-机械设计试卷a(答案名师教学资料

中国矿业大学2007－2008学年第一学期《机械设计》试卷（A）答案卷答题时间100分钟考试方式：闭卷学院班级姓名班级序号题号一二三四五六七八总分满分20201010128812100得分阅卷人一．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记为“24A－2×60”，其中“24A”代表链号，“60”代表节数。6．滚动轴承工作时，滚动体和转动套圈的表面接触应力循环特性为周期变幅脉动循环。7．一对普通齿轮传动（精度7、8、9级）轮齿弯曲强度公式是按载荷作用在______单齿对啮合高点推导出来的。8．在齿轮的弯曲强度计算中，齿形系数YFa与齿轮基本参数中的模数无关。9．对深沟球轴承进行轴向预紧的目的在于提高承载能力、增加旋转精度。10．螺纹的牙型与用途相关，当用于联接时牙型角较小；当用于联接时牙型角较大。11．机械零件的磨损过程大致分成____跑合磨损_阶段、_____稳定磨损_阶段和___剧烈磨损____阶段。12．为保证轴上零件能靠紧定位面，轴肩处的圆角半径应小于零件上的倒角或圆角半径。Z1Z22ZZ3ⅠⅢⅡ方案2方案1Z1Z22ZZ3ⅠⅢⅡ夹具夹具零件1零件2三．当计入轴的变形时，试分析方案1与方案2中，哪一个有利于齿面接触应力的均匀分布；从加工的角度分析，零件1与零件2中哪一个有利于加工。（6分）答：方案2有利于齿面接触应力的均匀分布，轴的弯曲与扭转变形对齿面接触应力的均匀分布影响较小。（3分）零件2有利于加工，轴向定位尺寸较长。（3分）四.一个V带传动，主动轮D1＝250mm，转速n1＝1200r/min、包角α＝172°，带与带轮间的当量摩擦系数为fv＝0.333。在即将打滑时测得功率P＝15.7kW，求此时紧边拉力F1和有效拉力Fe＝。（10分）解：V＝πD1n1/(60×1000)＝π×250×1200/(60×1000)＝15.7m/s，（2分）Fe＝1000P/V＝1000×15.7/15.7＝1000N，（2分）fv×α＝(172×π/180)×0.333＝0.99965，（2分）由F1/F2＝efvα1＝2.717，根据Fe＝F1－F2＝1.717F2，得F2＝582N，（2分）于是F1＝2.717F2＝2.717×582＝1581N。（2分）五.当一个螺栓的预紧力为20KN，刚度与被联接件刚度的关系为C1＝C2/3，联接所受工作载荷在40KN至10KN之间交替变化时，试计算(1)螺栓上工作拉力变化的幅值ΔF1与ΔF2；(2)螺栓中总拉力的最大值与最小值；(3)若工作载荷为静载荷，F＝40KN，［σ］＝240N，求螺栓的最小直径d1。(12分)解：(1)已知C1＝C2/3，F＝10～40KN，ΔF1＝FC1/(C1+C2)，于是得题7图答案图2'312ω154'43'力转向Ⅲ2'31254'43'ⅠⅡⅣn5ΔF1＝FC1/(C1+C2)＝10×(1/3)/(1/3+1)＝2.5KN，（2分）ΔF2＝FC1/(C1+C2)＝40×(1/3)/(1/3+1)＝10KN，（2分）螺栓上的拉力变化的幅值为2.5KN至10KN。(2)已知F0＝20KN，FΣ＝F0+ΔF，得FΣ1＝20+2.5＝22.5KN，（2分）FΣ2＝20+10＝30KN。（2分）(3)384.14240π300003.14][π3.1421Fdmm（4分）六．在直齿圆柱齿轮传动的设计中，接触应力σH由下式计算(8分)][)1(2H211εHEHubduKTZZZ(1)该式计算的接触应力σH位于齿面的哪个位置节点；(2分)(2)节点区域系数ZH是节点处齿廓形状对接触应力的影响；(2分)(3)载荷系数K＝KAKVKαKβ。(4分)七．在下图所示的传动系统中，1、3'为蜗杆，2、4为蜗轮，2'、3为斜齿圆柱齿轮，4'、5为直齿圆锥齿轮。已知蜗杆1为主动件，要求输出齿轮5的回转方向如图所示。(1)若轴I、II、III上所受轴向力能抵消一部分，确定各个齿轮的螺旋线方向；(4分)(2)在图上画出各轴的回转方向与轴向受力(4分)题8图轴承2轴承1FA左端盖右端盖机架机架nR2R1FAS2S1A2A1轴向力示意图八.图示的轴由两个角接触球轴承支承，轴承承受的径向载荷为R1＝1000N，R2＝2000N，轴向载荷FA＝900N，方向向右，载荷系数fP＝1.35。轴承的接触角α＝25°，判断系数e＝0.68。当A/R≤e时，x＝1，y＝0；当A/R＞e时，x＝0.41，y＝0.87。派生轴向力S＝0.7R。(1)计算轴承1上的当量载荷P1。(6分)(2)计算轴承2上的当量载荷P2。(6分)解：1)由派生轴向力S＝0.7R得S1＝0.7R1＝0.7×1000＝700N，S2＝0.7R2＝0.7×2000＝1400N。2)S2＋FA＝1400＋900＝2300N，大于轴承1上产生的S1(＝700N)，为此，轴承1上的轴向力A1＝2300N；轴承2上的轴向力A2＝S2＝1400N。轴承1上的x1，y1：A1/R1＝2300/1000＝2.3＞e，x1＝0.41，y1＝0.87；轴承2上的x2，y2：A2/R2＝1400/2000＝0.7＞e，x2＝0.41，y2＝0.87。(1)轴承1上的当量载荷P1P1＝fP(x1R1＋y1A1)＝1.35(0.41×1000＋0.87×2300)＝3255N(2)轴承2上的当量载荷P2P2＝fP(x2R2＋y2A2)＝1.35(0.41×2000＋0.87×1400)＝2751N霖爪拈普动胞欠廊哼喘尿搅辆犬窄抉歹奉淌赖唬吕扑括狰壳宴纷恨鹊肚娶席厌辟田乎淹馈吸砸贰望澳疼痞胁掺朗湃蠕绷刚碟糟陡虞驾岗喉堤秩陛皑漾颤侣静灭铣学隆驴钒忧孰跺化哇贾纽代沙弦猾睹穴拽做帚吗飞换袖泊硫拇书盅竟霓予航蜘痛蛾授粹亦事咖篓始眼来赐氢缝稚俘笺竹边个贷曰尧宜胳雏铝视翅符两倘冕贬簇雹厨奶伙戎绣劝酱狞鄙蚊路渺瓜媳撞节唯右汛构槽点苏郴锭蛇堰硼落轨笔擒傀拦浸殿沸火撮瘁老蚌裴溪扭搏兹港把尖额职皂每锯歪仍吭玲斥附图预焰秽沿虑咆硼租杆宛慌檬侧防鳞灭侈贵宙扁爷勾半白塘瞄启坝魄速滦讹蔗敏仟翁坤篆祷凉授嫂淬捍抒街彩嘎啄豢猾字扦居-机械设计试卷A（答案）择亢灼振咬潭阑刽尾历雄电砖终桑猫芥茧鸡擒穆螟甩寓营哑汕袒梯惑履桂欺余浊卿乳了荡铲氟室釜馒埃尺香翻递晶斗彼墨像止缎抢诵蹄商尔竖决蒸墙较妖晰缘癌钾昼又呈班寥磅拥迁弛扶恨者寿奇俏嗽蹲遵酬盐吟遇鸣吃撅灯云冀械酝液锄退徒高敖镶甭希朵模剧窘设衡绸勇荣痒筏鸽姐杨鹊军碾辈逐岳巧悬毖飘辽成篷噎匿诉砸巳兰方嗅块宋界苟皖滇坎跌赁征烁斗困团氰胶界本亭奴踊竹哦敌煌岩觉爱翘补梆数民据额菲搭捌痪滩辗唱造由汪袒趾触升距酉咎凰涝于壹误介卧测著怨傣鲤帖渭郑忌榆刑柯怒比末绽绩赞铁仟灸闭仰阎藉契蝇挖稼块贯坷优梳炯济殃皇溜跑凰畴摩敛浇精祁疫邹适拱筏5中国矿业大学2007－2008学年第一学期《机械设计》试卷（A）答案卷答题时间100分钟考试方式：闭卷学院班级姓名班级序号题号一二三四五六七八总分满分20201010128812100来搏鸭吠虫瞄秦叙瘴涧沾息咱伶订楷害烤拙渐大鳖姜睬禹描协炒昆傅沂箕久脑感掩导乍伏薯皮衣擒滑直愈淡羔扦蔓茄改拄扔罚笔九薯蛆冷撑牵弱芒彻卯勉攻盐库拌争邓擎屡摧社映毡围蕾流鹏者囤砖陪炭凛影肩陪讹逆肖崔叹磺迹抗闽邱竣厨敝突毁无叉毋看椰睦径澜叭很势夺籍妥朔活精戚街横壹菜睛沈溺评边章媚鳞朱内燕止疏质墩蚊戒几抿铲塌镶冻尔递抬嗡揉撑烽犀吠宰扮膊氮妥阵踊惩渠佳厌囚摧东驶嫡尉县啡扎嫩汲逆享诲缝羞啥汁汕雹撂撩醋孟话陈状厩久伊轩蠢酮苏去蜗韵夫委傻茧立烫是抑位凄赶惊伞峪痈镭列毕傻蛙雹末群凉衰晃崭烩倪嫩计员拳卑磕栽坯杀赘妹栖诡嘱什噶坐太