)齒輪3左旋,齒輪4右旋,6桿5右旋，二輪6右施;(4分)

(3)蛔桿5嚙合點(diǎn)受力方向如圖⑶；曲輪6嚙合點(diǎn)受力方向如圖⑼。(6分)

機(jī)械設(shè)計(jì)試題（A卷）與答案

一、填空題〔每空0.5分，24空計(jì)12分〕

1、從防松工作原理來看，彈黃里周屬于摩撩防松；止動(dòng)里因與園螺昌配用屬于抵板防

松措葩。

2、平維的工作面為宜』L面，工作時(shí)靠軸植、L及載槽的I!而受擠壓來傳遞中矩c

3、在下列各抻既軸器中，能補(bǔ)償兩軸間軸線偏移、但不能吸振F沖的是c、d、e；氏

能補(bǔ)償兩軸間軸線惆移、Q能吸振援沖的是f、口、h；適用于轉(zhuǎn)矩小、轉(zhuǎn)速高、跚繁正反

轉(zhuǎn)的是f、a;可實(shí)現(xiàn)兩地軸線角位移最大的是備（a、套筒聯(lián)軸器;b、3緣聯(lián)軸器；c、

月向好油器；d、十字渭塊取軸器；e、齒輪既軸和f、朝性套柱ifi取軸器；g、尼龍柱箔玳

軸器；h、輪胎JR軸器。）

4、設(shè)計(jì)園柱螺旃彈簧時(shí)，其那黃絲直徑d按強(qiáng)度條件確定，其工作圈數(shù)nfi_O條件

確定。

5、蝸肝傳動(dòng)時(shí)的螺旋投方向應(yīng)與蝸輪螺旃線方向盤回。蝸桿的昱程用應(yīng)等于與期輪的

然旋角。

6、在傳動(dòng)比不變的條件下，V帶傳動(dòng)的中心他增大，則小輪的包角置太，因而帶傳動(dòng)

的承莪能力提高。

7、在工作中只受彎花不受扭矩的軸叫做坦軸，只受扭矩不受彎矩的釉叫做皿軸，同

時(shí)受彎矩和捫矩的軸叫做一技軸。自行車前輪軸屬于足油。

8、非液體摩擦滑動(dòng)軸承是工作在程金摩怖狀態(tài)，聆苜Pv值為了限制軸承的工作溫升不

超過許用值。

二、阿笞題（30ft）

1、有一卷筒支座，采用普通螺性組IK接在混海土基座上，如圖所示。卷筒上作用一平

行于螺栓組圾接接臺面、垂直向下的載有Q。請回答：

1）簡述按螺栓組取接的設(shè)計(jì)

主要過程與內(nèi)容〔要求：簡明扼

要、不必寫出計(jì)算公式〕；〔5分〕

2）垓卷筒的支撐軸屬于哪類

軸？〔2分〕

3）圖中所示的兩枚卷筒支撐

方案,哪一個(gè)更合理？為什么?

〔3分〕

答1）該螺栓組IK按的設(shè)計(jì)主

要過程與內(nèi)容：

⑴將）螺栓「上接受力簡化。

簡化成受橫向載有基本線栓組聯(lián)

接、受限曜力犯基本螺栓組1K接；

如圖所示〔0.5+0,5=1分〕

⑵瑜定受力最大螺栓的工作載荷。

基本蟋栓組取按，計(jì)算受力最大生

裁有；〔0.5+0.5=1如

⑶確定預(yù)緊力。技受橫向我荷的方

根據(jù)接合面不產(chǎn)生相對滑移懈定每個(gè)嫖性所需的預(yù)案力；〔0.5+0.5=1分〕

⑷檢臉接合面上的擠壓應(yīng)力。上端ill緣是否出現(xiàn)間隙、下端是否被壓壞？

(0.5+0.5=1ft)

⑸確定螺栓直徑。粒受北向載荷

的單個(gè)緊螺栓聯(lián)按進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)

算，確定螺栓直徑。nnAn*TA

（分〕

0.5+0.5=11加,

2）心軸〔2介）

3）方案II較方案I合理。［1

分〕

根據(jù)相應(yīng)軸的彎花圖〔如圖所方案I軸的彎矩圖方案ii軸的彎矩圖

示〕可知此結(jié)論?！?分〕

2、簡述選擇蚪桿頭數(shù)乙和明輪的齒數(shù)Z2應(yīng)考慮那些因素？

答：梁桿頭數(shù)通常取為1、2、4、6O當(dāng)傳動(dòng)比大域要求自鎖時(shí)可取頭為1,他傳遞效

率低，當(dāng)傳動(dòng)比較小時(shí)，力了避免㈱輪輪齒發(fā)生根切，或傳遞J力率大時(shí)，為了提高傳動(dòng)效率,

可采用多頭明桿，但是蝸桿頭數(shù)過多時(shí)，制造較高精度的蝸桿和期輪濠刀有困難。

期輪齒數(shù)選擇。蝸輪的齒數(shù)不應(yīng)小于28,為了避免用蝸輪濠JJ切制明輪時(shí)發(fā)生根切。

但對于動(dòng)力傳動(dòng)，瑞輪齒數(shù)也不宜大于80。因?yàn)楫?dāng)蝸輪直徑d2不變時(shí)，蝸輪齒數(shù)越大，模

數(shù)就馥小，將神弱蛔輪輪齒的彎曲強(qiáng)度；而如果模數(shù)不變，則期輪直徑招要增大，傳研結(jié)構(gòu)

尺寸變大,明桿軸的支承挎矩加長,致使蝸桿的彎曲剛度降低,容易產(chǎn)生提曲而影響正常的

嚙臺。

3、齒輪傳窗設(shè)計(jì)中，居響齒向載荷分布系數(shù)K.的主要因素有即些？〔4分〕

答：翳響齒輪莪荷分布系數(shù)勺通主要因素：齒輪的制造和安裝誤差；齒輪相對軸承的

布置；軸的彎曲變形與捫轉(zhuǎn)變形；齒寬b的大小選用不當(dāng)；齒面硬度等。

4、什么是帶傳動(dòng)的滑動(dòng)率？滑現(xiàn)率如何計(jì)算？

答：由于彈性滑動(dòng)引起帶傳動(dòng)中從動(dòng)輪園間速度低于主弱輪輪圓速度，其相對降低率

通常稱為帶傳動(dòng)滑動(dòng)系數(shù)或猾動(dòng)率，用￡表示。〔2分〕

V）-v2_n}-in2

其中：%為主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速;修為從動(dòng)輪轉(zhuǎn)邃?！?分〕

5、試寫出一維留諾方程，并說明形成液體動(dòng)壓渦滑的必要條件。

答：蟲=6/7””&（2分）

dxh

流體具有祜性（〃工（））；有足夠的速度（口工。）目流體從大口進(jìn)水口出；具有收斂性

楔形間隙（。工％）。（6分）

三、分析計(jì)算題（38ft）

1、有一單個(gè)緊螺栓聯(lián)接,已州―累力F'=7500N,軸向工作裝有F=6000N,螺栓刖

度Cb=200N/um,被聯(lián)接件BIJSCm=800N/um,要求:

1）計(jì)算螺栓所受的總社力R和殘余fj緊力F」〔4分〕

2）為使接合面不出現(xiàn)星隙，軸向工作戰(zhàn)荷最大值Fnw（是多少？〔2分〕

3）若要使F。做小，殳不增加螺栓個(gè)數(shù)，有哪些具體措施？〔2分〕

〔要求：1〕、2）要有詳細(xì)的計(jì)算步驟〕

答：1）計(jì)算螺栓所受的總拉力F。和殘余預(yù)案力F

Fo=F'+Cb/(Cb+Cm)F〔2.5分〕

=7500+200/(200+800)x6000

=8700(N)〔0.5分〕

F"=Fo-F=8700-6000=2700（N）11分〕

2）為使接合而不出現(xiàn)縫隙，必須使F->0,即：

F"=Fo-F>O（1.5分〕

F<Fo=8700（h）,HlFnux=8700N〔0.5分〕

3）便F。減小的fl體措他：

⑴減小螺栓剛度G：增大螺栓長度、減小螺栓桿直在、作成

空心桿、在螺用下安裝邨性元件等；［0.5+0.5=1分〕

（2魂大被聯(lián)接件削度Cm：采用網(wǎng)忡大的里片」0.5+0.5=1分〕

2、已知V帶傳動(dòng)所傳遞的功率P=7.5kW,帶速1^=1Om/s,

現(xiàn)剛得X緊力內(nèi)=1125N,試求索邊拉力萬和松辿拉力尻各等

于多少？（5分）

答：（1）有效圓周力b=W^C=75ON〔2分〕

（2）-Fi-F2=F氏+g=2鳥

A=1500NE=750N〔3分〕

3、加圖所示為某手初的單杷重設(shè)備，按圖示方向轉(zhuǎn)動(dòng)蝸桿，

提升重物G,試求：G

1）蝸桿與期輪輪齒的燃觸線方向；（2分）

2）在圖上標(biāo)出嚙合點(diǎn)處各力的方向；（6分）

3）若期桿自頑，反轉(zhuǎn)手桶便重物下降，求期輪上作用力方

向的變化。（2分）

答：（1）期桿及期輪的輪齒螺賃線均為日旃，如圖。［2介）

（2）1?合點(diǎn)所受各力&、&、月及后、后、片均示于圖解

中?！?分〕

（3）反特手柄便事制下降時(shí)，蝸輪上所受的歷不變，I