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四 分析计算题(本大题共42分)
1、(本题满分16分)已知一横梁由两段钢板，用2个螺栓联结而成。
尺寸如图，横梁所受的载荷F为60 kN作用。求：
(1) 若板间摩擦系数 f=0.18,螺栓材料的许用应力[]=110MPa,可靠系数 1.2, 若使用普通六角螺栓，试依据强度条件提出对螺栓直径的要求。
得分 (2) 若采用铰制孔用螺栓, 钢板强度足够，与使用普通螺栓相比较,螺栓直径是增大还是减小? 为什么?(简要回答即可)
2. (本题满分8分)如右图所示传动系统，已知齿轮与蜗杆传动如图所示。已知: Z1 =20 , Z2 =40, Z3 =1, Z4 =75 , 蜗杆直径系数q=10，模数m=4 mm, 蜗轮与蜗杆间当量摩擦系数f’ =0.18。 1） 为使中间轴Ⅱ上的轴向力能够抵消一部分，试确定蜗杆的螺旋线的旋向，在图中标出。
2） 确定蜗轮的转向(画在图上)
3） 该蜗杆传动是否自锁？；
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4）在蜗轮上标出蜗轮的圆周力Ft4、径向力Fr4、轴向力Fa4的方向。( 方向指向纸面的用表示, 相反的则用⊙表示)
3．(本题满分8分)一对标准直齿圆柱齿轮传动参数见下表。试：
1）比较哪个齿轮易疲劳点蚀；哪个齿轮易弯曲疲劳折断？
2）若载荷系数K=1.3，按齿根弯曲疲劳强度计算，该齿轮传动允许传递的最大转矩T1等于多少？ 齿轮 m/mm Z b/mm YFa Ysa [F] [H] 1 3 17 60 2.97 1.52 390 500 2 3 45 55 2.35 1.68 370 470 （备用公式）2KT1u?1 ??ZZ??[?]HEH
2KT1
?F?YY?[?F]32Fasa ?dmZ1
4、 (本题满分10分)如图所示，轴由一对30307圆锥滚子轴承支承(反装)。已知Fr1 ＝2500 N, Fr2 ＝5000 N ,作用在轴上的外加轴向载荷Fae1 =400 N Fae2 =2400 N,方向如图所示。若载荷系数fP ＝1, 轴在常温下工作。试计算轴承当量动载荷大小，并判断哪个轴承寿命短些？(该轴承e＝0.37, X＝0.4, Y＝1.6) 。
bd12uH轴承内部附加轴向力：Fd?Fr(2Y)
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五 结构分析 (本题满分8分) 某轴系结构如上半部图形所示, 轴
承为脂润滑。试以正确的结构补齐该轴系未画出的下半部图形。 得分
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福建农林大学2004-2005学年第1学期机械设计试卷B
