机械设计期末考试题及答案资料

Х”表示非，每小题1分，共10分 ）
、螺纹联接中，只要螺旋副具有自锁性，则任何情况下都无需考虑防松。 （ Х ）
、滚动轴承内圈与轴径的配合通常采用基轴制。 （ Х ）
、验算径向滑动轴承的pv值是为了限制轴承的温升，保证轴承的抗胶合能力。 （ √ ）
、蜗杆传动的传动比i=n1/n2=d2/d1=z2/z1 。 （ Х ）
、在V带传动中，采用张紧轮调节带传动的张紧力时，张紧轮应安装在紧边内侧，靠近小带轮处。（ Х ）
、将齿轮的轮齿加工成鼓形是为了改善齿面载荷分布不均的情况。 （ √ ）
、普通平键的定心精度高于花键的定心精度。 （ Х ）
、链传动中链轮齿数应尽量取奇数。 （ √ ）
、V带两工作面间的夹角为40°，则与之相配合的带轮槽角也应为40°。 （ Х ）
、其它条件不变，若球轴承的基本额定动载荷增加1倍，则该轴承的基本额定寿命将降至原来的1/8。
Х ）
1分，共15分）
、某零件的σ
＝500Mpa，σm＝200Mpa，σa＝200Mpa，工作点位于塑性安全区，则该零件的安全系
S＝ 1.25 。
、普通平键的截面尺寸根据___轴的直径_________ 确定，键的长度一般参考 轮毂宽度 确定。
、带传动中发生打滑的原因是 过载 ，发生弹性滑动的原因是 带是弹性体
和 带轮两侧的带存在拉力差 。
、尺寸相同、结构相似的球轴承和滚子轴承相比较，承载能力较大的是 滚子轴承 ，极限转速较高
球轴承 。
、带传动的应力由 离心应力 、 拉应力 、 弯曲应力 三部分组成。
、在标准直齿圆柱齿轮传动中，当齿轮分度圆直径不变而减小模数时，对齿轮弯曲疲劳强度和接触疲劳
减小 和______ 不变 。
、蜗杆传动的失效通常发生在__蜗轮____轮齿上，其变位的目的是 凑配中心距或提高蜗杆传动的承
。
2分，共16分）
A ）。
）三角形螺纹 B）梯形螺纹 C）锯齿形螺纹 D）矩形螺纹
、当键联接强度不足时，可采用双键，使用两个平键，要求键（ D ）布置。
）在同一直线上 B）相隔90 °
）相隔120 ° D）相隔180 °
、带传动中，v1为主动轮圆周速度、v2为从动轮圆周速度、v为带速，这些速度之间关系正确的是
B ）。
）v1=v2=v B）v1>v>v2 C）v1v2
、一标准直齿圆柱齿轮传动，主动轮1和从动轮2材料的热处理硬度相同，齿数z1

A ）。
）σF1>σF2 B）σF1=σF2 C）σF1<σF2
、下列轴承型号中，承受轴向径向联合载荷能力最高的轴承是（ C ）。
）5306 B）N306 C）30306 D）6306
、采用普通螺栓联接的凸缘联轴器，在传递扭矩时，（ D ）。
）螺栓的横截面受剪切 B）螺栓与螺栓配合面受挤压
）螺栓同时受挤压和剪切 D）螺栓受拉伸和扭转
、按弯扭合成强度条件计算轴的应力时，公式中折合系数α是考虑（ B ）。
）材料抗弯与抗扭的性能不同 B）弯曲应力和扭转切应力的循环性质不同
）强度理论的要求
、若两轴有较大的角位移，则应选用（ C ）：
B）十字滑块联轴器
）十字轴式万向联轴器 D）弹性套柱销联轴器
25分）
、 减速带传动中为什么要使小带轮直径d
≥ddmin，主动轮包角α1≥120°？
5～25）m/s之间，若带速超出此范围会有什么影响？

） 小带轮直径越小，带的弯曲应力越大，所以为了避免带弯曲应力过大，要限制小带轮最小直径；
） 主动轮包角α
影响带的最大有效拉力，α1越小带的最大有效拉力越小，为了增大带传动的最大
α
≥120°；
） 带速过小表示小带轮直径过小，将使所需的有效拉力Fe 过大，导致带的根数z过多，使得带传
Fc 过大，所以带速应在（5～25）m/s。
、在圆柱齿轮减速器中，为什么小齿轮齿宽b
要略大于大齿轮齿宽b2？
ψ
按b1还是按b2计算？为什么？

） 为了防止大小齿轮因装配误差产生轴向错位时导致啮合齿宽减小而增大工作载荷，所以小齿轮
b
要略大于大齿轮齿宽b2；
） 齿宽系数ψ
按大齿轮齿宽b2计算；因为大齿轮齿宽b2是一对圆柱齿轮啮合时的实际接触宽度。
、简述型号为7310的轴承的含义、特点及应用场合。
答：代号含义：7——角接触球轴承；（0）——正常宽度，0可省略不写；3——直径系列为中系列；
——轴承内径为50mm。
特点及应用：可同时承受径向载荷和单方向的轴向载荷，极限转速较高，一般成对使用。
、引起链传动速度不均匀的原因是什么？其主要影响因素有哪些？什么情况下能使其瞬时传动比恒


） 引起链传动速度不均的主要原因是链传动的多边形效应；
） 主要影响因素有：链的速度、链节距以及链轮齿数；
） 在大小链轮齿数相等z
=z2（即R1＝R2）,且传动的中心距恰为节距p的整数倍时，瞬时传动
1。
、由齿轮传动、带传动、链传动组成的传动系统中，一般应把什么传动安排在最高速级？把什么传


带传动具有传动平稳、缓冲吸振的特点，所以放在高速级，对电机有利；链传动工作时有噪声，

18分

）
、（8分）如图所示的矩形钢板，用4个M20的铰制孔用螺栓（受剪处直径d
=21mm）
mm），钢板悬臂端受外载荷F
=16kN，试

螺栓组受哪几种外载荷作用，各自载荷多少？（3分）

5分）
螺栓组受到两种外载荷作用:
横向力 F=F
=16kN
转矩 mmN1076.53601016)
120300(63FT
）由横向力F引起的各螺栓所受的剪力F
相等：
N104
10164F33iF
由于各螺栓的力矩r相等，由转矩T引起的各螺栓所受的剪力F
相等：
maxjmaxjrTrFF 且 260rrimax FQ 2 O 1 3 4
所以，可得16973N
6041076.54rTF6
j
由图示受力分析可知，螺栓2和4受力最大，其所受剪力的合力为：

10216973cos45104216973)104(cos45F2FFFFF43223ji2j2i42
其切应力为：7MPa.57
102d4F2420242
、（10分）图示为成对安装的同型号为30206的滚动轴承。根据外载荷作用情况，
F
=1500N，Fr2=2000N，轴向外载荷Fae=400N，转速n=1000rpm。

） 判断该对轴承采用的是“正安装”还是“反安装”，并在图上标出其派生轴向力
2分）
） 轴承1、2 所受的轴向力F
、Fa2；（2分）
） 轴承1、2 的当量动载荷P
、P2；（3分）
） 计算该轴承的寿命。（3分）
注：1、C=43200N ,Fd=Fr/2Y：e=0.37, Y=1.6；
Fa/Fr>e，X=0.4,Y=1.6；Fa/Fr≤e, X =1,Y=0；
2、取温度系数ft=1.0，载荷系数fp=1.0； ]

1）图示轴承采用“正安装”，派生轴向力如图所示：
）625N
.1220002YFF , 75N.4686.1215002YFFr2d2r1d1

aed2F1025N400625FF
∴ 轴承1“压紧”，轴承2“放松”。
） 1 2

Y, 1X , e3125.0
625FF6.1Y, 4.0X , e683.015001025FF22
a211r1a1

000N0200010.1)FYFX(fP2240N10256.115004.00.1)FYFX(fP
2r22p2a11r11p1）（）（
∵ P
〉P2 ∴ 对轴承1的寿命进行计算。
4）
.2256532240432000.910006010PCf60n10L3106t6h
8分）
小齿轮1由电机驱动。已知蜗轮4为右旋，

蜗杆的旋向；
齿轮1、2的旋向及转向；
作出各传动件在啮合点处的受力（用三向分力表示）情况。

8分）
至少指出8处，先在错误处编上序1 2 3 4 Ⅰ Ⅱ

） 此处弹簧垫片开口错误，应为左旋；
） 联轴器右端无轴向定位，轴应在此位置加工一轴肩；
） 左侧轴承端盖不应与轴接触；
） 安装左轴承的轴段应比安装密封毡圈的轴段直径略大，以利于轴承的安装；
） 左轴承所在轴段不需要键联接；
） 固定左轴承的套筒厚度太大，其外径应低于轴承内圈的高度；
） 安装齿轮的轴段长度应比齿轮的轮毂宽度短2~3mm；
） 安装齿轮的轴段缺少键联接；
） 安装右轴承的轴段太长且轴端应倒角；