机械设计基础自测题答案

一、填空题
1. 在平面机构中引入一个高副将引入（ 1 ）个约束。

2. 齿轮传动的失效形式是（点蚀），（折断），（磨损），
（胶合）。

3. 轴的结构设计中，实现轴上零件轴向定位的方法有（轴肩），（套筒）。

4.皮带传动中，松边应布置在（上）
5. 螺旋副的自锁条件是（）。

6. 一对相互啮合传动的齿轮，其齿面接触应力σH1和σH2的大小关系是（相等），
而齿根弯曲应力σF1和σF1的大小关系是（不等）。

7.皮带传动不能保正精确传动比是因为皮带的（弹性滑动）。

9. 在轴的结构中，圆螺母的作用是（轴向固定）。

10.齿轮传动的标准安装是指（分度圆与节圆重合的安装）。

11.平面四杆机构的基本形式有（曲柄摇杆机构）、（双曲柄机构）、（双摇杆机构）。

二、选择题（共15分,每小题1.5分）
1，带传动的主动轮圆周速度V1，从动轮圆周速度V2，带速度V，则___。

（B）A，V1=V=V2 B，V1>V>V2 C，V1<V<V2 D，V1<V=V2
2，以打滑和疲劳断裂为主要失效形式的传动为___。

（ B）A, 齿轮B, 皮带C, 蜗杆D，链
3，带传动的紧边拉力F1，松边拉力F2，初拉力F0。

则有效圆周为___。

（D ）A,F2+F0 B,F1+F0 C, F1+F2 D,F1-F2
4，齿轮弯曲强度不足时会导致___。

（ B）
A,齿面磨损 B, 轮齿折断 C, 齿面胶合 D, 齿面点蚀
5，蜗杆传动用于传递___之间的运动和动力。

（D）A,平行轴 B,相交轴 C, 垂直相交轴 D, 垂直不交轴
6，一般的转轴，其弯曲应力为___。

（A）A,对称循环应力 B, 脉动循环应力 C, 静应力 D，不确定
7，受预紧力F0和工作拉力F的紧螺栓联接中，螺栓总拉力F2 _。

（ B）A,F0+F B,F1+F C,F0+F1D,F
（F0螺栓预紧力F1剩余预紧力F2螺栓总拉力F工作载荷）
8，一个齿轮上的圆有_______。

（ B ）A齿顶圆、齿根圆B齿顶圆、齿根圆、分度圆、基圆
C齿顶圆、节圆、基圆、齿根圆 D齿顶圆、分度圆、节圆、齿根圆、基圆
三、分析简答题（共30分,每小题10分）
1，下图中，Z1的旋向如图。

欲使中间轴的两轴承受力尽量小，Z3的旋向应是左
旋还是右旋？（图上标出Z2，Z3的旋向）；并标出齿轮Z2，Z3的受力方向。

解：
① Z 3的旋向是右旋 （2分）；
② Z 2，Z 3的旋向如图示（2分）；
③ 的受力方向如图示（6分）
2，简述在带传动中，带的弹性滑动与带的打滑的区别和联系。

四、计算题
1，两板用两根普通螺栓联接。

已知FR=1800N ，接合面摩擦系数fs=0.1，螺栓许
用拉应力[σ]=100MPa 。

求dc?
解:
① 螺栓所需预紧力为:)(1080021.018002.10N Z F K F s R
f =⨯⨯=⋅⋅≥μ ②螺栓计算直径: )(37.131********.14]
[3.140mm F d c =⨯⨯⨯=⨯≥πσπ ③螺栓所需dc 为13.37 mm .
2,一圆柱齿轮与轴之间采用普通平键联接。

已知轴已知轴径d=40mm ，传递的转矩T=2×106Nmm ，键的尺寸b×h=14×9mm ，有效长度ls=60mm ，许用应力[σp ]=120Mpa ，校核键联接的挤压强度。

解：设预紧力为F 0
][4p s
p dhl T σσ≤= ][3704p s
p MPa dhl T σσ>== 挤压强度不够
3.图示为一轴安装两个角接触向心轴承（70000AC ）, 已知F A =900N ，F r1=F r2=3000N, 轴承的基本额定动载荷Cr=34200N, 载荷系数f d =1，温度系数f t =1。

（1）求轴向力F a1、F a2 (6分)
（2）求当量动载荷P 1。

(4分)
（3）若要求轴承工作5（106转），问1#轴承是否达到要求？(5分)
附：内部轴向力Fs=0.68Fr ；e=0.68
当Fa/Fr>e 时，X=0.41、Y=0.87；Fa/Fr ≤e 时，X=1、Y=0
（1）内部轴向力Fs 1= Fs 2=0.68Fr=2040N
F S1 + F A （=2940N ）> F S2（=2040N ），向右
2被压紧：F a 2=F s 1+F A=2940N
1被放松：F a 1=F s 1=2040N
(2) Fa 1/Fr 1=0.68=e ， X 1=1、Y 1=0
N F Y F X P a r 30001111=+=
(3) )10(148130003420063
11r P f C f L P t h =⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ε][h L ≥,达到要求 F r1 F r2。