《机械设计》期末考试试题(A)答案

读书破万卷 下笔如有神

蚌埠学院2013〜2014学年第一学期课程考试

《机械设计》试卷A卷参考答案及评分标准

1、一般圆柱齿轮传动的接触强度是按 _C _______ 啮合时的情况进行计算的。

A.单对齿啮合的最高点 B. 齿顶 C.节点 D. 啮合的极限点

8、 下面的联轴器中在工作时具有缓冲减振作用的联轴器是 D

A.刚性联轴器 B. 十字滑块联轴器

C.齿式联轴器 D. 弹性柱销联轴器

9、 在各种基本类型的向心滚动轴承中 B 不能承受轴向载荷。

A.调心球轴承 B. 圆柱滚子轴承

C.调心滚子轴承 D. 深沟球轴承

10、 一般转速、一般载荷工作的正常润滑的滚动轴承其主要失效形式是

A.滚动体碎裂 B. 滚动体与滚道产生疲劳点蚀

C.滚道磨损 D. 滚道压坏 2、 渐开线花键通常采用的定心方式是

A.齿侧定心 B. 外径定心

C.内径定心 D. 齿形定心

3、 将齿轮的轮齿做成鼓形齿是为了减小

A.载荷沿接触线分布不均匀 B.

C.冲击 D.

4、 普通螺纹中同一公称直径按 _D

A.升角的大小 B. 旋向

C.牙型角的大小 D. 螺距的大小

5、 当键联接强度不足时可采用双键。使用两个平键时要求键 D 布置。

A.在同一直线上 B.相隔900

C.相隔1200 D 相隔1800

6、 在普通圆柱蜗杆中只有 A _________ 的轴向压力角为标准值(20 )。

A.阿基米德蜗杆 B. 法向直廓蜗杆

C.渐开线蜗杆 D. 锥面包络蜗杆

7、 45号钢经调质处理，在常温下工作的轴，当计算表明其刚度不够时，应采取的正确

措施是 C ___________ 。 A.改用合金钢 B. 改变表面粗糙度

:■、判断题(每小题 1分，共10分)

(V) 1、型号为7210的滚动轴承，表示其类型为角接触球轴承。

(V) 2、滚动轴承的基本额定寿命是指可靠度为 90%勺轴承寿命。

(X) 3、公称接触角二.的深沟球轴承，只能承受纯径向载荷。

(X) 4、角接触球轴承的派生轴向力是由其支承的轴上的轴向载荷引起的。

(V) 5、滚动轴承的基本额定动载荷是指在载荷作用下轴承工作 转时，90嗨由承的

不发生疲劳点蚀

(X) 6、滚动轴承内座圈与轴颈的配合，通常采用基轴制。

(V) 7、当载荷较大时，可选用滚子轴承，对轻、中载荷应选用球轴承。

(X) &滚动轴承的失效形式有下列三种：磨粒磨损，过度塑性变形、疲劳点蚀，其中 最常见的一种是磨粒磨损。

(X) 9、滚动轴承的基本额定寿命是指一批相同的轴承的寿命的平均值。

(V) 10、采用滚动轴承轴向预紧措施的主要目的是提高支承刚度和旋转精度。

三、填空题(每空1分，共20分)

1、 工程上常用的螺纹联接的防松方法有 摩擦防松 、 机械防松 和 ____ 永 考试班级：20XX级机械设计制造及其自动化专业 1.2.3.4 班，20XX级机械设计制造

及其自动化专升本1.2班

一、选择题(每小题 1分，共10分)

A 。

动载荷

齿间载荷分配不均

分为粗牙螺纹和细牙螺纹。

C.增大轴的直径 D. 提高轴的表面硬度 读书破万卷 下笔如有神

久止动 _____ 。

2、 滚动轴承的基本额定寿命 Lh10是指一批轴承作实验其中 90%由承不发生疲劳点蚀时

的工作小时数 ________ 。读书破万卷 下笔如有神

3、阿基米德蜗杆传动的正确啮合条件是 mx1-m2-m、 a x1 = a t2

、 丫 1= 3 2

, 且两 者螺旋线的旋向相同 。

4、带传动中，带每转一周受 拉 应力、离心力产生的拉 应力和 弯曲 —应

力作用，最大应力发生在 紧边开始进入小带轮的那一点

。

5、在闭式软齿面齿轮传动中 （无冲击载荷），按—齿面接触疲劳强度

设计，按

联接件中的残余预紧力为

F1 二

F。 Cm

Cb • Cm F =1000 Cm

8Cm Cm 1100=877.77N （5分）

齿根弯曲疲劳强度 _______ 校核

6、 用于联接的螺纹是 三角形 ，其原因是 自锁性好 :

7、 机械磨损过程大致分为 磨合 、稳定磨损 和急剧磨损 三个阶段

&直齿圆锥齿轮的强度可近似按 齿宽中点处的当量直齿轮 强度进行计算; 3. 一闭式标准圆柱齿轮传动 ，模数m=5 mm小齿轮齿数 乙=25、传动比i=2.4, 查

得大、小齿轮的齿形系数 YFa2=2.32, YFa1=2.72,大、小齿轮的应力修正系数 沧=1.76,

YSa1=1.58,而大小齿轮的许用弯曲应力为： [c] 2=300 MPa [c] 1=320 MPa，并且算

得大齿轮的齿根弯曲应力 ；「F2=280 MPa。试问: ）哪一个齿轮的弯曲疲劳强度高?

）两个齿轮的弯曲疲劳强度是否足够?

四、计算题（每小题 10分，共30 分）

1.球轴承，要求可靠度为 0.99，其中球轴承所受径向载荷为 Fr= 11000N，工作应力循 （:丁 F v 2KT1 加12丫2 [ F ]）

环次数为80 10 6。试求该球轴承的基本额定动载荷。 （附：修正系数为 :-1 = 0.21） 解: 1） 解: [二

F ]1 Lio Lh

a 80 io6

0.21 =381 106 r （2

分） 由于：獻二72^58 = 74.46 •卜" 乩= 73.48

YFa2Ysa2 2.32 1.76 （3分）

所以：小齿轮弯曲疲劳强度高 （2分）

由于轴承只受径向载荷作用，所以 p = Fr = 11KN （2

分） 2）

C —L10 P = 3 381 106 11000 = 69744NJ （ 6

分） Y Y 冷仏1

Fa 2 TSa2 280 2.32 1.76 2・27 1^= 294.6MPa

由于：二F1疳[二Fhf F2 ：：：[二F〕2,所以：两齿轮弯曲疲劳 强度足够

2.设图示螺栓刚度为 G,被联接件刚度为 6 如果Cb=8Cn，预紧力F0=1000N,工作载荷

F=1100N,试求螺栓中的总拉力 F2和被联接件的残余预紧力 F1。

F F 五、计算题（每小题 15分，共30分）

1.图示传动中，蜗杆传动为标准传动：蜗杆为右旋， m=5mm d1=50mm乙=3, Z2= 40;

标准斜齿轮传动： m=5mm Zs=20,乙=50,要求使轴II的轴向力相互抵消，不计摩擦， 蜗杆主动，试求：

1） 斜齿轮3、4的螺旋线方向。

2） 螺旋角[的大小。

解:

8Cm F2=F0 § F =1000 m 1100=1978N Cb - Cm 8Cm Cm （5分） 读书破万卷 下笔如有神

2.有一 6000类轴承，根据疲劳寿命计算，预期寿命为 Li0=5.4 X 107r（L h=2000h），在下列

情况下，轴承寿命 Li0和Lh各为多少？

1）当 兰C, P不变时，轴的转速由 n增加到2n时丄i0和Lh各为多少？

2）当 兰C, n不变时，当量动载荷由 P增加到2P时,L 10和Lh各为多少？

3）当 兰n,P不变时，轴承尺寸改变， 其额定动负荷由 C增加到2C,Li0和Lh各为多少?

解: 根据已知条件知 |'C , L,0 5.4 107 r

P 6 f ・3

Lh 二10 C 2000h

60n P

1）当C, P不变时，轴的转速由 n增加到2n时丄10和Lh各为多少? 3

1 -5.4 107r

L』£

602n P 3 2000 1000h 2 （5分）

解：1）斜齿轮3为右旋，斜齿轮4为左旋。

di

Fa3 二 Ft3 tan : 2T3tan

d3 2d? tan

T2 - T1i12 d3 mnZ3

因为Fa2 = Fa3所以 a2

2Ti 2T2ta nlcos： T2Sin :

di mnZ3 di mnZ3

sin —左也

T2 d1 mnZ3 5 20 =0.15

diii2 50 40 1

3

'■ =8.626° =8°3737 （6分）

（1

分）

（2

分）

（1

分）

（1

分）

（1

分）

（2

分）

（1

分） 2 ）当 C, n不变时，当量动载荷由 P增加到2P时

0二 £

0 2P 3 7 5.4 107 6 6.75 106r 8

Lh卫-

60n 2P

3）当n,P不变时,

Lio = 2C 200^. 250h 8

轴承尺寸改变，其额定动负荷由

7 8

二 8 5.4 10 二 4.32 10 r

,106（2C]

Lh = 60nl P 丿 3

= 8><2000=16000h （5分）

C增加到2C

（5分）