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1、 《機械設(shè)計》 一、選擇填空 1. 當(dāng)被聯(lián)接件之一的厚度較大，且零件需要經(jīng)常拆卸的場合，應(yīng)采用 。 (a)普通螺栓聯(lián)接；(b)螺釘聯(lián)接；(c)雙頭螺柱聯(lián)接；(d) 緊定螺釘聯(lián)接。 2. 用公式驗算平鍵聯(lián)接的擠壓強度時，許用擠壓應(yīng)力[sp]應(yīng)按 的材料確定。 (a)鍵；(b) 軸；(c) 輪轂；(d) 鍵、軸、輪轂中的弱者。 3.齒輪傳動中，輪齒的齒面點蝕通常首先發(fā)生在 表面。 (a) 齒頂頂部；(b) 靠近節(jié)線的齒頂；(c) 靠近節(jié)線的齒根；(d) 齒根根部。 4. 以Z表示齒輪的齒數(shù)，在查取齒形系數(shù)YFa時，

2、斜齒輪按ZV = 查??；錐齒輪按ZV = 查取。 (a) Z/cosd；(b) Z/cos2d；(c) Z/cos3d；(d ) Z/cosb；(e)Z/cos2b；(f)Z/cos3b。 5. 直齒圓錐齒輪傳動強度計算一般按 的當(dāng)量園柱齒輪傳動進行。 (a) 大端；(b) 距大端0.4b處；(c) 齒寬中點處；(d) 小端。 6. 兩軸交錯角為900的阿基米德蝸桿傳動，在 上蝸桿與蝸輪的嚙合相當(dāng)于漸開線齒輪與齒條的嚙合。 ( a) 法面；(b) 端面；(c) 中間平面；(d) 蝸桿軸的橫截面。 二、填空

3、 1. 齒輪的齒根彎曲疲勞強度計算中，齒形系數(shù)YFa主要與齒輪的 和 有關(guān)。 2. 角接觸軸承的接觸角α是指 和 之間的夾角。 3. 受剪螺栓用公式 進行擠壓強度驗算時，取 作計算對象。 4. 普通平鍵聯(lián)接工作時，鍵的 為工作面，鍵的

4、 為非工作面。 5. V帶傳動的主要失效形式是 。 6. 閉式蝸桿傳動的功率損耗包括傳動嚙合效率、 和 三項。 7. 軸上零件的軸向定位與固定方法中能用于較大軸向力的有 、 (任填兩項)。 三、問答

5、題 1. 在使用條件下，單根V帶所能傳遞的功率，式中、、的名稱是什么？為什么要引入它們？ 2. 三角形螺紋具有自鎖性能，但對于重要螺紋聯(lián)接為什么還要防松？按工作原理分有哪三種防松方法？各舉一例說明。 四、分析題 1 受力分析 如圖所示，已知蝸桿1為主動件，圓錐齒輪Z5的轉(zhuǎn)向為n3，要求： Z5 Z4 n2 Z2 Z3 Z1（ 旋） n1 II III n3 （1） 按II、III兩軸上的軸承受外加軸向 載荷較小的條件確定蝸桿軸I的轉(zhuǎn)向（在圖 上n1處畫箭頭表示）；

6、 （2） 在圖上畫出蝸輪Z2和斜齒輪Z3、Z4 齒的旋向，并用文字（右或左）在圖上（ 旋） 的位置標(biāo)出蝸桿齒的旋向； （3） 在圖上畫出蝸輪Z2和斜齒輪Z3、Z4在 嚙合處的Ft、Fa、Fr的方向（畫在“O”處）。 2 應(yīng)力分析 如圖所示V帶傳動，輪1為主動輪。試在圖上畫出帶的應(yīng)力分布、寫出最大應(yīng)力表達式并標(biāo)出最大應(yīng)力發(fā)生位置。 五、計算題 1. 有一對外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動，已知條件為：小齒輪齒數(shù)Z1=30；傳動比i =2；模數(shù)m =3mm；齒輪寬度b1=85 mm、b2=80 mm

7、；輸入軸轉(zhuǎn)速n1=1000 r/min；輸入軸功率P1=20 kW；載荷系數(shù)k=1.6；；齒輪材料的許用接觸應(yīng)力為[sH]1=500 MPa、[sH]2=400 MPa。試校核該齒輪傳動的接觸疲勞強度是否滿足要求。 計算公式: mm 2. 如圖所示一對7307AC型滾動軸承，其受力大小及作用位置如圖所示。軸轉(zhuǎn)速n = 1000r/min，載荷平穩(wěn)(fp=1.1)，常溫下工作，要求： (1) 求Ⅰ、Ⅱ軸承所受軸向載荷Fa1、Fa2； (2) 計算軸承使用壽命。 I II FA=1000N Fr1=4000N Fr2=2000N （注：軸承e、X、

8、Y的數(shù)值查附表，內(nèi)部軸向力S的計算公式如附表所示，基本額定動負荷Cr = 33400N） 附 表 Fa/Fr e Fa/Fr > e e FS X Y X Y 0.68 0.68Fr 1 0 0.41 0.87 《機械設(shè)計》 一、選擇填空 1. 工程中常見的聯(lián)接螺紋是 三角螺紋。 (a)右旋單線；(b) 左旋單線；(c) 右旋雙線；(d) 左旋雙線。 2.平鍵聯(lián)接中，鍵的工作面是 。 (a)上下面；(b) 兩側(cè)面；(c) 上下面和兩側(cè)面；(d) 兩頭的端面。 3.閉式齒輪傳

9、動中，輪齒的齒面點蝕(接觸疲勞磨損)通常首先發(fā)生在 表面。 (a) 齒頂頂部；(b) 靠近節(jié)線的齒頂；(c) 靠近節(jié)線的齒根；(d) 齒根根部。 4. 與齒輪傳動相比，蝸桿傳動的主要缺點是 。 (a) 傳動比大；(b) 效率低；(c) 傳動尺寸大；(d) 蝸桿的支撐剛性差。 5. 直齒圓錐齒輪傳動強度計算一般按 的當(dāng)量圓柱齒輪傳動進行。 (a) 大端；(b) 距大端0.4b處；(c) 齒寬中點處；(d) 小端。 6. 兩軸交錯角為900的阿基米德蝸桿傳動，其蝸輪與蝸桿的嚙合在 上相當(dāng)于漸開線齒輪與齒條的嚙

10、合。 ( a) 法面；(b) 端面；(c) 中間平面；(d) 蝸桿軸的橫截面。 二、填空 1. 螺栓組聯(lián)接受橫向外載荷作用，若采用鉸制孔用螺栓聯(lián)接，則靠 ___________________ ___________________來傳遞載荷。 2. 設(shè)計平鍵聯(lián)接時，鍵的截面尺寸（）是根據(jù) 確定的。 3. 帶傳動的主要失效形式是 、 。 4. 齒輪的齒根彎曲疲勞強度計算公式中，齒形系數(shù)Y

11、Fa主要與齒輪的 和 有關(guān)。 5. 閉式蝸桿傳動的傳動效率包括：傳動的嚙合效率、 和 三項。 6.軸上零件常用的軸向定位與固定方法有 、 (任填兩項)。 7. 按許用彎曲應(yīng)力計算法設(shè)計軸的直徑時，當(dāng)量彎矩公式中引入應(yīng)力校正系

12、數(shù)是因為 。 三、問答題 1. 緊螺栓連接的強度可按純拉伸計算，但需將拉力增大30%，為什么？ 2. 在相當(dāng)?shù)臈l件下，為什么V帶所能傳遞的功率大于平帶？ 3. 在設(shè)計軟齒面齒輪傳動時，常使大小齒輪的齒面硬度相差幾十個HB單位，應(yīng)使哪個齒輪硬？為什么？ 4. 聯(lián)軸器和離合器的功用有哪些主要的相同與不同之處？ 四、計算題 1. 一軸承架用4只普通螺栓和機座聯(lián)接，軸承架受向上的載荷P作用。已知：螺栓預(yù)緊力為；相對

13、剛度為；接合面的許用擠壓應(yīng)力為[σp]；聯(lián)接的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖示, 螺栓危險剖面的計算直徑為dc；螺栓的許用拉應(yīng)力為[σ]。要求： 1）.說明聯(lián)接可能出現(xiàn)的失效形式； 2）.對應(yīng)列出聯(lián)接正常工作條件的表達式。 2. 有一對外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動，已知條件為：小齒輪齒數(shù)Z1=28；Z2 =83；模數(shù)m =3.5mm；齒輪寬度b1=85 mm、b2=80 mm；輸入軸轉(zhuǎn)速n1=955 r/min；輸入軸功率P1=10 kW；載荷系數(shù)k=1.2；；齒輪材料的許用接觸應(yīng)力為[sH]1=470 MPa、[sH]

14、2=330 MPa。試校核該齒輪傳動的接觸疲勞強度是否合格。 計算公式: mm 3. 如圖一對7207AC型滾動軸承，其受力大小及作用位置如圖所示。軸轉(zhuǎn)速n = 800 r/min，載荷平穩(wěn)(fd=1.2)，常溫下工作，要求： (1) 求Ⅰ、Ⅱ軸承所受軸向載荷Fa1、Fa2； (2) 計算軸承使用壽命L10h。 [注：軸承e、X、Y的數(shù)值查附表，（內(nèi)部）附加軸向力Fs的計算公式如附表所示，基本額定動負荷Cr = 22500N] I II FA=800N Fr1=2000N Fr2=1000N

15、 附 表 Fa/Fr e Fa/Fr > e e FS X Y X Y 0.68 0.68Fr 1 0 0.41 0.87 五、分析題 1．受力分析：圖示為電動機驅(qū)動的帶傳動和錐——柱齒輪傳動系統(tǒng)的水平布置圖，要求在圖上標(biāo)出： (1) 由帶傳動的特性確定各軸轉(zhuǎn)向； (2) 為使減速器中間軸（Ⅲ軸）受軸向力較小，試確定斜齒輪3、4的螺旋角方向； (3) 確定齒輪1、4的受力方向（用分力箭頭Ft、Fr、Fa表示在嚙合點處，垂直指向紙面用、垂直離開紙面用⊙表示）。 2．結(jié)構(gòu)

16、分析：如圖，若不考慮潤滑問題的影響，并忽略倒角和圓角等細節(jié)。1）試按示例1所示，標(biāo)明并指出軸系結(jié)構(gòu)中的其他錯誤(指出六個以上的錯誤得滿分)。2）說明該軸系的軸向支承形式為哪種？ 示例： 1——左軸承外圈無軸向固定。 《機械設(shè)計》補充題 單項選擇題 1. 機械設(shè)計課程主要研究的對象是____。 A. 通用機械零部件 B. 各類機械零部件 C. 專用機械零部件 D. 標(biāo)準(zhǔn)機械零部件 2. 在計算零件強度時，若實際安全系數(shù)遠大于許可安全系數(shù)，則____。 A. 零件強度不夠 B. 零件強度足夠，且材料消耗少 C. 零件

17、強度足夠，但零件重量過大 D. 零件強度不夠，且材料消耗多 3. 螺紋的公稱直徑（管螺紋例外）是指其____。 A. 大徑d B. 中徑d2 C. 小徑d1 D. 當(dāng)量直徑d0 4. 連接螺紋多用____螺紋是由于存在楔面摩擦，自鎖性好。 A. 梯形 B. 三角形 C. 鋸齒形 D. 矩形 5. 當(dāng)兩個被連接件之一太厚，不宜制成通孔，且連接需要經(jīng)常拆裝時，適宜采用____連接。 A. 螺栓 B. 螺釘 C. 雙頭螺柱 D. 緊定螺釘 6. 僅受預(yù)緊力F0作用的緊螺栓聯(lián)接，其螺栓的計算應(yīng)力為σ=1.3F0/（πd12/

18、4），式中將拉應(yīng)力增大30%的原因是考慮 。 A. 安裝時可能產(chǎn)生的偏心載荷 B. 載荷可能有波動 C. 拉伸和扭轉(zhuǎn)的復(fù)合作用 D. 螺栓材料的機械性能不穩(wěn)定 7. 平鍵連接中的平鍵截面尺寸bh是按____選定的。 A. 轉(zhuǎn)矩T B. 功率P C. 軸徑d D. 三種選取方法都有 8. 鍵的長度尺寸確定的方法是____確定。 A. 僅按輪轂寬度 B. 按輪轂寬度和標(biāo)準(zhǔn)系列 C. 經(jīng)強度校核后再按標(biāo)準(zhǔn)系列 D. 按軸的長度 9. 楔鍵連接的缺點是____。 A. 鍵的

19、斜面加工困難 B. 鍵安裝時易損 C. 鍵裝入鍵槽后，在輪轂中產(chǎn)生初應(yīng)力 D. 軸和軸上零件的對中性差 10. 在V帶傳動設(shè)計中，根據(jù)帶輪軸傳遞的轉(zhuǎn)矩，可以選定V帶的____。 A. 材料 B. 型號 C. 基準(zhǔn)長度 D. 根數(shù) 11. 帶傳動在工作時產(chǎn)生彈性滑動，原因之一是 。 A. 包角α1太小 B. 初拉力F0太小 C. 緊邊與松邊拉力不等 D. 傳動過載 12. 普通V帶傳動中，小帶輪包角α1應(yīng)不小于120，主要是為了 。 A. 減小彈性滑動 B. 減小離心拉

20、應(yīng)力 C. 減小彎曲應(yīng)力 D. 增大摩擦力 13. V帶在減速傳動過程中，帶的最大應(yīng)力發(fā)生在 。 A. V帶離開大帶輪處 B. V帶繞上大帶輪處 C. V帶離開小帶輪處 D. V帶繞上小帶輪處 14. 帶傳動產(chǎn)生打滑的原因是 。. A. 緊邊拉力F1大于摩擦力極限值 B. 松邊拉力F2大于摩擦力極限值 C. 有效圓周力Fe大于摩擦力極限值 D. （F1+F2）/2大于摩擦力極限值 15 設(shè)計V帶傳動時，為防止_____，應(yīng)限制小帶輪的最小直徑。 A. 帶內(nèi)的彎曲應(yīng)力過大 B. 小帶輪上的包角過小C.

21、 帶的離心力過大 D.帶的長度過長 16. 滾子鏈中，滾子的作用是 。 A. 緩和沖擊 B. 減輕套筒與輪齒間的磨損 C. 提高鏈的破壞載荷 D. 保證鏈條與輪齒間的良好嚙合 17. 鏈傳動中，若大鏈輪的齒數(shù)過多，其后果是 。 A 鏈條磨損加快 B. 鏈傳動噪音增大 C. 鏈磨損后，容易脫鏈 D. 鏈傳動的動載荷增大 18. 齒形鏈比滾子鏈適用于高速傳動，這是因為它 。 A. 工作平穩(wěn)，抗沖擊 B. 節(jié)距相同時，重量較輕 C. 成本較低 D. 可以采用齒

22、數(shù)很少的鏈輪 19. 齒輪傳動中，輪齒的齒面疲勞點蝕，通常首先發(fā)生在 。 A. 齒頂部分 B. 靠近節(jié)線的齒頂部分 C. 齒根部分 D. 靠近節(jié)線的齒根部分 20. 一對相嚙合的圓柱齒輪的Z2＞Z1，b1＞b2，兩者的接觸應(yīng)力大小關(guān)系是 。 A. σH1＜σH2 B. σH1＞σH2 C. σH1= σH2 D. 很難確定 21. 一對圓柱齒輪，在確定大小齒輪的寬度時，通常把小齒輪的齒寬設(shè)計得比大齒輪大一些，其主要目的是 。 A. 提高嚙合效率 B. 為了強度需要和便于安裝

23、 C. 為了使傳動平穩(wěn) D. 為了使小齒輪的彎曲強度與大齒輪相近 22. 齒輪彎曲疲勞強度計算中的齒形系數(shù)與____ 無關(guān)。 A. 模數(shù) B. 齒數(shù) C. 當(dāng)量齒數(shù) D. 變位系數(shù) 23. 一對斜齒圓柱齒輪傳動中，____ 的計算值不應(yīng)圓整。 A. 分度圓直徑 B. 輪齒寬度 C. 傳動中心距 D. 齒數(shù) 24. 標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動中，查取齒形系數(shù)數(shù)值時，應(yīng)按____ 。 A. 法面模數(shù) B. 齒寬 C. 實際齒數(shù) D. 當(dāng)量齒數(shù) 25. 在潤滑良好的條件下，為提高蝸桿

24、傳動的嚙合效率，應(yīng)采用 。 A. 大直徑的蝸桿 B. 單頭蝸桿 C. 多頭蝸桿 D. 較多的蝸輪齒數(shù) 26. 普通圓柱蝸桿中，在中間平面上具有直線齒廓的蝸桿是 。 A. 阿基米德蝸桿 B. 漸開線蝸桿 C. 法向直廓蝸桿 D. 錐面包絡(luò)蝸桿 27. 在蝸桿傳動設(shè)計中，GB規(guī)定蝸桿直徑與模數(shù)配對使用，其目的在于 。 A. 容易實現(xiàn)傳動中心距的標(biāo)準(zhǔn)化 B. 便于蝸桿尺寸計算 C. 提高蝸桿剛度 D. 減少蝸輪滾刀數(shù)目，有利于刀具標(biāo)準(zhǔn)化 28. 蝸桿傳動中比

25、較理想的配對材料組合是 。 A. 鋼—青銅 B. 鋼—鑄鐵 C. 鋼—鋼 D. 鋼—鋁合金 29. 工作時只承受彎矩，不傳遞轉(zhuǎn)矩的軸，被稱為 。 A. 心軸 B. 轉(zhuǎn)軸 C. 傳動軸 D. 固定軸 30. 在轉(zhuǎn)軸的初步設(shè)計中，初定軸的直徑是按 確定。 A. 彎曲強度 B. 扭轉(zhuǎn)強度 C. 軸段的長度 D. 軸段上零件的孔徑 31. 不完全液體潤滑滑動軸承，驗算壓強pv≤[pv]的目的在于避免軸承產(chǎn)生 。 A. 過度磨損 B. 塑性變形 C. 疲勞破壞 D. 溫升

26、過高而膠合 32. 驗算滑動軸承最小油膜厚度hmin的目的是 。 A. 確定軸承是否能獲得液體摩擦 B. 控制軸承的發(fā)熱量 C. 計算軸承內(nèi)部的摩擦阻力 D. 控制軸承的壓強p 33. 動壓滑動軸承能建立油壓的條件中，不必要的條件是＿＿。 A. 軸頸和軸承間構(gòu)成楔形間隙 B. 充分供應(yīng)潤滑油 C. 軸頸和軸承表面之間有相對滑動 D. 潤滑油的溫度不超過50度 34. 巴氏合金是用來制造 。 A. 單層金屬軸瓦 B. 雙層或多層金屬軸瓦 C. 含油軸承軸瓦 D. 非金屬軸瓦 35. 在正常情況下，滾動軸

27、承的主要失效形式為 。 A. 滾動體與滾道的工作面上產(chǎn)生疲勞點蝕 B. 滾動體碎裂 C. 滾道磨損 D. 滾動體與套圈之間發(fā)生膠合 36. 滾動軸承的基本額定壽命是指一批同規(guī)格的軸承在規(guī)定的試驗條件下運轉(zhuǎn)，其中 軸承發(fā)生破壞時所達到的壽命。 A. 1% B. 5% C. 10% D. 15% 37. 一根轉(zhuǎn)軸采用一對滾動軸承支承，其承受載荷為徑向力和較大的軸向力，并且沖擊和振動較大。因此宜選擇____。 A. 深溝球軸承 B. 角接觸球軸承 C. 圓錐滾子

28、軸承 D. 圓柱滾子軸承 38. 滾動軸承內(nèi)圈與軸的配合以及外圈與座孔的配合， 。 A. 全部采用基軸制 B. 內(nèi)圈與軸采用基軸制，外圈與座孔采用基孔制 C. 全部采用基孔制 D. 內(nèi)圈與軸采用基孔制，外圈與座孔采用基軸制 39. 型號22126滾動軸承的內(nèi)徑d 為 。 A. 6mm B. 26mm C. 126mm D. 130mm 40. 滾動軸承采用軸向預(yù)緊的主要目的是 。 A. 降低運轉(zhuǎn)噪音 B. 提高運轉(zhuǎn)精度 C. 提高承載能力 D. 防止軸的軸向竄動 41. 若轉(zhuǎn)軸在

29、載荷作用下彎曲變形較大或兩軸承座孔不能保證良好的同軸度，則宜選用____。 A. 深溝球軸承 B. 圓柱滾子軸承 C. 調(diào)心滾子軸承 D. 推力球軸承 42. 按彎扭合成計算軸的強度時，式中α是為了考慮扭矩與彎矩所產(chǎn)生的應(yīng)力 。 A. 方向不同 B. 循環(huán)特性可能不同 C. 類型不同 D. 位置不同 43. 采用_____措施不能有效地改善軸的剛度。 A. 改用高強度合金鋼 B. 改變軸的直徑 C. 改變軸的支撐位置 D. 改變軸的結(jié)構(gòu) 44. 設(shè)計減速器中的軸，其一般設(shè)計步驟為＿＿。 A. 先進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，再按轉(zhuǎn)矩、彎曲

30、應(yīng)力和安全系數(shù)校核 B. 按彎曲應(yīng)力初算軸徑，再進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，最后校核轉(zhuǎn)矩和安全系數(shù) C. 根據(jù)安全系數(shù)定出軸徑和長度，冉校核轉(zhuǎn)矩和彎曲應(yīng)力 D. 按轉(zhuǎn)矩初估軸徑，再進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，最后校核彎曲應(yīng)力和安全系數(shù) 45. 轉(zhuǎn)動的軸，受不變的載荷，其所受的彎曲應(yīng)力的性質(zhì)為＿＿。 A. 脈動循環(huán) B. 對稱循環(huán) C. 靜應(yīng)力 D. 非對稱循環(huán) 46. 聯(lián)軸器與離合器的主要作用是 。 A. 緩和沖擊和振動 B. 補償兩軸的不同心度或熱膨脹 C. 傳遞轉(zhuǎn)矩 D. 防止機器過載 47. 在下列聯(lián)軸器中，能補償兩軸的相對位移，

31、并能緩和沖擊、吸收振動的是 。 A. 凸緣聯(lián)軸器 B. 滑塊聯(lián)軸器 C. 萬向聯(lián)軸器 D. 彈性套柱銷聯(lián)軸器 48. 滑塊聯(lián)軸器是一種 。 A. 剛性聯(lián)軸器B. 有彈性元件的撓性聯(lián)軸器C. 無彈性元件的撓性聯(lián)軸器 D. 安全聯(lián)軸器 49. 彈性柱銷聯(lián)軸器是一種 。 A. 剛性聯(lián)軸器 B. 有非金屬彈性元件的撓性聯(lián)軸器 C. 無金屬彈性元件的撓性聯(lián)軸器 D. 安全聯(lián)軸器 50. 帶、齒輪和鏈組成的減速傳動系統(tǒng)，其合理傳動連接順序應(yīng)當(dāng)是 。 A. 帶→齒輪→鏈

32、→輸出 B. 鏈→齒輪→帶→輸出 C. 齒輪→帶→鏈→輸出 D. 帶→鏈→齒輪→輸出 計算與分析 1. 某托架上有一緊螺栓連接（M10，d1= 8.376mm，許用應(yīng)力[σ]=120MPa），已知螺栓剛度為Cb，托架剛度為Cm，且Cm=4Cb，螺栓受到的預(yù)緊力F0=4000N，軸向工作載荷F=2800N， 試校核螺栓強度。 2. 某高壓容器的緊螺栓連接，為了氣密性的要求，螺栓工作時的殘余預(yù)緊力F1 =2500N?，F(xiàn)知在承載前的單個螺栓與容器的受力變形線圖如下所示。試求： （1）螺栓受到的預(yù)緊力F0的大??？并圖上標(biāo)示。 （2）螺栓工作時承受的軸向工作載荷（外載荷）F

33、？并圖上標(biāo)示。 （3）該容器連接處漏氣時，螺栓軸向工作載荷Fmax達到多少？并圖上標(biāo)示。 （4）若該連接選用了螺栓M16（d1=13.835mm，許用應(yīng)力[σ]=100MPa），請校核螺栓強度。 3. 某壓力容器蓋用均勻分布的12個M16（d1=13.835mm）普通螺栓連接，螺栓材料的[σ]=180MPa，螺栓相對剛度為0.5，按氣密性要求，每個螺栓殘余預(yù)緊力F1 = 1.8F，F(xiàn)為螺栓的軸向工作載荷。試計算該螺栓連接允許的最大壓強Pmax及每個螺栓所需的預(yù)緊力F0。 4. 已知某單級外嚙合直齒圓柱齒輪減速器中一對齒輪的參數(shù)如下：

34、 齒數(shù) 模數(shù) 齒寬 許用接觸應(yīng)力 小齒輪 Z1=24 m=2.5mm b1=65mm [σH]1=560MPa 大齒輪 Z2=101 m=2.5mm b2=60mm [σH]2=520MPa 若工作時小齒輪的轉(zhuǎn)速n1=955r/min，載荷系數(shù)K=1.1，ZEZH=474.5，試按接觸疲勞強度計算該減速器能夠傳遞的最大功率Pmax 5. 某單級外嚙合直齒圓柱齒輪減速傳動，已知主動小齒輪上的扭矩T1=104 Nmm，齒寬b=d1，載荷系數(shù)K=1.2，傳動比i = 4，ZEZH=474.5，[σH]1=600MPa，[σH]2=500MPa，試按接觸疲勞強度

35、計算該齒輪傳動的最小中心距amin 。 6. 某直齒圓柱齒輪齒條傳動。已知工作轉(zhuǎn)矩T=53055N.mm，m=4mm，齒輪Z=73，b1=84mm，齒條b2=78mm，載荷系數(shù)K=1.2，ZEZH=474.5，試計算接觸應(yīng)力。 7. 已知某軸的軸頸直徑d=100mm，工作轉(zhuǎn)速n=1440 r/min，承受徑向工作載荷F=37000N，軸上徑向滑動軸承寬度B=200mm，相對間隙ψ=0.002，潤滑油的粘度η=0.036Pa.s，許用油膜厚度[h]= 0.08mm。問：該滑動軸承工作時能否實現(xiàn)液體動壓潤滑？ 8. 如圖所示為蝸桿傳動和圓錐齒輪傳動的組合。已知輸出軸上的錐

36、齒輪Z4的轉(zhuǎn)向n。 a) 欲使中間軸上的軸向力能部分抵消，試確定蝸桿旋向和蝸桿的轉(zhuǎn)向； b) 在圖中標(biāo)出各輪的軸向力的方向。 9. 如圖所示為斜齒輪傳動和蝸桿傳動的組合。已知動力由斜齒輪1輸入，蝸輪4輸出，轉(zhuǎn)向如圖。 a) 為使中間軸軸向力較小，請合理確定斜齒輪1、2和蝸桿的旋向； b) 在圖中標(biāo)出各輪的軸向力的方向。 10. 圖示某減速器主軸采用一對30204軸承，軸承1和2上的徑向載荷分別為Fr1=1531N，F(xiàn)r2=884N，軸向外載荷FA= 400N（方向如圖）。已知軸承參數(shù)如下表，軸承工作轉(zhuǎn)速n=1

37、440 r/min，fp=1.2，ft=1，要求軸承的壽命不低于10000小時，試校核該對軸承是否適用。 30204型 e Fa/Fr≤e Fa/Fr＞e C S=0.294Fr 0.36 X=1 Y=0 X=0.4 Y=1.7 15800N 11. 圖示軸系兩端采用一對7306AC軸承。軸承參數(shù)如下： 7306AC e Fa/Fr≤e Fa/Fr＞e S=0.7Fr 0.7 X=1 Y=0 X=0.41 Y=0.85 已知軸上徑向工作載荷FR1=1504N，F(xiàn)R2=2926N，軸向工作載荷FA=870N，F(xiàn)A方向及有關(guān)尺寸如圖所示

38、，fp=1.2。試解答： （1） 判斷軸承是“壓緊”還是“放松”； （2） 兩軸承的當(dāng)量動載荷P1和P2； （3） 判斷哪個軸承的壽命長。 結(jié) 構(gòu) 指 錯 題 （忽略軸上的過渡圓角、倒角、越程槽及中心孔等次要結(jié)構(gòu)設(shè)計） 考試課程名稱： 機械設(shè)計標(biāo)答奇評分標(biāo)準(zhǔn) 學(xué)時： 60 考試方式：閉卷，筆試 考試內(nèi)容： 1．是非判斷題（你認為命題正確的，請在答題紙上寫好題號后面打√，否則畫；每題2分，共10

39、分） （1）細牙普通螺紋，牙細不耐磨，容易滑扣，所以自鎖性能不如粗牙普通螺紋。（ ） （2）直齒圓柱齒輪傳動中節(jié)圓與分度圓永遠相等。（ ） （3）齒輪的載荷變化較大、齒寬系數(shù)較大，齒輪在軸上相對于軸承為非對稱布置時，其載荷系數(shù)應(yīng)取大些。（ √ ） （4）對于受軸向變載荷的緊螺栓連接, 在限定螺栓總拉力的條件下,提高螺栓疲勞強度的有效措施為同時增加螺栓和被連接件的剛度。( ) （5）滾動軸承的基本額定動載荷是指在此載荷作用下軸承工作106轉(zhuǎn)時，軸承的90%不發(fā)生疲勞點蝕。（ √ ） 2．單項選擇題（每小題2分，共2分，多選不得分） （1）靜聯(lián)接的平鍵聯(lián)接，其主要失效

40、形式是 B 。 A、工作面扭曲； B、鍵工作面壓潰； C、工作面磨損； D、鍵拉斷。 （2）帶傳動中，選擇V帶的型號是根據(jù) C 。 A、小帶輪直徑； B、轉(zhuǎn)速； C、計算功率和小帶輪轉(zhuǎn)速； D、傳遞功率。 （3）帶、齒輪與鏈組成傳動系統(tǒng)，其傳動鏈接順序應(yīng)當(dāng)____A__． Ａ、帶→齒輪→鏈傳動→輸出　　　Ｂ、鏈→齒輪→帶傳動→輸出 Ｃ、齒輪→帶→鏈傳動→輸出 (4)開式齒輪傳動的主要失效形式是

41、C 。 A、輪齒疲勞折斷； B、齒面點蝕； C、齒面磨損； D、齒面膠合; E、齒面塑性變形。 (5)鏈傳動中，限制大鏈輪齒數(shù)不超過120是為了防止 A 發(fā)生。 A、跳齒或脫鏈； B、疲勞破壞； C、磨損； D、膠合。 （6）標(biāo)準(zhǔn)齒輪的齒形系數(shù) 的大小主要取決于 D 。 A、齒輪的模數(shù)； B、齒輪的精度； C、齒輪的寬度；

42、D、齒輪的齒數(shù)、。 （7）齒寬系數(shù)在 A 情況下可取較大值. A、齒輪在軸上為懸臂布置； B、齒輪在軸上非對稱布置于兩支承之間； C、齒輪對稱布置于剛性軸的兩支承之間。 （8）驗算滑動軸承最小油膜厚度的目的是 A 。 A、確定軸承是否能獲得完全的液體摩擦；B、控制軸承的耗油； C、計算軸承內(nèi)部的摩擦阻力； D、量控制軸承的發(fā)熱量。 （9）按基本額定動負荷選定的滾動軸承，在預(yù)定的使用期限內(nèi)其破壞率最大為 B 。 A、1% ； B、 10%、； C、5

43、% ； D、 50%； (10)某45鋼的軸剛度不足，可采取 C 措施來提高其剛度。 A、用40Cr鋼代替； B、淬火 ； C、增大軸的尺寸； D、提高材料的抗腐蝕性能。 3.簡答題（每小題6，共30） （1） 公稱尺寸相同的粗牙螺紋和細牙螺紋的螺桿和螺紋牙的強度是否相同?各適用于什么場合? （2）鏈傳動設(shè)計中，選擇節(jié)距p、小鏈輪齒數(shù)和鏈速v對傳動各有何影響? （3） 根據(jù)液體動壓潤滑的一維雷諾方程式: =6)/ 指出形成能夠承受外載荷的液體動壓油膜的基本條件。 （

44、4）在設(shè)計V帶傳動時，為什么要限制其最小中心距和最大傳動比？ （5）聯(lián)軸器與離合器的工作原理有何相同點與不同點？ 4．分析題（10分） 如題4圖斜齒圓柱齒輪與蝸桿傳動組成的兩級傳動，Ⅰ軸為輸入軸，蝸桿螺 旋線為右旋，轉(zhuǎn)向nⅡ如圖所示。要求： （1）確定Ⅰ、Ⅲ軸的轉(zhuǎn)動方向； （2）若要使Ⅱ軸上所受軸向力互相抵消一部分，試決定齒輪1、2及蝸輪螺旋線方向； （3）在圖中用箭頭畫出Ⅱ軸上齒輪2與蝸桿3所受各力（Ft 、Fr 、Fa）的方向。 Ⅰ Ft3 Fa3 Fr3 Ⅲ 4 nⅢ nⅠ 1 Ft2 Fr2 Fa2 n

45、Ⅱ 2 Ⅱ 3 題4 圖解 1 2 nⅡ Ⅱ Ⅰ 4 Ⅲ 題-4圖 考試課程名稱： 機械設(shè)計 標(biāo)答及評分標(biāo)準(zhǔn) 學(xué)時： 56 考試方式：閉卷，筆試 考試內(nèi)容： 5．計算題（每題10分，共20分） （1）一牽曳鉤用2個M10（d1=8.376mm）的普通螺栓固定于機體上，如題5（1）圖所示。已知接合面間的摩擦系數(shù)f=0.15，螺栓材料為Q235鋼(σS=24OMPa 、S=1.35)，試求螺栓組聯(lián)接允許的最大牽引力R 。 題5-（1）圖 FR1 FR2 Fa 題5－

46、（2） 圖 （2）如5（2）圖所示軸上面對面安裝有一對7308AC軸承，已知：軸的轉(zhuǎn)速n＝750 r/min，F(xiàn)R1＝5500 N，F(xiàn)R2 ＝ 3000 N。軸上的外部軸向載荷Fa=3500 N，常溫下工作，載荷有輕微沖擊（f P = 1.2）。試計算軸承的壽命（注：7308AC軸承的基本額定動載荷Cr = 38.5 kN，內(nèi)部軸向力FS = 0.7R，軸向載荷影響系數(shù)e = 0.68，當(dāng)FA/FR ≤ e時X = 1，Y = 0；FA/FR＞e時X = 0.41，Y = 0.87）。 6．指出研卷題6圖中結(jié)構(gòu)錯誤和不合理之處，并作簡明注釋。如：①、缺少調(diào)整墊片，已

47、知齒輪用油潤滑，軸承用脂潤滑。（10分） ① 題6圖 3。簡答題(每小題6分,30分) （1）不相同。 粗牙螺紋的螺紋聯(lián)接強度比較高,而和細牙螺紋的螺桿聯(lián)接強度比較高。粗牙螺紋用于一般常用的聯(lián)接,沒有特殊要求；細牙螺紋用于要求聯(lián)接的可靠性能比較高或要求自鎖的場合,用于受變載荷、沖擊、振動載荷的聯(lián)接,還可以由于一些薄壁、微調(diào)機構(gòu)。 （2） 鏈傳動中，節(jié)距p越大，鏈的尺寸、重量和承載能力就越大；但節(jié)距p越大，多邊形效應(yīng)越明顯，產(chǎn)生的沖擊、振動和噪聲越大。小鏈輪齒數(shù)Z1影響傳動的平穩(wěn)性和使用壽命； 小鏈輪齒數(shù)Z1越少，運動速度的不均勻

48、性和動載荷越大； 小鏈輪齒數(shù)Z1過多， 大鏈輪齒數(shù)Z2也隨之增大，輪廓尺寸和重量增加，易產(chǎn)生跳齒和脫鏈。鏈速v影響傳動的平穩(wěn)性和使用壽命；鏈速v越高， 多邊形效應(yīng)越明顯，相應(yīng)動載荷也越大。 （3） ①兩相對滑動表面具有收斂的楔形間隙； ②相對滑動速度足夠大(即v0)，并且使液體由大口帶入小口； ③ 流體（潤滑油）必須有一定的粘度(即 ),且供油要充分. （4） 中心距ɑ小，則包角減小，傳動能力降低；同時，中心距ɑ小，帶的長度就短，在帶速一定時，帶的應(yīng)力變化加快，使帶的疲勞強度降低。中心距過大，將引起嚴重抖動。在中心距一定條件下，傳動比大，小帶輪包角減小，傳動能力下降。 （5） 聯(lián)軸器

49、和離合器主要是用來聯(lián)接兩回轉(zhuǎn)軸以傳遞運動和轉(zhuǎn)矩的機械裝置。不同之處在于，聯(lián)軸器聯(lián)接的兩軸必須在停轉(zhuǎn)并經(jīng)過拆卸才能使它們分離；而離合器則可使兩軸在工作時隨時接合與分離。 6．計算題（20分） （1）①求預(yù)緊力F′： 由σS =240MPa，S=1.35，則許用拉應(yīng)力： [σ]= σS /S =240/1.35 MPa=178 MPa ， 根據(jù)螺栓強度條件： 1.3F′/（π/4）≤[σ] MPa 得： F′=[σ]π/（41.3）=178 π8.3762/5.2 N =7535 N ②求牽引力R： 由聯(lián)接接合面靜力平衡條件得： R=F′fzm/=75

50、350.1521/1.2 N=1883.8 N （取=1.2） FS1 FS2 題6－（2）解 圖 FR1 FR2 Fa （2）① 求兩軸承的內(nèi)部軸向力FS： FS1 = 0.7FR1=0.75500 N = 3850 N FS2 = 0.7FR2=0.73000 N = 2100 N ②求兩軸承的總軸向力FA： ∵ FS1 + Fa = 3850 + 3500 N = 7350 N ＞ FS2 = 2100 N ∴ FA1（松）= FS1 = 3850 N FA2（緊） = FS1 + Fa = 7350 N

51、 ③ 求兩軸承的當(dāng)量動載荷P： ∵ FA1 / FR1 = 3850/5500 = 0.7＞e = 0.68 ， ∴ X1 = 0.41，Y1 = 0.87 P1 = fP（FR1X1 + Y1 FA1）= 1.2（0.415500 + 0.873850）N = 6725.4 N ∵ FA2/ FR2= 7350/3000 = 2.45＞e = 0.68 ， ∴ X2 = 0.41，Y2 = 0.87 P2 = fP（X2 FR2 + Y2 FA2）= 1.2（0.413000 + 0.877350）N = 9149.4 N

52、 ④求軸承的壽命：因 P2＞P1 ， 只須計算2軸承的壽命Lh2 。 h = 1655.739 h 6．．①、缺少調(diào)整墊片。 ②軸承蓋的透孔要大些，不能與轉(zhuǎn)軸接觸； ③該軸段不應(yīng)選用軸套定位，應(yīng)該設(shè)計軸肩； ④套筒外徑較大，要低于軸承內(nèi)圈外徑； ⑤該段軸頭太長，不能保證定位； ⑥軸端擋圈不能與軸端接觸，要確保軸端擋圈擋住錐齒輪； ⑦套杯右面的孔徑太小，左軸承外圈無法拆卸； ⑧套杯外圈中間部分直徑可小些，減少精加工面； ① ② ⑨ ⑦ ⑥ ⑤ ④ ③ ⑧ 題6圖解 ⑨套杯內(nèi)圈中間部分直徑可大些，減少精加工面。 26 教學(xué)f