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机械设计试卷及答案 ⼀、填空题及选择填空题（27分，每空1分） 1．当动压润滑条件不具备，且边界膜遭破坏时，就会出现流体摩擦、 边界摩擦和⼲摩擦同时存在的现象，这种摩擦状态称为混合摩擦。 2. ⼀公称直径为d=16mm的螺纹副，螺纹头数n=2,螺距p=4mm, 螺 纹中径d2=D2=14mm,⽛侧⾓β=15o,螺纹副材料的当量摩擦系数 f′=0.08~0.10, 经计算该螺纹副 a ⾃锁性要求。 a.满⾜ b.不满⾜ 3. 导向平键连接的主要失效形式是⼯作⾯的磨损，设计时 通过 限制⼯作⾯间的压强来进⾏耐磨性计算；半圆键的缺点 是键槽对轴强度削弱较⼤，所以主要适⽤于轴端。 4. 作为标准普通V带⼯作⾯的两侧⾯夹⾓为φ=40o，相应的V带轮 轮槽的两侧⾯夹⾓则 b 。 a.⼤于40o b.⼩于40o c. 等于40o。 5. 传动带所能传递的最⼤有效圆周⼒F max与初拉⼒F0、带在⼩带轮 上的包⾓α 、带与带轮间的摩擦系数f等因素有关，它们的值越 1 ⼤， F max就越⼤。当传递的外载荷超过最⼤有效圆周⼒下的承载能⼒时，带在带轮上发⽣打滑现象；⽽且在传动⽐⼤于1的情况 下，打滑总是先从⼩带轮上开始的，其原因是带在⼩带轮上的包⾓⼩于⼤带轮上的包⾓（或带在⼤带轮上的包⾓⼤于⼩带轮上 的包⾓）。 6. 齿轮传动的五种主要失效形式中，最严重、必须避免的失效形式是轮齿折断；软齿⾯闭式齿轮传动最主要的失效形式是齿 ⾯疲劳点蚀；⾼速重载齿轮传动易发⽣热胶合；轮齿的塑性变形常发⽣在齿⾯材料较软、低速重载、频繁起动的传动中。 7. 下列齿轮参数中，对齿形系数Y F没有影响的是 e 。 a. 齿数 b. 变位系数 c. 齿顶⾼系数 d. 压⼒⾓ e. 模数 8. 按国家标准GB/292-93规定，型号7212 C/DB轴承的类型为⾓接 触球轴承，宽度类型为窄系列，精度等级为 P0 ，公称接触⾓α = 15 o。 9. 对于转动的滚动轴承,其主要失效形式是疲劳点蚀, 对于不 转动、低速或摆动的轴承，主要失效形式是局部塑性变形 , 对于⾼速轴承，发热以⾄胶合是其主要失效形式。 10. 滑动轴承⼀般由轴颈、轴⽡、轴承座三者组成，其失效形式主 要是胶合和磨损，主要发⽣在轴⽡上。 ⼆、问答题（24分,每⼩题4分） 1. 齿向载荷分布系数Kβ的物理意义是什么？改善齿向载荷分布不均 匀状况的措施有哪些？ Kβ的物理意义——考虑沿齿宽⽅向载荷分布不均匀对轮齿应⼒ 的影响系数。(2分) 措施：（答出以下7点中3点以下者1分，答出3点以上者2分） 1) 齿轮的制造和安装精度↑ 2) 轴、轴承及机体的刚度↑ 3) 齿轮在轴上的布置——合理选择 4) 轮齿的宽度——设计时合理选择 5) 采⽤软齿⾯——通过跑合使载荷均匀 6) 硬齿⾯齿轮——将齿端修薄、或做成⿎形齿 7) 齿轮要布置在远离转矩输⼊端的位置。 2. 试述齿轮传动的设计准则 评分标准：以下4点各点1分 （1）软齿⾯闭式齿轮传动：通常先按齿⾯接触疲劳强度进⾏设计，然后校核齿根弯曲疲劳强度。 （2）硬齿⾯式齿轮传动：通常先按齿根弯曲疲劳强度进⾏设计，然后校核齿⾯接触疲劳强度。 （3）⾼速重载齿轮传动，还可能出现齿⾯胶合，故需校核齿⾯胶合强度。 （4）开式齿轮传动：⽬前多是按齿根弯曲疲劳强度进⾏设计，并考虑磨损的影响将模数适当增⼤ （加⼤10~15%）。 3. 按照轴所受载荷类型的不同，轴分为那⼏种类型？并分别举例说 明。 评分标准：以下3点各点1分，举例正确合计1分。 （1）仅受弯矩M的轴——⼼轴，只起⽀撑零件作⽤，如⾃⾏车前轴。 （2）仅受转矩T的轴——传动轴，只传递运动和转矩不起⽀撑作⽤，如汽车后轮传动轴。 （3）既受弯矩⼜受转矩的轴——转轴，既起⽀撑⼜起传运动和 转矩作⽤，如减速器的输出轴。 4 ．给出滚动轴承的当量静载荷P0的定义。 当量静载荷是⼀个假想载荷，其作⽤⽅向与基本额定静负荷相同，⽽在当量静载荷作⽤下，轴承的受载最⼤滚动体与滚道接触 处的塑性变形总量与实际载荷作⽤下的塑性变形总量相同。（4分） 5．同滚动轴承相⽐，液体摩擦滑动轴承有哪些特点？ 评分标准：以下6点中，答出1~2点2分，答出3~4点分3分，答出5~6点4分 1) 在⾼速重载下能正常⼯作，寿命长； 2) 精度⾼；滚动轴承⼯作⼀段时间后，旋转精度↓ 3) 滑动轴承可以做成剖分式的— 能满⾜特殊结构需要。如曲轴上的轴承； 4) 液体摩擦轴承具有很好的缓冲和阻尼作⽤，可以吸收震动，缓和冲击。 5) 滑动轴承的径向尺⼨⽐滚动轴承的⼩。 6) 起动摩擦阻⼒较⼤。 6．在⼀些基本假