2014年下学期机械设计试卷-(1)

---○---○------○---○---学院专业班级学号姓名…………评卷密封线………………密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理………………评卷密封线…………中南大学考试试卷2014-2015学年第一学期机械设计课程时间：100分钟64学时，4学分，闭卷，总分：100分，占总评成绩70%题号一二三四五六七八合计得分评卷人复查人一、判断题（在括号内，正确的打√，错误的打×）（共10分，每题1分）1、在螺纹联接中，采用加高螺母以增加旋合圈数的办法对提高螺栓的强度并没有多少作用；（）2、平键联接可以实现轴与轮毂的轴向和周向固定；（）3、带传动中的弹性滑动不可避免的原因是瞬时传动比不恒定；（）4、链传动中，当主动链轮匀速回转时，链速是变化的；（）5、一对相啮合的齿轮，若大小齿轮的材料、热处理情况相同，则它们的工作接触应力和许用接触应力均相等；（）6、在蜗杆传动比12zzi中，蜗杆头数1z相当于齿数，因此其分度圆直径11mzd；（）7、滑动轴承轴瓦上的油沟，应开在非承载区；（）8、公称接触角0的深沟球轴承，只能承受纯径向载荷；（）9、实际应用中的轴多设计成阶梯状，这主要是为了减轻轴的重量，降低制造费用；（）10、联轴器和离合器都是使两轴既能联接又能分离的部件，没有本质的区别。（）二、单项选择题（共10分，每题1分）1、对于受循环变应力作用的零件，影响疲劳破坏的主要因素是（）。A、应力幅；B、平均应力；C、最大应力。2、采用螺纹联接时，若被联接件之一厚度较大，需要经常装拆，则一般宜采用（）。A、螺栓联接；B、双头螺柱联接；C、螺钉联接。3、选择普通平键时，键的截面尺寸通常根据（）按标准选取。A、传递扭矩的大小；B、轮毂的长度；C、轴的直径。4、普通螺栓受横向工作载荷时，主要靠（）来承担横向载荷。A、挤压力；B、摩擦力；C、剪切力。得分评卷人得分评卷人5、在一定转速时，要减少链传动的不均匀性和动载荷，应（）。A、增大链条节距和链轮齿数；B、增大链条节距和减小链轮齿数；C、减小链条节距和增大链轮齿数；D、减小链条节距和链轮齿数。6、一对相互啮合的圆柱齿轮，在确定轮齿宽度时，通常使小齿轮比大齿轮宽5-10mm,其主要原因是（）。A、为使小轮强度比大轮高些；B、为便于安装、保证接触线长度；C、为使两轮强度大致相等；D、为传动平稳、提高效率。7、在蜗杆传动中，引进直径系数q的目的是（）。A、便于蜗杆尺寸的计算；B、容易实现蜗杆传动中心距的标准化；C、提高蜗杆传动的效率；D、减少蜗轮滚刀的数量，利于刀具标准化。8、动压滑动轴承能建立动压的条件中，不必要的条件是（）。A、轴颈与轴瓦间构成楔形间隙；B、充分供应润滑油；C、润滑油温度不超过50℃；D、轴颈与轴瓦表面间有相对滑动，使润滑油从大口流向小口。9、在进行滚动轴承组合设计时，对支承跨距很长，工作温度变化很大的轴，为适应轴有较大的伸缩变形，应考虑（）。A、将一端轴承设计成游动的；B、采用内部间隙可调整的轴承；C、采用内部间隙不可调整的轴承；D、轴颈与轴承内圈采用很松的配合。10、计算表明某钢制调质处理的轴刚度不够，建议：①增大轴的直径；②用合金钢代替碳钢；③采用淬火处理；④加大支承间的距离。所列举的措施中，有（）能达到提高轴的刚度的目的。A、四种；B、三种；C、两种；D、一种。三、填空题（共20分，每空1分）1、若一零件的应力循环特性5.0r，MPaa70，则此时max为，min为；2、一螺纹联接的性能等级为4.8，则其材料的bMPa，sMPa；3、计算紧螺栓联接的拉伸强度时，考虑到拉伸和扭转的复合作用，应将拉伸载荷增大到原来的倍；4、影响一对齿轮接触强度的主要参数是，而影响弯曲强度的主要参数是；5、在V带传动中，已知主动轮的圆周速度为1v，从动轮的圆周速度为2v，带的运动速度为v，它们三者之间的大小关系是；6、蜗杆传动时蜗杆的螺旋线方向应与蜗轮螺旋线方向，蜗杆的角应等于蜗轮的螺旋角；7、当采用两个普通平键联接传递扭矩时，应使两键布置在沿周向相隔的位置，在强度校核时只按个键计算；8、矩形花键采用定心方式，渐开线花键采用定心方式；9、对非液体摩擦滑动轴承，为防止轴承过度磨损，应校核，为防止轴承温升过高产生胶合，应校核；10、与带传动相比，链传动的承载能力，作用在轴上的径向压力；11、代号为AC7210的滚动轴承,其类型为，内径为。得分评卷人四、（10分）有一气缸盖与缸体凸缘采用24个30M（mmd211.261）普通螺栓连接，如图所示。已知气缸的压力p在MPa2~0之间变化，气缸内径mmD5002，螺栓分布圆直径mmD6501。为保证气密性要求，残余预紧力FF8.11。螺栓材料的许用拉伸应力MPa120，许用应力幅MPaa20。选用铜皮石棉垫片，联接的相对刚度8.0)(mbbCCC，试设计此螺栓组联接：1）、计算单个螺栓所受的轴向工作载荷F；2）、计算螺栓所受的最大拉力2F；3）、计算拧紧螺栓所需要的预紧力0F；4）、计算最大应力max，并校核之；5）、计算应力幅a，并校核之。PD2D1Q五、（10分）单根V带传动的初拉力NF3540，主动带轮的基准直径mmd1601，转速min/15001rn，包角135，带与带轮间的当量摩擦系数485.0vf，忽略离心力的影响。当该V带传动时，试求：1）、该V带传动传递的功率kWP3时，V带所受的紧边、松边拉力1F和2F；2）、该V带传动能传递的最大有效圆周力eaF及最大功率0P。得分评卷人得分评卷人---○---○------○---○---学院专业班级学号姓名…………评卷密封线………………密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理………………评卷密封线…………六、（10分）图示为一起重装置，由电动机-锥齿轮-蜗杆传动组成，欲使重物上升。要求：（1）在图中标出各轴的转向Ⅰn、Ⅱn、Ⅲn、Ⅳn；（2）为了使轴Ⅱ、轴Ⅲ的轴向力受力合理，在图上标示斜齿轮3、4的螺旋线方向；（3）在图上标出所有传动件在啮合处各分力的方向。123456WVⅠⅡⅢⅣ得分评卷人七、（10分）某一液体动压径向滑动轴承，轴颈直径mmd150，宽径比1dB，直径间隙mm2.0，转速rpmn1000，润滑油的粘度sPa05.0。轴颈和轴瓦表面微观不平度十点平均高度分别为mRz2.31，mRz3.62，安全系数S=2。稳定运转时，测出最小油膜厚度mmh035.0min，试问：1）此时轴承能否形成液体润滑?2）此时轴承能承受的载荷F。附：BdFvBFCp222得分评卷人B/d=1.00.40.50.60.650.70.750.800.850.9CP0.5890.8531.2531.5281.9292.4693.3724.8087.772八、（10分）图示一转轴上采用一对AC7210型轴承，已知该轴承的基本额定动载荷KNC8.32，轴承所受的径向载荷NFr20001，NFr10002，轴的转速为rpmn960，轴承的派生轴向力rdFF68.0，在常温、无冲击状态下工作，预期寿命为hLh20000，求允许的最大轴向载荷aeF。（e=0.68，当Fa/Fr≤e：X=1,Y=0；当Fa/Fre：X=0.41，Y=0.87）得分评卷人FaeFr1Fr2Fre12九、（10分）图中轴系结构存在十个主要的错误和不合理的地方（同样的错误按一个计算），在错误的地方标上序号，写出错误原因，并提出改正措施。（例如;①-轴端无倒角，轴上零件不便装拆）1得分评卷人