1、考研机械设计-15 及答案解析(总分：100.01，做题时间：90 分钟)一、单项选择题(总题数：36，分数：36.00)1.带传动是依靠_来传递运动和功率的。（分数：1.00）A.带与带轮接触面之间的正压力B.带与带轮接触面之间的摩擦力C.带的紧边拉力D.带的松边拉力2.带张紧的目的是_。（分数：1.00）A.减轻带的弹性滑动B.提高带的寿命C.改变带的运动方向D.使带具有一定的初拉力3.与链传动相比较，带传动的优点是_。（分数：1.00）A.工作平稳，基本无噪声B.承载能力大C.传动效率高D.使用寿命长4.与平带传动相比较，V 带传动的优点是_。（分数：1.00）A.传动效率高B.带的寿命
2、长C.带的价格便宜D.承载能力大5.在其他条件相同的情况下，V 带传动比平带传动能传递更大的功率，这是因为_。（分数：1.00）A.带与带轮的材料组合具有较高的摩擦系数B.带的质量轻，离心力小C.带与带轮槽之间的摩擦是楔面摩擦D.带无接头6.选取 V 带型号，主要取决于_。（分数：1.00）A.带传递的功率和小带轮转速B.带的线速度C.带的紧边拉力D.带的松边拉力7.V 带传动中，小带轮直径的选取取决于_。（分数：1.00）A.传动比B.带的线速度C.带的型号D.带传递的功率8.中心距一定的带传动，小带轮上包角的大小主要由_决定。（分数：1.00）A.小带轮直径B.大带轮直径C.两带轮直径之和
3、D.两带轮直径之差9.两带轮直径一定时，减小中心距将引起_。（分数：1.00）A.带的弹性滑动加剧B.带传动效率降低C.带工作噪声增大D.小带轮上的包角减小10.带传动的中心距过大时，会导致_。（分数：1.00）A.带的寿命缩短B.带的弹性滑动加剧C.带的工作噪声增大D.带在工作时出现颤动11.设计 V 带传动时，为防止_，应限制小带轮的最小直径。（分数：1.00）A.带内的弯曲应力过大B.小带轮上的包角过小C.带的离心力过大D.带的长度过长12.一定型号 V 带内弯曲应力的大小，与_成反比关系。（分数：1.00）A.带的线速度B.带轮的直径C.带轮上的包角D.传动比13.一定型号 V 带中的
4、离心拉应力，与带线速度_。（分数：1.00）A.的二次方成正比B.的二次方成反比C.成正比D.成反比14.带传动在工作时，假定小带轮为主动轮，则带所受应力的最大值发生在带_。（分数：1.00）A.进入大带轮处B.紧边进入小带轮处C.离开大带轮处D.离开小带轮处15.带传动在工作中产生弹性滑动的原因是_。（分数：1.00）A.带与带轮之间的摩擦系数较小B.带绕过带轮产生了离心力C.带的弹性与紧边和松边存在拉力差D.带传递的中心距大16.带传动不能保证准确的传动比，其原因是_。（分数：1.00）A.带容易变形和磨损B.带在带轮上出现打滑C.带传动工作时发生弹性滑动D.带的弹性变形不符合胡克定律17
5、.同步带传动是靠带齿与轮齿间的_来传递运动和动力的。（分数：1.00）A.摩擦力B.压紧力C.啮合力D.楔紧力18.与 V 带传动相比较，同步带传动的突出优点是_。（分数：1.00）A.传递功率大B.传动比准确C.传动效率高D.带的制造成本低19.带轮是采用轮辐式、腹板式或实心式，主要取决于_。（分数：1.00）A.带的横截面尺寸B.传递的功率C.带轮的线速度D.带轮的直径20.当摩擦系数与初拉力一定时，则带传动在打滑前所能传递的最大有效拉力随的增大而增大。（分数：1.00）A.带轮的宽度B.小带轮上的包角C.大带轮上的包角D.带的线速度21.与带传动相比较，链传动的优点是_。（分数：1.00
6、）A.工作平稳，无噪声B.寿命长C.制造费用低D.能保持准确的瞬时传动比22.链条在小链轮上的包角，一般应大于_。（分数：1.00）A.90B.120C.150D.18023.链传动作用在轴和轴承上的载荷比带传动要小，这主要是因为_。（分数：1.00）A.链传动只用来传递较小功率B.链速较高，在传递相同功率时，圆周力小C.链传动是啮合传动，无须大的张紧力D.链的质量大，离心力大24.与齿轮传动相比较，链传动的优点是_。（分数：1.00）A.传动效率高B.工作平稳，无噪声C.承载能力大D.能传递的中心距大25.套筒滚子链中，滚子的作用是_。（分数：1.00）A.缓冲吸振B.减轻套筒与轮齿间的摩擦
7、与磨损C.提高链的承载能力D.保证链条与轮齿间的良好啮合26.在一定转速下，要减轻链传动的运动不均匀和动载荷，应_。（分数：1.00）A.增大链节距和链轮齿数B.减小链节距和链轮齿数C.增大链节距，减小链轮齿数D.减小链节距，增大链轮齿数27.为了限制链传动的动载荷，在链节距和小链轮齿数一定时，应限制_。（分数：1.00）A.小链轮的转速B.传递的功率C.传动比D.传递的圆周力28.链轮毛坯是采用铸铁还是采用钢来制造，主要取决于_。（分数：1.00）A.传递的功率B.传递的圆周力C.链轮的转速D.链条的线速度29.链传动在工作中，链板受到的应力属于_。（分数：1.00）A.静应力B.对称循环变
8、应力C.脉冲循环变应力D.非对称循环变应力30.大链轮的齿数不能取得过大的原因是_。（分数：1.00）A.齿数越大，链条的磨损就越大B.齿数越大，链传动的动载荷与冲击就越大C.齿数越大，链传动的噪声就越大D.齿数越大，链条磨损后，越容易发生“脱链现象”31.链传动中心距过小的缺点是_。（分数：1.00）A.链条工作时易颤动，运动不平稳B.链条运动不均匀性和冲击作用增强C.小链轮上的包角小，链条磨损快D.容易发生“脱链现象”32.两轮轴线不在同一水平面的链传动，链条的紧边应布置在上面，松边应布置在下面，这样可以使_。（分数：1.00）A.链条平稳工作，降低运行噪声B.松边下垂量增大后不致与链轮卡
9、死C.链条的磨损减小D.链传动达到自动张紧的目的33.链条由于静强度不够而被拉断的现象，多发生在_情况下。（分数：1.00）A.低速重载B.高速重载C.高速轻载D.低速轻载34.链条在小链轮上包角过小的缺点是_。（分数：1.00）A.链条易从链轮上滑落B.链条易被拉断，承载能力低C.同时啮合的齿数少，链条和轮齿的磨损快D.传动的不均匀性增大35.链条的节数宜采用_。（分数：1.00）A.奇数B.偶数C.5 的倍数D.10 的倍数36.链传动张紧的目的是_。（分数：1.00）A.使链条产生初拉力，以使链传动能传递运动和功率B.使链条与轮齿之间产生摩擦力，以使链传动能传递运动和功率C.避免链条垂度
10、过大时产生啮合不良D.避免打滑二、分析计算题(总题数：8，分数：64.00)37.在下图中，标出未注明的蜗杆(或蜗轮)的螺旋线旋向及蜗杆或蜗轮的转向，并绘出蜗杆或蜗轮啮合点作用力的方向(用三个分力表示)。 （分数：8.00）_38.如下图所示为两级蜗杆减速器，蜗轮 4 为右旋，逆时针方向转动(n 4 )，要求作用在轴上的蜗杆 3与蜗轮 2 的轴向力方向相反。试求： （分数：8.00）_39.一单级普通圆柱蜗杆减速器，传递功率 P=7.5kW，传动效率为 =0.82，散热面积 A=1.2m 2 ，散热系数 s =8.15W/m 2 ，环境温度 t 0 =20。该减速器能否连续工作? （分数：8.
11、00）_40.已知一单级普通圆柱蜗杆传动，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 钢，表面淬火，硬度为 50HRC，蜗轮材料为铸铜 ZCuSn10Pb1，砂模铸造，并查得 N=10 7 时蜗轮材料的基本许用接触应力 “ HP =200MPa。若工作条件为单向运转，载荷平稳，载荷系数 K A =1.05，每天工作 8h，每年工作 300d，工作寿命为 10y。试求蜗杆轴输入的最大功率。 提示：接触疲劳强度计算式为 并已知： （分数：8.00）_41.如下图所示为一标准蜗杆传动，蜗杆主动，转矩 T 1 =25000Nmm，模
12、数 m=4mm，压力角 =20，头数 z 1 =2，直径系数 q=10，蜗轮齿数 z 2 =54，传动的啮合效率 =0.75。试确定： （分数：8.00）_42.如下图所示为由电动机驱动的普通蜗杆传动。已知：模数 m=8mm，d 1 =80mm，z 1 =1，z 2 =40，蜗轮输出转矩 ，n 1 =960r/min，蜗杆材料为 45 钢，表面淬火，硬度为 50HRC，蜗轮材料为铸铜ZCuSn10Pb1，金属模铸造，传动润滑良好，每日双班制工作，一对轴承的效率 3 =0.99，搅油损耗的效率 2 =0.99。试求： （分数：8.00）_43.一普通闭式蜗杆传动，蜗杆主动，输入转矩 T 1 =1
13、13000Nmm，蜗杆转速 n 1 =1460r/min，m=5mm，q=10，z 1 =3，z 2 =60。蜗杆材料为 45 钢，表面淬火，硬度45HRC，蜗轮材料为铸铜 ZCuSn10Pb1，离心铸造。并已知 =1826“6“， v =120“。试求： (1)啮合效率和传动效率； (2)啮合中各力的大小； (3)功率损耗。 （分数：8.00）_如下图所示为某手动简易起重设备，按图示方向转动蜗杆，提升重物 W。试求： （分数：8.01）(1).蜗杆与蜗轮螺旋线方向；（分数：2.67）_(2).在图上标出啮合点所受诸力的方向；（分数：2.67）_(3).若蜗杆自锁，反转手柄使重物下降，求蜗轮上
14、作用力方向的变化。（分数：2.67）_考研机械设计-15 答案解析(总分：100.01，做题时间：90 分钟)一、单项选择题(总题数：36，分数：36.00)1.带传动是依靠_来传递运动和功率的。（分数：1.00）A.带与带轮接触面之间的正压力B.带与带轮接触面之间的摩擦力 C.带的紧边拉力D.带的松边拉力解析：2.带张紧的目的是_。（分数：1.00）A.减轻带的弹性滑动B.提高带的寿命C.改变带的运动方向D.使带具有一定的初拉力 解析：3.与链传动相比较，带传动的优点是_。（分数：1.00）A.工作平稳，基本无噪声 B.承载能力大C.传动效率高D.使用寿命长解析：4.与平带传动相比较，V 带
15、传动的优点是_。（分数：1.00）A.传动效率高B.带的寿命长C.带的价格便宜D.承载能力大 解析：5.在其他条件相同的情况下，V 带传动比平带传动能传递更大的功率，这是因为_。（分数：1.00）A.带与带轮的材料组合具有较高的摩擦系数B.带的质量轻，离心力小C.带与带轮槽之间的摩擦是楔面摩擦 D.带无接头解析：6.选取 V 带型号，主要取决于_。（分数：1.00）A.带传递的功率和小带轮转速 B.带的线速度C.带的紧边拉力D.带的松边拉力解析：7.V 带传动中，小带轮直径的选取取决于_。（分数：1.00）A.传动比B.带的线速度C.带的型号 D.带传递的功率解析：8.中心距一定的带传动，小带
16、轮上包角的大小主要由_决定。（分数：1.00）A.小带轮直径B.大带轮直径C.两带轮直径之和D.两带轮直径之差 解析：9.两带轮直径一定时，减小中心距将引起_。（分数：1.00）A.带的弹性滑动加剧B.带传动效率降低C.带工作噪声增大D.小带轮上的包角减小 解析：10.带传动的中心距过大时，会导致_。（分数：1.00）A.带的寿命缩短B.带的弹性滑动加剧C.带的工作噪声增大D.带在工作时出现颤动 解析：11.设计 V 带传动时，为防止_，应限制小带轮的最小直径。（分数：1.00）A.带内的弯曲应力过大 B.小带轮上的包角过小C.带的离心力过大D.带的长度过长解析：12.一定型号 V 带内弯曲应
17、力的大小，与_成反比关系。（分数：1.00）A.带的线速度B.带轮的直径 C.带轮上的包角D.传动比解析：13.一定型号 V 带中的离心拉应力，与带线速度_。（分数：1.00）A.的二次方成正比 B.的二次方成反比C.成正比D.成反比解析：14.带传动在工作时，假定小带轮为主动轮，则带所受应力的最大值发生在带_。（分数：1.00）A.进入大带轮处B.紧边进入小带轮处 C.离开大带轮处D.离开小带轮处解析：15.带传动在工作中产生弹性滑动的原因是_。（分数：1.00）A.带与带轮之间的摩擦系数较小B.带绕过带轮产生了离心力C.带的弹性与紧边和松边存在拉力差 D.带传递的中心距大解析：16.带传动
18、不能保证准确的传动比，其原因是_。（分数：1.00）A.带容易变形和磨损B.带在带轮上出现打滑C.带传动工作时发生弹性滑动 D.带的弹性变形不符合胡克定律解析：17.同步带传动是靠带齿与轮齿间的_来传递运动和动力的。（分数：1.00）A.摩擦力B.压紧力C.啮合力 D.楔紧力解析：18.与 V 带传动相比较，同步带传动的突出优点是_。（分数：1.00）A.传递功率大B.传动比准确 C.传动效率高D.带的制造成本低解析：19.带轮是采用轮辐式、腹板式或实心式，主要取决于_。（分数：1.00）A.带的横截面尺寸B.传递的功率C.带轮的线速度D.带轮的直径 解析：20.当摩擦系数与初拉力一定时，则带
19、传动在打滑前所能传递的最大有效拉力随的增大而增大。（分数：1.00）A.带轮的宽度B.小带轮上的包角 C.大带轮上的包角D.带的线速度解析：21.与带传动相比较，链传动的优点是_。（分数：1.00）A.工作平稳，无噪声B.寿命长 C.制造费用低D.能保持准确的瞬时传动比解析：22.链条在小链轮上的包角，一般应大于_。（分数：1.00）A.90B.120 C.150D.180解析：23.链传动作用在轴和轴承上的载荷比带传动要小，这主要是因为_。（分数：1.00）A.链传动只用来传递较小功率B.链速较高，在传递相同功率时，圆周力小C.链传动是啮合传动，无须大的张紧力 D.链的质量大，离心力大解析：
20、24.与齿轮传动相比较，链传动的优点是_。（分数：1.00）A.传动效率高B.工作平稳，无噪声C.承载能力大D.能传递的中心距大 解析：25.套筒滚子链中，滚子的作用是_。（分数：1.00）A.缓冲吸振B.减轻套筒与轮齿间的摩擦与磨损 C.提高链的承载能力D.保证链条与轮齿间的良好啮合解析：26.在一定转速下，要减轻链传动的运动不均匀和动载荷，应_。（分数：1.00）A.增大链节距和链轮齿数B.减小链节距和链轮齿数C.增大链节距，减小链轮齿数D.减小链节距，增大链轮齿数 解析：27.为了限制链传动的动载荷，在链节距和小链轮齿数一定时，应限制_。（分数：1.00）A.小链轮的转速 B.传递的功率
21、C.传动比D.传递的圆周力解析：28.链轮毛坯是采用铸铁还是采用钢来制造，主要取决于_。（分数：1.00）A.传递的功率B.传递的圆周力C.链轮的转速D.链条的线速度 解析：29.链传动在工作中，链板受到的应力属于_。（分数：1.00）A.静应力B.对称循环变应力C.脉冲循环变应力D.非对称循环变应力 解析：30.大链轮的齿数不能取得过大的原因是_。（分数：1.00）A.齿数越大，链条的磨损就越大B.齿数越大，链传动的动载荷与冲击就越大C.齿数越大，链传动的噪声就越大D.齿数越大，链条磨损后，越容易发生“脱链现象” 解析：31.链传动中心距过小的缺点是_。（分数：1.00）A.链条工作时易颤动
22、，运动不平稳B.链条运动不均匀性和冲击作用增强C.小链轮上的包角小，链条磨损快 D.容易发生“脱链现象”解析：32.两轮轴线不在同一水平面的链传动，链条的紧边应布置在上面，松边应布置在下面，这样可以使_。（分数：1.00）A.链条平稳工作，降低运行噪声B.松边下垂量增大后不致与链轮卡死 C.链条的磨损减小D.链传动达到自动张紧的目的解析：33.链条由于静强度不够而被拉断的现象，多发生在_情况下。（分数：1.00）A.低速重载 B.高速重载C.高速轻载D.低速轻载解析：34.链条在小链轮上包角过小的缺点是_。（分数：1.00）A.链条易从链轮上滑落B.链条易被拉断，承载能力低C.同时啮合的齿数少
23、，链条和轮齿的磨损快 D.传动的不均匀性增大解析：35.链条的节数宜采用_。（分数：1.00）A.奇数B.偶数 C.5 的倍数D.10 的倍数解析：36.链传动张紧的目的是_。（分数：1.00）A.使链条产生初拉力，以使链传动能传递运动和功率B.使链条与轮齿之间产生摩擦力，以使链传动能传递运动和功率C.避免链条垂度过大时产生啮合不良 D.避免打滑解析：二、分析计算题(总题数：8，分数：64.00)37.在下图中，标出未注明的蜗杆(或蜗轮)的螺旋线旋向及蜗杆或蜗轮的转向，并绘出蜗杆或蜗轮啮合点作用力的方向(用三个分力表示)。 （分数：8.00）_正确答案：()解析：解题要点 ： 解答见下图解。
24、38.如下图所示为两级蜗杆减速器，蜗轮 4 为右旋，逆时针方向转动(n 4 )，要求作用在轴上的蜗杆 3与蜗轮 2 的轴向力方向相反。试求： （分数：8.00）_正确答案：()解析：解题要点 ： 解答见下图解。 39.一单级普通圆柱蜗杆减速器，传递功率 P=7.5kW，传动效率为 =0.82，散热面积 A=1.2m 2 ，散热系数 s =8.15W/m 2 ，环境温度 t 0 =20。该减速器能否连续工作? （分数：8.00）_正确答案：()解析：解题要点 ： 蜗杆减速器在既定工作条件下的油温 40.已知一单级普通圆柱蜗杆传动，蜗杆的转速 n 1 =1440r/min，传动比 i=24，z 1
25、 =2，m=10mm，q=8，蜗杆材料为 45 钢，表面淬火，硬度为 50HRC，蜗轮材料为铸铜 ZCuSn10Pb1，砂模铸造，并查得 N=10 7 时蜗轮材料的基本许用接触应力 “ HP =200MPa。若工作条件为单向运转，载荷平稳，载荷系数 K A =1.05，每天工作 8h，每年工作 300d，工作寿命为 10y。试求蜗杆轴输入的最大功率。 提示：接触疲劳强度计算式为 并已知： （分数：8.00）_正确答案：()解析：解题要点 ： (1)由提示给出的接触疲劳强度式求 T 2 ： (2)确定上式中各计算参数： n 2 =n 1 /i=1440/24r/min=60r/min d 1 =
26、mq=108mm=80mm 应力循环次数 N=60n 2 l n =6060830010=8.6410 7 则寿命系数 蜗轮的许用接触应力 HP =Z N “ HP =0.698200MPa=139.6MPa (3)确定蜗杆轴输入的最大功率 蜗杆传动总效率 取中间值 =0.8783。 蜗杆轴输入的最大转矩 蜗杆轴输入的最大功率 41.如下图所示为一标准蜗杆传动，蜗杆主动，转矩 T 1 =25000Nmm，模数 m=4mm，压力角 =20，头数 z 1 =2，直径系数 q=10，蜗轮齿数 z 2 =54，传动的啮合效率 =0.75。试确定： （分数：8.00）_正确答案：()解析：解题要点 ：
27、42.如下图所示为由电动机驱动的普通蜗杆传动。已知：模数 m=8mm，d 1 =80mm，z 1 =1，z 2 =40，蜗轮输出转矩 ，n 1 =960r/min，蜗杆材料为 45 钢，表面淬火，硬度为 50HRC，蜗轮材料为铸铜ZCuSn10Pb1，金属模铸造，传动润滑良好，每日双班制工作，一对轴承的效率 3 =0.99，搅油损耗的效率 2 =0.99。试求： （分数：8.00）_正确答案：()解析：解题要点 ： (1)蜗杆的转向、蜗轮轮齿的旋向及作用于蜗杆、蜗轮上诸力的方向均示于上图解中。 (2)蜗杆传动的啮合效率及总效率。 蜗杆直径系数为 q=d 1 /m=80/8=10 蜗杆导程角为
28、传动的啮合效率为 蜗杆传动的总效率为 (3)蜗杆和蜗轮啮合点上的各力。 由已知条件可求得 d 2 =mz 2 =840mm=320mm i=z 2 /z 1 =40/1=40 因 T“ 2 =1.6110 6 Nmm 系蜗轮轴输出转矩，因此，蜗轮转矩 T 2 和蜗杆转矩 T 1 分别为 啮合点上各作用力的大小为 F r2 =F r1 =F t2 tan=10269tan20N=3737.6N (4)该蜗杆传动的功率损耗 P： 该蜗杆传动的输出功率为 该蜗杆传动的输入功率为 43.一普通闭式蜗杆传动，蜗杆主动，输入转矩 T 1 =113000Nmm，蜗杆转速 n 1 =1460r/min，m=5
29、mm，q=10，z 1 =3，z 2 =60。蜗杆材料为 45 钢，表面淬火，硬度45HRC，蜗轮材料为铸铜 ZCuSn10Pb1，离心铸造。并已知 =1826“6“， v =120“。试求： (1)啮合效率和传动效率； (2)啮合中各力的大小； (3)功率损耗。 （分数：8.00）_正确答案：()解析：解题要点 ： (1)计算啮合效率 1 。 (2)计算传动效率 。 (3)计算啮合时的各分力。 计算转矩 T 2 计算各分力 F r1 =F r2 F t2 tan=11111.7tan20N=4044N (4)计算功率损耗： 计算蜗杆的输入功率 P 1 计算蜗轮的输出功率 P 2 如下图所示为
30、某手动简易起重设备，按图示方向转动蜗杆，提升重物 W。试求： （分数：8.01）(1).蜗杆与蜗轮螺旋线方向；（分数：2.67）_正确答案：()解析：解题要点 ： (2).在图上标出啮合点所受诸力的方向；（分数：2.67）_正确答案：()解析：啮合点所受各力 F r1 、F t1 、F a1 及 F r2 、F t2 、F a2 均示于上图解中。(3).若蜗杆自锁，反转手柄使重物下降，求蜗轮上作用力方向的变化。（分数：2.67）_正确答案：()解析：反转手柄使重物下降时，蜗轮上所受的 F r2 不变，仍指向蜗轮轮心；但 F t2 与原来方向相反(即向左)推动蜗轮逆时针转动；F a2 与原方向相反，变为指向纸面(即
