2008年机械设计试卷及答案

1．在一般工作条件下，齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，通常的主要失效形式为【】A．轮齿疲劳折断 B.齿面疲劳点蚀
C．齿面胶合 D. 齿面塑性变形
2．带传动在工作时产生弹性滑动，是由于【】
A．包角α太小 B. 初拉力F0太小
C．紧边与松边拉力不等 D.传动过载
3．在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是【】
A．6208 B. N208 C. 3208 D. 5208
4．下列四种螺纹中，自锁性能最好的是【】
A．粗牙普通螺纹 B.细牙普通螺纹
C．梯形螺纹 D.锯齿形螺纹
7．普通平键接联采用两个键时，一般两键间的布置角度为【】
A．90° B. 120° C.135° D.180°
8．V带在减速传动过程中，带的最大应力发生在【】
A．V带离开大带轮处 B.V带绕上大带轮处
C．V带离开小带轮处 D.V带绕上小带轮处
9．对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是【】
A．拉力B.扭矩
C．压力 D.拉力和扭矩
1．轴如按受载性质区分，主要受的轴为心轴，主要受的轴为传动轴。

2．代号62203的滚动轴承，为轴承，其内径为mm。

3．在一般机械中的圆柱齿轮传动，往往使小齿轮齿宽b1大齿轮齿宽b2；在计算齿轮强度时，工作齿宽b应取。

4．普通平键联接的工作面是键的；楔键联接的工作面是键的。

5．为了便于互换及适应大量生产，轴承内圈孔与轴的配合采用制，轴承外圈与轴承座孔的配合采用制。

6．不随时间变化的应力称为，随时间变化的应力称为，具有周期性的变应力称为。

7．按照平面图形的形状，螺纹分为、和等。

8．按照工作条件，齿轮传动可分为和两种。

9．齿轮传动设计时，软齿面闭式传动通常先按设计公式确定传动尺寸，然后验算轮齿弯曲强度。

10．直径较小的钢制齿轮，当齿根圆直径与轴径接近时，可以将齿轮和轴做成一体，称为。

三、简答题：本大题共6个小题，每题5分，共30分。

把答案填在题中横线上。

1．简述螺纹联接的基本类型主要有哪四种？
2．提高螺栓联接强度的措施有哪些？
3．简述带传动的优点？
4．齿轮传动的主要失效形式有哪些？
5．滚动轴承的基本类型有哪些？
四、计算题：本大题只有一个小题，满分14分
下图表示两平板用2个M20的普通螺栓联接，承受横向载荷F=6000N，若取接合面间的摩擦系数ƒ=0.2，可靠性系数K S=1.2，螺栓材料的的许用应力[σ]=120N/mm2，螺栓的小径d1=17.294mm。

试校核螺栓的强度。

五、结构改错题：请用圆圈标出错误的位置，满分16分
一、选择题：
1－5：BCBDC 6－10：DBDDD
二、填空题：
1．弯矩，转矩
2．深沟球轴承，17
3．大于，大齿轮齿宽b2
4．两侧面，上下面
5．基孔，基轴
6．静应力，变应力，循环变应力
7．三角形螺纹，梯形螺纹，锯齿形螺纹
8．开式传动，闭式传动
9．齿面接触强度
10．齿轮轴
三、简答题：
1． 螺栓联接、螺钉联接、双头螺柱联接、紧定螺钉联接。

2． 降低螺栓总拉伸载荷的变化范围；
改善螺纹牙间的载荷分布；
减小应力集中；
避免或减小附加应力。

3． 适于中心矩较大的场合；……………1分
带具有良好的扰性，可缓和冲击、吸收振动；……………1分
过载时带与带轮间会出现打滑，打滑虽使传动失效，当可防止损坏其他零件；…………2分 结构简单、成本低廉……………1分
4． 调心球轴承、调心滚子轴承、圆锥滚子轴承、推力球轴承、深沟球轴承、角接触球轴承、
推力圆柱滚子轴承、圆柱滚子轴承、滚针轴承等。

……………0.5分
五、结构改错一、填空题（每小题2分，共18分）
1.三角形螺纹主要用于，而矩形、梯形和锯齿形螺纹主要用于。

2.带传动的主要失效形式是和。

3.普通平键的工作面是；选择普通平键时，键的截面尺寸（h b ⨯）是根据查标准来确定。

4. 带传动中，带上受的三种应力是应力，应力和应力。

最大应力等于，它发生在处。

5. 闭式齿轮传动中，当齿轮的齿面硬度HBS ＜350时，通常首先出现破坏，故应按强度进行设计；但当齿面硬度HBS ＞350时，则易出现破坏，按强度进行设计。

6.齿轮传动的主要失效形式有、、
、、。

7. 滚动轴承的基本额定动负荷是指
，某轴承在基本额定动负荷作用下的基本额定寿命为。

8. 若将轴按受力方式分类，可将受作用的轴称为心轴，受
作用的轴称为传动轴，受作用的轴称为转轴。

9.角接触球轴承，中系列（3），正常宽度，内径mm 40=d ，接触角 25=α，普
通级精度，此轴承代号是；深沟球轴承（向心球轴承），轻窄系列（2），内径mm 10=d
，此轴承代号是。

二、选择题（每小题2分，共12分）
1.若一对相啮合的直齿圆柱齿轮的MPa 400][H1=σ，MPa 300][H2=σ，则该对齿轮的接触应力。

A.齿轮1大于齿轮2
B.齿轮1小于齿轮2
C.齿轮1等于齿轮2
D.不能确定
2.在进行带传动设计时，要确保小带轮的包角不小于。

A. 45
B. 80
C. 120
D. 150
4. 带传动不能保证精确的传动比，其原因是。

A ．带容易变形和磨损
B ．带在带轮上打滑
C ．带的弹性滑动
D ．带的材料不遵守虎克定律
5.滚动轴承中，是必不可少的无件。

A ．内圈
B ．外圈
C ．保持架
D ．滚动体
6. 转速一定的深沟球轴承，当量动载荷由P 增大为2P ，其寿命由10L 。

A ．下降为102.0L
B ．上升为102L
C ．下降为10125.0L
D ．不变
九、结构改错（10分）
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。

题：
共八处错
误轴结构改错题目：
1、请指出下图所示轴系结构的主要错误，并将正确结构画在图的下半部，或另行绘制。

(10分)
2、请指出图示轴系结构的主要错误，并绘出正确的结构（结构对称，画一半即可。

(12分)
3、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。

请按示例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
4、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）
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。

轴结构常见错误总结
㈠、轴本身的常见结构错误：
⑴、必须把不同的加工表面区别开来；
⑵、轴段的长度必须小于轮毂的长度；
⑶、必须考虑轴上零件的轴向、周向固定问题；
⑷、轴外伸处应考虑密封问题。

㈡、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。

㈢、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。

㈣、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。

㈤、螺纹的常见错误
⑴、轴上螺纹应有螺纹退刀槽;
⑵、紧定螺钉应该拧入轴上被联接零件,端部应顶在轴上;
⑶、螺纹联接应保证安装尺寸;
⑷、避免螺纹联接件承受附加弯矩。