集美大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)考卷

1、一欄息信生考一IM裝iiI.名班業(yè)>系院學(xué)集美大學(xué)試卷紙2006-2007學(xué)年第一學(xué)期課程名稱機(jī)械設(shè)計(jì)試卷卷別A適用學(xué)院、專業(yè)、年級(jí)機(jī)械學(xué)院機(jī)制專業(yè)04級(jí)考試方式閉卷開卷口備注3、尺寸相同、結(jié)構(gòu)相似的球軸承和滾子軸承相比較，承載能力較大的是一滾子軸承-,極限轉(zhuǎn)速較高的是球軸承，抗沖擊能力較好的是滾子軸承。4、鏈傳動(dòng)無(wú)彈性滑動(dòng)現(xiàn)象，因而能保持.平均傳動(dòng)比恒定；由于多邊形效應(yīng)，使得瞬時(shí)傳動(dòng)比不恒定。5、蝸桿傳動(dòng)的失效通常發(fā)生在蝸輪輪齒上，其變位的目的為了配湊中心距，提高蝸桿傳動(dòng)的承載能力及傳動(dòng)效率6、在由齒輪傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)組成的傳動(dòng)系統(tǒng)中安排在最高速級(jí)，把鏈傳動(dòng)安排在最低速級(jí)。7、帶傳

2、動(dòng)的最大有效拉力與預(yù)緊力F0、摩擦系數(shù)f、.包角a等影響因素有關(guān)。三、選擇題（每小題2分，共16分）1、與傳動(dòng)用的螺紋相比較，三角形螺紋用于聯(lián)接的原因是（B）:!軸。、是非題（“V”表示是，“X”表示非，每小題1分，共10分）1、對(duì)于受循環(huán)變應(yīng)力作用的零件,影響疲勞破壞的主要成分是應(yīng)力幅oa。（V）2、在帶傳動(dòng)中，若小帶輪為主動(dòng)輪，則帶的最大拉應(yīng)力發(fā)生在帶開始進(jìn)入從動(dòng)輪處。（X3、減小螺栓剛度和增大被聯(lián)接件剛度都可以提高螺栓強(qiáng)度。（V4、圓柱齒輪傳動(dòng)中，在齒輪材料、齒寬系數(shù)、齒輪直徑不變的情況下，當(dāng)增大模數(shù)時(shí)，輪齒的彎曲疲勞強(qiáng)度不變，齒面接觸疲勞強(qiáng)度提高。X5、在V帶傳動(dòng)中，要求小帶輪的直徑不

3、能過(guò)小，主要是為了保證帶的離心應(yīng)力不要過(guò)大。（X6、蝸桿分度圓直徑d1的標(biāo)準(zhǔn)化是為了蝸輪滾刀的標(biāo)準(zhǔn)化。（V7、花鍵與平鍵比較，花鍵的承載能力高、對(duì)中性及導(dǎo)向性好，且齒根處應(yīng)力集中較小。（V）8、滾子鏈的內(nèi)鏈板和套筒之間，滾子和套筒之間都是過(guò)盈配合。（X9、同時(shí)受彎矩和轉(zhuǎn)矩的軸是傳動(dòng)X10、其它條件不變，若球軸承的基本額定動(dòng)載荷增加1倍，則該軸承的基本額定壽命將降至原來(lái)的1/2。（X）二、填空題（每空1分，共15分）1、已知小齒輪齒寬b1=45mm，大齒輪齒寬b2=40mm，小齒輪分度圓直徑d1=80mm，大齒輪分度圓直徑d2=200mm，則齒寬系數(shù)d=0.5。2、平鍵工作時(shí)，主要承受擠壓應(yīng)力和

4、，剪切力。A）強(qiáng)度高B）自鎖性好C）效率高D）便于加工2、oa=0的變應(yīng)力所對(duì)應(yīng)的循環(huán)特性為（AA)r=+1B)r-1C)r=03、下列摩擦狀態(tài)中，摩擦阻力最小的是（A）干摩擦B）邊界摩擦C）流體摩擦D）混合摩擦4、在承受橫向載荷的普通緊螺栓聯(lián)接中，螺栓桿受（CA）切應(yīng)力B）拉應(yīng)力D）既可能只受切應(yīng)力又可能只受拉應(yīng)力5、帶傳動(dòng)采用張緊輪的目的是（DA）減輕帶的彈性滑動(dòng)C）改變帶的運(yùn)動(dòng)方向）作用:C）扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力和拉應(yīng)力）:B）提高帶的壽命D）調(diào)節(jié)帶的初拉力6、在一定轉(zhuǎn)速下，要降低滾子鏈傳動(dòng)不均勻性和動(dòng)載荷，應(yīng)該：（D）A）增大節(jié)距p和增加齒數(shù)z1B）減小節(jié)距p和減少齒數(shù)z1C）增大節(jié)距p和減小齒

5、數(shù)z1D）減小節(jié)距p和增加齒數(shù)z17、能補(bǔ)償綜合位移的無(wú)彈性元件的撓性聯(lián)軸器是（C）:A）凸緣聯(lián)軸器C）齒式聯(lián)軸器B）滑塊聯(lián)軸器D）彈性柱銷聯(lián)軸器8業(yè)名I班I欄息L|生|考裝I>系<院學(xué)學(xué)8、某軸肩高度為h,其過(guò)渡圓角半徑為r,軸上零件的倒角為C,為保證軸上零件定位可靠，下面關(guān)系正確的是（D）：A）h>r>CB）C>h>rC）r>C>hD）h>C>r四、簡(jiǎn)答題（共25分）1、當(dāng)單鍵聯(lián)接強(qiáng)度不足時(shí)，可采取哪些措施？若用雙鍵，應(yīng)如何布局？（5分）答：當(dāng)單鍵聯(lián)接強(qiáng)度不足時(shí)，可采取以下措施：（1）采用雙鍵；（2）適當(dāng)增加鍵長(zhǎng)；（3）采用花鍵。

6、（2分）采用雙鍵時(shí)應(yīng)根據(jù)鍵的類別不同安排不同的布局：（1）普通平鍵：沿周向180°布置；（2）半圓鍵：沿軸的同一母線布置；（3）楔鍵：沿周向90°120°布置；（4）切向鍵：沿周向120°130°布置。（3分）2、分別說(shuō)明帶傳動(dòng)中彈性滑動(dòng)與打滑的現(xiàn)象、產(chǎn)生的原因及后果。（5分）答：彈性滑動(dòng)：現(xiàn)象：帶與帶輪之間的相對(duì)滑動(dòng)；（0.5分）原因：帶是彈性體，且?guī)蛇叴嬖诶Σ?；?分）后果：大帶輪速度v2小帶輪速度v1,帶的傳動(dòng)比不穩(wěn)定。（1分）打滑：現(xiàn)象：帶與帶輪間的顯著相對(duì)滑動(dòng)；（0.5分）原因：過(guò)載，帶傳動(dòng)的最大有效拉力超過(guò)了臨界值；（1分）后果

7、：帶傳動(dòng)失效，使帶的磨損加劇，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速急劇降低。（1分）3、直齒圓柱齒輪的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核公式如下，試說(shuō)出各參數(shù)的名稱并參考該公式進(jìn)行分析:若齒輪彎曲強(qiáng)度不足時(shí)，可采取哪些措施提高齒根彎曲疲勞強(qiáng)度？（6分）2KTYYrnCJ=1_Fa_s<qF©m3z2Fd1答：各參數(shù)名稱：K,載荷系數(shù)；T1,主動(dòng)輪傳遞的轉(zhuǎn)矩；YFa,齒形系數(shù)；Ysa應(yīng)力校正系數(shù)；m,模數(shù)；Z主動(dòng)輪齒數(shù)；©d，齒寬系數(shù)。（2分）提高齒根彎曲強(qiáng)度的措施：（答對(duì)以下四點(diǎn)即得4分）1）增加模數(shù)m；2）增加主動(dòng)輪齒數(shù)z1；3）適當(dāng)增大齒寬系數(shù)；4）增大壓力角5）改善工作情況，減小載荷系數(shù)Ko4、簡(jiǎn)述滑

8、動(dòng)軸承形成流體動(dòng)力潤(rùn)滑的條件。（4分）答：1）軸承兩表面間必須形成收斂的楔形空間；（1分）2）兩表面必須有足夠的相對(duì)滑動(dòng)速度；（1分）3）運(yùn)動(dòng)方向必須使?jié)櫥陀纱罂诹鬟M(jìn)，小口流出；（1分）4）潤(rùn)滑油必須有一定的黏度，供油要充分。（1分）5、簡(jiǎn)述型號(hào)為30210的軸承的含義、特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合。（5分）答:30210的含義（3分）：3圓錐滾子軸承，0正常寬度，2直徑系列是輕系列，10軸承內(nèi)徑為50mmo特點(diǎn)及應(yīng)用（2分）：內(nèi)外圈可分離；可承受較大的徑向載荷和單向的軸向載荷；轉(zhuǎn)速不高;般成對(duì)使用號(hào)學(xué)名姓級(jí)班業(yè)專五、計(jì)算題（18分）1、（8分）如圖所示，支架用四個(gè)普通螺栓與立柱相聯(lián)接。已知載荷P=12O

9、OON,L=150mm,H=160mm,接合面摩擦系數(shù)f=0.15，螺栓材料的許用應(yīng)力o=180MPa，被聯(lián)接件剛度Cm=3Cb，Cb為螺栓剛度，取防滑系數(shù)Ks=1.2。試問(wèn)：1）螺栓組受哪幾種外載荷作用，各自載荷多少？2）找出受力最大的螺栓并求出其所需螺栓小徑d?解:1）螺栓組受到兩種外載荷作用：（2分）a) 橫向力P=12000Nb) 傾覆力矩M=PXL=12000X150=1.8X106Nmm2)a）1，2螺栓受到加載作用，3,4受到減載作用，所以受力最大的螺栓是1,2（1分）b）根據(jù)防滑條件，可求出螺栓的預(yù)緊力F°（1分）fzF>KP0s則有：F0>c)d)e)K

10、P一右=24000Nfz由傾覆力矩可求出螺栓1，2的最大工作拉力F（1分）MLM-H/2F>maxmax£l.i螺栓1，2的總拉力F（1分）2maxX106X(16°/2)=5625N4-(160/2)2CF二F+bF二2400020C+Cmaxbm由螺栓強(qiáng)度條件可求出螺栓的小徑d1:C+一X5625二25406.25NC+3Cbb（2分）,i'4x1.3Fi'4x1.3x25406.25*“d>匚2=15.29mm兀x1802、（10分）一根軸用兩個(gè)相同的角接觸球軸承支承，其支承方式如圖所示°L1=40mm,L2=200mm,軸端作用

11、有軸向力Fae=800N,徑向力Fre=1600N，轉(zhuǎn)速n=1000rpm。要求如下：1）判斷該對(duì)軸承采用的是“正安裝”還是“反安裝”，并在圖上標(biāo)出其派生軸向力的方向；2）計(jì)算軸承1、2所受的徑向力Fr1、Fr2；3）計(jì)算軸承1、2所受的軸向力Fa1、Fa2；4）計(jì)算軸承1、2的當(dāng)量動(dòng)載荷P1、P2；5）計(jì)算該軸承的壽命。注:1、取溫度系數(shù)ft=1.0,載荷系數(shù)fp=1.0；2、C=28000N，派生軸向力Fd=eFr,參考表如下Fa/FrWeX=1,Y=0Fa/Fr>eX=0.41,Y=0.87判別系數(shù)e0.68F解：1）該對(duì)軸承采用的是“正安裝”，派生軸向力方向如圖所示（2分）2）徑

12、向力:r1Fr1FaeFLre1L21600x40200=320N（2分）F(L+L)re12L21600x(40+200)200=1920N3)軸承1,2的派生軸向力Fd1,Fd2分別為：(2分)F=eF=0.68x320=217.6N,F=eF=0.68x1920=1305.6Nd1r1d2r2Fae+F=800+1305.6=2105.6>Fd2d1軸承1被“壓緊”，軸承2被“放松”：F=Fae+F=800+1305.6=2105.6,a1d2F/F=2105.6/320=6.58>e,4)由a1r1F/F=1305.6/1920=0.68=e,a2r2'F=F=13

13、05.6Na2d2X=0.41,Y=0.8711(2分)X=1,Y=022P=f(XF+YF)=1.0(0.41X320+0.87x2105.6)=1963.07Ny1p1r11alP=f(XF+YF)=1920N2p2r22a25)P1>P2，計(jì)算軸承1的壽命即可(2分)T106/C、106/28000、L二(一)£二()3二48363.25hh60nP60x10001963.071106七、軸系結(jié)構(gòu)改錯(cuò)（8分）圖示軸系結(jié)構(gòu)有很多的錯(cuò)誤和不合理的地方，至少指出8處，先在錯(cuò)誤處編上序號(hào)，然后在試卷上按序號(hào)簡(jiǎn)要說(shuō)明其錯(cuò)誤原因。號(hào)學(xué)名姓欄六、受力分析（8分）圖示為一起重裝置，由電動(dòng)機(jī)一直齒錐齒輪一斜齒圓柱齒輪一蝸桿傳動(dòng)組成，蝸桿5右旋，欲使重物上升，試確定：1、其余各傳動(dòng)件的轉(zhuǎn)向；2、為使II、III軸上軸向力最小，確定兩個(gè)斜齒圓柱齒輪3、4及蝸輪6的旋向；3、畫出各傳動(dòng)件在嚙合處的受力。級(jí)班息信生業(yè)專1、鍵太短；2、與聯(lián)軸器配合的軸段長(zhǎng)度應(yīng)比聯(lián)軸器寬度短23mm3、聯(lián)軸器應(yīng)與左端蓋留有一段距離，且無(wú)軸肩定位；4、