1、    機械設(shè)計課程試題（七） 一填空題（本大題共  5 小題，每小題2分，總計 10 分 ）1、已知減速直齒錐齒輪傳動，大齒輪所受三個分力的大小分別為：2360N，272N，816N，試分別指出：Ft2_N，F(xiàn)a2_N，F(xiàn)r2_N。2、V帶（三角帶）的截面尺寸越大，則帶輪的最小直徑應(yīng)越_。3、牌號為N68的潤滑油表示其_0C時的_粘度為        。4、一個圓錐滾子軸承寬度系列為窄系列，直徑系列為中系列，內(nèi)徑為50mm，公差等級為P0級，其代號為_；。5、當聯(lián)軸器型式選

2、定以后，在同一類型而尺寸大小不同的一系列聯(lián)軸器型號中，選出所需型號應(yīng)考慮：（1）_；（2）_；（3）_。二分析題（本大題共  2 小題，每小題6分，總計 12 分 ）1、注出下列普通平鍵的有效接觸長度2、一對閉式軟齒面直齒輪傳動，其齒數(shù)與模數(shù)有兩種方案：a）m=4mm，z1=20，z2=60；b）m=2mm，z1=40，z2=120，其它參數(shù)都一樣。試問：1）兩種方案的接觸強度和彎曲強度是否相同？2）若兩種方案的彎曲強度都能滿足，則哪種方案比較好？三結(jié)構(gòu)題（15 分 ）        改正下圖所示的結(jié)構(gòu)錯誤（指出錯

3、誤，并將正確的結(jié)構(gòu)畫在軸心線下側(cè)）四計算題（本大題共 4 小題，總計 40 分）1、本小題8分剛性凸緣聯(lián)軸器用6個普通螺栓聯(lián)接，螺栓均勻分布在D155?mm的圓周上，接合面摩擦系數(shù)m=0.12，摩擦傳力的可靠性系數(shù)（防滑系數(shù)）。若聯(lián)軸器傳遞的轉(zhuǎn)矩T1500?N×m，問每個螺栓預(yù)緊力F應(yīng)為多大？2、本小題10分用繩索通過吊環(huán)螺釘起重，繩索受最大拉力,螺釘剛度與被聯(lián)接件剛度之比，試求：1）為使螺釘頭與重物接觸面不離縫，螺釘?shù)淖钚☆A(yù)緊力；2）若預(yù)緊力為10kN，工作螺釘?shù)氖Ｓ囝A(yù)緊力為多少？3、本小題8分某標準蝸桿傳動，傳動比為20，蝸輪齒數(shù)z240，模數(shù)m=4mm，蝸桿分度圓直徑d1=40

4、mm，求蝸輪螺旋角b及中心距a。4、本小題14分一圓錐圓柱齒輪減速器高速軸的支承布置結(jié)構(gòu)如圖所示，選擇一對角接觸球軸承7214C支撐，已求得左軸承的徑向載荷Fr1=7000N ，右軸承的徑向載荷Fr2=1200N，軸受軸向載荷FA=FX=4000N，軸的轉(zhuǎn)速n=1500rpm，載荷平穩(wěn)，要求壽命Lh108000小時，該軸承是否合用？（已查得7214C軸承的C=89628N，判斷系數(shù)e=0.5，X=0.4，Y=1.4 ）。五大型題（本大題共 2 小題，總計 23 分）1、本小題12分一對斜齒圓柱齒輪傳動，由強度設(shè)計得：mn=3mm，z1=25，z2=75，b=8°06342。已知：傳遞

5、的功率P170kW，轉(zhuǎn)速n1=750r/min。求從動輪所受各分力（忽略摩擦損失），并在圖中示出各分力的方向。2、本小題11分圖示傳動中，蝸桿傳動為標準傳動：m=5mm，d1=50mm，z1=3(右旋)，z240；標準斜齒輪傳動：mn=5mm，z3=20，z4=50，要求使軸II的軸向力相互抵消，不計摩擦，蝸桿主動，試求：1）斜齒輪3、4的螺旋線方向。2）螺旋角b的大小。機械設(shè)計課程試題（七）參考答案一.    填空題（本大題共  5 小題，每小題 2分，總計 10 分 ）1、2360，816，2722、大3、40，運動，厘斯4、30310。5、（1）傳

6、遞扭矩（2）載荷性質(zhì)（3）軸直徑要求二.    分析題（本大題共  2 小題，每小題 6分，總計 12 分 ）      1、2、1）兩種方案的接觸強度相同，彎曲強度不同，a方案彎曲強度較高。2）b方案較好。在滿足彎曲疲勞強度的基礎(chǔ)上將模數(shù)取得小些，齒數(shù)增多使重合度增加，改善了傳動平穩(wěn)性和載荷分配情況。m小，滑動速度小，降低了磨損和膠合的可能性，同時也節(jié)省材料。 三.    結(jié)構(gòu)題（15 分 ）  略 四.    計

7、算題（本大題共 4 小題，總計40 分 ）1、本小題8分，故       2、本小題10分1）螺釘頭與重物接觸面不離縫，應(yīng)使剩余預(yù)緊力故得螺釘最小預(yù)緊力2）預(yù)緊力F10 kN，則工作螺釘剩余預(yù)緊力3、本小題8分1）蝸輪螺旋角等于蝸桿導(dǎo)程角，故2）4、本小題14分求附加軸向力Fs1、Fs2  Fs1=1.25×Fr2×tg=1.25×7000×tg15°=2345N Fs2=1.25×Fr1×tg=1.25×1200×tg15°

8、=402N     2) 求軸承軸向力支反力Fa1、Fa2:     因為  Fs2+ Fx=402+4000=4402> Fs1=2345N         Fa1= Fs2+ Fx=402+4000=4402N(被壓緊)                 Fa2

9、:= Fs2=402(被放松)求P1、P2：Fa1/ Fr1=4402/7000=0.629e=0.5P1=fd(X Fr1+Y Fa1)=1×(0.4×7000+1.4×4402)=8962.8NFa2/ Fr2=402/1200=0.335e=0.5P2= fd×Fr2=1×1200=1200NP1P2    Lh10=8000h合用五.    大型題（本大題共 2 小題，總計 23 分 ）       1、本小題12分&

10、#160;       2、本小題11分1）斜齒輪3為右旋，斜齒輪4為左旋。2），因為，所以，機械設(shè)計課程試題（八） 一、填空與選擇填空題：(每空2分, 共15分)1、用于聯(lián)接的螺紋是（         ），其原因是（                  ）：2、受軸向工作載荷F作

11、用的緊螺栓聯(lián)接，螺栓和被聯(lián)接件的剛度分別為和，其預(yù)緊力為，則剩余預(yù)緊力為（                       ）；3、形成流體動壓潤滑的必要條件是（                  

12、60;       ）、（                                ）和（            

13、                        ）；4、直齒圓錐齒輪的強度可近似按（                       

14、  ）強度進行計算；5、阿基米德蝸桿傳動在（         ）面上的模數(shù)m和壓力角取a取標準；在該平面內(nèi)，蝸桿與蝸輪的嚙合相當于（                   ）與（             

15、;       ）的嚙合；6、鍵的剖面尺寸是由（                 ）確定的，而鍵長是由（           ）確定的；7、滾動軸承的基本額定動負荷C是指（         

16、                                ）；8、閉式軟齒面齒輪傳動一般按（         ）設(shè)計，按（       

17、; ）校核。   A.齒根彎曲疲勞強度  B.齒面接觸疲勞強度  C.齒面磨損  D.齒面膠合9、標注螺紋時（                  ）；A.右旋螺紋不必注明             B.左旋螺紋不必注明C.左、右旋螺紋都必須注明 

18、60;     D.左、右旋螺紋都不必注明10、對齒面硬度350HBS的一對齒輪傳動，選取齒面硬度時應(yīng)使（      ）；A.小齒輪齒面硬度<大齒輪齒面硬度B.小齒輪齒面硬度=大齒輪齒面硬度C.小齒輪齒面硬度>大齒輪齒面硬度D.小齒輪齒面硬度大齒輪齒面硬度11、齒輪彎曲強度計算中的齒形系數(shù)與（            ）無關(guān)。A.模數(shù)m     B

19、.齒數(shù)z    C.壓力角a     D.變位系數(shù)x11、一齒輪傳動裝置如圖所示，輪2主動，輪1與輪3從動，則輪2的齒面接觸應(yīng)力按（            ）_而變化，齒根彎曲應(yīng)力按（               ）而變化。A.對稱循環(huán)   

20、0;  B.脈動循環(huán)     C.不對稱循環(huán)D.以上三種都不對二、分析題：簡要回答以下問題(本大題共4小題，總計15分)1、什么是帶傳動的彈性滑動現(xiàn)象？(本小題3分)2、試寫出一維雷諾方程表達式，并說明其中各符號的含義。(本小題4分)3、試寫出軸承代號7416E/p4的意義。(本小題4分)4、說明閉式蝸桿傳動的主要實效形式及設(shè)計準則。(本小題4分)  三、計算題（共30分）：1.圖示托架受鉛垂力F（N），托架與托體之間的摩擦系數(shù)為s,可靠系數(shù)Kf=1,螺栓與被聯(lián)接件的相對剛度為0.2，螺栓材料的許用應(yīng)力為，按步驟列出螺栓根徑d1的計算

21、式。（15分）   2、一軸上有一對30204圓錐滾子軸承，軸承受載荷，n=1250r/min ，運轉(zhuǎn)時有輕微沖擊，試計算這對軸承當量動載荷p和壽命L10h。軸承參數(shù)：d=20mm； ；Fa/Fre，x=1，y=0；Fa/Fr>e，x=0.4，y=1.7，注：      (本題15分)      四、分析題（25分）：圖示為蝸桿斜齒輪傳動，蝸桿由電動機驅(qū)動，轉(zhuǎn)動方向如圖。已知蝸桿輪齒的螺旋線方向為右旋，為使軸上的軸向力最小，試在圖中標出：1蝸輪2.斜齒輪3及4的齒斜方向；2.軸上

22、的零件所受各分力的方向；3. 如斜齒輪3的輸入功率P=2kw,n=500rpm，分度圓直徑d3=10mm,分度圓螺旋角=150，求齒輪3、4所受各分力大小 五、結(jié)構(gòu)題：(本題15分) 分析圖中結(jié)構(gòu)錯誤，并將正確結(jié)構(gòu)畫出來。機械設(shè)計課程試題（八）參考答案一、1、  三角形，自鎖性好2、  F+ F3、  沿運動方向有從大到小的楔型間隙，兩表面有一定的相對運動，潤滑油有一定的黏度且供油充足4、  齒寬中點處的當量直齒輪5、  中間截面，梯形齒條與漸開線齒輪6、  軸徑，輪轂寬（或軸段長）7、  基本額定壽命為一百萬轉(zhuǎn)時

23、軸承能承受的最大載荷8、  B,A 9、  A 10、C 11、A 12、B,  B二、1、  由于帶的彈性引起的帶與輪之間部分接觸弧的相對滑動現(xiàn)象2、   p/  x=6(hh0)/h33、  角接觸球軸承，窄系列，直徑系列為重系列，內(nèi)徑為80，加強型，4級公差等級4、  膠合、點蝕；按接觸強度設(shè)計及熱平衡計算（防膠合）三、1解：（1）求F：不下滑條件：4 F·s kf F F （2）求F：F =  =  =  (3) 求 F0 = F+ F = + 0.2 F&

24、#160;(4) 求d1: 由公式 d1 2、解：   如下圖所示：                                           

25、60; s1、s2方向如圖所示;；，軸承2受壓，；，x1=1,y1=0，x2=0.4，y2=1.7； 四、   1圖示               2圖示3五、  機械設(shè)計自測試題一 一、是非題和選擇題是非題在括號內(nèi)填(正確)或填×(不正確)，選擇題在空格處填相應(yīng)的答案號I-1  選用普通平鍵時，鍵的截面尺寸b×h和鍵長L都是根據(jù)強度計算確定的。  

26、0;   (    )I-2  圓柱齒輪結(jié)構(gòu)形式和毛坯獲取方法的選擇都與齒輪的外徑大小有關(guān)             (    )I-3  圓柱螺旋彈簧的彈簧絲直徑d=6mm，旋繞比C=5，則它的內(nèi)徑D1=30mm。     (    )I-4  V帶橫截面中兩工作面之間的夾角為40°，所以

27、帶輪槽角也是40°。          (    )I-5  變應(yīng)力是由變載荷產(chǎn)生，也可能由靜載荷產(chǎn)生。                            (  &#

28、160; )I-6  在承受橫向載荷的普通緊螺栓聯(lián)接中，螺栓桿_作用。    (1)受切應(yīng)力  (2)受拉應(yīng)力  (3)受扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力和拉應(yīng)力  (4)既可能只受切應(yīng)力又可能只受拉應(yīng)力I-7  在下列四種向心滾動軸承中，_型除可以承受徑向載荷外，還能承受不大的雙向軸向載荷。    (1)60000    (2)N0000    (3)NA0000    (4)500001-8  在載荷比較

29、平穩(wěn)，沖擊不大，但兩軸軸線具有一定程度的相對偏移的情況下，兩軸間通常宜選_聯(lián)軸器。    (1)剛性    (2)無彈性元件的撓性    (3)有彈性元件的撓性    (4)安全I-9  采取_的措施不能有效地改善軸的剛度。    (1)改用其它高強度鋼材  (2)改變軸的直徑  (3)改變軸的支承位置  (4)改變軸的結(jié)構(gòu)I-10  在滑動軸承材料中，_通常只用于作為雙金屬或三金屬軸瓦的表層材料

30、。    (1)鑄鐵  (2)軸承合金  (3)鑄造錫磷青銅  (4)鑄造黃銅 二、填空題I-11  在承受軸向載荷的緊螺栓聯(lián)接中，當預(yù)緊力F0和軸向工作載荷F一定時，若降低螺栓的剛度Cb，則螺栓中的總拉力將_。I-12  在轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，軸的最小直徑dmin是按_初步確定的。I-13  圓柱螺旋彈簧的旋繞比C(彈簧指數(shù))選得過大則彈簧將_。I-14  蝸桿傳動的失效形式與齒輪傳動的失效形式相類似，其中蝸桿傳動最易發(fā)生_失效。I-15  帶傳動正常工作時不能保證準確的傳動

31、比，是因為_。I-16  對于閉式軟齒面齒輪傳動，在傳動尺寸不變并滿足彎曲疲勞強度要求的前提下，齒數(shù)宜適當取多些。其目的是_。I-17  滑塊聯(lián)軸器屬于_聯(lián)軸器。I-18  滾子鏈傳動中，限制鏈輪最少齒數(shù)的目的是_。I-19  相同系列和尺寸的球軸承與滾子軸承相比較，_軸承的承載能力高，_軸承的極限轉(zhuǎn)速高。I-20  _鍵聯(lián)接既可用于傳遞轉(zhuǎn)矩，又可承受單向的軸向載荷，但軸與輪轂的對中性較差。 三、問答題I-21  用同一材料制成的機械零件和標準試件的疲勞極限通常是不相同的，試說明導(dǎo)致不相同的主要原因。I-22  在

32、設(shè)計齒輪的過程中，當出現(xiàn)滿足齒根彎曲疲勞強度條件而不滿足齒面接觸疲勞強度條件時，可以考慮從哪幾方面提高齒面接觸疲勞強度?I-23  在哪些場合，滾動軸承是難以替代滑動軸承的?為什么? 四、分析題I-24  圖示為圓錐-圓柱齒輪傳動裝置。輪1為主動輪，轉(zhuǎn)向如圖所示，輪3、4為斜齒圓柱齒輪。(1)輪3、4的螺旋方向應(yīng)如何選擇，才能使軸上兩齒輪的軸向力相反? (2)畫出齒輪2、3所受各分力的方向。 試題I-24圖I-25  試用受力變形線圖說明受軸向工作載荷的緊螺栓聯(lián)接中螺栓所受的總載荷F2與預(yù)緊力F0的關(guān)系。五、計算題  

33、60;  I-26  一根軸用兩個角接觸球軸承支承，如圖所示。Ll=40mm，L2=200mm，軸端作用有軸向力Fae=820N，徑向力Fre=1640N。試分別求出兩軸承所受的徑向載荷Fr1、Fr2和軸向載荷Fal、Fa2(注：軸承派生軸向力Fd=0.68Fr)。         試題I-26圖              I-27  凸緣聯(lián)軸器用

34、一圓頭普通平鍵與軸相聯(lián)接，已知鍵的尺寸為b×h×L=10×8×50(單位均為mm)，軸的直徑d=35mm，鍵聯(lián)接的許用擠壓應(yīng)力p=100MPa，試求該聯(lián)接所允許傳遞的轉(zhuǎn)矩。I-28  某機械結(jié)構(gòu)如圖所示，一滑軌用4個M12(d1=10.1mm)的普通螺栓固定在兩立柱上，滑塊的最大行程為300mm，若螺栓材料的屈服極限S =320MPa，螺紋聯(lián)接的安全系數(shù)S=4，接合面摩擦系數(shù)f=0.2，防滑系數(shù)Ks=1.2。試確定滑塊上所允許承受的最大載荷F。        

35、60;  試題I-28圖 六、結(jié)構(gòu)分析題I-29  試指出圖示軸系中的錯誤結(jié)構(gòu)并改正。            試題I-29圖 機械設(shè)計自測試題二 一、 是非題和選擇題是非題在括號內(nèi)填(正確)或填×(不正確)二、 -1  液體潤滑滑動軸承中，摩擦阻力的大小取決于潤滑油的粘度，而與軸承的轉(zhuǎn)速大小無關(guān)。 (    )-2  因普通帶傳動是摩擦傳動，所以傳動中會出現(xiàn)彈性滑動現(xiàn)

36、象，但只要設(shè)計得合理，就可以避免彈性滑動。   (    )-3  為保證普通圓柱蝸桿傳動良好的磨合(跑合)和耐磨性，通常采用鋼制蝸桿與銅合金蝸輪。 (    )-4  齒式聯(lián)軸器是一種無彈性元件的撓性聯(lián)軸器，它對軸的安裝精度要求不高，允許有一定的偏移量。            (    )-5  圓柱螺旋壓縮彈簧和拉伸彈簧受載時，彈簧絲截面上的應(yīng)

37、力是不同的，前者為壓應(yīng)力，后者為拉應(yīng)力。    (    )-6  設(shè)計過盈聯(lián)接時，若其它條件不變，僅將實心軸改為空心軸，則聯(lián)接所能傳遞的載荷將_。    (1)增大    (2)減小    (3)不變-7  預(yù)緊力為F0的單個緊螺栓聯(lián)接，受到軸向工作載荷F之后，螺栓桿受到的總載荷F2_F0+F。    (1)大于    (2)等于   

38、 (3)小于-8  齒輪強度計算中引入動載系數(shù)Kv是考慮了_。    (1)外加于齒輪上的載荷狀態(tài)，如載荷不均勻或有一定程度的沖擊  (2)齒輪制造和裝配誤差及嚙合剛度的變化所引起齒輪傳動的動載荷  (3)前面(1)與(2)兩類因素的總和-9  按彎扭合成強度條件計算軸的應(yīng)力時，要引入系數(shù)，這個是考慮_。    (1)軸上有鍵槽而削弱軸的強度所引入的系數(shù)  (2)按第三強度理論合成正應(yīng)力與切應(yīng)力時的折合系數(shù)       (3)正應(yīng)力與切

39、應(yīng)力的應(yīng)力比不同而引入的系數(shù)-10  滾動軸承與液體動力潤滑滑動軸承比較，在高速運轉(zhuǎn)條件下，滾動軸承的_。    (1)噪聲較大  (2)承受沖擊載荷能力較高  (3)壽命較長 二、填空題-11  在螺紋聯(lián)接中，當兩個被聯(lián)接件之一太厚，不宜制成通孔采用普通螺栓聯(lián)接時，往往可采用_聯(lián)接或_聯(lián)接。-12  同類型的普通V帶與窄V帶相比(如A型與SPA型，B型與SPB型)，_V帶的承載能力要高得多。-13  滾動軸承的基本額定動載荷C，是指在該載荷作用下，軸承的_壽命恰好為_。-14  增加

40、蝸桿頭數(shù)，可以_傳動效率，但蝸桿頭數(shù)過多，將會給_帶來困難。-15  滾子鏈的鉸鏈磨損后，鏈的實際節(jié)距變長，若鏈輪的磨損可忽略不計，這時鏈條在傳動過程中易在_鏈輪上發(fā)生脫鏈。-16  螺紋聯(lián)接防松按工作原理可分為_和_兩類，彈簧墊圈防松屬于_。-17  在進行直齒圓錐齒輪傳動的強度計算時，是按圓錐齒輪_處的_來建立該圓錐齒輪強度計算模型的。-18  其它條件不變，若將作用在球軸承上的當量動載荷增加一倍，則該軸承的基本額定壽命將降至原來的_。-19  圓柱螺旋彈簧的彈簧絲直徑d=6mm，內(nèi)徑D1=24mm，則它的旋繞比C= _。-20 

41、 漸開線圓柱齒輪的齒面接觸應(yīng)力在齒廓各處是不同的，在_處的接觸應(yīng)力最大，但一般的計算以_處的接觸應(yīng)力作為計算應(yīng)力。 三、問答題-21  V帶傳動中，在輸入轉(zhuǎn)速和帶的型號不改變的情況下，若需要增大V帶的傳動比，可采取哪些措施?這些措施對V帶傳動的承載能力有何影響?為什么?-22  一對直齒圓柱齒輪傳動，若載荷、齒輪材料、齒寬、傳動比及中心距等都不改變，試分析當增大小齒輪(主動輪)齒數(shù)z1時，將對齒輪傳動的平穩(wěn)性、齒根彎曲強度、齒面磨損、齒面接觸強度及抗膠合能力等各有何影響。為什么? 四、分析題-23  零件等壽命疲勞曲線如圖所示。請畫出以下兩種零

42、件中變應(yīng)力的極限應(yīng)力點。   (1)緊螺栓聯(lián)接中，外加軸向工作載荷為脈動循環(huán)，M點為螺栓危險截面的工作應(yīng)力點；   (2)在平衡位置上下振動的彈簧，工作應(yīng)力點為N點。試題-23圖             -24  在圖示定軸輪系中，已知齒輪1主動，輸入轉(zhuǎn)速n1=500r/min，齒數(shù)z1=30，z2=25，工作壽命Lh=2000 h，若齒輪1轉(zhuǎn)向不變，試確定：(1)各齒輪的接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的應(yīng)力比r值；(2)齒輪2的接觸應(yīng)力

43、和彎曲應(yīng)力的循環(huán)次數(shù)N2。                試題-24圖-25  在圖示兩支承中，已知圖a的軸上僅受徑向載荷Fre，支承跨距L1>L2；圖b的軸上僅受軸向載荷Fae，軸承的派生軸向力Fd與徑向載荷Fr的關(guān)系為Fd=0.4Fr。試寫出各軸承徑向載荷Fr及軸向載荷Fa的計算式。             

44、                                               a)    &#

45、160;                                                 &#

46、160;  b)                                                

47、;                      試題-25圖 五、計算題-26  某鏈傳動中，大鏈輪與軸用兩個圓頭(A型)普通平鍵相聯(lián)接，鍵的尺寸b×A×L=20×12× 80(單位均為mm)，軸直徑d=70mm，聯(lián)接的許用擠壓應(yīng)力p=80MPa，試求該聯(lián)接所允許傳遞的最大轉(zhuǎn)矩。-27  某軸由對稱布置的兩個不完全液體潤滑徑向滑動軸承支承。軸的轉(zhuǎn)速n=120r/min，軸承寬度B=90mm，裝軸承處軸頸直徑d=100mm，軸瓦材料為ZcuSn10P1(p=15MPa，v=10m/s，pv=15 MPa·m/s)，試計算每個軸承所允許承受的最大徑向載荷。    -28  某轉(zhuǎn)動心軸用45鋼制成，材料的疲勞極限-1=300MPa，應(yīng)力循環(huán)基數(shù)N0=107，疲勞曲線指數(shù)m=9，軸的轉(zhuǎn)速n=150/min，危險截面處彎曲疲勞極限的綜合影響系K=2.5。若要求軸的工作壽命不低于120小時，試問軸的彎曲應(yīng)力不得超過多大?