机械设计试题库及答案

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径处的升角。

螺旋的自锁条件为。

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，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。

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，工作中产生的齿根弯曲应力，材料的许用弯曲应力。

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)
A 在同—直线上; B相隔900 ; C．相隔1200； D相隔1800
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z1一定时,．应该限制。

A．小链
轮的转速n1； 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； 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。

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D1等于。

A、30mm,
B、24mm,
C、36mm,
D、40mm
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，其许用拉应力[σ]＝l60N／mm2，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d1＝17.294mm)(10分)
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 1＝970r ／min ，蜗杆传动参数z 1＝2；z 2＝60；直径系数q ＝8；总效率η＝0．8，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。

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 1＝1650N 和Fr 2=3500N 。

外加轴向力Fae ＝1020N 。

(1)若派生轴向力F d ＝0.7Fr ，试计算两个轴承实际受到的轴向载荷Fa 1和Fa 2。

图3-3
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： 图3-2
Fae
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。

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1、大,中,
v γϕ≤。

2、600、联接、300、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。

1、B 。

2、D 。

3、D 。

4、A 。

5、D 。

6、A 。

7、D 。

8、B 。

9、C 。

10、B 。

1、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F0 则由平衡条件
图
4-1
0S f F Z i K F ≥可得
0S K F F f Z i
≥
(4分)
螺栓危险截面的强度条件为0
2
1
4 1.3[]F d σπ⨯≤于是得 (4分
(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)
(3分)
Fr2＝Ft2·tan α＝9845tan20°＝3583N (3分) 3、(14分)
[解] Fd1＝0.7Fr1＝0.7×1650=1155N (2分) 方向向右
Fd2＝0.7Fr2＝0.7×3500=2450N (2分) 方向向左
Fd1十Fae ＝1155十1020＝2175 ＜ Fd2 故轴承1为压紧端，轴承2为放松端。

Fa1＝Fd2-Fae=2450-1020N =1430 (2分) Fa2＝Fd2＝2450N (2分
) F a 2
1222298454300.8
9845860
t T i F N mz η⨯⨯⨯=
==⨯
(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；
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2／3左右；⑧透盖和闷盖外圆外侧应倒角，与箱体间均应有调整垫片。

⑨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4分。

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，按校核；硬齿面闭式齿轮传动一般按设计，按校核。

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，工作中产生的齿根弯曲应力，材料的许用弯曲应力。

8、蜗杆传动的总效率包括啮合效率η1、效率和效率。

其中啮合效率η1= ，
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。

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
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 F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Mn＝4mm，齿数Z1=20，螺旋角β＝14032’2”，齿宽b1＝80，b2＝75mm，则该传动的齿宽系数φd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
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D1等于。

A、30mm,
B、24mm,
C、36mm,
D、40mm
三、计算题(38分)
1、(15分)有一受预紧力F0和轴向工作载荷作用的紧螺栓连接，已知预紧力F0＝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，试计算该螺栓所受的总拉力F2＝?剩余预紧力F1＝?在预紧力F0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 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
z1＝1，蜗杆分度圆直径d1＝80mm，蜗轮齿数
z2＝40，卷筒直径D＝200mm，蜗杆与蜗轮间
的当量摩擦系数f V＝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 ＝5000N ，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 r1＝1000N ，F r2＝2060N ，作用于轴上的轴向载荷F A =880 N ，轴承内部轴向力F d 与径向载荷F r 的关系为F d ＝0.68F r ,试求轴承轴向载荷F a1和F a2。

图3-3
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 a1和F a2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。

图3-2
(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。

图4-2
答案
一、填空题(每空1分共31分) 图
4-1
1、50%。

2、600
、联接、300
、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。

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、轴承效率η2、搅油效率η3、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) [解] (1) i=z 2/z 1＝40 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
)
总效率2分,L3分) (5分) F 2=F 0 (5分) F 1=F 0
F 1=F 2
F 1
F
1=F 2
F 0
(5分)
(2)
3、(10分)[解] 7208C轴承的α＝150，内部轴向力F d＝0.4F r,
F d1＝0．4F r1＝0.4×1000=400N (2分)
方向如解所示向左
F d2＝0.4F r2＝0.4×2060=824N (2
分)
方向如图所示向右
F d2十F A＝824十880＝1704＞F d1
故轴承1为压紧端，轴承2为放松端。

F a1＝F d2十F A=1704N (3分)
F a2＝F d2＝824N (3分)
四、分析题(20分)
1.(11分) (1)在图中啮合处齿轮1和齿轮
2所受轴向力F a1和F a2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)。

(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。

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。

3.如下图所示为二级蜗杆传动，已知蜗杆3的螺旋线方向为右旋，蜗轮4的转向如图所示，轴I为输入轴，试求：
（1）轴I和轴Ⅱ的转向
（2）全部的蜗轮、蜗杆的螺旋线方向
（3）蜗轮2和蜗杆3所受各分力的方向
（注：要求蜗轮2与蜗杆3的轴向力方向相反）
4.下图为斜齿轮、轴、轴承组合结构图。

齿轮用油润滑，轴承用油脂润滑，请指出该轴系结构设计中的错误。

要求：
1．在图中用序号标注设计错误处；
2．在图下方的空白处标注序号，按序号列出错误，并提出修改建议；
3．不必在图中直接改正。

题八图
答：
（1）联轴器的键1应采用C 型键联接，同时，键的布置应与齿轮轴段处的键在同一母线上； （2）轴承端盖与轴之间应有间隙并设计密封件；
（3）左边轴承轴段与轴承端盖轴段之间应设计一个阶梯，不应为同一直径轴，以便于轴承安装； （4）左轴承端盖与轴承座间应有垫片； （5）左端轴承内圈厚度应略高于轴环厚度； （6）齿轮宽度应略短于相应轴段长度1-2mm ； （7）齿轮轴上的键长应短于轴段长度； （8）右端轴承内圈厚度应略高于轴环厚度； （9）、右轴承端盖与轴承座间应有垫片；
5. 如图所示蜗杆蜗轮--级斜齿圆柱齿轮传动，Ⅰ轴为输入轴，已知蜗杆1的转向1n 和蜗轮2的轮齿旋向如图所示。

（1）在图中标出齿轮2、4的转向 （3分）
（2）为使中间轴Ⅱ所受的轴向力可抵消一部分，试确定斜齿轮3、4的轮齿旋向 （3分）
（3）在图中标出齿轮2、3所受的圆周力2t F 、3t F 和轴向力2a F 、3a F 的方向。

（4分） （1）齿轮2、4的如图所示。

（2） 3轮右旋，4轮左旋。

（3） 2、3两轮的各分力方向下图所示。

F
a2 ⊙F t2
F t3
F a3
6.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，编写序号列出图中的各设计错误，并指出设计错误的原因。

（注：不必改正）
示例：①轴承端盖与箱体间无垫片, 无法调整轴承游隙
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2 轴肩高过内圈高度
3 齿轮轮毂的长度要长过与其配合的轴段的长度1－2mm
4 两端的轴承要加挡油环
5 套筒高度高过右边轴承内圈的高度
6 轴承端盖与轴要留有间歇
7 轴承端盖与轴间要有密封圈
8 联轴器没有定位轴肩
9 联轴器与端盖之间应间隙
10 键槽位置不对，轴上键槽应在同一母线上。

11 联轴器上键槽应为通 12 轴应短1－2mm
一、选择题（每小题1分，共15分，请将答案填入下表中） 1、平键联接中的平键截面尺寸b ×h 是按 C 选定的。

A. 转矩
B. 功率
C. 轴径
D. 材料
2、带传动在工作时产生弹性滑动，是由于 C 。

A. 包角α1太小
B. 初拉力F 0太小
C. 紧边与松边拉力不等
D. 传动过载
3、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 D 。

A. 增大节距P 和增加齿数Z 1
B. 增大节距P 和减小齿数Z 1
C. 减小节距P 和减小齿数Z 1 ①
D. 减小节距P 和增加齿数Z 1
4、在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是 B 。

A. 6208
B. N208
C. 30208
D. 51208
5、在下列四种类型的联轴器中，能补偿两轴的相对位移以及可以缓和冲击、吸收振动的是
D 。

A. 凸缘联轴器 B. 齿式联轴器 C. 万向联轴器
D. 弹性套柱销联轴器 6、带传动张紧的目的是 D 。

A. 减轻带的弹性滑动
B. 提高带的寿命
C. 改变带的运动方向
D. 使带具有一定的初拉力
7、仅受预紧力F ˊ作用的紧螺栓联接，其螺栓的计算应力σca =
214
3.1d F π'
，将拉应力增30%的原因是考虑 C 。

A. 安装时可能产生的偏心载荷
B. 载荷可能有波动
C. 拉伸和扭转的复合作用
D. 螺栓材料的机械性能不稳定
8、在一般工作条件下，齿面硬度HBS ≤350的闭式钢制齿轮传动，通常的主要失效形式为
B 。

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 9、一对相啮合的圆柱齿轮的Z 2>Z 1，b 1>b 2，其接触应力的大小关系是
C 。

A. σH1<σH2
B. σ
H1 >σH2
C. σ
H1=σH2
D. 可能相等，也可能不等
10、斜齿圆柱齿轮的法面模数m n 与端面模数m t 的关系式，应该是 C 。

A. m n =m t sin β
B. m n =m t /cos β
C. m n =m t cos β
D. m n =m t cos α 11、齿轮传动中，轮齿的齿面疲劳点蚀通常首先发生在 D 。

A. 齿顶部分
B. 靠近节线的齿顶部分
C. 齿根部分
D. 靠近节线的齿根部分
12、 在下列四种型号的滚动轴承中， ② 必须成对使用。

①. 深沟球轴承 ②. 圆锥滚子轴承 ③. 推力球轴承 ④. 圆柱滚子轴承 13、联接螺纹主要要求__③____。

①效率高 ②平稳性好 ③自锁性好 ④加工方便 14、带传动的主要失效形式是____④__。

①弹性滑动 ②冲击载荷下传动带拉断 ③磨损 ④打滑和疲劳破坏 15、一般参数的闭式硬齿面齿轮传动最经常出现的失效形式是___①___。

①轮齿折断②齿面疲劳点蚀③齿面胶合
④齿面磨损
16、某厂运输带由转速1440r/min 的电动机通过三套减速装置来驱动,
其中a.双级直齿圆柱齿轮减速器; b.滚子链传动; c.V带传动。

这三套减速装置的排列次序宜采用___③_____。

①电动机→a→b→c→运输带②电动机→b→a→c→运输带
③电动机→c→a→b→运输带④电动机→b→c→a→运输带
17、选择平键的剖面尺寸（b×h）是根据____①______。

①轴的直径②传递的扭矩③轴的转速④轮毂长度
18、斜齿圆柱齿轮传动，螺旋角取得越大，则传动的平稳性____②______。

①越低②越高③没有影响
19、在轴的结构设计中，轴的最小直径是按___①_____ 来初步确定的。

①扭转强度②弯曲强度③轴段的长度④轴段上零件的孔径
20、直轴按其载荷性质可分为三种，只承受弯矩，而不承受转矩的称___心___轴；既承受弯矩又承受转矩的称___转_____轴。

二、填空题
1、带传动中, 若主动轮圆周速度为Ｖ1,从动轮圆周速度为Ｖ2 , 带的线速度为Ｖ, 则三者关系是：_Ｖ1__ ＞Ｖ＞__Ｖ2__ 。

2、蜗杆传动除了作强度计算外，还须作热平衡计算，其根本目的在于防止胶合。

3、齿轮传动时,两轮轮齿的齿面接触应力相等，而两轮轮齿的_齿根弯曲__应力不相等。

4、在设计V带传动时，V带的型号是根据小带轮转速n1和计算功率Pc 选取的。

5、链传动中的节距越大，链条中各零件尺寸越大，链传动的运动不均匀性越大。

三、简答题（每小题5分，共10分）
1、有一由V带传动、链传动和齿轮传动组成的减速传动装置，试合理确定其传动布置顺序，并说明其原因。

答：V带传动→齿轮传动→链传动。

V带传动在高速级可使有效拉力小，并且可以缓冲吸振。

链传动在低速级传动的不均匀性和动载荷小。

四、分析题（每小题10分，共20分）
1、下图所示蜗轮蜗杆—斜齿圆柱齿轮传动组成的传动装置，蜗杆为主动件，若蜗杆1的转动方向如图中n1所示，蜗杆齿的螺旋线方向为右旋。

试分析：
（1）为使中间轴I所受的轴向力能抵消一部分，确定蜗轮2、斜齿轮3和斜齿轮4的轮齿旋向；
（2）在图中画出蜗轮2的圆周力Ft2、径向力Fr2和轴向力Fa2以及斜齿轮3的圆周力Ft3、径向力Fr3和轴向力Fa3。

五、计算题（共30分）
1、计算下图所示两个机构的自由度，若有复合铰链、局部自由度和虚约束应指出。

（8分）
五、计算题
1、一机械传动装置，采用一对角接触球轴承，暂定轴承型号为7307AC 。

已知轴承载荷R 1=1200 N ，R 2=2050 N ，F A =880 N ，转速n =5000 r/min ，运转中受中等冲击，预期寿命L h =2000 h ，试问所选轴承型号是否恰当？（注：70000AC 型轴承的内部轴向力为0.7R ；对70000AC 型轴承，e =0.68；当A /R > e 时，X=0.41、Y=0.87；当A /R ≤e 时，X=1、Y=0；f T =1；f F =1.5；7307AC 轴承的径向额定动载荷 C=32800 N 。

）（14分）
解：（1）先计算轴承1、2的轴向力A 1、A 2： 两个70000AC 型轴承的内部轴向力为
11220.70.71200840N 0.70.720501435N
S R S R ==⨯===⨯=
因为 21N 1720880840S F S A >=+=+
所以
N 172012=+=A F S A ， N 84011==S A
（2）计算轴承1、2的当量动载荷： 70000AC 型轴承e =0.68，而
68.084.02050
172068.07.01200
840
2211>==>==R A R A
所以X 1=0.41、Y 1=0.87；X 2=0.41、Y 2=0.87。

故径向当量动载荷为
120.4112000.878401222.8 N 0.4120500.8517202302.5 N
P P =⨯+⨯==⨯+⨯=
（3）计算所需的径向额定动载荷C
因两端选择同样尺寸的轴承，而P 2＞P 1，故应以轴承2的径向当量动载荷P 2为计算依据。

N 05.2913020001050006015.23025.110603
/16
3
/162
2≈⎪⎭
⎫
⎝⎛⨯⨯⨯=⎪⎭
⎫ ⎝⎛=h T P L n f P f C
因为 C 2＜C ，故所选7307AC 轴承合适。

2、某两端固定轴采用一对深沟球轴承(6208)，已知轴上的轴向外载荷F a ＝720Ｎ，径向外载荷Fr=2400N(对称布置)，ｎ＝1440r/min ，f F ＝1.2，f T ＝1。

额定动载荷C ＝29500Ｎ，额定静载荷C 0＝18000Ｎ，求该对轴承的寿命。

求 (1)两轴承的轴向力A 1、A 2 (4分) (2)两轴承的当量动载荷P 1、P 2，并指出哪个是危险轴承? (6分) (3)计算轴承的寿命。

(4分)
Fr
题四——图3
解： R 1=R 2=1200N （1）A 1= F a ，A 2=0。

（2）A/C 0=0.04， e=0.24, A 1/R 1=0.6>e X 1=0.56，Y 1=1.8 , X 2=1, Y 2=0
P =x R +y A ； P 1=1968 N ， P 2=1200N P 1＞ P 2 轴承1危险
（3）225660103
6
=⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛⨯=P f C f n L F t h h 六、改错题（10分）
下图所示为一齿轮轴部件图，请在有结构错误的地方用序号标出，并逐条写出错误的内容，不必改正。

错误！未找到引用源。

A/C 0
e
A/R>e
x
y 0.025 0.22 0.56
2.0 0.04 0.24 1.8 0.07
0.27
1.6
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 ）。

A、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
2、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 ）。

A．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、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 齿轮传动 链传动
B ．链传动 齿轮传动 带传动
C ．带传动 链传动 齿轮传动
D ．链传动 带传动 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 ）。

A ．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HB ≤350HBS 的闭式钢制齿轮传动中，主要失效形式为（ B ）。

A ．齿面磨损
B ．齿面点蚀
C ．齿面胶合 D. 轮齿折断
9.不完全液体润滑滑动轴承，验算][pv pv 是为了防止轴承（ B ）。

A. 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 1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 ）。

A、转动心轴
B、转轴
C、传动轴
D、固定心轴
13、普通平键的主要失效是（ A ）。

A．工作面被压溃或键被剪断B．工作面产生胶合破坏
C. 工作面产生过度磨损D．键被弯曲折断
14、带传动产生弹性滑动的原因是由于（ D ）。

A、带不是绝对挠性体
B、带与带轮间的摩擦系数偏低
C、带绕过带轮时产生离心力
D、带的紧边与松边拉力不等
15、非液体摩擦滑动轴承正常工作时，其工作面的摩擦状态是（ C ）。

A、完全液体摩擦状态
B、干摩擦状态
C、边界摩擦或混合摩擦状态
D、不确定
二、标准件（4题共12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 41-2000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M16⨯ 60 GB/T 5781-2000
螺母M16 GB/T 41-2000
2、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 mm，长为100 mm，直径允差为d4，材料为35号钢，热处理硬度为HRC28～38，不经表面处理的圆柱销。

键18⨯100 GB/T 1096-2003
销10⨯100 GB/T 119-2000
3、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/P4
6308/ 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。

（1）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）08A —1—88 GB/T1243—2006：A 系列、节距12.7mm 、单排、88节的滚子链
三、问答题（4题共20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）
1、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。

（3）在图中分别
标出2、3两轮在啮合点处所受圆周力t F 、轴向力a F 和径向力r F 的方向。

（4分）。