09机械设计期中考试和答案

09机械设计期中考试和答案班级：学号：姓名：装订线杭州师范大学钱江学院2022—2022学年第二学期期中试卷 专业《机械设计》答案题目分值得分一20二20三10四17五33总分100一、单选题（在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将正确答案的序号填入题后的横线上。每小题2分，共20分。）.螺纹联接防松的根本问题在于CA、增加螺纹联接的轴向力8、增加螺纹联接的横向力以防止螺纹副的相对转动D、增加螺纹联接的刚度2.普通螺栓受横向工作载荷时，主要靠B来承担横向载荷。口A、挤压力B、摩擦力C、剪切力口3.变应力特性可用oma某、。min、oa、om、r等五个参数中的任意B个来描述。A.一个B.两个C.三个D.四个4.带传动工作时产生弹性滑动是因为B口A.带的预紧力不够B.带的紧边拉力和松边拉力不等口C.带绕过带轮时有离心力口.带和带轮间的摩擦力不够的弹性滑动5．在圆柱齿轮传动中，齿轮直径不变而减小模数，对轮齿的弯曲强度是AA.下降B.不变C.提高D.不确定6.在常用的螺纹联接中，自锁性能最好的螺纹是AA、三角形螺纹B、梯形螺纹C、锯齿形螺纹D、矩形螺纹7.链传动中链节数取偶数，链轮齿数取奇数，最好互为质数，其原因是AA.磨损均匀B.具有抗冲击力C.减少磨损与胶合D.瞬时传动比为定值8.带传动主要是依靠C来传递运动和功率的。口A.带与带轮接触面之间的正压力B.带的紧边拉力C.带与带轮接触面之间的摩擦力D.带的初拉力口机械设计试题（第1页，共5页）得分9.标准平键的承载能力通常取决于CA键的抗剪强度B.键的弯曲强度口C.键联接工作表面的挤压强度D.轮毂的挤压强度10.齿轮的齿面疲劳点蚀首先发生在A的部位。口A.靠近节线的齿根表面上8.靠近节线的齿顶表面上；C.在节线上D.同时在齿根和齿顶表面上。二、填空题（每空1分，共20分。）得分1．滚子链是由滚子、套筒、销轴、内链板和外链板所组成，其套筒和内链板之间外链板与销轴之间分别为过盈配合，而滚子与套筒之间、套筒与销轴之间分别为间隙配合。2．螺纹联接防松的实质是防止螺纹副发生相对转动。3在设计V带传动时，V带的型号是根据功率P和转速n选取的。4．普通平键的工作面是两侧面；楔键的工作面是上下面5．一对优质钢制直齿圆柱齿轮传动，已知小轮Z1=20,硬度为220〜250HBS；大轮Z2=60,硬度为190〜220HBS,则这对齿轮的接触应力关系为H1H2,许用接触应力关系为[H1][H2],弯曲应力关系为F1F2,许用弯曲应力关系为[F1][F2],齿形系数关系为YFa1YFa2。口6．带传动中的应力有拉应力、离心应力和弯曲应力最大应力发生在小带轮紧边处.链传动中，当链节距P增大时，优点是承载能力强缺点是多边形效应严重。三、判断题（对的打J,错的打某。每题1分，共10分）1.当零件可能出现塑性变形时，应按刚度准则计算。（某）2．疲劳破坏是引起大部分机械零件失效的主要原因。（J）3.随着工作时间的延长，零件的可靠度总是不变。（某）.选用普通平键时，键的截面尺寸b某h和键长L都是根据强度计算确定的。（某）5.V带横截面中两工作面之间的夹角为40°,所以带轮槽角也是40°。（某）6.V带比平带传动能力大，这是因为V带与带轮工作面上的正压力大，因而摩机械设计试题（第2页，共5页）班级：学号：姓名：装订线擦力也大。（J）7.V带在工作时受交变力的作用，这是它可能出现疲劳破坏的根本原因。（J）8.带的弹性滑动使传动比不准确，传动效率低，磨损加快，因此在设计中应避免带出现弹性滑动。（某）9.带传动的传递功率过大打滑时，松边拉力为零。（某）10.链传动中，当两链轮的轴线在同一水平面时，应将松边在上面，紧边布置下面。（某）三、简答题（共17分）得分1.按防松的原理不同，螺纹联接的防松方法有哪些？每种防松方法举例说明。（6分）1）摩擦防松——对顶螺母、弹簧垫圈、自锁螺母2）机械防松——开口销与开槽螺母、止动垫圈、串联钢丝3）破坏螺纹运动副运动关系防松——冲点、焊铆和胶接。2.齿轮的失效形式有哪些及设计准则是什么？（7分）失效形式：轮齿折断、齿面磨损、齿面点蚀、齿面胶合、塑性变形。设计准则：1）闭式软齿面齿轮传动：按齿面接触疲劳强度设计，校核齿根弯曲疲劳强度。2）闭式硬齿面齿轮传动：按齿根弯曲疲劳强度设计，校核齿面接触疲劳强度。3）高速大功率闭式齿轮传动：按齿面胶合能力设计。4）开式及半开式齿轮传动：只按齿根弯曲疲劳强度设计，并通过增大模数、降低许用应力来考虑磨损的影响。3、螺栓、双头螺柱、螺钉及紧定螺钉在应用上有什么不同？（4分）答：螺栓应用于被联接件开有通孔；（1分）双头螺柱应用于被联接件之一未开有通孔，且经常装拆；（1分）螺钉应用于被联接之一未开通孔，不常拆卸；（1分）紧定螺钉传力不大的、固定位置的场合。（1分）机械设计试题（第3页，共5页）四、计算题（共33分）得分1.如图所示，液压油缸盖螺栓组选用6个M16螺栓，若已知其危险截面直径dc=14mm,螺栓材料许用拉应力[o]=110MPa,油缸的直径D=150mm,油缸压力P=2MPa,F0=11000N,口Cb/（Cb+Cm）=0.8,进行下面计算：（1）求螺栓的工作载荷与总拉力以及被联接件的剩余预紧力。（2）校核螺栓的强度是否足够。（8分）解（1）轴向工作载荷（5分）2FPD/Z21502/65890.49N44CbFFFn0000.85890.4915712.39N20螺栓所受的总拉力CCbm残余预紧力F1=F2-F=9822N（2）校核螺栓强度（3分）1.3F21.31572.39ca132.69MPa[]110MPaca132.69MPa22dc1444强度不够2.单根V带传动的初拉力F0354N，主动轮（小轮）的基准直径dd1160mm，转速n11500r/min，小带轮包角1500，V带与带轮间摩擦系数f0.485，求：（1）V带即将打滑时的紧边、松边的拉力F1、F2；口（2）V带能传递的最大圆周力Fec和最大功率Pec；（9分）口15002.61rad，f0.485，解：（1）已知F0354N，由欧拉公式F1/F2ef；口PDF1F22F0得:口2F02354156Nf0.4852.611e1eF2（2分）；口1000601000601000机械设计试题（第4页，共5页）班级：学号：姓名：装订线3.如下图为二级斜齿圆柱齿轮减速机，I轴为主动轴，高速级齿轮Z1=21,Z2=48,口mnI3mm,I12；低速级齿轮Z327,Z454,mn5mm；输入功率口r/min。试求：①为使中间轴上的支承所受轴向力较小，p=10kw,转速n11450齿轮2、3的旋向应相同还是相反？②1、2齿轮啮合点处的圆周力、径向力和轴向力的大小和方向。③低速级齿轮的螺旋角为多少时，中间轴上两齿轮的轴向力可抵消？（16分）解：（1）齿轮2、3的旋向应相同。（2分）P109.55106（2）n14506.856104NmmT19.551062T126.8561042Fa1Ft1tgtgItg12452.6N（2分）Fad164.4Ft1tgn2129.3tg20FFr792N（2分）r21coco12ID（3）Fa2Fa3（2分）口2T2T2Fa2Ft2tg12tgIinId2mn1z22T126.856104Ft1Ft22129N（2分）口d164