机械设计试卷及答案重庆理工大学

1、重庆理工大学考卷学年第一学期班号名考试科目机械设计a卷闭卷计4页密封线学生的答案不能超出这条线标题一个二三四五六总分总得分者分数一、选题(每个小问题1分，共计10分)得分评委1 .若已知某材料的对称循环应力-1=200MPa、材料常数=0.3，则该材料的脉动循环应力0为()a.201.96 mpab.307.69 mpac.250 mpad.60mpa2 .为了连接承受横向工作负荷的两张薄钢板，一般采用()连接。a .普通螺栓b .双头螺栓c .螺钉d .紧固螺钉3 .对于平键连接，键的截面尺寸通常由()选择。a .轴的转速b .轴的直径c .轴的长度d .轮毂的长度4 .用()提高带传动的传

2、动力是不适当的。a .适当地增大轴的作用力b .增大轴间距离c .增大带轮表面粗糙度d .增大带轮基准直径5. p表示链传动的链节距，z表示链轮齿数，以一定的转速减轻链传动的运动不均匀性和动载荷，应在选择参数时()a .增大p和Z B .增大p .减小z .减小p和z .减小p .增大z6 .已知一对标准的圆柱齿轮传动为z1=20，z2=50，齿形系数为YFa1YFa2，齿底弯曲应力sF和齿面接触应力sH的关系为()A. sF1sF2，sH1sH2 B. sF1sF2，sH1=sH2 C. sF1sH27 .进行了闭式蜗轮的热平衡计算，其目的是()a .防止润滑油受热溢出而引起环境污染b .防

3、止润滑油的温度过高时润滑条件恶化c .防止蜗轮材料在高温下机械性能降低d .防止蜗轮热变形后正确的啮合被破坏八、a、N408/P5这四种b、51308； c、 d、7211C轴承中，承受径向载荷的最大值和承受推力载荷的最大值分别为()(a和B) B. (B和C) C. (A和C ) D.(C和d )。9 .以下联轴器中，在两轴中性要求高、传递扭矩大的情况下，优选选择()a .弹性柱塞接头b .凸缘接头c .齿轮接头d .十字轴式万向接头10 .根据轴承受的载荷进行分类，自行车的轴属于()a .主轴b .主轴c .传动轴二、填补问题(空一分，共计十分)得分评委1、三角形螺纹的齿型角通常为60，通

4、常用于发挥作用的长方形螺纹的角为0，通常用于发挥作用。2、符号6218的滚动轴承的类型内径为mm。3 .用于计算齿轮强度的载荷系数k=kakvkk。 kv是考虑了影响的系数K是考虑了影响的系数。4 .不完全液体润滑滑动轴承的可靠工作条件是，p限制轴承工作压力，v限制滑动速度、pv值。5、在钥匙连接中，普通平键的主要故障形式是工作面，样条的主要故障形式是工作面。密封线学生的解答不能超出这条线三、简单答案(每个小问题5分，共计20分)得分评委1 .齿轮传动的故障形式是什么？开放齿轮传动和闭合齿轮传动的故障形式有什么不同，使用设计标准有什么不同？2 .在图示的齿轮传动中，主动地如图所示转向。 分析了

5、齿轮2的齿底弯曲应力和齿面接触应力分别是什么样的循环特性和原因。3、v形带传动中的v形带的楔角是几度，和它相配的带轮槽的楔角是几度？为什么两者的角度不同？4、螺丝连接防松的目的是什么？有什么防松措施？四、综合计算问题(共计50分)得分评委1、(10分钟)单根v带传递的最大功率Pmax=5kW、小带轮直径dd1=350mm、n1=1450r/min、小带轮重叠角1=150带和带轮之间的当量摩擦系数fv=0.25，试着确定带传动的最大有效拉伸力Fec、过盈量拉伸力F1、拉伸力F0。学生的答案不能超过这条线2、(15分钟)圆桶形压力容器的顶盖用M16(d1=13.835mm )螺栓紧固，已知螺栓的容

6、许应力=110MPa，容器内的压力为3 MPa，D=120mm。求出所需螺栓的最小数z (要求为偶数) (残差作用力为动作负荷的1.6倍)作用力F0 (螺栓的刚性Cb和被紧固部件的刚性Cm的关系为Cb=0.25Cm )3、(15分钟)图中的轴由一对角接触球轴承支撑，以正装形式安装。 已知施加在轴上的径向负荷Fre=1500N、轴向负荷Fae=820N、L1=100mm、L2=200mm。 (派生推力Fd=0.68Fr )试验：1)轴承受到的径向载荷Fr1、fr2 )轴承受到的推力载荷Fa1、Fa2(已知： e=0.68，如果X=1，Y=0； 在e的情况下，X=0.41，Y=0.87； 试着计算

7、轴承2的等效动态载荷P2。学生的答案不能超过这条线4、(10分钟)下图显示的是蜗杆平行轴螺旋直齿圆锥齿轮传动。 蜗杆是有源部件，已知向图示方向旋转。 用图表示一下。各轴的转向减小ii轴所承受的轴向力时的斜齿轮的旋转方向在图中的a、b、c三个啮合点上设置蜗杆2、齿轮4，锥齿轮5的目标。五、改问题(一共十分)得分评委必须指出图的轴系结构设计中的错误和不合理之处，按顺序把错误的地方表示为、，按错误说明其原因。 (至少说五处)重庆工科大学机械设计a A答案一、选题(每个小问题1分，共计10分)12345678910乙级联赛甲组联赛乙级联赛c.c德. d乙级联赛乙级联赛c.c乙级联赛c.c二、填补问题(

8、空一分，共计十分)第一空答第二空答1结合动力传递2深沟球轴承90毫米3制造安装误差和齿轮的弹性变形等引起的动负荷齿间负荷分配不均匀引起的动负荷4边界膜不破坏(或轴承空洞内有润滑液)限制轴承的温度上升5压碎和剪切被压扁或过度磨损三、简单的答案(每个小问题5分，共计20分)1、a :齿轮的主要故障形式是齿轮的折断、齿面磨损、齿面腐蚀、齿面粘结、塑性变形。开放式齿轮传动的主要故障形式是齿面磨损和齿轮折断，磨损没有完全的计算方法，主要保证了齿底弯曲疲劳强度和设计标准。闭式齿轮传动的主要故障形式是与齿面接合，以保证齿面接触疲劳强度为设计标准，以保证牙根弯曲疲劳强度为对照。2、a :齿轮1是驱动轮，齿轮2

9、是怠速轮，也就是说齿轮2是驱动轮1的从动轮，是齿轮3的驱动轮。 齿轮2与驱动轮1啮合时，动作齿面为右侧齿形，同时齿轮2与从动轮3啮合时的动作齿面为左侧齿形，由于是两齿面的动作载荷的情况，所以其弯曲应力为对称循环应力。其接触总是从0变化到某个值，是脉动循环应力。3、a:v带楔角为40，带轮槽的楔角为32、34、36、38四种，均不到40。 由于v型皮带缠绕在带轮上后弯曲变形，楔形角会发生变化。 为了使v带的工作面和带轮的带轮槽工作面紧密接触，将v带的带轮槽工作面的角度设为小于40。4、a :螺钉连接通常具有自锁功能，一般不会自动脱落，但由于冲击、振动及变载，螺旋副间的摩擦力会减少或瞬间消失，连接

10、可能会松弛，因此必须采取防松措施。常用的防松措施有顶螺母、弹簧垫圈、自锁螺母、串联钢丝、止动垫圈、开口销和六角槽螺母等。四、综合计算问题(共计50分)1、解：二、PS是188.18N，F1是392.06N； F0是297.97N。2、解：z设为8个。Z=8时2220f0是10318.72N3、解：Fr1 Fr2=FreFr1(L1 L2)=Fre*L22220Fr2=Fre-Fr1=1500-1000=500(N ) Fd1=0.68Fr1=0.681000=680NFd2=0.68Fr2=0.68500=340N由于Fae与FDC-1的方向相同，因此判断Fae、FDC-1的和以及Fd2的大小FAE FDC1=820 680=1500nFd2=340NFAE FDC1FDC2如果轴有向左移动的倾向，轴承2就会被推压，轴承1就会松动。因此，Fa1=Fd1=680Nfa2=fae FDD1=1500n Fa2/Fr2=1500/500=30.68 X2=0.41； Y2=0.87p=x2fr2y2fa2=0. 415