P1=
fp⨯x1⨯Fr1=3960N
Fa2/Fr2=3758.82/1800=2.09>e，x2=0.4，y2=1.7
P2=
fp⨯（x2⋅Fr2+y2⨯Fa2）=1.1⨯（0.4⨯1800+1.7⨯3758.82）=7109.99N
P=P2=7109.99N；
L=16670
10/3
r
=
⎛C⎫
⨯ç⎪
⨯
16670⎛
ç
28200
10/3
⎫
⎪
=1317.1h
10h
n⎝p⎭
1250
⎝7109.99⎭
四、1．图示
2．图示；
3
T=9.55⨯106p3
3．n3
=9.55⨯106
2
500
=38200N⋅m
F=
=
T338200
d
2
3
t3102
=7640N=-Ft4
F=F⋅tgαn
r3t3cosβ
=7640⨯tg20︒=2878.8N=-F
cos15︒r4
Fa3=Ft3⋅tgβ=7640⨯tg15︒=2047N=-Fa4
五、
《机械设计》课程试题
（二）
得分
一、填空题（25分）[每空1分]
1、滚动轴承轴系一端固定一端游动的固定方式常用在
或情况下。
2、dn值大的滚动轴承应采用润滑，而dn值小的滚动轴承可采用润滑。
3、滑动轴承保证液体动压润滑的条件有
。
４、混合摩擦（非液体摩擦）滑动轴承计算应校核、
、值。
５、列举两种刚性联轴器的名称，并说明是否具有补偿轴向。
径向或角向位移的能力：
，。
６、轴按所受载荷性质分类，只承受弯矩的称轴；只承受
扭矩称轴；承受弯矩和扭矩称轴。
７、直齿圆锥齿轮的当量齿数Ｚｖ＝；标准模数和压力角在
；受力分析和强度计算用直径。
８、带传动的主要失效形式为和。
９、带工作是截面上产生的应力有，，
。
10、在齿轮传动中，大小齿轮的接触应力是等的，大小齿轮的弯曲应力是等的。
得分
二、选择题（11分）[每空1分]
一、选择题：
1、滚动轴承内圈与轴配合的正确标注应为。
A.Ф30H7/k6B.Ф30H7C.Ф30k6
2、下列滚动轴承密封装置，其中是属于接触式密封，而
是属于非接触式密封。
Ａ.毡圈密封Ｂ.甩油环Ｃ.密封环Ｄ.缝隙密封
３、在情况下，滑动轴承润滑油的粘度不应选得较高。
Ａ.重载Ｂ.高速Ｃ.工作温度Ｄ.高承受变载或冲击振动载荷
４、两相对滑动的接触表面，依靠吸附油膜进行润滑的摩擦状态称
。
Ａ.液体摩擦Ｂ.半液体摩擦Ｃ.混合摩擦Ｄ.边界摩擦
５、半圆键联接当采用双键时两键应布置。
Ａ.在周向相隔９０ºＢ.在周向相隔１２０ºＣ.在周向相隔１８０ºＤ.在轴向沿同一直线
６、为了提高受轴向变载荷螺栓联接的疲劳强度，应。
Ａ.增加螺栓刚度。
Ｂ.降低螺栓刚度。
Ｃ.降低被联接件刚度。
７、弹簧Ａ的刚度为Ｋ１，弹簧Ｂ的刚度为Ｋ２，两弹簧并联的刚度为
。
Ａ.Ｋ１Ｂ.Ｋ２Ｃ.Ｋ１＋Ｋ２
Ｄ.Ｋ１Ｋ２／（Ｋ１＋Ｋ２）
８、强度等级为６.8级的螺栓材料σｓ＝ＭＰａ。
Ａ.６００Ｂ.８００Ｃ.６８０Ｄ.４８０
９、链轮中心距已定，合理确定链传动的链长时，应取。
Ａ.任意值Ｂ.等于链节长度的偶数倍Ｃ.等于链节长度的奇数倍
１０、带传动的两带轮直径不相等，一般情况下，应使哪个轮曹楔角较大
？
Ａ.大轮Ｂ.小轮Ｃ.主动论Ｄ.从动轮
得分
三、计算题（34分）
1、（14分）图示为手动铰车中所采用的蜗杆传动。
已知m=8mm，d1=80mm，z1=1，i=40，卷筒的直径D=250mm，试计算：
（1）欲使重物上升1m，应转动蜗杆的转数；
（2）设蜗杆和蜗轮间的当量摩擦系数为0.18，检验该蜗杆传动是否满足自锁条件；（3）设重物重Q=5kN，通过手柄转臂施加的力F=100N，手柄转臂的长度l的最小值（不计轴承效率）。
2、（10分）一普通V带传动传递功率为P=7.5kW，带速 =10m/s，
紧边拉力是松边拉力的两倍，即F1=2F2，试求紧边拉力、松边拉力和有效拉力。
3、（10分）图示为一刚性凸缘联轴器，材料为Q215钢，传递的最大转矩
为1400N.m（静载荷）。
已知轴的材料为45钢，工作时有轻微冲击。
试根据图示和表为该联轴器选择平键，确定键的尺寸，并校核其强度
（[σp]=100MPa）。
得分
四、分析题（30分）[每题10分]
1、在图示轴的结构图中存在多处错误，请指出错误点，说明出错原因，并加以改正。
9
10
1
2
68
357
4
2、立式搅拌机由电动机远距离传动如图，连续工作，搅拌机转速n=30
r/min，电动机转速nd=1440r/min，功率P=5.5kW。
试设计传动方案，画出传动简图，分配各级传动比。
各种传动的单级传动比常用值见下表。
（10分）
各种传动的单级传动比常用值
传动类型
传动比
传动类型
传动比
平带传动
≤5
圆柱齿轮传动
≤5
V带传动
≤6
圆锥齿轮传动
≤3
链传动
≤6
蜗杆传动
8~40
《机械设计》课程试题
（二）
答案与评分标准
一、填空题（25分）[每空1分]
1、跨距较大或工作温度较高。
2、油，润滑脂。
3、①．相对滑动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙；②．被油膜分开的两表面必须有足够的相对滑动速度，其运动方向必须使润滑油大口进
小口出；○3润滑油必须有一定的粘度供油要充分。
４、P、V、PV。
５、①套筒式联轴器（无补偿能力）、②凸缘式联轴器（无补偿能力）。
６、心轴；传动轴；转轴。
７、z/cosδ；齿轮大端；平均分度圆。
８、打滑和疲劳破坏。
９、拉应力，弯曲应力，离心应力。
10、相等的，不等的。
二、选择题（11分）[每空1分]
1、C。
2、AC，BD３、B４、D５、D
６、B７、C８、D９、B１０、B
三、计算题（34分）
1、解：
（1）重物上升1m时，卷筒转动圈数：
N2=1000/πD=1000÷（250x3.14）=1.27蜗杆转动圈数为：
N1=iN2=40x1.27=50.96（圈）（4分）
（2）蜗杆直径系数q=d1/m=80÷8=10
z1
导程角：
γ=arctan1=arctan=7.125o
q8
1o
当量摩擦角：
ϕv=arctanfv=arctan
8
因为：
γ〈ϕv
=10.204
所以蜗杆传动满足自锁条件（4分）
（3）蜗杆传动的啮合效率：
η=tanγ=
tan7.125o
=0.401
v
1tan（γ+ϕ
）tan（7.125o+10.204o）
T2=5⨯0.125=0.625kN∙m
T1=
T2
iη1
=0.625
40⨯0.401
=0.039kNm
则:
l=T1=0.039=0.39m（6分）
F
2、解:
0.1
P=Fev
1000
（2分）
F=1000P=
ev
1000⨯7.5=750N
10
（2分）
Fe=F1-F2
F1=2F2
（2分）
F2=Fe=750N（2分）
所以F1=2F2=2x750=1500N（2分）
3、解:
由轴径φ55查下表,选取键b=16,h=10,键长L=90
键的工作长度l=L-b=90-16=74mm
键与联轴器的接触长度k=0.5h=0.5x10=5mm
2T⨯103
2⨯1400⨯103
由σ===137.6MPa〉[σp]=100MPa
pkld
5⨯74⨯55
可见联接挤压强度不够，考虑到相差较大，所以应采用双键，相隔180布
置，双键的工作长度l=1.5x74=111mm
2T⨯103
2⨯1400⨯103
σ===91.7MPa〈⎡⎣σ
pkld
5⨯111⨯55p
见的标记为:
键16x90
四、分析题（30分）[每题10分]
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。
指出1处（0.5分）改正1处（0.5分）
2、（10分）
总传动比:
i=n/nD=1440/30=48（2分）方案：
电动机带传动（i=3）蜗杆传动（i=16）（4分）
1
2
-
1、电动机2、搅拌机
图4-2
画出方案图（4分）
3、传动力分析
如图所示为一蜗杆-圆柱斜齿轮-直齿圆锥齿轮三级传动。
已知蜗杆为主动，且按图示方向转动。
试在图中绘出：
（1）各轮传向。
（2.5分）
（2）使II、III轴轴承所受轴向力较小时的斜齿轮轮齿的旋向。
（2分）
（3）各啮合点处所受诸分力Ft、Fr、Fa的方向。
（5.5分）
《机械设计》课程试题（六）
一、填空及选择填空：
把答案写在题中的空格里（每空2分,共26分）
1、工程上常用的螺纹联接的防松方法有、=和。
2、滚动轴承的基本额定寿命Lh10是指。
3、阿基米德蜗杆传动的正确啮合条件是、和
。
4、带传动中，带每转一周受应力、应力和应力作用，最大应力发生在。
5、在闭式软齿面齿轮传动中（无冲击载荷），按设计，按校核
A.齿根弯曲疲劳强度B.齿根弯曲静强度
C.齿面接触疲劳强度D.齿面接触静强度二、说明下列滚动轴承代号的意义（本大题共4小题，每小题4分，总计16分）
1、6209
2、7311AC/P4/DF
3、30420/P2/DB
4、N220/P5
三、计算题（共30分）
1、.图示托架受铅垂力F（N），托架与托体之间的摩擦系数为µs,,可靠系数Kf=1
螺栓与被联接件的相对刚度为0.2，螺栓材料的许用应力为[σ]，按步骤列出
螺栓根径d1的计算式。
（14分）
2、一轴上有一对30204
圆锥滚子轴承，轴承受载荷
FR=5400N，
FA=2700Nn=1250r/min，运转时有轻微冲击fp=1.1，试计算这对轴承当量动载荷p
和寿命L10h。
轴承参数：
d=20mm；C0r
=30500N；
Cr=28200N；e=0.35；Fa/Fr
≤e，x=1，y=0；Fa/Fr>e，x=0.4，y=1.7，[注：
Fs=Fr/（2Y）]（本题16分）
1F2
F
四、分析题（18分）
图示蜗杆-斜齿轮传动，已知蜗杆为左旋，转向如图示，蜗杆m=8mm，
d1=64mm（q=8），z1=2，z2=42，蜗杆输入转矩T1=38000N.mm，蜗杆传动效率η
＝0.75。
1）画出蜗轮的转向；
2）欲使II轴的蜗轮2和齿轮3的轴向力抵消一部分，决定斜齿轮3、4
的螺旋线方向；
3）分别求出蜗杆、蜗轮上各力的大小和方向。
五、指出下列轴系错误，并将正确的结构画在轴心线下面（14分）。
《机械设计》课程试题（六）
参考答案
一、（26分）
1、摩擦防松，机械防松，永久止动；
2、一批轴承作实验，其中90%轴承不发生疲劳点蚀时的工作小时数
3、mx1=mt2=m,αx1=αt2=α=200,γ=β2旋向相同。
4、应力，离心力产生的拉应力，弯曲应力，紧边开始进入小带轮的那一点
5、C,A
二、（每小题4分，共16分）
1.深沟球轴承，窄、轻系列，内径45，公差等级Po级
2.角接触球轴承，窄、中系列，内径55，接触角250，公差等级P4级，面对面排列
3.圆锥滚子轴承，窄、重系列，内径100，公差等级P2级，背对背排列
4.圆柱滚子轴承，窄、轻系列，内径100，公差等级P5级三、
1解：
s
（1）求F′：
不下滑条件：
4F′·μ
≥kf
F∴F′≥
kfF
4μs
Mlmax
4
F⋅H⋅a
2
2
⎛=a⎫
F⋅H
i
∑l2
4ç⎪
（2）求F：
F=
i=1=
c1
⎝2⎭=2a
kfF
′c+c4μ
（3）求F0=F+1
2F=s
+0.2F
（4）求d1:
由公式
2、
1.3F0
πd2
41
≤[σ]∴d1≥
1.3F0
π[σ]
4
S1S2
Fr1Fr2
s1、s2方向如图所示
21
Fr1=FR
3
=3600N
Fr2=FR
;3
=1800N
s1=Fr1/（2Y）=1058.82N；s2=Fr2/（2Y）=529.41N；
Fr1+s1>s2，∴轴承2受压
Fa1=s1=1058.82N；Fa2=s1+FA=3758.82N；
Fa1/Fr1=1058.82/3600=0.294P1=
fp⨯x1⨯Fr1=3960N
Fa2/Fr2=3758.82/1800=2.09>e，x2=0.4，y2=1.7
P2=
fp⨯（x2⋅Fr2+y2⨯Fa2）=1.1⨯（0.4⨯1800+1.7⨯3758.82）=7109.99N
P=P2=7109.99N；
L=16670
10/3
r
=
⎛C⎫
⨯ç⎪
⨯
16670⎛
ç
28200
10/3
⎫
⎪
=1317.1h
10h
四、
n⎝p⎭
1250
⎝7109.99⎭
1）蜗轮转向如图示。
2）斜齿3为左旋，4为右旋。
3）蜗杆、蜗轮上各力方向如图示，各力的大小为：
T2=iηT1=42/2⨯0.75⨯38000=598500N⋅mmFt1=Fa2=2T1/d1=2⨯38000/（8⨯8）=1187.5NFa1=Ft2=2T2/d2=2⨯598500/（8⨯42）=3563N
Fr1=Fr2
=Ft2tanα=3563⨯tan20︒=1297N
五、略
《机械设计》课程试题（七）
一．填空题（本大题共5小题，每小题2分，总计10分）
1、已知减速直齿锥齿轮传动，大齿轮所受三个分力的大小分别为：
2360N，
272N，816N，试分别指出：
Ft2＝N，Fa2＝N，Fr2
＝N。
2、V带（三角带）的截面尺寸越大，则带轮的最小直径应越。
3、牌号为N68的润滑油表示其0C时的粘度为。
4、一个圆锥滚子轴承宽度系列为窄系列，直径系列为中系列，内径为50mm，公差等级为P0级，其代号为；。
5、当联轴器型式选定以后，在同一类型而尺寸大小不同的一系列联轴器型号中，选出所需型号应考虑：
（1）；
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