1、第 1 页 共 48 页 哈工大 2004 秋季学期 机械设计试题答案 一、选择填空题每空 1分，共 25 分 1、按照摩擦界面的润滑状态，可将摩擦分为 干摩擦 、 边界摩擦 、 液体摩擦 和混合摩擦。 2、已知某三线螺纹中径为 9.5mm，螺距为 1mm，则螺纹的导程为 3 mm。 3、螺纹连接防松的实质就是 防止螺纹副的相对转动 。按照防松方法的工作原理可将其分为三类，分别是 摩擦防松 、 机械防松 、和 永久防松 。 4、受轴向工作载荷的紧螺栓连接中，螺栓受到的总拉力 F0与预紧力 F、 残余预紧力 F 和工作拉力 F 之间的关系为 b 。 a、 FFF 0 ； b、 FCC CFF m
2、B B0； c、 FFF 0 。 5、导向平键的工作面是 键的两侧面 ，导向平键连接的主要失效形式是 工作面的磨损 。 6、 V带传动中带工作中最大应力产生在 紧边进入小带轮 处， 其值为 cb11m ax 。 7、齿轮传动中选取齿宽系数时，一般采用硬齿面齿轮时齿宽系数 b 采用软齿面齿轮时齿宽系数，齿轮相对于轴承对 称布置时的齿宽系数 a 齿轮悬臂布置时的齿宽系数。 a、大于； b、小于； c、等于。 8、一减速齿轮传动，主动轮 1用 45 号钢调质，从动轮用 45 号钢正火，则它们齿面接触应力的关系是 1H b 2H , 齿根弯曲应力的关系是 1F a 2F 。 a、 ； b、 =； c、
3、 h0， dp/dx0，压力逐渐增大，出口处he Fa/Fre X Y X Y 0.41 0.87 1 0 答：内部轴向力方向如图所示 （ 2分）， S1=0.4Fr1=1200N (0.5 分 ) S2=0.4Fr2=1600N (0.5 分 ) 齿轮 1 齿轮 2 电动机 A 蜗杆 3 蜗轮 4 W B Ft4 Fa3 Fa2 n1 n2 Fr3 Ft3 第 5 页 共 48 页 因为 A+S1S2 故 Fa1=S1=1200N (1 分 ) Fa2=S1+A=3000N (1 分 ) 比较两轴承受力，只需校核轴承 2。 Fa2/Fr2=0.75e (1 分 ) P=XFr2+YFa2 =
4、0.41*4000+0.87*3000=4250N (1 分 ) 5.5240)(6010 36 PCnLh (2 分 ) 四、结构题（ 20 分） 1、 如下图所示，轴承部件采用左端固定右端游动支承结构，指出图中错误并在不改变轴承类型前提下画出正确结构。直接画在中心线下方，轴承可采用简化画法。（ 6分） 答：轴可向右侧窜动（ 2分）。 改正错误（ 4 分，其它结构达到相同目的也可）。 2、 图连接面受转矩作用，利用四个螺栓完成连接，重新布置螺栓组使其受力更为合理，并在右边画出铰制孔用螺栓连 接结构示意图。（ 6分） 第 6 页 共 48 页 评分标准：螺栓位置（ 2 分） 铰制孔用螺栓连接（
5、 4 分） 3、完成图中轴系部件结构。（ 8分） 评分标 准： 键连接结构（ 3分） 齿轮轴向定位固定（ 2分） 轴承考虑拆卸的固定（左右各 1.5 分） 第 7 页 共 48 页 哈工大 2006 年 秋 季学期机械设计试 题 一 选择填空题 （每空一分共 20分） 1 在常用的螺纹连接中，自锁性能最好的螺纹是 ，其牙型角 = 。 2 普通平键连接工作时，平键的工作面是 ，平键的剖面尺寸 bh 按 从标准中查取。普通平键连接的主要失效形式 。 3 带传动中，若 1 为主动轮圆周速度， 2 为从动轮圆周速度， 为带速，则这些速度之间存在的关系是 。 4 V 带传动中， V 带截面楔角 40 ，
6、则 V 带轮的轮槽角 0应 40 。 5在设计 V 带传动时， V带的型号可根据 和 查选型图确定。 6对于一对材料相同的钢制软齿面齿轮传动，为使大小齿轮接近等强度，常用的热处理方法是小齿轮 ，大齿轮 。 7根据轴的承载情况，自行车的前轴应称为 轴。中间轴应称为 轴。 8代号为 6206 的滚动轴承，其类型是 ，内径 d= mm 9温度和压力是影响粘度的主要因素，若温度升高，则 ， 若压力升高，则 。 10 在下列联轴器中，能补偿两轴的相对位移并可缓冲吸振的是 。 第 8 页 共 48 页 A 凸缘联轴器 B 齿式联轴器 C 万向联轴器 D弹性柱销轴器 11在蜗杆传动中，对每一模数规定了一个或
7、几个蜗杆分度圆直径的目的是 。 12普通平键连接工作时，平键的工作面是 。 二 简答题 (共 5 题，每题 6分 ) 1 简述齿轮传动的失效形式和开式齿轮传动的设计准则 2 以框图形式说明 转轴的设计过程。 3简述蜗杆传动的正确啮合条件。 4 简述动载系数 Kv和齿间载荷分配系数 K 的含义并各举出两个主要影响因素。 第 9 页 共 48 页 5写出一维的雷诺方程并根据该方程简述形成流体动压润滑的必要条件。 三 分析计算题 1如图 a、 b 分别为二级标准斜齿圆柱齿轮减速器的两种布置形式。已知齿轮 2模数 mn2=2.5mm， z2=57， 2=13；齿轮 3 模数 mn3=3mm， z3=1
8、9；齿轮 4轮齿旋向为右旋。若主动轴 I转向如图所示，试： 1） 图 a、 b两种布置形式哪种布置合理？并分析为什么？（ 2 分） 2） 为使中间轴的受力合理，试确定齿轮 2轮齿旋向。（ 2分） 3） 在你认为齿轮布置合理的图上，画出各齿轮受力方向。（ 3 分） 4） 为使轴的外部轴向力为零，试计算出齿轮 3 的螺旋角 3的值？（ 7分） 5） 若主动轴 I转向相反，轴的外部轴向力还是否为零？（ 1 分） （本题合计 15 分） 图 a 图 b 第 10 页 共 48 页 2（总 15分）： 如图所示，一级斜齿圆柱齿轮减速器的小齿轮为悬臂布置形式。该齿轮的轴系采用一对角接触球轴承背对背安装的支
9、撑形式。已知：轴承径向载荷 Fr1、 Fr2 方向如图所示，大小分别为： Fr1=5500N、 Fr2=3000N，小齿轮轴向力A=1500N。轴承内部轴向力按 S=0.4Fr 计算。 1）分别计算该对轴承的轴向力 Fa1、 Fa2。（ 8分） 2）若该对轴承的基本额定寿命为 8000 小时，现将载荷加大一倍，将转速减小一半，试计算后确定该对轴 承能否满足载荷及转速改变后基本额定寿命至少 2500 小时的工作要求？（ 7 分） 四 结构题 1 下图分别用六角头 M16的普通螺栓、六角头 M16的铰制孔螺栓连接两块厚度为 20mm的钢板，采用弹簧垫圈，补画出其余结构线条，并注明那个是普通螺栓连接，那个是铰制孔螺栓连接（ 4分）。
