2012-2013-2《机械设计》A试卷参考答案

考试试卷（A卷）参考答案第1页共8页（勤奋、求是、创新、奉献）2012～2013学年第二学期考试试卷主考教师：杭鲁滨学院___________班级__________姓名__________学号_________《机械设计A》课程试卷A卷参考答案（本卷考试时间120分钟）题号一二三四五六七八九十总得分题分25204510100得分一、选择题（本题共25小题，每小题1分，共25分）1.45钢的对称疲劳极限1=270MPa，疲劳曲线方程的幂指数m=9，应力循环基数N0=5×106次，当实际应力循环次数N=104次时，有限寿命疲劳极限为__A______MPa。A．539B．135C．175D．4172、工作时承受弯矩并传递转矩的轴称为B。A.转动心轴；B.转轴；C.传动轴；D.固定心轴3、齿轮的轮齿由单侧工作改为双侧工作时，其B将降低30%。A.σHlim；B.σFE；C.σH；D.σF4、标准渐开线齿轮齿形系数YFa的大小B。A.与模数有关而与齿数无关；B.与齿数有关而与模数无关；C.与模数和齿数都有关5、在常用的螺纹中，用于连接的是A。A.普通螺纹；B.梯形螺纹；C.锯齿形螺纹；D.矩形螺纹6、为计算方便，常以B啮合为代表来进行圆柱齿轮传动的齿面接触强度计算。A.小齿轮单齿对啮合的最低点；B.节点；C.小齿轮单齿对啮合的最高点7、在圆柱齿轮传动中，常使小齿轮齿宽B1略大于大齿轮齿宽B2，其目的是C。A.提高小齿轮的单位载荷；B.提高小齿轮齿根弯曲强度；C.补偿安装误差以保证全齿宽的接触;8、下列传动方式中，具有过载保护作用的是B传动。A.齿轮；B.V带；C.蜗杆；9、常用螺纹用于传动,其效率最高的是D。考试试卷（A卷）参考答案第2页共8页A.普通螺纹；B.梯形螺纹；C.锯齿形螺纹；D.矩形螺纹10、传动比i=1时，单根普通V带的功率增量△P0B零。A.大于；B.等于；C.小于11、V带传动中，带轮的最小基准直径取决于A。A.带型；B.带速；C.传动比12、受轴向拉伸变载荷的紧螺栓连接中，螺栓拉应力的变化规律为B。A.σm=C；B.σmin=C；C.r=C13、紧螺栓连接中，被连接结合面间采用硬垫片的目的是为了增大C。A.螺栓的刚度；B.螺栓的相对刚度；C.被连接件的刚度14、平键的剖面尺寸b×h应按A从标准中查得。A.轴径；B.轴的材料；C.键的长度；D.毂孔的长度15、已知某A型普通平键的尺寸为b×h×L=10×8×90，则其工作长度l=Cmm。A.90；B.82；C.8016、对锡青铜蜗轮进行齿面接触疲劳强度计算的目的，在于避免其在规定使用期内发生A。A.齿面点蚀；B.齿面胶合；C.轮齿折断；17、计算蜗杆传动的传动比i时，采用公式i＝C是错误的。A.12/nn；B.12/zz；C.21/dd18、蜗杆传动较为理想的材料组合是B。A.钢和铸铁；B.钢和青铜；C.青铜和青铜19、在蜗杆传动中，引入蜗杆直径系数q的目的是为了C。A.便于蜗杆尺寸参数的计算；B.便于蜗杆传动中心距的标准化；C.减少蜗轮滚刀数目以便于滚刀的标准化；20、不完全液体润滑滑动轴承，验算pv≤[pv]是为了防止轴承B。A.过度磨损；B.过热产生胶合；C.产生塑性变形21、为使零件能紧靠轴肩而得到准确可靠的定位，轴肩处的过渡圆角半径r必须C与之相配的零件毂孔端部的圆角半径R。A.大于；B.等于；C.小于22、对转轴进行结构设计前，通常按C强度条件，先估算出轴的最小直径。A.弯扭合成；B.弯曲；C.扭转23、一支点双向固定、另一端支点游动的支承结构中，游动端上的滚动轴承可采用C类轴承。A.3；B.5；C.624、下列轴承中允许极限转速最高的是D。A.7307/P4；B.6307/P4；C.7207/P2；D.6207/P225、在设计不完全液体润滑滑动轴承时，应对轴承的C进行验算。考试试卷（A卷）参考答案第3页共8页A.p、v和B/d；B.p、pv和B/d；C.p、pv和v二、分析及简答题（本题共4小题，共25分）1.如图所示，圆柱齿轮—蜗杆传动中，已知斜齿轮1的转动方向和斜齿轮2的轮齿旋向。(10分)(1)在图中啮合处标出齿轮1和齿轮2所受轴向力Fa1和Fa2的方向。(2)为使蜗杆轴上的齿轮2与蜗杆3所产生的轴向力相互抵消一部分，试确定蜗杆3的螺旋线方向，标出蜗轮4的转动方向并说明螺旋线方向。(3)在图中啮合处标出蜗杆和蜗轮所受各分力的方向。答(1)在图中啮合处齿轮1和齿轮2所受轴向力Fa1和Fa2的方向如图(2分)。(2)蜗杆3轮齿的螺旋线方向，蜗轮4轮齿的螺旋线方向及其转动方向如图(2分)。(3)蜗杆和蜗轮所受各分力的方向。(6分)2.简述流体形成稳定动压油膜的必要条件。(3分)答：1)流体必须流经收敛间隙，而且间隙倾角越大则产生的油膜压力越大；2)流体必须有足够的速度；3)流体必须是粘性流体。考试试卷（A卷）参考答案第4页共8页3.带传动工作时，带上所受应力有哪几种？请画出带受力的应力图，并指出最大应力在何处？(6分)4.滑动轴承在汽车行业或汽车中是否应用?试举例说明。（5分）三、计算题（本题共4小题，共40分）1.一普通V带传动传递功率为P=7.5kW，带速v=10m/s，紧边拉力是松边拉力的两倍，即F1=2F2，试求紧边拉力、松边拉力和有效拉力。(10分)解：e1000FvP(2分)e100010007.5750N10PFv(2分)eF=12FF122FF(2分)2F=eF=750N(2分)所以1F22F=2750=1500N(2分)考试试卷（A卷）参考答案第5页共8页2.某零件在单向稳定循环变应力作用下工作。已知工作时：σmax=150MPa、σa=50Mpa，应力变化规律为r=C(常数)；零件的疲劳极限综合影响系数Kσ＝2，零件材料的有关性能参数为σ-1=300MPa，σ0=400MPa，σS=500MPa，要求：(1)绘制该零件的极限应力线图，注明各特征点的代号和坐标值(=25Mpa/每小格)；(2)用图解法求计算安全系数Sca；(3)如设计安全系数S=2.5，该零件是否满足强度的要求，如强度不够发生何种破坏。(10分)σa(MPa)0σm(MPa)解：(1)定出三个极限应力点：A(0，σ-1/Kσ)、D(σ0/2，σ0/2Kσ)、C(σS，0)，即A(0，150)、D(200，100)、C(500，0)(2×3＝6分)工作应力点M(σm，σa)，σm=σmaxσa=15050=100MPa即M(100，50)(1分)(2)M为M点的极限应力点，σmax=σme+σae=195+100=295MPa(1分)Sca＝meaema+＝1951001.9710050(1分)(3)Sca＝1.972.5S，该零件不满足强度要求，发生的破坏为疲劳破坏。(1分)3．某轴上装有两个30307轴承，基本额定动载荷C=39800N，轴上的外加径向载荷Fr=3000N,外加轴向载荷FA=500N，方向如图所示，轴承转速n=1000r/min。已知温度系数ft=1，载荷系数fp=1，并且当Fa/Fre，X=X=0.4，Y=1.9；Fa/Fr≤e，X=1,Y=0。（其中，Fd=Fr/2Y，Y为Fa/Fre时的取值，e=0.38）(10分)求：①两个轴承的当量动载荷P1,P2；②危险轴承的寿命。M(100,50)A(0,150)D(200,100)0,150)C(500,0)50100150200250300350400450M300200100考试试卷（A卷）参考答案第6页共8页解：1）派生轴向力Fd2与Fd1的方向如下图。(1分)2300100rrFF，2rdFFY=1000N，12rrrFFF=300-1000=2000N(2分)2rdFFY，112000526.3221.9rdFFYN，221000263.2221.9rdFFYN(2分)12526.3500daedFFF，11526.3adFFN，21526.35001026.3adaeFFFN(2分)11526.30.262000arFeF，11111120000526.32000raPXFYFN(1分)221026.31.031000arFeF，222220.410001.91026.32349.97raPXFYFN(1分)2）危险轴承的寿命：106631010139800()()206010.96060100012349.97thpfCLnfP(2分)考试试卷（A卷）参考答案第7页共8页4.校核某开式直齿圆柱齿轮传动的强度。已知P1=15kW，输入转速n1=1000r/min，双向转动，m=3mm，z1=24，B1=72mm，z2=79，B2=65mm，ZE=189.8MPa，YFa1=2.65，YSa1=1.58，YFa2=2.27，YSa2=1.76，KH＝1.3，KF＝1.4，齿轮单向转动的许用应力：[σF1]=300MPa，[σF2]=270MPa，[σH1]=660，[σH2]=560MPa。(10分)附公式：1FFaSaFF12KTYYbdmtEHH112.5KFuZbdu解：因为是开式传动，只需校核齿轮的弯曲强度1)计算T1、d166511159.55109.55101.4310Nmm1000PTn(1分)d1=mz1=324=72mm(1分)65mmb(1分)2)校核弯曲疲劳强度双向转动F1F10.70.7300210MPa(1分)51Fa1Sa1F1F11221.41.43102.651.5811965723KTYYbdm(2分)双向转动F2F20.70.7270189MPa(1分)51Fa2Sa2F2F21221.41.43102.271.76113MPa65723KTYYbdm(2分)该对齿轮满足强度要求。(1分)四、结构分析题（共10分）下图为某齿轮减速器装配示意图中的一个局部，试指出其中结构错误所在并用文字作简要说明(标出并说明十处或十处以上错误者满分，不说明错误不给分)。考试试卷（A卷）参考答案第8页共8页①轴的右端面应缩到联轴器端面内1～2mm，轴端挡圈压到联轴器端面上，与轴端面留有间隙；②联轴器与透盖不能接触，联轴器应右移；③联轴器与轴配合直径应小一点，形成轴肩定位；④联轴器处联接平键与蜗轮处联接平键应在一条线上；键与毂孔键槽底面间应有间隙；⑤右轴承内圈左端面只能与套筒端面接触，与轴肩端面应有间隙，所以套筒内轴颈右端面应左移1～2mm；⑥与蜗轮轮毂配合轴颈长度应比轮毂长短1～2mm，轴颈右端面缩进去；⑦左轴承内圈不能被轴环全挡住，轴环左部轴径减小至内圈厚度的2／3左右；⑧透盖和闷盖外圆外侧应倒角，与箱体间均应有调整垫片。⑨轴的左端伸出轴承内圈过长，应缩短一点。