同济大学2012-2013 年第一学期考试试题（B卷）
机械设计
使用班级：01011B1~2、01013B1、01014B1~2、01015B1、
得分
一、填空题（25分）[每空1分]
1、 滚动轴承轴系一端固定一端游动的固定方式常用在 跨距较大 或 工作温度较高 情况下。
2、dn值大的滚动轴承应采用 油 润滑，而dn值小的滚动轴承可采用 润滑脂 润滑。
3、滑动轴承保证液体动压润滑的条件有 ①．相对滑动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙；②．被油膜分开的两表面必须有足够的相对滑动速
总分 3 润滑油必须有一定的粘度，其运动方向必须使润滑油大口进小口出； ○度供油要充分 。
５、列举两种刚性联轴器的名称，并说明是否具有补偿轴向。径向或角向位移的能力： ①套筒式联轴器（无补偿能力） ②凸缘式联轴器（无补偿能力）。
６、轴按所受载荷性质分类，只承受弯矩的称 心 轴；只承受扭矩称 传动 轴；承受弯矩和扭矩称 转 轴。 ７、直齿圆锥齿轮的当量齿数Ｚｖ＝ z/cosδ ；标准模数和压力角在 齿轮大端 ；受力分析和强度计算用 平均分度圆 直径。 ８、带传动的主要失效形式为 打滑 和 疲劳破坏 。
９、带工作是截面上产生的应力有 拉应力 ， 弯曲应力 ，
1
离心应力 。
10、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。
得分
二、选择题（11分）[每空1分] 一、 选择题：
2、下列滚动轴承密封装置，其中 AC 是属于接触式密封，而 BD 是属于非接触式密封。
Ａ.毡圈密封 Ｂ.甩油环 Ｃ.密封环 Ｄ.缝隙密封 ３、在 B 情况下，滑动轴承润滑油的粘度不应选得较高。
Ａ.重载 Ｂ.高速 Ｃ.工作温度 Ｄ.高承受变载或冲击振动载荷 ４、两相对滑动的接触表面，依靠吸附油膜进行润滑的摩擦状态称 D 。
Ａ.液体摩擦 Ｂ.半液体摩擦 Ｃ.混合摩擦 Ｄ.边界摩擦 ５、半圆键联接当采用双键时两键应 D 布置。 Ａ.在周向相隔９０o Ｂ.在周向相隔１２０o Ｃ.在周向相隔１８０o Ｄ.在轴向沿同一直线
６、为了提高受轴向变载荷螺栓联接的疲劳强度，应 B 。 Ａ.增加螺栓刚度。 Ｂ.降低螺栓刚度。 Ｃ.降低被联接件刚度。 ７、弹簧Ａ的刚度为Ｋ１，弹簧Ｂ的刚度为Ｋ２，两弹簧并联的刚度为 C 。
Ａ. Ｋ１ Ｃ. Ｋ１＋Ｋ２ Ｄ. Ｋ１Ｋ２／（Ｋ１＋Ｋ２）
2
８、强度等级为６.8级的螺栓材料σｓ＝ D ＭＰａ。
Ａ. ６００ Ｂ. ８００ Ｃ. ６８０ Ｄ. ４８０ ９、链轮中心距已定，合理确定链传动的链长时，应取 B 。
Ｂ. 等于链节长度的偶数倍 Ｃ.等于链节长度的奇数倍
１０、带传动的两带轮直径不相等，一般情况下，应使哪个轮曹楔角较大 B ？
Ａ. 大轮 Ｂ. 小轮 Ｃ. 主动论 Ｄ. 从动轮
得分
三、计算题（34分）
1、（14分）图示为手动铰车中所采用的蜗杆传动。已知m=8mm，
d1=80mm ，z1=1，i=40，卷筒的直径D=250mm，试计算：（1）欲使重物上升
1m，应转动蜗杆的转数；（2）设蜗杆和蜗轮间的当量摩擦系数为0.18，检验该蜗杆传动是否满足自锁条件；（3）设重物重Q=5kN，通过手柄转臂施加的力F=100N，手柄转臂的长度l的最小值 (不计轴承效率) 。 解：（1）重物上升1m时，卷筒转动圈数：N2=1000/πD=1000÷(250x3.14)=1.27
蜗杆转动圈数为：N1=i N2=40x1.27=50.96(圈) （4分） （2）蜗杆直径系数q=d1/m=80÷8=10
导程角：γ=arctan
1z1o
=arctan=7.125
8q 当量摩擦角：?v=arctanfv= arctan因为：γ〈?v
1o
=10.2048所以 蜗杆传动满足自锁条件
3
（4分）
（3）
蜗杆传动的啮合效率：
tan?tan7.125o?1???0.401
tan(???v)tan(7.125o?10.204o)
T2?5?0.125?0.625kN?m
T1? 则:l?T20.625??0.039kN?m i??140?0.401T10.039??0.39m F0.1 （6 分）
2、（10分）一普通V带传动传递功率为P = 7.5 kW，带速?= 10 m/s，紧边拉力是松边拉力的两倍，即F1=2F2，试求紧边拉力、松边拉力和有效拉力。 解:P?Fev （2 分） 10001000P1000?7.5Fe?? ??=750N （2 分）
v10 Fe=F1?F2
F1?2F2 （2 分）
F2=Fe=750N （2 分）
4
所以 F1?2F2=2x750=1500N （2 分）
3、（10分）图示为一刚性凸缘联轴器，材料为Q215钢，传递的最
大转矩为1400 N.m（静载荷）。已知轴的材料为45钢，工作时有轻微冲击。试根据图示和表为该联轴器选择平键，确定键的尺寸，并校核其强度（[?p]?100MPa）。
解:由轴径φ55查下表,选取键b=16,h=10,键长L=90 键的工作长度l=L-b=90-16=74mm
键与联轴器的接触长度k=0.5h=0.5x10=5mm
2T?1032?1400?103??137.6MPa〉[?p]=100MPa 由?p?kld5?74?55可见联接挤压强度不够，考虑到相差较大，所以应采用双键，相隔180布置 ，双键的工作长度l=1.5x74=111mm
2T?1032?1400?103?p???91.7MPa????p?? kld5?111?55见的标记为:键16x90
5
同济大学2012-1013机械设计期末考试题
