机械设计试题库和答案汇总

1、机械设计机械设计题库和答案一、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 上径处的升角。螺旋的自锁条件为 v双。2、三角形螺纹的牙型角 a = 60度,适用于 联接,而梯形螺纹的牙型角 a = 30度_ , 适用于传动_。3、螺纹联接防松，按其防松原理可分为摩擦防松、 机械防松和永久防松。4、选择普通平键时，键的截面尺寸（bXh）是根据 轴径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，若传动比过大将使包角变大，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，

2、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不同。8、直齿圆柱齿轮作接触强度计算时取节点 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 p,为防止轴承温升过高 产生胶合,应校核 pv。10、挠性联抽器按是否具行弹性元件分为无弹性元件挠性联轴器和有弹性元件挠性联轴器两大类。二、单项选择题（每选项1分，共10分）.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 B。A 螺栓联接； B 双头螺柱联接；C 螺钉联接。.螺纹

3、副在摩擦系数一定时，螺纹的牙型角越大，则 D。A.当量摩擦系数越小，自锁性能越好；B.当量摩擦系数越小，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

4、节距 p和小链轮齿数zi一定时，.应该限制 A / = 1000 + 0,5*1000 = 1 500 NCb + Cm（5 分）Fi=Fo - d - -r）F - JOO0-O,5xlO0O = 5OCN或Fi=F2一 - 5f。一 】m】- .51。N匕保汕被逐接件何R出那迸隙，川Fi小，由. Fi=F2- I -IF 三。出匕 b *F0 OX）（5 分）FW 二洋= 2000N1 Cj+ q所以= 2 000 N2、（13 分）解（1） i=z2z i = 40设重物上升1m,手柄应转x转，则（5分）手柄的转动方向3示于图中（3分）_J_Q00丸 x 200（2）x 40 = 63.

5、7 r（3）求手柄长度及传动总效率为6%）翦=604 乂/弘 乂 .4：墨二;E 二 0 329因为二卬名二尸且株；, WDL - 2 诩F - 2总效率2分,L3分）3、（10分）解7208C 轴承的a =15,内部轴向力 Fd=0.4Fr,（b）F d1= 0. 4Fr1 = 0.4 X 1000=400N（2分）方向如解所示向左F d2= 0.4F r2 = 0.4 X 2060=824N （2 分）方向如图所示向右F d2十 Fa= 824 十 880 = 1704 Fdi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（

6、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Fai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）。（3）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，蜗轮4的转向如图所示，轴I为输入轴，试求：（1）轴I和轴n的转向（2）全部的蜗轮、蜗杆的螺旋线方向（3）蜗轮2和蜗杆3所受各分力的方向（注：要求蜗轮2与蜗杆3的轴向力方向相反）答：上；题八图联轴器的键a之间应有间隙并设计密封件i三 X轴承端盖与车1应采用C型键笔；键的布置应与齿轮轴段处的键在同一母线

7、左边由承轴氏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(8)承安装;左轴承端盖与轴承座间应有垫片；左端轴承内圈厚度应略高于轴环厚度；齿轮宽度应略短于相应轴段长度1-2mm ;齿轮轴上的键长应短于轴段长度；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，I轴为输入轴，已知蜗杆1的转向n1和蜗 轮2的轮齿旋向如图所示。(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分）(3)在图中标出齿轮 2、3所受的圆周力Ft2、Ft3和轴向力(1)齿轮2、4的如图所示。(

8、2) 3轮右旋，4轮左旋。(3) 2、3两轮的各分力方向下图所示。Fa2 -tO F t2Ft3. Fa3一、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bxh是按 C 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“1太小B.初拉力Fo太小C.紧边与松边拉力不等D.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A.增大节距P和增加齿数Z1B.增大节距P和减小齿数Z1C.减小节距P和减小齿数Z1D.减小节距P和增加齿数Z14、在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是3、4的轮齿旋向F

9、a2、Fa3的方向。(4分)A. 6208B. N208D.51208C.302085、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C.万向联轴器6、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B.齿式联轴器D.弹性套柱销联轴器D。B.提高带的寿命D.使带具有一定的初拉力7、仅受预紧力 F，作用的紧螺栓联接，其螺栓的计算应力增30%的原因是考虑CA.安装时可能产生的偏心载荷B.载荷可能有波动C.拉伸和扭转的复合作用D.螺栓材料的机械性能不稳定8、在一般工作条件下，齿面硬度HBSW 350的闭式钢制齿轮传动，通常的主要失效形式为B 。

10、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Z2Zi, bib2,其接触应力的大小关系是C 。A. (TH1 (T H2C. bH1=bH2D.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mt的关系式，应该是 C 。A. m n=mtsin 3B. m n=mt/cos 3C. mn=mtcos 3D. m n=mtcosa11、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

11、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/min的电动机通过三套减速装置来驱动，其中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。电动机一a一 b 一 c一运输带电动机一b一 a 一 c一运输带电动机一c 一 a一 b一运输带电动机一b 一 c一 a一运输带17、选择平键的剖面尺寸(bxh)是根据。 轴的直径传递的扭矩轴的

12、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一转 轴。、填空题1、带传动中，若主动轮圆周速度为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：_vi v _y 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

13、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 J1X。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带传动一齿轮传动一链传动。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白传动装置，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

14、，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1、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Ri=1200 N , R2=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 0.7R;对 70000AC 型轴承，e=0.68 ;当 A/R e 时，X=0.41、Y=0.87 ;当 A/RP1,故应

15、以轴承2的径向当量动载荷 P2为计算 依据。C21/3.fpP2 60nLfT106 h1.5 2302.5160 父 5000、工 1062000:29130.05因为 C2C,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 , f f= 1.2 , R= 1。额定动载荷 C= 29500N, 额定静载荷 G= 18000N,求该对轴承的寿命。求（1）两轴承的轴向力 A、A （4 分）两轴承的当量动载荷 R、P2,并指出哪个是危险轴承 ？ （6分）计算轴

16、承的寿命。（4分）A/C。eA/Rexy0.0250.220.562.00.040.241.80.070.271.6解：Ri=R2=1200NAi= Fa, A2=0oA/Co=0.04, e=0.24,AR1=0.6eP=xR+yA;P1=1968 N,P2=1200NLhfC =2256 h60 n fFPFr错误！，不找到引用源。题四图3Xi=0.56, Yi=1.8 ,X2=1, 丫2=0Pi P2轴承1危险一、选择题（共30分、每小题2分）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

17、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A )。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.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。A .带传动 *齿轮传动 *

18、 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 带传动 齿轮传动.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G防止螺纹副的相对转动D 、增加螺纹联接的刚度.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.齿面硬度HB 350HBs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.不完全液体润滑滑动轴承，验算 pv E 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

19、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di取标准，其目的是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 ）。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

20、由于（ D ）。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60mmi: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 5781-2000螺母 M16 GB/T 41-20002、请按 GB/T 1096-200

21、3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 HRC28-38,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40mm, 03尺寸系列的深沟球轴承，0级公差，3组游隙。7214B表示内径为70

22、mm, 02尺寸系列的角接触球轴承，接触角为 400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：08A1 88 GB/T1243-2006 (注：此链的节距为 0.5 英寸)A 1000 GB/T 11544-1997 :基准长度为 1000 mm 的 A 型普通 V 带。08A-1-88 GB/T1243-2006: 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

23、、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.装有齿轮白旋转轴；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.轴上白销；I .联轴器；J.离合器；K.输出端的滚子链；L.输入端的V带.受稳态应力的零件是：A、F、G、H、k J受交变应力的零件是：B、C、D、E、K、L、利用摩擦

24、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：I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(1)各轴转向如图所示。3轮左旋，4轮右旋。2、3两轮的各分力方向下图所示。Fr3Ft3Ft2Fa2五、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(

25、d1 = 13.835mm)的普通螺栓，螺栓材料的许用拉应力o=180MPa ,螺栓的相对刚度 cb/(cb +cm) =0.5,按紧密性要求，剩余预紧力Fi=1.8 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弓虽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:2；-dF 2 一4 1.3= 20815N.1、计算容器内液体最大压强F2 = F1 F =2.8F.20815F = = 7434N2.8_ 二 D2/4F -. ppmax12Pmax =1.82MPa. TOC o 1-5 h z F0 -F2 - CbF分3、Cb Cm

26、= （20815-0.5 7434）=17098N份2、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= 4000NI,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X= 0.41 , Y= 0.87 ,当 FA/F N。时，为（）区；当NVN。时，为（）区。.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（）。.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。.为改善润滑油在某些方

27、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 TOC o 1-5 h z 即为（）。.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（）。）很大，因此导致传动的）在下。）选择联轴器的型号。.蜗杆传动的主要缺点是齿面间的（）较低、温升较高。.链传动水平布置时，最好（）边在上，（.设计中，应根据被联接轴的转速、（）和（.径向滑动轴承的半径间隙与轴颈半径之比称为（与（）之比称为偏心率名。.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（）个键计管 歼。二、判断题（每小题 1分，共10分）（正确的划，错误的划“X” ）.十字滑块联轴器中的所有元件都是刚性元件

28、，因此属于刚性联轴器。（） TOC o 1-5 h z .两摩擦表面的粗糙度值越小，则越容易实现液体动力润滑。（）.在计算转轴的强度时，安全系数法比当量弯矩法更精确。（）.相啮合的蜗杆和蜗轮的螺旋角必须大小相等，旋向相反。（）.闭式齿轮传动皆须首先按齿面接触强度进行设计计算，确定传动的几何尺寸，然后校核齿根弯曲疲劳强度。.由于链传动不需要张紧力，故作用在轴上的载荷较小。（）.正是由于过载时产生“弹性滑动”，故带传动对传动系统具有保护作用。（）.楔键只能用于单向传动，双向传动时，必须采用两个楔键。（）.性能等级为6.6级的螺栓，其屈服点 Os = 600MPa。（）.机械零件的计算分为设计计算和

29、校核计算，两种计算的目的都是为了防止机械零件在正常使用期限内发生失效。（）三、简答题（每小题 5分，共20分）.简述为什么开式齿轮传动一般不会出现点蚀现象？.对于滚动轴承的轴系固定方式，请解释什么叫“两端固定支承”？.简述形成稳定动压油膜的条件？四、（15分）某轴用一对同型号角接触球轴承支承，受力情况如图所示。已知：内部轴向力 Fs = 0.68Fr, e=0.68。当 We 时，X=1, Y = 0;当旦e 时，X = 0.41, Y = 0.87。FrFr问哪个轴承的寿命低？12A-Fx=900NTFr=4000NFR2=2500N五、（15分）如图所示的螺栓组联接，已知外载荷 F = 5

30、KN,各有关几何尺寸如图所示。试计算受力最大螺栓所受的横向工作载荷Fsmax。60TA六、（20分）设计一个标准直齿圆柱齿轮传动，传动比i= 3.2,允许传动比有不超过 5%的误差。通过强度计算已确定中心距a= 320mm,模数 m3mm,取齿宽系数Wd=1。试确定下列几何尺寸：m、z1、z2、d1、d2、b1、b2。（模数系列:3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、7、8、）一、填空（每空1分，共20分）1,在疲劳曲线上，以循环基数No为界分为两个区：当 NN。时，为（无限寿命区）区；当NVN。时，为（有限寿命区）区。.刚度是指机械零件在载荷作用下抵抗（弹性变形）的能力。零件材料的弹性模量

31、越小，其刚度就越（小）。.润滑油的（油）性越好，则其产生边界膜的能力就越强；（粘度）越大，则其内摩擦阻力就越大。.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（添加剂）。.正是由于（弹性滑动）现象，使带传动的传动比不准确。带传动的主要失效形式为 （打滑）和（带的疲劳破坏）。.蜗杆传动的主要缺点是齿面间的（相对滑动速度）很大，因此导致传动的（效率 ）较低、温升较高。.链传动水平布置时，最好（ 紧边）边在上，（松边）在下。.设计中，应根据被联接轴的转速、（转矩）和（直径）选择联轴器的型号。.径向滑动轴承的半径间隙与轴颈半径之比称为（相对间隙）；而（偏心距）与（半

32、径间隙）之比称为偏心率 8。.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（1.5 ）个键计算。二、判断题（每小题 1分，共10分）（正确的划，错误的划“X” ） TOC o 1-5 h z .十字滑块联轴器中的所有元件都是刚性元件，因此属于刚性联轴器。（x ）.两摩擦表面的粗糙度值越小， 则越容易实现液体动力润滑。（V ）.在计算转轴的强度时，安全系数法比当量弯矩法更精确。（V ）.相啮合的蜗杆和蜗轮的螺旋角必须大小相等， 旋向相反。（X ）.闭式齿轮传动皆须首先按齿面接触强度进行设计计算，确定传动的几何尺寸，然后校核齿根弯曲疲劳强度。（X ）.由于链传动不需要张紧力，故作用在轴

33、上的载荷较小。（V ）.正是由于过载时产生“弹性滑动”，故带传动对传动系统具有保护作用。（X ）.楔键只能用于单向传动，双向传动时，必须采用两个楔键。（x ）.性能等级为6.6级的螺栓，其屈服点 crs = 600MPa。（ X ）.机械零件的计算分为设计计算和校核计算，两种计算的目的都是为了防止机械零件在正常使用期限内发生失效。（V ）三、简答题（每小题 5分，共20分）.简述为什么开式齿轮传动一般不会出现点蚀现象？答：因为在开式齿轮传动中，磨粒磨损的速度比产生点蚀的速度还快，在点蚀形成之前， 齿面的材料已经被磨掉，故而一般不会出现点蚀现象。.对于滚动轴承的轴系固定方式，请解释什么叫“两端固

34、定支承”？答：两端固定支承即为轴上的两个轴承中，一个轴承的固定限制轴向一个方向的串动，另一个轴承的固定限制轴向另一个方向的串动，两个轴承的固定共同限制轴的双向串动。3.答:四、简述形成稳定动压油膜的条件？1)两摩擦表面之间必须能够形成收敛的楔形间隙；2)两摩擦表面之间必须有充足的、具有一定粘度的润滑油；3)两摩擦表面之间必须有足够的相对运动速度。解：(1) Fs1=0.68FR1 = 0.68 父 4000 =2720 (N)Fs2 = 0.68FR2 = 0.68x2500 =1700 (N)(2) Fs2+Fx =1700 + 900=2600 (N) Fs2 =1700 (N)故Fa2

35、= Fs1 -Fx =1820 (N)FA1 = 2720 =。68 = e,则 x = 1, Y=0。FR1 4000则FP1 = fP(X1FR1 +Y1FA1) = fP m(1m40000 x2 72)0= 4000 fp (N)FA2 =1820 =0 728 e 则 x = 0.41, Y = 0.87。FR2 2500则FP2 = fP(X2FR2 Y2FA2) = fP (0.41 2500 0.87 1 8 2)0由于Fp1 Fp2 ,故轴承1的寿命短。1.5分1.5分3分3分3分3分=3500fp (N) 五、解：（1）将f向螺栓组形心平移，同时得转矩T75T=500 X

36、F=5X 10.F 5 10在F作用下，各螺栓所受横向力为Fsi= =1250 (N)3分z 4在T作用下，各螺栓所受横向力也相等，为rT T 2.5 106Fs2 = -2- = = - = 5524.3 ( N)4 分4r 4r 4、802 802显然,1、2两螺栓所受的横向力最大，为F smax=：；Fs12Fs22 -2Fs1Fs2 cos：二 12502 5524.32 - 2 1250 5524.3 cos135= 6469 (N)4分、一 ，、，1 ，k、斛：(1)由 a= m(4+22)得z12取m =5 (mm)(应为标准值)2 320则Z1 + z2 = 1285z2 =

37、iz1 =3.2z1联立(1)、(2)解得 乙=30.472a 2 320. Zz =m m2分2 分2 分Z 9 97.53z2 = 98 TOC o 1-5 h z di =mzi =5x30=150 (mm)2 分d2 =mz2 =5父 98 = 490 (mm)2 分b=Ufdd1 =1e 时，X = 0.41, FrFr2|ORFR21 科Fr1八、（17分）图示为由圆锥齿轮和斜齿圆柱齿轮组成的传动系统。已知：I轴为输入轴,转向如图所示，输出轴功率P5KW,转速n157rpm,各轮齿数为：z1=25,Z2=60,z3=22, Z4=84,设效率为 100%。(1)在图中标出各轮转向，

38、并计算各轴的转矩。(2 )为使2、3两轮的轴向力方向相反，确定并在图中标出3、4两轮的螺旋方向。(3 )在图中标出2、3两轮在啮合点处所受各分力(Ft、Fr、Fx)的方向。四、解：（1）由疲劳曲线方程仃mN=C=rN0得Ni/ 、mN2 =NoI。2i350 = Fs1 =336.6(N)故Fa1 =Fs2 +Fx =1 2 66(N) 3 分Fs1 -Fx =336.6-580 = -243.4(N) v Fs2 =687.6(N)故Fa2 =Fs2 =687.6(N) 3 分 Fa1 :1267.6 =1.36e,故 X1 = 0.41, Y 二 0.87Fr1 935Fpi=f P (X

39、 1 Fri +YiFai) =1.1父(0.41父935 + 0.87父1267.6) = 1634.78 (N)也=6876 =10.36 =e，故 xFR219102=1, Y2 = 0F P2六、解:(1)各轴转向如图所示。i14Z2Z4Z1Z360 84c9.1625 22ini34Z4Z3843.822231口=fP(X2FR2 +Y2FA2) =1.1m(1m1910 + 0m687.6)=2101 (N)n尸必门皿=9.16157 = 1438.12 (rpm)nn =i14nL3.82157 = 599.74 (rpm)(Nm) ccRc -51438.12Ti = 9550

40、一 = 9550 = 33.2niTm(2)=9550”nn= 9550nm=95505= 79.6599.745= 9550 =304.11573轮左旋，4轮右旋。(Nm)(Nm)(3) 2、3两轮的各分力方向如图所示。、选择填空题每空1分，共25分1、按照摩擦界面的润滑状态，可将摩擦分为干摩擦、边界摩擦、液体摩擦和混合摩擦。2、已知某三线螺纹中径为9.5mm,螺距为1mm,则螺纹的导程为 3 mm。3、螺纹连接防松的实质就是防止螺纹副的相对转动。按照防松方法的工作原理可将其分为三类，分别是摩擦防松、机械防松、和永久防松。4、受轴向工作载荷的紧螺栓连接中，螺栓受到的总拉力 F0与预紧力F、残

41、余预紧力F和工作拉力 F之间的关系为 b。a、F0 =F，+ F ;b、Fu _，+Cb；c、F0= F+F。一 Cb Cm5、导向平键的工作面是键的两侧面 ，导向平键连接的主要失效形式是工作面的磨6、V带传动中带工作中最大应力产生在紧边进入小带轮处,其值为仃max =仃1 +bb1 +。0。7、齿轮传动中选取齿宽系数时，一般采用硬齿面齿轮时齿宽系数b采用软齿面齿轮时齿宽系数，齿轮相对于轴承对称布置时的齿宽系数a 齿轮悬臂布置时的齿宽系数。a、大于；b、小于；c、等于。8、一减速齿轮传动，主动轮 1用45号钢调质，从动轮用 45号钢正火，则它们齿面接触应力的关系是 仃H1 b 仃H2,齿根弯曲

42、应力的关系是 rF1 a crF2oa、; b、=;c、。9、按国家标准 GB/292-1993规定，代号为32208的滚动轴承类型为 圆锥滚子 轴承.其 内径为40 mm,其精度为 P0级。10、下列各种联轴器中，属于弹性联轴器的是_d;属于可移式刚性联轴器的是a一；属于固定式刚性联轴器的是_b_和a.万向联轴器；b.凸缘联轴器；c套筒联轴器；d弹性柱销联轴器。11、联轴器和离合器都是用来实现轴与轴之间的连接，传递运动和动力。但联轴器与离合器的主要区别在于联轴器需要在停车后才能实现轴与轴的结合或分离，而离合器 TOC o 1-5 h z 可使工作中的轴随时实现结合或分离。二、问答题每题 6分

43、、计30分1、分别说明普通螺纹、梯形螺纹的特点和应用场合。答：普通螺纹自锁性能好，强度高（2分）,主要用于连接（1分）。梯形螺纹效率比矩形螺纹略低，但牙根强度较高，易于对中，磨损后可以补偿（2分）;在螺旋传动中应用最普遍。（1分）2、分别说明硬齿面闭式齿轮传动和闭式蜗杆传动的主要失效形式与设计准则。答：硬齿面闭式齿轮传动的主要失效形式是齿根弯曲疲劳折断（1分）;其设计准则是按齿根弯曲疲劳强度进行设计，然后校核齿面接触疲劳强度（2分）。闭式蜗杆传动的主要失效形式是齿面胶合、点蚀和磨损（1分）;其设计准则是按齿面接触疲劳强度条件计算蜗杆传动的承载能力，在选择许用应力时适当考虑胶合和磨损的影响，同时

44、应进行热平衡计算（2分）。3、什么是摩擦型带传动中的弹性滑动现象？可否避免？它对带传动有何影响？答：由带的弹性变形而引起带与带轮之间的相对滑动现象称为弹性滑动回生）。弹性滑动是带传动中不可避免的现象（2分）。它会引起以下后果：从动轮的圆周速度总是落后于主动轮的圆周速度，并随载荷变化而变化，导致此传动的传动比不准确。损失一部分能量，降低了传动效率，会使带的温度升高，并引起传动带磨损。（2分）4、齿轮传动中的载荷系数 K为四个系数的乘积， K=KAKvKfKa,分另1J说明Kv和Kp的名 称及引入该系数是为了考虑哪些方面的影响。答：动载系数（1分）Ku考虑由于齿轮制造精度、运转速度等轮齿内部因素引

45、起的附加动载荷影响系数（2分）齿向载荷分布系数（1分）Kb考虑沿齿宽方向载荷分布不均匀对轮齿应力的影响系数（2分）、分析计算题（共 25分）1、在图示电动绞车系统中，件1和2均为斜齿圆柱齿轮，件 3为蜗杆，件4为蜗轮。已知蜗轮蜗杆均为右旋，并且设计时n轴上的齿轮2与蜗杆3的轴向力能够相互抵消一部分，试回答下列问题（共16分）：齿轮1的轮齿螺旋线方向是 旋。（2分）在图中用箭头表示出重物上升时齿轮1和齿轮2的转动方向以及齿轮 2在节点A所受的轴向力Fa2的方向。（4分）重物上升时，在节点B处画出蜗杆3所受的轴向力Fa3、圆周力Ft3和径向力Fr3的方向，在节点B处画出蜗轮4所受的圆周力Ft4的方

46、向。（4分）若起重量 W=50000N,蜗杆头数Z3=2,蜗杆分度圆直径 d3=100mm,蜗轮齿数Z4=60, 模数m=5,卷筒直径D=300mm,传动效率 0.75。试求节点B处Fa3和Fa4的大小。（6 分）齿轮1答: 左旋（2分）。齿轮1、齿轮2的转动方向的方向如图所示 （2分），Fa2的方向如图所示（2分）。各分力方向如图所示。（4分） Fa3 =-匕4 =2T4/d4 =W 父 D/（m m z4 ） = 50000 父 300/（5M 60） =50000 N （3分）（3分） TOC o 1-5 h z Fa4 - -Ft3 -2T3/d3 =2T4/（id3）=WMD/（i

47、Exd3） =50000M300/（300。75m100） =6667 N2、如图所示，某轴由一对7209 AC轴承支承，轴承采用面对面安装形式。已知两轴承径向载荷分别为Fr1=3000N , Fr2=4000N,轴上作用有轴向外载荷 A=1800N。载荷平稳，在 室温下工作，转速 n=1000r/min。该轴承额定动载荷C=29800N ,内部轴向力 S=0.4Fr,e=0.68,当量动载荷系数如下表所示。试计算此对轴承的使用寿命。（9分）Fa/FreFa/Fr S2 故 Fa1=S1=1200N（1 分）Fa2=S+A=3000N（1 分）比较两轴承受力，只需校核轴承2。Fa2/Fr2=0.75e（1 分）P=XF r2+YF a2=0.41*4000+0.87*3000=4250N（1 分）106L =-0-（Cp）3 =5240,5 h（2分）60n一、选择题在一般工作条件下，齿面硬度HBW 350的闭式齿轮传动，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.带传动在工作时产生弹性滑动，是由于【】A .包角a太小B