机械设计试卷样卷-参考答案与评分标准.pdf

福建农林大学考试试卷福建农林大学考试试卷 （ B ）卷）卷 20062007 学年第 1 学期，考试日期：2007 年 月 号 课程名称：机械设计机械设计 考试形式（闭 半开 开 一张纸开卷 ） 专业 年级 方向 学号 姓名 题号 一 二 三 四 五 总得分 评卷人统分 评卷人签名 复核人签名 1. 一 选择题: ( 把答案按顺序填在右边的括号内 )(每题 2 分 ，共 26 分) 得分 1. 下列组合中，全部都属于轴系零部件的是 ( B ) A. 圆螺母、弹簧、轴端档圈 B. 滚动轴承、轴、联轴器 C. V 带、滚子链、蜗杆 D.齿轮、轴、六角头螺栓 2. 转轴上的弯曲应力，属于 ( B ) A. 静应力 B. 对称循环变应力 C. 脉动循环变应力 D. 复合应力 3. 若螺纹的牙型角越大，则螺纹副的当量摩擦角越大，此时 若螺纹副的直径一定，影响螺纹副自锁性能的主要参数是 ( C ) A. 螺距和牙形角 B. 线数和升角 C. 导程和牙形角 D. 螺距和升角 4. 查取 V 带型号的依据是 ( D ) A. 带轮的最小直径 B. 带的线速度 C. 传动功率与小轮转速 D. 计算功率与小带轮转速 5. 使带传动产生弹性滑动的主要原因是 ( D ) A. 带轮传动的张紧力不足 B. 带的弹性太大 C. 传动的功率大于设计值 D. 带是弹性体，主、从边存在拉力差 1 2 6. 下列参数组中，对套筒滚子链传动平稳性影响最明显的是 ( A ) A 链节距和小链轮齿数1 B 链节数和小链轮齿数1 C 中心距和链节距 D 中心距和链节数 7. 齿轮传动的载荷系数中，载荷集中系数，除决定于齿轮宽度 以外，与下列因素有关的是 ( B 或或 C ) A.齿面粗糙度 B. 齿面硬度 C.制造精度 D. 端面重合度 8下列中作为蜗杆传动最主要的优点是 ( B ) A. 传动平稳，噪音小 B. 单级传动比大而结构紧凑 C. 在一定条件下能自锁 D. 可实现空间相交轴传动 9 当摩擦发生在金属表面的吸附膜之间时，称为： ( B ) A. 干摩擦 B. 边界摩擦 C. 流体摩擦 D. 混合摩擦 10. 带有保持架的滚动轴承，其磨损与不带保持架的滚动轴承相比 （ B） A. 普遍增大 B.普遍减小 C. 没有明显差别 D. 在滚子轴承中普遍减小，在球轴承中普遍增大 11 解释轴的当量弯矩图作用的较全面的说法是： ( D )( D ) A. 计算最小轴径 B. 按弯扭合成校核轴的强度 C. 确定轴的危险剖面位置 D. 按弯扭合成校核轴的强度和确定轴的危险剖面位置 12要求补偿位移且载荷不平稳严重时，优先选用的联轴器的类别为 ( D ) A. 采用刚性联接 B 采用金属弹性元件的挠性联接 C. 采用刚性元件的挠性联接 D 采用非金属弹性元件的挠性联接 13. 键联接的主要用途是使轴与轮毂之间 ( C ) A.沿轴向固定并传递轴向力 B.沿轴向可作相对滑动 C.沿周向固定并传递扭矩 D.安装与拆卸方便 二 填空题:(共 9 分,每小题 3 分) 得分 1、 圆柱齿轮传动设计，齿宽b =dd1称为 计算 齿宽，通常 是将其值圆整后作为 大 齿轮的齿宽，为补偿轴向定位误差，取小齿轮齿宽 大于 大齿轮齿宽 （每空 1 分） 2、号为 6211 的滚动轴承, 其内径 d= 55 mm, 尺寸系列代号为 2 , 轴承类型代号为 6 。 （每空 1 分） 3、 右图所示的联轴器的名称为弹性套柱销联轴器 具有补偿 综合 位移的能力，当传递的载荷不平稳 时具有 缓冲减振 的能力。 （每空 1 分） 三 问答题问答题: ( 任选做任选做 3 题题, 每题每题 5 分分 ，共，共 15 分分) 1、 带传动与链传动具有优缺点的互补性，带传动有些优点恰好是 链传动的缺点，而链传动有些优点又恰好是带传动的缺点，请各举一例说明。 当某传动装置采用一级带传动、一级链传动时, 两级传动的配置的顺序该怎样 才合理。 得分 答：带传动传动平缓，具有缓冲减振作用，链传动传动平稳性较差。 （2 分） 链传动平均传动比是一个定值，但带传动传动比不准确。 （2 分） 带传动放高速级，链传动放低速级。 （1 分） 2、 请简要说明链传动的多边形效应对传动性能的影响，链轮齿数 Z 的 多少对多边形效应有何影响? 答：链传动的多边形效应造成瞬时传动比不是个定值（波动） ，因此传动不平稳。3 分 链轮齿数 Z 越大，多边形效应越小。 （2 分） 3 3、请列出一般动力传动时齿轮传动的两个计算准则，在闭式齿轮传动设 计中，分别用这两个准则来设计哪两个参数？ 答：齿面接触疲劳准则： H H （ 1 分） 齿根弯曲疲劳准则： F F （ 1 分） 使用 H H 计算准则计算分度圆直径 （1.5 分） 1 d 使用 F F 计算准则计算或校核模数 m （1.5 分） 4、右下图为何种螺纹联结类型，需使用哪些联结件。有何应用特点？ 答： 双头螺柱联接 （1 分） 使用双头螺柱 (1 分),六角螺母(1 分)。 垫圈（能答一种垫圈均给 1 分） ，适用于被联接件之一不便钻 通孔，且需经常装拆的场合。 （ 2 分） （本题总分不超过 5 分，但垫圈作为加分点） 。 4 四 分析计算题(本大题共本大题共 42 分分) 1、(本题满分本题满分 16 分分)已知一横梁由两段钢板，用 2 个螺栓联结而成。 尺寸如图，横梁所受的载荷 F 为 60 kN 作用。求： 得分 (1) 若板间摩擦系数 f=0.18,螺栓材料的许用应力=110MPa,可靠系数 1.2, 若使用普通六角螺栓，试依据强度条件提出对螺栓直径的要求。 (2) 若采用铰制孔用螺栓, 钢板强度足够，与使用普通螺栓相比较,螺栓直径 是增大还是减小? 为什么? (简要回答即可) 解： （1） 求： 1100=F 400 = 1 R 1 R 1 R 11 4 F=21.82KN （2 分） 作左板受力分析： 1R F= 2R F 2 82.21 =10.91 KN （1 分） 1T F= 2T F 200 T = 200 400 1 R =43.64 KN （1 分） =+=10.91+43.64=54.55 KN （2 分） max F 1R F 1T F = 0 F 18. 0 55.542 . 1 =363.7 KN （2 分） = 2 1 0 )2/( 3 . 1 d F = 2 1 0 3 . 14 d F （3 分） 1 d= 110 3637003 . 14 =73.97 （mm） (2 分) （2）若采用铰制孔用螺栓直径将减小（2 分） ，因为此时螺栓直接承受剪力。 （2 分） 5 2. (本题满分本题满分 8 分分)如右图所示传动系统，已知齿轮与蜗杆传动如图所示。 已知: Z1 =20 , Z2 =40, Z3 =1, Z4 =75 , 蜗杆直径系数q=10，模数m=4 mm, 蜗轮与蜗杆间当量摩擦系数f =0.18。 1） 为使中间轴上的轴向力能够 抵消一部分， 试确定蜗杆的螺旋线的 旋向，在图中标出。（1 分） 2） 确定蜗轮的转向(画在图上) （1 分） 3） 该蜗杆传动是否自锁？；（3 分） 4） 在蜗轮上标出蜗轮的圆周力Ft4、 径向力Fr4、 轴向力Fa4的方向。 ( 方 向指向纸面的用表示, 相反的则 用表示) （每个力 1 分） 解：tg= 10 1 =0.1 e, Y=1.6,X=0.4 (1 分) 2r F =2500