学信机学院机械设计标准试卷A卷(含答案)..
上海师范大学标准试卷
2004 ~2005学年第一学期考试日期2005 年01 月04 日
科目机械设计（A卷）
专业本、专科年级班姓名学号
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一、判断题：正确的在（）中写“√”，错误的在（）中写“×”（每题1分, 共8分）。
1、推力球轴承不能承受径向载荷。( )
2、锥齿轮的当量齿数一定小于实际齿数。( )
3、直齿锥齿轮传动中轴向力必定指向大端。( )
4、变位蜗杆传动中，蜗杆和蜗轮的几何尺寸都发生变化。( )
5、对于受轴向载荷的紧螺栓联接，螺栓受到的总拉力等于预紧力和工作拉力
之和。( )
6、蜗杆传动中，蜗杆头数越少，传动效率越低。( )
7、在制造及装配精度不高的情况，采用三支点的轴系比二支点轴系提高刚度
效果好。( )
8、在V带（三角带）传动设计计算中，要求小带轮包角α1≥120?，是为了保
证带传动具有足够的承载能力。( )
二、选择题：把正确的选项代号填入___上（每题2分, 共18分）。
1、与齿轮传动相比，________不是蜗杆传动的优点。
A.传动平稳，噪声小
B.传动比可以很大
C.可以自锁
D.传动效率高
2、在V带（三角带）传动设计中包括下列计算：
1）选择带的型号；
2）确定带轮基准直径；
3）确定中心距，计算带长；
4）计算所需的根数；
5）确定计算功率；
6）验算带在小带轮上的包角；
7）计算初拉力；
8）计算轴上的压力；
设计中的计算顺序为：_______________。
A.1，2，3，4，5，6，7，8
B.5，1，2，3，4，6，7，8
C.5，1，2，3，6，4，7，8
D.5，7，1，3，2，6，4，8
3、滚动轴承寿命计算公式为：L
C
P
=()ε，ε为寿命指数，对于6205轴承，
ε＝_______________。
A. 1
3
B.
10
3
C.
3
10
D. 3
4、滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成，有些滚动轴承
中可以缺少其中某一部分或某几部分，但是其中________是不可缺少的。
A.内圈
B.外圈
C.滚动体
D.保持架
5、采用______________轴承的轴系轴向刚度高。
A.圆锥滚子轴承
B.角接触球轴承（α＝25?）
C.深沟球轴承
D.角接触球轴承（α＝15?）
6、某轴系当要求具有高的支承刚度时，宜采用____________预紧方法。
A.角接触球轴承反安装，内圈间加垫片
B.一对角接触轴承内圈间和外圈间分别装入长度不等的套筒
C.角接触球轴承正安装，外圈间加垫片
D.弹簧预紧
7、下列锥齿轮传动的传动比计算公式中，__________是不正确的。
A.i
d
d
=2
1
B.i
z
z
=2
1
C.i=
sin
sin
δ
δ
2
1
D.i=
cos
cos
δ
δ
2
1
8、锥齿轮传动与圆柱齿轮传动相比，特点是_____________。
A.制造容易，安装复杂
B.制造、安装都复杂
C.工作时噪声小
D.齿轮尺寸较小
9、在载荷比较平稳，冲击不大，但两轴线具有一定程度的相对偏移量的情况
下，通常宜采用下列哪一种联轴器________________。
A.刚性
B.无弹性元件
C.有弹性元件
D.安全
三、填空题：把答案写在题中的__________上(每题2分, 共8分)
1、轴按所受载荷的性质分类，自行车的后轴是____________轴；汽车变速箱
至后桥的连接轴是____________轴；电动机转子轴是_____________轴。
2、螺纹联接防松的根本问题在于___________________________________。
3、闭式蜗杆传动进行热平衡计算的条件是______________________________
______________________________________。
4、带传动中，带中的最大应力发生在____________________处。
四、分析题：简要回答以下问题(本题共14分)
1、(本题4分)
何谓角接触轴承的“正安装”和“反安装”？试比较一对角接触轴承组合为一个支点时，正安装和反安装轴承组合刚度的大小。
2、(本题6分)
有一手动提升机构，第一级为直齿圆柱齿轮传动，轮齿的弯曲强度公式为：
[]
m KT Y Y z d ≥21123
Fa Sa
F φσ。问：
1）计算大齿轮z 2的模数时，是否只需将公式中T 1、z 1改为T 2、z 2？为什么？
2）Y Fa 是什么参数？它主要和哪些参数有关？这些参数变化时对Y Fa 有何影 响？
3、(本题4分)
举出常用的蜗杆、蜗轮材料各三种。
五、结构题：( 本题12分 )
画出一对面对面成组安装圆锥滚子轴承（或角接触球轴承）的预紧装配图。
六、计算题：(本题共24分)
1、(本题6分)
=200r/min，轮1、2设计如图所示齿轮减速传动时，已知输入轴转速n
1
260天，预
N。
2、(本题6分)
30206圆锥滚子轴承的基本额定动载荷C r＝24800N，极限转速n lim=6000r/min，若承受当量动载荷P＝2200N，预期寿命[L h]=10000h，此轴承允许的最大工作转速n max是多少？
3、(本题12分)
图示一蜗杆轴上正安装一对30208型圆锥滚子轴承，根据蜗杆轴上的受力，求得两支承的径向反力F r1=2600N，F r2=2000N，蜗杆转速n1=960r/min，蜗杆的轴向力F A＝1000N，冲击载荷系数f
=1.1，试计算两轴承的当量动载
d
荷。
七、大型题：( 本题16分)
分析图中斜齿圆柱齿轮传动的小齿轮受力，忽略摩擦损失。已知：小齿轮齿数
z 1=22，大齿轮齿数z
2
=90，法向模数m
n
=2mm，中心距a=120mm，传递功率
P=2kW，小齿轮转速n
1
=320r/min，小齿轮螺旋线方向右旋。求：1）大齿轮螺旋角 的大小和方向；
2、F
3、T
4、F
5、F
6、T
7、F
8、T
二、选择题：把正确的选项代号填入（）中
(本大题分9小题, 每小题2分, 共18分)
1、D
2、C
3、D
4、C
5、A
6、B
7、D
8、B
9、B
三、填空题：把答案写在题中的空格里
(本大题分4小题, 每小题2分, 共8分)
1、心轴，传动轴，转轴
2、防止螺旋副在受载时发生相对转动
3、蜗杆传动达到最高允许温度时，单位时间内的发热量等于或小于同时间内的散热量。
4、紧边与小带轮相切
四、分析题：简要回答以下问题
(本大题共3小题，总计16分)
1、(本小题4分)
A.正安装：两轴承大口相对，外圈法向线构成“X”形。
反安装：两轴承小口相对，外圈法向线构成“O”形。
B.反装时，两个压力中心远离，正装时则靠近，因而前者组合时刚度较大。
2、(本小题6分)
1）当计算z
2的模数时，公式中的T
1
、z
1
不变，仍用小齿轮的转矩和齿数，而
公式中的Y
Fa 、Y
Sa
及[]
σ
F
应该用大齿轮的参数Y
Fa2
、Y
Sa2
及[]
σ
F2
代入。
2）Y
Fa 是齿形系数，只取决于齿数z和变位系数x，x增大时，Y
Fa
减小，z增
加时Y
Fa
减小。
3、(本小题6分)
蜗杆：15Cr、20Cr渗碳淬火、40、45、40Cr、40CrNi、42SiMn表面淬火。
蜗轮：ZCuSn10P1（10-1锡青铜），ZCuSn5Pb5Zn5（5-5-5锡青铜），ZCuAl9Mn2（9-2铝青铜）、HT150、HT200。
五、结构题：
( 本大题12分)
六、计算题：计算下列各题 (本大题共3小题，总计22分) 1、(本小题6分)
接触应力与弯曲应力的循环次数相同。
L h h =??=8260816640
N n jL 11860602001166402010==???=?h .次
88
11h 22100.22100.22260?=??===i N jL n N 次
N n jL N i 33228
760101025
4010===?=?h ...次
2、(本小题6分)
[]L n C P
L h h =
16670()ε
≥ []n L C P ≤
166701667010000248002200
5354 r 103
h /()()min /ε=?= 考虑极限转速，n n n max /min ≤5354 r 3、(本小题10分) F F Y S1r1 N = =?=22600 2168125. . F F Y S2r2 = =2625 N F F F S2A S1+=+=>62510001625 N F F F a1S2A =+=1625 N F F a2S2==625 N F F e a1r1==>=1625 2600 0625038..，X 104=.，Y 116 =. 小齿轮分度圆直径d 1121039547143= ==n mm cos cos ..β 小齿轮转矩T P n 16 1695510955102 320 596875=?=??=?...N mm 切向力F T d t N = =?=22596875 47143253211..