太原科技大学机械设计试卷及答案3套

　 第

　1页共

　 32页 《机械设计》课程试题（一）

　一、填空题 (每空

　 1分共

　31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α＝（ ），适用于（ ），而梯形螺纹的

　牙型角α＝（ ），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 ）设计， （ ）校核；硬齿面闭式齿轮传动一般按（ ）校核。

　按（ 7、在变速齿轮传动中，若大、小齿轮材料相同，但硬度不同，则两齿轮 工作中 产生的 齿面接触应力（

　工作中产生 ），材料的 许用接触应力（ ），材料的 许用弯曲应力（ ）， 的 齿根弯曲应力（ ）。

　）

　8、蜗杆传动的 总效率包括啮合效率η、（ 效率。其中啮合效率η

　=（ ）效率和（ ），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（ 10、滚动轴承接触角越大，承受（ ）、（ ）、（ ）。

　）载荷的 能力也越大。

　得分 答案参见我的 新浪博客：

　http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

　 第

　2页共

　 32页 二、单项选择题

　(每选项

　 1分,共

　 11分) 1、循环特性

　r=－1的 变应力是（ A．对称循环变

　B、脉动循环变 ）应力。

　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，为提高螺栓的 疲劳强度，可采取的 措 施是(

　)。

　A、增大螺栓刚度

　 Cb，减小被连接件刚度

　 Cm

　B．减小 Cb．增大

　Cm C．增大

　 Cb 和 Cm

　 D．减小

　Cb和

　Cm 3、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

　( )。

　A．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 D．带传递的 功率和小带轮转速 C．带的 有效拉力 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 的 顶隙系数 ）。

　D．齿轮 0 6、一斜齿圆柱齿轮传动，已知法向模数

　Mn＝4mm，齿数

　 Z 1 =20，螺旋角β＝1432’ 2”，齿宽

　b＝80，b 1

　2 ＝75mm，则该传动的 齿宽系数φ d 等于（ ）。

　A．0.852 B．O.88

　 C．0.8 D．0.907 7、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 （ ）。

　A．深沟球轴承 B．圆锥滚子轴承 C．角接触球轴承 答案参见我的 新浪博客：

　http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

　 第

　3页共

　 32页 9、滑动轴承计算中限制

　pv值是考虑限制轴承的 （ ）。

　A．磨损 B．发热 C．胶合 D．塑性变形 10、圆柱螺旋弹簧的 弹簧丝直径

　d=6mm,旋绕比

　C=5,则它的 内径

　D等于 1 （ ）。

　A、30mm, B、24mm, C、36mm, D、40mm 得分 三、计算题 (38分) 1、(15分)有一受预紧力

　 F 0 和轴向 工作载荷作用的 紧螺栓连接，已知预紧力 F＝1000

　N，螺栓的 刚度

　Cb与连接件的 刚度

　 Cm相等，轴向 工作载荷

　F=1000N， 0 试计算该螺栓所受的 总拉力

　F＝?剩余预紧力

　 F＝?在预紧力

　 F不变的 条件下，若 2 1 0 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 max 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＝8mm， 蜗杆头数

　z＝1，蜗杆分度圆直径

　d＝80mm，蜗轮齿数

　 z＝40，卷筒直径

　 D＝200mm， 蜗杆与蜗轮间的 当量摩擦系数

　f＝0.03，轴承和卷简中的 摩擦损失等于

　 6％，问：

　1 1 2 V (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＝5000N，手摇手柄时施加的 力

　F＝100N，手柄转臂的 长度

　 L 应是多少

　? 答案参见我的 新浪博客：

　http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

　 第

　4页共

　 32页 3、(10分)某轴系部件采用一对

　7208AC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＝2060N，作用于轴上的 轴向载荷 r1 r2 F =880N，轴承内部轴向力

　 F与径向载荷

　F的 关系为

　 F＝0.68F

　,试求轴承轴向载 A

　 d

　 r

　 d

　 r a1

　a2 荷 F和

　F。

　四、分析题 (20分) 1.(10分)如图

　 4-1为圆柱齿轮—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和

　 F的 方向。

　a1

　 a2 (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。

　答案参见我的 新浪博客：

　http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

　 第

　5页共

　 32页 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。

　答案参见我的 新浪博客：

　http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

　 第

　6页共

　 32页 《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) 0 0 1、50%。2、60、联接、30、传动。3、摩擦、机械、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 处。5、偶、奇、小。

　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η、搅油效率 2 3 η，啮合效率。

　 9、转轴、心轴、传动轴。

　 10、轴向。

　二、单项选择题

　(每选项

　1分,共

　11分) 1、A。2、B。3、A。4、D。5、C。

　6、D。7、A、B。8、B。9、B。10、B。

　三、计算题 (38分) 1.(15分) 2、(13分) 答案参见我的 新浪博客：

　http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

　 第

　7页共

　 32页 [解]

　 (1) i=z

　 /z＝40 2 1 设重物上升

　1m，手柄应转

　 x转，则 (5分) 手柄的 转动方向ω示于图中

　 (3分) (2) (总效率

　2分,L3分) 3、(10分) 0 [解]

　 7208C轴承的 α＝15，内部轴向力 ＝0.4F F＝0．4F＝0.4×1000=400N

　(2分) F d r , d1 r1 方向如解所示向左 答案参见我的 新浪博客：

　http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

　 第

　8页共

　 32页 F＝0.4F＝0.4×2060=824N (2分) d2 r2 方向如图所示向右 F d2 十

　F 故轴承

　1为压紧端，轴承

　 2为放松端。

　F＝F十

　F =1704N

　 (3分) (3分) A

　 d1 ＝824十

　880＝1704＞F a1 d2 A F＝F＝824N a2 d2 四、分析题 (20分) 1.(10分) (1)在图中啮合处齿轮

　1和齿轮

　 2所受轴向力

　 F和

　F的 方向如图

　 (2分)。

　a1

　a2 (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)。

　(3)蜗杆和蜗轮所受各分力的 方向。

　 (6分) 2、(10分)[解] 画出的 正确结构图如图。

　①固定轴肩端面与轴承盖的 轴向间距太小。

　答案参见我的 新浪博客：

　http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

　 第

　9页共

　 32页 ②轴承盖与轴之间应有间隙。

　③轴承内环和套简装不上，也拆不下来。

　④轴承安装方向不对。

　⑤轴承外圈内与壳体内壁间应有

　5-8mm间距。

　⑥与轮毂相配的 轴段长度应小于轮毂长。

　⑦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。

　答案参见我的 新浪博客：

　http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

　 第

　 10页共

　32页 《机械设计》课程试题（二）

　一、填空题（

　25分）[每空

　 1分] 1 、滚动轴承轴系一端固定一端游动的 固定方式常用 在 或 情况下。

　2、dn值大的 滚动轴承应采用 dn值小的 滚动轴承可采用 润滑，而 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。

　7、直齿圆锥齿轮的 当量齿数Ｚｖ＝ ；标准模数和压力角在 ； 受力分析和强度计算用 直径。

　答案参见我的 新浪博客：

　http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

　 第

　 11页共

　32页 8、带传动的 主要失效形式为 9、带 工作是截面上产生的 应力 和 。

　有 ， ， 。

　10、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（

　11分）[每空

　 1分] 1、滚动轴承内圈与轴配合的 正确标注应为 。

　A .Ф30H7/k6 B.Ф30H7 C .Ф30k6 2、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.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 Ａ.在周向相隔９０

　 o 布置。

　Ｂ.在周向相隔１２０

　 o Ｃ.在周向相隔１８０

　 o Ｄ.在轴向沿同一直线 答案参见我的 新浪博客：

　http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

　 第

　 12页共

　32页 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Ｋ１，弹簧Ｂ的 刚度为Ｋ２，两弹簧并联的 刚度 为 。

　Ａ.Ｋ１ Ｂ.Ｋ２ Ｃ.Ｋ１＋Ｋ２ Ｄ. Ｋ１Ｋ２／（Ｋ １＋Ｋ２）

　8、强度等级为６

　.8级的 螺栓材料σｓ＝ ＭＰａ。

　Ａ.６００Ｂ.８００ Ｃ.６８０Ｄ.４８０ 9、链轮中心距已定，合理确定链传动的 链长时，应取 。

　Ａ.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 10、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 三、计算题（ 34分）

　Ｄ.从动轮 1、（14分）图示为手动铰车中所采用的 蜗杆传动。已知

　 m=8mm，d =80mm，z =1， 1

　 1 i =40，卷筒的 直径

　D=250mm ， 试计算：（）欲使重 数；（ 2）设蜗杆和蜗 0.18，检验该蜗杆传动 1 物上升

　1m，应转动蜗杆的 转 轮间的 当量摩擦系数为 是否满足自锁条件；（3）设 重物重

　Q=5kN ，通过手 柄转臂施加的 力 F=100N，手 柄转臂的 长度

　l的 最小 答案参见我的 新浪博客：

　http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

　 第

　 13页共

　32页 值 (不计轴承效率

　 )。

　2、（10分）一普通

　 V带传动传递功率为

　P = 7.5 kW，带速

　??= 10 m/s，紧边拉 力是松边拉力的 两倍，即 F 1 =2F 2 ，试求紧边拉力、松边拉力和有效拉力。

　3、（10分）图示为一刚性凸缘联轴器，材料为

　 Q215钢，传递的 最大转矩为

　1400 N.m（静载荷）。已知轴的 材料为

　45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（ ）。

　答案参见我的 新浪博客：

　http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

　 第

　 14页共

　32页 四、分析题（ 30分）[每题

　10分] 1、在图示轴的 结构图中存在多处错误，请指出错误点，说明出错原因，并加以 改正。

　答案参见我的 新浪博客：

　http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

　 第

　 15页共

　32页 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 n =

　30 r/min， n = 1440 r/min d ，功率

　P= 5.5 kW 电动机转速 。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。（ 各种传动的 单级传动比常用值 10分）

　传动类型 平带传动 V带传动 链传动 传动比 ≤

　5 传动类型 圆柱齿轮传动 圆锥齿轮传动 蜗杆传动 传动比 ≤

　5 ≤

　3 ≤

　6 ≤

　6 8~40 答案参见我的 新浪博客：

　http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

　 第

　 16页共

　32页 《机械设计》课程试题（二）

　答案与评分标准 一、填空题（

　25分）[每空

　 1分] 1、跨距较大 或

　工作温度较高 ， 。

　2、 油 润滑脂 。

　3、 ①．相对滑动的 两表面间必须形成收敛的 楔形间隙；②．被油膜分开的

　两表面必须有足够的 相对滑动速度，其运动方向必须使润滑油大口进小口出； 3 润滑油必须有一定的 粘度供油要充分 。

　4、

　 P 、 V 、 PV 。

　5、①套筒式联轴器（无补偿能力）、②凸缘式联轴器（无补偿能力）。

　6、 7、 心 轴； 传动轴；转轴。

　z/cosδ；齿轮大端；平均分度圆

　 。

　8 、打滑 和疲劳破坏 。

　9、拉应力 ， 弯曲应力 。

　，离心应 力 10、相 等的 ， 不 等的 。

　二、选择题（

　11分）[每空

　 1分] 1、 C 。2、 AC，

　BD

　 3、

　B4、

　D

　 5、

　D 答案参见我的 新浪博客：

　http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

　 第

　 17页共

　32页 6、

　B

　 7、

　 C

　8、

　 D 三、计算题（

　34分）

　1、解：

　9、

　B 10、

　B 2 （1）重物上升

　1m时，卷筒转动圈数：

　 N=1000/πD=1000÷(250x3.14)=1.27 蜗杆转动圈数为：

　N=i 1 N=40x1.27=50.96(圈) （4分）

　2 （2）蜗杆直径系数

　 q=d/m=80÷8=10 1 导程角：γ=arctan

　 =arctan

　 =7.125

　 o 当量摩擦角：

　=arctanf

　 = arctan

　=10.204

　 o v v ：因为：γ〈 v 所以蜗杆传动满足自锁条件 （4分）

　（3）蜗杆传动的 啮合效率：

　:则：

　（6分）

　答案参见我的 新浪博客：

　http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

　 第

　 18页共

　32页 2、解: （2分）

　（2分）

　= （2分）

　= =750N （2分）

　所以 =2x750=1500N （2分）

　3、解:由轴径φ55查下表

　,选取键

　 b=16,h=10,键长

　 L=90 键的

　工作长度

　l=L-b=90-16=74mm 键与联轴器的 接触长度

　 k=0.5h=0.5x10=5mm 答案参见我的 新浪博客：

　http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

　 第

　 19页共

　32页 由 〉[

　]=100 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 180 布置， 双键的

　工作长度

　 l=1.5x74=111mm 见的 标记为 :键

　 16x90 四、分析题（ 30分）[每题

　10分] 1、1.无垫片；

　2无间隙、无密封

　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

　10采用反装。

　指出 1处（

　0.5分）改正

　1处（0.5分）

　2、（10分）

　答案参见我的 新浪博客：

　http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

　 第

　 20页共

　32页 总传动 比:i=n/n 分）

　D =1440/30=48 （2 方案：电动机 带传动

　(i=3) 蜗杆传动 (i=16) （4分）

　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）

　答案参见我的 新浪博客：

　http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

　 第

　 21页共

　32页 （2）使

　II、III轴轴承所受轴向力较小时的 斜齿轮轮齿的 旋向。（

　 2分）

　（3）各啮合点处所受诸分力 、、 的 方向。（

　 5.5分）

　《机械设计》课程试题（三）

　一、填空题 (每空

　 1分共

　24分) 1.螺纹的 公称直径是指螺纹的

　径，螺纹的 升角是指螺 纹 为 径处的 升角。螺旋的 自锁条件 。

　2、三角形螺纹的 牙型角α＝ ，适用于 ，而梯 形螺纹的 牙型角α＝ ，适用于 。

　3、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 截面尺寸

　 (b×h)是根据 查标准来确定 的 ,普通平键的

　工作面是 。

　5、带传动的 传动比不宜过大，若传动比过大将使 有效拉力值减小。

　6、链传动瞬时传动比是 ，从而使带的

　，其平均传动比 是 。

　7、在变速齿轮传动中，若大、小齿轮材料相同，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 ， 答案参见我的 新浪博客：

　http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

　 第

　 22页共

　32页

　工作中产生的 齿根弯曲应力 力 ，材料的 许用弯曲应 。

　8、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 挠性联 承温升过高产生胶合

　,应校核 。

　10、挠性联抽器按是否具行弹性元件分为 轴器和 挠性联轴器两大类。

　二、单项选择题

　(每选项

　 1分,共

　 10分) 1.采用螺纹联接时

　,若被联接件之—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 。

　A螺栓联接； B双头螺柱联接； C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 A.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) 0 0 D相隔

　 180 0 A 在同—直线上

　; B相隔

　 90

　;

　C．相隔 120； 答案参见我的 新浪博客：

　http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

　 第

　 23页共

　32页 4、普通平键联接强度校核的 内容主要是 。

　A.校核键侧面的 挤压强度

　 ;B.校核键的 剪切强度；

　 C.AB两者均需校核；

　D．校 核磨损。

　5、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 6、为了限制链传动的 动载荷，在节距

　 p和小链轮齿数

　 z一定时

　 ,．应该限 1 制 。

　A．小链轮的 转速

　n； 1 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 。

　A．提高轮齿的 弯曲强度； C.提高轮齿的 静强度； B.提高轮齿的 接触强度； 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 。

　A．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。

　10、圆柱螺旋弹簧的 弹簧丝直径

　d=6mm,旋绕比

　C=5,则它的 内径

　D等 1 于 。

　A、30mm, B、24mm, C、36mm, D、40mm 答案参见我的 新浪博客：

　http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

　 第

　 24页共

　32页 三、计算题 (38分)

　 1、(15分)图

　3-1示螺栓联接中

　 ,采用两个

　 M20的 普通螺栓， 2 其许用拉应力 [σ]＝l60N／mm，联接件接合面间摩擦系数

　 f＝0.20，防滑系数

　 K s ＝1.2，计算该联接件允许传递的 静载荷

　F＝?(M20的 螺栓

　d＝17.294mm)(10分) 1 图

　3-1 2、(13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=10kW，转 速 n＝970r／min，蜗杆传动参数

　 z＝2；z＝60；直径系数

　q＝8；总效率η＝0．8， 1 1 2 m＝8，右旋蜗杆，试计算：〔

　 14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。

　答案参见我的 新浪博客：

　http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

　 第

　 25页共

　32页 3、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

　 Fr＝1650N和

　 Fr

　=3500N。外加轴向力

　Fae 1

　2 ＝1020N。

　 (1)若派生轴向力

　F＝0.7Fr，试计算两个轴承实际受到的 轴向 载荷

　Fa d 1 和 Fa。

　2 四、分析题 (20分) 1.(10分)如图

　 4-1传动系统，要求轴Ⅱ、Ⅲ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，蜗轮

　6啮合点的 受力方向。

　答案参见我的 新浪博客：

　http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

　 第

　 26页共

　32页 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。

　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,中, 。

　答案参见我的 新浪博客：

　http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

　 第

　 27页共

　32页 0 0 2、60、联接、

　30、传动。

　3、摩擦、机械、永久。

　4、轴径

　d、侧面。

　5、包角α。

　6、变量、常数。

　7、相同、不同、不同、不同。

　8、节点。

　9、p、pv。

　10、无弹性元件 ,有弹性元件。

　二、单项选择题

　(每选项

　1分,共

　10分) 1、B。2、D。3、D。4、A。5、D。6、A。7、D。8、B。9、C。10、B。

　三、计算题 (40分) 1.(13分) 螺栓预紧后，接合面所产生的 最大摩擦力必须大于或等于横向载荷，假设各 螺栓所需预紧力均为

　 F 0 则由平衡条件 可得 (4分) 螺栓危险截面的 强度条件为 于是得 (4分) 答案参见我的 新浪博客：

　http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

　 第

　 28页共

　32页 (5 分) 2、(13分) [解] (1)电机转向箭头向上；

　 (1分) (2)蜗杆受各力方向如图 (3分) (3分) 答案参见我的 新浪博客：

　http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

　 第

　 29页共

　32页 (3分) F 2 ＝ F ·tanα＝9845tan20°＝3583N r t2 (3分) 3、(14分) [解] F d 1 ＝0.7F＝0.7×1650=1155N (2分) r1 方向向右 F ＝0.7F＝0.7× d 2 r2 3500=2450N (2分) 方向向左 F 十

　 F ＝1155十

　1020＝2175＜

　F d2 d 1 ae 故轴承

　1为压紧端，轴承

　 2为放松端。

　F a 1 ＝ F

　- F =2450-1020N =1430 (2分) d2 ae F＝F＝2450N (2分) a2 d2 答案参见我的 新浪博客：

　http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

　 第

　 30页共

　32页 (3分) (3分) 四、分析题 (26分) 1.(12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) 2、(14分)[解] 画出的 正确结构图如图。

　①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； 答案参见我的 新浪博客：

　http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

　 第

　 31页共

　32页 ②联轴器与透盖不能接触，联轴器应右移； ③联轴器与轴配合直径应小一点，形成轴肩定位； ④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； ⑤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 颈右端面应左移

　 1～2mm； ⑥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； ⑦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

　⑧透盖和闷盖外圆外侧应倒角，与箱体间均应有调整垫片。

　2／3左右； ⑨轴的 左端伸出轴承内圈过长，应缩短一点。

　答案参见我的 新浪博客：

　http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

　第

　 32页共

　32页 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

　4 分。

　答案参见我的 新浪博客：

　http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

推荐访问:太原 科技大学 机械设计