南京工业大学机械设计复习试题

1南京工业大学机械设计试题（A）卷（闭）2006--2007学年第2学期使用班级过控041-2一、选择、填充(20分)1．十字滑块联轴器，是属挠性联轴器，只用在转速不高的场合(n≤200r／min)其原因是________.(a)中间盘太重(b)中间盘滑动磨损过大（c）中间盘材料太差。2．滚动轴承都有不同的直径系列，若两个向心轴承代号中仅直径系列不同时，此两轴承的区别是________.(a)外径和宽度不同，内径相同(b)内径和宽度不同，外径相同(c)滚动体数目不同,内外径相同(d)滚动体直径大小不同，内外径相同，3．液体动力滑动轴承在稳定运转时，轴颈的位置如图示，试在图上图示：(3分)(1)轴的转向(2)油膜压力分布的大致图形O——轴承中心O1一—轴中心F——载荷4．闭式蜗杆减速机机盖(机座)上铸有筋片，其目的是为了散热防止温升过高，温升过高将导致______.(a)蜗杆变形过大(b)材料的机械性能下降．(c)润滑条件恶化(d)润滑油变质．5．齿轮传动中，提高圆柱齿轮的精度将能减小________系数。26．图示为直齿圆柱齿轮齿根弯曲强度计算力学模型，齿宽为b，试在图中标出Υ、Fn、h、S,并写出齿根弯曲应力公式(σF=M/W)中M和W表达式．(6分)7．图示曲线为滚子链的额定功率曲线(似帐篷曲线)，其中OA段是______；AB段段是______，BC段是________.(a)由销轴和套筒胶合限定．(b)由链板疲劳强度限定．(c)滚子、套筒冲击疲劳强度限定。8．标准D型V带传动，在初拉应力σ=F0/A=1.2Mpa(A=476m㎡)，传递圆周力800N时，若不计离心力的影响，则工作时紧边的拉力F1=______N；松边的拉力F2=________N．9．选择轴的剖面尺寸(b*h)是根据______标准中选出来的．(a)传递扭矩的大小(b)传递功率的大小(c)轴径大小(d)轮毂长度10．在图示零件的极限应力线图中，M为零件断面上的应力，其应力循环特性r=常数，OM1线与横轴间的夹角为?=50°，则该零件受的是______。(a)对称循环变应力；(a)脉动循环变应力；(b)不变符号的不对称循环变应力；(c)变符号的不对称循环变应力。二、简答题（20分）（每小题4分）31.什么是滚动轴承的基本额定寿命？三、分析与计算(50分)1．图示为蜗杆一斜齿圆柱齿轮减速器．已知III—III轴的转向和该轴上斜齿轮的螺旋线方向为左旋，试问：(1)欲使作用在轮2和轮3上的轴向力部分抵消，确定出轮2和轮3的轮齿螺旋线方向(图示)；(4分)(2)定出蜗杆1的螺旋线方向和轴I—I的转向(图示)；(4分)(3)画出蜗杆和蜗轮所受圆周力Ft，轴向力Fa，径向力Fr，的方向．(要求在啮合点画出方向，垂直纸面向内方向用表示、向外方向用表示)(3分)2．钢板A由四个M16的普通螺栓固定于钢板B上，钢板的尺寸及受力情况如图示．已知钢板间的摩擦系数f=0.16，联接的防滑系数Ks=1.2，螺纹中径d2=14．701mm，螺纹小径dl=13．835mm，螺栓材料的许用拉应力[σ]=90MPa．要求：(1)校核该螺栓组联接是否安全；(12分)(2)如果不改变钢板和螺栓的尺寸，材料、螺栓数目和外载荷，试提出一种提高此螺栓组联接强度的方案．(2分)43．一轴两端各由一个30208轴承支承受力情况如图示，载荷系数fp=1.3，试分别求出两个轴承的当量动载荷．(13分)已知轴承的基本额定动载荷C=34KN，派生轴向力s=R/2Y．4．一混合摩擦润滑的向心滑动轴承，B/d最大允许值为1.5，轴颈d=100mm，已知轴承的材料许用值[p]=5MPa，[V]=3m/s,[PV]=10MPam/s试求轴承的转速为以下三种数值时，轴的最大载荷各多少？(12分)（1）n1=250r/min（2）n2=500r/min（3）n3=1000r/min四、FindoutandcorrectstructuremistakesinFig.below(10分)5南京工业大学机械设计试题（B）卷（闭）一、选择、填充(20分)1.齿式联轴器是一种可以补偿位移的挠性联轴器。(a)综合；(b)轴向；(c)径向；(d)角2.若一滚动轴承的基本额定寿命为6万转，则该轴承所受的当量动载荷基本额定动载荷。(a)大于；(b)小于；(c)等于3.设计时，按基本额定动载荷选择的滚动轴承，在预定使用时间内，其工作可靠度R为。(a)0．95；(b)0．99；(c)0．9；(d)0．54．滑动轴承实验曲线如图其润滑状态I区表示II区表示Ⅲ区表示6滑动轴承摩擦特性曲线5.蜗杆传动中，蜗杆头数越少，则传动效率越自锁性越.6.对于一般传递动力的闭式蜗杆传动，其选择蜗轮材料主要依据是。(a)齿面滑动速度vs；(b)蜗杆传动效率；(c)配对蜗杆的齿面硬度；(d)蜗杆传动的载荷大小。7．影响齿轮传动动载系数Kv大小的两个主要因素是。(2分)8．齿轮的弯曲疲劳强度极限σFlim和接触疲劳强度极限σHlim是经持久疲劳试验，并按失效概率为来确定的。实验齿轮的弯曲应力循环特性为循环。9．直齿圆锥齿轮传动的强度计算方法是以的当量圆柱齿轮为计算基础的。10．套筒滚子链的节距P越大，链传动的承载能力越，传动时的动载荷越.11．设计链传动时，大链轮齿数不应取的过多(120齿)，否则链条磨损后易使链发生现象。12.新标准规定中，矩形花键以定心．(a)大径；(b)小径；(c)侧面)13．图示极限应力曲线图,N点表示零件的工作应力状态，在零件加载过程中，设应力循环特性r＝常数，则零件的疲劳极限应力点为(Nl，N2,N3，N4)，零件可能失效形式为。7二,简答题（20分）（每小题4分）1.试比较以下三种情况（F1?F2?F3；V1V2V3，α1=α2=α3）。问哪一种润滑条件最好？并说明理由。2.Whatisthebasicrateddynamicloadofrollingbearings?(solutioninEnglish)3.Whatisthecreepofbeltdrives?(solutioninEnglish)4.Whatarethefunctionsoflubricationinabearingunit?（solutioninEnglish）5.Whataregearfailures?(solutioninEnglish)三、分析与计算(50分)1．图示为单级斜齿圆柱齿轮减速箱，传递功率为P=4kW(不计摩擦损失)。I轴为主动轴转速n1=960r／min，转动方向如图示。已知齿数Zl=20，Z2=60；法面模数mn＝3mm，法面压力角为α=20°，分度圆螺旋角β＝13°30’。试求齿轮2受力大小和方向(用三分力表示,轮1左旋)。(13分)82．图示一转轴上采用一对70000型轴承，已知轴承受径向载Rl=1000N，R2=1500N，轴向载荷K=100N，轴承的附加轴向力S=0．4R，试求作用轴承上的轴向载荷Al，A2.(10分)3.—混合摩擦润滑的向心滑动轴承．B/d最大允许值为l.5，轴颈d=100mm,已知轴承的材料许用值[p]=5Mpa，[V]=3m／s。[PV]=10Mpam/s，试求轴承的转速为以下三种数值时，轴的最大载荷各为多少?(12分)(1)n1=250r／min(2)n2=500r／min(3)n3=1000r／min94．螺纹联接如图示。用二个M10（小径d1=8.376mm）的螺钉，将一块薄板联接在一机座上，薄板受力R=600N，二钉距S=150mm，R与钉孔之距L=200mm，薄板与机座之间摩擦系数为f=0.12，螺钉材料许用拉应力[α]=80MPa，薄板与机座联结可靠性系数Ks=1.2，试校核此联接是否安全？(15分)四、FindoutandcorrectstructuremistakesintheFig.below(10分)10南京工业大学机械设计试题（A）卷（闭）2007--2008学年第2学期使用班级过控051-2一、填空，选择题，是(T)非(F)题（20分）1,旋绕比C选得过大则弹簧尺寸过大，结构不紧凑。()2，按弯曲扭转合成计算轴的应力时引入α，目的是由于______________。A轴上键槽削弱轴的强度;B正应力与剪应力方向不同;C正应力与剪应力的循环特性有差异3，在载荷较大比较平稳，无冲击，且两轴线易对中的情况下，通常宜采用_______联轴器。A刚性；B无弹性元件的挠性；C有弹性元件的挠性4,若一滚动轴承的寿命为588000转，则该轴承所受的当量动载荷基本额定动载荷。A等于;B大于;C小于5，设计不完全液体向心滑动轴承时，为了控制轴承的温升保证轴承的工作能力，常需要对_________值进行校核计算。6，在蜗杆传动中，蜗杆头数越少，则传动效率越。7，在承受横向载荷的普通紧螺栓组中，螺栓杆作用。A受剪切应力;B受拉应力;C受扭转剪切应力和拉应力8，链传动中小链轮齿数宜适当多取些是为了______________。A防止脱链;B防止小链轮转速过高;C提高传动平稳性;D保证链轮强度9，提高齿轮抗点腐蚀能力，采取的措施是_____________。A闭式传动；B软齿面；C加大中心距；10，带传动中限制小带轮的直径dd1ddmin是为了_________。A限制带的弯曲应力;B限制相对滑动量;C保证带与轮面间摩擦力11,6．图示为直齿圆柱齿轮齿根弯曲强度计算力学模型，齿宽为b，试在图中标出Υ、Fn、h、S,并写出齿根弯曲应力公式(σF=M/W)中M和W表达式．(6分)12,标准平键的承载能力，通常取决于键的抗剪切能力。()13,小带轮在一定的转速范围内，单根V带所能传递的功率随带速增加而增大。（）14,角接触球轴承的接触角α越小，承受轴向载荷的能力就越大。()15,直齿锥齿轮的强度计算是在轮齿的大端进行的。()11二,简答题（20分）1，试比较以下三种情况（F1?F2?F3；V1V2V3，α1=α2=α3）。问哪一种润滑条件最好？并说明理由。（5分）2,Whatistheratedlifeofarollingbearings？3,Whatisthecreepofbeltdrives?4,Whataregearfailures?5,Whatarethefunctionsoflubricationinabearingunit?三、分析与计算题（50分）1．(15分)一对圆锥滚子轴承安装如图示.轴承1和轴承2受的径向载荷R1=580N，R2=1800N，轴上作用有轴向载荷FA=150N，轴承的派生力S=R/(2*Y)，(Y=1.6，即Y取A/Re时的Y值)，e=0.37，轴承的轴向载荷A与径向载荷R之比A/Re时，X=0.4，Y=1.6；A/R≤e时，X=1，y=0，轴承载荷有中等的冲击，载荷系数fd=1.5。试求：（1）在下图上画出S1，S2的方向；（2）求两轴承的轴向载荷A1、A2；（3）求两个轴承的当量动载荷P1、P2，并判断哪个轴承的额定寿命较短？122．（12分）图示斜齿圆柱齿轮——蜗杆传动组成的传动装置，动力由I轴输入，蜗轮4为左旋齿。试求：（1）为使蜗轮4按图中n4方向转动，确定斜齿轮1的转动方向；(2分)（2）为使中间轴II所受的轴向力能抵消一部分，确定斜齿轮1和轮2的轮齿旋向；(4分)（3）在图上节点处画出齿轮1和蜗轮4所受的三分力的方向（垂直齿面向外的力画⊙，向内的力画）；(6分)3．（15分）利用紧螺栓联接的力——变形协调关系图求解以下问题：（1）在单个螺栓受轴向外载荷F的力——变形图上，将Qp，Qp’，Q，（λb+Δλ），λ’m标在相应的图线上。（Qp——预紧力，Qp’——残余锁紧力，Q——单个螺栓受的轴向总拉力，（λb+Δλ）——螺栓的总的拉伸变形，λ’m——被联接件的剩余变形）（2）已知F=5KN，Qp=10KN。螺栓的刚度为Cb，被联接件的刚度为Cm，Cm=4Cb,求Qp’。(3）若采用螺栓M16（小径d1=13.835mm），屈服限σs=240Mpa，