一、结构改错题：请用圆圈标出错误的位置，满分16分

二、指出下图所示轴系结构设计中的错误，依次标出序号并简要说明错误的原因。（八）

1

五、图示为一用对圆锥滚子轴承外圈窄边相对安装的轴系结构。按示例①所示，指出图中的其他结构错误（不少于7处）（7分）（注：润滑方式、倒角和圆角忽略不计。）

例①——缺少调整垫片

[解

]

⑴——缺少调整垫片

⑵——轮毂键槽不对

⑶——与齿轮处键槽的位置不在同一角度上

⑷——键槽处表达不正确（应该局部剖视）

⑸——端盖孔与轴径间无间隙

⑹——多一个键

⑺——齿轮左侧轴向定位不可靠

⑻——齿轮右侧无轴向定位

⑼——轴承安装方向不对

⑽——轴承外圈定位超高

⑾——轴与轴承端盖相碰

六、请说明图示轴系结构中用数字标出位置的错误（不合理）的原因。（5分）

2

⑴——轴肩的高度超出了轴承内圈的外径；

⑵——轴段的长度应该小于轮毂的宽度；

⑶——螺纹轴段缺少螺纹退刀槽；

⑷——键槽应该与中间部位的键槽在同一母线上布置； ⑸——键的长度应该小于轴段的长度。

七、试指出图中结构不合理的地方，并予以改正。

1 8

2 4 3 5 7 9

1、此处应有垫片；

2、轴肩太高； 3

3、键太长；

4、安装齿轮处的轴的直径应小于齿轮宽度；

5、套筒直径太大，超过轴承内圈高度；

6、轴承端盖此处的直径太大；

7、此处应有密封圈；

8、轴承左端没有定位

9、此处轴太长，轴的端面与轴端挡圈应相隔2-3mm；

10、联轴器结构不合理，；

11、两个键的位置应布置在同一方向，而且轴的画法有误

八、试指出图中结构不合理的地方，并予以改正。

1、键的位置和尺寸不合适；

2、轴承端盖此处的直径太大；

3、此处应有密封圈；

4、此处应有螺钉联接（把轴承端盖和机架联接起来）；

5、此处应有垫片；

6、套筒直径太大，超过轴承内圈高度；

7、安装齿轮处的轴的直径应小于齿轮宽度；

8、轴承左端没有定位

9、此处应有垫片；

九、此处应有螺钉联接（把轴承端盖和机架联接起来）；

4

5 8 答：1、轴直径应是中间最大，向两头递减（拆装要求）

2、左轴承的右边定位太高，不利于拆卸。把右边轴台阶改为套筒定位。

3、轴上键槽应布置在同一直线上。

4、套筒太高，减小套筒直径

5、端盖上应安装密封圈。

6、此处轴长度应小于链轮轴线长度。

7、链轮右端应采用轴端档圈固定。

8、键太长,减小键长度。

十、试指出图中结构不合理的地方，并予以改正。

1、1.无垫片；2无间隙、无密封3键太长4无定位轴肩5无轴肩

6套筒高于内圈高度7轴和轮毂一样长，起不到定位作用；

8无定位；9无垫片10采用反装。

十一、试指出图中结构不合理的地方，并予以改正。

1(1分)

2．轴的两端轴颈过长，与端盖接触严重磨损，浪费材料和加工时间、轴承装拆麻烦；

3．齿轮没有轴向定位，未将齿轮上的轴向力传到机座，应将轴承改为正装；(1分)

4．两轴承的内、外圈没有轴向固定，极易分离；(2分)

5．两轴承的内圈高度低于套筒，轴承拆卸困难；(1分)

6．两个齿轮不能共用一个键，而且键过长，三个套不能装配；(2分)

7．两个齿轮间用套筒定位，不能固定齿轮与轴的相对位置，应改为轴环；(1分)

8．两齿轮的轮毂长度与轴头箱等，也使齿轮轴向定位不可靠；(1分)

5

改正后的结构如图所示：

（一）轴本身的常见结构错误：

⑴

⑵

⑶

⑷ 必须把不同的加工表面区别开来； 轴段的长度必须小于轮毂的长度； 必须考虑轴上零件的轴向、周向固定问题； 轴外伸处应考虑密封问题。

（二）轴承安装的常见错误：

⑴、角接触轴承和圆锥滚子轴承

①、一定要成对使用；

②、方向必须正确，必须正装或反装；

③、外圈定位（固定）边一定是宽边。

⑵、轴承内外圈的定位必须注意内外圈的直径尺寸问题

①、内圈的外径一定要大于固定结构的直径；

②、外圈的内径一定要小于固定结构的直径。

⑶、轴上如有轴向力时，必须使用能承受轴向力的轴承。

⑷、轴承必须考虑密封问题；

⑸ 、轴承必须考虑轴向间隙调整问题。

（三）键槽的常见错误：

⑴ 同一轴上所有键槽应在一个对称线上；

⑵ 键槽的长度必须小于轴段的长度；

⑶ 半圆键不用于传动零件与轴的连接。

（四）轴承端盖的常见错误

⑴ 对于角接触和圆锥滚子轴承，轴承端盖一定要顶在轴承的大端； ⑵ 和机体的联接处必须要考虑轴承的间隙调整问题；

⑶ 轴承端盖为透盖时，必须和轴有间隙，同时，必须考虑密封问题。

（五）螺纹的常见错误

⑴

⑵

⑶

⑷ 轴上螺纹应有螺纹退刀槽; 紧定螺钉应该拧入轴上被联接零件,端部应顶在轴上; 螺纹联接应保证安装尺寸; 避免螺纹联接件承受附加弯矩。

6

 

第二篇：机械设计练习题及答案(个人总结)

机械设计部分

一．填空题（机械设计）：

1、机械被定义为：人为的具有能量转换及能完成特定功能的装置   。机器不同于机构的主要特点是有能量转换  。

2、带传动由带轮和标准件_带_组成，带的其主要类型有：平带、_V_带、齿形带。齿形带具有不打滑的特点；

3、渐开线齿轮毛坯的加工方法有  铸造、锻造。渐开线齿轮轮齿的切削加工方法有：_仿形法和范成法。

4、齿轮齿面失效形式有齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合、塑性变形；齿体失效形式有塑性变形和轮齿折断。

5、斜齿圆柱齿轮传动其两传动轴的位置相互平行。直齿圆锥齿轮传动其两传动轴的位置相互垂直。

6、按照联接类型不同，常用的不可拆卸联接类型分为焊接、铆接、粘接和过盈量大的配合。

7、常用的工程材料有以下主要类型：钢铁、陶瓷、塑料和橡胶等。

8、标准齿轮不发生根切的最小齿数为 17 。

9、按照螺纹牙型不同，常见的螺纹分为三角螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹等。其中三角螺纹主要用于联接。

10、根据螺纹联接防松原理的不同，它可分为摩擦 防松和机械 防松。

11、在键联接中，楔键联接的主要缺点是轴与轴上零件不同轴  。

12、对于螺纹联接，当两被联接件中其一较厚不能使用螺栓时，则应用   双头螺柱  联接或螺钉   联接，其中经常拆卸时选用双头螺柱 联接。

13、普通螺栓联接中螺栓所受的力为   轴向（拉）   力，而铰制孔螺栓联接中螺栓所受的力为轴向和剪切  力。

14、在振动、冲击或变载荷作用下的螺栓联接，应采用防松  装置，以保证联接的可靠。

15、在螺纹中，单线螺纹主要用于联接，其原因是  自锁   ，多线螺纹用于传动，其原因是效率高 。

16、在螺纹联接中，被联接上应加工出凸台或沉头座，这主要是为了避免螺纹产生附加弯曲应力  。

17、带传动中,小带轮为主动轮,则最大应力发生在紧边进入小带轮      处.。

18、带传动的型号是根据计算功率和小带轮小带轮转速   选定的。

19、闭式软齿面齿轮传动一般按齿面接触疲劳 强度进行设计计算，确定的参数是分度圆直径 ；闭式硬齿面齿轮传动一般按    齿根弯曲     强度进行设计计算，确定的参数是     模数        。

20、工作时承受弯矩并传递转矩的轴，称为  转轴   。

21、工作时只承受弯矩，不传递转矩的轴，称为  芯轴     。

22、工作时以传递转矩为主，不承受弯矩或弯矩很小的轴称为传动轴     。

23、滚动轴承一般由内圈  、外圈  、滚动体 、保持架 四部分组成。

24、滚动轴承按滚动体不同可分为球 轴承和滚子 轴承；按主要承受载荷的方向的不同又可分为径向  轴承和推力 轴承。

25、一对渐开线标准直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是 模数相等 、 压力角相等 。

26、一对渐开线标准直齿圆柱齿轮的连续传动条件是 重合度大于1   。

27、在标准齿轮的分度圆上， 啮合角  与 压力角  数值相等。

28、渐开线上各点的压力角不等，向径越大，则压力角越 越大   ， 基  圆上的压力角为零。

29、单个齿轮的渐开线上任意点的法线必是  基   圆的切线。

30、渐开线齿轮的五个基本参数是齿数、 模数  、 压力角  、 齿顶高  系数和顶隙系数。

31、我国规定齿轮标准压力角为 20  度；模数的单位是 mm   。

32、齿轮切削加工方法可分为仿形法和范成法，用成形铣刀加工齿形的方法属 仿形  法，用滚刀

加工齿形的方法属 范成  法。

33、渐开线齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆称为  分度  圆。

34、渐开线齿轮 中心距改变而传动比不变  的特性称为中心距可分性。

35、齿轮传动最基本的要求是其瞬时传动比必须 恒定   。

36、对于正确安装的一对渐开线圆柱齿轮，其啮合角等于 分度  圆上的  压力  角。

37、在设计一对闭式传动钢制软齿面齿轮的计算中,先按 齿面接触  疲劳强度计算齿轮的主要尺寸,再按 齿根弯曲   疲劳强度进行校核。

38、轴的常用材料是 碳素钢 和 合金钢 。

39、当轴上需要切制螺纹时，应设有 退刀槽  。

40、足够的 强度  、合理的 结构  和良好的 加工工艺性 是设计轴必须满足的基本要求。

41、楔键的工作面是 上下面 ，而半圆键的工作面是（两）侧面 。平键的工作面是（两）侧面 。

42、花键联接由 内花键  和 外花键  组成。

43、螺纹联接的防松，其根本问题在于防止螺纹副 转动  。

44、根据采用的标准制度不同，螺纹分为 米 制和 英  制，我国除管螺纹外，一般都采用  米  制螺纹。

45、圆柱普通螺纹的公称直径是指 大   径。

46、圆柱普通螺纹的牙型角为  60  度。

47、在相同张紧力条件下，V带传动的承载能力比平带传动的承载能力 大  。

48、普通V带传动的主要失效形式有：带在 小带轮  上打滑和带发生 疲劳断裂   破坏。

49、V带传动工作时，传动带受有 拉 应力、离心应力和 弯曲  应力、三种应力叠加后，最大应力发生在紧边绕入 小带轮   处。

50、国家标准规定滚动轴承内孔与轴的配合采用 基孔 制，轴承外径与座孔的配合采用 基轴 制。

二．判断题：

1、齿型带传动属于齿轮传动的一种。  （ × ）

2、销联接属可拆卸联接的一种。  （ √ ）

3、键联接用在轴和轴上支承零件相联接的场合。   （√ ）

4、带传动的设计准则是保证不发生滑动的情况下，带又不被拉断。   （ × ）

5、滑动轴承的承载能力比滚动轴承高。   （√ ）

6、硬度是衡量材料抵抗外力压入材料表面的能力。   （√ ）

7、半圆键是平键中的一种。    （ × ）

8、焊接是一种不可以拆卸的联接。   （√ ）

9、T12钢是适合用做轴的材料。   （√ ）

10、螺栓联接用于被联接件之一不适于打通孔的场合。   （ × ）

11、齿轮传动具有每个瞬时传动比准确的特性。   （√ ）

12、70000类轴承的轴向承载能力比30000 类轴承大。    （ × ）

13、轴按结构形式可分为：阶梯轴、曲轴、空心轴和软轴等。   （ × ）

14、齿轮的渐开线形状取决于它的基圆直径 。   （√ ）

15、铆接是一种可以拆卸的联接。    （ × ）

16、齿轮传动中，提高其抗点蚀能力的措施之一是降低润滑油粘度。     （ × ）

17、齿轮啮合传动时留有顶隙是为了防止齿轮根切。    （ × ）

18、小带轮的包角越大，传动能力越高。   （√ ）

19、一对标准齿轮啮合，其啮合角必然等于压力角。   （ × ）

20、柔性约束只能承受拉力，而不能承受压力。    （√ ）

21、物体的平衡就是指物体静止不动。   （ × ）

22、当刚体在平面力系作用下保持平衡时，力系的主矢和对任意一点的主矩必定同时为零。（√ ）                                                               

23、同一条渐开线上各点的压力角不相等。   （ × ）

24、用仿形法加工标准直齿圆柱齿轮（正常齿）时，当齿数少于１７时产生根切。（ × ）

25、轮系的传动比，是指轮系中首末两齿轮的齿数比。（ × ）

26、相啮合的一对齿数不相等的齿轮，因为两轮压力角相等，模数相等，所以齿形相同。（ × ）

27、仿形法加工的齿轮比范成法加工的齿轮精度高。  （ × ）

28、一般联接多用细牙螺纹。 （ × ）

29、圆柱普通螺纹的公称直径就是螺纹的最大直径。 （√ ）

30、管螺纹是用于管件联接的一种螺纹。 （√ ）

31、三角形螺纹主要用于传动。 （ × ）

32、梯形螺纹主要用于联接。   （ × ）

33、金属切削机床上丝杠的螺纹通常都是采用三角螺纹。 （ × ）

34、双头螺柱联接适用于被联接件厚度不大的联接。（ × ）

35、圆柱销和圆锥销都是靠过盈配合固定在销孔中。 （ × ）

36、销和圆锥销的销孔一般均需铰制。 （√ ）

37、圆柱销是靠微量过盈固定在销孔中的，经常拆装也不会降低定位的精度和联接的可靠性。（ × ）

38、摩擦带传动的包角是指传动带与带轮接触弧所对应的中心角。 （√ ）

39、V带轮的计算直径是指带轮的外径。 （ × ）

40、弹性滑动是摩擦带传动的主要失效形式之一。 （ × ）

41、打滑是摩擦带传动的主要失效形式之一。 （√ ）

42、摩擦带传动中带的弹性滑动是由于带的弹性变形而引起的，可以避免。（ × ）

43、摩擦带传动工作时，带中存在拉应力、弯曲应力和离心应力。  （√ ）

44、在摩擦带传动中，普通V带的传动能力比平带的传动能力强。  （√ ）

45、在中心距不变情况下，两带轮的基准直径之差越大，则小带轮包角也越大。（ × ）

46、带传动可适用于油污、高温、易燃和易爆的场合。（ × ）

47、摩擦带传动具有过载保护作用，可避免其他零件的损坏。（√ ）

48、由于摩擦带传动具有弹性且依靠摩擦力来传动，所以工作时存在弹性滑动，不能适用于要求传动比恒定的场合。（√ ）

49、受力较小且不重要的轴，材料应选用40Cr。（ × ）

50、周向固定的目的是防止轴与轴上零件产生相对转动。（√ ）

51、轴上截面尺寸变化处，应加工为圆角过渡，目的是比较美观。 （ × ）

52、轴肩和轴环能对轴上零件起准确轴向定位作用。 （√ ）

53、试图通过采用合金钢来提高轴的刚度是不恰当的。（√ ）

54、平键联接可承受单方向轴向力。 （ × ）

55、普通平键联接能够使轴上零件周向固定和轴向固定。 （ × ）

56、键联接主要用来联接轴和轴上的传动零件，实现周向固定并传递转矩。 （√ ）

57、紧键联接中键的两侧面是工作面。 （ × ）

58、紧键联接定心较差。 （√ ）

59、单圆头普通平键多用于轴的端部。 （√ ）

60、半圆键联接，由于轴上的键槽较深，故对轴的强度削弱较大。 （√ ）

61、键联接和花键联接是最常用的轴向固定方法。 （ × ）

62、深沟球轴承主要承受径向载荷，也能承受一定的轴向载荷。 （√ ）

63、推力球轴承只能承受轴向载荷，不能承受径向载荷。 （√ ）

64、滚动轴承的外圈与轴承座孔的配合采用基孔制。 （ × ）

65、在滚动轴承的尺寸系列代号中，直径系列代号表示具有同一内径而外径不同的轴承系列。 （√ ）

66、在相同直径系列、相同内径的情况下，球轴承的极限转速比滚子轴承高。 （√ ）

67、用轴承盖上的凸缘可以实现滚动轴承外圈的轴向固定。 （√ ）

68、毛毡圈密封属于非接触式密封。  （ × ）

69、可以通过增减轴承盖处的垫片厚度来实现轴的轴向位置调整。  （√ ）

70、闭式传动中的软齿面齿轮的主要失效形式是磨损。 （ × ）

71、开式传动中的齿轮，疲劳点蚀是常见的失效形式。 （ × ）

72、齿轮传动中，一对齿轮的许用接触应力相等。  （ × ）

73、挠性联轴器可以补偿两轴之间的偏移。 （√ ）

三．选择题：

1、在常用的螺旋传动中，传动效率最高的螺纹是( D  )。

   A 三角形螺纹；  B 梯形螺纹；   C 锯齿形螺纹；   D 矩形螺纹

2、当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且联接不需要经常拆卸时，往往采用( B  )。

   A 螺栓联接；   B 螺钉联接；    C 双头螺柱联接；    D 紧定螺钉联接

3、在常用的螺纹联接中，自锁性能最好的螺纹是( A  )。

   A 三角形螺纹；   B 梯形螺纹；    C 锯齿形螺纹；    D 矩形螺纹

4、承受横向载荷的紧螺栓联接，该联接中的螺栓受( C  )作用。

   A 剪切；    B 拉伸；     C 剪切和拉伸

5、当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且需要经常拆卸时，往往采用( C  )。

   A 螺钉联接；    B 螺栓联接；    C 双头螺柱联接；    D 紧定螺钉联接

6、采用凸台或沉头座作为螺栓头或螺母的支撑面，是为了( C  )。

   A 减少预紧力；  B 减少挤压力；  C 避免螺栓受弯曲应力；  D 便于放置垫圈

7、联接螺纹要求( C  )，传动螺纹要求(  B )。

   A 易于加工；    B 效率高；    C 自锁性好；    D 螺距大

8、只受预紧力的紧螺栓联接，在强度计算时将螺栓所受的拉力乘以1.3，是由于( D  )。

   A 为了保证足够的预紧力；  B 增大安全系数；  C 防止松脱； D 计入扭转剪应力

9、公制普通螺纹的牙型角为( C  )。

   A .30°；    B. 55°；    C. 60°

10、楔键联接的主要缺点是(  B )。

   A 键的斜面加工困难；    B 轴与轴上的零件对中性不好；    

C 键不易安装；          D联接不可靠；E 易松脱

11、普通平键联接的用途是使轴与轮毂之间( B  )

A 沿轴向固定并传递轴向力；      B 沿周向固定并传递转矩；  

Ｃ 沿轴向可相对滑动起导向作用； Ｄ 既沿轴向固定又沿周向固定；

Ｅ 同时传递轴向力和转矩

12、在螺纹联接的防松装置中( AD )属于机械放松，( BC )属于摩擦放松。（此题可选多项）

   Ａ 止动垫片；   Ｂ　弹簧垫片；  Ｃ　双螺母；  Ｄ　槽型螺母与开口销

13、受横向载荷的普通螺栓所受的载荷是( B )，受横向载荷的铰制孔螺栓所受的载荷是( D )，受轴向载荷的松螺栓所受的载荷是( A  )，受轴向载荷的紧螺栓所受的载荷是( B  )。

 Ａ工作载荷；Ｂ预紧力； Ｃ剩余预紧力；Ｄ工作载荷加预紧力；Ｅ工作载荷加剩余预紧力

14、键的剖面尺寸通常是根据( D  )按标准选择。

   Ａ　传递转矩的大小；  Ｂ　传递功率的大小； 

Ｃ　轮毂的长度；      Ｄ　轴的直径

15、具有相同公称直径和螺距并采用相同的配对材料的传动螺旋副中传动效率最高的是（  C  ）。

   Ａ　单线矩形螺纹；Ｂ　单线梯形螺纹；

Ｃ　双线矩形螺纹；Ｄ　双线锯齿形螺纹

16、能够构成紧键联接的两种键是（  D  ）。

   Ａ　楔键和半圆键；  Ｂ　平键和切向键； 

Ｃ　半圆键和切向键；Ｄ　楔键和切向键；  Ｅ　平键和楔键

17、被联接件受横向载荷作用时，若采用普通螺栓联接，则载荷靠（  A  ）来传递。

   Ａ接合面之间的摩擦力； Ｂ螺栓的剪切；Ｃ螺栓与被联接件的挤压

18、半圆键和切向键应用场合是（  CD  ）。

  Ａ　前者多用于传递较大转矩； Ｂ　后者多用于传递较小转矩；  

Ｃ　前者多用于传递较小转矩； Ｄ　后者多用于传递较大转矩； 

Ｅ　二者都用于传递较大转矩； Ｆ　二者都用于传递较小转矩。

19、平带、V带传动主要依靠（ B  ）传递运动和动力。

（a）带的紧边拉力（b）带和带轮接触面间的摩擦力（c）带的预紧力

20、下列普通V带传动中以（  A  ）型带的截面尺寸最小。

A   Y型   B   A型    C   E型

21、带传动正常工作时不能保证准确的传动比是因为（  B  ）

A  带的材料不符合虎克定律    B  带容易变形和磨损  

C  带在带轮上打滑

22、带传动工作中产生弹性滑动的原因是（ B  ）

A 带的预紧力不够          B 带的松边和紧边拉力不等  

C 带绕过带轮时有离心力    D 带和带轮间摩擦力不够

23、带传动中,带每转动一周,拉应力是(  A   )

A 有规律变化的   B不变的   C 无规律变化的

24、V带传动中，选取小带轮的基准直径的依据是（  B    ）

A 带的型号   B带的速度  C 主动轮转速  D传动比

25、在机械传动中，理论上能保证瞬时传动比为常数的是（ D   ）

A带传动   B摩擦轮传动  C 链传动    D齿轮传动

26、（  D  ）传动的成本较高，不适于轴间距离较大的传动。

A 带传动   B摩擦轮传动  C 链传动    D齿轮传动

27、能缓冲吸振，并能起到过载安全保护作用的传动是（  A   ）

A带传动   B链传动   C 齿轮传动

28、标准直齿圆柱齿轮的齿形系数决定于齿轮的（ A ）。

   A 模数；  B 齿数；  C 材料；  D 齿宽系数

29、齿轮传动中，小齿轮的宽度应（ A ）大齿轮的宽度。

   A 稍大于；  B 等于；  C 稍小于

30、开式齿轮传动的主要失效形式是（ D ），闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是（ E ），闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是（ A ）。

   A齿面点蚀；B轮齿折断；C齿面胶合；D磨粒磨损；E齿面塑性变形

31、材料为45钢的软齿面齿轮的加工过程一般为（B），硬齿面齿轮的加工过程一般为（E）。

    A 切齿、调质；        B 调质、切齿；        C 切齿、表面淬火、磨齿； 

D 切齿、渗碳、磨齿；  E 调质、切齿、表面淬火

32、一对标准直齿圆柱齿轮传动，齿数不同时，它们工作时两齿轮的齿面接触应力（ A ），齿根弯曲应力（ B ）。

    A 相同；    B 不同   

33、在机械传动中，理论上能保证瞬时传动比为常数的是（ C ），能缓冲减振、并起到过载安全保护作用的是（ A ）。

  　A带传动；    B　 链传动；  C　齿轮传动

34、自行车的前轴是（  A  ）

A 心轴        B  转轴        C传动轴

35、自行车的中轴是（  B   ）

A心轴        B  转轴         C传动轴

36、轴环的用途是（  D  ）

A 作为轴加工时的定位面        B  提高轴的强度

C提高轴的刚度                 D 是轴上零件获得轴向定位

37、当轴上安装的零件要承受轴向力时，采用（  A  ）来进行轴向固定，所能承受的轴向力最大。

 A 螺母       B 紧定螺钉   C  弹性挡圈

38、阶梯轴应用最广的主要原因是(  A  ) 。

  A 便于零件装拆和固定   B 制造工艺性好  C 传递载荷大  D 疲劳强度高

39、应用平面一般力系的平衡方程解决单个刚体的平衡问题，可以写出（  C  ）独立方程。

A 一个     B 两个      C 三个      D 四个

40、螺纹的自锁条件是（  C  ）。

A直径大于8mm  B螺旋线升角>摩擦角  C螺旋线升角≤摩擦角  D导程小于1mm

41、由力的可传性原理可知，力对刚体的作用效果不取决于力的（ C   ）。

A 作用线   B 方向    C 作用点   D 大小

42、渐开线齿廓的形状与齿轮的（  C  ）半径大小有关。

A 分度圆    B 节圆    C 基圆    D 渐开线曲率

43、 作用于某一物体同一点上的两个力，F₁=5N，F₂=12N。当两个力的夹角为（ D   ）时，它们的合力大小为7N。

       A  30⁰       B  60⁰      C  90⁰      D  180⁰

44、用铰制孔用螺栓联接两块钢板，当其他条件不变时，螺栓的直径增加一倍，挤压应力将减少为原来的（  A  ）。

       A  1／2      B  1／4      C  3／4      D  3／8

45、楔键的上表面和轮毂键槽的底部有（ A   ）的斜度。

A  1：100     B  1：50    C  1：20     D  1：10

46、心轴主要承受（  C  ）载荷作用。

      A 拉伸     B 扭转      C 弯曲     D 弯曲和扭转

47、平键联接主要用于(  BC  )零件的周向定位。

      A 受力不大    B 传递较大转矩    C 定心精度高    D 导向性好的滑移

48、理论上，标准直齿圆柱齿轮不产生根切的最小齿数是（  17  ）。

A   Z_min＝14    B  Z_min＝24    C  Z_min＝17    D  Z_min＝21

49、如右上图所示螺纹的类型为（  C  ）。

      A单线右旋    B单线左旋    C双线右旋    D双线左旋

50、带传动不能保证准确的传动比是由于（  A  ）。

      A 带的弹性滑动    B带的打滑     C 带的磨损    D带的老化

51、带传动采用张紧轮的目的是（  C  ）。

A减轻带的弹性滑动  B提高带的寿命  C调整带的张紧力  D提高带的承载能力

52、在圆柱齿轮传动中，常使小齿轮齿宽b1略大于大齿轮齿宽b2，其目的是（ B   ）。

        A提高小齿轮齿面接触疲劳强度         B提高小齿轮齿根弯曲疲劳强度 

C补偿安装误差，以保证全齿宽的接触   D减少小齿轮载荷分布不均

53、一对齿轮连续传动的条件是（  D  ）。

A模数相等    B传动比恒定   C压力角相等     D重合度大于l

54、当尺寸相同时，下列轴承轴向载荷承载能力最大的是（  D  ）。

       A深沟球轴承  B滚针轴承     C圆锥滚子轴承   D推力球轴承

55、材料相同、横截面面积相等的两拉杆，一为圆形截面，另一为方形截面，在相同拉力作用下，两拉杆横截面上的应力（  A  ）。

       A相等      B圆杆大于方杆        C方杆大于圆杆

56、宽度系列为正常，直径系列为轻，内径为30mm的深沟球轴承，其代号是（  B  ）。

       A  6306     B  6206     C  6006    D  61206

57、最常用的传动螺纹类型是（  B  ）。

A 普通螺纹     B 矩形螺纹    C 梯形螺纹    D 锯齿形螺纹

四．简答题：

1、渐开线齿轮传动中心距可分性的含义是什么？

   齿轮的安装中心距发生变化时传动比不变。

2、斜齿圆柱齿轮传动与直齿圆柱齿轮传动相比有哪些优点（要求答出三条）？主要缺点是什么（要求至少答出一条）

  优点：传动平稳、冲击和噪声小、适合高速传动。不发生根切的最少齿数比标准直齿轮少。

缺点：制造相对困难、成本增大、润滑要求高。

3、渐开线直齿圆柱齿轮中标准齿轮的含义是什么？

  具有标准模数m、标准压力角（20°）、标准齿顶高系数ha^*、标准顶隙系数c^*、并且分度圆上的齿厚s等于分度圆上的齿槽宽e的齿轮称为标准齿轮。

4、一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的重合度为什么必须大于1？若其为1.65表示什么？

  为了保证始终有一对以上的轮齿处于啮合状态，保持连续传动。

重合度1.65表示在0.65p_b的范围内有两对轮齿同时啮合，在0.35p_b的范围内有一对轮齿啮合。

5、普通V带传动和平带传动相比，有什么优缺点？

  优点：V带在轮槽中工作，不会发生横向移动；V带靠两侧面接触，能提供更大的有效摩擦力；V带标准化程度高、传动比大、结构紧凑；

  缺点：带长标准化，不能随意更改；传动中心距较小。

6、普通V带有哪几部分组成？各部分的作用是什么？

  由包布层、顶胶、抗拉体、底胶组成。抗拉体承受负载拉力，顶胶和底胶分别承受弯曲变形的拉伸和压缩作用，包布层起保护作用。

7、带传动中，弹性滑动是怎样产生的？造成什么后果？

  由于带是弹性体，在受力作用时发生变形伸长，在带传动由紧边到松边的过程中发生收缩而与带轮产生相对滑动。结果会使从动轮的线速度低于主动轮的线速度，造成速度损失，使传动比不准确。

8、带的楔角θ与带轮的轮槽角φ是否一样?为什么?

  带在弯曲时带的楔角θ会变小，所以与轮槽角φ不一样，为了使带与带轮贴合紧密，可将轮槽角φ做小一点。

9、带传动的主要失效形式是什么?

  带传动的主要失效形式是打滑和疲劳破坏。

10、为什么带传动的轴间距一般设计成可调的?

  带在传动过程中会由于磨损等因素造成初张力的较小，将轴间距做成可调，可方便调节带的初张力。

11、与带传动相比，齿轮传动的主要优点是什么（至少答出三条）？

  传动比准确、效率高、寿命长、工作可靠、结构紧凑。

12、轴上零件的轴向固定方法主要有哪些种类?各有什么特点?

  参见P265

13、轴上零件的周向固定方法主要有哪些种类?各有什么特点?

  参见P265

14、如何提高轴的疲劳强度？如何提高轴的刚度？

   加大轴上深沟处的圆角半径；对材料进行表面强化处理等可以提高轴的疲劳强度。

   增大轴的剖面尺寸、减小两支撑点距离、改用优质材料等都可以提高轴的刚度。

15、与滚动轴承相比，滑动轴承的主要优点是什么？

低端滑动轴承具有结构简单、成本低、制造方便、承载能力大、耐冲击等优点；高端滑动轴承具有转速高、精度高、寿命长等优点。

16、指出代号为7210AC、6204的滚动轴承的类型和内径尺寸，说明字母AC代表什么。

    7210AC：7类角接触轴承，内径50mm，AC表示公称接触角为25°。

6204：6类深沟球轴承，内径20mm。

17、指出代号为7308C、30205的滚动轴承的类型和内径尺寸，说明字母C代表什么。

   7308C：7类角接触轴承，内径40mm，C表示公称接触角为15°。

   30205：3类圆锥滚子轴承，内径25mm。

  

五．计算题

1、一对渐开线标准直齿圆柱齿轮外啮合传动，已知传动比i=2.5，齿轮模数m=10mm，小齿轮的齿数Z₁=40，（1）求小齿轮的分度圆直径d₁，齿顶圆直径d_a1 （2）求标准安装时的中心距a

（1）d₁=m·Z₁=400 mm

d_a1= m·（Z₁+2ha^*）=420 mm

（2）Z₂= Z₁·2.5=100

a=m（Z₁+ Z₂）/2=700 mm

2、一对渐开线标准直齿圆柱齿轮外啮合传动，已知传动比i=3，齿轮模数m=5mm，标准中心距a=200 mm，（1）求小齿轮的齿数Z₁、分度圆直径d₁、齿顶圆直径d_a1

a=m（Z₁+ Z₂）/2= 5（Z₁+ Z₂）/2=200

Z₂= Z₁·3

Z₁=20  Z₂=60 

d₁=m·Z₁=100 mm

d_a1= m·（Z₁+2ha^*）=110 mm

3、一对渐开线标准直齿圆柱齿轮外啮合传动，已知标准中心距a=90 mm，现测得小齿轮的齿数Z₁=20、齿顶圆直径d_a1=65.8 mm（1）求小齿轮的模数m（2）求大齿轮的齿数Z₂分度圆直径d₂ 、齿顶圆直径d_a2。

（1）d_a1= m·（Z₁+2ha^*）= m·22=65.8   取m=3

（2）a=m（Z₁+ Z₂）/2= 3（20+ Z₂）/2=90   Z₂=40

d₂=m·Z₂=120 mm

d_a2= m·（Z₂+2ha^*）=126  mm

4、一对渐开线标准直齿圆柱齿轮外啮合传动，已知传动比i=2.5，现测得大齿轮的齿数Z₂=60、齿顶圆直径d_a2=123.8 mm（1）求齿轮的模数m（2）求小齿轮的齿数Z₁、分度圆直径d₁ 、齿顶圆直径d_a1 （3）求该对齿轮传动的标准中心距a。

（1）d_a2= m·（Z₂+2ha^*）= m·62=123.8   取m=2

（2）Z₁= Z₂/2.5=24

d₁=m·Z₁=48 mm

d_a1= m·（Z₁+2ha^*）=52 mm

（3）a=m（Z₁+ Z₂）/2=84 mm

5、一对渐开线标准直齿圆柱齿轮外啮合传动，已知传动比i=3，现测得小齿轮的齿数Z₁=24、齿顶圆直径d_a1=103.8 mm（1）求齿轮的模数m（2）求大齿轮的齿数Z₂、分度圆直径d₂ 、齿顶圆直径d_a2 （3）求该对齿轮传动的标准中心距a。

（1）d_a1= m·（Z₁+2ha^*）= m·26=103.8  取m=4

（2）Z₂= Z₁·3=72

d₂=m·Z₂=288 mm

d_a2= m·（Z₂+2ha^*）=296 mm

（3）a=m（Z₁+ Z₂）/2=192 mm

6、一对渐开线标准直齿圆柱齿轮外啮合传动，已知标准中心距a=150 mm，现测得小齿轮的齿数Z₁=23、齿顶圆直径d_a1=74.9 mm（1）求小齿轮的模数m（2）求大齿轮的齿数Z₂分度圆直径d₂ 、齿顶圆直径d_a2。

（1）d_a1= m·（Z₁+2ha^*）= m·25=74.9  取m=3

（2）a=m（Z₁+ Z₂）/2= 3（23+ Z₂）/2=150   Z₂=77

d₂=m·Z₂=231 mm

d_a2= m·（Z₂+2ha^*）=237 mm

7、技术革新需要一对传动比为3的直齿圆柱齿轮，现找到两个齿形角为20°的直齿轮，经测量齿数分别为z₁=20，z₂=60，齿顶圆直径d_a1=55mm，d_a2=186mm，试问这两个齿轮是否能配对使用？为什么？

d_a1= m₁·（Z₁+2ha^*）= m₁·22=55    m₁=2.5

d_a2= m₂·（Z₂+2ha^*）= m₂·62=186   m₂=3

这两个齿轮不能配对使用，因为它们的模数不相等。

8、已知一组标准渐开线直齿圆柱齿轮，参数分别为：m₁=4，z₁=35；m₂=3，z₂=50；m₃=5，z₃=40；m₄=4，z₄=20；m₅=3，z₅=45；试判定：①哪些齿轮能啮合？②哪些齿轮的齿廓形状相同？③哪个齿轮强度高？④哪个齿轮的分度圆最大？⑤哪个齿轮的齿顶圆最大？

①齿轮1与齿轮4能啮合、齿轮2与齿轮5能啮合（模数相等）

②没有

③齿轮3（模数大）

④齿轮3的分度圆最大，d₃=m·Z₃=200 mm

⑤齿轮3的齿顶圆最大，d_a3= m·（Z₃+2ha^*）=210 mm

9、在一对正常齿制的渐开线标准外啮合直齿圆柱齿轮机构中，已知轮1齿数Z₁=20，i₁₂=2.5，压力角α=20°，模数m=10mm，试求：（1）轮2的齿数Z₂、分度圆半径r₂、基圆半径r_b2和齿根圆半径r_f2；（2）齿厚S、基圆上的齿距P_b；（3）该对齿轮标准安装时的中心距；

（1）Z₂= Z₁·2.5=50

r₂= m·Z₂/2=250

r_b2= r₂·cos20°=235 mm

     r_f2= m·（Z₂+2ha^*-2c^*）=515 mm

（2）s=πm/2=15.70 mm

     P_b=pcos20°=πm cos20°=29.52 mm

（3）a=m（Z₁+ Z₂）/2=350 mm

10、某机加工车间只能加工m=3、4、5mm三种模数的齿轮。现打算在齿轮机构中心距为180mm不变的条件下，选配一对i=3 的标准直齿圆柱齿轮机构。试确定在此车间能加工的齿轮模数和齿数。

a=m（Z₁+ Z₂）/2= m（Z₁+ 3Z₁）/2=180    mZ₁=90

因齿数为整数，所以取m=3  Z₁=30  Z₂=90

11、一V带传动传递的功率P=10kw，带的速度v=12.5m/s，预紧力F₀=1000N，试求紧边拉力F₁及松边拉力F₂。

P=Fv/1000=12.5F/1000=10    F= F₁-F₂=800  F₁+F₂=2000  F₁=1400N   F₂=600N

12、图示某圆锥齿轮减速器的主动轴，由一对圆锥滚子轴承支承，已知轴承承受的径向载荷分别为Ｆr1 = 2500N , Ｆr2 =700N , 圆锥齿轮受轴向力Fx = 250N , 求轴承Ⅰ和Ⅱ所受轴向力Fa1和Fa2。并在图上标出轴承内部轴向力的方向。（轴承内部轴向力S=Ｆr/2Y, 轴承系数Y=1.6）

S₁=Ｆr₁/2Y=2500/3.2=781.25

S₂=Ｆr₂/2Y=700/3.2=218.75

S₂+Fx=218.75+250=468.75＜S₁

1端放松，2端压紧

Fa₁= S₁=781.25 N

Fa₂= Fa₁- Fx =781.25-250=531.25 N

轴承内部轴向力的方向如图。

13、图示某齿轮减速器的主动轴，其转速n = 3000 r / min , 由一对角接触球轴承支承，已知轴承承受的径向载荷分别为Ｆr₁ = 1000N , Ｆr₂ =  2100N ,外加轴向载荷Fx = 900N , 求轴承1和2所受轴向力Fa₁和Fa₂。并在图上标出轴承内部轴向力Fs的方向。（轴承内部轴向力Fs= 0.68Ｆr）

Fs₁=0.68Ｆr₁=680

Fs₂=0.68Ｆr₂=1428

Fs₁+Fx=680+900=1580＞Fs₂

1端放松，2端压紧

Fa₁= Fs₁=680 N

Fa₂= Fa₁+Fx =680+900=1580 N

 

轴承内部轴向力Fs的方向如图。

14、一对30205的圆锥滚子轴承的轴系，轴上径向载荷F_R=3000N，F_A=500N， 尺寸关系如图所示，求两轴承的径向当量动载荷P₁、P₂。（30205轴承：内部轴向力S=F_r/(2Y)，Y=1.6,e=0.35，当F_a/F_r≤e时，X=1，Y=0；当F_a/F_r≥e时，X=0.4，Y=1.7）

 

 

 

_解：

根据静力学平衡方程求得F_r1=1000N，F_r2=2000N，轴向派生力F_s1，F_s2方向如图，

 

故轴承１处为松端，轴承２处为紧端。F_a1=312.5N，F_a2=312.5+500=812.5N

 

 

15、有一对向心角接触轴承正装，已知Fr1=1500N，Fr2=3090N，外加轴向负荷FA=980N，(1)判断该对轴承是正装还是反装； (2)求两个轴承实际所受的轴向载荷Fa1、Fa2。（内部轴向力S=0.7Fr）

解：

（1）该轴承为正装

（2）S1=0.7Fr1=0.7×1500=1050N；S2=0.7Fr2=0.7×3090=2163N

FA+S1=980+1050=2030N<S2； 轴有向左移动的趋势，Ⅰ端压紧，Ⅱ端放松

Fa1=S2－FA=2163－980＝1183N，Fa2=S2=2163N

六．结构改错题：

1、分析齿轮轴系上的错误结构并改正。轴承采用油润滑。

答案：

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