精品课程题目(机械设计)要点

一 单项选择题

2 轴承代号为 7203 表示的轴承内径是 mm, 轴承的类型为_______ 的轴承。 

6 润滑良好闭式齿轮传动中，当齿面硬度 HBS ≤ 350 ，主要失效形式为____________，齿面硬度 HBS 〉 350 ，主要失效形式为 _______________。

2 图示一对角接触球轴承支承，已知轴承径向载荷为 : R1 =5000N ， R2 =5000N ，轴向外载荷Fa=2000N 。方向如图，有轻微冲击 (fp=1) ，试求两轴承的当量动负荷 P 1, P 2 。 （内部轴向力 S=0.7R ， e =0.7 ； 当 A/R ≤ e ， X=1 ， Y=0 ；当 A/R ＞ e，X=0.41，Y=0.85 ）

五 受力分析题 

　　在图示蜗杆斜齿轮减速传动中，已知蜗杆 1 为主动，轮 1 转动方向和轮 4 的螺旋线方向如图示，如要求Ⅱ轴上轴向力最小，请在图上画出涡轮和齿轮的转动方向，涡轮和齿轮 4 的受 力方向Fr ，Fa ，Ft ，以及蜗轮螺旋线旋向。

六 问答题 

1 怎样提高圆柱齿轮传动的齿面接触疲劳强度 ?( 至少提出四种有效方法 ) 

七 结构题 

　　图示为一对圆锥滚子轴承支承的轴系，齿轮用油润滑，轴承用脂润滑，试指出图中的结构错误（注：圆角和倒角不考虑，正确指出 8 个为满分）并简述原因。

例如： 1 缺少调整垫片；

试 卷 二

二 填空题 

2 带传动的设计准则是：在保证带传动不产生打滑的条件下，具有足够的________________ 。

3 轴承代号为 63205 表示的轴承内径是_________ mm, 轴承的类型为___________ 的轴承。 

4 键的剖面尺寸 b × h 按 ____________ 由标准中选定 。

6 转轴是指承受 _______________________ 的轴。

四 计算题 

1

2 图示一对角接触球轴承支承，已知轴承径向载荷为 : R1 =8000N ，R2 =5000N ，轴向外载荷Fa=2000N 。方向如图，有轻微冲击 (fp=1) ，试求两轴承的当量动负荷 P 1, P 2 。（内部轴向力 S=0.7R ， e =0.7 ； 当 A/R ≤ e ， X=1 ， Y=0 ；当 A/R ＞ e，X=0.41，Y=0.85 ）

五 受力分析题 

　　在图示双级齿轮减速传动中，已知锥齿轮 1 为主动，轮 1 转动方向如图示，如要求Ⅱ轴上轴向力最小，请在图上画出各齿轮的转动方向，各齿轮的受力方向 F r ， F a ， F t ，以及斜齿轮 3 、 4 的螺旋线旋向。

六 问答题 

1 怎样提高圆柱齿轮传动的弯曲疲劳强度 ?( 至少提出五种有效方法 ) 

2 齿轮传动失效形式有哪些？

七 结构题 

　　（图示为一对圆锥滚子轴承支承的轴系，齿轮用油润滑，轴承用脂润滑，试指出图中的结构错误（注：圆角和倒角不考虑），并简述原因。

例如： 1 缺少调整垫片；

第二章 齿轮传动

第一题：在图2 — 1所示的直齿圆柱齿轮传动中,齿轮1为主动齿轮,齿轮2为中间齿轮,齿轮3为从动齿轮。已知齿轮3所受的扭矩 ,T3=98NM其转速n 3 =180r/min,Z 3 =45, Z 2 =25,Z 1 =22,m=4mm。假设齿轮啮合效率及轴承效率均为1,试求:

（1）啮合传动时 ,作用在各齿轮上的圆周力F t 和径向力F r ,并将各力及齿轮转向标于图上; 

（2）说明中间齿轮 2在啮合时的应力性质和强度计算时应注意的问题; 

（3）若把齿轮 2作为主动齿轮,则在啮合传动时其应力性质有何变化,其强度计算与前面有何不同? 

分析与思考：弯曲应力的循环特征对弯曲强度的大小有何影响？

第二题：图2 — 2所示为二级斜齿圆柱齿轮减速器 ,第一级斜齿轮的螺旋角β１的旋向已给出。

（1）为使Ⅱ轴轴承所受轴向力较小 ,试确定第二级斜齿轮螺旋角β 的旋向,并画出各轮轴向力 、径向力及圆周力的方向。

（2）若已知第一级齿轮的参数为 :Z 1 =19,Z 2 =85,m n =5mm,αn=20°, a =265mm,1轮的传动功率P=6.25kW,n 1 =275r/min。试求1轮上所受各力的大小。

分析与思考：如何判断斜齿轮轴向力的方向？齿轮的转动方向是否对其有影响。

第三题：图2 — 3所示为直齿锥齿轮与斜齿圆柱齿轮减速器 ,为使Ⅱ轴上的轴向力抵消一部分 ,试确定一对斜齿圆柱齿轮螺旋 线的方向 ;并画出各齿轮轴向力、径向力及圆周力的方向。解题要点分析：

分析与思考： 锥齿轮的轴向力应指向大端还是小端？

第三章 蜗杆传动

第二题：图示蜗杆传动中，蜗杆主动，试标出未注明的蜗杆（或蜗轮）的螺旋线方向及转向，并在图中绘出蜗杆、蜗轮啮合点处作用力的方向（ 用三个分力：圆周力 F t 、径向力F r 、轴向力F ɑ 表示 ）。 

　　　（a） 　　　　　　　　（b）　　　　　　　　　　　　 （c）

分析与思考：

（1）蜗轮的旋转方向应如何确定?

（2）蜗杆（主动）与蜗轮啮合点处各作用力的方向如何确定？

第四题：在图示传动系统中，1为蜗杆，2为蜗轮，3和4为斜齿圆柱齿轮，5和6为直齿锥齿轮。若蜗杆主动，要求输出齿轮 6的回转方向如图所示。试决定：

（1）若要使Ⅱ、Ⅲ轴上所受轴向力互相抵消一部分，蜗杆、蜗轮、斜齿轮3和4的螺旋线方向及Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴的回转方向（在图中标示）； 

（2）Ⅱ、Ⅲ轴上各轮啮合点处受力方向（F t 、F r 、F a 在图中画出）。

第六章 轴毂联接

第一题：单项选择题 （选一正确答案，并将其符号填入题中空白处）（3）设计键联接时，键的截面尺寸 b × h 通常根据 由标准中选择____。 

　　A 传递转矩的大小 B 传递功率的大小 C 轴的直径 

（4）平键联接能传递的最大扭矩 T ，现要传递的扭矩为 1.5T ，则应____ 。 

　　A 安装一对平键 B 键宽 b 增大到 1.5 倍 C 键长 L 增大到 1.5 倍 

（5）如需在轴上安装一对半圆键，则应将它们布置在____。 

　　A 相隔 90 0 位置 B 相隔 120 0 位置 C 轴的同一母线上 

（6）平键标记：键 B20 × 80GB1096-79 中， 20 × 80 是表示____。 

　　A 键宽 × 键长 B 键高 × 轴径 C 键宽 × 轴径 

第九章 滚动轴承

第二题：在斜齿圆柱齿轮减速器的输出轴中安装有一对 70000AC 角接触球轴承。已知 R 1 ＝ 3500N ， R 2 ＝ 1800N 。斜齿圆柱齿轮的轴向力F A ＝ 1000N 。轴承在常温下工作，载荷有轻微冲击。试分别按下图两种装配方案，计算两轴承的寿命。 

第三题：蜗轮轴上安装有一对 30207 轴承，轴承上的负荷分别为R 1 ＝ 5000N ， R 2 ＝ 2800N ，轴向负荷 F A ＝ 1000N ，工作温度低于 125 ℃ ，负荷平稳， n ＝ 720 r/min 。试计算两轴承的寿命。 

第六题：下图为双级斜齿圆柱齿轮减速器输出轴的轴系结构图，齿轮用油润滑，轴承采用脂润滑。试分析轴系结构的错误，在有错误处标明序号，说明原因并提出改正方法。 

第七题：图示为小锥齿轮轴的组合结构，采用一对 30000 类轴承支承，要求刚性较好。图中设计有多处错误，请用序号标出错误的位置，说明理由，并提出改进方案，画出合理的组合结构图。