科大复试试题0

1、河南科技大学 2001 级机械设计期终考试试卷答案(2002至2003学年第二学期) 一、单项选择题 ( 每小题 1 分，共 15 分 )1 键的剖面尺寸 b × h 通常是根据 _D_ 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 d 2.

2、工作时仅受预紧力 F0作用的紧螺栓联接，其强度校核公式为：ca=4*1.3F0/(d21)，式中的1.3是考虑 _B_ 。     A、可靠性系数         B、螺杆受拉扭联合作用    C、螺纹中的应力集中   D、载荷变化与冲击 3. 在螺栓联接中，有时在一个螺栓上采用双螺母，其目的是 _C_ 。     A、提高联接强度    

3、;     B、提高联接刚度         C、防松        D、减小每圈螺牙上的受力 4. 一定型号的普通 V 带传动，当小带轮转速一定时，其所能传递的功率增量p取决于 _C_ 。     A、小带轮上的包角         B、大带轮上的包角    

4、0; C、传动比        D、带的线速度 5. 带传动在工作中产生弹性滑动的原因是 _C_ 。     A、传递的功率过大         B、带的弹性   C、紧边与松边的拉力差    D、 B 和 C 6. 带传动正常工作时，紧边拉力 F1 与松边拉力 F2 应满足的关系是 _B_ 。     A、F1<

5、;F2         B、 F1 - F2 =Fe       C、F1/F2=ef        D、F1 +F2 =F07. 普通 V 带传动张紧轮安装的最合适位置是 _C_ 。     A、紧边靠近小带轮外侧     B、松边靠近小带轮外侧   C、松边靠近大带

6、轮内侧    D、松边靠近小带轮内侧8. 在一定转速下，要减轻链传动的运动不均匀性和动载荷，应 _D_ 。     A、增大链节距和链轮齿数    B、减小链节距和链轮齿数    C、增大链节距和减小链轮齿数   D、减小链节距和增大链轮齿数 9. 大链轮齿数不能取得过多的原因是 _C_ 。     A、齿数越多、链条的磨损就越大       &#

7、160;    B、齿数越多、链条的动载荷与冲击就越大     C、齿数越多、链条磨损后，就越容易发生脱链现象    D、齿数越多、链传动的噪声就越大 10. 一对直（斜）齿圆柱齿轮设计中，通常把小轮的齿宽做的比大轮宽一些，其主要原因是 _A_ 。     A、为了便于安装，保证接触线长  B、为使传动平稳  C、为了提高齿面接触疲劳强度 D、为了提高传动效率 11. 在直齿圆柱齿轮设计中，若中心距不变，而增大模数 m, 则可

8、以 _A_ 。     A、提高轮齿的弯曲疲劳强度  B、提高轮齿的接触疲劳强度    C、弯曲与接触疲劳强度均可提高 D、弯曲与接触疲劳强度均不变 12. 下列 _A_ 的措施可以降低齿向载荷分布系数 K 。     A、把一个轮齿作成鼓形      B、轮齿进行修缘    C、增加轮齿的宽度   D、增大重合度 13. 按基本额定动载

9、荷通过计算选用的滚动轴承，在预定的使用期限内，其工作的可靠度为 _B_ 。     A、50%         B、90%         C、95%        D、99% 14._D_ 不是滚动轴承预紧的目的。     A、增大支承刚度     

10、;  B、提高旋转精度         C、减小振动与噪声    D、降低摩擦阻力 15. 按弯扭合成计算轴的应力时，要引人折合系数，是考虑 _C_ 。     A、轴上键槽削弱轴的强度        B、合成正应力时的折合系数      C、正应力与切应力的循环特性不同    

11、 D、正应力与切应力的方向不同 二 、 填空题 （共 10 分） 1为使 V 带与带轮轮槽更好接触，轮槽楔角应 (小) 于带截面的楔角。2. 不完全液体润滑滑动轴承验算平均压力pp的目的是（避免压力过大润滑油被挤出造成过度磨损）；   验算pvpv的目的是（限制轴承温升、避免胶合失效）。 3. 在设计动力润滑滑动轴承时，若减小相对间隙，则轴承承载能力将(提高)；旋转精度将(提高)；温升将(上升) 。 4. 在齿轮传动的齿根弯曲强度计算中的基本假设是将轮齿视为(悬臂梁)；齿面接触疲劳强度计算以节点P为计算点的   理由是(节点

12、P是单齿啮合区，受力较大、点蚀常发生在靠近节点的齿根面上、节点纯滚动不利于形成油膜摩   擦力大）。 5. 开式齿轮传动设计的准则是（按齿根弯曲强度设计，将计算出的模数加大10-20%以考虑磨损的影响）。 三、 分析简答（或作图）题（共 35 分） 1.(8分)由变速电机与 V 带传动组成传动装置。靠改变电机转速输出轴可以得到三种转速：300r/min 、 450r/min 和  600r/min 。若输出轴功率不变，带传动应按哪一种转速设计？为什么？答：应按低转速300r/min设计。   输出轴功率不变，输入轴

13、功率P=FeV/1000也不变，转速n带速v带的有效拉力Fe：   按低转速（即较大的Fe）设计带传动不打滑，则以高转速（即较小的Fe）运转时一定不会打滑；   传递较大的Fe时带的疲劳寿命满足要求，则传递较小的Fe时也满足疲劳寿命要求。 2.(10分)有一同学设计闭式软齿面直齿圆柱齿轮传动:方案一其参数为：m=4mm、Z1 =20 Z2 =60，经强度计算其齿面  接触疲劳强度刚好满足设计要求，但齿根弯曲应力远远小于许用应力，因而又进行了两种方案设计。   方案二为： m=2mm 、

14、 Z1 =40 、Z2 =120 ，其齿根弯曲疲劳强度刚好满足设计要求；   方案三为： m=2mm、Z1 =30、Z2 =90。假设改进后其工作条件、载荷系数 K 、材料、热处理硬度、齿宽等条件都不变，   问：1) 改进后的方案二、方案三是否可用？为什么？        2) 应采用哪个方案更合理？为什么？答：1）中心距aI=aII=160，aIII=120      方案二可用，方案三不可用 

15、;     aI=aII=160、其工作条件、载荷系数K、材料、热处理硬度、齿宽等条件都不变，      齿面接触疲劳强度不变；同时方案二m=2mm齿根弯曲疲劳强度刚好满足设计要求，方案二可用。      aIII=120aI=160，方案三齿面接触疲劳强度不满足。  2）应采用方案二更合理    在满足齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度的条件下，采用较多的齿数z重合

16、度传动平稳性；    采用较小的模数mda齿坯小节省材料、ha齿面滑动小磨损小、轮齿小齿槽小金属切削量小，刀具寿命长。 3（8分）根据液体润滑一维雷诺方程 p/x=6v(h-h0)/h3，试分析图中四种摩擦副，在摩擦面间哪些摩擦副不能形成   油膜压力，为什么？（ v 为上平板的速度、下平板静止；油有一定的粘度。）   答：图a)：h=c，h-h0=0，p/x=0，不能形成压力油膜；   图b)：h2<h0，p/x<0，始终只能形成负压，不能形成正压力油膜； &#

17、160; 图c)：在h1h0之间p/x>0；在h0h2之间p/x<0；可以形成收敛性的油楔，形成动压油膜；   图d)：v=0，p/x=0，不能形成压力油膜。4（9分）图示为一起升机构传动简图。已知：电机轴转向（图中n1），重物Q的运行方向（图中v）。试确定：    1). 蜗杆螺旋线的旋向（绘入图中）；    2). 分别画出锥齿轮、蜗杆蜗轮在啮合点处圆周力 Ft、轴向力 Fa 的方向。 四、 计算题（共 30 分） 1、(8分)某轴受弯曲稳定变应力作用,max=250MPa 、m

18、in=-50MPa。已知轴的材料为合金钢，该材料的-1=450MPa、   0=700MPa、s=800MPa，综合影响系数 K=2.0，寿命系数 KN=1.2, 试:    1）绘制该零件的简化疲劳极限应力图 ;    2）分别用图解法和解析法计算此轴的安全系数。    比例尺： 10MPa/1mm       解：a=（max-min/2=150MPa,m=（max+ min ）/2=100MPa, &

19、#160;  工作应力点 M(100,150)   =（2-1-0)/0=0.285   A(0,KN-1/K)A(0,270)    D(KN0/2,KN0/2K)D(420,210);C(S,0)(800,0)   作出零件的极限应力图ADGC、零件工作应力点M，得到极限应力点M   图解法得：s=OM'/OM=1.653   解析法得：s=KN-1/(Ka+m)=1.6432.(12分) 图示为一压力容

20、器盖螺栓组联接, 已知容器内径 D=250mm，内装具有一定压强的液体，沿凸缘圆周均匀布置12个  M16（d1=13.835mm）的普通螺栓，螺栓材料的许用应力=180MPa，螺栓的相对刚度 Cb /(Cb +Cm)=0.5 。  按紧密性要求，残余预紧力 F1=1.8F ， F 为螺栓的轴向工作载荷。  1）、试计算该螺栓组联接允许容器内液体的最大压强pmax= ？此时螺栓所需的预紧力F0= ？   2）、试用螺栓受力变形图定性说明若保持预紧力F0，载荷F和被联接件的刚度Cm不变，将螺栓刚度Cb减小后，

21、0;     此螺栓联接静强度和紧密性的变化。 解：1）4*1.3F2/(d12)，F2d12/5.2=20815N      F2=F+1.8F=2.8F，F=F2/2.8=7434N      F=12F=89207N,Pmax=F/(D2/4)=1.81MPa      F0=F2-CbF/(Cb+Cm)=20815-0.5*7434=17098N  

22、  2）保持预紧力F0不变减小螺栓刚度Cb时，螺栓的总载荷F2将减小（静强度提高）残余预紧力F1将减小（紧密性变差）。 3.(10分)某轴选用一对 30208E 型圆锥滚子轴承支承如图示。已知两支承上的径向力 Fr1 =5000N 、 Fr2 =2500N ，  斜齿轮与锥齿轮作用在轴上的轴向力为Fae1=500N 、Fae2=350N，方向如图示。轴的转速n=1000r/min载荷系数fp=1.2，  温度系数ft=1。试计算轴承的寿命 Lh= ？  注：30208E 轴承Cr=59800N、e=0.37、Fb=Fr/(2Y)；当 时X=1、Y=0；当Fae1/Fr>e时X=0.4、Y=1.6 。 解：Fd1=Fr1/(2Y)=1562.5N, Fd2=Fr2/(2Y)=2000N ,方向如图示。     F