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机械设计试题及答案二套
2010~2011学年第二学期期末考试试卷(A)卷
题号
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
总分
得分
评卷教师
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低速级②高速级③高速级或低速级均可
2.悬置螺母的主要作用是。
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边界润滑②流体润滑③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应的关系。
①r=rl;②r>r1;③r 5、某角接触球轴承内径为45mm,精度等级为P0级,宽度系列为代号为0,直径系列为中系列,接触角为25o,其代号为___________。 ①.7145②.6209③7309AC④.7209C 6.键的截面尺寸(b×h)通常是根据按标准选择。 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。 ①蜗杆机械性能下降②润滑油粘度降低和齿面胶合 ③传动效率下降④蜗轮材料退火 8.被联接件受轴向力作用时,如果采用普通螺栓联接,则螺栓可能出现的失效为: 。 ①剪切破坏②拉断③扭断④拉断或拧紧时扭断 9.联轴器和离合器的主要作用是。 ①缓和冲击和振动②补偿两轴间可能的位移 ③联接两轴,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 二.填空题(每题2分,共20分) 1.滚动轴承基本额定寿命是指该型轴承有%发生失效前的总工作转数。 2.带传动的设计准则是。 3.直齿圆锥齿轮的强度可近似按进行强度计算。 4.闭式软齿面齿轮传动一般按设计, 按校核。 5.在设计图纸上注明某链条的标记为“18A-2×80”,其中“18A”代表,“80”代表。 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,寿命最短的是。 7.在一定转速下,要降低滚子链传动不均匀性和动载荷,应该节距和齿数z1。 8.带在工作中存在的应力有、、。 其中变化的应力有、。 9.齿轮弯曲强度计算中的齿形系数与齿轮基本参数中的无关。 10.滚动轴承部件两端单向固定式,适用于温升较的场合。 三.(10分)指出图示轴系结构设计中的错误和画图中的错误,在错误处标出序号,按序号说明错误原因。 (答出5处为满分)。 四.(10分)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 ,转速 。 试求最大有效拉力Fec,如果初拉力F0=500N,求紧边拉力和松边拉力各是多少。 五.(12分)图示压力容器顶盖用8个普通螺栓联接。 容器内压力p=1MPa,D=240mm。 压力容器密封要求结合面的残余预紧力F1≥6000N,试确定螺栓的最小尺寸。 (注: [σ]=80MPa) 六.(8分)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? 2)若两种方案的弯曲强度都能满足,则哪种方案比较好? 七.(8分)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,不计摩擦,蜗杆主动,要求使轴II的两轴向力方向相反,试求: 1)斜齿轮3、4的螺旋线方向。 2)若使II轴上的两轴向力大小相等,求出螺旋角β的大小(列出含β的力平衡表达式即可)。 八.(12分)如图所示一小锥齿轮轴,采用一对圆锥滚子轴承,其判断系数e=0.35,派生轴向力 ,已知径向力 外部轴向力 试确定: (1)两轴承的轴向力 (2)两轴承的径向载荷系数和轴向载荷系数 (3)两轴承的当量动载荷P1,P2 (注: 当 时,X=0.4,Y=1.6;当 时,X=1,Y=0。 ) 期末考试(A)试卷参考答案及评分标准 2010/2011学年第一学期课程机械设计班级机08闭卷姓名 一.选择题(每题2分,共20分) 1.②2.③3、③4、②5、③6、④7、②8、④9.③10.③ 二.填空题(每题2分,共20分) 1.10,点蚀 2.在不打滑前提下保证带具有一定的疲劳强度和寿命 3.齿宽中点处的当量圆柱齿轮 4.齿面接触疲劳强度,齿根弯曲疲劳强度 5.链号,链节数 6.N307,6207 7.减少,增大。 8.离心拉应力、松紧边拉应力、弯曲应力。 松紧边拉应力、弯曲应力。 9.模数 10.小。 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) 处键槽太长,且此轴段应增加一定位轴肩; 处缺少密封件,且固定件与转动件不应接触; 处套筒厚度设计不正确,应留出拆卸轴承的台阶; 处箱体画图错误,缺少内壁线; 处轴段长度应小于齿轮轮毂长,保证轴向定位; 处轴承未轴向定位。 每指出一处错误得2分,满分10分 四.解: 带速 最大有效拉力 由 和 得 解得紧边拉力 松边拉力 五.解: 螺栓组受到的总外载荷 每个螺栓受到的总载荷 螺栓的最小尺寸 六.解: 1) 两种方案的接触强度相同。 由于两种方案的齿轮模数不同,所以两种方案的弯曲强度不同。 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,还可节省材料和加工费用。 七.解: 1)斜齿轮3右旋,斜齿轮4左旋; 2) 八、解: 1)派生轴向力Fd1=Fr1/(2Y)=3200/(2×1.6)=1000N Fd2=Fr2/(2Y)=2080/(2×1.6)=650N Fd2+Fae=650+500=1150>Fd1 轴承1被压紧,Fa1=Fd2+Fae=1150N 轴承2被放松,Fa2=650N 2) X1=0.4,Y1=1.6 X2=1,Y2=0 3) 2010~2011学年第二学期期末考试试卷(B)卷 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 得分 评卷教师 一.选择题(每题2分,共20分) 1.在带传动中,若发生打滑现象,则在。 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。 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_______。 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。 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挤压、剪切,挤压;②挤压、剪切,剪切;③挤压、剪切,剪切、挤压 6.普通圆柱蜗杆齿面上受到Ft1、Fr1与Fa1的作用力,其中最大的力是。 ①Ft1②Fr1③Fa1 7.在滚子链中,设置滚子的目的在于。 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。 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。 ①轴向拉力②剪切力③轴向拉力与扭转剪切力④轴向压力与剪切力 10.火车车箱的车轮轴是。 ①转轴; ②心轴; ③传动轴 二.填空题(每题2分,共20分) 1.滚动轴承的基本额定动载荷是指基本额定寿命为转 时所能承受的载荷。 2.带传动与链传动的本质区别是。 3.直齿圆锥齿轮的接触强度与弯曲强度可近似按强度进行计算。 4.闭式软齿面齿轮传动一般按强度设计,按强度校核。 5.在设计图纸上注明某链条的标记为“24A-2×60”,其中“24A”代表,“60”代表。 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。 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_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无关。 9.螺纹的牙型与用途相关,三角螺纹主要用于;梯形螺纹用于。 10.机械零件的磨损过程大致分成_____阶段、______阶段和_______阶段。 三.(10分)指出图示轴系结构设计中的错误和画图中的错误,在错误处标出序号,按序号说明错误原因。 (答出5处为满分)。 四.(10分)设单根V带不打滑时所能传递的最大功率P=6kW,已知主动轮直径 ,转速 。 试求最大有效拉力Fec,如果初拉力F0=500N,求紧边拉力和松边拉力各是多少。 五.(12分)当一个螺栓的预紧力为20KN,螺栓刚度与被联接件刚度的比值1/3,联接所受工作载荷在40KN至10KN之间交替变化时,试计算 (1)螺栓中总拉力的最大值与最小值; (2)若工作载荷为静载荷,F=40KN,[σ]=240N/mm2,求螺栓的最小直径d1。 六.(8分)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? 2)若两种方案的弯曲强度都能满足,则哪种方案比较好? 七.(8分)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 、 、 上所受轴向力能抵消一部分,确定各个齿轮的螺旋线方向; (2)在图上画出各轴的回转方向与轴向受力。 八.(12分)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 轴向载荷 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 时,X=1,Y=0;当 时,X=0.41,Y=0.87。 派生轴向力 (1)计算轴承1上的当量载荷P1; (2)计算轴承2上的当量载荷P2。 期末考试(B)试卷参考答案及评分标准 2010/2011学年第一学期课程机械设计班级机08闭卷姓名 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) 1.②2.②3.②4③5①6.③7.①8.③9.③10.② 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. 106转2.前者是摩擦传动后者是啮合传动3.齿宽中点的当量直齿圆柱齿轮 4.接触,弯曲 5.链号,“节数6.周期变幅脉动循环。 7.单齿对啮合齿顶高点8.模数9. 联接,传动。 10.磨合、稳定磨损、剧烈磨损 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) 处键槽太长,且此轴段应增加一定位轴肩; 处缺少密封件,且固定件与转动件不应接触; 处套筒厚度设计不正确,应留出拆卸轴承的台阶; 处箱体画图错误,缺少内壁线; 处轴段长度应小于齿轮轮毂长,保证轴向定位; 处轴承未轴向定位。 每指出一处错误得2分,满分10分 四.解: 带速 最大有效拉力 由 和 得 解得紧边拉力 松边拉力 五.解: (1)由 得: (2) 六.解: 1) 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. 八.解: 1)由派生轴向力Fd=0.68Fr得Fd1=0.68Fr1=0.68×1000=680N,Fd2=0.68Fr2=0.68×2000=1360N。 2)Fd2+Fae=1360+900=2260N,大于轴承1上产生的Fd1=680N, 轴承1被压紧,Fa1=2260N; 轴承2被放松,Fa2=1360N。 X1=0.41,Y1=0.87 X2=1,Y2=0
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