机械设计试卷 B卷
一、填空题（本大题共 5 小题，每小题2分，总计 10 分 ）
1.已知减速直齿锥齿轮传动，大齿轮所受三个分力的大小分别为：2360N，272N，816N，
试分别指出：Ft2＝____________N，Fa2＝______________N，Fr2＝____________N。
带（三角带）的截面尺寸越大，则带轮的最小直径应越________。
3.牌号为N68的润滑油表示其________C时的________粘度为 。
4.一个圆锥滚子轴承宽度系列为窄系列，直径系列为中系列，内径为50mm，公差等级
0
为P0级，其代号为_________________________________；
5.当联轴器型式选定以后，在同一类型而尺寸大小不同的一系列联轴器型号中，选出所
需型号应考虑：
（1）_______________________________________________； （2）_______________________________________________； （3）_______________________________________________。 二、分析题（本大题共 2 小题，每小题6分，总计 12 分 ） 1.注出下列普通平键的有效接触长度l 2.一对闭式软齿面直齿轮传动，其齿数与模数有两种方案：a）m=4mm，z=20，z=60；b）12m=2mm，z=40，z=120，其它参数都一样。试问： 1
21）两种方案的接触强度和弯曲强度是否相同 2）若两种方案的弯曲强度都能满足，则哪种方案比较好 三、结构题（15 分 ）
改正下图所示的结构错误（指出错误，并将正确的结构画在轴心线下侧）。
四、计算题（本大题共 小题，总计 40 分）
1.本小题8分
4
刚性凸缘联轴器用6个普通螺
栓联接，螺栓均匀分布在D＝155 mm的圆周上，接合面摩擦系数
=，摩擦传力的可靠性系
.。若联轴器传递的转矩T＝1500 数（防滑系数）Kf?12N
m，问每个螺栓预紧力F应为
多大
2.本小题10分
用绳索通过吊环螺钉起重，绳索受最大拉力Fmax?10kN,螺钉刚度与被联接件刚度之比
C11?C23，试求：
1）为使螺钉头与重物接触面不离缝，螺钉的最小预紧力； 2）若预紧力为10kN，工作螺钉的剩余预紧力为多少
3.本小题8分
某标准蜗杆传动，传动比为20，蜗轮齿数z2＝40，模数m=4mm，蜗杆分度圆直径d1=40mm，求蜗轮螺旋角
4.本小题14分
一圆锥—圆柱齿轮减速器高速轴的支承布置结构如图所示，选择一对角接触球轴承
及中心距a。
7214C支撑，已求得左轴承Ⅰ的径向载荷Fr1=7000N ，右轴承Ⅱ的径向载荷Fr2=1200N，轴受轴向载荷FA=FX=4000N，轴的转速n=1500rpm，载荷平稳，要求寿命Lh10≥8000小时，该轴承是否合用（已查得7214C轴承的C=89628N，判断系数e=，X=，Y= ）。
五、大型题（本大题共 2 小题，总计 23 分） 1.本小题12分 一对斜齿圆柱齿轮传动，由强度设计得：mn=3mm，z1=25，z2=75，=80634。已知：传递的功率P1＝70kW，转速n1=750r/min。方向。 2.本小题11分 求从动轮所受各分力（忽略摩擦损失），并在图中示出各分力的图示传动中，蜗杆传动为标准传动：m=5mm，d1=50mm，z=3(右旋)，z＝40；标准斜齿轮传动：mn=5mm，12z=20，z4=50，要求使轴II的轴向力相互抵消，不计摩擦，蜗杆主动，试求：
3
1）斜齿轮3、4的螺旋线方向。 2）螺旋角的大小。
机械设计试卷B（答案）
一、填空题（本大题共 5 小题，每小题 2分，总计 10 分 ）
，816，272 2.大 3. 40，运动，厘斯 4. 30310。
5.（1）传递扭矩；（2）载荷性质；（3）轴直径要求
二、 分析题（本大题共 2 小题，每小题 6分，总计 12 分 ）
1）两种方案的接触强度相同，弯曲强度不同，a方案弯曲强度较高。
2）b方案较好。在满足弯曲疲劳强度的基础上将模数取得小些，齿数增多使重合度增加，改善了传动平稳性和载荷分配情况。m小，滑动速度小，降低了磨损和胶合的可能性，同时也节省材料。 三、结构题（15 分 ）
略
四、计算题（本大题共 4 小题，总计40 分 ） 1.本小题8分
zF??
D≥KfT2，故
F?≥KfT12.?1500000??32258ND155z?6?012.?22
2.本小题10分
1）螺钉头与重物接触面不离缝，应使剩余预紧力
C2F???F??F≥0C1?C2 故得螺钉最小预紧力
C23C13F?≥F?Fmax??10000?7500NC1?C2C1?3C14 2）预紧力F＝10 kN，则工作螺钉剩余预紧力 C23C1F???F??F?10000?FmaxC1?C2C1?3C13?10000??10000?2500N4
3.本小题8分
1）蜗轮螺旋角等于蜗杆导程角，故
mz4?2????arctan1?arctan?113099.??11?18?36??d140
111a?(d1?d2)?(d1?mz2)??(40?4?40)?100mm2222）
4.本小题14分
1）求附加轴向力Fs1、Fs2
Fs1=×Fr2×tgα=×7000×tg15°=2345N Fs2=×Fr1×tgα=×1200×tg15°=402N
2) 求轴承轴向力支反力Fa1、Fa2:
因为 Fs2+ Fx=402+4000=4402> Fs1=2345N
∴Fa1= Fs2+ Fx=402+4000=4402N(被压紧)
a2:
F= Fs2=402(被放松)
求P1、P2：
∵Fa1/ Fr1=4402/7000=＞e=
∴P1=fd(X Fr1+Y Fa1)=1××7000+×4402)= ∵Fa2/ Fr2=402/1200=＜e= ∴P2= fd×Fr2=1×1200=1200N ∵P1＞P2
106896283106C?()?11111h()?60n8962.8 ∴Lh10=60nP＞8000h合用
五、大型题（本大题共 2 小题，总计 23 分 ）
1.本小题12分
T1?9.55?106P170?9.55?106??89133.?103N?mmn1750
d1?mnz135.?25??75.76mm?cos?cos806?34?? 2T12?89133.?103Ft???23530.36Nd17576. Fa?Fttan??23530.36?tan8?06?34???3352.82N Fr?Fttan?n/cos??23530.36?tan20?/cos8?06?34???8650.86N 2.本小题11分
1）斜齿轮3为右旋，斜齿轮4为左旋。 2TFa2?Ft1?1d1 2）
2T32Ttan??2tan?d3d3
mzd3?n3T2?T1i1?，cos? 因为 Fa2?Fa3，所以 Fa3?Ft3tan??2T12T2tan??cos?T1T2sin???d1mnz3mnz3 ，d1Tmzmz5?20sin??1?n3?n3??015.40T2d1d1i1?50??13
??8.626??8?37?37??
机械设计试题（B卷）及答案
