上海大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)(一)試題A及答案200703要點(diǎn)

1、上海大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì) ( 一) 試題 a及答案 200703 要點(diǎn)1 / 4 第 1 成上海大學(xué)2006 2007 學(xué)年冬 季學(xué)期試卷績課程名：機(jī)械設(shè)計(jì)（一）課程號： 09325009 學(xué)分：3 應(yīng)試人聲明：我保證遵守上海大學(xué)學(xué)生手冊中的上海大學(xué)考場規(guī)則，如有考試違紀(jì)、作弊行為，愿意接受上海大學(xué)學(xué)生考試違紀(jì)、作弊行為界定及處分規(guī)定的紀(jì)律處分。應(yīng)試人應(yīng)試人學(xué)號應(yīng)試人所在院系題號一二三四五六七八九得分一、是非題：（ 10 分，每題 1 分）1. 變應(yīng)力是由變載荷產(chǎn)生，也可能由靜載荷產(chǎn)生。（ ）2. 零件的截面形狀必然，當(dāng)截面尺寸增大時(shí)，其疲倦極限值將隨之增大。（ ）3. 兩零件的資料和幾何尺寸都不一樣

2、樣，以曲面接觸受載時(shí)，兩者的接觸應(yīng)力值不相等。（ ）4. 鍵的截面尺寸 b h 是按軸的直徑 d 由標(biāo)準(zhǔn)中選定的。( ) 5. 由于載荷較大需要用兩個(gè)平鍵時(shí)，它們應(yīng)部署在同一母線上( ) 6.在漸開線圓柱齒輪傳動(dòng)中，相嚙合的大小齒輪工作載荷相同，所以兩者的齒根波折應(yīng)力以及齒面接觸應(yīng)力也分別相等。( ) 7. 由于錐齒輪的幾何尺寸是以大端為標(biāo)準(zhǔn)的，所以，受力解析也在大端進(jìn)步行。（）8. 只要正確設(shè)計(jì)，帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)是完好可以防范的（ ）9. 在相同的初拉力作用下， v 帶的傳動(dòng)能力高于平帶的傳動(dòng)能力（ ）10. 一般螺紋用于聯(lián)接時(shí)，一般多用粗牙螺紋。（ ）二、選擇題空題（10 分，每空1 分）

3、1.大多數(shù)通用零件及專用零件的無效都是由_b_ 引起的。a. 低周疲倦b. 高周疲倦c.應(yīng)變疲倦d.塑性變形2. 影響零件疲倦強(qiáng)度的綜合影響系數(shù)k與_ d_ 等因素有關(guān)。a. 零件的應(yīng)力循環(huán)特點(diǎn)和載荷狀態(tài)b.零件的應(yīng)力集中、工作溫度、熱辦理c. 零件的資料、表面質(zhì)量、過載 d. 零件的尺寸、幾何形狀變化、加工質(zhì)量及增強(qiáng)因素頁( 共 5 頁) 3齒輪傳動(dòng)中將輪齒加工成鼓形齒的目的是為了_ b_ 。a 減小動(dòng)載系數(shù)；b 減小齒向載荷分布系數(shù)；c減小齒間載荷分配系統(tǒng)；d 減小使用系數(shù)。4開式齒輪傳動(dòng)中輪齒的主要無效形式是_ c_ 。a 點(diǎn)蝕和波折疲倦折斷；b 膠合和齒面塑性變形； c波折疲倦折斷和磨

4、粒磨損；d 膠合和點(diǎn)蝕。5選擇齒輪的結(jié)構(gòu)形式和毛坯獲得的方法與_ b_ 有關(guān)。a 齒圈寬度；b 齒輪直徑；c齒輪在軸上的地址；d 齒輪的精度。6一對標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒輪傳動(dòng)，已知齒數(shù)z1=30， z2=75 ，它們的齒形系數(shù)的關(guān)系是 _ b_ 。a y fa1y fa2；c y fa1=y fa2；d條件不足，無法判斷。7 v 帶的楔角是b 。a ）32 b） 40c）36d ）388. 被聯(lián)接件受橫向外力作用時(shí)，如采用一般螺栓聯(lián)接，則螺栓可能的無效形式為（d ）。a 剪切或擠壓破壞b 拉斷c扭轉(zhuǎn)破壞 d拉、扭斷裂9帶在減速傳動(dòng)工作時(shí)（小帶輪主動(dòng)），最大應(yīng)力發(fā)生在_a_。 a. 帶繞上小帶輪處b.帶走

5、開小帶輪處c.帶繞上大帶輪處d.帶走開大帶輪處10在受軸向變載荷的緊螺栓聯(lián)接中，已知預(yù)緊力為8000n ，軸向外載荷最小值為0，最大值為4000n ，假定螺栓和被聯(lián)接件的剛度cm=c b=1。則在最大工作載荷下，被聯(lián)接件的節(jié)余預(yù)緊力為（c ） n。a 2000 b 4000 c 6000 d 8000 上海大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì) ( 一) 試題 a及答案 200703 要點(diǎn)2 / 4 第 2 頁( 共 5 頁) 三、簡答題（26 分，）3. 圖示三種一般螺栓聯(lián)接，其中單個(gè)螺栓所能承受的總拉力f 2最大為 4000n，接合1、單向穏定變應(yīng)力r=c 時(shí)零件的疲倦強(qiáng)度計(jì)算公式sca= 1 ，試解析該式分子 -

6、1 面間的摩擦系數(shù) f=0.3 ，防滑系數(shù) ks=1.2 ，每組螺栓數(shù)目為2 個(gè)。若已知工作拉力f 與節(jié)余預(yù)緊力 f1的關(guān)系為 f1=1.5 f ，設(shè)三種螺栓聯(lián)接的預(yù)緊力相同。分別計(jì)算三種k a m 的含義和分母k a m的含義。 (6 分 ) 聯(lián)接方式所能承受的最大外載荷。（已知c m 0.7 ,c 、c 分別為螺栓和被聯(lián)接件c m cb b m 答：分子 -1 的含義是對稱循環(huán)變應(yīng)力疲倦強(qiáng)度極限。(2 分) 分母 k a m的含義是把 m0、a0 的工作應(yīng)力，轉(zhuǎn)變?yōu)樵趶?qiáng)度上擁有等效影響的剛度， b 中的螺栓組承受轉(zhuǎn)矩，螺栓間距200mm）(14 分) 的對稱循環(huán)變應(yīng)力(4 分 ) 2、在進(jìn)

7、行齒輪強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，為什么要引入載荷系數(shù)k ？載荷系數(shù) k 由哪幾部分組成？(8 分) 答：在實(shí)質(zhì)傳動(dòng)中，由于原動(dòng)機(jī)及工作機(jī)性能的影響，以及齒輪的制造誤差，特別是基節(jié)誤差和齒形誤差的影響，會(huì)使法向載荷增大。(2 分) 其他，在同時(shí)嚙合的齒對間，載荷的分配其實(shí)不是平均的，即使在一對齒上，載荷也不可以能沿接觸線平均分布。(2 分) 所以，在進(jìn)行齒輪強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，要引入載荷系數(shù)k 載荷系數(shù)k 由使用系數(shù)k a，動(dòng)載系數(shù)k v，齒間載荷分配系數(shù)k及齒向載荷分配系數(shù)k等四部分組成。 (4 分 ) 3、螺紋防松的根本問題是什么？螺紋聯(lián)接的常用防松方法有那些？(6 分 ) 答：螺紋防松的根本問題在于防范螺旋副在

8、受載時(shí)發(fā)生相對轉(zhuǎn)動(dòng)。(3 分 ) 螺紋聯(lián)接的常用防松方法有：摩擦防松、機(jī)械防松和破壞螺旋副運(yùn)動(dòng)關(guān)系防松等。(3 分) 4、花鍵聯(lián)接和平鍵聯(lián)接對照，有那些優(yōu)缺點(diǎn)？(6 分 ) 答： 1），由于在軸上與轂上直接而平均地制出很多的齒與槽，故連接受力較為平均2）因槽較較淺，軸與轂的強(qiáng)度削弱較少；3），齒數(shù)很多，總接觸面積較大，所以可承受較大的載荷；4）軸上零件與軸的對中性好；5），導(dǎo)向性好；6）可用磨削的方法提高加工精度及連接質(zhì)量。缺點(diǎn)：有時(shí)需要用特地設(shè)備加工，成本較高。解(c)圖 : f2=f1+f=2.5f (2 分) f=4000/2.5=1600n (1 分) f =2f=3200n (1 分

9、) f0 f1 c m f 1.5f 0.7f 3520 n (1 分) c m c b (a) 圖：ff0zi k s f (2 分) f=ff 0zi/k s = 0.3 3520 2 1/1.2=1760n (2 分) (b) 圖： ff 0zir/ks t (3 分) t ff 0zir/k s t=2 0.3 3520 100/1.2=176000n mm (2 分) 補(bǔ)充：當(dāng)不要求“ 三種螺栓聯(lián)接的預(yù)緊力相同”時(shí)，求解以下：(a) 圖：ff0zi ksf (2 分) f=ff 0zi/k s = 0.3 4000 2 1/1.2=2000n (2 分) (b) 圖： ff 0zir

10、/ks t (3 分) t ff 0zir/k s t=2 0.3 4000 100/1.2=200000n mm (2 分) (c) 圖 : f2 =f1+f=2.5f (2 分) f=4000/2.5=1600n (2 分) f =2f=3200n (1 分) 上海大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì) ( 一) 試題 a及答案 200703 要點(diǎn)3 / 4 第 3 四、計(jì)算題： (54 分) 1.已知： v 帶傳動(dòng)的功率 p=10kw ，小帶輪的轉(zhuǎn)速 n1=1000r/min, 小帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd1= 50mm, 平均傳動(dòng)比 i=2, 滑動(dòng)率 =0.01 ， 試求 : 1）小、大帶輪的線速度v1和 v2 2）

11、大帶輪的基準(zhǔn)直徑dd2 3）中間心距a=280mm 時(shí)，求小帶輪的包角 1（ 10 分）解：1)v dd1n1 3.1416 50 1000 2.618m/ s 1 1000 60 1000 60 v2(1 )v1(1 0.01) 2.6182.592m/ s 2)dd2dd1 (1 )i 50(1 0.01) 299mm 3) 1 180 (d d 2 d ) 57.3 180 (99 50) 57.3 169.973 d 1 280 a v1 (2 分) v2 (2 分) d d2 (2 分) 1 (4 分) 頁(共 5頁) 2 、已知資料的力學(xué)性能為 s=540mpa, -1=360mp

12、a. =0.2, 波折疲倦極限的綜合影響系數(shù)k =1.5 。零件上最大工作應(yīng)力 =180mpa, 最小工作應(yīng)力min =100mpa, 應(yīng)力變化規(guī)律為 r=c, 求解該零max 件的計(jì)算安全系數(shù)。(14 分) 解： = 2 1 0 2360 0 =0.2 (2 分) 0 0 1.2 0 =720 0 =600 (2 分) a : (0,360), d : (300,300), c: 360 d: (300,200)(4 分 ) (540,0), a : (0, ), 1 1.5 m= (2 分 ) (max+min )=140 2 a= 1 (2 分 ) (max- min)=40 2 m 點(diǎn)

13、位于 ogc 地域內(nèi)，在 r=c 條件下，極限應(yīng)力為信服極限 s，故只要作靜強(qiáng)度計(jì)算，sca= s = 540 (2 分) =3 a m 180 上海大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)( 一) 試題 a及答案 200703 要點(diǎn)4 / 4 第 4 頁 ( 共 5 頁 ) 4以下列圖齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)中， z1、z2為圓錐直齒輪， z3、z4為斜齒圓柱齒輪。已知 n1=100r/min ，z1=30 ，由已知條件得：fa3 ft 3 tan 3 2t3tan 3 2t3 tan 3 fa 2(2 分 ) z2=60， p1=2kw ，fa 2 =2472n ，斜齒圓柱齒輪z3=20 ，mn3 4mm 。若不計(jì)各種耗費(fèi)，并使中間軸d 3 mn3 z3 cos 3 ii 上的軸向力為零。試：2t3 2 3.82 105 （1）求各軸的轉(zhuǎn)向（標(biāo)在圖上）；所以有：sin 3 sin 3 2472 (1 分) mn3 z3 4 20 （2）確定 z3、 z4的旋向，并計(jì)算相應(yīng)的斜齒圓柱齒輪螺旋角 3 的大小；2472 4 20 （3）畫出各齒輪的各分力方向。(16 分) ， sin 3 ，故3 150。(1 分) 2 3.82 10 5 （ 3）各分力方向的確定如解圖所示。(6 分 ) 解：（ 1）各