题七图
1处：轴肩高度设计不合适，不利于轴承拆卸；可减少此轴段长度；
处：两处键槽应位于同一母线位置；轮毂处键槽应通向两端面。
中国矿业大学2014~2015学年第一学期
《机械设计》试卷A卷答案
考试时间：100分钟 考试方式：闭卷
学院班级姓名学号
题号
一
二
三
四
五
六
七
八
总分
满分
20
20
10
10
10
10
10
10
100
得分
评阅人
一．选择题（每小题2分，共20分）
1．变应力特性可用σmax,σmin,σm, σa, r 等五个参数中的任意__2___来描述。
解：
(1)求有效圆周力 (3分)
(2)求紧边拉力 （2分）
(3)求松边拉力 （2分）
(4)在P=12kW，n1=1450r/min的情况下,产生的阻力矩
所以带不能正常工作。（3分）
六．（10分）图示传动系统中，件1和2均为斜齿圆柱齿轮，件3为蜗杆，件4为蜗轮。已知齿轮1轮齿螺旋线方向为左旋，其转向如图所示，使在Ⅱ轴上的齿轮2与蜗杆3的轴向力相互抵消一部分，试回答下列问题：
6.带传动设计中，选取小带轮基准直径的依据是___1___。
(1) 带的型号(2) 带的速度 (3) 主动轮转速 (4) 传动比
7．链传动中，限制链轮最少齿数的目的之一是为了___1___。
(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
8．滑动轴承中，含油轴承是采用2材料制成的。
(1)硬木(2)粉末冶金(3)塑料(4)橡胶
9. 滚动轴承的额定寿命是指__4___。
(1)在额定动载荷作用下，轴承所能达到的寿命
(2)在额定工况和额定动载荷作用下，轴承所能达到的寿命
(3)在额定工况及额定动载荷作用下，90%轴承所能达到的寿命
(4)同一批轴承进行试验中，90%轴承所能达到的寿命
1）确定齿轮2和蜗杆3的轮齿螺旋线方向。（2分）
2）在图中画出齿轮1、齿轮2在节点A所受的轴向力 和 的方向。（4分）
3）画出蜗杆3所受的轴向力 、圆周力 和径向力 的方向；（3分）
4）确定蜗轮4的转动方向。（1分）
七．（10分）如图所示轴系部件，指出图中设计的结构错误（至少5处），并在错误处标出序号，按序号简要说明错误原因。
10．圆柱形螺旋拉伸弹簧可按曲梁受_4___进行强度计算。
(1) 拉伸 (2) 压缩 (3) 弯曲(4) 扭转
二．填空题（每空1分，共20分）
1．混合摩擦（非液体摩擦）滑动轴承计算应校核P、PV和
V值。
2.当被联接件之一很厚、且该联接需经常拆卸时，应采用双头螺柱联接；
当用螺纹联接件联接轴和轴上零件时，常采用紧定螺钉联接。
(1) 一个(2) 两个(3) 三个 (4) 四个
2．零件的表面经淬火，渗氮，喷丸，滚子碾压等处理后，其疲劳强度__1_____。
(1) 增高(2) 降低
(3) 不变 (4) 增高或降低视处理方法而定
3．当压力加大时，润滑油的粘度___1____。
(1) 随之加大(2) 随之降低
(3) 保持不变 (4) 升高或降低视润滑油性质而定
7. 对闭式蜗杆传动进行热平衡计算，其主要目的是为了_防止润滑油温度过高而使润滑条件恶化__。
8. 计算轴截面的当量弯矩公式 中引入系数α的原因是考虑扭转应力和弯曲应力的循环特性不一致。
9. 为了便于互换及适应大量生产，轴承内圈孔与轴的配合采用基孔制，轴承外圈与轴承座孔的配合采用基轴制。
10. 液体动压轴承，其它条件不变，载荷越大相对偏心距越大；转速越高相对偏心距越小。
普通螺纹基本尺寸表（第一系列）
公称直径d
中径d2
小径d1
螺距p
24
22.051
20.752
3
30
27.727
26.211பைடு நூலகம்
3.5
36
33.402
31.670
4
42
39.077
37.129
4.5
48
44.725
42.587
5
解：设螺栓受预紧力
①计算螺栓所需预紧力F’
（2分）
（2分）
②计算许用应力
（2分）
4．有一气缸盖螺栓联接，若气缸内气体压力在 0～2Mpa 之间循环变化，则螺栓中的应力变化规律为__3____。
(1) 对称循环变应力 (2) 脉动循环变应力
(3) 非对称循环变应力(4) 非稳定循环变应力
5.能够构成紧键联结的两种键是____4__。
(1) 楔键和半圆键 (2) 平键和切向键
(3) 半圆键和切向键(4) 楔键和切向键
3.矩形花键采用内径定心，渐开线花键采用齿形定心。
4.滚子链传动中，链节数应尽量避免采用奇数，这主要是因为采用过渡链节后链板要产生附加的弯曲应力。
5.在一般机械中的圆柱齿轮传动，往往使小齿轮齿宽b1大于大齿轮齿宽b2；在计算齿轮强度时，工作齿宽b应取b2。
6.在齿轮传动中，大小齿轮的接触应力是相等的，大小齿轮的弯曲应力是不等的。
③确定螺栓直径d1
（2分）
④选择螺栓
查表选取M36（d1=31.670mm>28.768mm）（2分）
五．（10分）某带传动，主动轮所能传递的最大扭矩为T1=70000N.m，已知D1= 200mm，初拉力F0=800N，求紧边拉力F1、松边拉力F2。如将该带传动改在P=12kW，n1=1450r/min的情况下工作，问能否正常工作？
11．齿轮联轴器对两轴的综合偏移具有补偿能力，所以常用于安装精度要求不高和重型机械中。
三．简答题（共10分）。
1）机器由哪三个基本部分组成？简述各部分的作用（5分）。
答：
（1）原动机部分：驱动整部机器完成预定功能的动力源
（2）传动部分：把原动机的运动形式、运动及动力参数转变为执行部分所需的运动形式、运动及运动参数
（3）执行部分：完成机器预定功能的组成部分。
2）简述形成动压油膜的必要条件。（5分）
答：
（1）相对滑动的两表面必须形成一个收敛楔形间隙
（2）被油膜分开的两表面必须有足够的相对滑动速度，其运动方向必须使润滑油由大口流进，小口流出；
（3）润滑油必须有一定的粘度，供油要充分。
四．（10分）如图示，卷筒与齿轮用普通螺栓联接在一起（螺栓个数Z=8），轴不旋转，卷筒与齿轮在轴上旋转，已知卷筒所受旋转力矩T=107Nmm，螺栓分布直径D0=500mm，卷筒与齿轮接合面间摩擦系数f=0.12，可靠性系数Kf=1.2，螺栓材料的屈服极限σS=300Mpa，安全系数S=3。试确定该螺栓组的螺栓直径。