四、结构题(20分)
1(试说明实现轴上零件轴向固定的五种方法，并分别画出相应于各种轴向固定方法的结构图;画出模锻轮坯、腹板式大齿轮在转轴的轴端实现轴向固定与周向固定的结构图(要求齿轮也要画出来)。(12分)
第 3 页 (共 12 页) 试 题: 班号: 姓名:
2(图d和图e为凸缘联轴器的两个半联轴器的将两根轴连接起来的两种形式的部分结构，请将未画出的其余部分补全，成为完整的结构。(5分)
3. 现有成品一级标准圆柱齿轮减速器一台，输入轴与小齿轮采用普通平键连接，轴与小齿轮轮毂配合段轴颈直径d=40mm，该轴段长度l=58mm，键槽长L=50mm,小齿轮轮毂键槽深t1=3.3mm。为得到比现有减速器更大的减速比，现在需要重新设计、更换该减速器的齿轮。已知重新设计得到的齿轮模数m=3.0mm, 小齿轮齿顶圆直径da=69mm, 齿根圆直径d=55.5mm，齿宽b=60mm，如果1f11
采用该小齿轮，试根据上述数据进行分析:该减速器的输入轴是否具有可以继续使用的可能性,(3分)
第 4 页 (共 12 页) 试 题: 班号: 姓名:
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，就会出现流、体摩擦 边界摩擦和干摩擦同时存在的现象，这种摩擦状态称为混合。摩擦 2. 一公称直径为
d=16mm的螺纹副，螺纹头数n=2,螺距p=4mm, 螺 纹中径d2=D=14mm,牙侧角β=15o,螺纹副材料的当量摩擦系数 2
f?=0.08~0.10, 经计算该螺纹副 a 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 工作面的磨损 ，设计时通过
限制 工作面间的压强 来进行耐磨性计算;半圆键的缺点
是 键槽对轴强度削弱较大 ，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 b 。
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与初拉力F0、带在小带轮 上的包角α、带与带轮间的摩擦系数等因素有f关，它们的值越1 大，
Fmax就越大。当传递的外载荷超过最大有效圆周力下的承载 能力时，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，其原因是带在小带轮上的包角小于 大带轮上的包角(或带在大带轮上的包角大于小带轮上的包角)。 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 是轮齿折断;软齿面闭式齿轮传动最主要的失效形式是齿面 疲劳点蚀;高速重载齿轮传动易发生热胶合;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 e 。 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 角接触球轴 第 5 页 (共 12 页) 试 题: 班号: 姓名:
承，宽度类型为 窄系列 ，精度等级为 P0 ，公称接触角α = 15 o。 9. 对于转动的滚动轴承,其主要失效形式是 疲劳点蚀 , 对于不转动、低
速或摆动的轴承，主要失效形式是 局部塑性变形 , 对于高速轴承， 发热以至胶合 是其主要失效形式。
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 胶合和磨损 ，主要发生在 轴瓦 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,
Kβ的物理意义——考虑沿齿宽方向载荷分布不均匀对轮齿应力的影响系数。(2分)
措施:(答出以下7点中3点以下者1分，答出3点以上者2分) 1) 齿轮的制造和安装精度? 2) 轴、轴承及机体的刚度? 3) 齿轮在轴上的布置——合理选择 4) 轮齿的宽度——设计时合理选择 5) 采用软齿面——通过跑合使载荷均匀 6) 硬齿面齿轮——将齿端修薄、或做成鼓形齿 7) 齿轮要布置在远离转矩输入端的位 置。 2. 试述齿轮传动的设计准则 评分标准:以下4点各点1分
(1)软齿面闭式齿轮传动:通常先按齿面接触疲劳强度进行设计，然后校核齿根弯
曲疲劳强度。
机械设计试题及答案
