1、學院（部） 出卷教師 系主任簽名 制卷份數(shù)課程編號 課程名稱 專業(yè) 班級編號江漢大學 20 20學年第 學期試題（）卷題目 1分數(shù)23 4 56 7總分一、填空題（每小題1 分，共 10 小題）（1）機器的三個基本組成部分為原動機部分 、 傳動部分和 執(zhí)行部分。）在各種機器中都能用到的零件稱為通用零件。在特定類型機器中才能用到的零件稱為專用零件。 ）把由一組協(xié)同工作的零件所組成的獨立制造或獨立裝配的組合體稱作部件， 如減速器等。 ）設計機器的一般程序包括計劃階段、方案設計階段、技術設計階段和技術文件編制階段。2）“計算機輔助設計”的英文全稱為 Computer Aided Design，而“微

2、機電系統(tǒng)”的英文首字母縮略語為 MEMS 。3）機械零件的主要失效形式有整體斷裂、過大的殘余變形、零件的表面破壞、破壞正常工作條件引起的失效四種。 ）運動副之間的摩擦將導致零件表面材料的逐漸喪失或遷移，這個過程稱為磨損。4）一個零件的磨損過程大致可分為三個階段， 即磨合階段、穩(wěn)定磨損階段、 劇烈磨損階段。5）機械磨損按照磨損機理來分可分為粘附磨損、磨粒磨損、疲勞磨損、流體磨粒磨損和流 體侵蝕磨損、機械化學磨損。6）根據(jù)摩擦面間存在潤滑劑的情況， 滑動摩擦可分為 干摩擦 、 邊界摩擦 、混合摩擦 和 流體摩擦 。7）潤滑劑可分為氣體、液體、半固體和固體四種基本類型。8）用作潤滑劑的油類可概括為三

3、類：有機油、礦物油、化學合成油。9）根據(jù)摩擦面間油膜形成的原理，可把流體潤滑分為流體動力潤滑和流體靜力潤滑兩類。10）機械聯(lián)接分為兩大類：機械動聯(lián)接、機械靜聯(lián)接。11）機械靜聯(lián)接可分為可拆聯(lián)接、不可拆聯(lián)接以及過盈聯(lián)接三類。12）常用螺紋的主要類型有普通螺紋、米制錐螺紋、管螺紋、梯形螺紋、矩形螺紋和鋸齒 形螺紋。13）螺紋聯(lián)接的基本類型有 螺栓聯(lián)接 、 雙頭螺柱聯(lián)接 、 螺釘聯(lián)接 和 緊定螺釘聯(lián)接 。14）螺栓聯(lián)接有兩種形式，分別為：螺栓桿與孔壁間有間隙的普通螺栓聯(lián)接和螺栓桿 與孔壁間有配合關系的鉸制孔用螺栓聯(lián)接。15）螺旋傳動按其用途不同可分為三種：傳力螺旋、傳導螺旋和調(diào)整螺旋。16）平鍵聯(lián)接

4、可分為普通平鍵、薄型平鍵、導向平鍵和滑鍵四種類型。17）花鍵聯(lián)接按其齒形不同可分為矩形花鍵和漸開線花鍵兩種。18）漸開線花鍵的分度圓壓力角有 30 和 45 兩種。19）銷的主要形式有圓柱銷、圓錐銷、銷軸和開口銷四種。20）圓錐銷為了保證可靠的自鎖性能，其錐度為 1 ：50 。21）機械傳動可分為摩擦傳動、嚙合傳動、液力傳動和氣力傳動四種。22）標準普通 V 帶由頂膠、抗拉體、底膠和包布四部分組成。23）鑄鐵 V 帶輪的典型結構有實心式、腹板式、孔板式和橢圓輪輻式四種。24）目前較流行的一種鏈輪齒形為三圓弧一直線齒形或稱凹齒形。25）齒輪傳動的主要失效形式有 齒面磨損 、齒面點蝕 、 齒面膠合

5、 、塑性變形 、和 輪 齒折斷 。26）對齒輪材料性能的基本要求為：齒面要硬，齒芯要韌。27）齒輪表面硬化的方法有滲碳、氮化和表面淬火。28）蝸桿蝸輪機構的中性面是指 過蝸桿軸線且垂直于蝸輪軸線的平面 。29）軸承代號 71309 的含義為：內(nèi)徑為 45 毫米的正常寬度、中系列角接觸球軸承 。30）徑向滑動軸承的主要結構形式有 整體式 、 對開式 、 自位式 、 間隙可調(diào)式 和 多 葉式 。31）形成流體動力潤滑的必要條件是： 相對滑動的兩表面間必須形成收斂的楔形間隙；被油膜分開的兩表面必須有足夠的相對滑動速度； 潤滑油必須有一定的粘度，供油要充分。32）可移式剛性聯(lián)軸器分為 十字滑塊聯(lián)軸器

6、、滑塊聯(lián)軸器 、 十字軸式萬向聯(lián)軸器 和 齒 式聯(lián)軸器 四種。33）雙萬向聯(lián)軸器實現(xiàn)主動軸與從動軸角速度相等的條件為： 輸入軸與輸出軸保持平行； 中間軸兩端的叉形接頭應在同一平面內(nèi)。、選擇題（每小題 2 分，共 10小題）1）按理論力學方法求出的作用在零件上的載荷稱為BA）計算載荷B） 公稱載荷C）實際載荷（）45 鋼的持久疲勞極限 1 270MPa ，設疲勞曲線方程的冪指數(shù) m 9 ，應力循環(huán)基數(shù)N0 5 106，當實際應力循環(huán)次數(shù) N 104 次時，有限壽命疲勞極限為 C MPaA）135 B）417 C）539 D）175（）若材料疲勞曲線的冪指數(shù) m 9，以對稱循環(huán)應力 1 500MP

7、a 作用于零件 N 104 次以 后，相當于應力 2 450MPa 作用于零件 D 。A） 0.39 104 B）1.46 104 C） 7.45 104 D） 2.58 104 （）在圖示設計零件的 m a 極限應力線圖中，如工作應力點 M 所在的 ON 線與橫軸線夾角 45 ，則該零件受的是 C ; 若 90 ， 則該零件受的是 D 。A）不變號不對稱循環(huán)應力；B）變號的不對稱循環(huán)應力；C）脈動循環(huán)變應力；D）對稱循環(huán)變應力。）已知一零件的最大工作應力 max 180MPa 、最小應力 min 80MPa ，則在極限應力線 圖中，該工作點 M 與原點 O 的連線與橫軸的夾角為 AD) 74

8、 28'33''A) 68 57'44'' B) 21 2'15'' C) 66 2'15''）在圖示零件的極限應力簡圖上，M 為零件的工作應力點，若加載于零件的過程中保持minA'M2B'M345135A)M1B)M2C)M3為常數(shù)，則該零件的極限應力點為C ；若保持 m ax為常數(shù)，則極限應力點為A ；若保持應力比 r 為常數(shù)，則極限應力點為 D 。D）M4（）在所示極限應力線圖中如 M 所在的 ON 線與橫軸夾角 50 ，則該零件受的是 CA）脈動循環(huán)變應力；B）對稱循環(huán)變應力

9、； C）變號不對稱循環(huán)變應力； D）不變號不對稱循環(huán)變應力。2）接觸面間摩擦狀況可用膜厚比 來判別。當處于流體摩擦時， 的范圍為 CA） <0.4 B）0.4< <3 C） >33）動植物潤滑油中因含有較多的 B ，在邊界潤滑時有很好的潤滑性能。A） 石墨B） 硬脂酸C）聚四氟乙烯）兩相對滑動的接觸表面依靠吸附的油膜進行潤滑的摩擦狀態(tài)稱為 D 。A）液體摩擦B）干摩擦C）混合摩擦D） 邊界摩擦）兩摩擦表面被一層液體隔開摩擦性質(zhì)取決于液體內(nèi)部分子間粘性阻力的摩擦狀態(tài)稱為A 。A） 液體摩擦B）干摩擦C） 混合摩擦D）邊界摩擦）兩摩擦表面間的膜厚比 0.4 3（ 3 5 ，

10、或 0.4 ）時，其摩擦狀態(tài)為 CA） 液體摩擦B）干摩擦C） 混合摩擦D）邊界摩擦）在下圖所示的滑動軸承摩擦特性曲線n/p的A 區(qū)內(nèi)，摩擦狀態(tài)屬于 DOEn/pA）I 區(qū)；B）II 區(qū)；C）III 區(qū)；D）與臨界特性數(shù)對應的 E 點OEA）干摩擦；B）混合摩擦；C）邊界摩擦；D）液體摩擦。）如圖所示，混合摩擦狀態(tài)應位于滑動軸承摩擦特性曲線 n/ p 的 Bn/p4）螺紋聯(lián)接件分為三個精度等級，其中公差最小、精度最高，用于配合精確、防止振動等 重要零件的精度為 A 。A）A 級 B）B 級 C）C 級5）普通螺紋的螺紋升角為 ，螺紋副的當量摩擦角為 v ，則螺紋產(chǎn)生自鎖的條件為 C A） v

11、B） v C） v6）螺母的螺紋圈數(shù)不宜大于 10 圈，主要原因是 D 。A） 防止螺母松動B） 避免螺母太厚，增加機器重量C）制造困難D）采用圈數(shù)過多的加厚螺母不能提高聯(lián)接強度7）在需要具有自動定心作用并有利于各齒均勻承載的場合， 漸開線花鍵應采用 B 定心 A） 按與分度圓同心的圓柱面定心B）按漸開線齒形定心C）按大徑定心8）花鍵的主要失效形式為 B。A） 點蝕B）工作面壓潰C）膠合D）塑性變形9）圓柱銷與銷孔間的配合為 B 。A） 間隙配合B）過盈配合C）過渡配合10）對于普通 V 帶，其最大線速度 vmax 為 B 。A） 20m/sB） 25 30m/ sC）3540m/s11）在帶

12、傳動機構中，通常將松邊放在上方，緊邊處于下方，其目的為C 。A） 減小帶內(nèi)側彎曲應力B）增大帶的長度C）增大主動輪包角12）滾子鏈的滾子與套筒之間、套筒與銷軸之間均為A 。A） 間隙配合B）過盈配合C）過渡配合13）標記為 08A 1 88 GB1243.1 83 的滾子鏈其鏈排數(shù)和鏈節(jié)數(shù)為。A）2 ，88B）1，08C）1，8814）在其他條件相同的情況下，小鏈輪的齒數(shù)越多，則鏈傳動的動載荷就A 。A）越小B） 越大 C）不變15）通常限定小鏈輪的最大齒數(shù) zmax ， zmax為 C 。A）100B）110C）12016）開式齒輪傳動的主要失效形式為 A 。A）齒面磨損B） 齒面點蝕C）齒

13、面膠合17）輪齒工作面的硬度小于或等于 B 的齒輪稱為軟齒面齒輪。A）320HBSB）350HBSC）380HBS18）我國規(guī)定的一般傳動齒輪的壓力角和航空傳動齒輪的壓力角分別為B 。A）15 ，20B） 20，25C）30 ，4019）當齒輪的圓周速度 v 12m/s時，應采用的潤滑方式為 C 。A 型蝸桿的法面齒廓為直線。A)ZNB)ZK C)ZI閉式蝸桿傳動的功率損耗包括三部分，即A 、軸承摩擦損耗和濺油損耗A）嚙合摩擦損耗B） 塑性變形損耗C）熱損耗軸承合金是以 C 作為基體，其內(nèi)含有銻錫或銅錫的硬晶粒。A）青銅B） 碳鋼C）錫或鉛為了限制滑動軸承的溫升，必須驗算滑動軸承的 值20)2

14、1)22)23)24)25)26)27)28)29)A) pB)vC) pv滾動軸承有兩種保持架，其中 A 常用銅合金、鋁合金或塑料經(jīng)切削加工制成，有較 好的定心作用B）沖壓保持架A）實體保持架般地說，當工作載荷的方向不變時， A 有更緊一些的配合A）轉動圈比不動圈B）不動圈比轉動圈圓錐滾子軸承的結構形式為 BC)自行車后輪軸使用的是 C 離合器。A） 牙嵌式B）摩擦式C）定向式齒輪減速器的布置形式通常有三種：展開式、同軸式和分流式。其中 C 的齒輪均做 成斜齒，一邊右旋，另一邊左旋，以抵消軸向力。A） 展開式B）同軸式C）分流式機械式無級變速器主要是依靠 A 傳動原理實現(xiàn)轉速無級地變化A）摩

15、擦輪B）齒輪嚙合C）滾子鏈三、簡答題（每小題 6 分，共 4小題）1. 在閉式齒輪傳動中，為什么“點蝕”這種失效形式主要發(fā)生在齒面節(jié)線附近？答：齒輪傳動時，嚙合齒面的接觸應力按循環(huán)脈動變化，當接觸應力超過齒面材料的接觸疲勞極限時，齒面產(chǎn)生疲勞微裂紋，潤滑油浸入裂紋，再經(jīng)齒面的進一步擠壓，裂紋加速擴展， 導致齒面金屬脫落形成凹坑或麻點，這就是“點蝕”失效。由于齒面節(jié)線附近滑動速度小， 不易形成油膜，摩擦力較大，且節(jié)線附近為單齒對嚙合區(qū)，接觸應力較大，因而點蝕首先出 現(xiàn)在節(jié)線附近。2. 在帶傳動中，彈性滑動是如何發(fā)生的？彈性滑動與打滑有什么區(qū)別？ 答：在帶傳動中，載荷是通過皮帶與帶輪之間的摩擦力來

16、傳遞的，由于皮帶是彈性體，其緊 邊和松邊的拉力不相等，導致皮帶在與帶輪相接觸的過程中其彈性變形發(fā)生變化，兩接觸表 面發(fā)生相對滑動，這就是“彈性滑動” ，它是帶傳動的固有物理屬性。 “打滑”則是由于外載 荷過大，超過帶傳動能提供的最大有效拉力， 導致皮帶與帶輪之間產(chǎn)生明顯相對滑動的現(xiàn)象。 “彈性滑動”是帶傳動的固有屬性，是不可避免的； “打滑”是由于過載引起的，是可以避免 的。3. 滾動軸承內(nèi)圈和軸、外圈和軸承座孔的配合采用基孔制還是基軸制？滾動軸承回轉套圈與 不轉套圈所取的配合哪一個更緊些？為什么？答：滾動軸承的內(nèi)孔與軸的配合采用基孔制， 滾動軸承外圈與軸承座孔間的配合采用基軸制。 一般而言，

17、 滾動軸承轉動套圈比不轉套圈有更緊一些的配合， 因為轉動套圈承受旋轉的載荷， 而不動套圈承受局部載荷。當轉速越高、載荷越大和振動越強烈時，就應選擇更緊的配合。4. 簡述螺紋防松的常用形式及其應用場合。 答：螺紋防松就是防止螺紋聯(lián)接件間的相對轉動。按防松裝置的工作原理不同可分為摩擦防 松、機械防松和破壞螺紋副關系防松。摩擦防松是在螺紋副中始終保持摩擦力矩來防止相對 轉動。這種方法簡單方便，主要用于不甚重要的聯(lián)接和平穩(wěn)、低速場合。機械防松是利用金 屬元件直接約束螺紋聯(lián)接件防止相對轉動，防松效果可靠，適用于受沖擊、振動的場合和重 要的聯(lián)接；破壞螺紋副關系防松是利用焊接、沖點等將螺紋副轉變?yōu)榉沁\動副，

18、從而排除相 對轉動的可能。5. 為什么滾子鏈的鏈節(jié)數(shù)一般為偶數(shù)？ 答：若鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)節(jié)，則鏈接頭處需使用過渡鏈節(jié)，這將導致附加彎矩的產(chǎn)生，所以一般 情況下都使用偶數(shù)節(jié)滾子鏈。6. 為什么金屬制的軟齒面齒輪，配對兩輪齒面的硬度差應保持為 3050HBS 或更多？ 答：當小齒輪與大齒輪的齒面具有較大的硬度差（如小齒輪齒面為淬火并磨制，大齒輪齒面 為?；蛘{(diào)質(zhì)），且速度又較高時， 較硬的小齒輪齒面對較軟的大齒輪齒面會起到顯著的冷作 硬化效應，從而提高了大齒輪齒面的疲勞極限，大齒輪的接觸疲勞許用應力可提高20。7. 為什么相配對的兩齒輪的齒數(shù)應互為質(zhì)數(shù)？ 答：這樣做可以使各個相嚙合齒對磨損均勻，傳動平

19、穩(wěn)，延長齒輪的使用壽命。8. 在下圖蝸桿傳動機構中，蝸桿 1 為主動件，其旋向為右旋。 2 為蝸輪，它與蝸桿 3 共軸。請在圖上標明蝸桿 3的旋向和蝸輪 4 的回轉方向9. 簡述徑向滑動軸承形成流體動力潤滑的過程。答：當軸頸靜止時，軸徑處于軸承孔的最低位置，并與軸瓦接觸。此時，兩表面間自然形成 一收斂的楔形空間。當軸頸開始順時針方向轉動時，速度較低，帶入軸承間隙中的油量較少， 這時軸瓦對軸頸摩擦力的方向與軸頸表面圓周速度相反，迫使軸頸在摩擦力的作用下沿孔壁 向右爬升。隨著轉速的增大，軸頸表面的圓周速度增大，帶入楔形空間的油量也逐漸增多。 這時，右側楔形油膜產(chǎn)生了一定的動壓力，將軸頸向左浮起。當

20、軸頸達到穩(wěn)定運轉時，軸頸 便穩(wěn)定在一定的偏心位置上。10. 為什么閉式蝸桿傳動要進行熱平衡計算？可采用哪些措施來改善散熱條件？ 答：閉式蝸桿傳動工作時產(chǎn)生大量的摩擦熱，如不及時散熱，將導致潤滑油溫度過高，粘度 下降，破壞傳動的潤滑條件，引起劇烈的磨損，嚴重時發(fā)生膠合失效，所以需要進行熱平衡 計算。四、計算題1. 在圖 4-1 所示的夾緊聯(lián)接柄承受載荷 Q 600N ，螺栓個數(shù) z 2 ，聯(lián)接柄長度 L 300mm， 軸直徑 dB 60mm，夾緊結合面摩擦系數(shù) f 0.15 ，求： 1）螺栓所需的預緊力； 2）若螺栓 用 A3鋼制作（ s 240MPa ），確定聯(lián)接螺栓的直徑。 （本小題 10

21、分）接合面 2F'L圖 4 1解：1）求螺栓所需的預緊力 F'設聯(lián)接柄對軸的壓力為 R ，則Q L f R d B，即F'QLf d B300 2500.15 5041 104 N1 1045000N2）確定螺栓直徑許用應力 s 240 60MPaS 4.0螺栓直徑 dc4 1.3F '6011.74mm所以可選用 M14 六角頭螺栓。2. 在一個傳動軸上有一對 313型向心球軸承，負荷Fr1 5500N ，F(xiàn)a1 2700N ，F(xiàn)r2 6400N ， Fa2 0，n 1250r / min ，運轉時有輕微沖擊，預期壽命 Lh 5000h ，靜負荷安全系數(shù) S0

22、 1.2，試分析軸承是否合用。 313 型向心球軸承參數(shù)如下： C 72600N ，C0 56700 N ，取 X1 0.56、 Y1 1.79，X0 0.6、Y0 0.5，e 0.248 ，軸承的極限轉速 nlim 4500r / min（脂潤滑 ）。（本 小題 12 分）解：1）計算軸承壽命輕微沖擊，取 fP 1.2 ，則Fa1C 0r0.0476 ，所以 e 0.24856700a1Fr1270055000.49 e ，所以取 X1 0.56 ，Y1 1.79當量動載荷 P1 fP (X1Fr1 Y1Fa1) 1.2(0.56 5500 1.79 2700) 9496NP2f PFr2

23、1.2 6400 7680 NP1 P2 ，校驗軸承壽命Lh2L h116670 (72600)3 5960h 5000h1250 9496所以兩軸承壽命滿足要求。2）靜負荷計算當量靜負荷 P01 X 0Fr1 Y0Fa1 0.6 5500 0.5 2700 4650N Fr1取 P01 Fr1 5500N ， P02 Fr 2 6400N安全系數(shù) S01 C0 56700 10.3 1.2P01 5500S02C0567008.861.2 滿足要求。02P0264003)校驗極限轉速C726007.645, 則f10.92P194961F a12700a10.49,則f 2 0.97F r1

24、5500nlim f1 f2 4500 0.92 0.97 4016r / minn nlim f1 f 2 ，滿足要求35mm ，轉速h 6000h ，試結論：這對 313 型軸承合用。3. 有一個承受輕微沖擊載荷的水泵，決定選用深溝球軸承，軸頸直徑 d n 2900r / min ，已知徑向載荷 Fr 1810 N ，軸向載荷 Fa 740N ，預期壽命 L'計算該軸承的基本額定動載荷。 （取 X 0.56，Y 1.07，fP 1.2）（本題 15 分） 解：（1）求比值Fa7400.41Fr1810根據(jù)這個比值，取 X 0.56，Y 1.072）計算當量動載荷 PP fP(X Fr Y Fa