機(jī)械設(shè)計(jì)試卷及答案

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 TOC o 1-5 h z 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) TOC o 1-5 h z 一、選擇題（每小題1分，共10分）得分評(píng)卷人 TOC o 1-5 h z 1已知某材料的對(duì)稱(chēng)循環(huán)應(yīng)力o_=200MPa,材料常數(shù)氣=0.3，則該材料的脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力為：（）。A. 201.96 MPa B.307.69 MPa 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。普通螺栓B.雙螺柱 C螺釘D.緊定螺釘3 .平鍵聯(lián)接中，鍵的剖面尺寸通常根據(jù)（）選擇。A.

2、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 B.增大軸間距 C.增加帶輪表面粗糙度 D.增大小帶輪基準(zhǔn)直徑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)（）。6.A.增大p和ZB.增大p,減小ZC.減小p和ZD.減小p,增大Z一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒輪傳動(dòng)，已知z=20, z廣50,它們的齒形系數(shù)是YF YF .12a1 a2齒面接觸應(yīng)力b的關(guān)系是：（）H則它們的齒根彎曲應(yīng)力與FA. bb- bbB. bb, b=bC. bbH2）。A防止?jié)櫥褪軣岷笸庖?，造成環(huán)境污

3、染防止?jié)櫥蜏剡^(guò)高使?jié)櫥瑮l件惡化防止蝸輪材料在高溫下機(jī)械性能性能下降防止蝸桿蝸輪發(fā)生熱變形后正確嚙合受到破壞8.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B.凸緣聯(lián)軸器C.齒式聯(lián)軸器D十字軸式萬(wàn)向聯(lián)軸器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B.轉(zhuǎn)軸C.傳動(dòng)軸二、填空題（每空1分,共10分）以下四種：A、N408/P5； B、51308； C、302061； D、7211C軸承中，承受徑向載荷最大與承受軸向載荷最1、三角形螺紋的牙

4、型角一般為60,通常用來(lái)起到作用；而矩形螺紋牙型角為0,通常用來(lái)起到得分評(píng)卷人作用。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)K=KaKv影響的系數(shù)；K其中KV是考慮而Ka是考慮4、不完全液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承可靠的工作條件是影響的系數(shù)。,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，Z 1主動(dòng)，

5、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L（10分）單根V帶傳遞的最大功率Pmax=5kW,小帶輪直徑dd1=350mm, yOr/min,小帶輪包角a.= 150,帶和帶輪之間的當(dāng)量摩擦系數(shù)fv=0.25,試確定帶傳動(dòng)的最大有效拉力Fec、緊邊拉力F預(yù)緊力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 （d1=13.835mm）螺栓聯(lián)接，已知螺

6、栓的許用應(yīng)力o=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L=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）軸承所受的軸向載荷Fa1、Fa2；若（已知:e=0.68,若展 L X=1, Y=0；若 /, e, X=0.41, Y=0.

7、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）下圖所示為一蝸桿一一平行軸斜齒輪一一直齒圓錐齒輪傳動(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

8、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)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)

9、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

10、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）v =叫吃二兀X1450 婦5 = 26.57（m / s）1、解：60 x 100060000PmaxFZ芻1000Fec1000PmaxV1000 X 526.57= 188.183 ）FecF =二 e如 +1 = 188.18 2.718念常 +102 efa-12畚 15g2.718180 J -1=94.09 x 金18。654 + 1 = 94.09 x 3.617 = 297.97（N）2.7180.654 -1F = F + 匚=297.97 +18818 = 392.9

11、7（N）1022Fec 為 188.18N； F1 為 392.06N； F0 為 297.97N。P兀D24 P 兀 D22、解：Z 4ZF=1.6FF2=F+F=1.6F+F=2.6F1.3F 2- 兀d 241.3 x 2.6F1.3 x 2.64Zk 4Z J m = 6.94d 2 U13.8352 x 110=4241.15（N ）取Z為8個(gè)。L 兀PD2 兀 X 3 X1202當(dāng) Z=8,F=4 x Z4 x 8CF2=F0+ c +C FCb=0.25C nb mF =F F=2.6F 0.25CmF=2.433F=10318.72（N ）.02 Cb+C0.25C +C.F0

12、為10318.72NF = L2 F =200 X1500 = 1000() r1 L + L2 re 100 + 200五、改錯(cuò)題（共10分）1、應(yīng)該在兩端軸承蓋處使用密封墊;2、為同時(shí)對(duì)齒輪及左端軸承進(jìn)行軸向定位應(yīng)在此設(shè)計(jì)擋3、解：Fr1+Fr2=FreFr1X(L1+L2)=Fre*L2Fr2=Fre-Fr1=1500-1000=500 (N) Fd1= 0.68Fr1=0.68X 1000=680NFd2= 068Fr2=068X500=340NFae與Fd1同向，所以判斷Fae與Fd1的和與Fd2的大小Fae+Fd1=820+680=1500NFd2= 340N.Fae+Fd1Fd2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：Fa1=Fd1=680NFa