2023上海工程技术大学《机械设计A》试卷B

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（勤奋、求是、创新、奉献）

2023〜2023学年第1学期考试试卷

主考老师：陆宁

学院班级姓名学号

《机械设计A》课程试卷B

课程代码019312

（本卷考试时间120分钟）

题号一二三四五八七八总得分

题分1015251010101010100

得分

一、是非题（每题1分，用"和'表示您所认为的正确与错误，共10分）

题12345678910

号

答XXVXXVVXVV

案

1.变应力只能由变载荷产生（）

2.带速高有利于提高带的传动实力，所以应当尽量提高带速（）

3.三角螺纹多用于紧固连接（）

4.加厚螺母可以使得螺栓连接的载荷分布更匀称（）

5.一批滚动轴承的任何一个，在基本额定寿命的时间内是不行能失效的（）

6.开式齿轮传动不会出现点蚀失效（）

7.齿轮的点蚀会首先出现在节点旁边的齿根部分（）

8.一根用45号碳钢制作的轴，假如发觉刚度不够，可以改为用合金钢制作以提高刚度（）

9.紧螺栓连接计算时，可以采纳增大拉应力百分之三十来考虑扭转拧紧应力的影响（）

10.当采纳一根平键不能满意传动的强度要求时，可以沿轴的周向相隔180度布置两个平键（）

二、选择题（每题1分，把选择的答案依照题目序号填在下表中，共15分）

题123456789101112131415

号

答BACBDCCBCCDAADB

案

1.当两个被连接件太厚不宜制成通孔，且不须要常常装拆时，往往采纳连接。

A.螺钉连接B.双头螺柱C.螺栓D.紧定螺钉

2.在螺栓联接设计中，若被联接件为铸件，则有时在螺栓孔处制做沉头座孔或凸台，其目的是

A、避开螺栓受附加弯曲应力作用B、便于安装

C、为安置防松装置D、为避开螺栓受拉力过大

3.设计一对啮合的齿轮时，通常使小齿轮比大齿轮宽一些，目的是

A.使两个齿轮接触强度相近B.使两个齿轮弯曲强度相近

C.补偿可能的加工和安装误差D.两个齿轮寿命接近

4.标准直齿圆柱齿轮传动的弯曲疲惫强度计算中，齿形系数丫电只取决于—o

A.模数mB.齿数ZC.分度圆直径dD.齿宽系数““

5.齿轮设计中，对齿面硬度W350HBS的齿轮传动，选取大、小齿轮的齿面硬度时，应使

A.HBSFHBSZB.HBSiWHBSzC.HBSI>HBS2D.HBS尸HBS?+(30—50)

6.带的传动实力与—的包角有关。

A.大带轮B.大小两个带轮C.小带轮D.带的张紧轮

7.对带的疲惫强度影响最大的应力是

A.离心力B.紧边拉力C.弯曲应力D.带与轮之间的摩擦力

8.按弯扭合成强度条件计算轴的应力时，公式中折合系数是考虑所引入的修正系数。

A.材料抗弯与抗扭的性能不同B.弯曲应力和扭转应力的循环特性不同

C.强度理论要求D.兼顾轴的刚度

9.水平放置的剖分式轴承，承受向下的载荷，轴瓦上的油孔应开在一

A.上下轴瓦B.下半轴瓦C.上半轴瓦D.两轴瓦结合处

10.非液体摩擦滑动轴承正常工作时，其工作面的摩擦状态是。

A、完全液体摩擦状态B、干摩擦状态

C、边界摩擦或混合摩擦状态D、不确定

11.各类滚动轴承的润滑方式通常可依据轴承的来选择。

A.转速B.当量动载荷C.轴颈圆周速度D.内径与转速的乘积

12.采纳滚动轴承轴向预紧措施的主要目的是—。

A.提高轴承的旋转精度B.提高轴承的承载实力

C.降低轴承的运转噪声D.防止轴在冲击振动下发生窜动

13.下列轴承中，能够同时承受径向载荷及少量的双向轴向载荷的轴承是。

A.深沟球轴承B.推力球轴承C.圆柱滚子轴承D.滚针轴承

14.在蜗杆传动设计中，蜗杆头数zl选多一些，则一o

A、有利于蜗杆加工B、有利于提高蜗杆刚度

C、有利于提高传动的承载实力1）、有利于提高传动效率

15.零件的截面形态肯定时，如横截面尺寸增大，疲惫强度将随之

A.增高B.降低C.不变D.增高或降低视处理方法而定

三、简答题（每小题5分，共15分）

1.传动带工作时受到哪些应力的作用？何处应力最大？带传动的设计准则是什么？

答：带工作时受到紧边拉应力、松边拉应力、离心拉应力、弯曲拉应力的作用。在紧边绕上小带轮处

应力最大。带传动的设计准则是：在保证不打滑的前提下不发生疲惫破坏。

2.在闭式蜗杆传动中，为什么必需进行热平衡计算？提高散热实力的措施有哪些？

答：：闭式蜗杆传动中，由于摩擦大，啮合区温上升，破坏润滑，加剧磨损，甚至产生胶合，所以必需

进行热平衡计算。提高散热实力的措施有：加散热片；在蜗杆轴端加装风扇；在传动箱内装循环冷却管路。

3.写出轴承7210C/P5/DF型号中各位数字和字母的含义

答：

7210C/P5/DF

"TTT面对面配置

-轴承精度等级为5级

I------公称接触角4=1于

I---空一个字符

轴承内径，=5x10=50mm

-----------------尺寸类型代号,其中

宽度类型代号为0,窄系列,省略不写

直径系列代号为2,轻系列

--------------------轴承类型为角接触球轴承

4.在进行轴承装置设计时，常用的轴承的配置有哪几种？说明其中一种配置方法的适用场合。（6分）

答:：常用的轴承的配置有1）双支点各单向固定，一般用于温度改变较小的短轴。（2分）

2）一支点双向固定，另一端支点游动。（一般用于温度改变较大的长轴）（2分）

3）两端游动支承。（一般用于一对人字齿轮轴中的一根轴）（2分）

5.齿轮载荷计算时用到载荷系数长=给陷篇勺，这些系数各考虑了哪些对齿轮的影响？

答：一工作状况系数，考虑齿轮系统外部缘由引起的附加动载荷对齿轮工作的影响。

-动载荷系数，考虑齿轮副本身的误差引起的附加动载荷对齿轮工作的影响。

—齿向载荷分布系数，考虑沿齿宽方向载荷分布不均的影响。

•齿间载荷分布系数，考虑同时啮合的各对轮齿间载荷安排不均的影响。（4分）

四、已知某钢制零件材料的机械性能：。尸300MPa,o°=500MPa,。s=500MPa,

零件的K0=2。要求：

（1）绘制该零件的弯曲极限应力线图（注明各特征极限应力点的代号和坐标值）4=25Mpa/格;

(5分)

(2)若零件的。ma=100MPa、。a=150MPa,,设计平安系数S=2,试用图解法求应力的改变规律为平均

应力为常量时，该危急剖面的计算平安系数Sew并说明该零件是否满意强度要求。(5分)

oa(MwPwav*)

▲

00m(MPa)

5-1.5

五、用绳索通过吊环螺钉起重，绳索受最大拉力Emx=1°四，螺钉刚度与被联接件刚度之比

Q/C,,,=1/3,试求：

1）为使螺钉头与重物接触面不离缝，螺钉的最小预紧力；

2）若预紧力为10kN,工作螺钉的剩余预紧力为多少？

解答：

1）螺钉头与重物接触面不离缝，应使剩余预紧力

c

F.=F（｝-----以_f>0

Cb+G.

故得螺钉最小预紧力

c3

R>——竺—F=-xl0000=7500N

Ch+Cm4

2）预紧力尸o=lOOOON，则工作螺钉剩余预紧力

C3

F.=罪-----'R—F=10000--X10000=2500TV

Q+C,„4

六、如图所示：减速器一根轴用两个型号30310圆锥滚子轴承支承，作用于轴承的径向载荷用=8000N,

R2=2000N；齿轮上的轴向力£,=1000N；工作速度〃=350r/min。减速器在常温下工作，有中等冲击，试

计算轴承的寿命Lh。

（已知条件：力=1，fd=l.5,fn=2,C=122000N,e=0.35,X=0.4,7=1.7,Fd=Fr/2Y）

解：受力分析如图示。

*8000

=2353N

2Y~2x1.7

522000

=588N

2Y2x1.7

方向如图示。

Fdl+Fa=2353+1000=3353N>Fd2

所以轴承2被“压紧”，轴承1“放松二

%=0=2353N

F“2=3353N

2353

Fal/Frl=^^=0.294<e

8000

一,l3353

F“2/F,2=------>e

2000

所以：Px=4(X1F,.,+yiFal)=12000N

8=4(X2工2+y21,2)=9750N

1061x122000.

-________*(_________)142

-60x3509750

=216585h

七、分析轴系结构的错误，简洁说明错误缘由（推断出1处1分，推断出10处得满分）

①联轴器无轴向定位

②联轴器与端盖接触

③端盖不能与轴接触

④端盖中缺密封圈

⑤套筒处不应有键

⑥轴承座孔不应有凸肩

⑦齿轮左侧轴向定位不行靠

⑧右端轴承不须要弹性挡圈

⑨右端盖未顶到轴承外圈

⑩与端盖的协作面应凸起

八、校核某开式直齿圆柱齿轮传动的强度。已知R=15KW,输入转速m=1000r/min,双向转动,m=3mm,

Z]=24,B|=72mm,Z2=79,B2=65mm,ZE=189.8yjMpa,YFal=2.65,Ysal=L58,YFa2=2.27,YSa2=1.76,

KH=1.3,KF=1.4,齿轮单向转动的许用应力：[。门]=300MPa,[oF2]=270MPa,[oH）]=660,[o

H2]=560Mpa。（10分）

附公式:

<JF-------YpaYsa<

bd\m

=2.5ZE,

解：因为是开式传动,只