机械设计模拟试卷(六)
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《机械设计》模拟试卷（六）
考试时间：100分钟 考试方式：闭卷
学院 班级 姓名 学号
题号 一 二 三 四 五 六 七 总分
满分 20 20 10 12 12 12 14
100
得分
评阅人
一．选择题（每题2分，共20分）
1． 为了保证轴承内圈与轴肩端面的良好接触，轴承的圆角半径r与轴肩处的圆角半径rl应有 ②
关系。
①r=rl；
②r>r1； ③r 2．带传动中，主动轮上的滑动弧是发生在带与带轮的 ② 。 ①绕进段 ②退离段 ③全部包围弧段 3. 计算轴的当量弯矩公式中22)(TMMe中折算系数，是考虑T对M的： ④ 。 ① 大小不同 ②方向不同 ③类型不同 ④应力循环特性不同 4．带传动设计中，应验算小带轮包角不要过小，这是为了 ④ 。 ①提高传动寿命； ②减小对轴的压力； ③减小结构尺寸； ④提高摩擦力保证有一定承载能力 5．非液体滑动轴承，其润滑状态通常为： ① 。 ①边界润滑 ②流体膜润滑 ③混合润滑 ④边界润滑或混合润滑 6．蜗杆传动热平衡计算的目的是为了控制温升，防止 ② 。 ①蜗杆机械性能下降 ②润滑油变性或齿面胶合 ③传动效率下降 ④蜗轮材料退火 7．为提高螺栓在变载荷作用下的疲劳强度，可采取 ③ 的措施。 ①增大螺栓刚度 ②适当减小预紧力 ③减小螺栓刚度 ④减小被联接件刚度 8．只受预紧力作用的普通螺栓联接，螺栓危险剖面上单元体的应力状态为 ③ 。 ①简单拉伸 ②纯剪切 ③拉扭组合 ④拉弯组合 9．转轴上载荷和支点位置都已确定后，轴的直径可以根据来 ④ 进行计算或校核。 ①抗弯强度； ②扭转强度； ③扭转刚度； ④弯扭合成强度 10．对液体动压轴承需要足够的供油量主要是为了 ① 。 ①补充端泄油； ②提高承载能力； ③提高轴承效率； ④减轻磨损 二．填空题(共20分，每小题2分) 1．在带、链和齿轮组成的多级传动中，带传动宜布置在 高速 级。 2．需成对使用的滚动轴承类型有 角接触球轴承、圆锥滚子轴承 。 3．对于链速v<0.6m／s的低速链传动，因其主要失效形式是链条的 静力拉断 ，故应按 静 强度条件进行计算。 4．当被联接件之一很厚、且该联接需经常拆卸时，应采用 双头螺柱 联接；当用螺纹联接件联接轴和轴上零件时，常采用 紧定螺钉 联接。 5．如需在同一轴段内安装一对平键时，应将它们布置在 1800 位置。 6．计算载荷Fca、名义载荷F和载荷系数K的关系式 Fca ＝KF ，强度计算时应该用 计算载荷 载荷。 7．实际的轴多做成阶梯形，这主要是为了 轴上零件定位及装拆方便 。 8．滚动轴承额定寿命是指该型轴承有 10 ％发生 点蚀 失效前的总工作转数。 9．联轴器只有在机器 停机 时才能结合和断开两轴的联接；在机器运行中要进行轴的分离和接合，需要采用 离合器 。 10．闭式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 。 三．如图所示二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器，I、III轴分别为输入和输出轴。已知1轮的转向和螺旋线旋向，欲使II轴上两轮的轴向力抵消一部分，要求： 1）画出2、3、4轮螺旋线旋向；（3分） 2）画出2、3轮的圆周力、轴向力和径向力的方向及2轮的转向。（7分） 解：如图所示 四．试用液体动压润滑的一维雷诺方程)(603hhhVdxdp（p—油膜压力，—液体动力粘度，V—动板速度，0,hh，X如图所示）说明： （1） 产生动压油膜的必要条件有哪些？（3分） （2） 画出动板速度V的方向以及定性画出入口处、出口处、pmax对应0h处油层速度分布图。（5分） （3） 定性画出平板液体动压油膜压力沿X的分布图。（4分） 解：1）收敛的间隙；2）足够的带油速度；3）油的粘度足够大 X P h0 V Fr1 Fr2 Fr3 Fr4 Fa1 Fa2 Fa3 Fa4 Ft1 Ft2 Ft3 Ft4 五．如图所示螺栓联接中采用两个M20的螺栓，其小径d1＝17. 294mm，螺栓许用拉应力MPa160][，被联接件结合面的摩擦系数f＝0.20，可靠性系数2.1fK。试计算联接容许传递的静载荷Q。(12分) 解：由结合面不滑移得：QKFmzffs0 (4分) 由螺栓强度得：][3.14210dF （5分） 其中m=2, z=2 （1分） 解得NQ19273 （2分） 六．某矿车自重1KN，载重3KN，矿车的两根同样的车轴各支承在同样的一对车轮上，支承距a=600mm，轨距b=900mm，若车轴材料的许用弯曲应力[σ]=70N/mm2，试画出车轴的弯矩图并确定车轴危险断面的直径d。(12分) 解：车轴弯矩图如下图 最大弯矩NmmM1500001000)2231(2600900 (4分) 车轴危险断面的直径mmMd75.27701.0150000][1.033 (4分) 900 600 M 七．一工程机械中的传动装置，根据工作条件决定采用一对圆锥滚子轴承，并暂定轴承型号为30308，已知轴承载荷R1＝2400N，R2＝5000N，轴上的轴向载荷Fa＝800 N，轴转速n=500r/min，运转中取载荷系数fp＝1.5，预期寿命L’h＝12000小时，试求： （1） 两轴承的轴向力A1，A2 （4分） （2） 两轴承的径向载荷系数x1, x2以及轴向载荷系数y1,y2（4分） （3） 两轴承的当量动载荷P1，P2（4分） （4） 该轴承是否满足寿命要求？（2分） （注：30308轴承：额定动载荷C＝90800N，额定静载荷C0r＝108000N，e=0.35，y=1.7。 当eRA时，x=0.4,y=1.7；当eRA时，x=1，y=0） 解： S1＝R1/(2Y)=2400/(2×1.7)＝705.8N （0.5分） S2＝R2/(2Y)=5000/(2×1.7)=1470.6N （0.5分） 因FA + S2=800+1470.6=2270.6> S1 （1分） 所以 A1= Fa+ S2=2270.6N （1分） A2= S2=1470.6N （1分） 取ft＝1，fp＝1.5 A1/R1=2270.6/2400=0.94>e （1分） X1=0.4 Y1=1.7 （1分） A2/R2=1470.6/5000=0.094 X2=1 Y2=0 （1分） NAyRxfPp7228)6.22707.124004.0(5.1)(11111＝ （2分） NAyRxfPp7500)050001(5.1)(22222＝（2分） 取P=P2 hLh12000135819)7500908001(50060103/106＝ （2分） 满足寿命要求
