机械设计方案试

1、一、填空题(每空1分共24分)1、螺纹的公称直径是指螺纹的大径，螺纹的升角是指螺纹径处的升角。螺旋的自锁条件为。2、 三角形螺纹的牙型角a=60，适用于，而梯形螺纹的牙型角口= _30,适用于 传动 。3、 螺纹联接防松，按其防松原理可分为机械 防松、 摩擦 防松和 永久 防松。4、选择普通平键时，键的截面尺寸(b x h)是根据 轴d 查标准来确定的，普通平键的工作面是侧面。5、 带传动的传动比不宜过大，若传动比过大将使打滑,从而使带的有效拉力值减小。6、链传动瞬时传动比是 变量，其平均传动比是常数 。7、在变速齿轮传动中，若大、小齿轮材料相同，但硬度不同，则 两齿轮工作中产生的齿面接触应力

2、 ，材料的许用接触应力，工作中产生的齿根弯曲应力 ，材料的许用弯曲应力。8直齿圆柱齿轮作接触强度计算时取处的接触应力为计算依据，其载荷由一对轮齿承担。9、对非液体摩擦滑动轴承，为防止轴承过度磨损，应校核 ,为防止轴承温升过高产生胶合，应校核。10、挠性联抽器按是否具行弹性元件分为挠性联轴器和挠性联轴器两大类。二、单项选择题（每选项1分,共10分）1. 采用螺纹联接时，若被联接件之一厚度较大，且材料较软，强度较低，需要经常装拆，则一般宜采用 。A 螺栓联接；B 双头螺柱联接；C 螺钉联接。2. 螺纹副在摩擦系数一定时，螺纹的牙型角越大，则_b。A. 当量摩擦系数越小，自锁性能越好；B. 当量摩擦

3、系数越小，自锁性能越差；C. 当量摩擦系数越大，自锁性能越差；D. 当量摩擦系数越大，自锁性能越好；3、当键联接强度不足时可采用双键。使用两个平键时要求键d布置。（1分）A在同一直线上；B 相隔900 ; C.相隔1200；D 相隔18004、普通平键联接强度校核的内容主要是 _a。A.校核键侧面的挤压强度；B.校核键的剪切强度；C.AB两者均需校核；D.校核磨损。5、 选取V带型号，主要取决于_d。A.带的线速度 B .带的紧边拉力C.带的有效拉力 D .带传递的功率和小带轮转速6、为了限制链传动的动载荷，在节距 p和小链轮齿数 乙一定 时，.应该限制_a_。 A .小链轮的转速ni； B.

4、传动 的功率P; C.传递的圆周力。7、圆柱齿轮传动，当齿轮直径不变，而减小模数时，可以d。A.提高轮齿的弯曲强度；B.提高轮齿的接触强度；C.提高轮齿的静强度；D .改善传动的平稳性。&当转速较低、同时受径向载荷和轴向载荷，要求便于安装 时，宜选用_b。A.深沟球轴承 B .圆锥滚子轴承 C .角接触球轴承9、温度升高时，润滑油的粘度_c。A.随之升高；B.保持不变；C.随之降低；D.可能升高也可能降低。10、圆柱螺旋弹簧的弹簧丝直径 d=6mm旋绕比C=5，则它的内径D等于_b。A、30mm, B、24mm, C、36mm, D、40mm三、计算题（38分）1、（15分）图3-1示

5、螺栓联接中，采用两个M20的普通螺栓，其许用 拉应力（T = I60N/mrh联接件接合面间摩擦系数f = 0.20，防滑系数Ks= 1.2 ,计算该联接件允许传递的静载荷 F= ?（M20的螺栓di=17.294mm）（10 分）1、螺栓预紧后，接合面所产生的最大摩擦力必须大于或等于横向载荷，假设各螺栓所需预紧力均为 F0则由平衡条件FfF°_Z一 Ks_F 可得 ° fLz（4分）螺栓危险截面的强度条件为4皿十于是得（4分5?2KS兀X 17；终吐乂2世><02X2孑2 '572XL2= 19273. 75N（5分）图3-11图3-22 、(13分)

6、如图3-2所示某电梯传动装置中采用蜗杆传动，电机功率P=10kW转速ni= 970r /min,蜗杆传动参数zi = 2;Z2 = 60;直径系数q= 8;总效 率叶=0. 8, m= 8,右旋蜗杆， 试计算：14分)(1) 电梯上升时，标出电机转向;(2) 标出蜗杆所受 各力的方向；(3) 计算蜗轮所受各力大小。3、根据工作条件，决定在某传动轴上安装一对角接触向心球轴承(如图所示)，已知两个轴承受到的径向载荷分别为Fri= 1650N和Fr2=3500N外加轴向力 Fae= 1020N(1)若派生轴向力 Fd=0.7Fr，试计算两个轴承实际受到的轴向载荷Fai和Fq解Fd1 = 0.7Fr1

7、 = 0.7 x 1650=1雄N （2 分）仏 方向向右Fd2= 0.7Fr2 = 0.7 x 3500=2450N （2 分）方向向左Fd1 十 Fae= 1155 十 1020= 2175 v Fd2故轴承1为压紧端，轴承2为放松端。Fa1 = Fd2-Fae=2450-1020N =1430 （2 分）Fa2= Fd2= 2450N（2分）所以尺尽凡十Fae=0* 42X16500, 84 X 1*0= 1894NR42X3500 + 0. 84X2430= 3511M图3-3四、分析题（20分）1. （10分）如图4-1传动系统，要求轴H、皿上的轴向力抵消一部分，试确定：1）蜗轮6的

8、转向；2）斜齿轮3、4和蜗杆5、蜗轮6的旋向；3）分别画出蜗杆5,蜗轮6啮合点的受力方向图4-1答案1大,中，-；：v。2、600、联接、300、传动。3、摩擦、机械、永久4、轴径d、侧面。5、包角a。6、变量、常数。7、相同、不同、不同、不同。8节点。9、p、pv。10、无弹性元件，有弹性元件。1、B。2、DL 3、Do 4、A 5、Db 6、A。7、D。8、B。9、Co 10、B。1、螺栓预紧后，接合面所产生的最大摩擦力必须大于或等于横向载荷，假设各螺栓所需预紧力均为 F0 则由平衡条件F >Kf帖0刀-Ks_F可得0 一 f Z（4分）4 1.3F0 厂莓二螺栓危险截面的强度条件为

9、 d1于是得 （4分尸 ms 乂 kFa2*Ft28 60=空=2 98454 30 0.J9845N mz2兀戲刃£ 工*，52Kt5. 2X1.2恣 17. 2X16OXO.2X2X2 = 19273 N（5分）（3分）（1分）pio（3） TL -9550000-9550000Xj? I9/0=96454N mm（3分）和进評v劝、r2、（13 分）解1）电机转向箭头向上;2）蜗杆受各力方向如图（3分）（3Fr2 = Ft2 tan a= 9845tan20= 3583N 3、（14 分）解Fd1 = 0.7Fr1 = 0.7 X 1650=1155N （2 分）方向向右Fd2

10、= 0.7Fr2 = 0.7 X 3500=2450N （2 分）方向向左Fd1 十 Fae= 1155 十 1020= 2175 v Fd2故轴承1为压紧端，轴承2为放松端。Fa1 = Fd2-Fae=2450-1020N =1430 （2 分）Fa2= Fd2= 2450N（2分）1430.24501630 F 代 3500所以只力（*几十匕几）（3分）=0. 42X15500. 84X1430= 18" a=/f- （X2Pr? -Y2Fii2 ） _ 0. 42 X 35密（3分）门： 四、分析题（26分）1. （12分）（1）蜗轮6的转向为逆时针方向；（2分） 齿轮3左旋，

11、齿轮4右旋，蜗杆5右旋，蜗轮6右旋；（4分）蜗杆5啮合点受力方向如图（a）;蜗轮6啮合点受力方向如图（b）。（6 分）2、（14分）解画出的正确结构图如图。 轴的右端面应缩到联轴器端面内12mm轴端挡圈压到联轴器端面上，与轴端面留有间隙； 联轴器与透盖不能接触，联轴器应右移； 联轴器与轴配合直径应小一点，形成轴肩定位； 联轴器处联接平键与蜗轮处联接平键应在一条线上；键与毂孔键槽底面间应有间隙； 右轴承内圈左端面只能与套筒端面接触，与轴肩端面应有间隙，所以套筒内轴颈右端面应左移12mm 与蜗轮轮毂配合轴颈长度应比轮毂长短 12mm轴颈右端面缩进去； 左轴承内圈不能被轴环全挡住，轴环左部轴径减小至

12、内圈厚度的2/3左右；透盖和闷盖外圆外侧应倒角，与箱体间均应有调整垫片。轴的左端伸出轴承内圈过长，应缩短一点1、50% 2、600、联接、300、传动。3摩擦、机械、永久。 4、松紧边拉力产生的拉应力、离心拉应力、弯曲应力。5、偶、奇小。6、接触强度、弯曲强度、弯曲强度、接触强度。7、相同、不同、不同、不同。8、轴承效率n 2、搅油效率n 3、啮合效率。9、 转轴、心轴、传动轴。10、轴向。二、单项选择题（每选项1分,共11分）一、填空题（每空1分共31分）1、当一零件受脉动循环变应力时，则其平均应力是其最大应力的 2、 三角形螺纹的牙型角a= ,适用于 联接，而梯形螺纹的牙型角a= ，适用于

13、 。3、 螺纹连接防松，按其防松原理可分为 防松、防松和防松。4、 带传动在工作过程中，带内所受的应力有松紧边拉力产生的拉应力、和，最大应力发生在。5、 链传动设计时，链条节数应选 数（奇数、偶数）。链轮齿数 应选数；速度较高时，链节距应选小 些。6、 根据齿轮设计准则，软齿面闭式齿轮传动一般按接触强度设计，按校核；硬齿面闭式齿轮传动一般按弯曲强度设计，按校核。7、在变速齿轮传动中，若大、小齿轮材料相同，但硬度不同，则两齿轮工作中产生的齿面接触应力相同，材料的许用接触应力不同，工作中产生的齿根弯曲应力不同 ，材料的许用弯曲应力。8蜗杆传动的总效率包括啮合效率n i、效率和效率。其中啮合效率n仁

14、，影响蜗杆传动总效率的主要因素是效率。9、 轴按受载荷的性质不同，分为转轴、心轴、传动轴。10、 滚动轴承接触角越大，承受轴向 载荷的能力也越大。、单项选择题（每选项1分，共11分）1、A。2、B 3、A。4、Do 5、Co 6、Do 7、A、Bo 8、B。9、B。10、B。1、循环特性r= - 1的变应力是A 应力。A.对称循环变 B、脉动循环变C .非对称循环变 D .静2、在受轴向变载荷作用的紧螺柱连接中，为提高螺栓的疲劳强度， 可采取的措施是（B ）。A、增大螺栓刚度Cb,减小被连接件刚度Cm B.减小Cb增大CmC. 增大Cb和Cm D .减小Cb和 Cm3、在螺栓连接设计中，若被连

15、接件为铸件，则往往在螺栓孔处做 沉头座孔.其目的是（A ）。A.避免螺栓受附加弯曲应力作用B .便于安装C.为安置防松装置4、 选取V带型号，主要取决于D 。A.带的线速度 B .带的紧边拉力c.带的有效拉力 D .带传递的功率和小带轮转速5、 对于标准齿轮传动，影响齿形系数Yf的主要几何参数是C。A.齿轮的模数 B .齿轮的压力角C.齿轮的齿数 D .齿轮的顶隙系数6、 一斜齿圆柱齿轮传动，已知法向模数 Mn4mm齿数乙=20,螺 旋角14032' 2”，齿宽bi= 80, b2 = 75mm则该传动的齿宽系数 © d等于一一D。A. 0.852 B . 0.88 C .

16、0.8 D . 0.9077、同一工作条件，若不改变轴的结构和尺寸，仅将轴的材料由碳 钢改为合金钢，可以提高轴的 A 而不能提高轴的 B 。A.强度 B .刚度&当转速较低、同时受径向载荷和轴向载荷，要求便于安装时， 宜选用_B。A.深沟球轴承B .圆锥滚子轴承C .角接触球轴承9、滑动轴承计算中限制pv值是考虑限制轴承的_B。A.磨损 B .发热 C .胶合 D .塑性变形10、圆柱螺旋弹簧的弹簧丝直径 d=6mm旋绕比C=5,则它的内径D等于B。A、30mm, B、24mm, C、36mm, D、40mm三、计算题（38分）1、（15分）有一受预紧力Fo和轴向工作载荷作用的紧螺栓连

17、接， 已知预紧力Fo= 1000 N,螺栓的刚度Cb与连接件的刚度Cm相等， 轴向工作载荷F=1000N试计算该螺栓所受的总拉力F2= ?剩余预紧 力Fi = ?在预紧力F0不变的条件下，若保证被连接件间不出现缝隙， 该螺栓的最大轴向工作载荷 Fmax为多少？Fo = Fr + f / F = 1 000 + 0.5 x I 000 = 1 500 NC/b 十 tirnFtf = Ff - (I - -)F - JOOO-0.5xlOOO = )ON Cb + Cin或尸=Fo - F 二 1 500 - 1 000 = 500 N为保证被连接件阿不出现缝隙，则尸m 0e由严二Ff - (I

18、 -严G 疔°得r ii a(yjF w S；二 /- 2000NI1 - 0-5G + G所以= 2 000 N2、(13分)如图3-2所示的手摇起重绞车采用蜗杆传动。巳知模数m= 8mr，i蜗杆头数 乙=1,蜗杆分度圆直径di = 80mr，i蜗轮齿数 乙=40,卷筒直径D= 200mm蜗杆与蜗轮间的当量摩擦系数fv= 0.03 , 轴承和卷简中的摩擦损失等于6%,问:(1) 欲使重物W上升1m, 手柄应转多少转？并在图上 标出手柄的转动方向。(2) 若重物 W= 5000N,图3-2100N手柄转臂的长度L应是多少？手摇手柄时施加的力F=3、（10分）某轴系部件采用一对7208

19、AC滚动轴承支承，如图3-3所示。己知作用于轴承上的径向载荷 Fri = 1000N Fr2 = 2060N 作用于轴上的轴向载荷 Fa=880 N,轴承内部轴向力Fd与径向载荷 Fr的关系为Fd= 0.68Fr,试求轴承轴向载荷Fa1和Fa2。图3-3四、分析题(20分)1.(10分)如图4-1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。(1) 在图中啮合处标出齿轮1和齿轮2所受轴向力Fa1和Fa2的方 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轮齿的螺旋线方向，并指出蜗轮4轮 齿的螺旋线方向及其转动方向（3）在图中啮合

20、处标出蜗杆和蜗轮所受各分力的方向图4-12、（10分）指出图4-2中的结构错误（在有错处画O编号，并 分析错误原因），并在轴心线下侧画出其正确结构图。图4-2答案一、填空题（每空1分共31分）1、50% 2、600联接、300、传动。3、摩擦、机械、永久。 4、松紧边拉力产生的拉应力、离心拉应力、弯曲应力。5、偶、奇小。6、接触强度、弯曲强度、弯曲强度、接触强度。7、相同、不同、不同、不同。8、轴承效率n 2、搅油效率n 3、啮合效率。9、 转轴、心轴、传动轴。10、轴向。二、单项选择题（每选项1分,共11分）1、Ao2、Bo3、Ao4、Do5、Co6、Db7、AB。8、B。9、Bo10、B。

21、三、计算题（38分）1.（15（5分）1 000 + 0.5 x I 000 = 1 500 NF2=FoC/b 十）F - J000 - 0,5X1000 = K）NCb + CinF - 1 500 - 1 000 = 500 N1二门）（5 分）Fi=Fo - （' I -;.Fi=F2帖肌披.m叮u网淀心纫fl；I . F1=F2J b 芈FoG = G + Cm= 2 000 N（5分）- 2000 N-（J.52、（13 分）解（1） i=z2/zi = 40沙了 "000_J_000 扛 x 200x 40 = 63.7 r设重物上升1m手柄应转x转，则（5分）

22、手柄的转动方向3示于图中（3分）WD=liF =（b）方向如图所示向右F d2 十 Fa= 824 十 880=1704> Fdi扑頤臼丈fjl劲总辿壬为= （1 - 6%）7i = 0.94 x 仙罗I$）= 0.94 x 口口（=幣1仏茹=°'329 因血二呼学二仏且仇=诃g故职号二iLF380 mm5 OOP x 200_2 40 x 0.329 x 100 =总效率2分丄3分）=150，内部轴向力Fd= 0.4Fr,3、（10分）解7208C 轴承的F di = 0 . 4Fn = 0.4 X 1000=400N （2 分） 方向如解所示向左F d2 = 0.4

23、F r2 = 0.4 X2060=824N （2 分）故轴承1为压紧端，轴承2为放松端F ai= Fd2十 Fa=1704N（3 分）Fa2= Fd2= 824N（3分）四、分析题（20分）1. (11分)(1)在图中啮合处齿轮1和齿轮2所受轴向力Fa1和Fa2的方向如图(2分)(2)蜗杆3轮齿的螺旋线方向，蜗轮4轮齿的螺旋线方向及其转动方向如图(2分) 蜗杆和蜗轮所受各分力的方向。(6分)3.如下图所示为二级蜗杆传动，已知蜗杆 3的螺旋线方向为右旋,的方向蜗轮4的转向如图所示，轴I为输入轴，试求：(1) 轴I和轴H的转向(2) 全部的蜗轮、蜗杆的螺旋(3) 蜗轮2和蜗杆3所受各分X(注：要求

24、蜗轮2与蜗杆3的轴向力方向相反)题八图答:（1）联轴器的键1应采用C型键联接，同时，键的布置应与齿轮 轴段处的键在同一母线上；（2）轴承端盖与轴之间应有间隙并设计密封件；（3）左边轴承轴段与轴承端盖轴段之间应设计一个阶梯，不应为 同一直径轴，以便于轴承安装；（4）左轴承端盖与轴承座间应有垫片；（5）左端轴承内圈厚度应略高于轴环厚度；（6）齿轮宽度应略短于相应轴段长度 1-2mm（7）齿轮轴上的键长应短于轴段长度；（8）右端轴承内圈厚度应略高于轴环厚度；（9）、右轴承端盖与轴承座间应有垫片；5.如图所示蜗杆蜗轮-级斜齿圆柱齿轮传动，1轴为输入轴，已 知蜗杆1的转向ni和蜗轮2的轮齿旋向如图所示。

25、（1） 在图中标出齿轮2、4的转向（3分）（2） 为使中间轴H所受的轴向力可抵消一部分，试确定斜齿轮3、4的轮齿旋向（3分）（3）在图中标出齿轮2、3所受的圆周力Ft2、Ft3和轴向力Fa2、Fa3 的方向。（4分）(1)齿轮2、4的如图所示。(2) 3轮右旋,(3) 2、3两轮的各分力方向下图所示Fa2 - O Ft2Ft3 Fa34轮左旋。一、选择题(每小题1分，共15分，请将答案填入下表中)1、平键联接中的平键截面尺寸 bx h是按_ J选定的。A. 转矩B.功率C.轴径D.材料2、带传动在工作时产生弹性滑动，是由于 _ C_。A.包角a1太小B.初拉力F0太小C.紧边与松边拉力不等D.

26、传动过载3、在一定转速下、要减轻滚子链传动的不均匀性和动载荷，应该D_。A. 增大节距P和增加齿数乙B. 增大节距P和减小齿数乙C. 减小节距P和减小齿数乙D. 减小节距P和增加齿数乙4、在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是B_D. 512085、C. 30208在下列四种类型的联轴器中，能补偿两轴的相对位移以及可以缓和冲击、吸收振动的是A.凸缘联轴器B. 齿式联轴器6、C.万向联轴器带传动张紧的目的是A.减轻带的弹性滑动C.改变带的运动方向D.弹性套柱销联轴器B.提高带的寿命D.使带具有一定的初拉力仅受预紧力 F/作用的紧螺栓联接，其螺栓的计算应力°A.C.ca = 1

27、.3F，将拉应力增30%勺原因是考虑C。安装时可能产生的偏心载荷拉伸和扭转的复合作用B.载荷可能有波动D.螺栓材料的机械性能不稳定&在一般工作条件下，齿面硬度HBSC 350的闭式钢制齿轮传动,通常的主要失效形式为A.轮齿疲劳折断B. 齿面疲劳点蚀C.齿面胶合D. 齿面塑性变形9、一对相啮合的圆柱齿轮的Z2>Zi, bi>b,其接触应力的大小关系A. (T H1< (T H2B. H1 > (T H2C. T H1=T H2D.可能相等，也可能不等10、斜齿圆柱齿轮的法面模数 mn与端面模数m的关系式，应该是C_。A. mn二ms in 3B. mn二m/cos

28、 3C. mn=mcos 3D. mn二mcos a11、 齿轮传动中，轮齿的齿面疲劳点蚀通常首先发生在_D_。A.齿顶部分B.靠近节线的齿顶部分C. 齿根部分D.靠近节线的齿根部分12、 在下列四种型号的滚动轴承中，必须成对使用。.深沟球轴承.圆锥滚子轴承.推力球轴承.圆柱滚子轴承13、联接螺纹主要要求。效率高平稳性好自锁性好加工方便14、 带传动的主要失效形式是 。弹性滑动冲击载荷下传动带拉断磨损打滑和疲 劳破坏15、 一般参数的闭式硬齿面齿轮传动最经常出现的失效形式是_ _。轮齿折断齿面疲劳点蚀齿面胶合齿面磨损16、某厂运输带由转速1440r/mi n的电动机通过三套减速装置来 驱动，其

29、中a.双级直齿圆柱齿轮减速器；b.滚子链传动；c.V带传动。 这三套减速装置的排列次序宜采用。 电动机tct运输带 电动机t b 运输带电动机t ctaT bT运输带电动机t bT ctaT运输带17、选择平键的剖面尺寸（bx h）是根据。轴的直径 传递的扭矩 轴的转速 轮毂长 度18、 斜齿圆柱齿轮传动，螺旋角取得越大，则传动的平稳性 。越低越高没有影响19、 在轴的结构设计中，轴的最小直径是按 一来初步确 定的。扭转强度弯曲强度 轴段的长度轴段上零件的孔径20、直轴按其载荷性质可分为三种，只承受弯矩，而不承受转矩的称 心 轴：既承受弯矩又承受转矩的称转 轴。二、填空题1、带传动中，若主动轮

30、圆周速度为V 1,从动轮圆周速度为V 2 ,带的线速度为V ,则三者关系是： V 1> V > V 2_。2、蜗杆传动除了作强度计算外，还须作 热平衡计算，其根本目的 在于防止胶合。3、齿轮传动时，两轮轮齿的 齿面接触应力相等，而两轮轮齿的_ 齿根弯曲 应力不相等。4、 在设计V带传动时，V带的型号是根据 小带轮转速ni 和 计 算功率Pc选取的。5、 链传动中的节距越大，链条中各零件尺寸越大，链传动的运动不均匀性 越大 。三、简答题（每小题5分，共10分）1、有一由V带传动、链传动和齿轮传动组成的减速传动装置，试 合理确定其传动布置顺序，并说明其原因。答：V带传动T齿轮传动T链传

31、动V带传动在高速级可使有效拉力小，并且可以缓冲吸振。链传动在 低速级传动的不均匀性和动载荷小。四、分析题（每小题10分，共20分）1、下图所示蜗轮蜗杆一斜齿圆柱齿轮传动组成的传动装置，蜗杆 为主动件，若蜗杆1的转动方向如图中ni所示，蜗杆齿的螺旋线方 向为右旋。试分析：（1） 为使中间轴I所受的轴向力能抵消一部分，确定蜗轮2、斜齿 轮3和斜齿轮4的轮齿旋向；（2）在图中画出蜗轮 2的圆周力Ft2、径向力Fr2和轴向力Fa2 以及斜齿轮3的圆周力Ft3、径向力Fr3和轴向力Fa3。五、计算题（共30分）1、计算下图所示两个机构的自由度，若有复合铰链、局部自由度和虚约束应指出。（8分）五、计算题1

32、、一机械传动装置，采用一对角接触球轴承，暂定轴承型号为7307AC 已知轴承载荷 R=1200 N, R=2050 N, Fa=880 N,转速 n=5000 r/min，运转中受中等冲击，预期寿命 Lh=2000 h，试问所选轴承型 号是否恰当？（注：70000AC型轴承的内部轴向力为0.7 R对70000AC型轴承，e=0.68 ；当 A/R>e 时，X=0.41、Y二0.87；当 A/Re时，X=1、Y=0;f t=1； fF=1.5 ； 7307AC轴承的径向额定动载荷 C=32800N。）（ 14 分）O& fas： 0解：(1)先计算轴承1、2的轴向力A、A:两个70

33、000AC型轴承的内部轴向力为E =0.7R =0.7 1200 =840NS2 =0.7R2 =0.7 2050=1435N因为S! Fa = 840 880 = 1720 N S2所以A -S1 FA =1720N , A =3 =840N(2)计算轴承1、2的当量动载荷：70000AC型轴承 e=0.68，而A 840R1 _1200= 0.70.68A _ 1720R2 - 2050= 0.840.68所以X=0.41、Y1=0.87 ；夫=0.41、丫2=0.87。故径向当量动载荷R =0.41"200+0.87汉840 = 1222.8 NP2 =0.41 2050 0.

34、85 1720 = 2302.5 N(3) 计算所需的径向额定动载荷C因两端选择同样尺寸的轴承，而F2>P,故应以轴承2的径向当量动载荷P2为计算依据C21/31.5 2302.5160 汇 5000'、1062000:29130.05因为C2VC,故所选7307AC轴承合适。2、某两端固定轴采用一对深沟球轴承（6208），已知轴上的轴向外载荷Fa= 720N,径向外载荷Fr=2400N（对称布置），n = 1440r/min ,fF= 1.2 , fT= 1。额定动载荷 C= 29500N，额定静载荷 C0= 18000 N,求该对轴承的寿命。求（1）两轴承的轴向力A、A （4

35、 分）（2）两轴承的当量动载荷R、并指出哪个是危险轴承？ （6分）（3）计算轴承的寿命。（4分）Fr1P错误！未找到引用源A/C0eA/R>exy0.020.20.52.52600.040.21.480.070.21.76题四一一图3解：Ri=F2=1200N(1) Ai= Fa, A=0。(2 ) A/Co=O.O4 ,e=0.24,A/Ri=0.6>eX i=0.56 , Yi=1.8 ,X2=1, 丫2=0P=xR+yA;Pi=1968 N,P2=1200NP> F2轴承 1 危(3) Lh60 nfP= 2256 h一、选择题(共30分、每小题2分)1、链传动作用在轴

36、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 ）。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

37、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A .带传动齿轮传动链传动B.链传动齿轮传动带传动C.带传动链传动齿轮传动D.链传动节传动齿轮传动6. 螺纹联接防松的根本问题在于(A、增加螺纹联接的轴向力C防止螺纹副的相对转动C )。B 、增加螺纹联接的横向力D 、增加螺纹联接的刚度类型应是(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8齿面硬度HBC 350HBS勺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

38、全液体润滑滑动轴承，验算pv打pv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 定方式宜米用（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，还规定蜗杆直径di 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13、普通平键的主要失效是（A

39、）。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（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D、不确定二、标准件（4题共12分，每小题3分）1、请按GB/T 5781-2000标准标注出：公称直径为 16mm长60mm 全螺纹六角头螺栓；并按 GB/T 41-2000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 M16 60 GB/T 578

40、1-2000螺母 M16 GB/T 41-20002、请按 GB/T 1096-2003标准标注出：宽为18 mm 高为11 mm 长为100 mm圆头普通平键；按 GB/T 119-2000标准标注出：直径 为10 mm长为100 mm直径允差为d4,材料为35号钢，热处理 硬度为HRC2&38,不经表面处理的圆柱销。键 18 100 GB/T 1096-2003销 10 100 GB/T 119-20003、根据下面所给出的轴承代号，指出下面轴承相应的类型、尺寸 系列、内径、公差等级和游隙组别。（1）6308/C3（ 2）7214B（3）30213/P46308/ C3-表示内径为

41、40mm03尺寸系列的深沟球轴承，0级公差， 3组游隙。7214B-表示内径为70mm 02尺寸系列的角接触球轴承，接触角为 40，0级公差，0组游隙。30213/ P4 表示内径为65mm 02尺寸系列的圆锥滚子轴承，4级 公差，0组游隙。4、根据下面所给出带、滚子链编号，指出这些零件的公称尺寸。（1）带:A 1000 GB/T 11544-1997（2） 链：08A 1 88 GB/T1243-2006 （注：此链的节距为 0.5 英 寸）（1） A 1000 GB/T 11544-1997 :基准长度为 1000 mrri的 A型普通 V带。(2) 08A 1 88 GB/T1243 2

42、006: A系列、节距 12.7mm 单排、88节的滚子链三、问答题(4题共20分，每小题5分)1、简述静强度设计和疲劳强度设计的不同之处。2、当设计链传动时，选择齿数和节距时应考虑哪些问题？3、闭式蜗杆传动为什么要进行热平衡计算？4、在具有稳定输入、输出功率的机器上，转轴以定速转动，当不 考虑外来冲击和载荷波动等作用时，请分别将内部受的是稳态应力 或交变应力的零件的编号写入下面相应的分类中。A.机箱箱体的地脚螺栓；B.装有齿轮的旋转轴；C.轴上的齿 轮；D.轴上的蜗杆；E.轴上的滚动轴承；F.轴上的平键；G.联 轴器上的螺栓；H.轴上的销；I .联轴器；J.离合器；K.输出端 的滚子链；L.

43、输入端的V带.(1) 受稳态应力的零件是：A、F、G H I、J(2) 受交变应力的零件是：B、C D E、K L、(3) 利用摩擦工作的零件有：A、E、J、G L四、分析题(8分)1、图示为由圆锥齿轮和斜齿圆柱齿轮组成的传动系统。已知：1 轴为输入轴，转向如图所示。(1)在下图中标出各轮转向。(2分)(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 两轮的螺旋线方向。(3)在图中分别标出2、3两轮在啮合点处所 受圆周力Ft、轴向力Fa和径向力Fr的方向。(4分)(1) 各轴转向如图所示。(2) 3轮左旋，4轮右旋。(3) 2、3两轮的各分力方向下图所示一0Fa3Fr3F t3F

44、r2a2五、计算题(2题共20分，每小题10分)1、一压力容器盖螺栓组连接如图所示，已知容器内径D=250mm 内装具有一定压强的液体，沿凸缘圆周均匀分布12个M16( di =13.835mm的普通螺栓，螺栓材料的许用拉应力6=180MPa，螺栓 的相对刚度q/(q G) =0.5 ,按紧密性要求，剩余预紧力 匕=1.83 F , F为螺栓的轴向工作载荷。试计算：该螺栓组连接允许容器内的液 体最大压强pmax及每个螺栓连接所需的预紧力Fo。1、计算每个螺栓允许的最大总拉力:刁二 dj4 1.32分= 20815N1分1、计算容器内液体最大压强l 20815F7434N2.8F 二12Pmax

45、 -1.82MPanD2/4Frax3、F0"cbCV= (20815-0.5 7434) = 17098N2、下图所示为一对角接触球轴承支承的轴系，轴承正安装（面对面），已知两个轴承的径向载荷分别为 Fr1=2000N Fr2= 4000N,轴 上作用的轴向外加载荷Fx =1000N,轴承内部附加轴向力Fs的计算 为Fs =0.7 Fr，当轴承的轴向载荷与径向载荷之比 FA F >e时，X=0.41 , Y 0.87，当 FA F < e, X=1, Y 0, e = 0.68，载荷系数 fp 二1.0,试计算：（1）两个轴承的轴向载荷Fa1、Fa2； 2）两个轴承的当

46、量动载荷R、P2。Fs =0.7FR1 =0.7 2000=1400N分解：(1) FS2 =0.7Fr2 =0.7 4000 = 2800N分Fs1 Fx =1400 1000 = 2400 ： Fs2分轴承1为压紧端，轴承2为放松端1分.2分Fa1 =2800-1000= 1800NFA2 = FS2 二 2800NF1800FA10.9 "。俛区=0.41" =0.87分.Fri2000P1=fp(X1FR1 WFA1)=2000 0.41 0.87 1800=2386N份f2800Fa20.7 e 二 0.68,X 0.41 Y2 二 0.87分.甩 4000P2

47、二 fF(X2FR2 Y2FA2) =4000 0.41 0.87 2800 = 4076N1分、填空（每空1分，共20 分）1.在疲劳曲线上，以循环基数N0为界分为两个区:当N> N时，为）区；当N< N时，为（）区。2.刚度是指机械零件在载荷作用下抵抗（）的能力。零件材料的弹性模量越小，其刚度就越（3.润滑油的（）性越好，则其产生边界膜的能力就越强;）越大，则其内摩擦阻力就越大。4.为改善润滑油在某些方面的性能，在润滑油中加入的各种具有独特性能的化学合成物即为（5.正是由于（）现象，使带传动的传动比不准确。带传动的主要失效形式为（）和（6.蜗杆传动的主要缺点是齿面间的（）很大，因此导致传动的（）较低、温升较高。7.链传动水平布置时，最好（）边在上，（）在下。8设计中，应根据被联接轴的转速、（）和（）选择联轴器的型号。9. 径向滑动轴承的半径间隙与轴颈半径之比称为（）；而（）与（）之比称为偏心率；。10. 对于普通平键，考虑到载荷分布的不均匀性，双键联接的强度按（）个键计算。二