華北科技學院機械設計試卷

1、華北科技學院 考試課程名稱： 機械設計標答奇評分標準 學時： 60 考試方式：閉卷，筆試考試內容：1是非判斷題（你認為命題正確的，請在答題紙上寫好題號后面打，否則畫；每題2分，共10分）（1）細牙普通螺紋，牙細不耐磨，容易滑扣，所以自鎖性能不如粗牙普通螺紋。（ ）（2）直齒圓柱齒輪傳動中節(jié)圓與分度圓永遠相等。（ ）（3）齒輪的載荷變化較大、齒寬系數較大，齒輪在軸上相對于軸承為非對稱布置時，其載荷系數應取大些。（ ）（4）對于受軸向變載荷的緊螺栓連接, 在限定螺栓總拉力的條件下,提高螺栓疲勞強度的有效措施為同時增加螺栓和被連接件的剛度。( )（5）滾動軸承的基本額定動載荷是指在此載荷作用下軸承工

2、作106轉時，軸承的90%不發(fā)生疲勞點蝕。（ ）2單項選擇題（每小題2分，共2分，多選不得分）（1）靜聯接的平鍵聯接，其主要失效形式是 B 。 A、工作面扭曲； B、鍵工作面壓潰； C、工作面磨損； D、鍵拉斷。 （2）帶傳動中，選擇V帶的型號是根據 C 。 A、小帶輪直徑； B、轉速； C、計算功率和小帶輪轉速； D、傳遞功率。 （3）帶、齒輪與鏈組成傳動系統(tǒng)，其傳動鏈接順序應當_A_、帶齒輪鏈傳動輸出、鏈齒輪帶傳動輸出、齒輪帶鏈傳動輸出 (4)開式齒輪傳動的主要失效形式是 C 。 齒面磨損； (5)鏈傳動中，限制大鏈輪齒數不超過120是為了防止 A 發(fā)生。 A、跳齒或脫鏈； （6）標準齒輪

3、的齒形系數 的大小主要取決于 D 。 D、齒輪的齒數、。（7）齒寬系數在 A 情況下可取較大值. A、齒輪在軸上為懸臂布置； （8）驗算滑動軸承最小油膜厚度的目的是 A 。 A、確定軸承是否能獲得完全的液體摩擦；（9）按基本額定動負荷選定的滾動軸承，在預定的使用期限內其破壞率最大為 B 。 B、 10%、； (10)某45鋼的軸剛度不足，可采取 C 措施來提高其剛度。 A、用40Cr鋼代替； B、淬火 ；C、增大軸的尺寸； D、提高材料的抗腐蝕性能。3.簡答題（每小題6，共30）（1） 公稱尺寸相同的粗牙螺紋和細牙螺紋的螺桿和螺紋牙的強度是否相同?各適用于什么場合?（2）鏈傳動設計中，選擇節(jié)距

4、p、小鏈輪齒數和鏈速v對傳動各有何影響?（3） 根據液體動壓潤滑的一維雷諾方程式:=6)/ 指出形成能夠承受外載荷的液體動壓油膜的基本條件。（4）在設計V帶傳動時，為什么要限制其最小中心距和最大傳動比？（5）聯軸器與離合器的工作原理有何相同點與不同點？4分析題（10分）如題4圖斜齒圓柱齒輪與蝸桿傳動組成的兩級傳動，軸為輸入軸，蝸桿螺旋線為右旋，轉向n如圖所示。要求： （1）確定、軸的轉動方向；（2）若要使軸上所受軸向力互相抵消一部分，試決定齒輪1、2及蝸輪螺旋線方向；（3）在圖中用箭頭畫出軸上齒輪2與蝸桿3所受各力（Ft 、Fr 、Fa）的方向。Ft3 Fa3 Fr34nn1Ft2Fr2Fa2

5、n23題4 圖解12n4題-4圖 考試課程名稱： 機械設計 標答及評分標準 學時： 56 考試方式：閉卷，筆試考試內容：5計算題（每題10分，共20分）（1）一牽曳鉤用2個M10（d1=8.376mm）的普通螺栓固定于機體上，如題5（1）圖所示。已知接合面間的摩擦系數f=0.15，螺栓材料為Q235鋼(S=24OMPa 、S=1.35)，試求螺栓組聯接允許的最大牽引力R 。 題5-（1）圖 FR1FR2Fa題5（2） 圖（2）如5（2）圖所示軸上面對面安裝有一對7308AC軸承，已知：軸的轉速n750 r/min，FR15500 N，FR2 3000 N。軸上的外部軸向載荷Fa=3500 N，

6、常溫下工作，載荷有輕微沖擊（f P = 1.2）。試計算軸承的壽命（注：7308AC軸承的基本額定動載荷Cr = 38.5 kN，內部軸向力FS = 0.7R，軸向載荷影響系數e = 0.68，當FA/FR e時X = 1，Y = 0；FA/FRe時X = 0.41，Y = 0.87）。6指出研卷題6圖中結構錯誤和不合理之處，并作簡明注釋。如：、缺少調整墊片，已知齒輪用油潤滑，軸承用脂潤滑。（10分）題6圖3。簡答題(每小題6分,30分)（1）不相同。 粗牙螺紋的螺紋聯接強度比較高,而和細牙螺紋的螺桿聯接強度比較高。粗牙螺紋用于一般常用的聯接,沒有特殊要求；細牙螺紋用于要求聯接的可靠性能比較高

7、或要求自鎖的場合,用于受變載荷、沖擊、振動載荷的聯接,還可以由于一些薄壁、微調機構。（2） 鏈傳動中，節(jié)距p越大，鏈的尺寸、重量和承載能力就越大；但節(jié)距p越大，多邊形效應越明顯，產生的沖擊、振動和噪聲越大。小鏈輪齒數Z1影響傳動的平穩(wěn)性和使用壽命； 小鏈輪齒數Z1越少，運動速度的不均勻性和動載荷越大； 小鏈輪齒數Z1過多， 大鏈輪齒數Z2也隨之增大，輪廓尺寸和重量增加，易產生跳齒和脫鏈。鏈速v影響傳動的平穩(wěn)性和使用壽命；鏈速v越高， 多邊形效應越明顯，相應動載荷也越大。（3） 兩相對滑動表面具有收斂的楔形間隙；相對滑動速度足夠大(即v0)，并且使液體由大口帶入小口； 流體（潤滑油）必須有一定的

8、粘度(即 ),且供油要充分.（4） 中心距小，則包角減小，傳動能力降低；同時，中心距小，帶的長度就短，在帶速一定時，帶的應力變化加快，使帶的疲勞強度降低。中心距過大，將引起嚴重抖動。在中心距一定條件下，傳動比大，小帶輪包角減小，傳動能力下降。（5） 聯軸器和離合器主要是用來聯接兩回轉軸以傳遞運動和轉矩的機械裝置。不同之處在于，聯軸器聯接的兩軸必須在停轉并經過拆卸才能使它們分離；而離合器則可使兩軸在工作時隨時接合與分離。6計算題（20分）（1）求預緊力F： 由S =240MPa，S=1.35，則許用拉應力： = S /S =240/1.35 MPa=178 MPa ， 根據螺栓強度條件： 1.3

9、F/（/4） MPa 得： F=/（41.3）=178 8.3762/5.2 N =7535 N 求牽引力R： 由聯接接合面靜力平衡條件得：R=Ffzm/=75350.1521/1.2 N=1883.8 N （取=1.2）FS1FS2題6（2）解 圖FR1FR2Fa（2） 求兩軸承的內部軸向力FS： FS1 = 0.7FR1=0.75500 N = 3850 N FS2 = 0.7FR2=0.73000 N = 2100 N 求兩軸承的總軸向力FA： FS1 + Fa = 3850 + 3500 N = 7350 N FS2 = 2100 N FA1（松）= FS1 = 3850 N FA2（

10、緊） = FS1 + Fa = 7350 N 求兩軸承的當量動載荷P： FA1 / FR1 = 3850/5500 = 0.7e = 0.68 ， X1 = 0.41，Y1 = 0.87P1 = fP（FR1X1 + Y1 FA1）= 1.2（0.415500 + 0.873850）N = 6725.4 N FA2/ FR2= 7350/3000 = 2.45e = 0.68 ， X2 = 0.41，Y2 = 0.87P2 = fP（X2 FR2 + Y2 FA2）= 1.2（0.413000 + 0.877350）N = 9149.4 N 求軸承的壽命：因 P2P1 ， 只須計算2軸承的壽命Lh2 。 h = 1655.739 h6、缺少調整墊片。