中国矿业大学《机械设计》试卷答案卷六套合集

中国矿业大学《机械设计》试卷答案卷六套合集第1页共24页中国矿业大学2006~2007学年第一学期《机械设计》试卷A卷学院班级姓名学号一．选择题（每题2分，共20分）1.在带、链、齿轮组成的多级传动中，带传动应放在①。①高速级②低速级③高速级或低速级均可2．悬置螺母的主要作用是③。①作为联接的防松装置②减小螺栓系统的刚度③使螺母中各圈螺纹受力较均匀④防止螺栓受弯曲载荷3．非液体滑动轴承，其润滑状态通常为①。①边界润滑②流体润滑③混合润滑④边界润滑或混合润滑4．为了保证轴承内圈与轴肩端面的良好接触，轴承的圆角半径r与轴肩处的圆角半径rl应有②关系。①r=rl；②rr1；③rrl5．滚动轴承代号由三段组成，其中分别为：①。①前置代号、基本代号和后置代号②精度、类型和尺寸代号③类型、直径系列和内径代号④精度、类型和内径代号6．键的截面尺寸（b、h）通常是根据④按标准选择。①轴传递扭矩的大小②传递功率的大小③轮毂的长度④轴的直径7．蜗杆传动热平衡计算的目的是为了控制温升，防止②。①蜗杆机械性能下降②润滑油变性或齿面胶合③传动效率下降④蜗轮材料退火8．被联接件受横向力作用时，如果采用普通螺栓联接，则螺栓可能出现的失效为：④。①剪切破坏②挤压破坏③扭断④拉、扭断裂9．联轴器和离合器的主要作用是③。①缓和冲击和振动②补偿两轴间可能的位移③传递扭矩④防止机器发生过载10．为提高螺栓在变载荷作用下的疲劳强度，可采取③的措施。中国矿业大学《机械设计》试卷答案卷六套合集第2页共24页①增大螺栓刚度②适当减小预紧力③减小螺栓刚度④减小被联接件刚度二．填空题（每题2分，共20分）1．滚动轴承额定寿命是指该型轴承有10％发生点蚀失效前的总工作转数。2．带传动的设计准则是在不打滑前提下保证带具有一定的疲劳强度。3．直齿圆锥齿轮的强度可近似按齿宽中点处的当量齿轮强度进行计算。4．闭式软齿面齿轮传动一般按齿面接触强度设计，按齿根弯曲强度校核。5．在设计图纸上注明某链条的标记为“18A－2×80”，其中“18A”代表链号，“80”代表链节数。6.滚动轴承6207、6307和N307，当转速相同且承受相同的径向力时，寿命最长的是N307，寿命最短的是6207。7．在一定转速下，要降低滚子链传动不均匀性和动载荷，应该减少节距和增大齿数z1。8．带在工作中存在的应力有离心拉应力、松紧边拉应力、弯曲应力。其中变化的应力有松紧边拉应力、弯曲应力。9．齿轮弯曲强度计算中的齿形系数与齿轮基本参数中的模数无关。10．滚动轴承部件两端单向固定式，适用于温升较小，轴较短处。三．指出轴系结构设计中的错误（至少5处），并在错误处标出序号，按序号说明错误原因。（10分）①处键槽太长，且此轴段应增加一定位轴肩；①②③④⑤⑥⑦中国矿业大学《机械设计》试卷答案卷六套合集第3页共24页②处缺少密封件；③处套筒厚度设计不正确，应留出拆卸轴承的空间；④⑥处箱体缺少内壁线；⑤处轴段长度大于了齿轮轮毂长，齿轮无法被正确轴向固定；⑦处轴承未轴向定位。每指出一处错误得2分，满分10分四．设单根V带不打滑时所能传递的最大功率P=7kW，已知主动轮直径mmD1401，转速min/14601rn，包角1201，带与带轮间的当量摩擦系数65.0vf。试求最大有效拉力Fec和紧边拉力值F1c。（10分）解：带速smnDv/7.106000014601406000011(2分)最大有效拉力NvPFec6547.10710001000（2分）由ecCCFFF21（2分）及vfCCeFF21（2分）得紧边拉力值NeeFFfvecC879)11/(654)11/(18012065.01（2分）五．图示压力容器顶盖用8个普通螺栓联接。容器内压力p=1N/mm2，D=240mm。压力容器充气要求联接面的残余预紧力大于6000N，试确定螺栓的最小尺寸。（注：[σ]=80N/mm2）(12分)解：螺栓组受到的总外载荷NpDQ4523814240422（2分）每个螺栓受到的总载荷NzzQFFF6404860008452386000'0螺栓的最小尺寸mmFd51.118064043.14][3.141（3分）（5分）中国矿业大学《机械设计》试卷答案卷六套合集第4页共24页六．一对闭式软齿面直齿轮传动，其齿数与模数有两种方案：a）m=4mm，z1=20，z2=60；b）m=2mm，z1=40，z2=120，其它参数都一样。试问：1）两种方案的接触强度和弯曲强度是否相同？(4分)2）若两种方案的弯曲强度都能满足，则哪种方案比较好？(4分)解：1）mmzzma160)12040(22)6020(24)(221两种方案的接触强度相同。因为方案a的齿轮模数不同于方案b齿轮模数，所以两种方案的弯曲强度不相同。2）在满足弯曲强度的前提下，方案b较好。因为方案b齿轮模数小，齿高小，磨损小，抗胶合能力强，还可节省加工费用。七．图示传动中，蜗杆传动为标准传动：m=5mm，d1=50mm，z1=4(右旋)，z2＝40；标准斜齿轮传动：mn=5mm，z3=20，z4=50，要求使轴II的轴向力相互抵消，不计摩擦，蜗杆主动，试求：1）斜齿轮3、4的螺旋线方向(4分)。2）螺旋角的大小（4分）。解：1）斜齿轮3右旋，斜齿轮4左旋；2）（2分）（2分）（4分）（2分）’‘‘＝＝可得欲24321154.11sin2tan2tan22323233333321121112aantataFFTTzmTdTFFzzdTdTFF（4分）（2分）（2分）中国矿业大学《机械设计》试卷答案卷六套合集第5页共24页八．如图所示一小锥齿轮轴，采用一对圆锥滚子轴承，其界限系数e=0.35，派生轴向力S=R/(2Y)（式中轴向载荷系数Y=1.6），已知径向力R1=3200N，R2=2080N，外部轴向力Fa=500N，试确定：（1）两轴承的轴向力A1，A2（6分）（2）两轴承的径向载荷系数X1,X2以及轴向载荷系数Y1,Y2（4分）（3）两轴承的当量动载荷P1，P2（2分）（注：当eRA时，X=0.4,Y=1.6；当eRA时，X=1，Y=0。）解：1）派生轴向力S1=R1/(2Y)＝3200/（2×1.6）＝1000NS2=R2/(2Y)＝2080/（2×1.6）＝650NS2＋Fa=650＋500＝1150S1A1=S2＋Fa=1150NA2=S2=650N2)eRA36.03200115011X1=0.4，Y1=1.6(1分)eRA31.0208065022X2=1，Y2=0(1分)3）NAYRXP312011506.132004.011111NAYRXP20802080122222中国矿业大学2006~2007学年第一学期《机械设计》试卷B卷一．选择题（每题2分，共20分）1．为了保证轴承内圈与轴肩端面的良好接触，轴承的圆角半径r与轴肩处的圆角半径rl应有②关系。①r=rl；②rr1；③rrl2．带传动中，主动轮上的滑动弧是发生在带与带轮的②。①绕进段②退离段③全部包围弧段（1分）（1分）（2分）（1分）（1分）（1分）（1分）（1分）（1分）中国矿业大学《机械设计》试卷答案卷六套合集第6页共24页3.计算轴的当量弯矩公式中22)(TMMe中折算系数，是考虑T对M的：④。①大小不同②方向不同③类型不同④应力循环特性不同4．带传动设计中，应验算小带轮包角不要过小，这是为了④。①提高传动寿命；②减小对轴的压力；③减小结构尺寸；④提高摩擦力保证有一定承载能力5．非液体滑动轴承，其润滑状态通常为：①。①边界润滑②流体膜润滑③混合润滑④边界润滑或混合润滑6．蜗杆传动热平衡计算的目的是为了控制温升，防止②。①蜗杆机械性能下降②润滑油变性或齿面胶合③传动效率下降④蜗轮材料退火7．为提高螺栓在变载荷作用下的疲劳强度，可采取③的措施。①增大螺栓刚度②适当减小预紧力③减小螺栓刚度④减小被联接件刚度8．只受预紧力作用的普通螺栓联接，螺栓危险剖面上单元体的应力状态为③。①简单拉伸②纯剪切③拉扭组合④拉弯组合9．转轴上载荷和支点位置都已确定后，轴的直径可以根据来④进行计算或校核。①抗弯强度；②扭转强度；③扭转刚度；④弯扭合成强度10．对液体动压轴承需要足够的供油量主要是为了①。①补充端泄油；②提高承载能力；③提高轴承效率；④减轻磨损四．试用液体动压润滑的一维雷诺方程)(603hhhVdxdp（p—油膜压力，—液体动力粘度，V—动板速度，0,hh，X如图所示）说明：（1）产生动压油膜的必要条件有哪些？（3分）（2）画出动板速度V的方向以及定性画出入口处、出口处、pmax对应0h处油层速度分布图。（5分）（3）定性画出平板液体动压油膜压力沿X的分布图。（4分）解：1）收敛的间隙；2）足够的带油速度；3）油的粘度足够大中国矿业大学《机械设计》试卷答案卷六套合集第7页共24页五．如图所示螺栓联接中采用两个M20的螺栓，其小径d1＝17.294mm，螺栓许用拉应力MPa160][，被联接件结合面的摩擦系数f＝0.20，可靠性系数2.1fK。试计算联接容许传递的静载荷Q。(12分)解：由结合面不滑移得：QKFmzffs0(4分)由螺栓强度得：][3.14210dF（5分）其中m=2,z=2（1分）解得NQ19273（2分）六．某矿车自重1KN，载重3KN，矿车的两根同样的车轴各支承在同样的一对车轮上，支承距a=600mm，轨距b=900mm，若车轴材料的许用弯曲应力[σ]=70N/mm2，试画出XPh0V中国矿业大学《机械设计》试卷答案卷六套合集第8页共24页车轴的弯矩图并确定车轴危险断面的直径d。(12分)解：车轴弯矩图如下图最大弯矩NmmM1500001000)2231(2600900(4分)车轴危险断面的直径mmMd75.27701.0150000][1.033(4分)中国矿业大学2007－2008学年第一学期《机械设计》试卷（A）答案卷一．选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分，选错或不选不计分）1.在带传动中，若发生打滑现象，则在②。①大带轮上先发生；②小带轮上先发生；③大小带轮上同时发生2．受倾覆力矩作用的螺栓组联接，每个螺栓所受的工作载荷②。①相等；②与到倾覆轴的距离成正比；③与到倾覆轴的距离成反比3．在液体动压润滑单油楔轴承中，油孔和油沟应开在油膜的__②_____。①承载区；②非承载区；③两者均可）4．滚动轴承的直径系列代号是指③。①结构相同、内径相同而宽度不同②结构相同、内径相同而外径不同③结构相同、内径相同而宽度与外径不同5．平键与切向键的受力方式为①。①挤压、剪切，挤压；②挤压、剪切，剪切；③挤压、剪切，剪切、挤压6．蜗杆齿面上受到Ft1、Fr1与Fa1的作用力，其中最大的力是③。①Ft1②Fr1③Fa17．在滚子链中，设置滚子的目的在于①。①减轻链与轮齿表面的摩擦与磨损②增加承载能力③减小振动与噪音900600M中国矿业大学《机械设计》试卷答案卷六套合集第9页共24页8．联轴器和离合器的共性作用是③。①缓和冲击和振动②补偿两轴间可能的位移③传递扭矩④防止机器发生过载9．当普通螺栓受横向力或旋转力矩或倾覆力矩作用时，螺栓上的受力为③?。①轴向拉力②剪切力③轴向拉力与剪切力④轴向压力与剪切力10．火车车箱的车轮轴是②。①转轴；②心轴；③传动轴二．填空题（本题共10小题，每小题2分，共20分，填错或不填不计分）1．滚动轴承的基本额定动载荷是指基本额定寿命为106转时所能承受的载荷。2．带传动与链传动的本质区别是前者是摩擦传动后者是啮合传动。3．直齿圆锥齿轮的接触强度与弯曲强度可近似按齿宽中点的当量直齿圆柱齿轮强度进行计算。4．闭式软齿面齿轮传动一般按接触强度设计，按弯曲强度校核。5．在设计图纸上注明某链条的标