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1西华大学课程考试（考查）试题卷课程名称：机械设计考试时间：110110110110分钟课程代码：8200570820057082005708200570试卷总分：100100100100分题号一二三四五六七八九十总分得分评卷教师一.单项选择题（每小题1.5分，共12分）1．（d）2．（b）3．（b）4．（c）5．（a）6．（d）7．（c）8．（d）一....单项选择题（每小题1.51.51.51.5分，共12121212分）1.平键的剖面尺寸通常是根据从标准中选取。（a）传递的转矩（b）传递的功率（c）轮毂的长度（d）轴的直径2.滑动螺旋传动，其失效形式多为______。（a）螺纹牙弯断（b）螺纹磨损（c）螺纹牙剪切（d）螺纹副咬死3.当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且联接不需要经常拆装时，往往采用。（a）螺栓联接（b）螺钉联接（c）双头螺柱联接（d）紧定螺钉联接4.带传动的失效形式之一是带的______。（a）松驰（b）颤动（c）疲劳破坏（d）弹性滑动5.设计链传动时，为了降低动载荷，一般采用。（a）较多的链轮齿数z和较小的链节距p（b）较少的z和较小的p（c）较多z的和较大的p（d）较少的z和较大的p6.两相对滑动的接触表面，依靠吸附的油膜进行润滑的摩擦状态称为______。（a）液体摩擦（b）干摩擦（c）混合摩擦（d）边界摩擦7.一减速齿轮传动，小齿轮1选用45钢调质，大齿轮2选用45钢正火，它们的齿面接触应力。（a）σH1σH2（b）σH1σH2（c）σH1=σH2（d）不确定45钢正火硬度为220HBS。45钢都要调质到290HBS。8.下列四种叙述中______是正确的。（a）变应力只能由变载荷产生（b）静载荷不能产生变应力（c）变应力是由静载荷产生（d）变应力是由变载荷产生，也可能由静载荷产生二....判断题（题意正确的在括号内填“√”“√”“√”“√”，不正确的填“×”“×”“×”“×”，每题1111分，共10101010分）1．√2．×3．×4．×5．×6．√7．√8．√9．√10．×二....判断题（题意正确的在括号内填“√”，不正确的填“×”，每题1111分，共10101010分）1.润滑油的粘度与温度有关，且粘度随温度的升高而降低。（）2.增大齿轮的模数，可以提高齿轮的接触强度。（x）2接触强度与模数无关，模数与弯曲强度有关接触强度主要和齿面硬度有关3.平键联接可以同时实现轴与轮毂的周向及轴向固定。（x）4.牙嵌离合器一般用于转矩不大的任意速度下两轴的接合处。（x）5.为提高轴的刚度，把轴的材料由45钢改为合金钢是一简便、有效的方法。（x）6.对非液体摩擦的滑动轴承，验算pv≤[pv]是为了防止轴承过热。（）7.自行车链条磨损后，首先从大链轮产生脱链。（）8.机械零件设计计算中最基本的设计准则是强度准则。（）9.单头蜗杆传动蜗杆头数少、效率低、发热多。（）蜗杆头数越多，传动效率越高，但加工会更加困难10.承受横向载荷作用的螺栓联接中，螺栓一定是受剪切作用的。（x）三....填空题（每空1111分，共23232323分）1.常用螺纹按牙型分为三角形、矩形、梯形、锯齿形。2.有一普通圆柱蜗杆传动，已知蜗杆头数z1=4，蜗杆直径系数q=9，蜗轮齿数z2=41，模数m=10mm，则蜗杆分度圆直径d1=90mm，蜗轮分度圆直径d2=410mm，传动比i=41/4=10.25。3.形成液体动压润滑的必要条件是：(1)相对运动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙；(2)被油膜分开的两表面必须有一定的相对滑动速度，其运动方向必须使润滑油由大口流进，小口流出；(3)润滑油必须有一定的粘度，供油要充分。。4.代号为6312的滚动轴承，其内径d=12x5=60mm，直径系列为中系列，轴承类型名称为深沟球轴承，公差等级为0级。5.设计液体动压向心滑动轴承时，若宽径比B/d取得较大，则轴承端泄量小；承载能力高；温升高。6.弹簧旋绕比（或称弹簧指数）C=D/d，C值愈小，则弹簧刚度大，卷制则愈难。7.图示为起重机卷筒的两种结构方案，试根据Ⅱ轴的受力情况判断轴的类型。其中：(a)方案中的Ⅱ轴为心轴轴；(b)方案中的Ⅱ轴为转轴、轴。相应的强度计算方法：(a)方案按、弯曲强度条件计算；(b)方案按弯扭合成强度条件计算。四.（8分）普通V带传动所传递的功率P=7.5kW，带速v=10m/s，工作情况系数AK=1.2，单根V带在该工况下的许用功率[P]=2.5kW，现测得带的预紧力F0=800N，试求：（1）带的根数Z；3（2）带的有效拉力Fe、紧边拉力F1、松边拉力F2。四.本题共8分（1）[]6.35.25.72.1=×==PPKZA取Z=4根2分（2）∵1000vFPe=kW∴750105.710001000=×==vPFeN2分11752750800201=+=+=eFFFN2分4252750800202=−=−=eFFFN2分五....（10分）一对闭式软齿面标准直齿圆柱齿轮传动，已知中心距a=175mm，齿数比u=4，齿宽b1=65mm，b2=60mm，小齿轮为主动，其转速n1=960rpm，大、小齿轮均为钢制，两齿轮的许用接触应力分别为[σH]1=650Mpa,，[σH]2=620Mpa，载荷系数K=1.3。试按接触疲劳强度计算该对齿轮所能传递的最大名义功率PkW。提示：uubdKFZZtHEH11±⋅=σZE=189.8MPa1/2,ZH=2.5∵()uda+=121∴70411752121=+×=+=uadmm2分2bb==60mm[]6202==HHσσMPa2分又112dTFt=∴满足齿面接触疲劳强度的条件式可写为[]HHEHubduKTZZσσ≤+=211)1(22分故[]4.1544451443.1270605.28.18962012222121=+⋅××⋅⎟⎠⎞⎜⎝⎛×=+⋅⋅⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛≤uuKbdZZTHEHσN·mm2分又1611055.9nPT×=N·mm∴53.151055.99604.1544451055.96611=××=×⋅=nTPkW2分六....（12分）图(a)表示某提升机构，1、2为斜齿圆柱齿轮，3为右旋蜗杆，4为蜗轮，它和钢丝卷筒固联在一起，要求Ⅱ轴上的轴向力能互相抵消一部分。试在图上画出：(1)提升重物时，斜齿轮1、2和蜗杆3、蜗轮4各啮合点处所受各分力的方向（画在图(b)上）；4(2)标出各轴的转向；(3)判断斜齿轮1、2的螺旋线方向，并画在图上；判断并说明蜗轮4的螺旋线方向。Ft1Fa1Fa2Fr1Fr2Ft3Fr4Fa3Fa4Fr3Ft4Ft2右5七....（13分）如图所示，某转轴由一对7207AC的滚动轴承支承。已知：轴上的轴向载荷Fae=800N（方向如图示），轴上的径向载荷Fre=3000N，轴的转速n=450r/min；载荷系数fP=1.2。试计算：（1）轴承Ⅰ、Ⅱ所受的径向载荷Fr1、Fr2；轴承上的派生轴向力Fd1、Fd2，并在图上画出其方向；（2）轴承Ⅰ、Ⅱ所受的轴向载荷Fa1、Fa2；（3）轴承Ⅰ、Ⅱ的当量动载荷P1、P2；（4）Ⅰ、Ⅱ轴承中哪一个轴承的寿命较短？为多少小时？附表：轴承型号派生轴向力FdeFa/Fr≤eFa/Fre基本额定动载荷C（N）7207AC0.68Fr0.68XYXY29000100.410.87FFFFrererere3333llll2222llllⅡⅠFFFFaeaeaeaeFFFFrererere3333llll2222llllⅡⅠFFFFaeaeaeae七.（本题共13分）（1）求轴承上的径向载荷1.5分1200300052521=×=×=rerFFN1800300053532=×=×=rerFFN求派生轴向力（画方向→、←）2.5分816120068.068.011=×==rdFFN，1224180068.068.022=×==rdFFN（2）求轴承上的轴向载荷3分∵211616800816daedFFF=+=+∴1轴承被放松，2轴承被压紧故81611==daFFN，161612=+=aedaFFFN（3）求当量动载荷3分∵eFFra===68.0120081611∴0111==YX∴eFFra==90.01800161622∴87.041.022==YX故∴()144012002.111111=×=+=arPFYFXfPN()()70.2572161687.0180041.02.122222=×+×=+=arPFYFXfPN（4）求轴承寿命3分∵12PP∴2轴承的寿命较低2.5304770.2572290004506010601036262=⎟⎠⎞⎜⎝⎛×=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛=εPCnLhh6八....（12分）评分参考：8×1.5=12（答对8处即得满分）①右支点轴承没有轴向定位及固定措施，故整根轴在机器中的位置不确定；②套筒左端的外径尺寸超过了轴承内圈的定位高度，无法安装拆卸器勾爪，不便轴承拆卸；③轴与齿轮的配合长度应略短于齿轮轮毂长度，以使定位、固定准确可靠；④轴伸处的键槽长度尺寸过大，已超过了安装端盖的位置，键无法装入；⑤左端轴承装到位前所经过的轴段直径应略小，以便于其装拆，且保证其配合性质；⑥外伸轴上安装的传动零件无轴向定位措施；⑦左端轴承端盖中部的孔与外伸轴之间有很大的相对运动速度，其间应留有间隙；⑧左端轴承端盖中部的孔与外伸轴之间应考虑密封装置，以防润滑剂向外流失及外界灰尘、杂质的侵入；⑨左右两个轴承端盖下无调整垫片；⑩轴承座孔附近的机体上可开设油沟，使轴承得到较为可靠的油润滑。