浙江工业大学09机械设计试卷及参考答案

浙江工业大学2023/2023学年第一学期试卷课程机械设计 姓名 题序一〔题序一〔1〕〔2〕〔3〕〔1〕〔2〕〔3〕四总评计分命题：〔126〕机械零件一般可以分为 和 两大类。材料疲乏曲线是表达 与 的相对关系。零件的截面外形确定，当截面尺寸增大时，其疲乏极限将随之 。一般螺纹的公称直径指的是螺纹的 摩擦力矩时使用的是螺纹的 ，计算螺纹危急截面时使用的是螺纹的 。承受双键联接时，两个平键应布置在 ，两个半圆键应布置在 。带传动的主要失效形式是 ,设计准则是 。在链传动中，链轮的转速越 、节距越 、齿数越 ，则传动的动载荷越大。在齿轮传动中，假设一对齿轮承受软齿面，则小齿轮的材料硬度要比大齿轮的材料硬度高HBS。一般圆柱蜗杆传动中右旋蜗杆与 旋蜗轮才能正确啮合蜗杆的 压力角应分别等于蜗轮 模数和压力角，且均等于标准值。不完全液体润滑滑动轴承设计中，校核pv值的目的是限制轴承的 。向心推力轴承的滚动体与外圈滚道接触点(线)处的法线N-N与半径方向的夹角叫做轴承的 ，其值越大，轴承承受轴向载荷的力气 。共8 页第1 页代号30208的滚动轴承，其内径为 mm，轴承公差等级为 。影响润滑油粘度的主要因素有 和 。二、分析简答题〔152153828〕图示为某同学设计的带式输送机传动方案，试分析该方案是否合理？说明理由。单级圆柱齿电机 轮减速器F运输带链传动

滚筒VV带传动试对以以下图所示的传动系统作以下分析：〔1〕3245的轴向力方向相25轮齿的螺旋方向〔在图中标出，并用文字说明；在图中分别标出齿轮1、3及蜗杆5啮合点上的作用力的方向；推断蜗轮的转动方向〔在图上用箭头表示。共8 页第2 页Fa16 2 F Ft r1 1FFa3 F 1Fr nt 1FtF 3FtF a5 3 35 r55 4答复以下问题：V带传动组成传动装置，通过转变电动机转速，输出轴可以得到300r/min600r/min两种转速。假设输出轴功率不变，带传动应按哪种转速设计？为什么？②为什么连续运行的闭式蜗杆传动要进展热平衡计算？可实行哪些措施改善散热条件？共8 页 第3 页三、设计计算题〔1236〕有一厚度为8mm的钢板，用4个M16(d 13.835mm)一般螺钉固定在机座上，机座凸起120mm，与板上孔的协作为20H7/h6，板与机座间摩擦系数=0.15，取防Ks=1.25，螺钉许用拉应力100MPa，假设凸台的抗剪切力气足够，钢板和机座的许用挤压应力分别为少？

p钢板

120MPa、

p机座

90MPaFQ为多共8 页 第4 页一对标准直齿圆柱齿轮传动，参数见表。试：比较哪个齿轮易点蚀；哪个齿轮易弯断？Φd等于多少？T1等于多少？

t

YFa

齿轮 m Z

F b YFa

FYsa

[σF]

[σH]1317602.971.523905002345552.351.68370470共8 页 第6 浙江工业大学考试命题纸某传动装置,依据工作条件打算承受一对角接触球轴承(如图),7307AC。：轴承荷载Fr1=1000N，Fr2=2060N，Fae=880N,n=5000rpmfp=1.5,h=2023。试问所选轴承型号是否适宜?FaeF Fr2 r1型号7307AC(N)33400(N)型号7307AC(N)33400(N)0.7FrX0.41Y0.85X1Y00.70提示：轴承寿命计算公式：Lh10660nfCtP〔fPf (XF YF)P r a

Fa/Fr>e

Fa/re e共8 页 第7 浙江工业大学考试命题纸四、构造题〔10〕试指出图示中轴系的构造错误，要求：〔１〕〔２〕在原图上画出正确构造(与所指出的错误一一对应)。(2分，仅指出错误不得分，直至总分值)共8 页 第8 页答案一、1、通用零件 专用零件2.疲乏极限 应力循环次数3降低(减小)4.大径 中径 小径5 沿圆周方向相隔180º的位置 轴的同一条母线上6.打滑和疲乏破坏在保证带传动不打滑的条件下，具有确定的疲乏强度和寿命7 高 大 少(小) 830～509右 轴面 端面10.温升〔过热〕 接触角越大P0 压力温度 40二、1〔1〕〔2〕〔2〕带传动不该放在低速级，由于在传递功率一样的状况下，转速越低，转矩越大，带的工作拉力也越大，所需的预紧力和对轴的压轴力也越大〔3分〕2.〔〕齿轮、蜗杆5〔4分〕齿轮、3及蜗杆59分〕〔2分〕3答：①假设输出轴功率不变，带传动应按300r/min设计。 〔2分〕由于：输出轴功率不变，转速低时，转矩大，带的工作拉力大。故：应按此设计。〔2分〕②由于蜗杆传动的效率较低，工作是会产生大量热量。对于连续运行的闭式蜗〔2分〕可实行的措施： 〔2分〕增大散热面积；提高外表传热系数。三解〔〕按螺钉强度计算所能承受的最大载荷Q1 (6分)T螺栓组不受横向力只受转矩T=Ql，由回转力矩T产生之横向力F R 4r502502r为螺钉与回转中心间距离，r 502502F l F

220F Q1 R 470.71

Q1 0.7778F470.71 Q1螺栓强度1.3F4

1

4

10015033 NF150331.3

K Fs R0.151.250.7778FQ1F 1784NQ1Q2(4分)Q2F F Q2 Q

[

]90dl 208 PF 9020814400(N)Q2Q故此板能承受的最大载荷F (2分)Q2、解：(1)齿轮2易点蚀；齿轮1易弯断 (4分)(2)Φd=b/d1=55/(3×17)=1.078 (4分)(3)

KFY Y

(4分) t

Fa Sa F[ ]F1Y YFa1 Sa1

bm 3902.971.52

F86.39

[ ]F 2 Y YFa2 Sa2

3702.351.68

93.72用齿轮1参数代入：bmd [ ]T 1 F

55351

390

303323(N.mm)1 2K

YFa1

21.3

2.971.523、解〔〕计算轴承的轴向载荷Fd、Fd2 〔分〕r1r2Fd1=0.7FFd2=0.7Fr1r2

=0.7×1000＝700N=0.7×2060＝1442Nae∵Fd2+Fae

=1442+880=2322N>F

d1＝700N1压紧，轴承2放松。∴F ＝F +F =2322Na1 d2 aeFa2＝Fd2＝1442N〔2〕计算当量动载荷 〔4分〕r1Fa1/Fr1

＝2322/1000＝2.322>e=0.45，由表查得：X=0.41，Y=0.85Fa2/F

＝1442