2011-2012《机械设计》试卷组卷A评分标准

1/5内蒙古科技大学2011/2012学年第一学期《机械设计》考试（A卷）评分标准课程号：64103206考试方式：闭卷使用专业、年级：机械、车辆、装备；09级任课教师：李强杨建鸣李丽考试时间：2011.12.备注：一、判断改错（共10题，每题2分，共10分）1．开式齿轮传动的主要失效形式是齿面磨损，一般不会产生齿面点蚀。（√）2．蜗杆传动的正确啮合条件之一是蜗杆端面模数和蜗轮的端面模数相等。（╳）轴向3．设计V带传动时，为了不使小带轮包角α1过小，需要限制带轮的最小直径。（╳）改两个位置均可：为了减小弯曲应力；限制传动比。4．链传动的设计原则是，在保证其承载能力的前提下尽量选用较小的链节距。（√）5．选取普通平键时，其截面尺寸通常根据轴所传递功率的大小由国家标准中查取。（╳）轴径6．当螺纹副的摩擦因数一定时，螺纹工作侧的牙形斜角越大，当量摩擦因数越大，自锁性能越差。（╳）差改为好；或改为牙形斜角越小，自锁性能越差。7．蜗杆传动比12/zzi，蜗杆分度圆直径mzd11。（╳）qmd18．心轴主要承受转矩和弯矩的联合作用，传动轴主要承受弯矩。（╳）转；心。或改为心轴主要承受弯矩的作用，传动轴主要传递转矩9．在较大冲击和振动的场合，应优先选用刚性连轴器。（╳）挠10．基本额定寿命61010L转时滚动轴承能够承受的载荷值，为轴承的基本额定动载荷。（√）评分标准：判断1分，改错1分。二、选择题（共10题，每空2分，共20分）1．B2.B3.D4.A5.A6.B7.D8.B9.B10.B2/5三、简答题（共4题，共22分）1．（5分）带传动运行时的弹性滑动原因？会导致什么后果？原因：带受拉力作用会发生弹性变形。由于皮带紧边拉力和松边拉力差使得21vvv。后果：使从动轮的圆周速度2v总是低于主动轮的圆周速度1v，降低了传动效率，使带与带轮的磨损增加和温度升高。但弹性滑动又是带正常工作时不可避免的固有物理现象2．（5分）为什么闭式蜗杆传动要进行热平衡计算？当热平衡条件不满足时，可采取哪些措施？原因：蜗杆传动的效率低，工作时会产生大量的热。在闭式蜗杆传动中，若散热不良，会因油温不断升高，使润滑失效而导致齿面胶合，因此对闭式蜗杆传动要进行热平衡计算，以保证油温能稳定在规定的范围内。措施：当热平衡条件不满足时，可采取1）在箱体外壁增加散热片；2）在蜗杆轴端设置风扇；3）在箱体油池中装设蛇形冷却管；4）压力喷油循环润滑等措施。3．（6分）非液体摩擦径向滑动轴承通常进行哪些条件性计算？每种条件各代表什么意义？验算轴承平均压强p≤[p]：保证摩擦表面间留有一定润滑剂，避免轴承过度磨损而缩短寿命；验算轴承的pv值pv≤[pv]：防止轴承过热而发生胶合；验算滑动速度v值v≤[v]：限制轴颈圆周速度。4．（6分）指出图1结构中不合理或错误之处，并说明原因。（不用考虑轴上过渡圆角）1、键槽应在同一母线上。2、与轴承配合的轴径应为5的整数倍3、齿轮未定位4、右端轴环高于轴承内圈高度3/5评分标准：改对一处２分，最多不超过６分。四、计算与分析（共3题，共38分）1．（12分）一普通螺栓连接，施加预紧力F′=8000N后，测得螺栓的伸长量δ1=0.16mm，被连接件的压缩量δ2=0.05mm。当该螺栓连接承受轴向变载荷F=0~5000N作用时，求：1）螺栓所受总载荷的最大值和最小值；（6分）2)被连接件所受到的最小剩余预紧力；（2分）3)绘出螺栓连接的“力—变形”图表示计算结果。（4分）1）C1=F′/δ1=8000/0.16=50000N/mmC2=F′/δ2=8000/0.05=160000N/mmF0min=F′=8000NF0max=F′+{C1/(C1+C1)}Fmax=8000+{50000/(50000+160000)}×5000=9190.47N2）F″min=F0max–Fmax=9190.47–5000=4190.47N3）2．（14分）一传动装置简图如图2所示。其中1、2为蜗杆、蜗轮，3、4为直齿圆锥齿轮，5、6为斜齿圆柱齿轮。已知蜗杆1主动，转向如图，试在图中标出：1）I、II、III轴的转向；（3分）2）为使II轴所受轴向力最小，斜齿轮5、6的旋向；（2分）3）蜗杆、圆锥齿轮、圆柱齿轮各啮合点处的圆周力Ft、径向力Fr和轴向力Fa。（9分）（为使标示清晰，各传动零件采用分离体另行绘出）力8000变形9190.47CC21FF''max==min50004190.47F'=F0=0.160.054/5IIIIIIn1123456Fa6Fr6Ft6InnIInIIIr5a5t5FFFr4a4t4FFFr3a3t3FFFr2a2t2FFFr1a1t1FFF3．（12分）如右图所示在轴的两端安装一对型号为7208B轴承。已知两轴承的径向载荷1rF=6000N,2rF=4000N，轴上的轴向载荷aK=1800N，方向如图。试求：1）两轴承内部轴向力1dF、2dF的大小，并画出其方向；（3分）2）计算两轴承的轴向载荷1aF、2aF；（4分）3）计算两轴承的当量动载荷1P、2P。（3分）4）哪个轴承的寿命短（2分）？（提示：70000B：1、内部轴向力S=1.14rF2、e=1.14，当aF/rF≤e时，X=1，Y=0；当aF/rF＞e时，X=0.35，Y=0.57）1）（3分）方向如图所示：1dF=1.14Fr1=1.14×6000=6840N图35/52dF=1.14Fr2=1.14X4000=4560N3分2）（４分）1dF＋2dF+Ka=6840－4560＋1800=4080＞0（或2dF+Ka=4560－1800=2760＜1dF)2分Fa1=1dF=6840N1分Fa2=1dF＋Ka=6840+1800=8640N1分3）（３分）Fa1/Fr1=6840/6000=1.14=eX1=1Y1=0P1=X1Fr1+Y1Fa1=1×6000+0×6840=6000NFa2/Fr2=8640/4000=2.16＞eX2=0.35Y2=0.57P2=X2Fr2+Y2Fa2=0.35×4000+0.57×8640=6324.8N3分4）（２分）P2＞P1则轴承2（右边的轴承）寿命短2分