试。题A
一、填空（每空1分，共20分）
1．在疲劳曲线上，以循环基数N0为界分为两个区：当N≥N0时，为（）区；当N＜N0时，为（）区。
2．刚度是指机械零件在载荷作用下抵抗（）的能力。零件材料的弹性模量越小，其刚度就越（）。
3．润滑油的（）性越好，则其产生边界膜的能力就越强；（）越大，则其内摩擦阻力就越大。
4．为改善润滑油在某些方面的性能，在润滑油中加入的各种具有独特性能的化学合成物即为（）。
5．正是由于（）现象，使带传动的传动比不准确。带传动的主要失效形式为（）和（）。
6．蜗杆传动的主要缺点是齿面间的（）很大，因此导致传动的（）较低、温升较高。
7．链传动水平布置时，最好（）边在上，（）在下。
8．设计中，应根据被联接轴的转速、（）和（）选择联轴器的型号。9．径向滑动轴承的半径间隙与轴颈半径之比称为（）；而（）与（）之比称为偏心率 。
10．对于普通平键，考虑到载荷分布的不均匀性，双键联接的强度按（）个键计算。
二、判断题（每小题1分，共10分）（正确的划“√”，错误的划“×”）
1．十字滑块联轴器中的所有元件都是刚性元件，因此属于刚性联轴器。
（）
2．两摩擦表面的粗糙度值越小，则越容易实现液体动力润滑。（）
3．在计算转轴的强度时，安全系数法比当量弯矩法更精确。（）
4．相啮合的蜗杆和蜗轮的螺旋角必须大小相等，旋向相反。（）
5．闭式齿轮传动皆须首先按齿面接触强度进行设计计算，确定传动的几何尺寸，然后校
核齿根弯曲疲劳强度。 （ ）
6．由于链传动不需要张紧力，故作用在轴上的载荷较小。 （ ）
7．正是由于过载时产生“弹性滑动”，故带传动对传动系统具有保护作用。 （ ）
8．楔键只能用于单向传动，双向传动时，必须采用两个楔键。 （ ）
9．性能等级为6.6级的螺栓，其屈服点s ＝600MPa 。 （ ）
10．机械零件的计算分为设计计算和校核计算，两种计算的目的都是为了防止机械零件在
正常使用期限内发生失效。 （ ）
三、简答题（每小题5分，共20分）
1．简述为什么开式齿轮传动一般不会出现点蚀现象？
2．对于滚动轴承的轴系固定方式，请解释什么叫“两端固定支承”？
3．简述形成稳定动压油膜的条件？
4．解释名词: 滚动轴承的寿命； 滚动轴承的基本额定动载荷。
四、（15分）某轴用一对同型号角接触球轴承支承，受力情况如图所示。已知：内部轴向
力S F ＝0.68R F ，e ＝0.68。当
R
A F F ≤e 时，X ＝1，Y ＝0；当R A F F ＞e 时，X ＝0.41，Y ＝0.87。问哪个轴承的寿命低？
1
2
五、（15分）如图所示的螺栓组联接，已知外载荷F＝5KN，各有关几何尺寸如图所示。试计算受力最大螺栓所受的横向工作载荷F smax。
六、（20分）设计一个标准直齿圆柱齿轮传动，传动比i＝3.2，允许传动比有不超过±5％
＝1。试的误差。通过强度计算已确定中心距a＝320mm，模数m≥3mm，取齿宽系数
d
确定下列几何尺寸：m、z1、z2、d1、d2、b1、b2。
（模数系列：3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、7、8、…）
《机械设计》试题A标准答案
一、填空（每空1分，共20分）
1．在疲劳曲线上，以循环基数N0为界分为两个区：当N≥N0时，为（无限寿命区）区；
当N＜N0时，为（有限寿命区）区。
2．刚度是指机械零件在载荷作用下抵抗（弹性变形）的能力。零件材料的弹性模量越小，其刚度就越（小）。
3．润滑油的（油）性越好，则其产生边界膜的能力就越强；（粘度）越大，则其内摩擦阻力就越大。
4．为改善润滑油在某些方面的性能，在润滑油中加入的各种具有独特性能的化学合成物即为（添加剂）。
5．正是由于（弹性滑动）现象，使带传动的传动比不准确。带传动的主要失效形式为（打滑）和（带的疲劳破坏）。
6．蜗杆传动的主要缺点是齿面间的（相对滑动速度）很大，因此导致传动的（效率）较低、温升较高。
7．链传动水平布置时，最好（紧边）边在上，（松边）在下。
8．设计中，应根据被联接轴的转速、（转矩）和（直径）选择联轴器的型号。
9．径向滑动轴承的半径间隙与轴颈半径之比称为（相对间隙）；而（偏心距）与（半径间隙）之比称为偏心率 。
10．对于普通平键，考虑到载荷分布的不均匀性，双键联接的强度按（1.5 ）个键计算。
二、判断题（每小题1分，共10分）（正确的划“√”，错误的划“×”）
1．十字滑块联轴器中的所有元件都是刚性元件，因此属于刚性联轴器。（×）2．两摩擦表面的粗糙度值越小，则越容易实现液体动力润滑。（√）3．在计算转轴的强度时，安全系数法比当量弯矩法更精确。（√）4．相啮合的蜗杆和蜗轮的螺旋角必须大小相等，旋向相反。（×）5．闭式齿轮传动皆须首先按齿面接触强度进行设计计算，确定传动的几何尺寸，然后校核齿根弯曲疲劳强度。（×）6．由于链传动不需要张紧力，故作用在轴上的载荷较小。（√）
7．正是由于过载时产生“弹性滑动”，故带传动对传动系统具有保护作用。 （ × ）
8．楔键只能用于单向传动，双向传动时，必须采用两个楔键。 （ × ）
9．性能等级为6.6级的螺栓，其屈服点s σ＝600MPa 。 （ × ）
10．机械零件的计算分为设计计算和校核计算，两种计算的目的都是为了防止机械零件在正常使用期限内发生失效。 （ √ ）
三、简答题（每小题5分，共20分）
1． 简述为什么开式齿轮传动一般不会出现点蚀现象？
答：因为在开式齿轮传动中，磨粒磨损的速度比产生点蚀的速度还快，在点蚀形成之前，
齿面的材料已经被磨掉，故而一般不会出现点蚀现象。
2． 对于滚动轴承的轴系固定方式，请解释什么叫“两端固定支承”？
答：两端固定支承即为轴上的两个轴承中，一个轴承的固定限制轴向一个方向的串动，另
一个轴承的固定限制轴向另一个方向的串动，两个轴承的固定共同限制轴的双向串动。
3． 简述形成稳定动压油膜的条件？
答：1）两摩擦表面之间必须能够形成收敛的楔形间隙；
2）两摩擦表面之间必须有充足的、具有一定粘度的润滑油；
3）两摩擦表面之间必须有足够的相对运动速度。
4． 解释名词； 滚动轴承的寿命； 滚动轴承的基本额定动载荷。
答：1）滚动轴承的寿命即滚动轴承中内、外圈滚道以及滚动体，任一元件出现疲劳点蚀
之前，两套圈之间的相对运转总转数。也可用恒定转速下的运转小时数表示；
2）基本额定动载荷即基本额定寿命为106转时，轴承所能承受的最大载荷。
四、解：（1）1168.0R s F F =＝2720400068.0=?（N ） ―――――――――1.5分
2268.0R s F F =＝1700250068.0=?（N ） ―――――――――1.5分
（2）260090017002=+=+x s F F （N ）＜27201=s F （N ）
故 =1A F 27201=s F （N ） ――――――――――――――――3分
182090027201=-=-x s F F （N ）＞17002=s F （N ）
故 =2A F 18201=-x s F F （N ） ―――――――――――――3分
e F F R A ===68.04000
272011，则X ＝1，Y=0。 则 )2720
040001()(1111P1?+??=+=P A R P f F Y F X f F ＝4000P f （N ） ――――――――――――――――――3分 728.02500
182022==R A F F ＞e ，则 X ＝0.41，Y ＝0.87。 则 )182087.0250041.0()(2222P2?+??=+=P A R P f F Y F X f F
P f 3500=（N ） ――――――――――――――― ――3分 由于 P1F ＞P2F ，故轴承1的寿命短。
五、解：（1）将F 向螺栓组形心平移，同时得转矩T 。
T=500×F ＝5×105×500＝2.5×106（N ） ―――― ―――4分
在F 作用下，各螺栓所受横向力为 F s1＝12504
1053
=?=z F （N ） ―――3分 在T 作用下，各螺栓所受横向力也相等，为
F
226
2280804105.244F +??===r T r
rT s ＝3.5524（N ） ――――――4分 显然，1、2两螺栓所受的横向力最大，为
αcos 2212221max s s s s s F F F F F -+=
135cos 3.5524125023.5524125022???-+=
6469=（N ） ―――――――4分
六、解：（1）由 )(2121z z m a +=得 m
m a z z 3202221?==+ 取 m =5（mm ）（应为标准值） ―――――――2分 则 5320221?=
+z z ＝128 （1） ―――2分 1122.3z iz z == （2） ―――2分 联立 （1）、（2）解得 47.301=z ， 53.972=z
取 301=z ， 982=z ――――――4分 15030511=?==mz d （mm ） ―――――――2分 49098522=?==mz d （mm ） ―――――――2分 15011?==d b d ψ（mm ） ――――――――――2分 取 1502==b b （mm ）， 160101501021=+=+=b b （mm ） ――4分 注：本题主要考察：m 是否为标准值？是否满足)(2
1)(212121z z m d d a +=+=
？各参数和尺寸取值圆整是否合理？
《机械设计》试题B
一、填空（每空1分，共20分）
1．当所受轴向载荷通过（）时，螺栓组中各螺栓承受的（）相等。
2．从结构上看，带轮由（）、轮辐和（）三部分组成。
3．在直齿圆柱齿轮传动的接触疲劳强度计算中，以（）为计算点，把一对轮齿的啮合简化为两个（）相接触的模型。
4．按键齿齿廓曲线的不同，花键分为（）花键和（）花键。
5．请写出两种螺纹联接中常用的防松方法：（）和（）。6．疲劳曲线是在（）一定时，表示疲劳极限
与（）
γN
之间关系的曲线。
7．理论上为（）接触或（）接触的零件，在载荷作用下，接触处局部产生的应力称为接触应力。
8．开式齿轮传动的主要失效形式是：（）和（）。9．径向滑动轴承的条件性计算主要是限制压强、（）和（）不超过许用值。
10．在类型上，万向联轴器属于（）联轴器，凸缘联轴器属于（）联轴器。
二、选择填空（每空1分，共10分）
1．下列磨损中，不属于磨损基本类型的是（）；只在齿轮、滚动轴承等高副零件上经常出现的是（）。
（1）粘着磨损；（2）表面疲劳磨损；
（3）磨合磨损；（4）磨粒磨损。
2．在通过轴线的截面内，（）的齿廓为直边梯形；在与基圆柱相切的截面内，（）的齿廓一侧为直线，另一侧为曲线。
（1）阿基米德蜗杆； （2）法向直廓蜗杆；
（3）渐开线蜗杆； （4）锥蜗杆。
3、对于直齿圆柱齿轮传动，其齿根弯曲疲劳强度主要取决于（ ）；其表面接触疲劳强
度主要取决于（ ）。
（1）中心距和齿宽； （2）中心距和模数；
（3）中心距和齿数； （4）模数和齿宽。
4、对于径向滑动轴承，（ ）轴承具有结构简单，成本低廉的特点；（ ）轴承必须成
对使用。
（1）整体式； （2）剖分式；
（3）调心式； （4）调隙式。
5．在滚子链传动的设计中，为了减小附加动载荷，应（ ）。
（1）增大链节距和链轮齿数； （2）增大链节距并减小链轮齿数；
（3）减小链节距和链轮齿数； （4）减小链节距并增加链轮齿数。
6．对中性高且对轴的削弱又不大的键联接是（ ）联接。
（1）普通平键； （2）半圆键； （3）楔键； （4）切向键。
三、简答题（每小题5分，共20分）
1．画图表示机械零件的正常磨损过程，并指出正常磨损过程通常经历哪几个磨损阶段？
2．简述Miner 法则（即疲劳损伤线性累积假说）的内容。
3．简述齿向载荷分布系数βK 和齿间载荷分配系数αK 分别考虑的是什么因素对齿轮所受载荷的影响？
4．试分析张紧力F 0对带传动正反两方面的影响。
四、（15分）已知某材料的力学性能为：1-σ＝350MPa ，m ＝9，0N ＝5×6
10，对此材料进行对称循环疲劳试验，依次加载应力为：（1）1σ＝550MPa ，循环次数n 1＝5×410；（2）
2σ＝450 MPa ，循环次数n 2＝2×510；
（3）3σ=400 MPa 。求：发生疲劳破坏时，3σ的循环次数n 3＝？
六、（18分）图示为一蜗杆轴用两个角接触球轴承支承。已知蜗杆所受轴向力x F ＝580N ，两轴承的径向力为：1R F ＝935N ，R2F ＝1910N ，载荷性质系数P f ＝1.1。试计算两个轴承的当量动载荷。
注：＊内部轴向力S F ＝eF R ， e ＝0.36。
＊当R
A F F ≤e 时，X ＝1，Y ＝0；当R A F F ＞e 时，X ＝0.41，Y ＝0.87。
八、（17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，输出轴功率P Ⅲ＝5KW ，转速n Ⅲ＝157rpm ，各轮齿数为：z 1=25，z 2=60，z 3=22，z 4=84，设效率为100％。
（1） 在图中标出各轮转向，并计算各轴的转矩。
（2） 为使2、3两轮的轴向力方向相反，确定并在图中标出3、4两轮的螺旋方向。
1
2
F、F r、F x)的方向。（3）在图中标出2、3两轮在啮合点处所受各分力(
t
ⅡⅢ
《机械设计》试题B标准答案
一、填空（每空1分，共20分）
1．当所受轴向载荷通过（螺栓组形心）时，螺栓组中各螺栓承受的（轴向工作拉力）相等。
2．从结构上看，带轮由（轮毂）、轮辐和（轮缘）三部分组成。
3．在直齿圆柱齿轮传动的接触疲劳强度计算中，以（节点）为计算点，把一对轮齿的啮合简化为两个（圆柱体）相接触的模型。
4．按键齿齿廓曲线的不同，花键分为（矩形）花键和（渐开线）花键。
5．请写出两种螺纹联接中常用的防松方法：（双螺母等）和（防松垫圈等）。6．疲劳曲线是在（应力比）一定时，表示疲劳极限
与（循环次数）之间关系的
γN
曲线。
7．理论上为（点）接触或（线）接触的零件，在载荷作用下，接触处局部产生的应力称为接触应力。
8．开式齿轮传动的主要失效形式是：（齿面的磨粒磨损）和（断齿）。
9．径向滑动轴承的条件性计算主要是限制压强、（速度）和（pv值）不超过许用值。10．在类型上，万向联轴器属于（无弹性元件的挠性）联轴器，凸缘联轴器属于（刚性）联轴器。
二、选择填空（每空1分，共10分）
1．下列磨损中，不属于磨损基本类型的是（ 3 ）；只在齿轮、滚动轴承等高副零件上经常出现的是（ 2 ）。
（1）粘着磨损；（2）表面疲劳磨损；
（3）磨合磨损；（4）磨粒磨损。
2．在通过轴线的截面内，（1 ）的齿廓为直边梯形；在与基圆柱相切的截面内，（3 ）的齿廓一侧为直线，另一侧为曲线。
（1）阿基米德蜗杆；（2）法向直廓蜗杆；
（3）渐开线蜗杆；（4）锥蜗杆。
3、对于直齿圆柱齿轮传动，其齿根弯曲疲劳强度主要取决于（ 4 ）；其表面接触疲劳强
度主要取决于（ 1 ）。
（1）中心距和齿宽； （2）中心距和模数；
（3）中心距和齿数； （4）模数和齿宽。
4、对于径向滑动轴承，（ 1 ）轴承具有结构简单，成本低廉的特点；（ 3 ）轴承必须
成对使用。
（1）整体式； （2）剖分式；
（3）调心式； （4）调隙式。
5．在滚子链传动的设计中，为了减小附加动载荷，应（ 4 ）。
（1）增大链节距和链轮齿数； （2）增大链节距并减小链轮齿数；
（3）减小链节距和链轮齿数； （4）减小链节距并增加链轮齿数。
6．对中性高且对轴的削弱又不大的键联接是（ 1 ）联接。
（1）普通平键； （2）半圆键； （3）楔键； （4）切向键。
三、简答题（每小题5分，共20分）
1． 画图表示机械零件的正常磨损过程，并指出正常磨损过程通常经历哪几个磨损阶段？ 答：主要经历三个阶段：磨合磨损阶段；稳定磨损阶段；剧烈磨损阶段。
2． 简述Miner 法则（即疲劳损伤线性累积假说）的内容。
答：在规律性变幅循环应力作用下，各应力对材料造成的损伤是独立进行的，并可以线性
地累积成总损伤，当各应力的寿命损伤率之和等于1时，材料将会发生疲劳。
3． 简述齿向载荷分布系数βK 和齿间载荷分配系数αK 分别考虑的是什么因素对齿轮所
受载荷的影响？
答：系数βK 考虑的是载荷沿齿向分布不均匀性对齿轮轮齿所受载荷的影响；
系数αK 考虑的是载荷在同时啮合的齿对之间分配不均对齿轮轮齿所受载荷的影响。
4． 试分析张紧力F 0对带传动正反两方面的影响。
答：张紧力F 0越大，则带传动的承载能力就越大，但同时带中所受的拉应力也越大，从而
降低带的寿命；张紧力越小，虽可减小带中的拉应力，提高带的寿命，但带传动的承载能力会降低。
四、解：（1）由 疲劳曲线方程 01N C N m -==σσ
得 01N N m
??
? ??=-σσ 4690111106.8105550350?=????? ??=???
? ??=-N N m σσ ―――――――――3分 5690212102.8105550450?=????? ??=???
? ??=-N N m σσ ―――――――－3分 56903131085.2105550400?=????? ??=???? ??=-N N m σσ ――――――――3分 （2）根据Miner 法则 13
32211=++N n N n N n 11085.2102.8102106.81055
355
44=?+??+??n ―――――――――－3分 解得： 4
31098.4?=n ――――――――――――3分
五、解：（1）)(6.336)(93536.036.011N N F F R s =?== ――2分 )(6.687)(191036.036.022N N F F R s =?== ―― 2分
（2）)(6.12675806.6872N F F x s =+=+ ＞)(6.3361N F s =
故 )(6.126721N F F F x s A =+= ―――――――――――3分
)(4.2435806.3361N F F x s -=-=-＜)(6.6872N F s =
故 )(6.68722N F F s A == ―――――――――――――－3分
（3）36.1935
6.126711==R A F F ＞e ，故 41.01=X ，8
7.01=Y 7
8.1634)6.126787.093541.0(1.1)(11111=?+??=+=A R P P F Y F X f F （N ）
――――――――――――――――――――――4分
e F F R A ===36.101910
6.68722，故 12=X ，02=Y 2101)6.687019101(1.1)(22222=?+??=+=A R P P F Y F X f F （N ） ―――――4分
六、解：（1）各轴转向如图所示。 ――――3分
16.922
258460314214=??==z z z z i ――1分 82.322843434===
z z i ―――――1分 12.143815716.914=?=ⅢⅠ
＝n i n (rpm) ―――――――――――――1分
74.59915782.314=?=＝ⅢⅡn i n （rpm ） ―――――――――――――1分 2.3312
.1438595509550=?==ⅠⅠⅠn P T （Nm ） ―――――――――1分 6.7974
.599595509550=?==ⅡⅡⅡn P T (Nm) ―――――――――1分 1.304157
595509550=?==ⅢⅢⅢn P T (Nm) ――――――――――1分 （2） 3轮左旋，4轮右旋。 ―――――――――――――――3分
（3） 2、3两轮的各分力方向如图所示。 ―――――――――――――－4分
ⅡⅢ
基本概念自测题 填空题 1、平面连杆机构是由若干刚性构件用_________副或_________副联接而成，运动 副均为_________接触，压强较小，称为_________副机构，与点、线接触的高副机构相比能用于_________载和_________载荷。 2、只含平面回转副的四杆机构称为_________四杆机构，该机构按两连架杆是否 成为曲柄或摇杆分为_________机构、_________机构和_________机构. 3、在曲柄摇杆机构中，摇杆的两个极限位置出现在_________两个共线位置，该 两共线位置之间所夹的锐角称为_________。 4、曲柄摇杆机构急回运动特性用行程速比系数K表示，K为摇杆往返的_________ 比t1/t2或往返的v2/v1，它与极位夹角的关系式为_________或_________。 5、曲柄摇杆机构的死点位置出现在以_________为原动件时_________与 _________两个共线位置，此时摇杆通过连杆传给曲柄的力通过曲柄回转副中心，不能驱使曲柄转动；机构处于死点位置时从动件会出现_________或曲柄正反转运动_________现象. 6、铰链四杆机构的压力角是指在不计构件质量和运动副中的摩擦情况下连杆作用 于_________上的力与该力作用点_________间所夹的锐角，压力角越大,传动
效率_________,传动性能_________,甚至机构可能发生_________现象。实用上为度量方便,通常用压力角的余角=_________来判断连杆机构的传力性能，称为_________。 7、曲柄摇杆机构运动中传动角是变化的，为保证机构良好的传力性能一般机构 应使最小传动角min〉_________;以曲柄为原动件时,min出现在_________位置之一处，比较此两位置的的大小，取其中_________的一个. 8、以曲柄为原动件时，曲柄滑块机构最小传动角min出现在_________位置之一处。 9、以滑块为原动件时，曲柄与连杆两次共线位置是_________位置。 10、行程速比系数K＝1的曲柄摇杆机构，其摇杆两极限位置铰链中心和曲柄回转 中心必_________ 11、在曲柄摇杆机构中,若增大曲柄长度，则摇杆摆角_________。 12、在曲柄摇杆机构中，若增大连杆长度,则摇杆摆角_________。 13、铰链四杆机构存在一个曲柄的条件是最短杆与最长杆长度之和-—另外两杆长 度之和；曲柄是最_________杆。 14、铰链四杆机构可通过_________、_________和_________等演化成其他形式的
一、填空（每空 1 分，共 20 分） 1在疲劳曲线上，以循环基数 N o 为界分为两个区：当 N> N ）时，为（ ）区; 当N< N o 时，为（ ）区。 2．刚度是指机械零件在载荷作用下抵抗（ ）的能力。零件材料的弹性模量越 小，其刚度就越（ ）。 3．润滑油的（ ）性越好，则其产生边界膜的能力就越强; （ ）越大， 则其内摩擦阻力就越大。 4．为改善润滑油在某些方面的性能，在润滑油中加入的各种具有独特性能的化学合成物 即为（ ）。 ）现象，使带传动的传动比不准确。带传动的主要失效形 ）之比称为偏心率 10 ．对于普通平键，考虑到载荷分布的不均匀性，双键联接的强度按（ ° 二、判断题（每小题 1分，共10分）（正确的划，错误的划“X” ） 1． 十字 滑块 联轴器中的 所有 元件都是刚性元件 ， 因 此属 于刚性联轴器。 （） 2．两摩擦表面的粗糙度值越小，则越容易实现液体动力润滑。 （ ） 3．在计算转轴的强度时，安全系数法比当量弯矩法更精确。 （ ） 4．相啮合的蜗杆和蜗轮的螺旋角必须大小相等，旋向相反。 （ ） 5．正是由于（ 式为（ ）和（ ）。 6．蜗杆传动的主要缺点是齿面间的（ （ ）较低、温升较高。 7．链传动水平布置时，最好（ ）边在上，（ 8．设计中，应根据被联接轴的转速、 （ ）和（ ）很大，因此导致传动的 ）在下。 ）选择联轴器的型号。 9．径向滑动轴承的半径间隙与轴颈半径之比称为（ ）;而（ ）与 ）个键计
5.闭式齿轮传动皆须首先按齿面接触强度进行设计计算，确定传动的几何尺寸，然后校 核齿根弯曲疲劳强度。（） 6.由于链传动不需要张紧力，故作用在轴上的载荷较小。（） 7 .正是由于过载时产生“弹性滑动”，故带传动对传动系统具有保护作用。（） &楔键只能用于单向传动，双向传动时，必须采用两个楔键。（） 9.性能等级为6.6级的螺栓，其屈服点s= 600MP& （） 10?机械零件的计算分为设计计算和校核计算，两种计算的目的都是为了防止机械零件在正常使用期限内发生失效。（） 三、简答题（每小题5分，共20分） 1?简述为什么开式齿轮传动一般不会出现点蚀现象？ 2.对于滚动轴承的轴系固定方式，请解释什么叫“两端固定支承”？ 3?简述形成稳定动压油膜的条件？ 4.解释名词：滚动轴承的寿命；滚动轴承的基本额定动载荷。 四、（15分）某轴用一对同型号角接触球轴承支承，受力情况如图所示。已知：内部轴向 力F S= 0.68 F R , e= 0.68。当F A < e 时，X= 1, Y= 0；当 > e 时，X= 0.41 , Y= 0.87。 F R F R 问哪个轴承的寿命低？ F<=900N
第十四章 链传动 一、 选择题 14-1 按链传动的用途,套筒滚链子和齿形链属于___. (1)传动链 (2)起重链 (3)曳引链 14-2 相比而言,___传动时具有工作平稳、噪声小、允许链速较高、承受冲击载荷能力较好和轮齿受力较均匀的优点. (1)套筒链 (2)齿形链 (3)套筒滚子链 14-3 套筒滚子链在传动中,当链条在链轮上啮入和啮出时,滚子沿链轮轮齿表面___. (1)滑动 (2)滚动 (3)滑动加滚动 14-4 右图是一链轮的轴面齿形图.它是与___配用的链轮. (1)套筒滚子链 (2)齿形链 (3)成形链 题14-4图 14-5 套筒滚子链链轮分度圆直径等于___. (1) 180sin p z （2）180p tg z （3）180(0.54)p ctg z + （4）180sin z p 14-6 在中速、中载的链传动中,链轮材料常采用___. (1)中碳钢正火 (2)中碳钢淬火,硬度大于40～45HRC (3)铸铁 (4)低碳钢、低碳合金钢表面渗碳淬火硬度为55～60HRC 14-7 链传动设计中,一般链轮最多齿数限制为z max =120,是为了___. (1)减小链传动的不均匀性 (2)限制传动比 (3)减少链轮磨损后链从链轮上脱落下来的可能性 (4)保证链轮轮齿的强度 14-8 链传动中,限制链轮最少齿数的目的是为了___. (1)减少传动的运动不均匀性和动载荷 (2)防止链节磨损后脱链 (3)使小链轮轮齿受力均匀 (4)防止润滑不良时轮齿加速磨损 14-9 链传动中,最适宜的中心距是___. (1)(10～20)p (2)(20～30)p (3)(30～50)p (4)(50～80)p 14-10 设计链传动时,连节数最好取___. (1)偶数 (2)奇数 (3)质数 (4)链轮齿数的整数倍 14-11 下列链传动传动比的计算公式中,___是错误的. (1) 12n i n = (2) 21d i d = (3) 21 z i z = (4) 21T i T η=
浙大机械设计基础课件 浙大机械设计基础课件 浙大机械设计基础课件，一起来看看吧。 章节 §6-1齿轮传动的特点、应用与分类 §6-2渐开线的形成原理和基本性质 §6-3渐开线齿轮的参数及几何尺寸 教学目的 了解齿轮传动的特点和基本类型，渐开线齿轮齿廓的形成及特点。 掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算。 教学重点 渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算 教学难点 渐开线齿轮齿廓的形成及特点；渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算。 教学方法 讲授
教具 挂图 多媒体、模型 相关素材 1、胡家秀主编．机械设计基础．北京：机械工业出版社，2001．5 2、陈立德主编．机械设计基础．北京：高等教育出版社，2000．8 3、郑文维．吴克坚主编(第七版)．机械原理．高等教育出版社．1997 4、邱宣怀主编(第四版)．机械设计．高等教育出版社．1997 教学后记 附：浙大毕业典礼致辞 亲爱的同学们，各位领导，各位老师，各位远道而来的家长们： 下午好! 不知不觉间，又到了毕业的季节，飘雨的季节，还是留恋的.季节，收获的季节。你们在座的每一位在紫金港、玉泉、西溪、华家池、之江这些依水的地方度过了几百几千个难忘的甚至苦逼的日日夜夜。今天，我们相聚在这里，共同见证浙江
大学2016届硕士、博士研究生毕业典礼和学位授予仪式，我作为导师的代表，而不是代表导师，讲几句心里话。首先，是感谢。你们在浙江大学的这几年，是浙江大学历史上发展最快的几年。我不是随便说说的，是用数据来说话：最近，QS 排名浙江大学从144位上升到了110位，US News排名从128位上升到了106位，ARWU排名上升了50位现在位列101-150位，ESI排名位列159位。有些人认为排名不代表什么也不关心，但我认为，排名从一个方面说明了大学的进步和发展。我仔细研究了这些排行榜，他们的排名也是有依据的，其中论文的数量和质量对这些排行榜的贡献多达65%，甚至100%。浙江大学每年发表5000篇左右的SCI论文，我认为每一篇论文的发表都离不开你们研究生的贡献。以我们材料学院为例，每年发表SCI论文500篇左右，90%的论文第一作者都是研究生，我们发表的第一篇Nature和第一篇Science论文的第一作者就是在校博士生。因此，学校的发展和进步有你们的贡献，学院学科的发展和进步有你们的贡献，每一位导师的成长和发展，成为杰青，长江，甚至院士都有你们的贡献。所以，我作为导师代表对你们表示衷心的感谢! 其次，是希望。从今天开始，你们离开浙江大学，进入社会，社会是非常复杂的，比你们在大学中学小学幼儿园复杂得多，肯定会遇到各种各样的困难。毕业后，你们肯定有欢笑，
一、摆脱习惯性思维训练题 1、某人的衬衣纽扣掉进了已经倒入咖啡的杯子里，他赶紧从杯子里拾起纽扣，不但手不湿，连纽扣也是干的，这是怎么回事？（只倒了咖啡没倒水） 2、汽车司机的哥哥叫李强，可是李强并没有弟弟，这是怎么回事？（汽车司机是女的） 3、如果你口袋里的火柴盒中只剩下一根火柴，黑夜里你走进房间，房间里有蜡烛、油灯及煤气灶，那么，你先点燃什么？（先点燃火柴） 4、广场上有一匹马，马头朝东站立着，后来又向左转270°，请问，这时它的 尾巴指向哪个方向？（指向下边） 5、一天晚上，老王正在读一本很有趣的书，他的孩子把灯关了，尽管屋里一团 漆黑，可老王仍在继续读书，这是怎么回事？（盲文书） 6、天花板下悬挂两根相距5米的长绳，在旁边的桌子上有些小纸条和一把剪刀， 你能站在两绳之间不动，伸开双臂，两手各拉住一根绳子吗？ （先用一根绳子把剪刀缚住，推动剪刀使它移动，然后走过去用一只手抓住另一根绳，另一只手接过移动来的剪刀） 发散性思维——GPS的功能 1.确定移动物的确切位置； 2.追踪小偷； 3.测速； 4.为盲人指路； 5.研究地质（地质灾害预测）； 6.找离家出走的人（小孩、痴呆老人，嫌疑人） 7.测量湿度； 8.监测路面施工状况，起重大件位移、速度控制； 9.绘制地图； 10.导航; 11.考古。 1.列举体温计诸缺点 1)现有的体温计必须接触人体才能测量，在医院同一支体温计先后 来测量不同人的体温，有时可能会引起疾病传染； 2)体温计不能测量人体内脏的温度；
3)体温计不便于儿童测量体温； 4)体温计不便于测量人的额头温度； 5)体温计不便随身携带，随时测量； 6)体温计不能弯曲。 2.分析、鉴别缺点，确定创新主题，进行创新设计。 1)防传染，研制非接触体温计（红外辐射式）； 2)为测内脏温度，设计微型肠道温度计； 3)为便于儿童测量温度，设计汤匙型体温计； 4)针对不能弯曲和测额头温度，开发出额头薄片温度计； 5)为便于随身携带，研制戒指式温度计。 2 希望点列举法 缺点列举与希望点列举区别 原理:提出希望,经过归纳,实现创造。 步骤： 1)了解人们的需求心理（生理、安全、社交、自尊、自我实现、生产和科研需 求）【求新、求美、求异、求实、求全、求奇、求快、求廉、求健、求胜、求稳】“方便”（面、粥、净菜）；“肥胖”（减肥茶、健身，医疗）；“省电” 2)列举、收集希望点 a多观察、多联想，紧扣人们的需求b广泛征求意见或进行抽样调查c采用智力激励法实施列举 3）希望点的分析与鉴别 运用希望点列举法改进手机 1)希望手机与GPS联接，迷路时充当向导。2）希望手机高度智能化、情感 化，它是人的工具又是朋友，烦闷时谈心，孤寂时聊天。3）希望手机配医学专家系统，病时获诊断、处方。4）希望可以利用手机记帐和个人理财。5）希望手机在夜行时充当手电筒。6）希望手机上网像计算机上网一样方便。7）希望手机能接受电台、电视台的节目。8）希望生产出适合各种性格和年龄的人们使用的具有不同色彩的手机。9）希望手机的形状和体积像手表，可以轻松地戴在手上。10）希望手机的体积大幅度减少，从而将之设计为各种的服饰（如项链、领带夹、耳坠），悬挂、镶嵌或佩带在身上或服装上。11）希望手机同时也是一支精致的钢笔。12)希望手机没有电辐射的危害。13)希望手机具防窃、遗失提醒功能。14)希望手机可视通讯，采集、交换数据。15)希望手机具遥控器功能，甚至通讯控制家用电器。16）希望手机家庭、社会治安网连通。 IBM公司2000年8月在一次高科技展览会展示：耳环（耳机），项链（话筒），戒指（呼叫时灯闪烁），手表（拨入拨出号码显示，接入呼出按钮） 用属性列举法提出改进电风扇的新设想 1.对现有的电风扇进行分析，并列举属性 组成：电动机、扇叶、立柱、开关等；驱动：电力；功能：送风。 1)名词属性 整体：台式、落地式、吊式、壁式；部件：电动机、扇叶、网罩、立柱、底柱、控制器；材料：钢、铝合金、铸铁、塑料；制造方法：铸造、机加
四川大学期考试试题A （2004——2005学年第1学期） 课程号：30204730课序号：1课程名称：机械设计基础任课教师：李华成绩： 适用专业年级：高分子加工学生人数：53印题份数：学号:姓名： 考试须知 四川大学学生参加由学校组织或由学校承办的各级各类考试，必须严格执行《四川大学考试工作管理办法》和《四川大学考场规则》。有考试违纪作弊行为的，一律按照《四川大学学生考试违纪作弊处罚条例》进行处理。 四川大学各级各类考试的监考人员，必须严格执行《四川大学考试工作管理办法》、《四川大学考场规则》和《四川大学监考人员职责》。有违反学校有关规定的，严格按照《四川大学教学事故认定及处理办法》进行处理。 一、单项选择题（每小题2分，共22分） 1、带传动中，弹性滑动（D） A、在张紧力足够时可以避免 B、在传递功率较小时可以避免 C、在小带轮包角足够大时可以避免 D、是不可避免的 2．凸轮机构从动件常用运动规律中存在刚性冲击的是（） A、等速运动 B、等加速等减速运动 C、简谐运动 3、渐开线齿轮齿顶园压力角αa与分度圆压力角αa=α相比较（） A、αa<α； B、αa=α； C、αa>α； D、不能确定其大小。 4、下列铰链四杆机构中，能实现急回运动的是（） A、双摇杆机构 B、曲柄摇杆机构 C、双曲柄机构 D、对心曲柄滑块机构 5、不会产生轴向力的一对外啮合齿轮是（A） A、直齿圆柱齿轮 B、斜齿圆柱齿轮 C、直齿圆锥齿轮 6、铰链四杆机构的杆长为a=60mm，b=80mm，c=100mm，d=90mm若C杆为机架，则此机构为（） A、无整转副天曲柄存在； B、有整转副无曲柄存在； C、有整转副有一个曲柄存在； D、有整转副且有两个曲柄存在 注：1试题字迹务必清晰，书写工整。本题4页，本页为第1页2题间不留空，一般应题卷分开教务处试题编号： 3务必用A4纸打印
1.基本概念自测题 一、填空题 1、机械是__________和_________的总称。 2、________________是机械中独立制造单元。 3、机构是由若干构件以___________相联接并具有_____________的组合体。 4、两构件通过____________或_____________接触组成的运动副为高副。 5、两构件用低副联接时，相对自由度为______________。 6、m个构件组成同轴复合铰链具有________________个回转副。 7、在平面运动链中，每个低副________个约束，每个高副引人_______个约束。 8、机构运动简图的长度比例尺 l为________________长度与________________长度之比。 9、机件工作能力准则主要有_______、_________、_______、_______、_________。 10、在静应力作用下，塑性材料的极限应力为________________ 。 11、在静应力作用下，脆性材料的极限应力为_________________。 12、与碳钢相比，铸铁的抗拉强度较________________，对应力集中敏感________________。 13、机件材料选用应考虑______________要求、______________要求、______________要求。 14、工作机械由_______、_________、_________和操纵控制部分组成。 15、机构具确定性相对运动必须使其自由度数等于________________数。 16、在平面内用低副联接的两构件共有________________个自由度。 二、单项选择题(在括号内填入一个选定答案的英文字母代号) 1、构件是机械中独立的( )单元。‘ A．制造 B．运动 C．分析 2、两构件通过( )接触组成的运动副称为低副。 A．面 B．点或线 C.面或线 3、在平面内用高副联接的两构件共有( )自由度。 A．3 B．4 C．5 D．6 4、一般门与门框之间有两个铰链，这应为( )。 A．复合铰链 B．局部自由度 C.虚约束 5、平面运动链成为具有确定运动的机构的条件是其自由度数等于( )数。 A．1 B．从动件 C．原动件 6、循环特性r＝-1的变应力是( )应力。 A．脉动循环 B．对称循环 C．非对称循环 7、钢是含碳量（）铁碳合金。 A．低于2％ B．高于2％巳低于5％ 8、合金钢对应力集中的敏感比碳钢( )。 A．大 B．小 C．相同 9、高碳钢的可焊性比低碳钢( )。 A．好 B．差 C．相同 10、一般情况下合金钢的弹性模量比碳钢( )。 A．大 B．小 C．相同 11、外形复杂、尺寸较大、生产批量大的机件适于采用( )毛坯。 A．铸造 B．锻造 C．焊接 12、要求表面硬芯部软、承受冲击载荷的机件材料选择宜( )。
试。题A 一、填空（每空1分，共20分） 1．在疲劳曲线上，以循环基数N0为界分为两个区：当N≥N0时，为（）区；当N＜N0时，为（）区。 2．刚度是指机械零件在载荷作用下抵抗（）的能力。零件材料的弹性模量越小，其刚度就越（）。 3．润滑油的（）性越好，则其产生边界膜的能力就越强；（）越大，则其内摩擦阻力就越大。 4．为改善润滑油在某些方面的性能，在润滑油中加入的各种具有独特性能的化学合成物即为（）。 5．正是由于（）现象，使带传动的传动比不准确。带传动的主要失效形式为（）和（）。 6．蜗杆传动的主要缺点是齿面间的（）很大，因此导致传动的（）较低、温升较高。 7．链传动水平布置时，最好（）边在上，（）在下。 8．设计中，应根据被联接轴的转速、（）和（）选择联轴器的型号。9．径向滑动轴承的半径间隙与轴颈半径之比称为（）；而（）与（）之比称为偏心率 。 10．对于普通平键，考虑到载荷分布的不均匀性，双键联接的强度按（）个键计算。 二、判断题（每小题1分，共10分）（正确的划“√”，错误的划“×”） 1．十字滑块联轴器中的所有元件都是刚性元件，因此属于刚性联轴器。 （） 2．两摩擦表面的粗糙度值越小，则越容易实现液体动力润滑。（） 3．在计算转轴的强度时，安全系数法比当量弯矩法更精确。（） 4．相啮合的蜗杆和蜗轮的螺旋角必须大小相等，旋向相反。（）
5．闭式齿轮传动皆须首先按齿面接触强度进行设计计算，确定传动的几何尺寸，然后校 核齿根弯曲疲劳强度。 （ ） 6．由于链传动不需要张紧力，故作用在轴上的载荷较小。 （ ） 7．正是由于过载时产生“弹性滑动”，故带传动对传动系统具有保护作用。 （ ） 8．楔键只能用于单向传动，双向传动时，必须采用两个楔键。 （ ） 9．性能等级为6.6级的螺栓，其屈服点s ＝600MPa 。 （ ） 10．机械零件的计算分为设计计算和校核计算，两种计算的目的都是为了防止机械零件在 正常使用期限内发生失效。 （ ） 三、简答题（每小题5分，共20分） 1．简述为什么开式齿轮传动一般不会出现点蚀现象？ 2．对于滚动轴承的轴系固定方式，请解释什么叫“两端固定支承”？ 3．简述形成稳定动压油膜的条件？ 4．解释名词: 滚动轴承的寿命； 滚动轴承的基本额定动载荷。 四、（15分）某轴用一对同型号角接触球轴承支承，受力情况如图所示。已知：内部轴向 力S F ＝0.68R F ，e ＝0.68。当 R A F F ≤e 时，X ＝1，Y ＝0；当R A F F ＞e 时，X ＝0.41，Y ＝0.87。问哪个轴承的寿命低？ 1 2
华南理工人学机械设计基础考试试题二华南理工大学《机械设计基础》试题 姓名班级 号_____________________ 成绩 ________________________ s 一、选择题（每小题1分，本大题共10分） 1.在曲柄摇杆机构中，为提高机构的传力性能，应该。 A.增大传动角Y 动角Y C.增大压力角a 位夹角B 2.渐开线标准齿轮的根切现象，发生在。 A.模数较大时 小时 C.齿数较小时 多时 3.标准斜齿圆柱齿轮传动中，查取齿形系数Y F数值时，应按___________________ 。 A.法面模数m C.实际齿数Z 数乙 4.普通圆柱蜗杆分度圆直径的计算式是。 A. d i=m i q C. d i=m i Z i 5.带传动在工作时产生弹性滑动，是由于。 A. 包角a i太小 F o太小 C.紧边与松边拉力不等 D. 6.在一定转速下、要减轻滚子链传动的不均匀性和动载荷，应该 A.增大节距P和增加齿数乙 B.增大节距P和减小齿数乙 C.减小节距P和减小齿数乙 D.减小节距P和增加齿数乙 7.转轴弯曲应力b b的应力循环特性为__________________ 学 B.减小传 D.减小极 B.模数较 D.齿数较 B.齿宽b D.当量齿 B. d i=mq D. d i=mZ i B.初拉力 传动过载
A. 丫 =一 i B. 丫 =0 C. 丫 = D. — i< Y <+i
8.在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是。 A. 6208 B. N208 C. 30208 D. 51208 9.在下列四种类型的联轴器中，能补偿两轴相对位移以及可缓和冲击，吸收振动的 是。 A.凸缘联轴器 B.齿式联 轴器 C.万向联轴器 D.弹性柱 销联轴器 10.当一对渐开线齿轮制成后，即使两轮的中心距稍有改变，其角速度比仍保持原值不变，原因是 。 A.压力角不变 B.啮合角不变 C.节圆半径不变 D.基圆半径不变 二 填空题（每空1分，本大题共20分） 1.在铰链四杆机构中，存在曲柄的必要条件 是和。 2.在设计凸轮机构中，凸轮基圆半径取得越，所设计的机构越紧凑，但压力角，使机构的工作情况变坏。 3.斜齿圆柱齿轮的标准模数是，直齿圆锥齿轮的标准模数 是。 4. 普通V带传动的设计准则是，保证带以及具有一定 的。 5. 按照滑动轴承工作时的摩擦状态，可分为滑动轴承 和滑动轴承两种主要类型。 6.若带传动的初拉力一定，增大和都可提高带传动的极限摩擦力。 7.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。 8.渐开线直齿圆柱齿轮上具有标准___________________________ 和标 准的圆，称为分度圆。 9.平键联接的主要失效形式有：工作面（静联接），工作 面（动联接），个别情况会岀现键的剪断。 10.齿轮传动的主要失效形式有。（本题2分） 三、分析题（本题8分）
第十三章蜗杆传动 一、选择题 13-1 当两轴线___时,可采用蜗杆传动. (1)平行(2)相交(3)垂直交错 13-2 在蜗杆传动中,通常____为主动件. (1)蜗杆(2)蜗轮(3)蜗杆或蜗轮都可以 13-3 在蜗杆传动中,应用比较广泛的是____. (1)圆柱蜗杆(2)环面蜗杆(3)锥蜗杆 13-4 根据蜗杆螺旋面的形成原理和加工方法,____磨削困难,精度较低. (1)阿基米德蜗杆(2)渐开线蜗杆(3)法向直廓蜗杆 13-5 阿基米德蜗杆的____模数,应符合标准数值. (1)法向(2)端面(3)轴向 13-6 在蜗杆传动中,当需要自锁时,应使蜗杆导程角____当量摩擦角. (1)小于(2)大于(3)等于 13-7 起吊重物用的手动蜗杆传动装置,应采用____蜗杆. (1)单头,小导程角(2)单头,大导程角(3)多头,小导程角(4)多头,大导程角 13-8 在蜗杆传动中,如果模数和蜗杆头数一定,增加蜗杆分度圆直径,将使____. (1)传动效率提高,蜗杆刚度降低(2)传动刚度降低,蜗杆刚度提高(3)传动效率和蜗杆刚度都提高(4)传动效率和蜗杆刚度都降低 13-9 在蜗杆传动中,其它条件相同,若增加蜗杆头数,将使____. (1)传动效率提高,滑动速度降低(2)传动效率降低,滑动速度提高(3)传动效率和滑动速度都提高(4)传动效率和滑动速度都降低 13-10 计算蜗杆传动的传动比时,公式____是错误的. (1)i=ω1/ω2(2)i=n1/n2(3)i=d2/d1(4)i=z2/z1 13-11 阿基米德蜗杆和涡轮的正确啮合的条件是____. (1)m t1=m t2,αt1=αt2, γ+β=90° (2)m n1=m n2, αn1=αn2, γ=β (3)m x1=m t2, αx=αt2, γ+β=90° (4) m x1=m t2, αx=αt2, γ=β 13-12 为了减少蜗轮滚刀型号,有利于道具标准化,规定___为标准值. (1)涡轮齿数 (2)蜗轮分度圆直径 (3)蜗杆头数 (4)蜗杆分度圆直径 13-13 为了凑中心距或改变传动比,可采用变位蜗杆传动,这时___. (1)仅对蜗杆进行变位 (2)仅对蜗轮进行变位 (3)同时对蜗杆、蜗轮进行变位 13-14 变位蜗杆传动中,蜗轮分度圆与节圆___. (1)分离 (2)重合 (3)可能分离,也可能重合 13-15 变位蜗杆传动中,蜗杆分度圆和节圆___. (1) 分离 (2)重合 (3)可能分离,也可能重合 13-16 下列蜗杆副材料组合中,有___是错误或不恰当的.
第一章，摩擦，磨损，润滑，密封 滑动摩擦：干摩擦：无润滑剂表面直接接触，摩擦因数大 边界摩擦：表面吸附薄边界膜，但两表面依然有凸峰接触，小 流体摩擦：两表面完全被流体隔开，无接触，最小 混合摩擦：上述都有，多数情况为混合摩擦，比边界摩擦小 磨损：相互接触物体在相对运动时表面材料不断损耗的过程 磨粒磨损（突出物），粘着磨损（油膜破坏，直接接触后高温发生“焊合”，撕裂）， 接触疲劳磨损（交变应力使金属脱落），腐蚀磨损（化学，电化学反应） 正常磨损：使用年限内磨损量不超过允许值 过程：磨合（缩短），稳定磨损（延长），剧烈磨损（推迟） 润滑：减小摩擦，减轻磨损，减震，防锈 （1）润滑油：粘度（性能指标） 动力粘度 运动粘度：牌号越大，粘度越大 相对粘度 粘度随温度上升而下降，变化越小，黏温特性越好，压力上升，粘度增大，但压力影响很小油性：在金属表面上的吸附能力越强，油性越好 极压性：加入有机极性化合物后，表面生成抗磨，抗高压的化学反应膜的能力 闪点：遇火焰能发光闪烁的最低温度 凝点：规定条件下不能自由流动的最高温度 （2）润滑脂：矿物油加稠化剂 重载，低速，不易加油时使用 指标：针入度，越小，稠度越大，流动性越小，承载能力大，密封性好，摩擦阻力大 滴点：受热开始滴下的温度 密封：防止泄露，防止杂质进入 动密封（密封面相对运动），静密封 应力，疲劳应力 r=o,脉动循环应力；r=1，静应力；r=-1，对称循环应力，r为最小应力除以最大应力
第5章螺旋传动 右旋，左旋，单线螺纹，双线等多线螺纹 常用螺纹： 三角形螺纹：普通螺纹：牙形角60°，其中螺距最大的为粗牙螺纹，其余为细牙，细牙升 角小，强度高，自锁性能好 管螺纹：牙形角55°，圆柱形和圆锥形，后者不用填料可保证紧密型，装卸 迅速 矩形螺纹：牙形角0°，传动效率最高，但精加工困难，易松动 锯齿形螺纹：牙根强度高，承受单向载荷 梯形螺纹：牙形角30°，传动效率较低，牙根强度高，广泛用于螺旋传动 滑动螺旋传动：降速传动比大，获得大轴向力，能自锁，工作平稳无噪声，效率低，磨损快
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？若齿轮传动为闭式软齿面传动，其设计准则是什么？ （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，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，其设计准则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 擦力可能在瞬间减小或消失，不再满足自锁条件。这种情况多次重复，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） 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分离，只有在停机后拆卸零件才能分离两轴，而用离合器可以在机器运转过程中随时分离或接合两轴。 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过大。 二、选择题（在每题若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，应进行 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。 得 分
轴 一选择题 (1) 增大轴肩过渡处的圆角半径，其优点是 D 。 A. 使零件的周向定位比较可靠 B. 使轴的加工方便 C. 使零件的轴向固定比较可靠 D. 降低应力集中，提高轴的疲劳强度 (2) 只承受弯矩的转动心轴，轴表面一固定点的弯曲应力是 C 。 A. 静应力 B. 脉动循环变应力 C. 对称循环变应力 D. 非对称循环变应力 的应力循环特性为 A 。 (3) 转轴弯曲应力 b A. r = -1 B. r = 0 C. r = +1 D. -1 < r < +1 (4) 计算表明某钢制调质处理的轴刚度不够。建议：1) 增加轴的径向尺寸; 2) 用合金钢代替碳钢；3) 采用淬火处理；4) 加大支承间的距离。所列举的措施中有 D 能达到提高轴的刚度的目的。 A. 四种 B. 三种 C. 两种 D. 一种 (5) 为提高轴的疲劳强度，应优先采用 C 的方法。 A. 选择好的材料 B. 增大直径 C. 减小应力集中 (6) 当轴上零件要求承受轴向力时，采用 A 来进行轴向定位，所能承受的轴向力较大。 A. 圆螺母 B. 紧定螺钉 C. 弹性挡圈 (7) 工作时只承受弯矩，不传递转矩的轴，称为 A 。 A. 心轴 B. 转轴 C. 传动轴 D. 曲轴 (8) 采用表面强化如滚压、喷丸、碳氮共渗、渗氮、高频感应加热淬火等方法，可显著提高轴的 C 。 A. 静强度 B. 刚度 C. 疲劳强度 D. 耐冲击性能 (9) 已知轴的受载简图如图15-1所示，则其弯矩图应是 C 。
图15-1 图15-2 (10) 某轴的合成弯矩图和转矩图如图15-2所示。设扭转切应力按对称循环变化，则最大当量弯矩是 D m N ?。 A. 224 B. 337 C. 450 D. 559 (11) 一般，在齿轮减速器轴的设计中包括：① 强度校核 ② 轴系结构设计 ③ 初估轴径m in d ④ 受力分析并确定危险剖面 ⑤ 刚度计算。正确的设计程序是 C 。 A. ①②③④⑤ B. ⑤④③②① C. ③②④①⑤ D. ③④①⑤② (12) 用当量弯矩法计算轴的强度时，公式 ()2 2T M M ca α+=中系数α是考虑 D 。 A. 计算公式不准确 B. 材料抗弯与抗扭的性能不同 C. 载荷计算不精确 D. 转矩和弯矩的循环性质不同 (13) 已知轴的受载如图15-3所示，则其弯矩图应是 A 。 图15-3
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？若齿轮传动为闭式软齿面传动，其设计准则是什么？ （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，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，其设计准则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在瞬间减小或消失，不再满足自锁条件。这种情况多次重复，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） 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分离，只有在停机后拆卸零件才能分离两轴，而用离合器可以在机器运转过程中随时分离或接合两轴。 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过大。 二、选择题（在每题若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，应进行 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。 得 分
题目(中) 姓名与学号年级与专业所在学院
目录 一．设计题目及要求 (2) 1.简介 (2) 2.设计要求 (2) 3.结构设计（绘图）注意事项 (2) 4.螺旋起重器结构图 (2) 二．设计计算 (3) 2.1螺杆螺纹类型的选择 (3) 2.2选择螺杆材料 (3) 2.3确定螺杆直径 (3) 2.4自锁性验证 (4) 2.5螺杆强度计算 (4) 2.6螺母螺牙的强度计算 (4) 2.7稳定性计算 (5) 2.8．螺母外径与凸缘的强度计算 (6) 2.9螺杆其他参数设计 (7) 2.10 底座设计 (7) 三．参考文献 (8)
一．设计题目及要求 1.简介 螺旋起重器是一种简单的起重装置，用手推动手柄即可升起重物。它一般由底座、螺杆、螺母、托杯、手柄或扳手等零件所组成。 2.设计要求 1）设计参数： 最大起重量Q=20kN 最大升举高度L＝150mm 采用梯形螺纹、单线 GB5796-86 螺杆材料：Q235或45＃ 螺母材料：铸铁或青铜 2）设计需画出装备图 3）自身带有自锁，不会上升或下滑 4）工作安全可靠，在不影响工作状态的情况下，尽可能的完善工艺和节省材料3、结构设计（绘图）注意事项 1）螺母内孔端部应有倒角，以便润滑； 2）螺杆螺纹部分应有退刀槽； 3）铸件壁厚大于或等于8mm。 4.螺旋起重器结构图 滑动螺旋的结构主要是指螺杆、螺母的固定和支承的结构形式。螺旋传动的工作刚度与精度等和支承结构有直接关系。
二．设计计算 主要失效形式: 螺牙的磨损 设计准则：按抗磨损确定直径，选择螺距； 校核螺杆、螺母强度等。 2.1螺杆螺纹类型的选择 选择梯形螺纹，单线GB5796—86。 2.2选择螺杆材料 螺杆采用45钢调质，由参考文献查得抗拉强度σb=600Mpa ， σs=355Mpa 。 由于速度较低，螺母材料用铝青铜ZCuAll0Fe3 2.3确定螺杆直径 1）滑动螺旋的耐磨性计算，主要是限制螺纹工作面上的压力，其强度条件： 2）梯形螺纹以30°计算，锯齿螺纹计算中，防止过度磨损，需要选择合适表面粗糙度和润滑剂润滑方式外，还要校验螺纹表面压强不能 超过螺旋传动副的许用压强。 [p]根据资料螺杆螺母对应是钢对青铜，低速传动时[p]取 11~18MPa 方便后续计算采用15Mpa ） d2[]mm 6.20101514.30.25.01020h 6 3 =?????=≥P Q φπ（0.25.3~2.1，此处取可取φ） 3）由于φ值越大，螺母越厚，螺纹工作圈数越多。依据计算出的螺纹中径，按螺纹标准选择合适的直径和螺距。验算工作圈数：10P H Z ≤= ; 4）查表得，d 2取21.5mm ，公称直径d=24.0mm 取螺距p=5 大径D 4=24.5mm H=43mm 计算得z=8.6<10，满足工作圈数条件。 然后可得外螺纹大径d=24mm d1=18mm D=25mm D1=19mm 计算面积为254mm 2 h=0.5P=2.5mm ，代入公式得p=13.779Mpa ，符合要求。 ][22p hH d QP hZ d Q p ≤==ππ P h 5.0=30o锯齿形螺纹 P h 75.0=矩形和梯形螺纹 螺纹工作高度 设计公式：令 2d H =φ则得： ][2p h QP d φπ=
试题A 一、填空（每空1分，共20分） 1．在疲劳曲线上，以循环基数N0为界分为两个区：当N≥N0时，为（）区； 当N＜N0时，为（）区。 2．刚度是指机械零件在载荷作用下抵抗（）的能力。零件材料的弹性模量越小，其刚度就越（）。 3．润滑油的（）性越好，则其产生边界膜的能力就越强；（）越大，则其内摩擦阻力就越大。 4．为改善润滑油在某些方面的性能，在润滑油中加入的各种具有独特性能的化学合成物即为（）。 5．正是由于（）现象，使带传动的传动比不准确。带传动的主要失效形式为（）和（）。 6．蜗杆传动的主要缺点是齿面间的（）很大，因此导致传动的（）较低、温升较高。 7．链传动水平布置时，最好（）边在上，（）在下。 8．设计中，应根据被联接轴的转速、（）和（）选择联轴器的型号。9．径向滑动轴承的半径间隙与轴颈半径之比称为（）；而（）与（）之比称为偏心率 。 10．对于普通平键，考虑到载荷分布的不均匀性，双键联接的强度按（）个键计算。 二、判断题（每小题1分，共10分）（正确的划“√”，错误的划“×”） 1．十字滑块联轴器中的所有元件都是刚性元件，因此属于刚性联轴器。 （） 2．两摩擦表面的粗糙度值越小，则越容易实现液体动力润滑。（） 3．在计算转轴的强度时，安全系数法比当量弯矩法更精确。（） 4．相啮合的蜗杆和蜗轮的螺旋角必须大小相等，旋向相反。（）
5．闭式齿轮传动皆须首先按齿面接触强度进行设计计算，确定传动的几何尺寸，然后校核齿根弯曲疲劳强度。 （ ） 6．由于链传动不需要张紧力，故作用在轴上的载荷较小。 （ ） 7．正是由于过载时产生“弹性滑动”，故带传动对传动系统具有保护作用。 （ ） 8．楔键只能用于单向传动，双向传动时，必须采用两个楔键。 （ ） 9．性能等级为6.6级的螺栓，其屈服点s ＝600MPa 。 （ ） 10．机械零件的计算分为设计计算和校核计算，两种计算的目的都是为了防止机械零件在正常使用期限内发生失效。 （ ） 三、简答题（每小题5分，共20分） 1．简述为什么开式齿轮传动一般不会出现点蚀现象？ 2．对于滚动轴承的轴系固定方式，请解释什么叫“两端固定支承”？ 3．简述形成稳定动压油膜的条件？ 4．解释名词: 滚动轴承的寿命； 滚动轴承的基本额定动载荷。 四、（15分）某轴用一对同型号角接触球轴承支承，受力情况如图所示。已知：内部轴向力S F ＝0.68R F ，e ＝0.68。当 R A F F ≤e 时，X ＝1，Y ＝0；当R A F F ＞e 时，X ＝0.41，Y ＝0.87。问哪个轴承的寿命低？ 1 2
贵州大学2007-2008学年第一学期考试试卷 A 机械设计基础(非机类) 注意事项： 1. 请考生按要求在试卷装订线内填写姓名、学号和年级专业。 2. 请仔细阅读各种题目的回答要求，在规定的位置填写答案。 3. 不要在试卷上乱写乱画，不要在装订线内填写无关的内容。 4. 满分100分，考试时间为120分钟。 题 号 一 二 三 四 五 六 七 总 分 统分人 得 分 一、选择题（共20分,每空1分） 1. 按齿根弯曲疲劳强度设计的齿轮传动时,应将 222111][][sa Fa F sa Fa F Y Y Y Y σσ或中数值( )代入设计式进行计算。按齿面接触疲劳强度设计直齿轮传动时,应将1][H σ， 2][H σ或中( )数值代如设计式中进行计算。 A 任何一个 B 较大 C 较小 D 两者平均 2. 在同一轴段上,若采用两个平键时,一般设在( )的位置。 A 同一母线 B 相隔90° C 相隔120° D 相隔180°。 3. 蜗杆传动的总效率,主要取决于( )时的效率。 A 轴承摩擦损耗 B 啮合摩擦损耗 C 加装风扇损耗 D 溅油损耗 4. 只承受弯矩而不承受扭矩的轴为( ); 即承受弯矩又承受扭矩的轴为 ( );主要承受扭矩的轴为( )。 A 曲轴 B 传动轴 C 心轴 D 转轴 5. 下列斜齿圆柱齿轮的螺旋角中, ( )值是实际可行的。 A β=2°～8° B β=8°～20° C β=20°～40° D β=40°～60 6. 下列（ ）图正确表示出三角V 带在轮槽中的截面位置。 A B C D 7. 普通螺纹的牙型角为( ), 圆柱或圆锥管螺纹的牙型角为( )。 得 分 评分人