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1、专 业：机电一体化 队 别：卷 型：A 卷课程名称：机械设计 考试日期：考试方式：闭卷学生学号:学生姓名：在试题纸上答题无效，教师命题时不需要留出答题空间一、选择题：本题共10个小题，每小题2 分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。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8W 350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【】A.包 角。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.在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径
2、向载荷的是【】A.6208 B.N208 C.3208 D.52084.下列四种螺纹中，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.减小齿面滑动速度叫 B.减少蜗杆头数Z|C.增加蜗杆头数Z|D.增大蜗杆直径系数47.普通平键接联采用两个键时，一般两键间的布置角度为【】A.90 B.120 C,1350 D.18008.V 带在减速传动过程中，带的最大应力发生在【】A.V 带离开大带轮处 B.V 带绕上大带轮处C.V 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
3、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，链节数应尽量避免采用奇数，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 的轴为心轴，主要受 的轴为传动轴。2 .代 号 6 2 2 0 3 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，往往使小齿轮齿宽瓦 大齿轮齿宽b2：在计算齿轮强度时，工作齿宽b应取 o4 .普 通 平 键 联 接 的 工 作 面 是
4、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，轴承内圈孔与轴的配合采用 制，轴承外圈与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 O7 .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。1 0 .直径较小的钢制齿轮，当齿根圆直径与轴径接近时，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 3 0 分。把答案填在题中横线上。1
5、.简述螺纹联接的基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部分？4 .简述带传动的优点？5 .链传动的主要失效形式有口那些？6.滚动轴承的基本类型有哪些？四、计算题：本大题只有一个小题，满 分 14分下图表示两平板用2个 M 2 0 的普通螺栓联接，承受横向载荷F=60 0 0 N,若取接合面问的摩擦系数/=0.2,可靠性系数Ks=1.2,螺栓材料的的许用应力。=1 2 0 N/m m 2,螺栓的小径 d 1=1 7.2 9 4 m m。试校核螺栓的强度。五、结构改错题：请用圆圈标出错误的位置，满分16分标准答案纸专 业：机电一体化课程名
6、称：机械设计队 别：卷 型：A卷考试日期：考试方式：闭卷一、选择题：1-5：B C B D C 6-1 0：D B D D D二、填空题：1 .弯矩，转矩2 .深沟球轴承，1 73 .大于，大齿轮齿宽b 24 .两侧面，上下面5 .基孔，基轴6.静应力，变应力，循环变应力7 .三角形螺纹，梯形螺纹，锯齿形螺纹8 .开式传动，闭式传动9 .齿面接触强度1 0 .齿轮轴三、简答题：1 .螺栓联接、螺钉联接、双头螺柱联接、紧定螺钉联接。2 .降低螺栓总拉伸载荷的变化范围；改善螺纹牙间的载荷分布；减小应力集中；避免或减小附加应力。3 .闭式蜗杆传动的功率损耗包括三部分：轮齿啮合的功率损耗，轴承中摩擦损
7、耗和搅动箱体内润滑油的油阻损耗。4.适于中心矩较大的场合；.1 分带具有良好的扰性，可缓和冲击、吸收振动；.1分过载时带与带轮间会出现打滑，打滑虽使传动失效，当可防止损坏其他零件；.2 分结构简单、成本低廉.1 分5.链板疲劳破坏；.1 分滚子套筒的冲击疲劳破坏；.1 分销轴与套筒的胶合；.1 分链条被链磨损；.1 分过载拉断。.1 分6.调心球轴承、调心滚子轴承、圆锥滚子轴承、推力球轴承、深沟球轴承、角接触球轴承、推力圆柱滚子轴承、圆柱滚子轴承、滚针轴承等。.0.5 分五、结构改错题：共八处错误一、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
8、）OA、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，离心力大人直齿圆柱齿轮传动，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 ）。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 ）0A.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
9、、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 齿轮传动一链传动B.链传动一齿轮传动一 带传动C.带传动一 链传动_ 齿轮传动D.链传动带传动 一*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 ）oA.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H B W 3 5 0 H B s 的闭式钢制齿轮传动中，主要失效形式为（B)0A.齿面磨损C.齿面胶合B.齿面点蚀D,轮齿折断9.
10、不完全液体润滑滑动轴承，验算pv&pv是为了防止轴承（B ）0A.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.一端固定一端游动 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）。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 ）oA、转动心轴C、传动轴13、普通平键的主要失效是（AA.工作面被压溃或键被剪断C.工作
11、面产生过度磨损14、带传动产生弹性滑动的原因是由于A、带不是绝对挠性体C、带绕过带轮时产生离心力15、非液体摩擦滑动轴承正常工作时，A、完全液体摩擦状态C、边界摩擦或混合摩擦状态B、转轴D、固定心轴）B.工作面产生胶合破坏D.键被弯曲折断（D ）oB、带与带轮间的摩擦系数偏低D、带的紧边与松边拉力不等其工作面的摩擦状态是（C）B、干摩擦状态D、不确定二、标准件（4 题共1 2 分，每小题3 分）1、请按GB/T 5781-2000标准标注出：公称直径为16mm、长60mm全螺纹六角头螺栓；并按GB/T 41-2 0 0 0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 M
12、16x60 GB/T 5781-2000螺母 M16 GB/T 41-20002、请按GB/T 1096-2003标准标注出：宽 为18 mm、高 为11 mm、长 为100 mm圆头普通平键；按GB/T 119-2000标准标注出：直径为10 m m,长为100 m m,直径允差为d 4,材料为3 5号钢，热处理硬度为HRC283 8,不经表面处理的圆柱销。键 18x100 GB/T 1096-2003销 10 x100 GB/T 119-20003、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/P
13、46308/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。带:A 1000 GB/T 11544-1997(2)链：08A 1 88 GB/T1243 2006(注:此链的节距为 0.5 英寸)(1)A 1000 GB/T 11544-1997：基准长度为 1000 mm 的 A 型普通 V 带。(2)08A188 GB/T1243 20
14、06：A 系列、节距 12.7mm、单排、88 节的滚子链三、问答题(4 题共2 0 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
15、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、D、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）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。（2 分）（3）在图中分别标出2、3 两轮在啮合点处所受圆周力耳、轴向力，和径向力工的方向。（4 分）n m（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。Fa 3F3%oFr2I
16、Fa2五、计算题(2题共2 0分，每小题10分)1、一压力容器盖螺栓组连接如图所示，已知容器内径D=2 50 m m,内装具有一定压强的液体，沿凸缘圆周均匀分布12个M 16(4 =13.8 3 5 m m)的普通螺栓，螺栓材料的许用拉应力。=18 0 M P a ,螺栓的相对刚度&/+%)=0.5,按紧密性要求，剩余预紧力耳=1.8 3/，尸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pm m及每个螺栓连接所需的预紧力FQ O1、计算每个螺栓允许的最大总拉力:C W；鸟=7 7=2 0 8 15N.2分1分2、计算容器内液体最大压强1 2/41分P.8 2 .1分3、-
17、京F.=(2 0 8 15 0.5 x 743 4)=170 9 8 N2 分1分2、下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6d=2 0 0 0 N,FR2=40 0 0 N,轴上作用的轴向外加载荷Fx=10 0 0 N,轴承内部附加轴向力用的计算为弱=0.74，当轴承的轴向载荷与径 向 载 荷 之 比*e 时，X=0.41,Y=0.8 7,当%We,X=l,Y=0,e =0.68,载荷系数4=1.0,试计算：(1)两个轴承的轴向载荷FM、FA 2；(2)两个轴承的当量动载荷P、8。Fs)=0.7Fs l=0.7x 2 0 0 0 =140 0
18、 7V.1 分解：(1)吊2 =0-7 FR2 =S 7X4 0 0 0 =2 8 0 0 N.1 分Fsl+Fx=140 0+10 0 0 =2 40 0(吊2.1 分轴 承 1 为压紧端，轴承2为放松端.1 分F.=2 8 0 0 10 0 0 =18 0 0 NA，.2 分FA2=FS2=2 8 0 0 N=竺”=0 9 6=0.68 =0.41,4=0.8 7.1 分/FRI 2 0 0 0 1P =fp(XFRI+乂%)=2 0 0 0 X 0.41+0.8 7 x 18 0 0 =2 3 8 6N.1 分(2)工 =竺四=0.7 e =0.68,X,=0.41,-=0.8 7.1
19、分/F n 40 0 0 2 2P2=fF(X2FR2+Y2FA2)=40 0 0 x 0.41+0.8 7 X 2 8 0 0 =40 767V.1 分六、结构题（10 分）下图为斜齿轮、轴、轴承组合结构图。齿轮用油润滑，轴承用脂润滑，指出该结构设计的错误。要求：1.在图中用序号标注设计错误处；2 .按序号列出错误，并用文字提出改正建议;3 .不必在图中改正。度 3 键过长4 齿轮轮毂的长度要长过与其配合的轴段的长度1 2 m m 5 套筒高度高过右边轴承内圈的高度6 右边轴承端盖与轴要留有间歇7右边轴承端盖与轴间要有密封圈8 和右端轴承相配合的轴端作成阶梯轴，便于装拆9 两端的轴承要设有挡
20、油环1 0 联轴器没有周向定位。机械设计课程试题（一）一、填空题（每空1 分共3 1 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（），而梯形螺纹的牙型角a =（）,适用于（）。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（）、（）和（）,最大应力发生在（）。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（）些。6、根据齿轮设计准则，软齿面闭式齿轮传动一般按（）设计，按（）校核；硬齿面闭式齿轮传动一般按（）设计，按（）校核
21、。7、在变速齿轮传动中，若大、产生的齿面接触应力（产生小齿轮材料相同，但硬度不同,），材料的许用接触应力（则两齿轮工作中）,工作中的齿根弯曲应力（），材料的许用弯曲应力（）。8、蜗杆传动的总效率包括啮合效率n 1、（）效率和（）效率。其中啮合效率n i =（），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（）、（）、（）。1 0、滚动轴承接触角越大，承 受（）载荷的能力也越大。得分二、单项选择题（每选项1 分，共 1 1 分）1、循环特性厂一1 的变应力是（）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
22、的疲劳强度，可采取的措施是（）oA、增大螺栓刚度Cb,减小被连接件刚度Cm B.减小Cb.增 大 C m C.增大Cb和 Cm D.减小Cb 和 Cm3、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（）oA.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（）。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Y，的主要几何参数是（）。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M n=4m m,齿数1=2
23、0,螺旋角B=143 2 2 ，齿宽E=8 0,b 2=7 5 m m,则该传动的齿宽系数6 d 等 于（）。A.0.8 5 2 B.0.8 8 C.0.8 D.0.9 077、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,可以提高轴的（）而不能提高轴的（）。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（）0A.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p v 值是考虑限制轴承的（）。A.磨损 B.发热 C.胶合 D.塑性变形得分三、计算题（3 8 分）1、（15 分）有一受预紧力F。和轴向工作载荷作用的紧螺
24、栓连接，已知预紧力Fo=l O O O N,螺栓的刚度C b 与连接件的刚度C m 相等，轴向工作载荷F=1000N,试计算该螺栓所受的总拉力F?=?剩余预紧力%=?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F 陪为多少？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=8 m m,蜗杆头数4=1,蜗杆分度圆直径&=8 0m m,蜗轮齿数&=40,卷筒直径D =2 00m m,蜗杆与蜗轮间的当量摩擦系数=0.03,轴承和卷简中的摩擦损失等于6%,问:（1）欲使重物W上升1m,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=5
25、 000N,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）某轴系部件采用一对7 2 08 A C 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 r z=2 06 0N,作用于轴上的轴向载荷FA=880 N,轴承内部轴向力F d 与径向载荷F 1的关系为巳=0.6 8 匕,试求轴承轴向载荷L和“。四、分析题析0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F a i 和曳的方向。(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
26、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。2、(10分)指出图4-2 中的结构错误(在有错处画。编号，并分析错误原因),并在轴心线下侧画出其正确结构图。机械设计课程 试 题（一）答案与评分标准一、填空题（每空1 分共31 分）1、50%o 2、跄、联、亚、侬。3、轨、皿、永久。4、松紧边拉力产生的拉应力、离心拉应力、弯曲应力，带绕进小带轮生5、偶、宜、6、接触强度、弯曲强度、弯曲强度、接触强度。7、相同、不同、不同、不同。8、啮合效率、轴承效率M、搅油效率 啮 合 效 率。9、转轴、心轴、传动轴
27、。1 0、轴向。二、单项选择题（每选项1 分，共 1 1 分）1、A o 2、B o 3、A o 4、D o 5、C o6、D o 7、A、B o 8、B o 9、Bo1 0、B o三、计算题（38 分）1.（1 5 分）或（5分）（5分）F2=FOCbCb+CmF=1 000+0.5 x 1 000=1 500 NF!=FO-（1 -7-7）F=JOOO-0.5xlOOO=5（X）NF1=F1-F=1500-1000=500N为保证被连接件间不出现缝隙，则 Fi MO。由 F1=F2 得FQ 1（YY（5分）尸这-7-=昔 端 =2 000 NCb+Cm所以 F x =2 000 N2、（1
28、 3 分）解（1）i=z2/z i =40设重物上升1 m,手柄应转x转，则（5分）手柄的转动方向示于图中（3分）卬5=5 O O P x 200=380 mm2 x 40 x 0.329 x 100（3）求手柄长度小传动总效率为广（1 -6%皿=0.94 x 京*万=0-94 x 网=0.329因 4 =卬?j=尸。,且Ti=访7,故,WD_L=2 甲 =（总效 率2分,L 3分）3、（1 0 分）解 7208c 轴承的 a=15,F=0.4Fr）F“=0.4Frl=0.4X1000=400N（2 分）方向如解所示向左Fd2=0.4F,2=0.4X2060=824N（2 分）内部轴向力方向如
29、图所示向右F d2 十 FA=8 24 十 8 8 0=1 704 Fdl故 轴 承1为压紧端，轴 承2为放松端。F a产 十R=1 704N （3分）F a 2=F d2=8 24N （3 分）四、分析题（20分）1.（1 0 分）（1）在图中啮合处齿轮1和齿轮2所受轴向力F,“和鼠的方向如图（2分）。（2）蜗 杆3轮齿的螺旋线方向，蜗 轮4轮齿的螺旋线方向及其转动方向如图（2分）O（3）蜗杆和蜗轮所受各分力的方向。（6分）2、（1 0分）解 画出的正确结构图如图。固定轴肩端面与轴承盖的轴向间距太小。轴承盖与轴之间应有间隙。轴承内环和套简装不上，也拆不下来。轴承安装方向不对。轴承外圈内与壳体
30、内壁间应有5-8 m m 间距。与轮毂相配的轴段长度应小于轮毂长。轴承内圈拆不下来。每指出1 个错误得1 分,满分5 分；每改正1 个错误得1 分,满分5 分。机械设计课程试题（二）一、填空题（25分）每空1 分1、滚动轴承轴系端固定一端游动的固定方式常用在 或 情况下。2、dn值大的滚动轴承应采用 润滑，而 d n 值小的滚动轴承可采用 润滑。3、滑动轴承保证液体动压润滑的条件有_4、混合摩擦（非液体摩擦）滑动轴承计算应校核、值。5、列举两种刚性联轴器的名称，并说明是否具有补偿轴向。径向或角向位移的能力：，。6、轴按所受载荷性质分类，只承受弯矩的称 轴；只承受扭矩称.轴；承受弯矩和扭矩称 轴
31、。7、直齿圆锥齿轮的当量齿数Z v=；标 准 模 数 和 压 力 角 在；受力分析和强度计算用_直径。8、带传动的主要失效形式为 和。9、带工作是截面上产生的应力有，o1 0、在齿轮传动中，大小齿轮的接触应力是 等的，大小齿轮的弯曲应力是 等的。二、选择题（1 1 分）每空1 分1、滚动轴承内圈与轴配合的正确标注应为 oA .3 0 H 7/k 6B.3 0 H 7C .3 0 k 62、下列滚动轴承密封装置，其中 是属于接触式密封，而 是属于非接触式密封。A.毡圈密封 B.甩油环 C.密封环 D.缝隙密封3、在 情况下，滑动轴承润滑油的粘度不应选得较高。A.重载 B.高速 C.工作温度 D.
32、高承受变载或冲击振动载荷4、两相对滑动的接触表面，依 靠 吸 附 油 膜 进 行 润 滑 的 摩 擦 状 态 称。A.液体摩擦 B.半液体摩擦 C.混合摩擦 D.边界摩擦5、半圆键联接当采用双键时两键应 布置。A.在周向相隔9 0。B.在周向相隔12 0。C.在周向相隔1 8 0o D.在轴向沿同一直线6、为了提高受轴向变载荷螺栓联接的疲劳强度，应。A.增加螺栓刚度。B.降低螺栓刚度。C.降低被联接件刚度。7、弹簧A 的刚度为K 1,弹簧B 的刚度为K 2,两弹簧并联的刚度为。A.K 1 B.K 2 C.K 1 +K 2 D.K 1 K 2/(K 1+K 2)8、强度等级为6.8 级的螺栓材料
33、。s=M P a。A.6 0 0 B.8 0 0 C.6 8 0 D.4 8 09、链轮中心距已定，合理确定链传动的链长时，应取 oA.任意值B.等于链节长度的偶数倍 C.等于链节长度的奇数倍1 0、带传动的两带轮直径不相等，一般情况下，应使哪个轮曹楔角较大?A.大 轮 B.小 轮 C.主动论 D.从动轮三、计算题（3 4 分）1、（1 4 分）图示为手动校车中所采用的蜗杆传动。已知炉8 m m,tZ=8 0 m m ,z,=l,7=4 0,卷筒的直径分25 0 m m,试计算：（1）欲使重物上升1 m,应转动蜗杆的转数；（2）设蜗杆和蜗轮间的当量摩擦系数为0.1 8,检验该蜗杆传动是否满足自
34、锁条件；（3）设重物重/5 k N,通过手柄转臂施加的力户1 0 0 N,手柄转臂的长度 1 的最小值（不计轴承效 率）。2、（1 0 分）一普通V带传 动传递功率为尸=7.5k W,带速？-1 0 m/s,紧边拉力是松边拉力的两倍，即百=2&试求紧边拉力、松边拉力和有效拉力。表，I 通平和普通楔的主要尺寸nun坳的支柱468 8-1010-1212-1717-2222*3030738-44嫌 竟 S x ifM A2x23x34x45x36x68x710 x812x8 的 楼J44*50,5 0、父找 3657575”K5*9505-110110-130债 克&，博6 AM x916 x 1
35、0IXx H20M 1222x1425x 1428 x 1632x18惚的长度系我L6.830.12.14,16,18.20.22.25,28.32,36.40.45.50.56.63.TO.80.90.100,110.125,140.180.200.220.250,3、（1 0 分）图示为一刚性凸缘联轴器，材料为Q 21 5 钢，传递的最大转矩为1 4 0 0N.m （静载荷）。已知轴的材料为4 5 钢，工作时有轻微冲击。试根据图示和表为该联轴器选择平键，确定键的尺寸，并校核其强度（吃】=i m）。四、分析题（3 0 分）每题1 0 分1、在图示轴的结构图中存在多处错误，请指出错误点，说明出
36、错原因，并加以改正。2、立式搅拌机由电动机远距离传动如图，连续工作，搅拌机转速=3 0 r/m i n,电动机转速为=1 4 4 0 r/m i n,功率尸=5.5 k W0试设计传动方案，画出传动简图，分配各级传动比。各种传动的单级传动比常用值见下表。（1 0 分）各种传动的单级传动比常用值传动类型传动比传动类型传动比平带传动W 5圆柱齿轮传动W 5V 带传动r）K=旦=一=ojoasiADwT 啊 40 x0.401:则：F Q L1（6 分）2、解:（2分）100QP 1000 x7_5 _-=-=75(Nv10（2分）典M-耳4=崛（2分）E=750 N （2 分）所以 氏=2&=2
37、x750=1 50 0 N （2 分）3、解：由轴径3 55查下表,选取键b=1 6,h=1 0,键长L=90键的工作长度l=L-b=90-1 6=74 m m键与联轴器的接触长度k=0.5h=0.5xl 0=5m mIT x ltf 2x1400 x1/cr=-=-=137j6kMPa-由 kM 5x74x55 丐 =1 0 0 1 f f l i可见联接挤压强度不够，考虑到相差较大，所以应采用双键，相隔1 80 布 置，双键的工作长度1=1.5x74=1 1 1 m mHd=5x111x55见的标记为：键 1 6 x90四、分析题（30 分）每题1 0 分1、1.无垫片；2 无间隙、无密封
38、3 键太长4 无定位轴肩5 无轴肩6 套筒高于内圈高度7 轴和轮毂一样长，起不到定位作用；8 无定位；9 无垫片1 0 采用反装。指出1 处（0.5 分）改正1 处（0.5 分）2、（1 0 分）总传动比:i=n/nD=1 4 4 0/30=4 8（2 分）*方案：电动机 带传动（i=3）蜗杆传动（i=1 6）（4 分）1、电动机2、搅拌机4-2画出方案图（4 分）3、传动力分析如图所示为一蜗杆-圆柱斜齿轮-直齿圆锥齿轮三级传动。已知蜗杆为主动,且按图示方向转动。试在图中绘出：（1）各轮传向。（2.5 分）（2）使 H、I I I 轴轴承所受轴向力较小时的斜齿轮轮齿的旋向。（2 分）（3）各啮
39、合点处所受诸分力耳、甩、人的方向。（5.5 分）机械设计课程试题（三）一、填空题（每空1 分共2 4 分）1.螺纹的公称直径是指螺纹的 径，螺纹的升角是指螺纹 径处的升角。螺旋的自锁条件为 o2、三角形螺纹的牙型角a =,适用于,而梯形螺纹的牙型角a =,适用于 o3、螺纹联接防松，按其防松原理可分为 防松、防松和 防松。4、选择普通平键时，键的截而尺寸（b X h）是根据 查标准来确定的，普通平键的工作面是 o5、带传动的传动比不宜过大，若 传 动 比 过 大 将 使，从而使带的有效拉力值减小。6、链 传 动 瞬 时 传 动 比 是，其平均传动比是 o7、在变速齿轮传动中，若大、小齿轮材料相
40、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 o8、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。1 0、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 1 0 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 oA 螺栓联接；B 双头螺柱联接；C
41、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 oA.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键 布置。（1 分）A 在同一直线上；B 相隔90 ;C.相隔1 2 0 ；D 相隔1 80 4、普通平键联接强度校核的内容主要是 oA.校核键侧面的挤压强度;B.校核键的剪切强度；C.A B 两者均需校核；D.校核磨损。5、选取V 带型号，主要取决于 oA.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、
42、为了限制链传动的动载荷，在节距p 和小链轮齿数心一定时,.应该限制 OA.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 oA.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 oA.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。1 0、圆柱螺旋弹簧的弹簧丝直径d=6 m m,旋绕比C=5,则它的内径以等于。A、3 0 m m,B
43、、2 4 m m,C、3 6 m m,D 4 0 m m三、计算题（3 8 分）1、（1 5 分）图3-1 示螺栓联接中，采用两个M2 0 的普通螺栓,其许用拉应力 o =1 6 0 N/m m 2,联接件接合面间摩擦系数f=0.2 0,防滑系数Ks=l.2,计算该联接件允许传递的静载荷F=?（M2 0 的螺栓&=1 7.2 9 4 m m）（1 0分）图3-12、（1 3 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=1 0 k W,转速 n,=9 7 0 r /m i n,蜗杆传动参数z 1 =2；z2=6 0；直径系数q=8；总效率n =0.8,m=8,右旋蜗杆，试计算：
44、（1 4 分）（1）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。S3-23、根据工作条件，决定在某传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 =1 6 5 0 N 和 Fr2=3 5 0 0 N o 外加轴向力 Fa e=1 0 2 0 N。（1）若派生轴向力3=0.7 Fr,试计算两个轴承实际受到的轴向载荷Fa i和 Fa2o四、分析题（2 0 分）1.（1 0 分）如图4T传动系统，要求轴H、I I I 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
45、,蜗轮6啮合点的受力方向。2、（1 0分）指出图4-2中的结构错误（在有错处画。编号，并分析错误原因）,并在轴心线下侧画出其正确结构图。图4-2 机械设计课程试题（三）答案与评分标准一、填空题（每空1 分共24分）1、大,史 2、虫、联、鸥传动。3、永久。4、轴径4侧面。5、包角a。6、皿、常数。7、相同、不同、不同、不同。8、节点。9、V o1 0,无弹性元件,有弹性元件。二、单项选择题（每选项1分，共1。分）1 B o 2、D o 3、D o 4、A o 5、D o 6、A。7、Do 8、B。9、C o 1 0、B。三、计算题（40分）1.（1 3 分）螺栓预紧后，接合面所产生的最大摩擦力
46、必须大于或等于横向教荷，假设各螺栓所需预紧力均为F。则由平衡条件可得心3（4 分）螺栓危险截面的强度条件为M 于是得（4分）g fzi-4 X 1.3 1 K,F 一 同/N itnt 5.2K,_ nX 17.2942 X 160X0.2 x 2 x 25.2X1.2（5分）2、（1 3 分）1/包=19273.75、955。0955。”就=98454N rnmFQ2 h 1”Z7.2X98454niq 8X8-3077N 解(1)电机转向箭头向上;（1分）蜗杆受各力方向如图（3分）（3分）心型.三”陋 之 叫 8x60（3分）F e=Fz t an a=9 8 4 5 t an 2 0 3
47、 5 8 3 N （3分）3、(1 4 分)解7 =0.7 Fr=0.7 X 1 6 5 0=1 1 5 5 N （2 分）方向向右=0.4 2 X 1 6 5 0 +0.8 4 X 1 4 3 O=1 8 9 4 NP?=/（乂2卜&3丫2尸“？）k 0.4 2 X 3 5 0 0+0.8 4 X 2 4 3 0=3 5 1 1、一，-P 1 4 2 C p 凡=0.7 F r 2=0.7（2）$=瞿 登 ，4=畿=0 7 X 3 5 0 0=2 4 5 0 N （2 分）t*1 6 o 0 尸,2 3 5 0 0所 以P J=/（X iF“+Y】i）方向向左为 十 几=1 1 5 5十1
48、0 2 0 =2 1 7 5 戊故轴承1为压紧端，轴承2为放松端。6=&-乙=2 4 5 0-1 0 2 0 N =1 4 3 0 （2 分）F,2=F d 2 =2 4 5 0 N （2 分）（3分）（3分）四、分 析 题（2 6分）1.（1 2分）（1）蜗轮6的转向为逆时针方向：（2分）（2）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）(a)(b)2、（14分）解 画出的正确结构图如图。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；联轴器与透盖不能接触，联轴器应右移；联轴器与轴配合直径应小一点，形成轴肩定位；联轴器处联接平键与蜗轮处联接平键应在一条线上；键与毂孔键槽底面间应有间隙；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而应左移12mm；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；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；透盖和闷盖外圆外侧应倒角，与箱体间均应有调整垫片。轴的左端伸出轴承内圈过长，应缩短一点。每指出一处错误1分，说明原因1 分,指出五个错误算满分10分；画出正确图形