四川理工学院机械设计07-08学年考试题A.doc

四川理工学院试卷A（2007至2008 学年第1 学期）课程名称： 机械设计命题教师： 刘郁葱适用班级： 机自051-057，过控051-053，材控051，052考试 2007年 12 月 日 共 页题号一二三四五六七八总分评阅（统分）教师得分注意事项：1、 满分 试 题得分评阅教师一、 选择填空题(每小题2分，共30分)1. 在循环变应力作用下，下面应力中影响疲劳强度的主要因素是 D 。A.最大应力smax B.最小应力sminC.平均应力sm D.应力幅sa2蜗杆蜗轮传动中，其传动比i的计算错误的是 C 。A.in1/n2 B. i=Z2/Z1 C. i=d2/d1 3一对渐开线圆柱齿轮传动，其大小齿轮的分度圆直径不同，小齿轮1齿面硬度较高，则大小齿轮的齿面接触应力sH1与sH2关系为_B_。A.接触应力sH1sH2 B.接触应力sH1sH2 C.接触应力sH1sH24. 在圆锥齿轮和圆柱齿轮的二级传动机构中，通常将圆锥齿轮安排在 A 。A高速级 B.低速级 C.都可以5在转速一定的情况下，要减轻链传动的不均匀性和动载荷，应 D 。A增大链节距和链轮齿数 B增大链节距，减小链轮齿数C.减小链节距和链轮齿数D.减小链节距，增大链轮齿数6.齿轮的疲劳点蚀通常首先出现在 节线附近靠近齿跟的表面 。7.为提高轴的刚度，应采取 D 的措施。A合金钢代替碳素钢 B.用球墨铸铁代替碳素钢 C.提高轴表面质量 D.增大轴径8蜗杆传动的材料配对为钢制蜗杆和青铜蜗轮，则在动力传动中应该由 B 的强度来决定蜗杆传动的承载能力。A.蜗杆 B.蜗轮 C.蜗杆和蜗轮 D.蜗杆或蜗轮9.一组同型号的轴承在同样条件下运转，其可靠度为 90 时能够达到或超过的寿命称为滚动轴承的基本额定寿命 。10.普通平键工作中，其工作面是键的侧面 ，其主要的失效形式是 压溃和磨损。11.中等转速载荷平稳的滚动轴承正常失效形式为 。A.磨损 B.胶合 C.疲劳点蚀 D.永久变形12同一V带传动用在减速时（小带轮为主动轮）和用在增速时（大带轮为主动轮）相比较，若主动轮转速不变，则传动所传递的功率较大的是增速传动。13带传动在工作过程中，带内所受的应力有松边应力、紧边应力、离心应力 和弯曲应力 ，带的最大应力发生在 紧边进入小轮处 。14.在轴的计算中，轴径的初步估算是按照 确定的。A抗弯强度 B.抗扭强度 C.轴段的长度 D.轴段上零件的孔径15.下列四种型号的滚动轴承，只能承受径向载荷的是 。A6208 B.N208 C.30208 D.51208得分评阅教师二、分析简述题(共28分)1.设计一对闭式软齿面直齿轮传动，如果其它参数都一样，齿数与模数有两种方案：（a）m=4mm，z1=20，z2=60；（b）m=2mm，z1=40，z2=120。试问：1）两种方案的接触强度是否相同？弯曲强度是否相同？2）若两种方案的弯曲强度都能满足，则哪种方案比较好？为什么？（8分）答：1）两种方案的接触强度相同，弯曲强度不同，a方案弯曲强度较高。（4分）2）b方案较好。在满足弯曲疲劳强度的基础上将模数取得小些，齿数增多使重合度增加，改善了传动平稳性和载荷分配情况。m小，滑动速度小，降低了磨损和胶合的可能性，减小毛坯外径，减轻重量而且也减少了切削量。（4分）2.试说明两板间能建立液体润滑的必要条件是什么？判断下面哪种情况有可能建立液体润滑。（6分）必要条件：（1）足够的供油量（2）润滑油要有一定粘度（3）两板间要有相当的滑动速度（4）两板间形成收敛形间隙；（4分）C种情况有可能建立液体润滑。（2分）3. 如图所示，各轴均受静载荷的作用，试判断零件上A点的应力是静应力还是变应力，并确定应力循环特性r的大小或范围。（6分） （a） (b) (c)（a）图为静应力r1 （2分） （b）图为对称循环变应力r-1 （2分）（c）图为非对称循环变应力1 r 1（2分）4. 带传动的主要失效形式有那些？带传动工作时为什么会出现弹性滑动的现象？弹性滑动会引起什么样的后果？弹性滑动可否避免？（8分）答：带传动的主要失效形式是打滑和带的疲劳破坏。带传动工作时由于紧边和松边有拉力差，带绕在带轮部分的伸长量会随着拉力的变化而变化，带和带轮之间产生相对滑动，这就是弹性滑动现象。（4分）弹性滑动会使从动轮圆周速度低于主动轮，瞬时传动比不恒定，降低传动效率引起带的磨损和温升。由于带是弹性体，所以弹性滑动是不可避免的。（4分）得分评阅教师三. 一轴用同一型号一对角接触球轴承支承。已知 Fr1 2000N ， Fr2 1000N ，该轴所受轴向载荷FA 800N （指向轴承 1 ），要求按正装情况：（ 1 ）画出结构示意图，并在图上标出内部轴向力 Fs1 、 Fs2 的方向；（ 2 ）计算轴承的轴向载荷 Fa1 、 Fa2 的大小。（取Fs=0.68Fr）（6分）解：（1）2 1 （3分）（2）Fs2=0.68Fr2=680N, Fs1=0.68Fr1=1360NFs2+FA=680+800=1480N大于Fs1故Fa1=Fs2+FA=680+800=1480N(压紧端), Fa2=Fs2=680N(放松端) （3分）得分评阅教师四 如图所示为圆柱齿轮蜗杆传动，已知斜齿轮1的转动方向和斜齿轮2的轮齿旋向，求（1）标出齿轮2所受轴向力Fa2的方向,齿轮1的轮齿旋向；（2）为使蜗杆轴上的齿轮2与蜗杆3所产生的轴向力相互抵消一部分，试确定并标出蜗杆3轮齿的旋向，并标出蜗轮4的旋向和旋转方向；（3）在蜗杆蜗轮啮合处标出蜗杆所受的轴向力Fa3，圆周力Ft3和径向力Fr3的方向。（表示垂直纸面向里，表示垂直纸面向外）(12分)解：（1）标出齿轮2所受轴向力Fa2的方向,齿轮1的轮齿旋向；（2分）（2）标出蜗杆3轮齿的旋向，并标出蜗轮4的旋向和旋转方向；（4分）（3）在蜗杆蜗轮啮合处标出蜗杆所受的轴向力Fa3，圆周力Ft3和径向力Fr3的方向。（6分）得分评阅教师五有一储气罐，罐盖用12个M20的普通螺栓（小径，）均布联接。安装时每个螺栓的预紧力F=18000N，气罐内径D=400mm，气压p=1MPa，螺栓采用45钢，许用拉应力160Mpa，螺栓的相对刚度，试求（1）单个螺栓的总拉力F0（2）试校核螺栓强度（取计算直径dc=d1）。（12分）解：气罐盖所受总推力每个螺栓的工作载荷 （4分）每个螺栓总拉力（4分）按强度条件，螺栓小径所选螺栓小径17.294mm大于16.522mm,满足强度条件要求。（4分）得分评阅教师六、一深沟球轴承6214所受径向载荷Fr3600N，轴向载荷Fa1300N，转速n2900rmin，载荷平稳，其基本额定动载荷C60800N，若预期寿命Lh8000小时，试校核该轴承的寿命。（已知判断系数e0.22，当FaFre时，X1，Y0；当