西安交大机械设计基础本科生试题1

考生注意：

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考试科目机械设计基础班级姓名学号

线外的试卷作废。

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一、填空题（每空1.5 分，共24 分）

1．在设计一对闭式传动钢制软齿面齿轮的计算中, 是先按强度计算齿轮的主要尺寸, 再按强度进行校核。

2．按用途不同，平键可分为平键、平键和滑键三种，其中键用于静联接。

3．V带传动工作时，传动带受有应力、应力和离心应力、三种应力叠加后，最大应力发生在处。

4. 阿基米德蜗杆传动的正确啮合条件是：蜗杆的轴向模数应等于蜗轮的,

蜗杆应等于蜗轮的端面压力角，蜗杆分度圆导程角应等于蜗轮

分度圆角，且两者方向相同。

5．按照用途不同，链可分为链、牵引链和链三大类。

6. 在圆柱齿轮减速器中, 为了一般将小齿轮做得比大齿轮宽一些,

强度计算时按齿轮的宽度进行计算.

二、问答题（共16分）

1．在设计软齿面齿轮传动时，为什么常使小齿轮的齿面硬度高于大齿轮齿面硬度30~50HBS？（8分）

2．对闭式蜗杆传动，为什么要进行热平衡计算？（8分）

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三、判断题（每小题1分，共10分）

1．推力球轴承只能承受轴向载荷，不能承受径向载荷。（）

2．键联接主要用来联接轴和轴上的传动零件，实现周向固定并传递转矩。（）

3．周向固定的目的是防止轴与轴上零件产生相对转动。（）

4．受力较小且不重要的轴，材料应选用40Cr。（）

5滚子链传动时瞬时传动比恒定，传动平稳。（）

6．滚子链的节数采用奇数最好。（）

7．带传动可适用于油污、高温、易燃和易爆的场合。（）

8．带传动包角是指传动带与带轮接触弧所对应的中心角。（）

9．圆柱销是靠微量过盈固定在销孔中的，经常拆装也不会降低定位的精度和联接的可靠性。

（）10．平键联接可承受单方向轴向力。（）

四、图示某圆锥齿轮减速器的主动轴，由一对圆锥滚子轴承支承，已知轴承承受的径向载荷

分别为Ｆr1 = 2500N , Ｆr2 = 800N , 圆锥齿轮受轴向力Fx = 300N , 求轴承1和2所受轴

向力Fa1和Fa2。并在图上标出轴承内部轴向力的方向。

（轴承内部轴向力S=Ｆr/2Y, 轴承系数Y=1.6）

（14分）.

200 ~200 学年学期

卷共3 页第3 页

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五、说明图（a）滚动轴承代号、图（b）平键标记中划线部分的含义(12分)

3 0 2 0 8 键18 ×80 GB1096-79

（a）( b )

六、图示轮系，已知n1= 400 r / min, Z1=20，Z3=100，求行星架H的转速n H和转向。

（12分）

七、图(a)所示为直齿圆锥—斜齿圆柱齿轮两级减速器。（共12分）

（1）当要求装锥齿轮和斜齿轮的Ⅱ轴所受的轴向力最小时，Ⅱ轴上斜齿轮的螺旋线方向应如何（在图上标注）？并用文字说明这两个斜齿轮是左旋齿轮还是右旋齿轮。

（2）在图（ｂ）中标出两个圆锥齿轮受力轴向力Fx的方向。

ⅡⅢⅡ

（a）(b)

机械设计试题1 答案

一、填空题

1、齿面接触疲劳 齿根弯曲疲劳

2、普通 导向 普通平

3、拉 弯曲 紧边绕入小带轮

4、端面模数 轴向压力角 螺旋 螺旋

5、起重 传动

6、便于装配和调整 大

二、问答题

1、由于在啮合过程中，小齿轮的轮齿接触次数比大齿轮多。因此，若两齿轮的材料和齿面硬度都相同时，

则一般小齿轮的寿命较短。为了使大、小齿轮的寿命接近，应使小齿轮的齿面硬度比大齿轮的高出30~50HBS 。

2、蜗杆传动效率低，发热量大，若产生的热量不能及时散逸，将使油温升高，油粘度下降，油膜破坏，磨

损加剧，甚至产生胶合破坏。因此对连续工作的蜗杆传动应进行热平衡计算。

三 、判断题

1√ 2√ 3√ 4× 5× 6× 7× 8√ 9× 10×

四、在图中轴左端标注：Fs1 → ；右端标注：Fs 2 ←

Fs1 =Ｆr1/2Y = 2500/（2×1.6）＝781.25 N

Fs 2 =Ｆr2/2Y = 800/（2×1.6）＝250 N

Fx + Fs 2= 300 + 250 = 550 N ＜ Fs1

可知轴承2被“压紧”，轴承1被“放松”，故

Fa1= Fs1=781.25 N Fa2 = Fs1-Fx=781.25- 300 = 481.25 N

五、(a) 08 — 轴承内径40 mm

3 — 圆锥滚子轴承

(b) 80 — 键长80 mm

18 — 键宽18 mm 六、13

131131z z n n n n i H H H )(-=--=

其中n3 = 0

解得n H = 66.66 r / min 转向与轮1相同。

七、

主动斜齿轮为右旋齿轮，从动斜齿轮为左旋齿轮。