機(jī)械設(shè)計(jì)期末考試試卷-機(jī)自15級(jí)B卷(含答案)

1、四、簡(jiǎn)答題（共25分）第1頁共10頁四、簡(jiǎn)答題（共25分）第1頁共10頁20152016學(xué)年第一學(xué)期期末考試試題B卷考試科目：機(jī)械設(shè)計(jì)考試時(shí)間:120分鐘試卷總分：100分考試方式：閉卷考試考生系：機(jī)械學(xué)院（注：答案集中填于1-4頁答題紙）題號(hào)-一一二三四五六七八九十總分得分評(píng)卷教師一、填空題（每題1分，共20分）防止螺旋畐ij在受載時(shí)發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。正多邊型、多邊形。降低摩擦阻力、散熱、減小接觸應(yīng)力、吸收振動(dòng)、防止銹蝕。普通螺紋、a二60。軸徑、壓潰6.uu。12二、選擇題（每題1分，共15分）題號(hào)12345678910CBBBAACACC題號(hào)1112131415BDCBD三、判斷題（每題1分

2、，共10分）題號(hào)12345678910VXXVVXVVVV1（3分）答:機(jī)器的三個(gè)基本組成部分是：原動(dòng)機(jī)部分、執(zhí)行部分和傳動(dòng)部分。傳動(dòng)裝置的作用：介于機(jī)器的原動(dòng)機(jī)和執(zhí)行部分之間，改變?cè)瓌?dòng)機(jī)提供的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)，以滿足執(zhí)行部分的要求。2（3分）答:在相互連接方面，機(jī)器與零件有著相互制約的關(guān)系；在相對(duì)運(yùn)動(dòng)方面，機(jī)器中各個(gè)零件的運(yùn)動(dòng)需要滿足整個(gè)機(jī)器運(yùn)動(dòng)規(guī)律的要求；在機(jī)器的性能方面，機(jī)器的整體性能依賴于各個(gè)零件的性能，而每個(gè)零件的設(shè)計(jì)或選擇又和機(jī)器整機(jī)的性能要求分不開。3（5分）【答】帶傳動(dòng)中的彈性滑動(dòng)是由于帶松邊和緊邊拉力不同，導(dǎo)致帶的彈性變形并引起帶與帶輪之間發(fā)生相對(duì)微小滑動(dòng)產(chǎn)生的，是帶傳動(dòng)固有的

3、物理現(xiàn)象。帶傳動(dòng)中由于工作載荷超過臨界值并進(jìn)一步增大時(shí)，帶與帶輪間將產(chǎn)生顯著的相對(duì)滑動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為打滑。打滑將使帶的磨損加劇，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速急劇降低，甚至使傳動(dòng)失效，這種情況應(yīng)當(dāng)避免。4（5分）答：預(yù)緊可夾緊被連接件，使連接接合面產(chǎn)生壓緊力（即預(yù)緊力），它能防止被連接件的分離、相對(duì)滑移或接合面開縫。適當(dāng)?shù)念A(yù)緊力，可提高連接的可靠性、緊密性。靜載下，連接螺紋副中由于預(yù)緊和自鎖，螺母和螺栓頭部的支承面摩擦力可有效地放止連接松脫，但在沖擊、振動(dòng)及變載荷作用下或當(dāng)高溫、溫度變化較大時(shí)，連接中的預(yù)緊力和摩擦力會(huì)逐漸減小或瞬時(shí)消失，使螺母松脫，導(dǎo)致連接失效。而螺紋連接一旦失效，輕者影響機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)，重則機(jī)毀

4、人亡，因此，螺紋連接過程中不僅要有適當(dāng)?shù)念A(yù)緊，還必須采取有效、合理的防松措施。5（4分）答：齒輪的強(qiáng)度計(jì)算準(zhǔn)則有：（1）保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度；（2）保證齒面接觸疲勞強(qiáng)度。在軟、硬齒面搭配的設(shè)計(jì)中，大齒輪的齒面硬度要低于小齒輪是因?yàn)椋簩?duì)于金屬制的軟齒面齒輪，配對(duì)兩輪齒面的硬度差應(yīng)保持為3050HBS或更多，當(dāng)小齒輪與大齒輪的齒面具有較大的硬度差、且速度又較高時(shí)，較硬的小齒輪齒面對(duì)較軟的大齒輪齒面會(huì)起較顯著的冷作硬化效應(yīng)，從而提高大齒輪齒面的疲勞極限。6.（5分）答：磨損圖如右圖所示。磨合磨損階段：是指在機(jī)器使用初期，為改善機(jī)器零件的適應(yīng)性、表面形態(tài)和摩擦相容性的磨損過程；穩(wěn)定磨損階段：磨損率保持

5、不變，屬于正常工作階段；失效磨損階段：磨損率急劇增加，使工作條件迅速惡化，導(dǎo)致失效。五、綜合題（共10分）第2頁共10頁第 頁共10頁第 頁共10頁1.（5分）解：處錯(cuò)誤有四：（1）鍵的方向應(yīng)與齒輪處的鍵在一條直線上；（2）聯(lián)軸器上的鍵槽應(yīng)貫通；（3）鍵的上表面與鍵槽間應(yīng)有間隙；（4）此處應(yīng)有局部剖面線。聯(lián)軸器與軸端壓板配合處應(yīng)內(nèi)凹，否則無法與另一關(guān)聯(lián)軸器相聯(lián)。半聯(lián)軸器不應(yīng)與透蓋相接觸；應(yīng)有裝密封圈透蓋處應(yīng)有裝密封圈的槽，且密封圈槽與軸之間應(yīng)有間隙。定位套壁厚太大，軸承內(nèi)圈無法拆除。齒輪應(yīng)比相配合的軸段長(zhǎng)1-2mm；軸肩太高，軸承無法拆除。悶蓋與箱體間應(yīng)有密封圈。2.（5分）答：1）蝸輪的轉(zhuǎn)向

6、n2：根據(jù)螺旋副的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，確定蝸輪按逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)如圖。2）蝸輪輪齒螺旋線方向：根據(jù)蝸桿傳動(dòng)正確嚙合條件丫=0，蝸輪的螺旋線方向應(yīng)為左旋。3）各力的方向如圖。六、計(jì)算題（共20分）1（6分）解：此螺栓聯(lián)接受預(yù)緊力，橫向載荷F由接合面之間的摩擦力來承擔(dān)。已知摩擦面數(shù)目m=2，摩擦系數(shù)f=0.2螺栓數(shù)目Z=4，可靠性系數(shù)K二1.2,安全系數(shù)S=3，總載荷為靜載荷F=28000N。V確定許用應(yīng)力。因所用螺栓性能等級(jí)為4.6級(jí)，故可知其屈服強(qiáng)度b二240MPa，安全系數(shù)S=3，故許用應(yīng)力b=b:S=2403=80MPa。sp1.2x280004x2x0.2確定單個(gè)螺栓的預(yù)緊力F：=21000NKFF

7、=pZmf(3)確定螺栓的最小計(jì)算直徑d1因螺栓受預(yù)緊力，故螺栓的最小計(jì)算直徑為:11.3x4F,1.3x4x21000dp=20.85mm1兀b3.14x80故所用螺栓允許的最小直徑為20.85mm。2(6分)解：對(duì)軸系進(jìn)行受力分析，如下圖所示:FaR、R分別為軸承1、軸承2所受的徑向力，S、S分別為軸承1、2的內(nèi)部派生軸向力。1212求軸承徑向載荷R、R12分別對(duì)兩支點(diǎn)處取矩，則根據(jù)力矩平衡有R=L1+L2F=40+200 x1640=1968NLr2002L40R=1F=x1640=328NLr2002求軸承內(nèi)部派生軸向力S=0.68x1968=1338.24N，S=0.68x328=2

8、23.04N12因?yàn)镾+F二223.04+40二263.04Nb2,其齒面接觸應(yīng)力的大小為AaH1=aH2BaH1aH2CaH1aH2為提高螺栓在變載荷作用下的疲勞強(qiáng)度，可采取的措施。A增大螺栓剛度B適當(dāng)減小預(yù)緊力8、9、C減小螺栓剛度D減小被聯(lián)接件剛度普通平鍵的主要失效是.A.工作面被壓潰或鍵被剪斷C.工作面產(chǎn)生過度磨損帶傳動(dòng)工作時(shí)，設(shè)小帶輪為主動(dòng)輪，A.進(jìn)入大帶輪處BB.工作面產(chǎn)生膠合破壞D.鍵被彎曲折斷則帶的最大應(yīng)力發(fā)生在帶離開大帶輪處C.進(jìn)入小帶輪處D.離開小帶輪處10、螺紋聯(lián)接防松的根本問題在于A、增加螺紋聯(lián)接的軸向力B、增加螺紋聯(lián)接的橫向力C、防止螺紋副的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)D、增加螺紋聯(lián)接的

9、剛度11、齒面硬度HBW350HBS的閉式鋼制齒輪傳動(dòng)中，主要失效形式為A.齒面磨損齒面點(diǎn)蝕齒面膠合輪齒折斷12、帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)驗(yàn)算小帶輪包角不要過小，這是為了A提高傳動(dòng)壽命；B減小對(duì)軸的壓力;13、C減小結(jié)構(gòu)尺寸;D提高摩擦力保證有一定承載能力下列滾動(dòng)軸承中角接觸球軸承是：A、6210;B、N2218;C、7020AC;D、32307/P514、C.鏈傳動(dòng)以下各傳動(dòng)中，需要進(jìn)行熱平衡計(jì)算的是_A.直齒圓柱齒輪傳動(dòng)B.蝸桿傳動(dòng)15、利用鍵實(shí)現(xiàn)軸轂連接的結(jié)構(gòu)中，定位精度最高的是:三、判斷題（每題1分，共10分）1、（）帶傳動(dòng)的最大有效圓周力與張緊力、包角和摩擦系數(shù)有關(guān)。2、（）蝸桿傳動(dòng)的失效通

10、常是發(fā)生在蝸桿上。3、（）楔鍵聯(lián)接靠拉力傳遞轉(zhuǎn)矩，用于對(duì)中性要求不高的聯(lián)接。4、（）零件表面的疲勞是受到接觸應(yīng)力長(zhǎng)期作用的表面產(chǎn)生裂紋或微粒剝落的現(xiàn)象。5、（）剛度是指機(jī)械零件在載荷作用下抵抗彈性變形的能力。零件材料的彈性模量越小，其剛度就越小。6、（）潤(rùn)滑油的粘度越大，則其內(nèi)摩擦阻力就越小。7、（）普通平鍵按其結(jié)構(gòu)可分為圓頭、方頭和單圓頭三種。8、（）直齒圓錐齒輪規(guī)定大端參數(shù)取標(biāo)準(zhǔn)值。9、（）圓柱蝸桿傳動(dòng)按蝸桿螺旋面形狀的不同分漸開線蝸桿和阿基米德蝸桿。10、（）帶傳動(dòng)中，帶速一定時(shí)，傳遞功率的大小取決于有效圓周力的大小。四、簡(jiǎn)答題（共25分）1、機(jī)器由哪三個(gè)基本組成部分組成？傳動(dòng)裝置的作用

11、是什么？（3分）2在機(jī)械零件設(shè)計(jì)過程中，如何把握零件與機(jī)器的關(guān)系？（3分）3帶傳動(dòng)中的彈性滑動(dòng)和打滑是怎樣產(chǎn)生的？對(duì)帶傳動(dòng)有何影響？（5分）4簡(jiǎn)述螺紋連接過程中預(yù)緊和防松的重要性。（5分）5齒輪的強(qiáng)度計(jì)算準(zhǔn)則有幾種？在軟、硬齒面搭配的設(shè)計(jì)中，為什么大齒輪的齒面硬度要低于小齒輪？（4分）6以磨損量為縱坐標(biāo)、時(shí)間為橫坐標(biāo)畫圖表示機(jī)械零件的正常磨損過程，在圖中相應(yīng)位置標(biāo)示正常磨損過程經(jīng)歷的幾個(gè)磨損階段，簡(jiǎn)述各階段磨損情況。（5分）五、綜合題（共10分）1（5分）指出圖中錯(cuò)誤并簡(jiǎn)要說明理由。（至少找出5處）2.（5分）圖示為一標(biāo)準(zhǔn)蝸桿傳動(dòng)，蝸桿主動(dòng)螺旋線方向?yàn)樽笮?。試確定：1）蝸輪的轉(zhuǎn)向及螺旋線方向；

12、2）作用在蝸桿、蝸輪上的各力的方向（在圖中標(biāo)出并輔以文字說明）。r軸承2軸承1Fa六、計(jì)算題（共20分）1.（6分）圖示兩根梁用8個(gè)4.6級(jí)（屈服強(qiáng)度b二240MPa）普通螺栓與兩塊鋼蓋板相聯(lián)接,s梁受到的拉力F=28kN，摩擦系數(shù)f=0.2,控制預(yù)緊力，試確定所用螺栓的最小計(jì)算直徑，取可靠性系數(shù)K二1.2，安全系數(shù)S=3。f2.（6分）一根軸用兩個(gè)角接觸球軸承支承，如圖所示。L=40mm,L=200mm，軸端作用有12軸向力F二40N，徑向力F二1640N。試分別求出兩軸承所受的徑向載荷R、R和軸向載ar12荷A、A，取軸承內(nèi)部派生軸向力s=0.68R。123-（8分）有一直齒圓錐-斜齒圓柱齒輪減速器如圖所示。已