2012-2013-2《机械设计》A试卷参考答案.doc

（勤奋、求是、创新、奉献）20122013学年第二学期考试试卷主考教师： 杭鲁滨 学院 _ 班级 _ 姓名 _ 学号 _机械设计A课程试卷A卷参考答案（本卷考试时间 120分钟）题号一二三四五六七八九十总得分题分25204510100得分一、选择题（本题共25小题，每小题1分，共25分）1. 45钢的对称疲劳极限=270MPa，疲劳曲线方程的幂指数m= 9，应力循环基数N0 =5106次，当实际应力循环次数N =104次时，有限寿命疲劳极限为_A_MPa。A539B135C175D4172、工作时承受弯矩并传递转矩的轴称为 B 。A.转动心轴； B.转轴； C.传动轴； D.固定心轴3、齿轮的轮齿由单侧工作改为双侧工作时，其 B 将降低30% 。A.Hlim； B.FE； C.H； D.F 4、标准渐开线齿轮齿形系数YFa的大小 B 。A.与模数有关而与齿数无关； B.与齿数有关而与模数无关； C.与模数和齿数都有关 5、在常用的螺纹中，用于连接的是 A 。A.普通螺纹； B.梯形螺纹； C.锯齿形螺纹； D.矩形螺纹6、 为计算方便，常以 B 啮合为代表来进行圆柱齿轮传动的齿面接触强度计算。A.小齿轮单齿对啮合的最低点； B.节点； C.小齿轮单齿对啮合的最高点7、在圆柱齿轮传动中，常使小齿轮齿宽B1略大于大齿轮齿宽B2，其目的是 C 。A.提高小齿轮的单位载荷；B.提高小齿轮齿根弯曲强度；C.补偿安装误差以保证全齿宽的接触;8、下列传动方式中，具有过载保护作用的是 B 传动。A.齿轮； B.V带； C.蜗杆； 9、常用螺纹用于传动, 其效率最高的是 D 。A.普通螺纹； B.梯形螺纹； C.锯齿形螺纹； D.矩形螺纹10、传动比 i =1时，单根普通V带的功率增量P0 B 零。A.大于； B.等于； C.小于11、V带传动中，带轮的最小基准直径取决于 A 。A.带型； B.带速； C.传动比 12、受轴向拉伸变载荷的紧螺栓连接中，螺栓拉应力的变化规律为 B 。A. m=C； B. min=C； C. r=C 13、紧螺栓连接中，被连接结合面间采用硬垫片的目的是为了增大 C 。A.螺栓的刚度； B.螺栓的相对刚度； C.被连接件的刚度 14、平键的剖面尺寸bh应按 A 从标准中查得。A.轴径； B.轴的材料； C.键的长度； D.毂孔的长度15、已知某A型普通平键的尺寸为bhL=10890，则其工作长度l = C mm。A.90； B.82； C.8016、对锡青铜蜗轮进行齿面接触疲劳强度计算的目的，在于避免其在规定使用期内发生 A 。A.齿面点蚀； B.齿面胶合； C.轮齿折断； 17、 计算蜗杆传动的传动比i时，采用公式i C 是错误的。A.； B.； C.18、蜗杆传动较为理想的材料组合是 B 。A.钢和铸铁； B.钢和青铜； C.青铜和青铜19、在蜗杆传动中，引入蜗杆直径系数q的目的是为了 C 。A.便于蜗杆尺寸参数的计算；B.便于蜗杆传动中心距的标准化；C.减少蜗轮滚刀数目以便于滚刀的标准化； 20、不完全液体润滑滑动轴承，验算pv pv是为了防止轴承 B 。A.过度磨损； B.过热产生胶合； C.产生塑性变形21、为使零件能紧靠轴肩而得到准确可靠的定位，轴肩处的过渡圆角半径r必须 C 与之相配的零件毂孔端部的圆角半径R。A.大于； B.等于； C.小于22、对转轴进行结构设计前，通常按 C 强度条件，先估算出轴的最小直径。A.弯扭合成； B.弯曲； C.扭转 23、一支点双向固定、另一端支点游动的支承结构中，游动端上的滚动轴承可采用 C 类轴承。A. 3； B.5； C.6 24、下列轴承中允许极限转速最高的是 D 。A.7307/P4； B.6307/P4； C.7207/P2； D.6207/P225、在设计不完全液体润滑滑动轴承时，应对轴承的 C 进行验算。A. p、v和B/d； B. p、pv和B/d； C. p、pv和v二、分析及简答题（本题共4小题，共25分）1.如图所示，圆柱齿轮蜗杆传动中，已知斜齿轮1的转动方向和斜齿轮2的轮齿旋向。(10分) (1)在图中啮合处标出齿轮1和齿轮2所受轴向力Fa1和Fa2的方向。 (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，试确定蜗杆3的螺旋线方向，标出蜗轮4的转动方向并说明螺旋线方向。(3)在图中啮合处标出蜗杆和蜗轮所受各分力的方向。答 (1)在图中啮合处齿轮1和齿轮2所受轴向力Fa1和Fa2的方向如图(2分)。 (2)蜗杆3轮齿的螺旋线方向，蜗轮4轮齿的螺旋线方向及其转动方向如图(2分)。(3)蜗杆和蜗轮所受各分力的方向。(6分)2. 简述流体形成稳定动压油膜的必要条件。(3分)答：1) 流体必须流经收敛间隙，而且间隙倾角越大则产生的油膜压力越大；2) 流体必须有足够的速度；3) 流体必须是粘性流体。3. 带传动工作时，带上所受应力有哪几种？请画出带受力的应力图，并指出最大应力在何处？(6分)4.滑动轴承在汽车行业或汽车中是否应用? 试举例说明。（5分）三、计算题（本题共4小题，共40分）1.一普通V带传动传递功率为P = 7.5 kW，带速v = 10 m/s，紧边拉力是松边拉力的两倍，即F1=2F2，试求紧边拉力、松边拉力和有效拉力。(10分)解： (2 分) (2 分) = (2 分)=750N (2 分)所以 =2750=1500N (2 分)2.某零件在单向稳定循环变应力作用下工作。已知工作时：max=150MPa、a=50Mpa，应力变化规律为r=C(常数)；零件的疲劳极限综合影响系数K2，零件材料的有关性能参数为-1=300MPa，0=400MPa， S=500MPa，要求：(1) 绘制该零件的极限应力线图，注明各特征点的代号和坐标值(=25Mpa/每小格)；(2) 用图解法求计算安全系数Sca；(3) 如设计安全系数S=2.5，该零件是否满足强度的要求，如强度不够发生何种破坏。(10分)a(MPa)M(100,50)A(0,150)D(200,100)0,150)C(500,0)50 100 150 200 250 300 350 400 450 M300200100 0 m(MPa) 解：(1) 定出三个极限应力点：A(0，-1/K)、D(0/2，0/2K)、C(S，0)，即A(0，150)、D(200，100)、C(500，0) (236分)工作应力点M(m，a)，m=max-a=150-50=100MPa即M(100，50) (1分) (2) M为M点的极限应力点，max=me+ae=195+100=295MPa (1分) Sca (1分) (3) Sca，该零件不满足强度要求，发生的破坏为疲劳破坏。 (1分)3某轴上装有两个30307轴承，基本额定动载荷C=39800N，轴上的外加径向载荷Fr=3000N,外加轴向载荷FA=500N，方向如图所示，轴承转速n=1000r/min。已知温度系数ft=1，载荷系数fp=1，并且当Fa/Fre，X= X=0.4，Y=1.9；Fa/Fre， X=1,Y=0。（其中，Fd =Fr/2Y，Y为Fa/Fre时的取值，e=0.38）(10分)求： 两个轴承的当量动载荷P1,P2； 危险轴承的寿命。解：1） 派生轴向力Fd2与Fd1的方向如下图。(1分) ，=1000N，=300-1000=2000N(2分)，N，N(2分)，N，N(2分)，N(1分)，N(1分)2）危险轴承的寿命：(2分)4.校核某开式直齿圆柱齿轮传动的强度。已知P1=15kW，输入转速n1=1000r/min，双向转动，m=3mm，z1=24，B1=72mm，z2=79，B2=65mm，ZE=189.8，YFa1=2.65，YSa1=1.58，YFa2=2.27，YSa2=1.76，KH1.3，KF1.4，齿轮单向转动的许用应力：F1 =300 MPa，F2 =270MPa，H1 =660，H2 =560 MPa。(10分) 附公式： 解：因为是开式传动，只需校核齿轮的弯曲强度1) 计算T1、d1 (1分)d1=mz1=324=72mm (1分) (1分)2) 校核弯曲疲劳强度双向转动 (1分) (2分)双向转动 (1分) (2分)该对齿轮满足强度要求。 (1分)四、结构分析题（共10分）下图为某齿轮减速器装配示意图中的一个局部，试指出其中结构错误所在并用文字作简要说明(标出并说明十处或十处以上错误者满分，不说明错误不给分)。轴的右端面应缩到联轴器端面内12mm，轴端挡圈压到联轴器端面上，与轴端面留有间隙；联轴器与透盖不能接触，联轴器应右移；联轴器与轴配合直径应小一点，形成轴肩定位；联轴器处联接平键与蜗轮处联接平键应在一条线上；键