1西华大学课程考试(考查)试题卷课程名称:机械设计考试时间:110分钟课程代码:8200570试卷总分:100分题号一二三四五六七八九十总分得分评卷教师一.单项选择题(每小题1.5分,共12分)1.平键的剖面尺寸通常是根据从标准中选取。(a)传递的转矩(b)传递的功率(c)轮毂的长度(d)轴的直径2.滑动螺旋传动,其失效形式多为______。(a)螺纹牙弯断(b)螺纹磨损(c)螺纹牙剪切(d)螺纹副咬死3.当两个被联接件之一太厚,不宜制成通孔,且联接不需要经常拆装时,往往采用。(a)螺栓联接(b)螺钉联接(c)双头螺柱联接(d)紧定螺钉联接4.带传动的失效形式之一是带的______。(a)松驰(b)颤动(c)疲劳破坏(d)弹性滑动5.设计链传动时,为了降低动载荷,一般采用。(a)较多的链轮齿数z和较小的链节距p(b)较少的z和较小的p(c)较多z的和较大的p(d)较少的z和较大的p6.两相对滑动的接触表面,依靠吸附的油膜进行润滑的摩擦状态称为______。(a)液体摩擦(b)干摩擦(c)混合摩擦(d)边界摩擦7.一减速齿轮传动,小齿轮1选用45钢调质,大齿轮2选用45钢正火,它们的齿面接触应力。(a)σH1σH2(b)σH1σH2(c)σH1=σH2(d)不确定8.下列四种叙述中______是正确的。(a)变应力只能由变载荷产生(b)静载荷不能产生变应力(c)变应力是由静载荷产生(d)变应力是由变载荷产生,也可能由静载荷产生二.判断题(题意正确的在括号内填“√”,不正确的填“×”,每题1分,共10分)1.润滑油的粘度与温度有关,且粘度随温度的升高而降低。()2.增大齿轮的模数,可以提高齿轮的接触强度。()3.平键联接可以同时实现轴与轮毂的周向及轴向固定。()4.牙嵌离合器一般用于转矩不大的任意速度下两轴的接合处。()5.为提高轴的刚度,把轴的材料由45钢改为合金钢是一简便、有效的方法。()6.对非液体摩擦的滑动轴承,验算pv≤[pv]是为了防止轴承过热。()27.自行车链条磨损后,首先从大链轮产生脱链。()8.机械零件设计计算中最基本的设计准则是强度准则。()9.单头蜗杆传动蜗杆头数少、效率低、发热多。()10.承受横向载荷作用的螺栓联接中,螺栓一定是受剪切作用的。()三.填空题(每空1分,共23分)1.常用螺纹按牙型分为、、、。2.有一普通圆柱蜗杆传动,已知蜗杆头数z1=4,蜗杆直径系数q=9,蜗轮齿数z2=41,模数m=10mm,则蜗杆分度圆直径d1=mm,蜗轮分度圆直径d2=mm,传动比i=。3.形成液体动压润滑的必要条件是:(1);(2);(3)。4.代号为6312的滚动轴承,其内径d=mm,直径系列为系列,轴承类型名称为,公差等级为级。5.设计液体动压向心滑动轴承时,若宽径比B/d取得较大,则轴承端泄量;承载能力;温升。6.弹簧旋绕比(或称弹簧指数)C=D/d,C值愈小,则弹簧刚度,卷制则愈。7.图示为起重机卷筒的两种结构方案,试根据Ⅱ轴的受力情况判断轴的类型。其中:(a)方案中的Ⅱ轴为轴;(b)方案中的Ⅱ轴为轴。相应的强度计算方法:(a)方案按强度条件计算;(b)方案按强度条件计算。四.(8分)普通V带传动所传递的功率P=7.5kW,带速v=10m/s,工作情况系数AK=1.2,单根V带在该工况下的许用功率[P]=2.5kW,现测得带的预紧力F0=800N,试求:(1)带的根数Z;(2)带的有效拉力Fe、紧边拉力F1、松边拉力F2。五.(10分)一对闭式软齿面标准直齿圆柱齿轮传动,已知中心距a=175mm,齿数比u=4,齿宽b1=65mm,b2=60mm,小齿轮为主动,其转速n1=960rpm,大、小齿轮均为钢制,两齿轮的许用接触应力分别为[σH]1=650Mpa,,[σH]2=620Mpa,载荷系数K=1.3。试按接触疲劳强度计算该对齿轮所能传递的最大名义功率PkW。3提示:uubdKFZZtHEH11ZE=189.8MPa1/2,ZH=2.5六.(12分)图(a)表示某提升机构,1、2为斜齿圆柱齿轮,3为右旋蜗杆,4为蜗轮,它和钢丝卷筒固联在一起,要求Ⅱ轴上的轴向力能互相抵消一部分。试在图上画出:(1)提升重物时,斜齿轮1、2和蜗杆3、蜗轮4各啮合点处所受各分力的方向(画在图(b)上);(2)标出各轴的转向;(3)判断斜齿轮1、2的螺旋线方向,并画在图上;判断并说明蜗轮4的螺旋线方向。七.(13分)如图所示,某转轴由一对7207AC的滚动轴承支承。已知:轴上的轴向载荷Fae=800N(方向如图示),轴上的径向载荷Fre=3000N,轴的转速n=450r/min;载荷系数fP=1.2。试计算:(1)轴承Ⅰ、Ⅱ所受的径向载荷Fr1、Fr2;轴承上的派生轴向力Fd1、Fd2,并在图上画出其方向;(2)轴承Ⅰ、Ⅱ所受的轴向载荷Fa1、Fa2;(3)轴承Ⅰ、Ⅱ的当量动载荷P1、P2;(4)Ⅰ、Ⅱ轴承中哪一个轴承的寿命较短?为多少小时?附表:轴承型号派生轴向力FdeFa/Fr≤eFa/Fre基本额定动载荷C(N)7207AC0.68Fr0.68XYXY29000100.410.874Fre3l2lⅡⅠFaeFre3l2lⅡⅠFae八.(12分)图示为某减速器输出轴的结构图,试指出图中的设计错误以及错误原因。说明:(1)滚动轴承的类型为深沟球轴承,采用双支点各单向固定;(2)在错误处画圆圈并编上序号,然后在图下方的空白处分别说明各处错误的原因。西华大学课程考试(考查)参考答案课程名称:机械设计考试时间:110分钟课程代码:8200570试卷总分:100分一.单项选择题(每小题1.5分,共12分)1.(d)2.(b)3.(b)4.(c)5.(a)6.(d)7.(c)8.(d)二.判断题(题意正确的在括号内填“√”,不正确的填“×”,每题1分,共10分)1.√2.×3.×4.×5.×6.√7.√8.√9.√10.×三.填空题(每空1分,共23分)1.三角形、矩形、梯形、锯齿形2.90、410、10.253.相对运动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙;被油膜分开的两表面必须有一定的相对滑动速度,其运动方向必须使润滑油由大口流进,小口流出;润滑油必须有一定的粘度,供油要充分。4.60、中系列、深沟球轴承、普通级(0级)5.小、高、高6.愈大、困难7.心轴、转轴、弯曲、弯扭合成四.本题共8分(1)6.35.25.72.1PPKZA取Z=4根2分5(2)∵1000vFPekW∴750105.710001000vPFeN2分11752750800201eFFFN2分4252750800202eFFFN2分五.(本题共10分)∵uda121∴70411752121uadmm2分2bb=60mm6202HHMPa2分又112dTFt∴满足齿面接触疲劳强度的条件式可写为HHEHubduKTZZ211)1(22分故4.1544451443.1270605.28.18962012222121uuKbdZZTHEHN·mm2分又1611055.9nPTN·mm∴53.151055.99604.1544451055.96611nTPkW2分六.(本题共12分)评分参考:(1)6分;(2)3分;(3)3分;七.(本题共13分)(1)求轴承上的径向载荷1.5分Ft1Fa1Fa2Fr1Fr2Ft3Fr4Fa3Fa4Fr3Ft4Ft2右61200300052521rerFFN1800300053532rerFFN求派生轴向力(画方向→、←)2.5分816120068.068.011rdFFN,1224180068.068.022rdFFN(2)求轴承上的轴向载荷3分∵211616800816daedFFF∴1轴承被放松,2轴承被压紧故81611daFFN,161612aedaFFFN(3)求当量动载荷3分∵eFFra68.0120081611∴0111YX∴eFFra90.01800161622∴87.041.022YX故∴144012002.111111arPFYFXfPN70.2572161687.0180041.02.122222arPFYFXfPN(4)求轴承寿命3分∵12PP∴2轴承的寿命较低2.5304770.2572290004506010601036262PCnLhh八.(12分)评分参考:8×1.5=12(答对8处即得满分)①右支点轴承没有轴向定位及固定措施,故整根轴在机器中的位置不确定;②套筒左端的外径尺寸超过了轴承内圈的定位高度,无法安装拆卸器勾爪,不便轴承拆卸;③轴与齿轮的配合长度应略短于齿轮轮毂长度,以使定位、固定准确可靠;④轴伸处的键槽长度尺寸过大,已超过了安装端盖的位置,键无法装入;⑤左端轴承装到位前所经过的轴段直径应略小,以便于其装拆,且保证其配合性质;⑥外伸轴上安装的传动零件无轴向定位措施;⑦左端轴承端盖中部的孔与外伸轴之间有很大的相对运动速度,其间应留有间隙;⑧左端轴承端盖中部的孔与外伸轴之间应考虑密封装置,以防润滑剂向外流失及外界灰尘、杂质的侵入;⑨左右两个轴承端盖下无调整垫片;⑩轴承座孔附近的机体上可开设油沟,使轴承得到较为可靠的油润滑。7