机械设计濮良贵第九版试卷1

学院机电与建筑工程学院出卷教师易建钢等系主任签名制卷份数专业机制专业等班级编号江汉大学2010——2011学年第一学期《机械设计》考试试卷(A卷)√√课程编号：课程名称：机械设计√√试卷类型：A、B卷考试形式：开、闭卷考试时间：120分钟题号一二三四五六总分总分人得分得分评分人填空题〔本大题共10小题，每题2分，共20分〕1．齿轮传动的主要失效形式是轮齿折断，齿面点蚀，齿面胶合，塑性变形。2．正是由于弹性滑动现象，使带传动的传动比不准确。带传动的主要失效形式为__打滑_和__疲劳破坏__。3．润滑油的_油性_越好，那么其产生边界膜的能力就越强；__粘性_越大，那么其内摩擦阻力就越大。4、蜗杆传动的主要缺点是齿面间的__相对滑动速度_很大，因此导致传动的__效率_较低、温升较高。5．机械零件设计应满足的根本要求是防止在预定寿命内失效的要求、结构工艺性要求、经济性要求、质量小要求、可靠性要求。〔任选2项〕。。6．滚子链在传动时，由于其多边形效应，链速是_周期性变化__。7．设计中，应根据被联接轴的转速、转矩__和__直径_选择联轴器的型号。8．相同系列和尺寸的球轴承与滚子轴承相比拟，__滚子轴承___轴承的承载能力高，球__轴承的极限转速高。9．普通螺纹的公称直径指的是螺纹的_大径_,计算螺纹的摩擦力矩时使用的是螺纹的___中径_。10．对于普通平键，考虑到载荷分布的不均匀性，双键联接的强度按1.5__个键计算。得分评分人选择题〔本大题共10小题，每题2分，共20分〕1.按照对零件磨损程度从小到大的顺序，以下正确的摩擦类型排序是C。A.干摩擦、边界摩擦、流体摩擦B.边界摩擦、干摩擦、流体摩擦C.流体摩擦、边界摩擦、干摩擦D.干摩擦、流体摩擦、边界摩擦2.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，减小链轮齿数D.减小链条节距，增大链轮齿数3.用于连接的螺纹牙型为三角形，这是因为三角形螺纹A。A.牙根强度高，自锁性能好B.传动效率高C.防振性能好D.自锁性能差4.一般采用B加工B型普通平键的键槽。A.指状铣刀B.盘形铣刀C.插刀D.车刀5.阿基米德圆柱蜗杆与蜗轮传动的C模数，应符合标准值。A.法面B.端面C.中间平面6.在以下图所示的以下几种情况下，可能形成流体动力润滑的有B。7.滚动轴承内圈与轴颈、外圈与座孔的配合D。A.均为基轴制B.前者基轴制，后者基孔制C.均为基孔制D.前者基孔制，后者基轴制8.对低速、刚性大的短轴，常选用的联轴器为A。A.刚性固定式联轴器B.刚性可移式联轴器C.弹性联轴器D.平安联轴器9.齿面硬度为56～62HRC的合金钢齿轮的加工工艺过程为C。A.齿坯加工→淬火→磨齿→滚齿B.齿坯加工→淬火→滚齿→磨齿C.齿坯加工→滚齿→渗碳淬火→磨齿D.齿坯加工→滚齿→磨齿→淬火10.在以下图所示设计零件的极限应力线图中，如工作应力点M所在的ON线与横轴线夹角，那么该零件受的是C;假设，那么该零件受的是D。A.不变号不对称循环应力B.变号的不对称循环应力C.脉动循环变应力D.对称循环变应力得分评分人简答题〔本大题共24分〕带传动的弹性滑动和打滑有何区别？设计V带传动时，为什么要限制小带轮的？(本小题6分)答：弹性滑动是由于带的弹性变形和紧、松边拉力差而引起的胶带与带轮间的滑动现象，是带传动不可防止的固有特性；而打滑是由于带传动过载而引起的一种失效形式，是可以防止的。从现象上看，弹性滑动是带在带轮的局部接触弧面上发生的微量相对滑动，而打滑是整个带在带轮的全部接触弧上发生的显著相对滑动。带的弯曲应力与带轮的直径成反比，带轮直径越小其弯曲应力越大，设计V带传动时，限制小带轮的是为了防止带工作过程中的弯曲应力过大。齿轮传动的主要失效形式有哪些？设计准那么如何？(本小题6分)答：失效形式：轮齿折断；齿面磨损；齿面点蚀；齿面胶合和塑性变形。设计准那么：对开式和半开式齿轮传动，主要失效形式是齿面磨损和因磨损而导致的轮支折断。故只需按齿根弯曲疲劳强度设计计算；对于闭式齿轮传动，失效形式因齿面硬度而异，通常有软齿面〔齿面硬度≤350HBS〕和硬齿面〔齿面硬度≥350HBS〕之分。对软齿面齿轮，主要是疲劳点蚀失效，设计准那么为：按齿面接触疲劳强度设计，再按齿根弯曲疲劳强度校核；对硬齿面齿轮，轮齿折断是主要失效形式，设计准那么：按齿根弯曲疲劳强度设计，再按齿面接触疲劳强度校核。或者：分别按齿根弯曲疲劳强度及齿面接触疲劳强度设计计算，并取其中较大者为设计结果。设计蜗杆传动时，为提高其传动效率可以采取哪些措施?(本小题6分)答：由蜗杆传动效率公式：知，提高其传动效率可以增大蜗杆的头数或者减小蜗杆的直径系数来增大蜗杆的导程角而提高效率；另外，可以增大蜗杆蜗轮的相对滑动速度，从而降低接触面的摩擦，减小当量摩擦角而提高效率。还可以考虑润滑方法、蜗杆蜗轮的材料、蜗杆副外表粗糙度等方面。液体摩擦动压滑动轴承的宽径比的大小对滑动轴承的承载能力、温升有什么影响？(本小题6分)答：液体动压滑动轴承的宽径比不同其油膜压力的分布也不一样，宽径比越小，轴承的端泄量越大，油压越低，轴承的承载能力越小，同时端泄带走的摩擦热也较多，轴承温升较小；相反轴承宽径比越大，油压越大，轴承承载能力越强，但是润滑油泄流较困难，轴承温升会增大。得分评分人分析计算题〔本大题共2小题，共26分〕一普通螺栓〔即受拉螺栓〕组联接中包括四个相同的螺栓，如下图。螺栓小径为，其许用应力为。设被联接件之间的摩擦系数为，摩擦传力的可靠性系数取为，试求该联接所能承受的最大工作载荷〔本小题8分〕解：在保证螺栓强度的前提下，螺栓所能承受的最大预紧力F0max：由于为普通螺栓，故螺栓只受预紧力作用，相应的强度条件为：〔2分〕故：〔2分〕联接所能承受的最大工作载荷：普通螺栓承受横向力的作用，故有：〔2分〕将式中的用替换，可得：〔2分〕故该联接所能承受的最大工作载荷为370045.28N，即约370kN。某减速器一根轴用两个7212AC轴承支承，轴承在常温下工作。两轴承径向载荷分别为Fr1=8000N，Fr2=2000N，作用在轴上的轴向载荷分别为FA1=2000N，FA2=1000N。另：轴承的派生轴向力，判断系数，时，；时，，冲击载荷系数。试求：〔共18分〕(1)7212AC轴承的内径为多少？〔2分〕(2)两轴承所受的轴向力为多少？〔10分〕(3)轴承的当量动载荷。〔6分〕解：〔1〕内径为60mm。〔2分〕〔2〕轴系的轴向力分析如以下图：〔2分〕轴承的派生轴向力和如下图，其大小为：〔1分〕〔1分〕轴所受合力分析：〔2分〕由上述分析可知，轴系向左移动，因轴承属于反安装，故轴承1放松，轴承2压紧。轴承所受的轴向力为：〔2分〕〔2分〕〔3〕轴承的当量动载荷计算：，因此：，〔1分〕轴承1的当量动载荷为：〔2分〕，因此：，〔1分〕轴承2的当量动载荷为：〔2分〕得分评分人结构改错题〔本大题共10分〕以下图为斜齿轮、轴、轴承组合结构图。齿轮用油润滑，轴承用油脂润滑，请指出该轴系结构设计中的错误。要求：在图中用序号标注设计错误处；在图下方的空白处标注序号，按序号列出错误，并提出修改建议；不必在图中直接改正。答：〔1〕联轴器的键1应采用C型键联接；同时，键的布置应与齿轮轴段处的键在同一母线上；〔2〕轴