机械设计试题及答案
一、填空题及选择填空题(27分，每空1分)
1(当动压润滑条件不具备，且边界膜遭破坏时，就会出现 、
和 同时存在的现象，这种摩擦状态称为 。 2. 一公称直径为d=16mm的螺纹副，螺纹头数n=2,螺距p=4mm, 螺
=14mm,牙侧角β=15o,螺纹副材料的当量摩擦系数 纹中径d2=D2 f ′ =0.08~0.10, 经计算该螺纹副 自锁性要求。 a. 满足 b. 不满足
3. 导向平键连接的主要失效形式是 ，设计时通过 限制 来进行耐磨性计算;半圆键的缺点 是 ，所以主要适用于轴端。
4. 作为标准普通V带工作面的两侧面夹角为φ=40o，相应的V带轮 轮槽的两侧面夹角则 。
a.大于40o b.小于40o c. 等于40o。
5. 传动带所能传递的最大有效圆周力Fmax与 、 、
等因素有关，它们的值越大，Fmax就越大。 当传递的外载荷超过 时，带在带 轮上发生打滑现象;而且在传动比大于1的情况下打滑总是先从小 带轮上开始的，其原因是 。 6. 齿轮传动的五种主要失效形式中，最严重、必须避免的失效形式 是 ;软齿面闭式齿轮传动最主要的失效形式是 ; 高速重载齿轮传动易发生 ;轮齿的塑性变形常发生在 齿面材料较软、低速重载、频繁起动的传动中。
7. 下列齿轮参数中，对齿形系数YF没有影响的是 。
a. 齿数 b. 变位系数 c. 齿顶高系数 d. 压力角 e. 模数 8. 按国家标准GB/292-93规定，型号7212 C/DB轴承的类型为 ，宽度类型为
，精度等级为 ，公称接触角α = o。
9. 对于转动的滚动轴承,其主要失效形式是 ;对于不转动、低速或摆动的轴承，主
要失效形式是 ; 对于高速轴承， 是其主要失效形式。
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试 题: 班号: 姓名: 10. 滑动轴承一般由轴颈、轴瓦、轴承座三者组成，其失效形式主要是 ，主
要发生在 上。
二、问答题(24分,每小题4分)
1. 齿向载荷分布系数Kβ的物理意义是什么,改善齿向载荷分布不均匀状况的措施有哪些, 2. 试述齿轮传动的设计准则。
3. 按在支撑轴上零件传递运动和动力时受到的载荷类型的不同，轴分为那几种类型,并分别举例说明。
4(给出滚动轴承的当量静载荷P0的定义。 5(同滚动轴承相比，液体摩擦滑动轴承有哪些特点, 6(在一些基本假设条件下，流体形成动压的必要条件是什么, 三、分析计算题(29分,第一小题19分，第二小题10分)
1(一重物匀速升降装置采用如图a所示的电机+圆柱蜗杆传动系统，已知蜗杆传动的模数m =8mm，蜗杆头数及分度圆直径分别为z1=1、=80mmd，蜗轮齿数z=50，卷筒直径D=250mm。重12
物匀速升降的速度v=40m/min，最大载重量W为4kN，工况系数K按1.0计，试分析、计算提升重A
物时的下列问题:
蜗杆应转多少转,并在图中标明蜗杆的转向、1)该装置以40m/min的速度匀速升起重物1m时，
蜗轮轮齿旋向、节点位置处蜗杆及蜗轮的受力方向。(5分)
若蜗杆与蜗轮齿面间当量摩擦系数f′=0.18，该机构能否自锁,(2分) 2)
3)若重物W=4kN，传动装置总的传动效率为η=0.5，试计算出电机的输出转矩Tm应是多少,(2
分)
4)若蜗轮轴采用如图b所示的两个角接触轴承7209 C支撑形式, L=100mm，蜗杆传动效 = 率η1
第 2 页 (共 12 页) 试 题: 班号: 姓名:
0.7，卷筒、联轴器(连接蜗轮轴与卷筒轴)、蜗轮轴上轴承的效率合计为 η= 0.8，轴承7209 C2
的基本额定动载荷和基本额定静载荷分别为C = 29800= 23800N、CN, 其内部轴向力S=0.4F，r0
径向载荷系数X和轴向载荷系数Y分别为0.44和1.36，=1.0f，f=1.5，试计算轴承II的寿命LhTP
为多少小时,(10分)
2(图c所示为一托架，20kN的载荷作用在托架宽度方向的对称线上，用四个螺栓将托架连接在一钢制横梁上，螺栓的相对刚度为0.3，螺栓组连接采用普通螺栓连接形式，假设被连接件都不会被压溃、也不滑移，试计算:
1) 该螺栓组连接的接合面不出现间隙所需的螺栓预紧力F′ 至少应大于多少,(接合面的抗弯剖面
3模量W=12.71×106mm)(7分)
2)若受力最大螺栓处接合面间的残余预紧力F′′ 要保证6956N，计算该螺栓所需预紧力F′ 、所受
的总拉力F。(3分) 0
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