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1、考试科目：机 械 设 计考试时间： 120 分钟试卷总分 100 分一、简答题本大题共 4 小题，总计 26 分、1齿轮强度计算中，有哪两种强度计算理论？分别针对哪些失效？假设齿轮传动为闭式软齿面传动，其设计准那么是什么？6 分齿面的接触疲劳强度和齿根的弯曲疲劳强度的计算，齿面的接触疲劳强度针对于齿面的疲劳点蚀失效和齿根的弯曲疲劳强度针对于齿根的疲劳折断。齿轮传动为闭式软齿面传动，其设计准那么是按齿面的接触疲劳强度设计，校核齿根的弯曲疲劳强度。2、连接螺纹能满足自锁条件，为什么还要考虑防松？根据防松原理，防松分哪几类？8 分因为在冲击、振动、变载以及温度变化大时，螺纹副间和支承面间的摩擦力可能
2、在瞬间减小或消失，不再满足自锁条件。这种情况屡次重复，就会使联接松动，导致机器不能正常工作或发生严重事故。因此，在设计螺纹联接时，必须考虑防松。根据防松原理，防松类型分为摩擦防松，机械防松，破坏螺纹副关系防松。3、联轴器和离合器的功用是什么？二者的区别是什么？6 分得分装订线班级：学号：姓名：联轴器和离合器的功用是联接两轴使之一同回转并传递转矩。二者区别是：用联轴器联接的两轴在工作中不能别离，只有在停机后拆卸零件才能别离两轴，而用离合器可以在机器运转过程中随时别离或接合两轴。4、链传动产生动载荷的原因是什么？为减小动载荷应如何选取小链轮的齿数和链条节距？6 分小链轮的齿数不宜过小和链条节距不宜
3、过大。二、选择题在每题假设干个选项中选出正确的选项填在横线上。本大题共 12 小题，总计 24 分1、当两个被联接件之一太厚，不易制成通孔且需要经常拆卸时，往往采用B。A螺栓联接B双头螺柱联接C螺钉联接2、滚动轴承中，为防止轴承发生疲劳点蚀，应进展A。A. 疲劳寿命计算B. 静强度计算C. 极限转速验算3、阿基米德蜗杆的A参数为标准值。A. 轴面B. 端面C. 法面得分4、一对相啮合的圆柱齿轮的 Z1Z2， b1b2,其齿面接触应力的大小为A。A. H1=H2B. H1H2C. H1H25、V 带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了_B_。B限制弯曲应力A使构造紧凑D保证带和带轮接触面间
4、C限制小带轮上的包角有足够摩擦力6、在齿轮抗弯强度的设计公式 m中，应代入_C_。A.B.C.及中大者D.及中小者7、链传动中，链节数常选偶数，是为了使链传动B。A工作平稳B防止过渡链节C链条及链轮磨损均匀8、滑动轴承中，含油轴承是采用B材料制成的。A硬木B粉末冶金C塑料9、承受预紧力 F的紧螺栓联接在受轴向工作拉力 F 时，剩余预紧力为 F，其螺栓所受的总拉力 Fo 为_B。AFoF 十 FBFoF 十 FCFoF十 F10、当键联接强度缺乏时可采用双键。使用两个平键时要求键D布置。A在同一条直线上B相隔 90C相隔 120D相隔 18011、以下零件的失效中，C不属于强度问题。A螺栓断裂B
5、齿轮的齿面上发生疲劳点蚀C蜗杆轴产生过大的弯曲变形D滚动轴承套圈的滚道上被压出深的凹坑12、带传动发生打滑总是_A_。B在大轮上先开场A在小轮上先开场D不定在哪轮先开场C在两轮上同时开场三、分析题本大题共 3 小题，总计 20 分1. 如下图，1、2 是一对蜗杆蜗轮传动，3、4 是一对斜齿轮传动。1 为原动件，4 为输出件，各轮转向如下图。为了使中间轴上蜗轮 2 和斜齿轮 3 的轴向力互相抵消一局部，试确定 1、2、3、4 各轮的旋向；在图上标出 2 和 3 所受各力的方向。10 分1、2、3 轮左旋，4 轮右旋2、写出一维雷诺方程的表达式，说明油膜承载的必要条件，并指出图示四种情况，哪一种能
6、够形成流体动压润滑油膜？得分5 分ABCD形成动力润滑的必要条件：1相对运动的两外表间必须形成楔形间隙；2被油膜分开的两外表须有一定的相对滑动速度，其方向应保证润滑油由大口进，从小口出；3润滑油须有一定的粘度，供油要充分。B 能够形成流体动压润滑油膜3、如下图为带传动简图。轮 1 为主动轮。试问：1带传动的主要失效形式有哪些？带传开工作时为什么出现弹性滑动现象？能否防止弹性滑动？2带传开工作时，带处于图中哪一点应力最大？最大应力max？5 分带传动的主要失效形式有打滑和疲劳断裂。弹性滑动是由拉力差引起的， 只要传递圆周力，必然会产生弹性滑动 。弹性滑动是正常的工作现象，不可防止。图中 A 点应
7、力最大，四、计算题本大题共 2 小题，总计 20 分1、某轴由一对代号为 30212 的圆锥滚子轴承支承，其根本额定动载荷 C = 97.8 kN。轴承受径向力 Fr1= 6000N，Fr2 =16500N。轴的转速 n =500 r/min，轴上有轴向力 FA= 3000 N，方向如图。轴承的其它参数见附表。动载荷系数 fd= 1，温度系数 ft= 1。试： 1说明轴承代号的意义；2确定轴承的寿命。(以小时为单位)14 分解：3：轴承类型代号，圆锥滚子轴承；02：尺寸系列代号0：宽度系列代号，2：直径系列代号 ；12：内径系列代号，内径为得分SFa/FreFa/FreeYFr2XYXY101
8、1maxbc60mm；公差等级为 0 级。1求内部派生轴向力 S1、S2 的大小方向方向如下图。，1 轴承被“压紧，2 轴承被“放215000SNFSA松。2求轴承所受的轴向力3轴承的当量动载荷据：Fa1/ Fr1e = 0.40，得：X1= 0.4，Y1P1= fdX1Fr1+ Y1Fa12500 = 6150 N据：Fa2/ Fr2= 5500/16500 = 0.33 e，得：X2= 1，Y2= 0P2= fdX2Fr2+ Y2Fa2 = 16500 NP2P1，用 P2计算轴承寿命。4计算轴承寿命2、一牵曳钩用 2 个 M10(d1=8.376mm)的普通螺栓固定于机体上，如下图。接合
9、面间摩擦系数 f =0.15，可靠性系数 Kf，屈服极限s=360MPa，平安系数 S=3。试计算该螺栓组连接允许的最大牵引力 Rmax=?6 分许用应力:360/3=120MPa装订线班级：学号：姓名：预紧力为由公式求出预紧力：FRKzmFff最大牵引力及预紧力关系公式为最大牵引力为 R=1271N五、改错题此题 10 分试分析如下图轴系构造中的错误，并加以改正。指出错误之处，并编上号，简述其错误原因，并改正之。至少改正 5 处指出错误之处，并编上号，简述其错误原因略 。改正为：得分20212021 年机械设计试题及答案年机械设计试题及答案一、填空题及选择填空题27 分，每空 1 分1当动压
10、润滑条件不具备，且边界膜遭破坏时，就会出现、和同时存在的现象，这种摩擦状态称为。2. 一公称直径为 d=16mm 的螺纹副，螺纹头数 n=2,螺距 p=4mm, 螺纹中径 d2=D2=14mm,牙侧角=15,螺纹副材料的当量摩擦系数f =0.080.10, 经计算该螺纹副自锁性要求。.a满足 b. 不满足3. 导向平键连接的主要失效形式是，设计时通过限制来进展耐磨性计算；半圆键的缺点是，所以主要适用于轴端。4. 作为标准普通 V 带工作面的两侧面夹角为=40，相应的 V 带轮轮槽的两侧面夹角那么。c. 等于 40。5. 传动带所能传递的最大有效圆周力 Fmax及、等因素有关，它们的值越大，Fm
11、ax就越大。当传递的外载荷超过时，带在带轮上发生打滑现象；而且在传动比大于 1 的情况下打滑总是先从小带轮上开场的，其原因是。6. 齿轮传动的五种主要失效形式中，最严重、必须防止的失效形式是；软齿面闭式齿轮传动最主要的失效形式是；高速重载齿轮传动易发生；轮齿的塑性变形常发生在齿面材料较软、低速重载、频繁起动的传动中。7. 以下齿轮参数中，对齿形系数 YF没有影响的是。a. 齿数b. 变位系数c. 齿顶高系数d. 压力角e. 模数8. 按国家标准 GB/292-93 规定，型号 7212 C/DB 轴承的类型为，宽度类型为，精度等级为，公称接触角 =。9. 对于转动的滚动轴承,其主要失效形式是；
12、对于不转动、低速或摆动的轴承，主要失效形式是； 对于高速轴承，是其主要失效形式。10. 滑动轴承一般由轴颈、轴瓦、轴承座三者组成，其失效形式主要是，主要发生在上。二、问答题24 分,每题 4 分1. 齿向载荷分布系数 K的物理意义是什么？改善齿向载荷分布不均匀状况的措施有哪些？2. 试述齿轮传动的设计准那么。3. 按在支撑轴上零件传递运动和动力时受到的载荷类型的不同，轴分为那几种类型？并分别举例说明。4给出滚动轴承的当量静载荷 P0 的定义。5同滚动轴承相比，液体摩擦滑动轴承有哪些特点？6在一些根本假设条件下，流体形成动压的必要条件是什么？三、分析计算题29 分,第一小题 19 分，第二小题
13、10 分1一重物匀速升降装置采用如图 a 所示的电机+圆柱蜗杆传动系统，蜗杆传动的模数 m=8mm，蜗杆头数及分度圆直径分别为 z1=1、d1=80mm，蜗轮齿数 z2=50，卷筒直径D=250mm。重物匀速升降的速度 v=40m/min，最大载重量 W 为 4kN，工况系数 KA按1.0 计，试分析、计算提升重物时的以下问题：1该装置以 40m/min 的速度匀速升起重物 1m 时，蜗杆应转多少转？并在图中标明蜗杆的转向、蜗轮轮齿旋向、节点位置处蜗杆及蜗轮的受力方向。 5 分2假设蜗杆及蜗轮齿面间当量摩擦系数，该机构能否自锁？2 分3假设重物 W=4kN，传动装置总的传动效率为，试计算出电机
14、的输出转矩 Tm应是多少？2 分4假设蜗轮轴采用如图 b 所示的两个角接触轴承 7209 C 支撑形式, L=100mm，蜗杆传动效率1= ，卷筒、联轴器(连接蜗轮轴及卷筒轴)、蜗轮轴上轴承的效率合计为2= ，轴承 7209 C 的根本额定动载荷和根本额定静载荷分别为 C = 29800N、C0=23800N, 其内部轴向力r，径向载荷系数 X 和轴向载荷系数 Y 分别为 0.44 和 1.36，fT，fP，试计算轴承 II 的寿命 Lh为多少小时？10 分2图 c 所示为一托架，20kN 的载荷作用在托架宽度方向的对称线上，用四个螺栓将托架连接在一钢制横梁上，螺栓的相对刚度为 0.3，螺栓组
15、连接采用普通螺栓连接形式，假设被连接件都不会被压溃、也不滑移，试计算:1) 该螺栓组连接的接合面不出现间隙所需的螺栓预紧力 F 至少应大于多少？接合面的抗弯剖面模量 W=12.71106mm3 7 分2假设受力最大螺栓处接合面间的剩余预紧力 F 要保证 6956N，计算该螺栓所需预紧力 F 、所受的总拉力 F0。 3 分四、构造题20 分1试说明实现轴上零件轴向固定的五种方法，并分别画出相应于各种轴向固定方法的构造图；画出模锻轮坯、腹板式大齿轮在转轴的轴端实现轴向固定及周向固定的构造图要求齿轮也要画出来 。 12 分2图 d 和图 e 为凸缘联轴器的两个半联轴器的将两根轴连接起来的两种形式的局
16、部构造，请将未画出的其余局部补全，成为完整的构造。 5 分3. 现有成品一级标准圆柱齿轮减速器一台，输入轴及小齿轮采用普通平键连接，轴及小齿轮轮毂配合段轴颈直径 d=40mm，该轴段长度 l=58mm，键槽长 L=50mm,小齿轮轮毂键槽深 t1=3.3mm。为得到比现有减速器更大的减速比，现在需要重新设计、更换该减速器的齿轮。重新设计得到的齿轮模数 m=3.0mm, 小齿轮齿顶圆直径 da1=69mm, 齿根圆直径df1=55.5mm，齿宽 b1=60mm，如果采用该小齿轮，试根据上述数据进展分析：该减速器的输入轴是否具有可以继续使用的可能性？3 分一、填空题及选择填空题一、填空题及选择填空
17、题2727 分，每空分，每空 1 1 分分1当动压润滑条件不具备，且边界膜遭破坏时，就会出现流体摩流体摩擦擦、边界摩擦边界摩擦和干摩擦干摩擦同时存在的现象，这种摩擦状态称为混合摩混合摩擦擦。2. 一公称直径为 d=16mm 的螺纹副，螺纹头数 n=2,螺距 p=4mm, 螺纹中径 d2=D2=14mm,牙侧角=15,螺纹副材料的当量摩擦系数f=0.080.10, 经计算该螺纹副a自锁性要求。 a3. 导向平键连接的主要失效形式是工作面的磨损工作面的磨损，设计时通过限制工作面间的压强工作面间的压强来进展耐磨性计算；半圆键的缺点是键槽对轴强度削弱较大键槽对轴强度削弱较大，所以主要适用于轴端。4.
18、作为标准普通 V 带工作面的两侧面夹角为=40，相应的 V 带轮轮槽的两侧面夹角那么b。c. 等于等于 40 。5. 传动带所能传递的最大有效圆周力 Fmax及初拉力初拉力 F0、带在小带轮带在小带轮上的包角上的包角1、带及带轮间的摩擦系数带及带轮间的摩擦系数 f 等因素有关，它们的值越大，Fmax就越大。当传递的外载荷超过最大有效圆周力下的承载能力最大有效圆周力下的承载能力时，带在带轮上发生打滑现象；而且在传动比大于 1 的情况下，打滑总是先从小带轮上开场的，其原因是带在小带轮上的包角小于带在小带轮上的包角小于大带轮上的包角大带轮上的包角或带在大带轮上的包角大于小带轮上的包角带在大带轮上的包
19、角大于小带轮上的包角 。6. 齿轮传动的五种主要失效形式中，最严重、必须防止的失效形式是轮齿折断轮齿折断；软齿面闭式齿轮传动最主要的失效形式是齿面疲劳齿面疲劳点点蚀蚀；高速重载齿轮传动易发生热胶合热胶合；轮齿的塑性变形常发生在齿面材料较软、低速重载、频繁起动的传动中。7. 以下齿轮参数中，对齿形系数 YF没有影响的是e。a. 齿数b. 变位系数c. 齿顶高系数d. 压力角e. 模数8. 按国家标准 GB/292-93 规定，型号 7212 C/DB 轴承的类型为 角角接触球轴承接触球轴承，宽度类型为 窄系列窄系列 ，精度等级为P0，公称接触角 =15 。9. 对于转动的滚动轴承,其主要失效形式
20、是疲劳点蚀疲劳点蚀, 对于不转动、低速或摆动的轴承，主要失效形式是局部塑性变形局部塑性变形, 对于高速轴承，发热以至胶合发热以至胶合是其主要失效形式。10. 滑动轴承一般由轴颈、轴瓦、轴承座三者组成，其失效形式主要是胶合和磨损胶合和磨损，主要发生在轴瓦轴瓦上。二、问答题二、问答题24 分分,每题每题 4 分分1. 齿向载荷分布系数齿向载荷分布系数 K的物理意义是什么？改善齿向载荷分布不的物理意义是什么？改善齿向载荷分布不均匀状况的措施有哪些？均匀状况的措施有哪些？K的物理意义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(2 分分) )措施： 答出以下 7 点中 3 3 点以下者点以下
21、者 1 1 分分，答出 3 3 点以上者点以上者 2 2 分分1) 齿轮的制造和安装精度2) 轴、轴承及机体的刚度3) 齿轮在轴上的布置合理选择4) 轮齿的宽度设计时合理选择5) 采用软齿面通过跑合使载荷均匀6) 硬齿面齿轮将齿端修薄、或做成鼓形齿7) 齿轮要布置在远离转矩输入端的位置。2. 试述齿轮传动的设计准那么试述齿轮传动的设计准那么评分标准：以下评分标准：以下 4 点各点点各点 1 分分1软齿面闭式齿轮传动：软齿面闭式齿轮传动：通常先按齿面接触疲劳强度进展设计，然后校核齿根弯曲疲劳强度。2硬齿面式齿轮传动：硬齿面式齿轮传动：通常先按齿根弯曲疲劳强度进展设计，然后校核齿面接触疲劳强度。3
22、高速重载齿轮传动，还可能出现齿面胶合，故需校核齿面胶合强度。高速重载齿轮传动，还可能出现齿面胶合，故需校核齿面胶合强度。4开式齿轮传动：开式齿轮传动：目前多是按齿根弯曲疲劳强度进展设计，并考虑磨损的影响将模数适当增大加大 1015% 。3. 按照轴所受载荷类型的不同，轴分为那几种类型？并分别举例说按照轴所受载荷类型的不同，轴分为那几种类型？并分别举例说明。明。评分标准：以下评分标准：以下 3 3 点各点点各点 1 1 分，举例正确合计分，举例正确合计 1 1 分。分。1仅受弯矩 M 的轴心轴，只起支撑零件作用，如自行车前轴。2仅受转矩 T 的轴传动轴，只传递运动和转矩不起支撑作用，如汽车后轮传
23、动轴。3既受弯矩又受转矩的轴转轴，既起支撑又起传运动和转矩作用，如减速器的输出轴。4给出滚动轴承的当量静载荷给出滚动轴承的当量静载荷 P0 的定义。的定义。当量静载荷当量静载荷是一个假想载荷，其作用方向及根本额定静负荷一样，而在当量静载荷作用下，轴承的受载最大滚动体及滚道接触处的塑性变形总量及实际载荷作用下的塑性变形总量一样。 4 4 分分5同滚动轴承相比，液体摩擦滑动轴承有哪些特点？同滚动轴承相比，液体摩擦滑动轴承有哪些特点？评分标准：评分标准：以下 6 点中，答出答出 1212 点点 2 2 分分，答出 3434 点分点分 3 3 分，答出分，答出 5656 点点4 4 分分1) 在高速重
24、载下能正常工作，寿命长；2) 精度高；滚动轴承工作一段时间后，旋转精度3) 滑动轴承可以做成剖分式的 能满足特殊构造需要。如曲轴上的轴承；4) 液体摩擦轴承具有很好的缓冲和阻尼作用，可以吸收震动，缓和冲击。5) 滑动轴承的径向尺寸比滚动轴承的小。6) 起动摩擦阻力较大。6在一些根本假设条件下，流体形成动压的必要条件是什么？在一些根本假设条件下，流体形成动压的必要条件是什么？评分标准：答出评分标准：答出 1 1 点点 2 2 分，答出分，答出 2 2 点点 3 3 分，答出分，答出 3 3 点点 4 4 分分1) 流体必须流经收敛间隙,而且间隙倾角越大那么产生的油膜压力越大。2) 流体必须有足够
25、的速度；3) 流体必须是粘性流体。三、分析计算题三、分析计算题29 分分,第一小题第一小题 19 分，第二小题分，第二小题 10 分分1一重物匀速升降装置采用如图一重物匀速升降装置采用如图 a 所示的电机所示的电机+圆柱蜗杆传动系圆柱蜗杆传动系统，蜗杆传动的模数统，蜗杆传动的模数 m =8mm，蜗杆头数及分度圆直径分别，蜗杆头数及分度圆直径分别为为z1=1、d1=80mm，蜗轮齿数，蜗轮齿数 z2=50，卷筒直径，卷筒直径 D=250mm。重物匀。重物匀速升降的速度速升降的速度 v=40m/min，最大载重量，最大载重量 W 为为 4kN，工况系数，工况系数 KA按按 1.0 计，试分析、计算
26、提升重物时的以下问题：计，试分析、计算提升重物时的以下问题：1该装置以该装置以 40m/min 的速度匀速升起重物的速度匀速升起重物 1m 时，蜗杆应转多时，蜗杆应转多少转？并在图中标明蜗杆的转向、蜗轮轮齿旋向、节点位置处少转？并在图中标明蜗杆的转向、蜗轮轮齿旋向、节点位置处蜗杆及蜗轮的受力方向蜗杆及蜗轮的受力方向。 5 分分2 2假设蜗杆及蜗轮齿面间当量摩擦系数假设蜗杆及蜗轮齿面间当量摩擦系数 f ，该机构能否自锁？，该机构能否自锁？2 2 分分3 3假设重物假设重物 W=4kN，传动装置总的传动效率为，传动装置总的传动效率为，试计算出电，试计算出电机的输出转矩机的输出转矩 Tm应是多少？应
27、是多少？2 2 分分4 4假设蜗轮轴采用如图假设蜗轮轴采用如图 b 所示的两个角接触轴承所示的两个角接触轴承 7209 C 支撑形支撑形式式, , L= =100mm，蜗杆传动效率，蜗杆传动效率1= = ，卷筒、联轴器，卷筒、联轴器( (连接蜗连接蜗轮轴及卷筒轴轮轴及卷筒轴) )、蜗轮轴上轴承的效率合计为、蜗轮轴上轴承的效率合计为2= = ，轴承，轴承 7209C 的根本额定动载荷和根本额定静载荷分别为的根本额定动载荷和根本额定静载荷分别为 C = = 29800N、C0= = 23800N, , 其内部轴向力其内部轴向力 SFr，径向载荷系数，径向载荷系数 X 和轴向载荷系和轴向载荷系数数
28、Y 分别为分别为 0.440.44 和和 1.361.36，fT，fP，试计算轴承，试计算轴承 II 的寿命的寿命 Lh为为多少小时？多少小时？1010 分分1蜗杆转：1*50/(3.14*D)=50/(3.14*0.25)=63.69(转)1 分分蜗杆转向(1 分分)、蜗轮轮齿旋向(1 分分)、蜗轮蜗杆受力分析方向如下图2 分分 。2写出公式得 1 分分，结论正确得 1 分分。结论：该机构满足自锁性条件。3写出公式得，结论正确得。4公式、步骤都正确得公式、步骤都正确得 9 分其中：轴承寿命计算公式占分其中：轴承寿命计算公式占 5 分分 ，计算，计算结果正确得结果正确得 1 分。分。11tan
29、tan18. 0tan1 . 080/81/tanfdmzNmmiTTNmmDWTTkNWWmW45102505 . 01055000002/25040002/4卷筒2图图 c 所示为一托架，所示为一托架，20kN 的载荷作用在托架宽度方向的对称线的载荷作用在托架宽度方向的对称线上，用四个螺栓将托架连接在一钢制横梁上，螺栓的相对刚度上，用四个螺栓将托架连接在一钢制横梁上，螺栓的相对刚度为为0.3，螺栓组连接采用普通螺栓连接形式，假设被连接件都不会被，螺栓组连接采用普通螺栓连接形式，假设被连接件都不会被压溃，试计算压溃，试计算:1) 该螺栓组连接的接合面不出现间隙所需的螺栓预紧力该螺栓组连接的接
30、合面不出现间隙所需的螺栓预紧力 F 至少至少应大于多少？接合面的抗弯剖面模量应大于多少？接合面的抗弯剖面模量 W=12.71106mm3 7分分2假设受力最大螺栓处接合面间的剩余预紧力假设受力最大螺栓处接合面间的剩余预紧力 F要保要保证证6956N， 计算该螺栓所需预紧力计算该螺栓所需预紧力 F 、所受的总拉力、所受的总拉力 F0。 3分分11 、螺栓组联承受力分析：将托架受力情况分解成以下图所示的受轴向载荷 Q 和受倾覆力矩 M 的两种根本螺栓组连接情况分别考虑。 2 2 分分2计算受力最大螺栓的工作载荷 F： 1 1 分分)(50004200001NZQFQ 使每个螺栓所受的轴向载荷均等，
31、为倾覆力矩 M 使左侧两个螺栓工作拉力减小；使右侧两个螺栓工作拉力增)(41.65935 .22745 .22710626412max2NlMlFii加，其值为：显然，轴线右侧两个螺栓所受轴向工作载荷最大，均为：)(41.1159321NFFF3根据接合面间不出现间隙条件确定螺栓所需的预紧力 F： 4 4 分分预紧力 F的大小应保证接合面在轴线右侧不能出现间隙，即：2假设 F=6956N，那么： 3 分分四、构造题四、构造题20 分分1试说明实现轴上零件轴向固定的五种方法，并分别画出相应于各试说明实现轴上零件轴向固定的五种方法，并分别画出相应于各种轴向固定方法的构造图；画出模锻轮坯、腹板式大齿
32、轮在转轴种轴向固定方法的构造图；画出模锻轮坯、腹板式大齿轮在转轴的轴端实现轴向固定及周向固定的构造图要求齿轮也要画出的轴端实现轴向固定及周向固定的构造图要求齿轮也要画出来来 。 12 分分评分标准：轴向固定：五种方法每种方法各评分标准：轴向固定：五种方法每种方法各 0.5 分，每画对一种构造分，每画对一种构造 1 分；齿分；齿轮轮2.5 分在轴端实现周向固定普通平键分在轴端实现周向固定普通平键 1 分和轴向固定轴肩和轴分和轴向固定轴肩和轴端挡板端挡板 1 分分4.5 分。分。2图图 d 和图和图 e 为凸缘联轴器的两个半联轴器的将两根轴连接起来的为凸缘联轴器的两个半联轴器的将两根轴连接起来的两
33、种形式的局部构造，请将未画出的其余局部补全，成为完整的两种形式的局部构造，请将未画出的其余局部补全，成为完整的构造构造。 5 分分3. 现有成品一级标准圆柱齿轮减速器一台，输入轴及小齿轮采用普现有成品一级标准圆柱齿轮减速器一台，输入轴及小齿轮采用普通平键连接，轴及小齿轮轮毂配合段轴颈直径通平键连接，轴及小齿轮轮毂配合段轴颈直径 d=40mm，该轴段，该轴段长度长度 l=58mm，键槽长，键槽长 L=50mm,小齿轮轮毂键槽深小齿轮轮毂键槽深 t1=3.3mm。为。为得到比现有减速器更大的减速比，现在需要重新设计、更换齿得到比现有减速器更大的减速比，现在需要重新设计、更换齿轮。重新设计得到的齿轮
34、模数轮。重新设计得到的齿轮模数 m=3.0mm, 小齿轮齿顶圆直小齿轮齿顶圆直径径da1=69mm, 齿根圆直径齿根圆直径 df1=55.5mm，齿宽，齿宽 b1=60mm，如果采用该，如果采用该小齿轮，试根据上述数据进展分析：该减速器的输入轴是否具有小齿轮，试根据上述数据进展分析：该减速器的输入轴是否具有可以继续使用的可能性？可以继续使用的可能性？3 分分标准答案：标准答案：该小齿轮能否做成齿轮及轴分开决定了这根输入轴能否继续被使用的首要条件：该小齿轮能否做成齿轮及轴分开决定了这根输入轴能否继续被使用的首要条件：结论：按着这根轴设计小齿轮轮毂构造必须做成齿轮及轴为一体的轴齿轮形式，因此，结论
35、：按着这根轴设计小齿轮轮毂构造必须做成齿轮及轴为一体的轴齿轮形式，因此，如果采用该小齿轮，原输入轴不能继续被使用，必须重新设计输入轴。如果采用该小齿轮，原输入轴不能继续被使用，必须重新设计输入轴。一、选择题：此题共 10 个小题，每题 2 分，共 20 分，在每题给出的四个选项中，只有一项为哪一项符合题目要求的。把所选项前的字母填在题后的括号内。1在一般工作条件下，齿面硬度 HB350 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2带传动在工作时产生弹性滑动，是由于)(5 . 735 . 25 . 2)(45. 43 . 375. 73
36、. 32405 .55211mmmmmtddef【】A包角太小B. 初拉力 F0太小C紧边及松边拉力不等D. 传动过载3在以下四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是【】A6208B. N208C. 3208D. 52084以下四种螺纹中，自锁性能最好的是【】A粗牙普通螺纹B.细牙普通螺纹C梯形螺纹D.锯齿形螺纹5在润滑良好的条件下，为提高蜗杆传动的啮合效率，可采用的方法为【】A减小齿面滑动速度sB. 减少蜗杆头数 Z1C增加蜗杆头数 Z1D. 增大蜗杆直径系数q6在圆柱形螺旋拉伸压缩弹簧中，弹簧指数 C 是指【】A弹簧外径及簧丝直径之比值B弹簧内径及簧丝直径之比值C弹簧自由高度及簧丝直径之
37、比值D弹簧中径及簧丝直径之比值7普通平键接联采用两个键时，一般两键间的布置角度为【】A90B. 120C.1358V 带在减速传动过程中，带的最大应力发生在【】AV 带离开大带轮处 B. V 带绕上大带轮处 CV 带离开小带轮处D. V 带绕上小带轮处9对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是【】A拉力B.扭矩C压力D.拉力和扭矩10滚子链传动中，链节数应尽量防止采用奇数，这主要是因为采用过渡链节后【】A制造困难B.要使用较长的销轴C不便于装配D.链板要产生附加的弯曲应力二、填空题：本大题共 10 个小题，每空 1 分，共 20 分。把答案填在题中横线上。1轴如按受载性质区分，主要受的
38、轴为心轴，主要受的轴为传动轴。2代号 62203 的滚动轴承，为轴承，其内径为mm。3在一般机械中的圆柱齿轮传动，往往使小齿轮齿宽 b1大齿轮齿宽 b2；在计算齿轮强度时，工作齿宽 b 应取。4普通平键联接的工作面是键的；楔键联接的工作面是键的。5为了便于互换及适应大量生产，轴承内圈孔及轴的配合采用制，轴承外圈及轴承座孔的配合采用制。6不随时间变化的应力称为，随时间变化的应力称为，具有周期性的变应力称为。7按照平面图形的形状，螺纹分为、和等。8按照工作条件，齿轮传动可分为和两种。9齿轮传动设计时，软齿面闭式传动通常先按设计公式确定传动尺寸，然后验算轮齿弯曲强度。10直径较小的钢制齿轮，当齿根圆直径及轴径接近时，可以将齿轮和轴做成一体，称为。三、简答题：本大题共 6 个小题，每题 5 分，共 30 分。把答案填在题中横线上。1简述螺纹联接的根本类型主要有哪四种？2提高螺栓联接强度的措施有哪些？3闭式蜗杆传动的功率损耗主要包括哪三局部？4简述带传动的优点？5链传动的主要失效形式有哪些？6滚动轴承的根本类型有哪些？四、计算题：本大题只有一个小题，总分值 14 分以下图表示两平板用 2 个 M20 的普通螺栓联接，承受横向载荷 F=6000N，假设取接合面间的摩擦系数，可靠性系数 KS=1.2，螺栓材料的的许用应力=120N/mm2，螺栓的小径 d1=。试校核螺栓的强度。