1、.wd.wd.wd.武漢理工大學考研試題紙 B 卷課程名稱 機械設計題號一二三四五六七八九十總分題分 姓名 考號 填空題每空1分，共30分零件接觸外表上的壓應力p過大會產生_或_磨損。材料性能、應力循環特征和循環次數影響機械零件的疲勞強度，此外，_、_和_也對機械零件的疲勞強度產生影響在斜齒圓柱齒輪傳動中，螺旋角既不宜過小，也不宜過大，因為過小，會使得_，而過大又會使得_。因此，在設計計算中，的取值一般應為_。4. 在齒輪傳動設計時，有效齒寬b是指_齒輪寬度，是作為_的參數。5. 尺寸、材料和熱處理方式一樣時，斜齒圓柱齒輪的承載能力比直齒輪的_； 在外載荷、材料和熱處理方式一樣時，斜齒圓柱齒輪

2、的尺寸比直齒輪的_。6. 設計直齒錐齒輪傳動時，以_模數，用于_計算7. 選取V帶型號，主要取決于帶傳遞的_和_。8. 要使鏈傳動瞬時傳動比為常數，必須滿足_和_。9. 工作時只承受彎矩，不傳遞轉矩的軸，稱為_；而既承受彎矩，又傳遞轉矩的軸稱為_。10. 鍵聯接中，平鍵聯接聯接是靠_傳遞運動和轉矩，鍵_是工作面。楔鍵聯接靠鍵的_作用傳遞運動和轉矩，鍵_是工作面。11. 采用聯軸器聯接兩軸時，可能引起的相對位移有_、_、_和_。12. 在滾動軸承的軸向固定形式中，對在普通工作溫度下的短軸宜采用 _ 方式，當軸較長或工作溫度較高時，軸的伸縮量大，宜采用_ 的型式。 二、簡答題(40分)1. 一閉式

3、齒輪傳動中，一對配對齒輪材料均為45號鋼，小齒輪調質處理，大齒輪正火處理，其強度計算準那么是什么?并說明理由? 2. 根椐軸的承載情況，直軸可分為哪幾類?各類軸的受力特點是什么?試各舉實例? 3.帶傳動的彈性滑動和打滑有何區別能否通過正確設計消除彈性滑動為什么4. 鏈速一定時，鏈輪齒數的多少和鏈節距的大小對鏈傳動的動載荷大小有何影響 5. 齒輪傳動中YFa表示什么它與哪些因素有關與模數m有無關系標準直齒圓柱齒輪的YFa主要與什么參數有關關系如何 6. 在圓柱齒輪與蝸桿傳動組成的傳動系統中，蝸桿傳動應放在高速級還是低速級為什么 7. 有一高速傳動(v15m/s)，要求傳動平穩，傳動比準確，試從v

4、帶傳動、同步帶傳動和鏈傳動三種傳動方式中選取一種方式，并說明選取和不選取的理由三、分析計算題 (80分)1.在圖示直齒圓錐齒輪斜齒輪減速傳動中，齒輪1為主動，輪1轉動方向方向如圖示，如要求軸上軸向力小，請：(1) 在圖上嚙合點附近分別標出齒輪2和齒輪4的受力方向Fr，Fa，Ft； (2) 標出一對斜齒輪輪的螺旋線方向和軸和軸的轉動方向； (3) 假設己知直齒圓錐齒輪參數：斜齒圓柱齒輪參數：，問當斜齒圓柱齒輪3的螺旋角為多少時，方能使直齒圓錐齒輪2和斜齒圓柱齒輪3的軸向力完全抵消。 20分 2. 厚度=15mm的鋼板用4個螺栓固連在厚度1=35mm的鑄鐵支架上，螺栓的布置如圖(a)、(b)所示的

5、兩種方案。螺栓材料為Q235， =96 MPa，鋼板 =320 MPa，鑄鐵 =180MPa，接合面間摩擦系數f=0.15，可靠性系數=1.2，載荷=10000N，尺寸L=500mm，a=150mm。(1)試比較哪種螺栓布置方案合理，(2)按照螺栓布置合理方案，確定采用鉸制孔用螺栓連接時的螺栓光桿直徑，并按圖C所示尺寸進展校核。 22分 (c) 3.小錐齒輪軸上裝有一對30205軸承。齒輪傳遞的功率P4KW，轉速n550r/min。錐齒輪齒寬中點直徑，分度圓錐角118，要求 基本額定壽命為Lh=5000h，有中等沖擊，工作溫度100 ，試校核軸承壽命。(30205軸承的 Cr=32.2kN，

6、e = 0.37， Y=1.6， fp=1.5， 80240題3 圖 4. 有一V帶傳動，單根V帶的初拉力=400N，主動帶輪的基準直徑d1=150mm,主動輪轉速n1=1440r/min，主動輪上的包角帶與帶輪上的摩擦系數f=0.485。試求：(1) V帶緊邊、松邊的拉力F1和F2；(忽略帶的離心拉力)(2) V帶傳動傳遞的最大有效圓周力Fe和最大功率Po。 (13分)武漢理工大學教務處試題標準答案及評分標準用紙課程名稱 機械設計B卷填空題每空1分，共30分1.壓潰、 過度磨損 2.應力集中、絕對尺寸、外表狀態3斜齒輪的特性難以表達、軸向力過大、10-254. 大、強度計算5.大、小6.齒寬

7、中點(b/2)處、輪齒強度7. 功率、小帶輪轉速8. Z1=Z2、鏈緊邊長等于鏈節距的整倍數9. 心軸、轉軸10. 側面受擠壓、兩側面、楔緊、上下兩面11.軸向位移、徑向位移、角位移、綜合位移12. 兩端固定、一端固定，一端游動二、簡答題(40分)1. (5分)答：計算準那么為：按齒面接觸疲勞強度設計，按輪齒彎曲疲勞強度校核。2分因為調質和正火處理后的齒面硬度，為軟齒面齒輪，而軟齒面閉式齒輪傳動的損傷形式主要為齒面點蝕，也可能發生輪齒折斷及其它失效形式，故采用以上計算準那么。3分 2. (6分)答：直軸可分為轉軸、心軸、傳動軸。轉軸： 同時承受轉矩和彎矩，如減速器中的軸；2分 心軸： 只受彎矩

8、不受轉矩，如滑輪軸；2分傳動軸：主要受轉矩，不受彎矩或彎矩很小，如萬向聯軸器的中間軸. 2分3. (6分)答： 彈性滑動是由帶的松、緊邊拉力差造成帶彈性伸長量變化而產生的帶與帶輪之間的微量相對滑動，只發生在帶離開帶輪前的那局部接觸弧上；2分打滑卻是由于過載而產生的帶與帶輪之間劇烈的相對滑動，發生在帶和帶輪的全部接觸弧上。2分不能。因為只要傳遞載荷，就會有松緊邊拉力差，而帶是彈性體，在拉力變化時必然會產生伸長量的變化。2分4.(5分)答：鏈速一定時，鏈節距越大，齒數越小，那么沖擊越強烈，引起的動載荷越大。3分反之那么相反。2分5.(6分)答：齒輪傳動中YFa表示齒形系數，是反映輪齒齒形幾何形狀對

9、齒根彎曲應力影響的系數。2分YFa與影響輪齒幾何形狀的參數有關，即與齒數z、壓力角、變位系數x、齒頂高系數ha*有關，與模數m無關。 2分標準直齒圓柱齒輪的YFa主要與齒數z有關，齒數z越多，YFa越小，輪齒的彎曲強度越高。2分6. (6分)答：1蝸桿傳動應放在高速級。 2分(以下每答對一條蝸桿傳動或齒輪傳動性質都給1分) 2 發揮傳動平穩特點連續傳動。 1分 高速時，滑動速度大，易形成油膜，有利于提高傳動效率。 2分 受力小，可減小蝸輪尺寸，節約材料。 1分7. (6分)1.選取同步帶傳動，因為同步帶傳動為間接嚙合傳動，傳動比準確，傳動平穩，能滿足傳動要求； 2分2.帶傳動雖然傳動平穩，但傳

10、動比不準確，不能滿足傳動要求； 2分3.鏈傳動噪聲大，傳動平穩較差，不適合高速傳動，不能滿足傳動要求。 2分三、分析計算題1. 解： (20分)(1)和(2)見以以下圖：(每項1分，共10分)(3)2.解(22分)(1) 螺栓組連承受力分析1)將載荷F向螺栓組連接的接合面形心點O簡化，得橫向載荷 F =10000N 1分旋轉力矩T=FL=100000.5=5000Nm 1分2)確定各個螺栓所受的橫向載荷。在橫向力F作用下，各個螺栓所受的橫向載荷大小一樣，方向同F 。 1分而在旋轉力矩T作用下，由于各個螺栓中心至形心點O的距離相等，所以各個螺栓所受的橫向載荷大小也一樣，但方向各垂直于螺栓中心與形

11、心O的連線。 圖(2分)對于方案(a)，各螺栓中心至形心點O的距離為由圖可知，螺栓1和2所受兩力夾角最小，故螺栓1和2所受橫向載荷最大，即對于方案(b)，各螺栓中心至形心點O的距離為 2分r= a = 150mm 1分 1分由圖13(b)可知，螺栓1所受橫向載荷最大，那么 2分(3) 兩種方案比較：可知螺栓布置方案(a)中受力最大的螺栓1所受的力較小，故方案(a)比較合理。 2分2.按螺栓布置方案(a)確定鉸制孔用螺栓光桿直徑(1)因為鉸制孔用螺栓連接是靠螺栓光桿受剪切和配合面間受擠壓傳遞橫向載荷，因此按剪切強度設計螺栓光桿局部直徑。 2分校核配合面擠壓強度。如圖c所示配合面尺寸，螺栓光桿與鋼板孔間 2分螺栓光桿與鑄鐵支架孔間 2分故配合面擠壓強度足夠。 1分3. 解答：(25分)1)計算齒輪上的載荷：2)計算軸承支反力：(1)垂直面支反力，見題3 圖a題3 圖a240 80 FRV1 FRV2FrFa2水平面支反力，見題3 圖bFRH1題3 圖b2