考試科目：機(jī) 械設(shè)計(jì) 考試時(shí)間:120 分鐘試卷總分100分題號(hào)一二三四五總分得分評(píng)卷 教師得一、簡(jiǎn)答題 （本大題共4小題，總計(jì)26分）分1、齒輪強(qiáng)度計(jì)算中，有哪兩種強(qiáng)度計(jì)算理論？分別針對(duì)哪些失效？若齒輪傳動(dòng)為閉式軟齒面?zhèn)鲃?dòng)，其設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是什么？（ 6分）齒面的接觸疲勞強(qiáng)度和齒根的彎曲疲勞強(qiáng)度的計(jì)算，齒面的接觸疲勞強(qiáng)度針對(duì)于齒面的疲勞點(diǎn)蝕失效和齒根的彎曲疲勞強(qiáng)度針對(duì)于齒根的疲勞折斷。齒輪傳動(dòng)為閉式軟齒面?zhèn)鲃?dòng)，其設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是按齒面的接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，校 核齒根的彎曲疲勞強(qiáng)度。2、連接螺紋能滿足自鎖條件，為什么還要考慮防松？根據(jù)防松原理，防松 分哪幾類？ （8分）因?yàn)樵跊_擊、振動(dòng)、變載以及溫度變化大時(shí)，螺紋副間和支承面間的摩 擦力可能在瞬間減小或消失，不再滿足自鎖條件。這種情況多次重復(fù)，就會(huì) 使聯(lián)接松動(dòng)，導(dǎo)致機(jī)器不能正常工作或發(fā)生嚴(yán)重事故。因此，在設(shè)計(jì)螺紋聯(lián) 接時(shí)，必須考慮防松。根據(jù)防松原理，防松類型分為摩擦防松，機(jī)械防松， 破壞螺紋副關(guān)系防松。3、聯(lián)軸器和離合器的功用是什么？二者的區(qū)別是什么？ （6分）聯(lián)軸器和離合器的功用是聯(lián)接兩軸使之一同回轉(zhuǎn)并傳遞轉(zhuǎn)矩。二者區(qū)別是：用聯(lián)軸器聯(lián)接的兩軸在工作中不能分離，只有在停機(jī)后拆卸零件才能分離兩 軸，而用離合器可以在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中隨時(shí)分離或接合兩軸。4、鏈傳動(dòng)產(chǎn)生動(dòng)載荷的原因是什么？為減小動(dòng)載荷應(yīng)如何選取小鏈輪的齒數(shù)和鏈條節(jié)距？ （ 6分）k薛前進(jìn)速度變化。械：=研不穩(wěn)定.22、睫上下垂直速度變化= 4?刈尸橫向振動(dòng),共振原因值髓產(chǎn)生動(dòng)載荷。工瞬時(shí)嚙合的相對(duì)速度引起沖擊、動(dòng)載荷.4、由于鏈條松弛，起動(dòng)，制動(dòng)，反轉(zhuǎn)，突然超載卸載出現(xiàn)沖擊、動(dòng)裁荷.小鏈輪的齒數(shù)不宜過小和鏈條節(jié)距不宜過大。得二、選擇題（在每題若干個(gè)選項(xiàng)中選出正確的選項(xiàng)填在橫分線上。本大題共12小題，總計(jì)24分）1、當(dāng)兩個(gè)被聯(lián)接件之一太厚，不易制成通孔且需要經(jīng)常拆卸時(shí)，往往采用 B。A.螺栓聯(lián)接B.雙頭螺柱聯(lián)接C.螺釘聯(lián)接2、滾動(dòng)軸承中，為防止軸承發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕，應(yīng)進(jìn)行 A 。A.疲勞壽命計(jì)算B.靜強(qiáng)度計(jì)算C.極限轉(zhuǎn)速驗(yàn)算3、阿基米德蝸桿的 A參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值。A.軸面 B.端面 C.法面4、一對(duì)相嚙合的圓柱齒輪的Zi<Z2 , bi>b2,其齒面接觸應(yīng)力的大小為A. )H1=6 H2 B.6 H1>)H2 C.6 H1< 6 H2A.使結(jié)構(gòu)緊湊5、V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，限制小帶輪的最小直徑主要是為了 BB.限制彎曲應(yīng)力C.限制小帶輪上的包角D.保證帶和帶輪接觸面間有足夠摩擦力6、在齒輪抗彎強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式 m / 2KTi中，應(yīng)代入 c ,dzSA.YFalYSalMiYFa 2YSa2B. TT- F2Y YFalYSal 匕 YFa 2YSa2C.石廠與石廠中大者 F1F 2D.YFalYSal 與 YFa2YSa2 由小老 0H7、鏈傳動(dòng)中，鏈節(jié)數(shù)常選偶數(shù)，是為了使鏈傳動(dòng) B。A.工作平穩(wěn)B.避免過渡鏈節(jié)C.鏈條與鏈輪磨損均勻8、滑動(dòng)軸承中，含油軸承是采用 B 材料制成的。A.硬木B.粉末冶金C.塑料9、承受預(yù)緊力F的緊螺栓聯(lián)接在受軸向工作拉力 F時(shí)，剩余預(yù)緊力為F,C. Fo=F十 F其螺栓所受的總拉力Fo為_ B 。A. Fo = F+ FB. Fo= F 十 F 10、當(dāng)鍵聯(lián)接強(qiáng)度不足時(shí)可采用雙鍵。 使用兩個(gè)平鍵時(shí)要求鍵 D布置B.相隔90A.在同一條直線上C.相隔120D.相隔18011、下列零件的失效中，C不屬于強(qiáng)度問題。A.螺栓斷裂B.齒輪的齒面上發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕C.蝸桿軸產(chǎn)生過大的彎曲變形D.滾動(dòng)軸承套圈的滾道上被壓出深的凹坑12、帶傳動(dòng)發(fā)生打滑總是AA.在小輪上先開始B.在大輪上先開始C.在兩輪上同時(shí)開始D.不定在哪輪先開始 三、分析題（本大題共3小題，總計(jì)20分）分1.如圖所示，1、2是一對(duì)蝸桿蝸輪傳動(dòng)，3、4是一對(duì)斜齒輪傳動(dòng)。已知1為原動(dòng)件，4為輸出件，各輪轉(zhuǎn)向如圖所示。為了使中間軸上蝸輪2和斜齒輪3的軸向力互相抵消一部分，試確定1、2、3、4各輪的旋向；在圖上標(biāo)出2和3所受各力的方向。（10分）1、2、3輪左旋，4輪右旋3、如圖所示為帶傳動(dòng)簡(jiǎn)圖。輪1為主動(dòng)輪。試問:（1）帶傳動(dòng)的主要失效形式有哪些？帶傳動(dòng)工作時(shí)為什么出現(xiàn)彈性滑動(dòng)現(xiàn)象？能否避免彈性滑動(dòng)？（2）帶傳動(dòng)工作時(shí)，帶處于圖中哪一點(diǎn)應(yīng)力最大？最大應(yīng)力 仃max=?（5分）帶傳動(dòng)的主要失效形式有打滑和疲勞斷裂1- max = ；T "-c "-bl要傳遞圓周力，必然會(huì)產(chǎn)生彈性滑動(dòng)）.彈性滑動(dòng)是由拉力差引起的，（只彈性滑動(dòng)是正常的工作現(xiàn)象，不可避免。圖中A點(diǎn)應(yīng)力最大,得四、計(jì)算題 （本大題共2小題，總計(jì)20分）分1、某軸由一對(duì)代號(hào)為30212的圓錐滾子軸承支承，其基本額定動(dòng)載荷C = 97.8 kN。軸承受徑向力Fr1= 6000N, Fr2 =16500N。軸的轉(zhuǎn)速 n =500 r/min,軸上 有軸向力Fa = 3000 N,方向如圖。軸承的其它參數(shù)見附表。動(dòng)載荷系數(shù) fd = 1,溫度系數(shù)ft= 1。試：（1）說明軸承代號(hào)的意義;（2）確定軸承的壽命。（以小時(shí)為單位）（14分）解：3:軸承類型代號(hào)，圓錐滾子軸承；02:尺寸系列代號(hào)（0:寬度系列代號(hào),SFa/Frw eFa/Fr> eeFr 2YXYXY0.40100.41.52:直徑系列代號(hào)）；12:內(nèi)徑系列代號(hào)，內(nèi)徑為60mm;公差等級(jí)為。級(jí)1)求內(nèi)部派生軸向力S1、S2的大小方向Fr1 6000S1=2000 N2Y 2 1.5c Fr2 16500S25500 N2Y 2 1.5方向如圖所示。& +Fa =5000N <S2, 1軸承被“壓緊”，2軸承被“放松”。2)求軸承所受的軸向力Fa1 = S2 - Fa = 2500 NFa2=S2 =5500N,3)軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷據(jù):Fa1/ Fr1= 2500/6000 = 0.417>e = 0.40,得：治=0.4, 丫1 =1.5P1 = fd (X1 Fr1 + Y1 Fa1)= 0.4 X 6000 + 1.5X 2500 = 6150 N據(jù)：Fa2/ Fr2 = 5500/16500 = 0.33 <e,得： % = 1, 丫2 = 0P2 = fd (X2 Fr2 + 丫2 Fa2)= 16500 NP2>P1,用P2計(jì)算軸承壽命。4）計(jì)算軸承壽命L10h= 12562 h106 C y_ 106 父97800:360n P -60 500165002、一牽曳鉤用2個(gè)M10（d1=8.376mm）的普通螺栓固定于機(jī)體上，如圖所示已知接合面間摩擦系數(shù)f =0.15,可靠性系數(shù)Kf=1.2,螺栓材料強(qiáng)度級(jí)別為6.6級(jí)，屈服極限（s=360MPa,安全系數(shù)S=3。試計(jì)算該螺栓組連接允許的最大牽引力Rmax=? （6分）許用應(yīng)力：360/3=120MPa預(yù)緊力為 由公式d 一叮壯可求出預(yù)緊力：F=5083.7NfF zm _ K f R最大牽引力與預(yù)緊力關(guān)系公式為最大牽引力為R=1271N得五、改錯(cuò)題 （本題10分）分試分析如圖所示軸系結(jié)構(gòu)中的錯(cuò)誤，并加以改正。（指出錯(cuò)誤之處，并編上 號(hào)，簡(jiǎn)述其錯(cuò)誤原因，并改正之。）（至少改正 5處）指出錯(cuò)誤之處，并編上號(hào)，簡(jiǎn)述其錯(cuò)誤原因（略）改正為：一、填空題及選擇填空題（27分，每空1分）1 .當(dāng)動(dòng)壓潤(rùn)滑條件不具備，且邊界膜遭破壞時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)流體摩擦、邊界摩擦和干摩擦同時(shí)存在的現(xiàn)象,這種摩擦狀態(tài)稱為 混合摩擦。2 . 一公稱直徑為d=16mm的螺紋副，螺紋頭數(shù)n=2,螺距p=4mm,螺 紋中徑d2=D2=14mm,牙側(cè)角 田15o螺紋副材料的當(dāng)量摩擦系數(shù)f =0.080.10,經(jīng)計(jì)算該螺紋副_a自鎖性要求。a.滿足 b.不滿足3.導(dǎo)向平鍵連接的主要失效形式是工作面的磨損，設(shè)計(jì)時(shí)通過限制工作面間的壓強(qiáng)來進(jìn)行耐磨性計(jì)算:半圓鍵的缺點(diǎn)是鍵梢對(duì)軸強(qiáng)度削弱較大，所以主要適用于軸端。4 .作為標(biāo)準(zhǔn)普通V帶工作面的兩側(cè)面夾角為懺40q相應(yīng)的V帶輪 輪梢的兩側(cè)面夾角則b 。a.大于40o b.小于40o c.等于40Q5 .傳動(dòng)帶所能傳遞的最大有效圓周力 Fmax與初拉力F0、帶在小帶輪 上的包角向、帶與帶輪間白摩擦系數(shù)f等因素有關(guān),它們的值越大， Fmax就越大。當(dāng)傳遞的外載荷超過 最大有效圓周力下的承載能力 時(shí)，帶在帶輪上發(fā)生打滑現(xiàn)象；而且在傳動(dòng)比大于1的情況下，打滑總是先從小帶輪上開始的，其原因是 帶在小帶輪上的包角小于 大帶輪上的包角 （或 帶在大帶輪上的包角大于小帶輪上的包角）。6 .齒輪傳動(dòng)的五種主要失效形式中，最嚴(yán)重、必須避免的失效形式 是輪齒折斷:軟齒面閉式齒輪傳動(dòng)最主要的失效形式是齒面疲勞點(diǎn) 蝕；高速重載齒輪傳動(dòng)易發(fā)生 熱膠合;輪齒的塑性變形常發(fā)生在 齒面材料較軟、低速重載、頻繁起動(dòng)的傳動(dòng)中。7 .下列齒輪參數(shù)中，對(duì)齒形系數(shù) yf沒有影響的是 _e。a.齒數(shù) b.變位系數(shù)c.齒頂高系數(shù) d.壓力角 e.模數(shù)8 .按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/292-93規(guī)定，型號(hào)7212 C/DB軸承的類型為 角接觸球軸 丞，寬度類型為 窄系列、精度等級(jí)為 上0_,公稱接觸角 =15 o9 .對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)的滾動(dòng)軸承，其主要失效形式是 疲勞點(diǎn)蝕,對(duì)于不轉(zhuǎn)動(dòng)、低速 或擺動(dòng)的軸承，主要失效形式是局部塑性變形,對(duì)于高速軸承，發(fā)熱以至膠合是其中要失效形式。10 .滑動(dòng)軸承一般由軸頸、軸瓦、軸承座三者組成，其失效形式主要是 一股合和磨損，主要發(fā)生在軸瓦 上。二、問答題（24分,每小題4分）1 .齒向載荷分布系數(shù)Kb的物理意義是什么？改善齒向載荷分布不均勻狀況 的措施有哪些？Kb物理意義一一考慮沿齒寬方向載荷分布不均勻?qū)嘄X應(yīng)力的影響系數(shù)。（2分）措施：（答出以下7點(diǎn)中3點(diǎn)以下者1分，答出3點(diǎn)以上者2分）1）齒輪的制造和安裝精度T2）軸、軸承及機(jī)體的剛度T3）齒輪在軸上的布置一一合理選擇4）輪齒的寬度一一設(shè)計(jì)時(shí)合理選擇5）采用軟齒面一一通過跑合使載荷均勻6）硬齒面齒輪一一將齒端修薄、或做成鼓形齒7）齒輪要布置在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)矩輸入端的位置。2 .試述齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：以下4點(diǎn)各點(diǎn)1分（1）軟齒面閉式齒輪傳動(dòng)： 通常先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后校核齒根彎 曲疲勞強(qiáng)度。（2）硬齒面式齒輪傳動(dòng)：通常先按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度。（3）高速重載齒輪傳動(dòng)，還可能出現(xiàn)齒面膠合，故需校核齒面膠合強(qiáng)度。（4）開式齒輪傳動(dòng)：目前多是按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，并考慮磨損的影響將 模數(shù)適當(dāng)增大（加大1015%）。3 .按照軸所受載荷類型的不同，軸分為那幾種類型？并分別舉例說明。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：以下3點(diǎn)各點(diǎn)1分，舉例正確合計(jì)1分。（1）僅受彎矩M軸心軸，只起支撐零件作用，如自行車前軸。（2）僅受轉(zhuǎn)矩T軸一一傳動(dòng)軸，只傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩不起支撐作用，如汽車后輪傳 動(dòng)軸。（3）既受彎矩又受轉(zhuǎn)矩的軸一一轉(zhuǎn)軸，既起支撐又起傳運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩作用，如減速器 的輸出軸。4 .給出滾動(dòng)軸承的當(dāng)量靜載荷 P0的定義。當(dāng)量靜載荷是一個(gè)假想載荷，其作用方向與基本額定靜負(fù)荷相同，而在當(dāng)量靜載荷 作用下，軸承的受載最大滾動(dòng)體與滾道接觸處的塑性變形總量與實(shí)際載荷作用下的 塑性變形總量相同。（4分）5 .同滾動(dòng)軸承相比，液體摩擦滑動(dòng)軸承有哪些特點(diǎn)？評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：以下6點(diǎn)中，答出12點(diǎn)2分，答出34點(diǎn)分3分，答出56點(diǎn)4分1）在高速重載下能正常工作，壽命長(zhǎng)；2）精度高；滾動(dòng)軸承工作一段時(shí)間后，旋轉(zhuǎn)精度J3）滑動(dòng)軸承可以做成剖分式的 一能滿足特殊結(jié)構(gòu)需要。如曲軸上的軸承；4）液體摩擦軸承具有很好的緩沖和阻尼作用，可以吸收震動(dòng)，緩和沖擊。5）滑動(dòng)軸承的徑向尺寸比滾動(dòng)軸承的小。6）起動(dòng)摩擦阻力較大。6 .在一些基本假設(shè)條件下，流體形成動(dòng)壓的必要條件是什么？評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：答出1點(diǎn)2分，答出2點(diǎn)3分，答出3點(diǎn)4分1）流體必須流經(jīng)收斂間隙，而且間隙傾角越大則產(chǎn)生的油膜壓力越大。2）流體必須有足夠的速度；3）流體必須是粘性流體。三、分析計(jì)算題（29分，第一小題19分，第二小題10分）1 . 一重物勻速升降裝置采用如圖a所示的電機(jī)+圓柱蝸桿傳動(dòng)系統(tǒng)，已知蝸 桿傳動(dòng)的模數(shù)m =8mm,蝸桿頭數(shù)及分度圓直徑分別為 Zi=1、d產(chǎn)80mm, 蝸輪齒數(shù)22=50,卷筒直徑D=250mm。重物勻速升降的速度 v=40m/min, 最大載重量W為4kN,工況系數(shù)Ka按1.0計(jì)，試分析、計(jì)算提升重物時(shí)的下列問題：1）該裝置以40m/min的速度勻速升起重物1m時(shí)，蝸桿應(yīng)轉(zhuǎn)多少轉(zhuǎn)？并在圖中標(biāo)明蝸桿的轉(zhuǎn)向、蝸輪輪齒旋向、節(jié)點(diǎn)位置處蝸桿及蝸輪的受力 方向。（5分）2）若蝸桿與蝸輪齒面間當(dāng)量摩擦系數(shù) f = 0.18該機(jī)構(gòu)能否自鎖？ （2分）3）若重物W=4kN,傳動(dòng)裝置總的傳動(dòng)效率為 0.5,試計(jì)算出電機(jī)的輸 出轉(zhuǎn)矩Tm應(yīng)是多少？ （ 2分）4）若蝸輪軸采用如圖b所示的兩個(gè)角接觸軸承7209 C支撐形式，L=100mm,蝸桿傳動(dòng)效率。=0.7,卷筒、聯(lián)軸器（連接蝸輪軸與卷筒 軸）、蝸輪軸上軸承的效率合計(jì)為 皿=0.8,軸承7209 C的基本額定動(dòng) 載荷和基本額定靜載荷分別為 C = 29800N、C0= 23800N,其內(nèi)部軸向 力S=0.4Fr,徑向載荷系數(shù)X和軸向載荷系數(shù)Y分別為0.44和1.36 , fT=1.0, fp=1.5,試計(jì)算軸承II的壽命Lh為多少小時(shí)？ （ 10分）圖文重物升降裝置傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖圖b.蝸輪軸的軸承支撐簡(jiǎn)圖1）蝸桿轉(zhuǎn)：1*50/（3.14*D）=50/（3.14*0.25）=63.69（轉(zhuǎn)）（1 分）蝸輪轉(zhuǎn)速：40/（3.14*0.25） =50.96r/min蝸桿轉(zhuǎn)向（1分）、蝸輪輪齒旋向（1分）、蝸輪蝸桿受力分析方向如圖所示（2分）。2）寫出公式得1分，結(jié)論正確得1分。tan =z1m/d1=1 8/80=0.1tan : =f =0.18.tan : tan : v<p結(jié)論：該機(jī)構(gòu)滿足自鎖性條件。3）寫出公式得1.5分，結(jié)論正確得0.5分。W =4kNT卷筒=TW =W，D/2 =4000 M250/2 =500000NmmTW 5 1054Tm = = =2 104 Nmmd 0.5 504）公式、步驟都正確得9分（其中：軸承壽命計(jì)算公式占5分），計(jì)算結(jié)果正確 得1分。=附-O J2 =咂0口 x250 /2 =允ODD0 所kjk空匚=1xLO 0.82T = 2x6.25 x 10 = 3425 xig57T1Z8x50蝸輪軸的受力簡(jiǎn)圖女 2 xa.L7E57 xL0J 0, in3SO-=0.44643 xlO N咒=% =0,44643 xl03ifFrl x / tancj =耳2 tan出=3.125 x tan2cle1 xlO 3 = 1.13741 xlO 3 TT叱=十耳：=V3.1252 -bl .13741 2 xlO5 =1 .059326 xlO3 = 3.32556 k1.03N柏敢的徑向支反型=嗎 m = 口 乂二一”雙小m =1.21635 xlOX212 xLOO輔 3 的徑向支反步 =取一區(qū)=(3 .3255 - 1.21635 )x10 3 = 2 .10921=口原1 =0,4x1,21e35 xlO3 = 0.4S6L54 xlO3 NTf) =0.4尺” =0,4x2.10521 xlO 3 = 0.S436S4 xlO3十%=Q累后卦-+0.44643) xlO3 =0.93297 xl0*W> % =0,843634 xL05N.khm = 5+ 母=口 9及97 xlD押母=吊=0,4S654 x103JT只需計(jì)算軸和的壽命即可.Pfi =尺+ F鞏u = (0.44 X0.S436S4 + 1.36 x0.93297) xlO 3 = 1.64 xlO3N10( frC 10 (1 x29800% 雙 1 祇彳前死60n fFP 60 x 50 .96 1.5x1.64 xlO52 .圖c所示為一托架，20kN的載荷作用在托架寬度方向的對(duì)稱線上，用四個(gè)螺栓將托架連接在一鋼制橫梁上，螺栓的相對(duì)剛度為0.3,螺栓組連接采用普通螺栓連接形式，假設(shè)被連接件都不會(huì)被壓潰，試計(jì)算：1）該螺栓組連接的接合面不出現(xiàn)間隙所需的螺栓預(yù)緊力F至少應(yīng)大于多少？（接合面的抗彎剖面模量 W=12.71X 106mm3） （7分）2）若受力最大螺栓處接合面間的殘余預(yù)緊力F 要保證6956N,計(jì)算該螺栓所需預(yù)緊力F 、所受的總拉力F0。（3分）1）（1）、螺栓組聯(lián)接受力分析：將托架受力 情況分 解成下圖所示的受軸向載荷Q和受傾覆力矩M的兩種基本螺栓組連接情況分別考慮。（2分）0:H式圖c.托架（圖中尺寸單位：mm）（山受傾載荷緊螺檢屐接心）受頸甭力矩的繁蝶栓聯(lián)接（2）計(jì)算受力最大螺栓的工作載荷 F: （1分）Q使每個(gè)螺栓所受的軸向載荷均等，為 F1 =Q = 20000 =5000（N）Z 4傾覆力矩M使左側(cè)兩個(gè)螺栓工作拉力減?。皇褂覀?cè)兩個(gè)螺栓工作拉力增加，其值為:_ Ml max2 二 1“ li2i 16 106 227.54 227.52= 6593.41(N)顯然，軸線右側(cè)兩個(gè)螺栓所受軸向工作載荷最大，均為:F =F1 F2 =11593.41（N）（3）根據(jù)接合面間不出現(xiàn)間隙條件確定螺栓所需的預(yù)緊力F，：（4分）預(yù)緊力F的大小應(yīng)保證接合面在軸線右側(cè)不能出現(xiàn)間隙，即：側(cè)邊界=仃2仃%>04F1220 x (600 - 200)A8800022000AFl _ 4xF _ F 220x600 - 200) - 88000 22000(1-% )2A(1-0.3)x20000220x(600-200)nCH59(XFi)M6xl06打 >%觸 一 丁- 2201血/-20晨 2 Pa12600b曲| 邊界=外尸一159-0 476= 0.05（） > 0乙乙V V.F>（0 159 + 0 476）x22000= 0.635 x22000 = 13970（27）結(jié)論：為保證接合面不出現(xiàn)間隙.螺栓的預(yù)案力至少應(yīng)大于1397。k口2）若 F =6956N,則:（3 分）Fr=產(chǎn)4（1 -）F = 6956 + 0.7 xll593 ,41 = 15071.43（?/） Cq + CqFo = F+ 產(chǎn)”=11593.41+6955 = 18548 .41（JV）四、結(jié)構(gòu)題（20分）1 .試說明實(shí)現(xiàn)軸上零件軸向固定的五種方法，并分別畫出相應(yīng)于各種軸向 固定方法的結(jié)構(gòu)圖；畫出模鍛輪坯、腹板式大齒輪在轉(zhuǎn)軸的軸端實(shí)現(xiàn)軸向 固定與周向固定的結(jié)構(gòu)圖（要求齒輪也要畫出來）。（12分）評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：軸向固定：五種方法每種方法各 0.5分，每畫對(duì)一種結(jié)構(gòu)1分；齒輪（2.5分） 在軸端實(shí)現(xiàn)周向固定（普通平鍵）（1分）和軸向固定（軸肩和軸端擋板）（1分）4.5分。模鍛輪坯腹板式大齒輪在軸端的固定2 .圖d和圖e為凸緣聯(lián)軸器的兩個(gè)半聯(lián)軸器的將兩根軸連接起來的兩種形式的部分結(jié)構(gòu)，請(qǐng)將未畫出的其余部分補(bǔ)全，成為完整的結(jié)構(gòu)。（5分）3 .現(xiàn)有成品一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒輪減速器一臺(tái)，輸入軸與小齒輪采用普通平鍵 連接，軸與小齒輪輪轂配合段軸頸直徑 d=40mm,該軸段長(zhǎng)度l=58mm, 鍵梢長(zhǎng)L=50mm,小齒輪輪轂鍵梢深ti=3.3mm。為得到比現(xiàn)有減速器更大 的減速比，現(xiàn)在需要重新設(shè)計(jì)、更換齒輪。已知重新設(shè)計(jì)得到的齒輪模數(shù) m=3.0mm,小齒輪齒頂圓直徑 da產(chǎn)69mm,齒根圓直徑 %=55.5mm,齒寬 bi=60mm,如果采用該小齒輪，試根據(jù)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行分析：該減速器的輸 入軸是否具有可以繼續(xù)使用的可能性？ （3分）標(biāo)準(zhǔn)答案：該小齒輪能否做成齒輪與軸分開決定了這根輸入軸能否繼續(xù)被使用的首要條件:dfi -de =t1255.5 -40-3.3 =7.75 -3.3 =4.45(mm) ； 2.5m =2.5 3 = 7.5(mm)結(jié)論：按著這根軸設(shè)計(jì)小齒輪輪轂結(jié)構(gòu)必須做成齒輪與軸為一體的軸齒輪形式, 小齒輪，原輸入軸不能繼續(xù)被使用，必須重新設(shè)計(jì)輸入軸。因此，如果采用該選擇題:1 5: BCBDC610: DBDDD填空題:1彎矩，轉(zhuǎn)矩2 深溝球軸承，17 3大于，大齒輪齒寬 b2 4兩側(cè)面，上下面5基孔，基軸6 靜應(yīng)力，變應(yīng)力，循環(huán)變應(yīng)力7三角形螺紋，梯形螺紋，鋸齒形螺紋8開式傳動(dòng)，閉式傳動(dòng)9齒面接觸強(qiáng)度 10齒輪軸二、簡(jiǎn)答題：1. .螺栓聯(lián)接、螺釘聯(lián)接、雙頭螺柱聯(lián)接、緊定螺釘聯(lián)接。2. 降低螺栓總拉伸載荷的變化范圍；改善螺紋牙間的載荷分布；減小應(yīng)力集中；避免或減小附加應(yīng)力。3. 閉式蝸桿傳動(dòng)的功率損耗包括三部分：輪齒嚙合的功率損耗，軸承中摩擦損耗和攪動(dòng)箱體內(nèi)潤(rùn)滑油的油阻損耗。4. 適于中心矩較大的場(chǎng)合；，,，1分帶具有良好的擾性，可緩和沖擊、吸收振動(dòng)；，,，1分過載時(shí)帶與帶輪間會(huì)出現(xiàn)打滑，打滑雖使傳動(dòng)失效，當(dāng)可防止損壞其他零件；,2分結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉，,，1分5. 鏈板疲勞破壞；，,，1分滾子套筒的沖擊疲勞破壞；，,，1分銷軸與套筒的膠合；，,，1分鏈條較鏈磨損；，,，1分過載拉斷。，,，1分6. 調(diào)心球軸承、調(diào)心滾子軸承、圓錐滾子軸承、推力球軸承、深溝球軸承、角接觸球軸承、推力圓柱滾子軸承、圓柱滾子軸承、滾針軸承等。，,，0.5分五、結(jié)構(gòu)改錯(cuò)題：共八處錯(cuò)誤