機(jī)械設(shè)計(jì)試卷及答案(重慶理工大學(xué))

1、重慶理工大學(xué)考試試卷學(xué)年第學(xué)期班級(jí) 學(xué)號(hào) 姓名 考試科目 機(jī)械設(shè)計(jì)a 卷 閉 卷 共 4 頁(yè)密封線學(xué)生答題不得超過(guò)此線題號(hào)一二三四五六總分總分人分?jǐn)?shù)一、選擇題（每小題1分，共10分）得分評(píng)卷人 已知某材料的對(duì)稱(chēng)循環(huán)應(yīng)力200MPa，材料常數(shù)0.3 ,則該材料的脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力0為：（ ）。A. 201.96 MPa B.307.69 MPa0.3=（2x200-307.69）/307.69 C.250 MPa D. 60 MPa為聯(lián)接承受橫向工作載荷的兩塊薄鋼板，一般宜采用（ ）聯(lián)接。A.普通螺栓 B.雙頭螺柱一端旋入金屬中，旋入后即不拆卸，另一端用于安裝螺母以固定其它零件。 C.螺釘 D. 緊定

2、螺釘用于表面硬度較低或不經(jīng)常拆卸的場(chǎng)合。3平鍵聯(lián)接中，鍵的剖面尺寸通常根據(jù) （）選擇。A. 軸的轉(zhuǎn)速 B. 軸的直徑 C. 軸的長(zhǎng)度 D. 輪轂的長(zhǎng)度4用（）來(lái)提高帶傳動(dòng)的傳遞功率是不合適的。A. 適當(dāng)增大軸的預(yù)緊力增大拉力 B. 增大軸間距增大包角 C. 增加帶輪表面粗糙度 D. 增大小帶輪基準(zhǔn)直徑增大包角5 p表示鏈傳動(dòng)的鏈條節(jié)距，z表示鏈輪齒數(shù)，在一定轉(zhuǎn)速下,要減輕鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)不均勻性和動(dòng)載荷,在選擇參數(shù)時(shí)應(yīng)（ ）。 A. 增大p和Z B. 增大p, 減小Z C. 減小p和Z D. 減小p, 增大Z6一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒輪傳動(dòng)，已知z1=20，z2=50,它們的齒形系數(shù)是YFa與Z成正比，和變

3、位系數(shù)X有關(guān)1YFa2，則它們的齒根彎曲應(yīng)力sF與YFa成正比與齒面接觸應(yīng)力sH與YFa無(wú)關(guān)的關(guān)系是：（ ）A. sF1sF2，sH1sH2 B. sF1sF2，sH1=sH2 C. sF1sF2，sH1=sH2 D. sF1sH2 7對(duì)閉式蝸桿傳動(dòng)進(jìn)行熱平衡計(jì)算，其目的是（ ）。A.防止?jié)櫥褪軣岷笸庖?，造成環(huán)境污染 B. 防止?jié)櫥蜏刂攸c(diǎn)：“油溫”過(guò)高使?jié)櫥瑮l件惡化C.防止蝸輪材料在高溫下機(jī)械性能性能下降 D. 防止蝸桿蝸輪發(fā)生熱變形后正確嚙合受到破壞8以下四種：A、N408/P5圓柱滾子軸承，有較大的徑向承受力，軸向不承受載荷。；B、51308推力球軸承，低速使用。；C、302061圓錐

4、滾子軸承，可同時(shí)承受大的徑向和橫向載荷。；D、7211C角接觸球軸承，可同時(shí)承受徑軸向載荷。軸承中，承受徑向載荷最大與承受軸向載荷最大的分別是（ ）。A（A和B） B. （B和C） C. （A和C ） D.（C和D）9下列聯(lián)軸器中，當(dāng)兩軸對(duì)中性要求較高，傳遞轉(zhuǎn)矩較大時(shí)，最好選用（ ）。A彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器轉(zhuǎn)矩大，對(duì)中性差。 B. 凸緣聯(lián)軸器用螺栓剛性連接，對(duì)中性高，剛性大，為剛性聯(lián)軸器，其余的均為柔性聯(lián)軸器。 C. 齒式聯(lián)軸器精度要求低，對(duì)中性差，安裝方便。 D.十字軸式萬(wàn)向聯(lián)軸器允許兩軸有夾角 10根據(jù)軸所承受的載荷來(lái)分類(lèi)，自行車(chē)的中軸屬于( )。A心軸只彎不扭 B. 轉(zhuǎn)軸彎扭 C. 傳動(dòng)軸只扭

5、不彎（或彎很小）二、填空題（每空1分，共10分）得分評(píng)卷人 1、三角形螺紋的牙型角一般為60，通常用來(lái)起到連接 作用；而矩形螺紋牙型角為0，通常用來(lái)起到 作用。2、代號(hào)為6218的滾動(dòng)軸承其類(lèi)型是 ；內(nèi)徑是 mm。3、計(jì)算齒輪強(qiáng)度用的載荷系數(shù)KKA KV K K，其中KV是考慮 影響的系數(shù)；而K是考慮 影響的系數(shù)。4、不完全液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承可靠的工作條件是 ， 如p為軸承工作壓力， v為滑動(dòng)速度，限制pv值的目的是 。5、在鍵聯(lián)接中，普通平鍵主要的失效形式是工作面 ；花鍵主要的失效形式是工作面 。密封線學(xué)生答題不得超過(guò)此線三、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共20分）得分評(píng)卷人 1、齒輪傳動(dòng)的失效形式有哪

6、些？開(kāi)式齒輪傳動(dòng)和閉式齒輪傳動(dòng)的失效形式有哪些不同，在設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的使用上有何不同？ 2、 在圖示齒輪傳動(dòng)中，主動(dòng)，轉(zhuǎn)向如圖。分析齒輪2上的齒根彎曲應(yīng)力及齒面接觸應(yīng)力各屬于什么循環(huán)特性及原因。 3、V帶傳動(dòng)中V帶的楔角為多少度，與其相配合的帶輪輪槽的楔角為多少度？為什么二者的角度不同？ 4、螺紋連接防松的目的是什么？有哪些防松措施（至少答出4種）？四、綜合計(jì)算題（共50分）得分評(píng)卷人 1、（10分）單根V帶傳遞的最大功率Pmax5kW，小帶輪直徑dd1350mm，n11450r/min，小帶輪包角1150，帶和帶輪之間的當(dāng)量摩擦系數(shù)fv0.25，試確定帶傳動(dòng)的最大有效拉力Fec、緊邊拉力F1，預(yù)緊

7、力F0。 學(xué)生答題不得超過(guò)此線2、（15分）一圓桶形壓力容器的頂蓋用M16（d113.835mm）螺栓聯(lián)接，已知螺栓的許用應(yīng)力=110MPa，容器內(nèi)的壓力為3 MPa， D=120mm。 試求所需螺栓的最小數(shù)目z（要求取為偶數(shù)）（殘余預(yù)緊力為工作載荷的1.6倍）預(yù)緊力F0（取螺栓的剛度Cb與被聯(lián)接件的剛度Cm 之間關(guān)系為Cb=0.25Cm）3、（15分）圖示某軸用一對(duì)角接觸球軸承支承，屬正裝形式安裝。軸上所受徑向載荷Fre=1500N，軸向載荷Fae=820N，已知L1=100mm，L2=200mm。（派生軸向力 Fd=0.68Fr）試求：1）軸承所受的徑向載荷Fr1、Fr2； 2）軸承所受的

8、軸向載荷Fa1、Fa2；若（已知： e=0.68, 若, X=1, Y=0； 若e, X=0.41, Y=0.87；試計(jì)算軸承2的當(dāng)量動(dòng)載荷P2。學(xué)生答題不得超過(guò)此線4、（10分）下圖所示為一蝸桿平行軸斜齒輪直齒圓錐齒輪傳動(dòng)。已知蝸桿為主動(dòng)件，且按圖示方向轉(zhuǎn)動(dòng)。試在圖中標(biāo)出：各軸的轉(zhuǎn)向；使II軸所受軸向力較小時(shí)的斜齒輪輪齒的旋向；在圖上的A、B、C三個(gè)嚙合點(diǎn)分別畫(huà)蝸桿2、齒輪4、錐齒輪5的受力圖。五、改錯(cuò)題（共10分）得分評(píng)卷人 指出圖中軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤或不合理的地方，錯(cuò)誤之處依次以、.標(biāo)出，對(duì)于每一處錯(cuò)誤必須說(shuō)明其原因。（至少說(shuō)出5處） 重慶工學(xué)院 機(jī)械設(shè)計(jì)aA試卷答案一、選擇題（每小題

9、1分，共10分）12345678910BABCDBBCBC二、填空題（每空1分，共10分）第一空答案第二空答案1聯(lián)接傳動(dòng)2深溝球軸承90mm3制造安裝誤差以及齒輪彈性變形等引發(fā)動(dòng)載荷齒間載荷分配不均所引發(fā)的動(dòng)載荷4邊界膜不遭破壞（或軸承空腔內(nèi)有潤(rùn)滑液體）限制軸承溫升5壓潰及剪斷壓潰或過(guò)度磨損三、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共20分）1、答：齒輪的主要失效形式有：輪齒折斷、齒面磨損、齒面點(diǎn)蝕、齒面膠合、塑性變形。 開(kāi)式齒輪傳動(dòng)的主要失效形式為齒面磨損及輪齒折斷，由于磨損無(wú)完善的計(jì)算方法，所以主要以保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。 閉式齒輪傳動(dòng)的主要失效形式為齒面點(diǎn)蝕及膠合，通常以保證齒面接觸疲勞強(qiáng)度為設(shè)

10、計(jì)準(zhǔn)則，按保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度來(lái)校核。2、答：齒輪1為主動(dòng)輪，齒輪2為惰輪，也就是說(shuō)齒輪2既是主動(dòng)輪1的從動(dòng)輪，又是齒輪3的主動(dòng)輪。當(dāng)齒輪2與主動(dòng)輪1嚙合時(shí)，工作齒面是右側(cè)齒廓；同時(shí)齒輪2與從動(dòng)輪3嚙合時(shí)工作齒面是左側(cè)齒廓，屬雙齒面工作受載情況，所以其彎曲應(yīng)力是對(duì)稱(chēng)循環(huán)應(yīng)力。 而其接觸應(yīng)總是從0變化至某一值，是脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力。3、答：V帶的楔角為40，帶輪輪槽的楔角為32、34、36、38四種，均小于40。因?yàn)閂帶繞上帶輪后發(fā)生彎曲變形，楔角會(huì)發(fā)生變化。為使V帶的工作面與帶輪的輪槽工作面緊密貼合，將V帶輪輪槽工作面的夾角做成小于40。4、答：螺紋聯(lián)接通常都具有自鎖的功能，一般不會(huì)自動(dòng)松脫，但在沖

11、擊、振動(dòng)、及變載荷的作用下，螺旋副間的摩擦力可能減小或瞬間消失，造成聯(lián)接松脫，所以要采取防松措施。 常用的防松措施有：對(duì)頂螺母、彈簧墊圈、自鎖螺母、串聯(lián)鋼絲、止動(dòng)墊圈、開(kāi)口銷(xiāo)與六角開(kāi)槽螺母等。四、綜合計(jì)算題（共50分）1、解： Fec為188.18N；F1為392.06N；F0為297.97N。2、解： 取Z為8個(gè)。 當(dāng)Z8， F0為10318.72N3、解：Fr1+Fr2=Fre Fr1(L1+L2)=Fre*L2 Fr2=FreFr115001000500（N） Fd1= 0.68Fr1=0.681000680N Fd2= 0.68Fr2=0.68500340N Fae與Fd1同向，所以判斷Fae與Fd1的和與Fd2的大小 FaeFFd2= 340N FaeFd1Fd2 軸有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，則軸承2將被壓緊，軸承1被放松。從而：Fa1Fd1680NFa2FaeFd11500N Fa2/ Fr21500/500=30.68 X2=0.41; Y2=0.87 P=X2