机械设计期中试卷讲解

1、一、是非题（一、是非题（13分，每空分，每空1分）分） ( ) 1、V带传动中，为使带的弯曲应力不致过大，应使小带轮的直径大于带传动中，为使带的弯曲应力不致过大，应使小带轮的直径大于 dmin。 ( )2、三角带（、三角带（V带）是靠摩擦力传递载荷的，因此，带轮轮槽表面越粗糙，带）是靠摩擦力传递载荷的，因此，带轮轮槽表面越粗糙， 摩擦力越大，承载能力越大，传动效果越好。摩擦力越大，承载能力越大，传动效果越好。 ( )3、普通、普通V带传动中，功率带传动中，功率P、带速、带速V、有效圆周力、有效圆周力F之间的关系为之间的关系为P = FV ， 因此，带速因此，带速V越大，传递的功率越大，传动效果

2、越好。越大，传递的功率越大，传动效果越好。 ( )4、普通、普通V带传动中，带速带传动中，带速V越大，离心力越大，带与带轮之间的压力会因越大，离心力越大，带与带轮之间的压力会因 此减小，传递载荷的能力受到影响。所以，带速越小，传动效果越好。此减小，传递载荷的能力受到影响。所以，带速越小，传动效果越好。 ( )5、带传动中，弹性滑动是可以避免的。、带传动中，弹性滑动是可以避免的。 ( )6、带传动中，打滑是不可避免的。、带传动中，打滑是不可避免的。 ( )7、带的张紧力越大越好。、带的张紧力越大越好。 ( )8、带传动的主要失效形式是打滑。、带传动的主要失效形式是打滑。 ( )9、一般小齿轮的齿

3、面硬度比大齿轮高，故小齿轮的接触应力比大齿轮高。、一般小齿轮的齿面硬度比大齿轮高，故小齿轮的接触应力比大齿轮高。 ( )10、齿轮啮合时，主动齿轮受到的圆周力对转动中心的力矩与转动方向相、齿轮啮合时，主动齿轮受到的圆周力对转动中心的力矩与转动方向相 反。反。 ( )11、两齿轮啮合时，齿面上产生的接触应力是相等的，即：、两齿轮啮合时，齿面上产生的接触应力是相等的，即： H1 = H2。 ( )12、在闭式软齿面齿轮传动中，通常使小齿轮齿面硬度大于大齿轮齿面硬、在闭式软齿面齿轮传动中，通常使小齿轮齿面硬度大于大齿轮齿面硬 度，所以小齿轮工作寿命一定比大齿轮长。度，所以小齿轮工作寿命一定比大齿轮长

4、。 ( )13、开式传动由于磨损迅速，所以不会发生点蚀现象。、开式传动由于磨损迅速，所以不会发生点蚀现象。 二、填空题（共二、填空题（共17分，每空分，每空1分）分） 1、在平带和、在平带和V带传动中，影响最大有效圆周力带传动中，影响最大有效圆周力Fec的因素是的因素是 _，_，_。 2、链条的磨损主要发生在、链条的磨损主要发生在_的接触面上。的接触面上。 3、已知一蜗杆传动中，蜗杆主动，且有、已知一蜗杆传动中，蜗杆主动，且有m =2.5mm, q =18, z1 =1,z2 =62,=20o，则中心距，则中心距a =_，传动比，传动比i =_；导程角；导程角 _。 4、齿轮的弯曲疲劳强度极限

5、、齿轮的弯曲疲劳强度极限Fmin和接触疲劳极限和接触疲劳极限Hmin是经持久疲是经持久疲 劳实验并按失效概率为劳实验并按失效概率为_来确定的，实验齿轮的弯曲应力循环特性来确定的，实验齿轮的弯曲应力循环特性 为为_循环循环 5、直齿圆锥齿轮传动的强度计算方法是以、直齿圆锥齿轮传动的强度计算方法是以_的当量的当量 圆柱齿轮为计算基础的。圆柱齿轮为计算基础的。 6、滚动轴承、滚动轴承N310，N410，N210，N110都是都是_类型轴承。其中类型轴承。其中 承载能力最高的是承载能力最高的是_。 7、深沟球轴承、深沟球轴承6208内径为内径为_mm。 8、滚动轴承外圈与轴承座的配合应为、滚动轴承外圈

6、与轴承座的配合应为_制，滚动轴承内圈与制，滚动轴承内圈与 轴的配合应为轴的配合应为_制。制。 9、相同系列尺寸的球轴承与滚子轴承相比较，、相同系列尺寸的球轴承与滚子轴承相比较，_轴承的承载能力轴承的承载能力 高，高，_轴承的极限转速高。轴承的极限转速高。 三、选择题（共三、选择题（共15分，每题分，每题1分）分） 1、滚动轴承的额定寿命是指同一批轴承中、滚动轴承的额定寿命是指同一批轴承中_的轴承所能达到的寿命。的轴承所能达到的寿命。 A、99; B、90; C、95; D、50. 2、滚动轴承动载荷计算的可靠度是（、滚动轴承动载荷计算的可靠度是（ ）。）。 A、10% ；B、90% ；C、10

7、0% 3、深沟球轴承，内径、深沟球轴承，内径100mm，轻系列，轻系列，0级精度，基本游隙组，其代号级精度，基本游隙组，其代号 为为_。 A、6220/P0 ； B、3620/P0 ； C、6320 ； D、6220 4、带传动正常工作时，紧边拉力、带传动正常工作时，紧边拉力F1和松边拉力和松边拉力F2满足关系满足关系_。 A、F1F2 ； B、F1F2Fe ； C、F1/ F2=e f ； D、F1+ F2= F0 5、V带传动的中心距和小带轮直径一定时，若增大传动比，则带在小带轮带传动的中心距和小带轮直径一定时，若增大传动比，则带在小带轮 上的包角将上的包角将_，带在大带轮上的弯曲应力将，

8、带在大带轮上的弯曲应力将_。 A、增大；、增大； B、不变；、不变； C、减小、减小 6、带传动中，主动轮圆周速度、带传动中，主动轮圆周速度v1，从动圆周速度，从动圆周速度v2，带速，带速v，它们存在的，它们存在的 关系是关系是_。 A、v1v2v ； B、v1v v2 ；C、v1v v1 v2 7、将材料为、将材料为45钢的齿轮毛坯加工成钢的齿轮毛坯加工成6级精度的硬齿面的直齿圆柱外齿轮，级精度的硬齿面的直齿圆柱外齿轮， 该齿轮制造工艺顺序是该齿轮制造工艺顺序是_为宜。为宜。 A、滚齿、表面淬火、磨齿；、滚齿、表面淬火、磨齿； B、滚齿、磨齿、表面淬火；、滚齿、磨齿、表面淬火； C、表面淬火

9、、表面淬火、 滚齿、磨齿；滚齿、磨齿； D、滚齿、调质、磨齿、滚齿、调质、磨齿 8、一对正确啮合的渐开线标准齿轮作减速传动时，如两轮的材料。热处、一对正确啮合的渐开线标准齿轮作减速传动时，如两轮的材料。热处 理及齿面硬度均相同，则齿根弯曲应力理及齿面硬度均相同，则齿根弯曲应力_。 A、F1 F2 ； B、F1 =F2 ； C、F1 e 判别系数判别系数e XYXY 100.410.870.68 2、图示为带传动：、图示为带传动： （1）若主动轮）若主动轮O1逆时针方向转动，哪一边是紧边（图示之）？逆时针方向转动，哪一边是紧边（图示之）？ （2）已知小带轮输入功率）已知小带轮输入功率P=5kW，

10、D1 =200mm, ef=2，求紧边与松边上的极，求紧边与松边上的极 限拉力值（不计离心力）。限拉力值（不计离心力）。 六、受力分析（共六、受力分析（共20分，每空分，每空10分分） 1、图示两级斜齿轮传动，斜齿轮、图示两级斜齿轮传动，斜齿轮1为主动件，转速为主动件，转速n1方向如图，右旋。方向如图，右旋。 （要求（要求2，3齿轮上的轴向力相互抵消一部分）齿轮上的轴向力相互抵消一部分） 求：（求：（1）画出输出轴转向）画出输出轴转向n4，轮，轮2，3，4的旋向；的旋向； （2）画出轮）画出轮2，轮，轮3上的圆周力，径向力和轴向力。上的圆周力，径向力和轴向力。 2、图示为蜗轮蜗杆、图示为蜗轮蜗

11、杆斜齿轮传动，蜗轮斜齿轮传动，蜗轮1为主动件左旋，转速为主动件左旋，转速n1方向如图，方向如图， 求：（求：（1）画出输出轴转向）画出输出轴转向n4和轮和轮2，3，4的旋向的旋向 （2）画出轮）画出轮2，轮，轮3上的圆周力，径向力和轴向力（上述均要求上的圆周力，径向力和轴向力（上述均要求2，3齿轮上齿轮上 的轴向力相互抵消一部分）的轴向力相互抵消一部分） 标准答案 一、是非题（一、是非题（13分，每空分，每空1分）分） () 1、V带传动中，为使带的弯曲应力不致过大，应使小带轮的直径大于带传动中，为使带的弯曲应力不致过大，应使小带轮的直径大于 dmin。 ()2、三角带（、三角带（V带）是靠摩

12、擦力传递载荷的，因此，带轮轮槽表面越粗糙，带）是靠摩擦力传递载荷的，因此，带轮轮槽表面越粗糙， 摩擦力越大，承载能力越大，传动效果越好。摩擦力越大，承载能力越大，传动效果越好。 ()3、普通、普通V带传动中，功率带传动中，功率P、带速、带速V、有效圆周力、有效圆周力F之间的关系为之间的关系为P = FV ， 因此，带速因此，带速V越大，传递的功率越大，传动效果越好。越大，传递的功率越大，传动效果越好。 ()4、普通、普通V带传动中，带速带传动中，带速V越大，离心力越大，带与带轮之间的压力会因越大，离心力越大，带与带轮之间的压力会因 此减小，传递载荷的能力受到影响。所以，带速越小，传动效果越好。

13、此减小，传递载荷的能力受到影响。所以，带速越小，传动效果越好。 ()5、带传动中，弹性滑动是可以避免的。、带传动中，弹性滑动是可以避免的。 ()6、带传动中，打滑是不可避免的。、带传动中，打滑是不可避免的。 ()7、带的张紧力越大越好。、带的张紧力越大越好。 ()8、带传动的主要失效形式是打滑。、带传动的主要失效形式是打滑。 ()9、一般小齿轮的齿面硬度比大齿轮高，故小齿轮的接触应力比大齿轮高。、一般小齿轮的齿面硬度比大齿轮高，故小齿轮的接触应力比大齿轮高。 ()10、齿轮啮合时，主动齿轮受到的圆周力对转动中心的力矩与转动方向相、齿轮啮合时，主动齿轮受到的圆周力对转动中心的力矩与转动方向相 反

14、。反。 ()11、两齿轮啮合时，齿面上产生的接触应力是相等的，即：、两齿轮啮合时，齿面上产生的接触应力是相等的，即： H1 = H2。 ()12、在闭式软齿面齿轮传动中，通常使小齿轮齿面硬度大于大齿轮齿面、在闭式软齿面齿轮传动中，通常使小齿轮齿面硬度大于大齿轮齿面 硬度，所以小齿轮工作寿命一定比大齿轮长。硬度，所以小齿轮工作寿命一定比大齿轮长。 ()13、开式传动由于磨损迅速，所以不会发生点蚀现象。、开式传动由于磨损迅速，所以不会发生点蚀现象。 二、填空题（共二、填空题（共17分，每空分，每空1分）分） 1、在平带和、在平带和V带传动中，影响最大有效圆周力带传动中，影响最大有效圆周力Fec的因

15、素是的因素是 _f_，_F0_，_。 2、链条的磨损主要发生在、链条的磨损主要发生在_销轴与套筒销轴与套筒_的接触面上。的接触面上。 3、已知一蜗杆传动中，蜗杆主动，且有、已知一蜗杆传动中，蜗杆主动，且有m =2.5mm, q =18, z1 =1,z2 =62,=20o，则中心距，则中心距a =_100_，传动比，传动比i =_62_；导程角；导程角 _3.18o_。 4、齿轮的弯曲疲劳强度极限、齿轮的弯曲疲劳强度极限Fmin和接触疲劳极限和接触疲劳极限Hmin是经持久疲是经持久疲 劳实验并按失效概率为劳实验并按失效概率为_1_来确定的，实验齿轮的弯曲应力循环特性来确定的，实验齿轮的弯曲应力

16、循环特性 为为_脉动脉动_循环循环 5、直齿圆锥齿轮传动的强度计算方法是以、直齿圆锥齿轮传动的强度计算方法是以_中点中点_的当量圆的当量圆 柱齿轮为计算基础的。柱齿轮为计算基础的。 6、滚动轴承、滚动轴承N310，N410，N210，N110都是都是_N_类型轴承。其类型轴承。其 中承载能力最高的是中承载能力最高的是_ N410 _。 7、深沟球轴承、深沟球轴承6208内径为内径为_40_mm。 8、滚动轴承外圈与轴承座的配合应为、滚动轴承外圈与轴承座的配合应为_基轴制基轴制_制，滚动轴承内圈制，滚动轴承内圈 与轴的配合应为与轴的配合应为_基孔制基孔制_制。制。 9、相同系列尺寸的球轴承与滚子

17、轴承相比较，、相同系列尺寸的球轴承与滚子轴承相比较，_滚子滚子_轴承的承载能轴承的承载能 力高，力高，_球球_轴承的极限转速高。轴承的极限转速高。 三、选择题（共三、选择题（共15分，每题分，每题1分）分） 1、滚动轴承的额定寿命是指同一批轴承中、滚动轴承的额定寿命是指同一批轴承中_B_的轴承所能达到的寿命。的轴承所能达到的寿命。 A、99; B、90; C、95; D、50. 2、滚动轴承动载荷计算的可靠度是（、滚动轴承动载荷计算的可靠度是（ B ）。）。 A、10% ；B、90% ；C、100% 3、深沟球轴承，内径、深沟球轴承，内径100mm，轻系列，轻系列，0级精度，基本游隙组，其代号

18、为级精度，基本游隙组，其代号为 _D_。 A、6220/P0 ； B、3620/P0 ； C、6320 ； D、6220 4、带传动正常工作时，紧边拉力、带传动正常工作时，紧边拉力F1和松边拉力和松边拉力F2满足关系满足关系_B_。 A、F1F2 ； B、F1F2Fe ； C、F1/ F2=e f ； D、F1+ F2= F0 5、V带传动的中心距和小带轮直径一定时，若增大传动比，则带在小带轮上带传动的中心距和小带轮直径一定时，若增大传动比，则带在小带轮上 的包角将的包角将_C_，带在大带轮上的弯曲应力将，带在大带轮上的弯曲应力将_C_。 A、增大；、增大； B、不变；、不变； C、减小、减小

19、 6、带传动中，主动轮圆周速度、带传动中，主动轮圆周速度v1，从动圆周速度，从动圆周速度v2，带速，带速v，它们存在的关，它们存在的关 系是系是_B_。 A、v1v2v ； B、v1v v2 ；C、v1v v1 v2 7、将材料为、将材料为45钢的齿轮毛坯加工成钢的齿轮毛坯加工成6级精度的硬齿面的直齿圆柱外齿轮，该级精度的硬齿面的直齿圆柱外齿轮，该 齿轮制造工艺顺序是齿轮制造工艺顺序是_A_为宜。为宜。 A、滚齿、表面淬火、磨齿；、滚齿、表面淬火、磨齿； B、滚齿、磨齿、表面淬火；、滚齿、磨齿、表面淬火； C、表面淬火、表面淬火、 滚齿、磨齿；滚齿、磨齿； D、滚齿、调质、磨齿、滚齿、调质、磨

20、齿 8、一对正确啮合的渐开线标准齿轮作减速传动时，如两轮的材料。热处理及、一对正确啮合的渐开线标准齿轮作减速传动时，如两轮的材料。热处理及 齿面硬度均相同，则齿根弯曲应力齿面硬度均相同，则齿根弯曲应力_A_。 A、F1 F2 ； B、F1 =F2 ； C、F1 e 判别系数判别系数e XYXY 100.410.870.68 解：（解：（1）计算该对轴承的寿命。）计算该对轴承的寿命。 1）先画受力分析图，两内部轴向力）先画受力分析图，两内部轴向力S1，S2分别指向两轴承外侧分别指向两轴承外侧 h P Cf n L t h 8 .9061 4 .3353 270001 96060 10 60 10

21、 3 66 2）计算）计算S1，S2 S1=0.68R1=0.681000=680N S2=0.68R2=0.682100=1428N 3）将相同方向的轴向力相加并比较大小和轴的运动方向趋势）将相同方向的轴向力相加并比较大小和轴的运动方向趋势 S1+Fa=680+900=1580N S2=1428N 所以轴承向左串动，轴承所以轴承向左串动，轴承1放松，轴承放松，轴承2压紧压紧 4）FA1= S1=680N，FA2= S1+Fa=1580N 5）计算轴承寿命）计算轴承寿命 FA1/ R1=680/1000=0.68=e , X1=1, Y1=0, P1= fp(X1R1+Y1FA1)= fp R1=1.51000=1500N FA2/ R2=1580/2100=0.752e , X2=0.41, Y2=0.87 P2= fp(X2R2+Y2FA2)=1.5(0.412100+0.871580)=3353.4N 因为因为P2P1 所以以所以以P2为计算依据，下式中为计算依据，下式中P= P2 （2）轴承在此寿命下工作时的失效概率为）轴承在此寿命下工作时的失效概率为10% 2、图示为带传动：、图示为带传动： （1）若主动轮）若主动轮O1逆时针方向转动，哪一边是紧边（图示之）？逆时针方