1机械设计考试一、是非题(正确的在括号内写“T”,错误的在括号内写“F”)(每小题1分,共10分)1.脉动循环变应力的最小应力为0。(T)2.可靠度与失效概率之和应为1。(T)3.矩形螺纹常用于螺纹连接。(F)4.A型普通平键的轴上键槽通常是采用端铣刀加工。(T)5.V带传动中,带轮基准直径的最小值主要受带的弯曲应力限制。(T)6.齿轮传动过程中法向力的大小和方向与两齿面的啮合点位置无关。(T)7.蜗杆传动中齿面接触应力计算准则的目的是避免出现点蚀失效。(T)8.只受弯矩心轴的内部应力类型一定是静应力。(F)9.液体润滑滑动轴承的油孔应开在承载区。(F)10.滑块联轴器是刚性联器,适用两轴线径向位移较大的场合。(F)二、选择题(将正确答案的代号填入空格内,只允许填一种代号)(每小题2分,共20分)1.若要减少零件表面的磨损,可以适当加入_____B___添加剂,改善润滑油的使用性能。A.油性B.极压C.抗凝D.抗氧化2.螺纹联接中,采用___C____不能降低螺栓的应力幅。A.空心螺栓B.腰状螺栓C.短粗螺栓D.细长螺栓3.影响V带传动能力的因素是__C______。A.紧边拉力B.松边拉力C.紧边和松边拉力差D.最大有效圆周力4.齿面接触疲劳强度计算准则是为了避免齿面出现___C____失效。A.胶合B.磨损C.点蚀D.塑性流动5.蜗杆直径增大,蜗杆传动的啮合效率________。A.降低B.提高C.不变D.可能降低也可能提高6.下面的方法中,________不能减小轴的应力集中。A.加大过渡圆角B.采用凹切圆角C.减小过渡圆角D.设计减载槽7.滚动轴承的实际寿命________基本额定寿命。A.大于B.小于C.等于D.大于或小于8.在液体动压滑动轴承中,偏心率愈大,说明___b_____。A.相对间隙愈小B.最小油膜厚度愈小C.半径间隙愈大D.轴转速愈高9.在下列密封型式中,____d____为接触式动密封。A.垫片密封B.迷宫密封C.离心密封D.毡圈密封10.下面的轴毂连接中,不能对轴上零件起到轴向固定的连接方式是____b____。A.楔键B.半圆键C.切向键2三、简答题(每小题4分,共20分)1.摩擦表面所处的润滑状态主要取决于哪些因素?并画图简要说明这些因素如何影响润滑状态的转化。2.提高齿轮齿面接触疲劳强度的措施有哪些?3.混合润滑滑动轴承的计算准则都有什么?他们各自的计算目的是什么?4.为什么带传动的带速不易过高也不宜过低?5.蜗杆传动设计中为什么要进行热平衡计算?通常采用的措施有哪些?四、(10分)有一蜗杆—锥齿轮传动装置,如图所示,请在图上画出或写出:(1)蜗轮2的转动方向和螺旋线的方向。(2)为使II轴所受轴向力最小,确定锥齿轮传动应在哪边(图中描成黑实线)。(3)画出蜗轮2所受三个分力的方向。2左旋113443五、(10分)图示螺栓连接结构,当工作载荷F=5000N加在下端后,在结合面A处(指该环形面)仍要求保持一定剩余预紧力,其大小F=1.4F,设螺栓材料的屈服极限为SMPa480,取安全系数S=1.5,求出要求的螺栓危险截面直径。3六、(15分)如图所示减速器的一根轴用一对角接触球轴承支承,已知齿轮1轮齿上的轴向力FA1=1000N,齿轮2轮齿上的轴向力FA2=500N,两轴承的径向载荷Fr1=1000N,Fr2=2000N,工作转速n=750r/min。减速器在常温下工作,有中等冲击,试计算轴承的寿命L10h。已知:温度系数ft=1.0,载荷系数fd=1.5,Cr=20500N,e=1.14,S=1.14Fr。若FFear≤,X=1,Y=0;若FFear>,X=0.35,Y=0.57。七、(15分)指出下列结构中的错误和不合理之处,并简要说明原因。4一、是非题1.T2.T3.F4.T5.T6.T7.F8.F9.F10.F二、选择题1.B2.C3.D4.C5.A6.C7.D8.B9.D10.B三、简答题1.答:在有润滑的状态下,摩擦表面究竟处于何种润滑状态,取决于两摩擦表面的粗糙度和润滑膜的厚度。对于具有一定粗糙度的特定摩擦表面,改变某些影响润滑膜厚度的参数(如载荷、相对滑动速度和润滑剂的黏度等),将出现不同的摩擦状态,即发生边界润滑、混合润滑和液体润滑之间的转化。如图所示。Ⅰ-边界润滑区Ⅱ-混合润滑区Ⅲ-流体润滑区图4-1摩擦状态转化曲线2.答:改善齿轮材料和热处理方法以及加工精度,以便提高许用应力][H;加大中心距a、适当增加齿宽b、采用正传动变位增大啮合角,以便降低齿面接触疲劳应力。3.答:(1)限制轴承的平均压强保证润滑油不被过大的压力所挤出,避免工作表面的过度磨损,即pp。(2)限制轴承的pv值防止由于轴承温升过高、边界膜破裂而出现的胶合破坏,即pvpv。(3)限制轴承的滑动速度v防止轴承因滑动速度v过大而加剧磨损,即,vv。4.答:带速过高,会因离心力过大而降低带和带轮间的正压力,从而降低传动能力;而且单位时间内应力循环次数增加,将降低带的疲劳寿命。若带速过小,则所需有效圆周力大,导致使V带的根数增多,结构尺寸加大。5.答:蜗杆传动的传动效率低,工作时发热量大,在闭式蜗杆传动散热条件较差的情况下,产生的热量不能及时散发出去,油温进一步升高致使润滑油粘度降低,润滑条件恶化,从而加剧齿面间的磨损甚至发生胶合。为保证油温稳定在规定的范围内,对闭式蜗杆传动要进行热平衡计算。5散热措施:(1)在箱体外壁加散热片,增加散热面积;(2)在箱体外蜗杆轴端安装风扇,加速空气流动,提高散热系数sK;(3)在箱体内安装蛇形冷却水管;(4)采用压力喷油循环润滑。四、解:(1)蜗轮2的转动方向和螺旋线的方向。(3分)(2)为使II轴所受轴向力最小,确定锥齿轮传动应在哪边(图中描成黑实线)。(3分)(3)画出蜗轮2所受三个分力的方向。(4分)2r22t212a左旋14334五、解:许用拉应力MPa0325.1480SS(3分)最大拉力:FFFF4.20(3分)由螺栓强度条件≤)4//(3.1210dF得mm91.24500004.243.143.101Fd≥(4分)六、解:N1140100014.114.111rFS,N2280200014.114.122rFS(3分)N5005000001A21AAFFF,方向向右(2分)如图所示。621SFSA,轴承1压紧所以N178050022802a1AFSFN22802a2SF(4分)eFF78.110001780r1a1,35.01X,57.01Y1365N178057.0100035.0a11r111FYFXPreFF14.120002280r2a2,12X,02YN2000r22FPr(3分)12rrPP,按Pr2计算寿命。7091h20005.1205001750166671666732h210rdrTPfCfnL(3分)七、答:答对10个满分,每少一个减1.5分(1)缺调整垫片;(2)缺加工凸台;(3)键槽多余;(4)轴承安装反了,要面对面安装;(5)轴承左边缺定位;(6)键槽过长;(7)轮毂应长些;(8)套筒过高;(9)透盖动静接触,应有间隙;(10)毡圈密封;(11)光轴过长,轴承安装困难。221111109834567