第一章机械设计概论题。
第一题：一单向旋转的传动轴，材料为中碳钢，τ-1=230mpa,τs=390mpa,ψτ0.05，现知该轴某危险剖面处的直径d=50mm，该剖面处的疲劳强度综合影响系数（kτ）d ==3.
07，轴的转速n=955 r/min，若要求安全系数sτ=2.0，试求此时该轴能传递的最大功率？
第二题 ：已知某合金钢的σ-1 =370mpa ,σs =880mpa , 0 =625mpa。1）试按比例绘制此材料试件的 σ m -σa简化极限应力图；2）设此试件受σ max =300mpa ,σmin =-120mpa的变应力作用，试用所绘制的极限应力图求出该试件在这种情况下的极限应力σ r。
第三题：单项选择题（将正确答案的序号填入空白处）
1) 下列四种叙述中___是正确的。
a 变应力只能由变载荷产生 b 静载荷不能产生变应力
c 变应力由静载荷产生d 变应力由变载荷产生，也可能由静载荷产生
2) 零件可能出现疲劳断裂时，应按___准则计算；可能出现过大弹性变形时，应按___准则计算。 a 强度 b 刚度 c 耐磨性 d 热平衡
3) 为了防止磨损和胶合，常取___材料配对使用。
a 钢—钢 b 钢—青铜 c 铸铁—青铜 d 青铜—青铜
4) 已知某机械油在工作温度下的运动粘度为 2 × 10 -5 m 2 /s ，该油的密度为 900kg/m 3 , 则其动力粘度为 __p a . s
a 18000 b 45 c 0.0018 d 0.018
5) 在研究螺旋副中的摩擦时，作出了一些合理的假定，那么三角形螺纹副相当于 __的作用。
a 块与斜平面 b 平滑块与斜槽面 c 楔形滑块与斜平面 d 楔形滑块与斜槽面。
第四题：简答题。
1) 磨损按磨损机理分有哪几种？
2) 滑剂的主要作用是什么？常用的润滑剂有哪几种？
3) 平面低副和平面高副各有几个约束条件？各有几个自由度？
4) 机械发生自锁的实质是什么？
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。
第一题：有一阿基米德蜗杆传动，已知：传动比i = 18，蜗杆头数z 1 = 2，直径系数q = 8，分度圆直径d 1 = 80mm。
试求：（1）模数m、蜗杆分度圆柱导程角γ、蜗轮齿数z 2 及分度圆柱螺旋角β；（2）蜗轮的分度圆直径d 2 和蜗杆传动中心距ɑ。分析与思考：
蜗轮蜗杆传动正确啮合条件如何？为什么将蜗杆分度圆直径 d 1 定为标准值？
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 ）。
（abc）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？
第三题：图示为一标准蜗杆传动，蜗杆主动螺旋线方向为左旋，转矩t 1 = 25 000 n·mm，模数m = 4mm ，压力角α= 20°，蜗杆头数z 1 = 2，蜗杆直径系数q = 10 ，蜗轮齿数z 2 = 54 ，传动效率η =0．75。试确定：
（1）蜗轮的转向及螺旋线方向；（2）作用在蜗杆、蜗轮上的各力的大小和方向（ 在图中标出 ）。
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轴的回转方向（在图中标示）；
2）ⅱ、轴上各轮啮合点处受力方向（f t 、f r 、f a 在图中画出）。
第五题：已知一闭式单级普通蜗杆传动，蜗杆的转速n 1 = 1440r/min，传动比i = 24，z 1 = 2，m =10mm ， q =8 ，蜗杆材料为45号钢表面淬火，齿面硬度为50hrc，蜗轮材料为zcusn10p1，砂模铸造。若工作条件为单向运转，载荷平稳，使用寿命为 24000 小时。
试求蜗杆能够传递的最大功率 p 1 ？
第六题：图示为带式运输机中单级蜗杆减速器。已知电动机功率 p =7.
5 kw ，转速 n 1 =1440 r/min，传动比i= 15 ，载荷有轻微冲击，单向连续运转，每天工作 8小时，每年工作300天，使用寿命为 5年。设计该蜗杆传动。
第四章带传动。
第一题：简答题
1）带传动的带速 v 为什么规定在 5~25m/s 范围内？
2）带传动为什么要限制最大中心距、最大传动比、最小带轮直径？
3）带传动为什么要张紧？常用的张紧方法有哪几种？若用张紧轮则应装在什么地方？
第二题：单根 v 带（三角带）传动的初拉力 f 0 =354n ，主动带轮的基准直径 d 1 =160mm ， 主动轮转速 n 1 =1500r/min ，主动带轮上的包角 α 1 =150 ° 带与带轮上的摩擦系数为 f=0.485 。
试求：（ 1 ） v 带紧边、松边的拉力 f 1 和 f 2 ；（忽略带的离心拉力的影响） （2 ） v 带传动能传递的最大有效圆周力 f 及最大功率 p 0 。
第三题：一 v 带传动的大、小带轮的基准直径 d 1 = 100 mm ， d 2 = 400 mm ，小带轮转速n 1 =1460r/miu ，滑动率 ε 0.02 ，传递功率 p=10kw 。
求带速、有效拉力、大带轮实际转速各为多少？
第四题：某带传动装置主动轴扭矩 t ，两轮直径 d 1 、 d 2 各为 100mm 与 150mm ，运转中发生了严重打滑现象，后带轮直径改为 d 1 =150mm ， d 2 =225mm ，带长相应增加，传动正常，试问其原因何在？（提示：
从有效拉力 f 、摩擦力的极限 f flim 与哪些因素有关，关系的大小等方面进行分析）。
第五题：设计用电动机驱动破碎机的普通 v 带传动。已知电动机额定功率 p=5.
5kw ，转速 n 1 =960r/mim ，带传动传动比 i=2 ，两班制工作，要求轴间中心距 a＜ 600mm 。
第五章链传动。
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）
1）链条的基本参数是。
a 销轴直径 b 销轴长度 c 节距。
2）链条中宜尽量避免使用过渡链节，这主要是因为。
a 制造困难 b 装配困难 c 过渡链节的链板要承受附加弯矩作用。
3）代号为 16a-1 × 80gb1243.1-83 的链，其节距为。
a 16mm b 25.4mm c 12.7mm
4）为了限制链传动的动载荷，在节距 p 和小链轮的齿数 z 1 一定时，应该限制。
a 小链轮的转速 n 1 b 传递的功率 p c 链条的速度 v
5）链条由于静强度不够而被拉断的现象，多发生在情况下。
a 低速重载 b 高速重载 c 高速轻载
6）标准滚子链的额定功率曲线，是通过大量试验所绘制而成的，试验条件中小链轮齿数 z 1 ，传动比 i 及链节数 l p 分别为。
a z 1 =9 ， i=1 ， l p =75
b z 1 =17 ， i=2 ， l p = 100
c z 1 =19 ， i=3 ， l p =100
7）如大链轮齿数超过极根值（ z max =120 ），则。
a 链条的磨损快 b 易发生脱链现象 c 链传动的噪音大
8）对于高速重载的链传动，宜选取的链条。
a 大节距单排 b 小节距单排 c 小节距多排
9）链传动算出的实际中心距，在安装时一般还需缩短 2-5mm ，这是为了___
a 考虑链工作后要发生磨损 b 使链条松驰，有利于减轻冲击c 使安装方便，啮合顺利
10）两轮轴线在同一水平面的链传动，布置时应使链条的紧边在上，松边在下，这样。
a 松边下垂后不致与紧边相碰b 可减轻链条的磨损c 可使链传动达到紧张目的
第二题：一链号为 16a 的滚子链传动，主动轮齿数 z 1 =17 ，链轮转速n 1 =730r/min ，中心距 a=600mm 。求平均链速 v ，瞬时链速的最大值v max 和最小值 v min 。
第三题：某单排滚子链传动，已知主动轮转速 n 1 =800r/min ，齿数z 1 =19 ，z 2 =90 ，中心距 a ≈ 900mm ，该链的极限拉伸载荷q=55600n 。若工作情况系数 k a =1.
2 ，求该传动能传递的功率。
第四题：滚子链传动中，在其后使用过程中，需使从动轮转速 n 2降低，若中心距 a 及主动轮转速 n 1 不便改变，可采用增大从动轮齿数 z 2 或减小主动轮齿数 z 1 的方案，但哪种方案更合理？（提示：
从 1 ）传动平稳性； 2 ）传递的功率等方面进行分析。）
第五题：设计由电动机驱动往复泵用的滚子链传动。已知传递功率 p=7kw ，主动链轮转速 n 1 =1450r/min ，从动链轮转速n 2 =500r/min ，要求中心距约为两链轮分度圆直径之和的2.
5 倍，中心距可调，两班制工作。
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）
1）能构成紧联接的两种键是 。
a 楔键和半圆键 b 半圆键和切向键 c 楔键和切向键。
2）一般采用加工 b 型普通平键的键槽。
a 指状铣刀 b 盘形铣刀 c 插刀
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
7）花键联接的主要缺点是___
a 应力集中 b 成本高 c 对中性与导向性差
第二题：简答题
1）试述普通平键的类型、特点和应用。（2）试述平键联接和楔键联接的工作原理及特点。
3）按顺序试述设计键联接的主要步骤。
第三题：一齿轮装在轴上，采用 a 型普通平键联接。齿轮、轴、键均用 45 钢，轴径 d=80mm ，轮毂长度 l ˊ 150mm ，传递转矩 t=2000n · m ，工作中有轻微冲击。
试确定平键尺寸和标记，并验算联接的强度。
第四题：有一公称尺寸 z - d × d×b=8-40×36×7的45号钢矩形花键，齿长l=80mm，经调质处理hbs=235，使用条件中等，能否用来传递t=1600n·m的转矩？
第五题：已知图示的轴伸长度为 72mm ，直径 d=40mm ，配合公差为 h7/k6 ，采用 a 型普通平键联接。试确定图中各结构尺寸，尺寸公差，表面粗糙度和形位公差。（一般联接）
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