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课程： 机械设计基础 出卷人： 考试类型：闭卷【 】
开卷【 】
适用班级： 班级 学号 姓名 得分
1.螺纹联接的基本类型有哪些？各有什么特点及各用于什么场合？（8分） 2．螺栓组结构设计中应注意什么？（6分）
3．普通平键联接的类型有几种，轴端联接一般采用哪一种类型的平键？键的尺寸是如何选出的。试举一例。（8分）
4．自行车的前轴、中轴、后轴各是心轴还是转轴？（6分）
5．试分析参数dd1、?1、v、i、a对V带传动有何影响？如何选取？（10分）
6．为了修配一对齿轮查阅了原设计资料，知大小齿轮均使用45钢正火。试指出设计的不妥之处和轮齿的失效形式，并提出改进的措施。（6分）
7．模数大、弯曲强度也大，那么一对齿轮传动的齿面接触强度必为相等，故弯曲强度也应相同，对吗？（6分）
8．有两对直圆柱齿轮传动，其中一对齿轮的m=2mm，z1=50，z2=200，b=75mm，另一对齿轮的m=4mm，z1=25，z2=100，b=75mm，当载荷及其它条件均相同时，试问：1）两对齿轮的接触疲劳强度是否相同？为什么？2）两对齿轮的弯曲疲劳强度是否相同？为什么？（12分）
9．制造轴的材料有几种？若轴的刚度不够，是否可采用高强度合金钢提高轴的刚度？为什么？（6分）
10．轴承安装形式如图所示。（12分）
1） 已知：Fs2+FA> FS1或FS2+FA -- 学年第 学期期 考试试卷 2） 已知：FS1>FS2；FA 11．某电动机与油泵之间用弹性套柱销联轴器联接，功率P=7.5kW，转速n=970r/min，两轴直径均为42mm，试选择联轴器的型号。（6分） 12．带速越高，带的离心力越大，不利于传动，但在多级传动中，常将带传动放在高速级，这是为什么？（6分） 13．下图为一输出轴，试指出1~8标注处的错误。（8分） 答案: 1．答：螺纹联接的基本类型有螺栓联接，双头螺柱联接，螺钉联接和紧定螺钉联接。 螺栓联接又分为普通螺栓联接和铰制孔用螺栓联接两种，普通螺栓联接结构特点是被联接件上的通孔和螺栓杆间留有间隙，故孔的加工精度要求低，结构简单，装拆方便，适用于被联接件不太厚和两边都有足够装配空间的场合。 铰制孔用螺栓联接的孔和螺栓杆多采用基孔制过渡配合，故孔的加工精度要求高，适用于利用螺杆承受横向载荷或需精确固定被联接件相对位置的场合。 双头螺柱联接，是将双头螺柱的一端旋紧在一被联接件的螺纹孔中，另一 端则穿过另一被联接件的 孔，再放上垫圈，拧上螺母。双头螺柱联接适用于被联接零件之一太厚，不便制成通孔，或材料比较软且需经常拆装的场合。 螺钉联接是将螺钉穿过一被联接件的孔，并旋人另一被联接件的螺纹孔中。螺钉联接适用于被联接零件之一太厚而又不需经常拆装的场合。 紧定螺钉联接是利用拧入零件螺纹孔中的螺钉末端顶住另一零件的表面或顶入该零件的凹坑中，以固定两零件的相互位置，并可传递不大的载荷。 2．答： ⑴为了装拆的方便，应留有装拆紧固件的空间。如螺栓与箱体、螺栓与螺栓的扳手活动空间，紧固件装拆时的活动空间等。 ⑵为了联接可靠，避免产生附加载荷，螺栓头、螺母与被联接件的接触表面均应平整，并保证螺栓轴线与接触面垂直。在铸、锻件等粗糙表面上安装螺栓时，应制成凸台或沉头座，当支承面为倾斜表面时，应采用斜面垫圈等。 ⑶在联接的结合面上，合理地布置螺栓及螺栓数，以使接合面受力均匀且便于加工。 ⑷为了便于制造和装配，同一组螺栓不论 其受力大小，应采用同样材料和尺寸。 3．答：普通平键分为圆头(A型) 、平头(B型)和半圆头(C型)。轴端联接一般采用半圆头(C型)。键的尺寸是根据键联接的轴径和长度由标准中查得。如轴径为60时，轴长为60时，键的尺寸应为 b=18mm，h=11mm，L=50mm 标记为 键16×50 GB1096—79 4．答：前轴、后轴只承受弯矩，不传递转矩，故为心轴，中轴承受弯矩和转矩，故为转轴。 5答：①dd1不宜过小，否则会使带的包角减小，同时增加带的弯曲应力，应不小于表标准中的最小直径， 并符合带轮直径系列。 ②?1小，有效拉力小，降低带传动的工作能力。包角?1越大，有效拉力越大应使包角>120° ③速度过大，则会因离心力过大而降低带和带轮间的正压力，从而降低摩擦力和传动的工作能力，同时离心力过大又降低了带的疲劳强度。带速v也不能过小（一般不应小于5 m/s）。带速太小说明所选的ddl太小，这将使所需的圆周力过大，从而使所需的胶带根数过多。 ④中心距小虽能使传动紧凑，但带长太小，单位时间内胶带绕过带轮次数增多，即带的应力循环次数增加，将降低带的寿命。此外，中心距小又减小了包角α1，降低了摩擦力和传动能力。 ⑤中心距过大时除有相反的利弊外，高速时还易引起带的颤动。故应合理选择。 试分析参数dd1、?1、v、i、a对V带传动有何影响？如何选取？（10分） 6．答：小齿轮应采取调质，大齿轮采用正火，轮齿的失效形式为齿面疲劳点蚀。 小齿轮的硬度应比大齿轮的硬度值应高出30～50HBS。 7．答：不对。两轮的弯曲强度不相等，因弯曲强度与齿数有关。 8．答：1）相同。接触应力为一对作用力与反作用力。2）弯曲疲劳强度不相同，因弯曲强度与齿数有关。 9．答：轴的材料主要有碳素钢和合金钢。若轴的刚度不够，不应采用高强度合金钢来提高轴的刚度。因合金钢在常温下的弹性模量与普通碳素钢基本相同。 10．1） Fs2+FA>Fs1时，FaⅠ=Fs2+Fa2 ，FaⅡ =Fs1- Fs2+FA 2）Fs2+FA 11．计算转矩，由表21-1查取K=2， Tc?K?T?K?9550P7.5?2?9550??147.7 N?m n970按计算转矩、转速和轴径，由GB4323—84中选用TL6型弹性套柱销联轴器，标记为：TL7联轴器42×112 GB4323-84。查得有关数据：额定转矩 Tn=500N·m，许用转速 [n]=2800 r/min，轴径 40～45 mm。 12．答：带传动放在高速级可使传动紧凑，同时有过载保护作用。 13． ①无倒角，轴承装拆不方便； ②轴肩过高，轴承无法拆卸； ③轮毂与轴无键联接，周向固定不可靠； ④套筒与轴肩平齐，右轴承定位固定不可靠，套筒外径过大，轴承无法拆卸； ⑤轴头过长，齿轮装拆不便； ⑥精加工面过长，也不利于轴承拆卸； ⑦轴与轴承盖无密封件，盖孔与轴间无间隙，动静件未分开，工作时会干涉； ⑧联轴器与轴间无键联接，周向固定不可靠，不利于装拆轴上零件。