20152016上海工程技術(shù)大學(xué)期末機(jī)械設(shè)計A

精心整理（勤勞、求是、創(chuàng)新、奉獻(xiàn)）2015～2016學(xué)年第一學(xué)期考試一試卷主考教師：陸寧課程代碼010334學(xué)院________班級_______姓名_______學(xué)號________《機(jī)械設(shè)計》課程試卷A參照答案及評分標(biāo)準(zhǔn)（本卷考試時間120分鐘）題號一二三四五六七八九十總得分題分101515104010得分一、判斷題（此題共10小題，每題1分，共10分，請用√和×表示正確與錯誤）題號

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10答案

√√

√×

√√

√×

××變應(yīng)力不必定只由變載荷產(chǎn)生。（）螺紋的螺旋升角愈小，螺紋的自鎖性能愈好。（）平鍵是靠鍵的雙側(cè)面來傳達(dá)載荷。（）重要的螺栓連結(jié)不采納12mm以下直徑是因為太細(xì)的螺栓不可以有效定位（）帶傳動轉(zhuǎn)速不可以過高，不然會因離心力過大使得傳動能力降落（）齒輪嚙合的設(shè)計應(yīng)使得小齒輪比大齒輪的硬度高些（）蝸桿傳動，蝸桿頭數(shù)越少，傳動效率越低。（）8.采納滑動軸承的潤滑油時，轉(zhuǎn)速越高，采納油的粘度越高。（）深溝球軸承不可以承受軸向力（）10.因為轉(zhuǎn)動摩擦系數(shù)小于滑動摩擦系數(shù)，轉(zhuǎn)動軸承比滑動軸承更合適于高轉(zhuǎn)速的場合。（）二、選擇題（此題共15小題，每題1分，共15分）請將答案填寫在下表對應(yīng)空格內(nèi)題號

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1011

1213

14

15答案

CBC

D

CA

ABB

C

CC

AC

C1.影響零件疲憊強(qiáng)度的綜合影響系數(shù)Kσ與_______等要素相關(guān)。A.零件的應(yīng)力集中、加工方法、過載B.零件的應(yīng)力循環(huán)特征、應(yīng)力集中、加載狀態(tài)C.零件的表面狀態(tài)、絕對尺寸、應(yīng)力集中D.零件的資料、熱辦理方法、絕對尺寸2._______A.零件的極限應(yīng)力與許用應(yīng)力B.零件的極限應(yīng)力與工作應(yīng)力C.零件的工作應(yīng)力與許用應(yīng)力D.零件的工作應(yīng)力與極限應(yīng)力3.當(dāng)兩個被連結(jié)件之一太厚，不宜制成通孔，且需要常常拆裝時，常常采納

_______。A.螺栓連結(jié)

?B.螺釘連結(jié)

?C.雙頭螺柱連結(jié)

?D.緊定螺釘連結(jié)4.平鍵聯(lián)接的可能無效形式有

______。精心整理A.疲憊點(diǎn)蝕B.曲折疲憊損壞C.膠合D.壓潰、磨損、剪切損壞等5.三角傳動工作時，與帶輪輪槽接觸的是______。A.帶的底面B.帶的頂面C.帶的雙側(cè)面6.帶和齒輪構(gòu)成的多級減速傳動中，帶傳動應(yīng)放在______。A.高速級B.低速級C.高、低均可7.設(shè)計中限制小帶輪的直徑≥D是為了______。D11minA.限制帶的曲折應(yīng)力B.限制相對滑移量C.保證帶與輪面間的摩擦力D.帶輪在軸上安裝的需要8.齒輪傳動按接觸疲憊強(qiáng)度設(shè)計

d1時，該式中的

應(yīng)當(dāng)取

______。A.max

1

2

B.min

1

2C.

1

D.

29.一對圓柱齒輪，在確立大小齒輪的寬度時，往常把小齒輪的齒寬做得比大齒輪的寬一些，其目的是______。A.使小齒輪的曲折強(qiáng)度比大齒輪的高一些B.便于安裝，保證接觸線長度C.使傳動安穩(wěn)，提升效率D.使小齒輪的接觸強(qiáng)度比大齒輪的高一些10.蝸桿傳動比的表達(dá)式為______。n1d2B.in1d1n1z2A.id1n2d2C.iz1n2n211.蝸桿傳動的主要無效形式是______。A.齒面疲憊點(diǎn)蝕B.齒根的彎波折斷C.齒面的膠合和磨損D.齒面的塑性變形12.轉(zhuǎn)軸工作時主要承受______。A.純扭矩B.純彎矩C.扭矩和彎矩D.摩擦力矩13.以下場合采納滑動軸承，此中______是錯誤的。A.軸向尺寸小B.剖分式構(gòu)造C.承受沖擊載荷D.旋轉(zhuǎn)精度高14.在非液體潤滑滑動軸承中，限制p值的主要目的是______。A.防備軸承襯資料過分磨損???B.防備軸承襯資料發(fā)生塑性變形C.防備軸承稱資料因壓力過大而過分發(fā)熱???D.防備出現(xiàn)過大的摩擦阻力矩15.轉(zhuǎn)動軸承的基本額定壽命是指一批同規(guī)格的軸承在同樣的試驗條件下運(yùn)行，此中______軸承發(fā)生損壞時所達(dá)到的壽命。A.1%B.5%C.10%D.20%三、簡答題（此題共3小題，每題5分，共15分）1.簡述提升螺紋連結(jié)強(qiáng)度的舉措。（1）降低螺栓的應(yīng)力幅-------------（1分）（2）改良螺紋牙間載荷分派不均-------------（1分）3）減少應(yīng)力集中-------------（1分）（4）防止附帶曲折應(yīng)力-------------（1分）精心整理（5）采納合理制造工藝-------------（1分）2.簡述帶傳動中發(fā)生彈性滑動和發(fā)生打滑的原由。彈性滑動是因為帶的拉力差使緊松邊帶的彈性變形不一樣而惹起帶與帶輪間的微量滑動；---------（3分）打滑是因為帶傳動過載而惹起，是帶傳動的無效形式。---------（2分）3.寫出軸承型號7208AC/P5中各位數(shù)字和字母的含義。-------------（1分）-------------（1分）-------------（1分）-------------（1分）-------------（1分）四、剖析題（此題共2小題，每題5分，共10分）1.圖示蝸桿-斜齒輪傳動，已知蝸桿為左旋，轉(zhuǎn)向如圖示，（1）畫出蝸輪的轉(zhuǎn)向；（2）欲使II軸的蝸輪2和齒輪3的軸向力抵消一部分，確立斜齒輪3、4的螺旋線方向；（3）分別求出蝸桿、蝸輪上所受軸向力的方向。（1）蝸輪轉(zhuǎn)向如圖示。-------------（1分）（2）斜齒3為左旋，4為右旋。------------（2分）（3）蝸桿、蝸輪上各力方向如圖示-------------（2分）2.寫出圖示σ－N曲線中CD段的方程式（須說明式中各參數(shù)的含義），寫出E點(diǎn)括號內(nèi)坐標(biāo)代號。CD段的方程式：rNmNC-------（2分）式中：rN-有限壽命疲憊極限-----(1分)（對應(yīng)的循環(huán)次數(shù)為N，應(yīng)力比為r）C和m均為資料常數(shù)。-----(1分)E（N0,σr）------(1分)五、計算題（此題共4小題，共40分）1.已知某鋼制零件資料的機(jī)械性能：σ-1=480MPa，σ0=700MPa，σS=700MPa。零件疲憊極限的綜合影響系數(shù)Kσ=1.2。已知作用在零件上工作應(yīng)力：σmax=450MPa，σmin=150MPa，應(yīng)力變化規(guī)律為σm=C(常數(shù))。試求：（1）繪制該零件的極限應(yīng)力線圖，需注明各特別點(diǎn)的代號及坐標(biāo)值（=50Mpa/每小格）（4分）（2）用圖解法確立該零件的計算安全系數(shù)Sca。（4分）（3）若設(shè)計安全系數(shù)S=2.5，該零件能否知足強(qiáng)度的要求。（2分）（1）繪制出該零件的極限應(yīng)力線圖：A點(diǎn)坐標(biāo)：A0,11480（1分）,且K400MPa，∴A點(diǎn)坐標(biāo)為（0，400）--------K1.2點(diǎn)坐標(biāo)：點(diǎn)坐標(biāo)：

Cs,0，∴C點(diǎn)坐標(biāo)為（700，0）-----------（1分）D0,022K07000800）；-------------（1分）2350MPa,2K292MPa，D點(diǎn)坐標(biāo)為（350，292221.2精心整理M點(diǎn)坐標(biāo)m,a：mmaxmin450150300MPa,amaxmin450150150MPa（2分）2222''（2）計算安全系數(shù)Sca：M’點(diǎn)坐標(biāo)（300,307）,Smeaecamax

3071.35---（3分）450（3）S<S,該零件強(qiáng)度不夠--------（2分）ca2.柴油機(jī)缸蓋經(jīng)過12個M22（d120mm）的一般螺栓固定在缸體上。已知：缸蓋承受的軸向工作載荷FΣ在0與96KN之間作周期性變化，螺栓的許用拉應(yīng)力[σ]＝144MPa，固定在缸體上螺栓的相對剛度為0.9。要求：（1）按預(yù)緊力F0為工作拉力F的1.2倍的狀況，校核螺栓的靜強(qiáng)度。（6分）（2）求疲憊強(qiáng)度計算時螺栓危險剖面上的σmax、σmin。（4分）解：（1）求單個螺栓所受的工作載荷F：F＝FΣmax÷Z＝96000÷12＝8000（N）---------（2分）求螺栓所受的總載荷F2：F2＝F0+0.9F＝1.2F+0.9F＝16800（N）-------------（2分）求螺栓的計算應(yīng)力ca：σca＝41.3F2＝41.31680069.56Mpa<[σ]------（2分）d12202螺栓靜強(qiáng)度足夠。（2）F2168001680053.5MPa----------（2分）maxA22d12044F09600960030.6MPa------------（2分）minAd22412043.已知某直齒圓柱齒輪閉式傳動，齒輪參數(shù)為：m＝3mm，Z1＝24，b1＝72mm，Z2＝77，b2=68mm,大小齒輪資料均為40Cr并經(jīng)表面淬火辦理，[σH]1＝1080MPa，[σH]2＝1030MPa，[σF]1＝[σF]2＝437MPa，ZE＝189.8MPa，ZH2.5，YFa1＝2.65，YFa2＝2.27，YSa1＝1.58，YSa2＝1.76，接觸強(qiáng)度載荷系數(shù)KH＝1.72，曲折強(qiáng)度載荷系數(shù)KF＝1.69，小齒輪轉(zhuǎn)速n1＝955r/min，小齒輪傳達(dá)的功率P=35KW，試計算該對齒輪接觸強(qiáng)度能否知足？（10分）可供選擇的公式：1.HZEZH2KT1u1[H]，2.F2KTY1FaYSaFbd12ubm2z1解：校核接觸強(qiáng)度T19.55106P9.55106353.5105Nmm--------（2分）n1955d1=mZ1=324=72mm-------（1分）b68mm-------（1分）u=Z2/Z1=77/24=3.2--------（1分）由H1H2，因此取HH21030MPa-------（1分）2.5ZE2KT1u12.5189.821030MPa------H2u687221004.6MPabd13.2精心整理-（3分）故該對齒輪接觸疲憊強(qiáng)度知足要求。-----------（1分）4.斜齒輪安裝在軸承之間的中部，已知斜齒輪15，分度圓直徑d120mm，軸的徑向力Fr1193N，軸向力Fa849N。采納一對70000型軸承，已經(jīng)算得軸承的徑向力分別為：Fr11615N，F(xiàn)r21812N，軸的轉(zhuǎn)速n11440r/min，載荷系數(shù)fp1.1，若軸承的額定動載荷C28800N，試計算軸承的壽命。（10分）ar≤eFa/Fr>e內(nèi)部軸向力eF/FXYXYFd＝0.7Fr0.7100.410.85解：Fd10.7Fr11131N,Fd20.7Fr21268N--------（2分）方向如圖示，則由Fd1FaFd21268N--------（1分）則軸承2被“壓緊”，軸承1“放松”Fa1Fd11131Ｎ，F(xiàn)a2Fd1Fa1980Ｎ--------（2分）Fa11131Fa21980e--------（1分）Fr10.7e，1651Fr21812因此P1fp(X1Fr1Y1Fa1)1.116151777N--------（1分）P2fp(X2Fr2Y2Fa2)1.1(0.4118120.85