廣東工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)期末考試試題及答案

1、_姓 名_學(xué) 號(hào)_班 級(jí)廣東工業(yè)大學(xué)考試試卷 ( A )課程名稱：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 考試時(shí)間：第21周星期二（05年1月18日)班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 題號(hào)一二三四五六七八九十總分得分評(píng)分人一、填空題（共20分每空1分）1。 某軸的截面受非對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力作用,已知其最大應(yīng)力smax=200 MPa，最小應(yīng)力smin=100 MPa,則其平均應(yīng)力sm= 150 MPa，應(yīng)力幅sa= 50 MPa,應(yīng)力循環(huán)特性r= 0.5 。2. 緊聯(lián)接螺栓按拉伸強(qiáng)度計(jì)算時(shí), 考慮到拉伸和扭轉(zhuǎn)的復(fù)合作用, 應(yīng)將拉伸載荷增大至原來(lái)_1.3_倍。3. 普通平鍵的截面尺寸bh是按 軸徑 從標(biāo)準(zhǔn)中查取。4. V帶傳動(dòng)由

2、于有 彈性滑動(dòng) 的影響,所以不可能有恒定的傳動(dòng)比.5。 帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)中,傳動(dòng)平穩(wěn)性最好的是 蝸桿傳動(dòng) ，附加動(dòng)載荷最大的是 鏈傳動(dòng) 。6。 帶傳動(dòng)工作時(shí)，帶中的最大應(yīng)力發(fā)生在 緊邊進(jìn)入小輪 處。7。 鏈節(jié)數(shù)一般應(yīng)取 偶 數(shù),鏈輪齒數(shù)應(yīng)取 奇 數(shù)。8。 一對(duì)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，其輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度,主要取決于 模數(shù) 。9。 在齒輪彎曲強(qiáng)度計(jì)算中,對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，齒形系數(shù)（YF)僅決定于 齒數(shù) .10.高速重載齒輪傳動(dòng)中，當(dāng)散熱條件不良時(shí)， 齒輪的主要失效形式是 膠合 .11。在蝸桿傳動(dòng)中,失效主要發(fā)生在蝸桿和蝸輪中 的蝸輪上 。12。蝸桿傳動(dòng)除了作強(qiáng)度計(jì)算外,還須作 熱平

3、衡 計(jì)算13。非液體潤(rùn)滑的滑動(dòng)軸承，其直徑增加一倍、寬徑比B/d不變，載荷不變,則軸承的平均壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的 1/4 倍.14。對(duì)于某一個(gè)軸承來(lái)說(shuō),正常的實(shí)際使用中，未達(dá)到額定壽命而提前發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕的概率是 10 。15。按軸所受的載荷性質(zhì)的不同，汽車變速箱至后橋的連接軸是 傳動(dòng) 軸;車床主軸是 轉(zhuǎn) 軸。二、簡(jiǎn)答題(共20分每題4分）1. 螺栓聯(lián)接（包括普通螺栓聯(lián)接和鉸制孔用螺栓聯(lián)接）、雙頭螺柱聯(lián)接和螺釘聯(lián)接各自適用什么場(chǎng)合？答：普通螺栓聯(lián)接：被聯(lián)接件較薄，以承受軸向載荷為主；鉸制孔用螺栓聯(lián)接：被聯(lián)接件較薄,以承受橫向載荷為主；螺釘聯(lián)接：一被聯(lián)接件較厚，不需經(jīng)常拆卸；雙頭螺柱聯(lián)接：一被聯(lián)接件較厚

4、，可經(jīng)常拆卸;2 有一由V帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)組成的減速傳動(dòng)裝置，試合理確定其傳動(dòng)布置順序,并簡(jiǎn)要說(shuō)明其原因.答:布置順序:V帶傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)-鏈傳動(dòng)。V帶傳動(dòng)在最高速級(jí),過(guò)載時(shí)保護(hù)電機(jī)；齒輪傳動(dòng)在中間級(jí)過(guò)渡;鏈傳動(dòng)在最低速級(jí),慣性力較小.3 簡(jiǎn)述開(kāi)式齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則.答:按輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，將模數(shù)放大20-30考慮磨損對(duì)齒厚的影響.4. 在什么情況下宜采用蝸桿傳動(dòng)？大功率連續(xù)傳動(dòng)為什么很少采用蝸桿傳動(dòng)?答：大傳動(dòng)比要求，蝸桿傳動(dòng)效率較低,大功率連續(xù)傳動(dòng)功率損失過(guò)大。5. 軸的強(qiáng)度計(jì)算公式中，系數(shù)的名稱是什么？為什么要引入該系數(shù)？答：系數(shù)是彎扭循環(huán)特性折合系數(shù)，考慮彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力的

5、循環(huán)特性不同的影響。三、分析計(jì)算題（共50分)1。 （本題10分）圖示緊螺栓組聯(lián)接,采用二個(gè)M16的普通螺栓（小徑d1=13。84 mm），聯(lián)接所受的橫向載荷F=4500 N，被聯(lián)接件接合面的摩擦系數(shù)f=0。15,聯(lián)接可靠性系數(shù)Ks=1.2，螺栓材料的許用拉應(yīng)力=120 MPa，描述螺栓桿工作前后的受力狀況,并校核該聯(lián)接是否安全。解： 螺栓桿工作前后均受拉力，設(shè)拉力為F0由強(qiáng)度條件：因： 所以,該聯(lián)接安全2（本題20分）圖中所示斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)-蝸桿傳動(dòng)組成的傳動(dòng)裝置。動(dòng)力由I軸輸入，蝸輪4為右旋齒。試求:(1）為使蝸輪4按圖中n4方向轉(zhuǎn)動(dòng)，確定斜齒輪1的轉(zhuǎn)動(dòng)方向；(2）為使中間軸所受的軸向力

6、能抵消一部分，確定斜齒輪1和斜齒輪2的輪齒旋向;(3）在圖1上畫(huà)出齒輪1和蝸輪4所受的各分力方向(垂直紙面向外的力畫(huà)、向內(nèi)的力畫(huà) ）(4)如果軸I傳遞的功率是7。5KW,軸I的轉(zhuǎn)速n1為750r/min,齒輪1的分度圓直徑為40mm，計(jì)算齒輪1的圓周力Ft1。Fr4Fa4Ft4Fa1Ft1Fr1解：（1）、（2）、(3）如圖(4)T1=9550000P1/n1=95500007。5/750=95500 Nmm3。 （本題20分）一對(duì)正裝角接觸球軸承 7208AC 軸承,兩軸承所承受的徑向載荷分別為 Fr1 2000 N 和 Fr21600 N ，外加的軸向載荷Fa為 400 N ，軸的轉(zhuǎn)速 n

7、 為 1500 r/min ，載荷系數(shù) fp 1.4.已知 Fd 0。68Fr ，e 0。68 。當(dāng)Fa/Fr e 時(shí)，X 0。41 ，Y 0.87 ；Fa/Fr = e 時(shí),X 1,Y 0 ；C 16。94 KN。求(1)畫(huà)圖對(duì)軸系的載荷進(jìn)行分析，并標(biāo)出計(jì)算過(guò)程中的出現(xiàn)的各力；（2）軸承1和軸承2的軸向載荷Fa1和Fa2;（3)軸承1和軸承2的當(dāng)量動(dòng)載荷P1和P2;（4)求軸承壽命(以小時(shí)為壽命單位) .答：（1)Fd1 = 0.68Fr1 = 1360 NFd2 = 0。68Fr2 = 1088 NFd2 + Fa Fd1左端軸承被壓緊,右端軸承被放松，(2）Fa1 = Fd2 + Fa = 1488 NFa2 = Fd2 = 1088 N(3）Fa1/Fr1 = 0。744eX1 = 0。41 Y1 = 0.87Fa2/Fr2 = 0。68 = eX2 = 1 Y2=0（4）P1= X1 Fr1+ Y1 Fa1=2114。56 NP2= X2 Fr2+ Y2 Fa2=1600 NP1 P2=57126 h四結(jié)構(gòu)改錯(cuò)題（共10分)一對(duì)圓錐滾子