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1、姓名 學(xué)號 學(xué)院 專業(yè) 座位號 ( 密 封 線 內(nèi) 不 答 題 )密封線線_ _ 誠信應(yīng)考,考試作弊將帶來嚴(yán)重后果! 華南理工大學(xué)期末考試2010機(jī)械設(shè)計試卷(A)注意事項:1. 考前請將密封線內(nèi)填寫清楚; 2. 所有答案請直接答在試卷上; 3考試形式:閉卷; 4. 本試卷共四大題,滿分100分,考試時間120分鐘。題 號一二三四總分得 分評卷人一、 說明零件標(biāo)記的正確含義或給出正確標(biāo)注(每題1分,共10分)(1) 螺栓 M16100 GB/T 5781-2000(2) 鍵 1025 GB/T 1096-2003(3) 銷 10100 GB/T 117-2000(4) A1000 GB/T 1
2、1544-1997(5) SPB 2240 GB/T 11544-1997(6) 08A-1-87 GB/T1243-1997(7) 內(nèi)徑為40mm,03尺寸系列的深溝球軸承,0級公差,正常結(jié)構(gòu),0組游隙。(8) 內(nèi)徑為35mm,19尺寸系列的角接觸球軸承,5級公差,接觸角為40,0組游隙。(9) 內(nèi)徑為120mm,32尺寸系列的調(diào)心滾子軸承,0級公差,正常結(jié)構(gòu),2組游隙。(10) YL6聯(lián)軸器 GB/T 5843-2003二、 非標(biāo)準(zhǔn)件簡答題與填空題(每題2.5分,共10分)(1) 電動機(jī)通過三套減速裝置驅(qū)動運(yùn)輸帶,三套減速裝置為:圓柱齒輪減速器、套筒滾子鏈傳動和V帶傳動,其排列次序應(yīng)如何?
3、為什么?(2) 鏈輪齒形的設(shè)計應(yīng)保證:盡量減少鏈節(jié)與鏈輪嚙合時的_;有一定能力適應(yīng)鏈條因_而導(dǎo)致的節(jié)距增長;方便_。(3) 蝸桿傳動特點是:能實現(xiàn)大的傳動比,_,_,_,具有_,但由于在嚙合齒面間產(chǎn)生很大的相對滑動速度,_,_,且常需耗用_,故不適用于_和_工作的傳動。(4) 按其滑動表面間潤滑狀態(tài)的不同,可分為_,_和_。三、 設(shè)計計算題(1)一壓力容器的螺栓組連接如下圖所示。已知容器的工作壓力p=12MPa,容器內(nèi)徑 D=78mm,螺栓數(shù)目z=6,采用橡膠墊片。試確定螺栓直徑的最小值。已知參數(shù)與公式:1)剩余預(yù)緊力F”=1.6F,F(xiàn)為工作拉力;2)連接件與被連接件剛度系數(shù):C 1/(C 1
4、C 2)= 0.9,C2/(C1C2)=0.1;3)預(yù)緊力;4)s=230.77MPa。(15分)三(1)題圖(2)一二級斜齒圓柱齒輪傳動中,齒輪4轉(zhuǎn)動方向如下圖所示,已知軸為輸入軸,齒輪4為右旋齒。為使中間軸所受的軸向力抵消一部分,試在圖中標(biāo)出:(1)各輪的輪齒旋向;(2)各輪軸向力Fa1、Fa2、Fa3、Fa4的方向。(10分)三(2)題圖(3)一傳動裝置,采用一對角接觸球軸承,并暫定軸承型號為7307AC,其額定動載荷為C=32800 N。已知軸承載荷R1=1200 N,R2=2050 N,F(xiàn)A=880 N,轉(zhuǎn)速n=5000 r/min,運(yùn)轉(zhuǎn)中受中等沖擊,預(yù)期壽命Lh=2000 h,試通
5、過計算判斷所選軸承型號是否恰當(dāng)?已知參數(shù):1)70000AC型軸承e=0.68;2)內(nèi)部軸向力S=0.7R;3)A/Re時,X=0.41、Y=0.87;3)軸承的溫度系數(shù)fT=1;軸承的載荷系數(shù)fF=1.5。(20分)三(3)題圖四、 其他設(shè)計問題(1)寫出形成流體動壓潤滑的3個必要條件,并判斷下圖中哪些可以形成流體動壓潤滑。(10分)題四(1)圖(2)試?yán)L出帶傳動應(yīng)力分布圖,說明各種應(yīng)力變化情況,并指出最大應(yīng)力的位置和最小應(yīng)力的區(qū)間。(10分)(3)寫出3種螺紋摩擦防松的方式。(5分)(4)在圖下的錯誤分析行中,按編號指出箱體軸承座部位的設(shè)計錯誤,在正確圖例中簡單并繪制正確結(jié)構(gòu)。(10分)錯
6、誤圖例錯誤分析錯誤編號說 明12345正確圖例2010機(jī)械設(shè)計試題(A)五、 說明零件標(biāo)記的正確含義或給出正確標(biāo)注(每題1分,共10分)(11) 螺栓 M16100 GB/T 5781-2000答:公稱直徑16mm,長100mm全螺紋六角頭螺栓標(biāo)記為:(12) 鍵 1025 GB/T 1096-2003答:圓頭普通平鍵(A 型),b=10mm,h=8mm,l=25mm (13) 銷 10100 GB/T 117-2000答:直徑為10 mm,長為100 mm,材料為35號鋼,熱處理硬度為HRC2838,不經(jīng)表面處理的圓錐銷:(14) A1000 GB/T 11544-1997答:基準(zhǔn)長度為10
7、00 mm的普通A型V帶:(15) SPB 2240 GB/T 11544-1997答:基準(zhǔn)長度為2240 mm的SPB型窄V帶:(16) 08A187 GB/T12431997答:A系列、節(jié)距12.7mm、單排、87節(jié)的滾子鏈:(17) 內(nèi)徑為40mm,03尺寸系列的深溝球軸承,0級公差,正常結(jié)構(gòu),0組游隙。答:6308(18) 內(nèi)徑為35mm,19尺寸系列的角接觸球軸承,5級公差,接觸角為40,0組游隙。答:71907B/P5(19) 內(nèi)徑為120mm,32尺寸系列的調(diào)心滾子軸承,0級公差,正常結(jié)構(gòu),2組游隙。23224/C2(20) YL6聯(lián)軸器 GB/T 5843-2003答:主動端為
8、J型軸孔,A型鍵槽,d=30 mm,L=60 mm;從動端為J1型軸孔,B型鍵槽,d=28 mm,L=44 mm 的凸緣聯(lián)軸器六、 非標(biāo)準(zhǔn)件簡答題與填空題(每題2.5分,共10分)(5) 電動機(jī)通過三套減速裝置驅(qū)動運(yùn)輸帶,三套減速裝置為:圓柱齒輪減速器、套筒滾子鏈傳動和V帶傳動,其排列次序應(yīng)如何?為什么?答:V帶傳動-齒輪傳動-鏈傳動。帶傳動吸振、平穩(wěn),放在初始端;齒輪傳動準(zhǔn)確,放在中間;鏈傳動瞬時傳動比不準(zhǔn),容易振動,放在最后端。(6) 鏈輪齒形的設(shè)計應(yīng)保證:盡量減少鏈節(jié)與鏈輪嚙合時的沖擊和接觸應(yīng)力;有一定能力適應(yīng)鏈條因磨損而導(dǎo)致的節(jié)距增長;方便加工制造和安裝。(7) 蝸桿傳動特點是:能實現(xiàn)
9、大的傳動比,結(jié)構(gòu)緊湊,傳動平穩(wěn),噪聲低,具有自鎖性,但由于在嚙合齒面間產(chǎn)生很大的相對滑動速度,摩擦發(fā)熱大,傳動效率低,且常需耗用有色金屬,故不適用于大功率和長期連續(xù)工作的傳動。(8) 按其滑動表面間潤滑狀態(tài)的不同,可分為液體潤滑軸承,不完全液體潤滑軸承和無潤滑軸承。七、 設(shè)計計算題(1)一壓力容器的螺栓組連接如下圖所示。已知容器的工作壓力p=12MPa,容器內(nèi)徑 D=78mm,螺栓數(shù)目z=6,采用橡膠墊片。試確定螺栓直徑的最小值。已知參數(shù)與公式:1)剩余預(yù)緊力F”=1.6F,F(xiàn)為工作拉力;2)連接件與被連接件剛度系數(shù):C 1/(C 1C 2)= 0.9,C2/(C1C2)=0.1;3)預(yù)緊力;
10、4)s=230.77MPa。(15分)三(1)題圖解: 1)求每個螺栓所受的工作拉力F N2)按緊密性要求選取剩余預(yù)緊力F”F”=1.6F=1.69556=15291 N3)求應(yīng)施加在每個螺栓上的預(yù)緊力F N4)求單個螺栓所受的總拉力F0 N5)確定螺栓直徑mmM16。解畢。(2)一二級斜齒圓柱齒輪傳動中,齒輪4轉(zhuǎn)動方向如下圖所示,已知軸為輸入軸,齒輪4為右旋齒。為使中間軸所受的軸向力抵消一部分,試在圖中標(biāo)出:(1)各輪的輪齒旋向;(2)各輪軸向力Fa1、Fa2、Fa3、Fa4的方向。(10分)三(2)題圖答:見圖(3)一傳動裝置,采用一對角接觸球軸承,并暫定軸承型號為7307AC,其額定動載
11、荷為C=32800 N。已知軸承載荷R1=1200 N,R2=2050 N,F(xiàn)A=880 N,轉(zhuǎn)速n=5000 r/min,運(yùn)轉(zhuǎn)中受中等沖擊,預(yù)期壽命Lh=2000 h,試通過計算判斷所選軸承型號是否恰當(dāng)?已知參數(shù):1)70000AC型軸承e=0.68;2)內(nèi)部軸向力S=0.7A;3)A/Re時,X=0.41、Y=0.87;3)軸承的溫度系數(shù)fT=1;軸承的載荷系數(shù)fF=1.5。(20分)三(3)題圖 解:(1)先計算軸承1、2的軸向力A1、A2(參見圖18-6b)因為所以而 (2)計算軸承1、2的當(dāng)量動載荷可得X1=0.41、Y1=0.87;X2=0.41、Y2=0.87。故徑向當(dāng)量動載荷為
12、 (3)計算所需的徑向額定動載荷C因兩端選擇同樣尺寸的軸承,而P2P1,故應(yīng)以軸承2的徑向當(dāng)量動載荷P2為計算依據(jù)。按式:C故所選7307AC軸承合適。八、 其他設(shè)計問題(1)寫出形成流體動壓潤滑的3個必要條件,并判斷下圖中哪些可以形成流體動壓潤滑。(10分)題四(1)圖答:(1)兩摩擦表面必須有一定的相對滑動速度;(2)充分供應(yīng)具有適當(dāng)粘度的潤滑油;(3)相對運(yùn)動的兩表面應(yīng)當(dāng)形成收斂的楔形間隙,即使?jié)櫥陀纱罂诹魅?、小口流出。a、d。(2)試?yán)L出帶傳動應(yīng)力分布圖,說明各種應(yīng)力變化情況,并指出最大應(yīng)力的位置和最小應(yīng)力的區(qū)間。(10分)答:(3)寫出3種螺紋摩擦防松的方式。(5分)(4)在圖下的
13、錯誤分析行中,按編號指出箱體軸承座部位的設(shè)計錯誤,在正確圖例中簡單并繪制正確結(jié)構(gòu)。(10分)錯誤圖例錯誤分析錯誤編號說 明12345正確圖例答:錯誤分析錯誤編號說 明1普通螺栓連接時應(yīng)留有間隙2軸承座及加強(qiáng)肋設(shè)計未考慮拔模斜度3軸承蓋螺釘不能設(shè)計在剖分面上4螺母支承面處應(yīng)設(shè)加工凸臺或魚眼坑5螺栓連接應(yīng)考慮防松,加墊片正確圖例2010機(jī)械設(shè)計試題(A)九、 說明零件標(biāo)記的正確含義或給出正確標(biāo)注(每題1分,共10分)(21) 螺栓 M16100 GB/T 5781-2000答:公稱直徑16mm,長100mm全螺紋六角頭螺栓標(biāo)記為:(22) 鍵 1025 GB/T 1096-2003答:圓頭普通平鍵
14、(A 型),b=10mm,h=8mm,l=25mm (23) 銷 10100 GB/T 117-2000答:直徑為10 mm,長為100 mm,材料為35號鋼,熱處理硬度為HRC2838,不經(jīng)表面處理的圓錐銷:(24) A1000 GB/T 11544-1997答:基準(zhǔn)長度為1000 mm的普通A型V帶:(25) SPB 2240 GB/T 11544-1997答:基準(zhǔn)長度為2240 mm的SPB型窄V帶:(26) 08A187 GB/T12431997答:A系列、節(jié)距12.7mm、單排、87節(jié)的滾子鏈:(27) 內(nèi)徑為40mm,03尺寸系列的深溝球軸承,0級公差,正常結(jié)構(gòu),0組游隙。答:63
15、08(28) 內(nèi)徑為35mm,19尺寸系列的角接觸球軸承,5級公差,接觸角為40,0組游隙。答:71907B/P5(29) 內(nèi)徑為120mm,32尺寸系列的調(diào)心滾子軸承,0級公差,正常結(jié)構(gòu),2組游隙。23224/C2(30) YL6聯(lián)軸器 GB/T 5843-2003答:主動端為J型軸孔,A型鍵槽,d=30 mm,L=60 mm;從動端為J1型軸孔,B型鍵槽,d=28 mm,L=44 mm 的凸緣聯(lián)軸器十、 非標(biāo)準(zhǔn)件簡答題與填空題(每題2.5分,共10分)(9) 電動機(jī)通過三套減速裝置驅(qū)動運(yùn)輸帶,三套減速裝置為:圓柱齒輪減速器、套筒滾子鏈傳動和V帶傳動,其排列次序應(yīng)如何?為什么?答:V帶傳動-
16、齒輪傳動-鏈傳動。帶傳動吸振、平穩(wěn),放在初始端;齒輪傳動準(zhǔn)確,放在中間;鏈傳動瞬時傳動比不準(zhǔn),容易振動,放在最后端。(10) 鏈輪齒形的設(shè)計應(yīng)保證:盡量減少鏈節(jié)與鏈輪嚙合時的沖擊和接觸應(yīng)力;有一定能力適應(yīng)鏈條因磨損而導(dǎo)致的節(jié)距增長;方便加工制造和安裝。(11) 蝸桿傳動特點是:能實現(xiàn)大的傳動比,結(jié)構(gòu)緊湊,傳動平穩(wěn),噪聲低,具有自鎖性,但由于在嚙合齒面間產(chǎn)生很大的相對滑動速度,摩擦發(fā)熱大,傳動效率低,且常需耗用有色金屬,故不適用于大功率和長期連續(xù)工作的傳動。(12) 按其滑動表面間潤滑狀態(tài)的不同,可分為液體潤滑軸承,不完全液體潤滑軸承和無潤滑軸承。十一、 設(shè)計計算題(1)一壓力容器的螺栓組連接如
17、下圖所示。已知容器的工作壓力p=12MPa,容器內(nèi)徑 D=78mm,螺栓數(shù)目z=6,采用橡膠墊片。試確定螺栓直徑的最小值。已知參數(shù)與公式:1)剩余預(yù)緊力F”=1.6F,F(xiàn)為工作拉力;2)連接件與被連接件剛度系數(shù):C 1/(C 1C 2)= 0.9,C2/(C1C2)=0.1;3)預(yù)緊力;4)s=230.77MPa。(15分)三(1)題圖解: 1)求每個螺栓所受的工作拉力F N2)按緊密性要求選取剩余預(yù)緊力F”F”=1.6F=1.69556=15291 N3)求應(yīng)施加在每個螺栓上的預(yù)緊力F N4)求單個螺栓所受的總拉力F0 N5)確定螺栓直徑mmM16。解畢。(2)一二級斜齒圓柱齒輪傳動中,齒輪
18、4轉(zhuǎn)動方向如下圖所示,已知軸為輸入軸,齒輪4為右旋齒。為使中間軸所受的軸向力抵消一部分,試在圖中標(biāo)出:(1)各輪的輪齒旋向;(2)各輪軸向力Fa1、Fa2、Fa3、Fa4的方向。(10分)三(2)題圖答:見圖(3)一傳動裝置,采用一對角接觸球軸承,并暫定軸承型號為7307AC,其額定動載荷為C=32800 N。已知軸承載荷R1=1200 N,R2=2050 N,F(xiàn)A=880 N,轉(zhuǎn)速n=5000 r/min,運(yùn)轉(zhuǎn)中受中等沖擊,預(yù)期壽命Lh=2000 h,試通過計算判斷所選軸承型號是否恰當(dāng)?已知參數(shù):1)70000AC型軸承e=0.68;2)內(nèi)部軸向力S=0.7A;3)A/Re時,X=0.41、Y=0.87;3
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