机械设计考试试题

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o

2、三角形螺纹的牙型角a=60,适用于,而梯形螺纹的牙型角a=

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（bXh）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,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o

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犍d布置。（1分）

A在同一直线上；B相隔90°;C.相隔120°；D相隔180°

4、普通平键联接强度校核的内容主要是ao

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和小链轮齿数心-定时,.应该限制_匚。

A.小链轮的转速m；B.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。

8、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Q—。

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」»

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,40mm

三、计算题（38分）

1、（15分）图3-1示螺栓联接中，采用两个M20的普通螺栓，其许用拉应力[o]=160N/

mm2,联接件接合面间摩擦系数f=0.20,防滑系数鼠=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

F>S

f琼2亚星/可得0~fZi

（4分）

4x1"―辿回旦

_12-L0」「rd、，7々XK

螺栓危险截面的强度条件为叫于是得（4分中八…八八，

F=nW狂・z•i

#Xi7.294」*160X0.2X2X2

=19273.75、

5.2XL2（5分）

图3T

2、（13分）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n=0.8,m=8,

右旋蜗杆，试计算：（14分）

⑴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。

t

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Fn=1650N和Fm=3500N。外加轴

向力Fae=1020N。（1）若派生轴向力R=0.7Fr,试计算两个轴承实际受到的轴向我

荷Fai和Fa2o

［解］Fdl=O.7Frl=0.7X1650=1155N

方向向右

Fd2=0.7Fr2=0.7X3500=2450N（2分）

方向向左

Fdl十Fae=1155十1020=2175<

故轴承1为压紧端，轴承2为放松端。

Fal=Fd2-Fae=2450T020N=1430（2分）

Fa2=Fd2=2450N（2分）

心一乙---•-•

Fae

《八F”11430、F.t22450八

rrt16J0FTZ3J00

所以P十匕见）

=0.42X1650+0.84X1430=1894、

2=/p（X2Fr24-Y2F,J2）-0.42X35004-0.84X2430=3511N

图3-3

四、分析题（20分）

i.do分）如图4-1传动系统，要求轴n、in上的轴向力抵消一部分，试确定:

1）蜗轮6的转向；

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。

答案1、大，中，74%。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、Bo2、D»3、1）。4、A»5、D。6、A。7、D。8、B。9、C»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

p>———

可得

fF.ZiNKsF°-fZi（4分）

4XL3%y」一回且

螺栓危险截面的强度条件为叫于是得（4分”、…人、

r_W/•z•i

F“L—572元

nX17,2942X160X0.2X2X2

=19273.75、

5.2X1.2（5分）

2、（13分）［解］

1）电机转向箭头向上；（1分）

2）蜗杆受各力方向如图（3分）

⑶丁।=9550000

=98454、•rnm

27\2X98454

F02=El-3077N

mq8X8（3分）

_2TM_2x98454x30x0.8Fr2=Ft2•tana=9845tan20

“-mz2-8x603583N（3分）

3、（14分）

［解］Fd1=0.7Fr1=0.7X1650=1155N（2分）

方向向右

Fd2=0.7Fr2=0.7X3500=2450N（2分）

方向向左

Fdl十Fae=1155十1020=2175<Fd2

故轴承1为压紧端，轴承2为放松端。

Fal=Fd2-Fae=2450-1020N=1430（2分）

Fa2=Fd2=2450N（2分）

1430F“Z2450

—0.7>e（3分）

1650FrZ3500

=0.42X1650+0.84X1430=1894、

=/r（X2Fr24-Y2F,J2）-0.42X3500+0.84X2430=351IN

（3分）

四、分析题（26分）

1.（12分）（1）蜗轮6的转向为逆时针方向；

（2分）

⑵齿轮3左旋，齿轮4右旋，蜗杆5右旋，蜗

轮6右旋；（4分）

（3）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。

①轴的右端面应缩到联轴器端面内1〜2mm,轴

端挡圈压到联轴器端面上，与轴端面留有间隙；

②联轴器与透盖不能接触，联轴器应右移；

③联轴器与轴配合直径应小一点，形成轴肩定

位；(b)

④联轴器处联接平键与蜗轮处联接平键应在一

条线.匕键与毂孔键槽底面间应有间隙；

⑤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1〜2n皿：

⑥与蜗轮轮毂配合轴颈长度应比轮毂长短1〜2mm,轴颈右端面缩进去；

⑦左轴承内圈不能被轴环全挡住，轴环左部轴径减小至内圈厚度的2/3左右；⑧透盖和

闷盖外圆外侧应倒角，与箱体间均应有调整垫片。⑨轴的左端伸出轴承内圈过长，应缩

短一点。

1、50%o2、处联接、昵、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、壹、小。6、接触强度、弯曲强度、驾

曲强度、接触强度。7、祖回、王回、丕回、王回。8、轴承效率n?、搅油效率X、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=,适用于传动。

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、和离

心拉应力，最大应力发生在弯曲应力O

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,按弯曲强度

校核；硬齿面闭式齿轮传动一般按弯曲强度设计,按接触强度

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不同。

8、蜗杆传动的总效率包括啮合效率n1、效率和效率。其中啮合效率n

1=，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、心抽、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。

二、单项选择题(每选项1分，共11分)1、Ao2、Bo3、Ao4、Do5、C»6、D»7、

A、Bo8、B»9、Bo10、Bo

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CmB.减小Cb.增大CmC.增大Cb和CmD.减

小Cb和Cm

3、在螺栓连接设计中，若被连接件为铸件，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，影响齿形系数丫尸的主要几何参数是K_____。

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Mn=4mm,齿数Zi=20,螺旋角B=14°32'2”，

齿宽也=80,b2=75mm,则该传动的齿宽系数6d等于——D。

A.0.852B.0.88C.0.8D.0.907

7、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

局轴的A而不能提身轴的B。

A.强度B.刚度

8、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」3—。

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」。

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/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F。和轴向工作载荷作用的紧螺栓连接，已知预紧力F°=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F尸?乘馀预紧力F产?在预紧力F。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心"为多少？

5o=尸+--~rF=1000+0.5x1000=1500N

Cb+

F"=F，_（I_）F=1000-0.5X1000=500N

或F"=Fo-F=1500-1000=500N

为保证被连接件间不出现缝隙，则F"n0。

由F"=F*-（1-,二）尸三。得

Fw------吟-=/嗯=2000N

._Q1-0.5

5+牖

所以max=2000N

2、（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=8mm,蜗杆头数力

=1,蜗杆分度圆直径di=80mm,蜗轮齿数Z2=40,卷筒直径D=200mm,蜗杆与蜗轮间的

当量摩擦系数f\=0.03,轴承和卷简中的摩擦损失等于6%,问：

（1）欲使重物W匕HTm,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,手摇手柄时施加的力F=100N,手柄转臂的长度L应是多少？

3、（10分）某轴系部件采用•对

7208AC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F“=

1000N,F..2=2060N,作用于轴上的轴

向载荷R=880N,轴承内部轴向力一

与径向载荷阵的关系为R=0.68Fr,

试求轴承轴向载荷口和

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Fal和氢的方向。

(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)在图中啮合处标出蜗杆和蜗轮所受各分力的方向。

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、巡。2、处雌、昵、3。3、9、JO、姐。4、松紧边拉力

产生的拉应力、离心拉应力、弯曲应力。5、偶、壹、小。6、接触强度、弯曲强度、

曲强度、接触强度。7、祖国、丕回、丕回、丕回。8、轴承效率H?、搅油效率如、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、A。2、Bo3、A,4、D。5、C。6、D,7、A、B。8、B。9、B。10、B»

三、计算题（38分）1.（15分）

（5分）ClirF=1000+0.5x1000=1500N

F2=FO+7-

（5分）F|=F0-（I-=1000-0.5X1000=500N

Cb+Cin

或，F|=F2-F=1500-1000=500N

为保证被连接件间不出现缝隙，则F,±0。

由F产F2-（1-户得

Cb+Gm

Fo1（Y¥）

（5分）Fw----r—=?A<=2000N

._Cb1-0.5

6+Cm

所以Fg,=2000N

2、（13分）［解］⑴i=z2/z,=40

设重物上升Im,手柄应转x转，则

HD4=1ooo

I

]000.1000

x=—7TxI63.7r

71U7tx200

（5分）

手柄的转动方向3示于图中（3分）

（2）求手柄长度小传动总效率为

L（1_6%）”。⑼X=冷人）=°，*荷5霏7岛=6329

因72=卬刍"1=包，且%=切了1，故

W-=irjLF

,WD_5OOPx200"八

L-2S尸=2x40x0.329x100=非°mm

总效率2分,L3分）

3、（10分）［解］7208c轴承的a=15°,内部轴向力F«=0.4F,,

Fdl=0.4F,,=0.4X1000=400N2分）

方向如解所示向左

=0.4F"=0.4X2060=824N1

（2分）

方向如图所示向右右旋丁

Fa十F,、=824十880=1704>Fdl:一

故轴承1为压紧端，轴承2为放松端。输U1\

Fa-%十R=1704N（3分）

=Fd2=824N（3

分）

四、分析题（20分）

1.（11分）（1）在图中啮合处齿轮1-E—X------

和齿轮2所受轴向力F,i和心的方向

如图（2分）。

（2）蜗杆3轮齿的螺旋线方向，一1

蜗轮4轮齿的螺旋线方向及其转动方（b）

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，己知蜗杆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、蜗杆的螺旋生

（3）蜗轮2和蜗杆3所受各分）

（注：要求蜗轮2与蜗杆3的轴三X----------------1Y

11

U\3

题八图

答：

(1)联轴器的键1应采用C型键联接，同时，健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

(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.如图所示蜗杆蜗轮一级斜齿圆柱齿轮传动，I轴为输入轴，已知蜗杆1的转向々和蜗

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II所受的轴向力可抵消■•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所受的圆周力尸门、工3和轴向

力F«2、工3的方向。(4分)

(1)齿轮2、4的如图所示。(2)3轮右旋，4轮左旋。

（3）2、3两轮的各分力方向下图所示。

Rq«~^)Ft2

-、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a।太小B.初拉力F。太小

C,紧边与松边拉力不等D.传动过载

3、在-•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和增加齿数备

B.增大节距P和减小齿数力

C.减小节距P和减小齿数各

D.减小节距P和增加齿数Zi

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。

A.6208B.N208

C.30208D.51208

5、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

Do

A.凸缘联轴器B.齿式联轴器

C.万向联轴器D.弹性套柱销联轴器

6、带传动张紧的目的是D

A.减轻带的弹性滑动B.提高带的寿命

C.改变带的运动方向D.使带具有一定的初拉力

其螺栓的计算应力。a=13%，将拉应力增

7、仅受预紧力F'作用的紧螺栓联接,

//

30%的原因是考虑C-

A.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HBSW350的闭式钢制齿轮传动，通常的主要失效形式

为

B。

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Zz>Zi,bi>b2,其接触应力的大小关系拈C。

A.。水oH2B.oHI>。it；

C.。“尸。电D.可能相等，也可能不等

10、斜齿圆柱齿轮的法面模数m.与端面模数m,的关系式，应该是鼠。

A.m„=mtsin3B.m„=nit/cos3

C.m„=mtcosBD.m„=mtcosa

11、齿轮传动中，轮齿的齿面疲劳点蚀通常首先发生在

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，②必须成对使用。

①.深沟球轴承②.圆锥滚子轴承

③.推力球轴承④.圆柱滚子轴承

13、联接螺纹主要要求③。

①效率高②平稳性好③自锁性好④加工方便

14、带传动的主要失效形式是

①弹性滑动②冲击载荷下传动带拉断③磨损④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

①轮齿折断②齿面疲劳点蚀③齿面胶合

④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

①电动机fafb-c-运输带②电动机一bfafc-运输带

③电动机一Cfa—b-运输带④电动机—■b-'Cfa-*运输带

17、选择平键的剖面尺寸(bXh)是根据①-

①轴的直径②传递的扭矩③轴的转速④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②。

①越低②越高③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。

①扭转强度②弯曲强度③轴段的长度④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，若主动轮圆周速度为VI,从动轮圆周速度为V2,带的线速度为V,则三

者关系是：VI>V>V2。

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m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

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的传动装置，蜗杆为主动件，若蜗杆1的

转动方向如图中外所示，蜗杆齿的螺旋线方向为右旋。

试分析：

（1）为使中间轴1所受的轴向力能抵消•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

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

7?,=1200N,是=2050N,笈=880N,转速k5000r/min,运转中受中等冲击，预期寿命〃=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0.1R；对70000AC

型轴承，占0.68；当4/ae时，X=0.4KY=0.87；当4/左（?时，X=l、Y=0；左=1；6=1.5；

7307AC轴承的径向额定动载荷C=32800N。）（14分）

61用sQ

飞o

解：（1）先计算轴承1、2的轴向力4、&

两个70000AC型轴承的内部轴向力为

S,=0.77?,=0.7x1200=840N

S2=0.7/?2=0.7x2050=1435N

因为

S,+FA=840+880=1720N>52

所以

A2=S,+FA=1720N,A=S1=840N

(2)计算轴承1、2的当量动我荷：

70000AC型轴承e=0.68,而

840

4=0.7>0.68

反1200

1720

&------=0.84>0.68

瓦2050

所以先=0.41、YFO.87；XE.41、Y2=0.87«故径向当量动载荷为

《=0.41x1200+0.87x840=1222.8N

鸟=0.41x2050+0.85x1720=2302.5N

（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2>凡故应以轴承2的径向当量动载荷P2为计算

依据。

—竿=号气窄与20对;29130.05N

因为C2<C,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F,=720N,径向

外载荷Fr=2400N（对称布置），n=1440r/min,fF=1.2,夕=1。额定动载荷C=29500N,

额定静载荷C0=18000N,求该对轴承的寿命。

求（1）两轴承的轴向力Ai、Az（4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）

Fr

A/CoeA/R>e

Xy错误!”未找到引用源。

0.0250.220.562.0

0.040.241.8

0.070.271.6

题四——图3

解：«=^=1200N

(1)4=F“》4=0。

(2)4/K=0.04,e=0.24,Ai/RrQ.6>e%=0.56,ZFI.8,g,左0

片x^y/；A=1968N,R=1200NP、>凡轴承1危险

io6(f,CY

⑶L,60x〃1£7j=2256h

-、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）0

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.带传动一—►齿轮传动-*链传动

B.链传动一—齿轮传动-—＞带传动

C.带传动—链传动f齿轮传动

D.链传弗-f带传动一f齿轮传动

6.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

C、防止螺纹副的相对转动D、增加螺纹联接的刚度

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

8.齿面硬度HBW350HBs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

9.不完全液体润滑滑动轴承，验算是为了防止轴承（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采用

A)。

A.两端固定B.两端游动

c.•端固定・•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d取标准，其目的是

(B)o

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）o

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（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

D、不确定

二、标准件（4题共12分，每小题3分）

1、请按GB/T5781-2000标准标注出：公称直径为16mm、长60mm全螺纹六角头螺栓；并

按GB/T41-2000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M16x60GB/T5781-2000

螺母M16GB/T41-2000

2、请按GB/T1096-2003标准标注出：宽为18mm、高为11mm、长为100mm圆头普通

平键；按GB/T119-2000标准标注出：直径为10mm,长为100nrn,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18x100GB/T1096-2003

销10x100GB/T119-2000

3、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/P4

6308/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:A1000GB/T11544-1997

（2）链：08A—1—88GB/T1243—2006（注:此链的节距为0.5英寸）

（1）A1000GB/T11544-1997：基准长度为1000mm的A型普通V带。

（2）08A—1—88GB/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、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.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、I）、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：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£、轴向力工和径向力工的方向。（4

（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。

五、计算题（2题共20分，每小题10分）

1、•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（4=13.835mm）的普通螺栓，螺栓材料的许用

拉应力㈤=180M&,螺栓的相对刚度分/@,+或）=0.5,按紧密性要求，剩余预紧

力6=1.83/，P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pmm及每个螺栓连接所需的预紧力F.。

1、计算每个螺栓允许的最大总拉力:

上㈤叫2

........................2分

2一4x1.3

广万/>/4

F=-------1分

12

P7L82M巴.........................1分

2分

3、

=(20815-0.5X7434)=17098N......................1分

2、F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

径向载荷分别为尸町=2000N,及2=4000即轴上作用的轴向外加载荷吊=1000N,轴承内

部附加轴向力4的计算为吊=0.7FR,当轴承的轴向载荷与径向载荷之比>e时,

X=0.41,Y=0.87,当We,X=l,Y=0,e=0.68,载荷系数fv=1.0,试计算:

（1）两个轴承的轴向载荷FAI、FAZ;2）两个轴承的当量动载荷巴、P2o

%31=0.n7l0=0.7x20