北航机械设计试题

北京航空航天大学

学年 第一学期期末

《机械设计A4》

考试 A 卷

班 级______________学 号 _________姓 名______________成 绩 _________

年月日

班号学号姓名成绩

《机械设计A4》考试卷

注意事项：

1、所有题目按步给分，非标准合理答案适当给分，但不超过该步骤的二分之一，计算过程纯计算错误不重复扣分。

2、本试卷共8页，所有题目均在本试题册上作答，拆页或少页本试题册无效。

题目：

一、填空 ……………………………………………………………( 25 分)

二、选择填空 …………………………………………………………( 5 分)

三、简答 ……………………………………………………………( 20 分)

四、分析计算 ……………………………………………………………( 35 分)

五、结构设计 ……………………………………………………………( 15 分)

题号 1 2 3 4 5 成绩

一．填空 ………………………………………………… (共25分，每空0.5分)

1．轴上零件的固定主要是将轴与轴上零件在，和方向上以适当的方式固定。

2．按轴负担的载荷分类，自行车的中轴属于轴；前轴属于轴；后轴

属于轴。

3．带传动的主要失效形式为和，其传动比不稳定主要

是由引起的。

4．闭式软齿面齿轮设计时，考虑到其主要失效形式为 所以一般按

照 强度进行设计，按照 强度进行校核。

5．当滚动轴承在基本额定动载荷作用下运行时，其所能达到的基本额定寿命为 ，

此时滚动轴承的工作可靠度R为。

6．齿轮强度计算中的齿形系数主要取决于 和 。

7．设计中提高轴的强度可以采用、等方法，提高

轴的刚度可以采用等方法。

8．斜齿轮传动与直齿轮相比较，其优点为 、 和 ，开式齿轮传动与闭式齿轮传动比较，其不足之处有 。9．形成流体动力润滑的条件是，，

及。10．三角形螺纹的牙型角α= ，适用于 是因为其 ；矩形

螺纹的牙型角α＝ ，适用于 是因为其 。

11．螺纹防松是要防止 之间的相对运动；常用方法有如，如，如。

12．斜齿轮传动的标准模数是，圆锥齿轮传动的标准模数是，

加工标准直齿轮不发生根切的最小齿数是。

13．代号为71208的滚动轴承，该轴承的类型为,轴承的宽度系列

为，内径尺寸为 mm，精度等级为级。

14．普通平键连接的工作面为，用于轴与轴上零件的固定，传

递。

二．选择填空：（共5分，每空1分）

1．斜齿轮传动设计中对该齿轮传动的接触强度影响最大的几何参数是（）。

A 齿轮宽度，

B 齿轮中心矩，

C 齿轮模数，D齿轮法面模数

2．开式齿轮传动的主要失效形式为（）。

A 齿面点蚀和齿根折断，

B 齿面胶合和齿面点蚀，

C 齿根折断和齿面磨损，

D 齿面磨损和齿面点蚀。

3．弹性连轴器和刚性连轴器比较，其主要工作特点之一是（）。

A 允许较大径向安装误差B允许较小径向安装误差

C 允许较大周向安装误差D允许较小径向和角度安装误差

4．为减小带传动中的弹性滑动的影响，设计可以采用（）的办法来实现。

A 加大摩擦系数

B 加大小带轮直径

C 同步齿形带

D 增加张紧力

5．为防止混合摩擦状态工作的滑动轴承在运转过程中因过度发热而影响其工作，一般要限制其（）不能过大。

A 轴承平均压强P，

B 轴承线速度V，

C 轴承PV值，

D 轴承转速n 三．简答题 ……………………………………………(共20分，每题5分)

1． 带传动在工作过程中，带上所受应力的来源有哪些？并画图说明带上所受最大应力的位置。（5分）

2．深沟球轴承和圆柱滚子轴承的应用特点有何异同？（5分）

3．轴的设计中是如何考虑弯矩和扭矩综合作用的？写出公式并说明其中各参数的意义。（5分）

4．简述铰孔螺栓和普通螺栓在结构和应用中的异同。（5分）

四．分析计算 ……… (共35分，第1题9分；第2题16分，第3题10分) 1．如图所示，蜗轮左旋。在图中标出：

n和齿轮Z1的转向1n（3分）；

（1） 蜗杆的旋向，提升重物W时蜗杆的转向

3

（2） 在图上标出齿轮Z1和蜗杆Z3所受的三个分力Fa、Fr、Ft的方向。（6分）

Z

2．一方形盖板用四个螺栓与箱体紧连接，螺栓组于形心O点对称，螺栓中心之间在x和y向距离均为200mm，位于O点的吊环工作时受变载荷，所受最大拉力Q=6000N。工作时要求残余预紧力为工作拉力的0.8倍。（16分）

1）求受力最大螺栓总拉力的最大值；

2）如因制造误差，吊环位置较设计位置O向x和y向各偏移20mm至Oˊ点，求此时受力最大螺栓的总拉力最大值；

3）设计时应满足那些强度条件？（写出相应公式并解释）

3．如图所示，某转轴采用一对7206AC轴承支承，已知轴上所受的径向合力F R=3000N，轴向力F A=500N，轴的转速n=1500r/min，轴承的冲击载荷系数f d=1.3, 常温下运转，额定动载荷Cr=22000N。试计算这对轴承的寿命。（内部轴向力Fs=0.68Fr，e=0.68，当Fa/Fr≤e，X=1，Y=0；当Fa/Fr>e，X=0.41，Y=0.87）。（10分）