机械设计试卷(第10套)答案

1、机械设计试卷（第10套）答案LT南昌航空大学20 xx- 20 %学年第 学期期末考试评 阅 人得 分名姓课程名称：机械设计闭卷A卷 120分钟题号*二二二-三四五六七合计满分1015101223246100实得分一、判断题（本大题共分10小题，请在表述正确的小题标号 后的横线上画 “V”，在表述不正确的小题标号后的横线上 画“x”，每小题1分，本大题满分10分）1. 平键是靠键的上下两工作面与键 槽间的摩擦力来传递载荷的。【X】2. 静应力只能由静载荷产生，变应力 只能由变载荷产生。【X】3. 零件表面经淬火、渗碳、喷丸、滚子碾压等处理后，其疲劳强度增高。【V】4. 按照承受载荷情况分，自行

2、车前轴属于转动心轴。【X】5. 同步带传动属于摩擦传动。【X】6. 与合金钢相比，碳素钢对应力集中更为敏感，因此用碳素钢制成的轴的表面粗糙度应控制 得更为严格。【X】7. 减少螺栓刚度和增加被联接件刚度，有利于提高螺栓联接疲劳强度。【V】由于蜗杆蜗轮传动滑动速度很大，蜗杆常用减第3页共15页摩材料（如铸造青铜）制造。【X】8. 设计动压向心滑动轴承时，宽径比 Bd取得较 大，端泄量小，承载能力高，温升高。【“】9. 链传动的平均传动比 “ d2. di。【X】评 阅 人得 分A】二、选择题（本题分15小题，在每个小题后面给出的四个备 选项中只有一项是符合题意的，请把所选项的字母统一填在题 后列

3、出的各小题编号后的横线上，每小题 1分，满分15分，）10. V带传动工作时，与带轮轮槽接触 的是 。A. 带的两侧面 B.带的顶面C.带的底面D.带的侧面与底面11. 链传动与带传动相比，链传动没有弹性滑动和 打滑的现象，所以链传动能保持准确的A.瞬时传动比 B.平均传动比C.链速D.从动轮角速度12. 转轴工作时主要承受 。【C】A.纯扭矩B.纯弯矩C.扭矩和弯矩D.摩擦力矩蜗杆传动的主要失效形式第5页共15页【D】A.齿面疲劳点蚀B.齿根的弯曲折断C. 齿面的塑性变形D.齿面的胶合和磨损13. 采用合金钢和热处理的办法来提高轴的,并无实效。【D】A.表面硬度B.强度C.工艺性刚度14.

4、角接触球轴承，内径80mm,宽度系列0,直径系列2,接触角"攻其代号为o【C A. 30216CB 30280ACC.7216CD. 7216AC15. 适合做滑动轴承轴承衬的材料是 O【B】A.优质碳素钢B. 巴氏合C.铸铁D合金钢1&在螺栓联接中，有时在一个螺栓上采用双螺母，其目的是第7页共15页A.防松 B.提高刚度 C.减小每圈 螺纹牙上的受力 D.提高联接强度 19带传动正常工作时不能保证准确的传动比，是因为。A.带不是完全弹性体易变形和磨损【D】B.带容C.带在带轮上打滑D.带的弹性滑动20.为了减少蜗轮刀具数目，有利于刀具标准化,规定为标准值。【C A.蜗轮齿数

5、B.蜗杆头数C.蜗杆直径系数D.蜗轮分度圆直径时，其直径最小值应为高速轴直径最小值的倍。【B】A. 1/2B. 2C. 421.设高速轴与低速轴的材料相同，传递的功率 也相同；若低速轴的转速是高速轴转速的於D. 8下列联轴器中，不具有直线位移和角位移补第9页共15页偿能力的联轴器是O【A】A.B. 齿式联轴器C.C. 弹性柱销联轴器22. 零件受对称循环变应力作用时，对塑性材料应取为材料的极限应力。【CA. B. sC.D. o23. 以下几种措施中，可用于减少齿轮传动的附加动载荷的是。【DB.D.、A.齿轮的轮齿做成鼓形齿 增加齿轮圆周速度偶数，链轮齿数取A是 。 【 AC.改变原动机类型

6、齿顶修纟 奇数链 B A工作.工作_避免采用过渡链节评 阅得分人D.具有抗冲击力三、填空题（本大题分为io小题，请把正确的答案统一填写 在题后的空白横线上，每空i分，本大题满分io分。）中小功率闭式硬齿面钢制齿轮 的主要失效形式是点第11页共15页蚀。巴氏26. 普通平键的宽和高b h是根据轴的 车由径确定的。28比较适合于用做轴承衬的材料是 合金。29. 控制适当预紧力是保证带传动正常工作的重要条件，预紧力不足，则易发生带的 跳动和 打滑。30. 带传动的准则是 保证不打滑的条件下带具有足够的疲劳寿命。31. 当温度升高时，润滑油的粘度随之_低 。32. 为了便于装配轴上零件并去掉毛剌，通常

7、，轴端应加工出倒角。33. 在不完全液体润滑滑动轴承中，限制 pv值的主要目的是限制温升。34. 对闭式蜗杆传动进行热平衡计算的主要目的是温度过高而引起的齿面胶合。35. 采用表面强化如压、喷丸、碳氮共渗、氮化渗氮、咼频或火焰表面淬火等万法，可显者 提高轴的疲劳强度。四、简答题（本大题分为4小题，每小题3分，满分12分）36. 用链传动、齿轮传动、V带传动等 装置组成多级传动时，按怎样顺序排列才合理？为什么? 答：配置顺序是：带传动 齿轮传动 链传动。这 是因为V带传动具有缓冲吸振作用，且靠摩擦传 递，一般置于高速级；链传动不平稳，速度高时 传动出现较大的振动冲击，一般应置于低速级。 而齿轮传

8、动一般置于中间级。37. 分别说明三角螺纹、梯形螺纹的特点和应用 场合。答：普通螺纹自锁性能好，强度高，主要用于连 接。梯形螺纹效率比矩形螺纹略低，但牙根强度较高， 易于对中，磨损后可以补偿；在螺旋传动中应用 最普遍。38. 轴的设计主要包括哪些内容？答：（1）材料选择；（2）进行轴的结构设计；（3） 进行轴的强度验算。（4）必要时还要进行刚度计 算和振动稳定性计算。39. 简述联轴器选择的步骤。答：首先，根据使用要求选择联轴器的类型，其 次，根据转矩和轴径的大小确定具体型号，必要时对关键兀件进行强度计算。第13页共15页评 阅得 分人40.（4分）题40图所示两级圆柱齿轮减速器的可能两种布置

9、方案中，哪(5 分)试分析题题42图所示四种摩擦副，台匕，为什么?（v为相对运油有一定的粘度O题40图方案一方案二Fv “FFv 0 ”五、分析解答题（本大题分4小题，满分22 分）hih2hih2hi(b)(c)o的出-。输分应 為瞿之正长二段弯。转了小弱(a)(d)）vF第15页共15页动装所示斜齿圆柱齿轮传动杆传动组成的传为右旋。.试解答下列问题：轮1的转动方向；( 确定斜齿轮 1和斜齿轮* 2的轮齿旋向；轴向力Fa1.、Fa4的方向(垂直纸面向外的力画IFa1题41图答：只有图(c)符合形成动压油膜条件，因此它 有可能形成油腻压力。其他各图都不具备形成动 压油膜条件。其中图a没有产生楔

10、形间隙；图b 中两表面相对运动方向不能使油从大口流入、小 口流出；图d中运动板的速度过低。1入,蜗轮蜗4丄1)为使蜗4按图示n4方向转动，确定斜齿»(2) 为使中间轴n所受的轴向力能抵消一部分，I(3) 画出齿轮1和蜗轮4所受圆周力Fti、Ft4和 空、向内的力画 )43. (6分)题43图所示的两个带传动结构(中心距、预预紧力、带的材料、带轮材料)完全相 同，带轮1与带轮4的直径相同、带轮2与带轮 3的直径相同，n1 n3。试问两个传动中：(1)哪个可以传递更大的圆周力？为什么？(a)(b)题43图（2）哪个可以传递更大的功率？为什么?答:（1）圆周力一样大。因 为两传动装置的预紧

11、力 摩擦系数及小带轮包角 均相等。评 阅 人得 分六、计算题（本大题分为3小题，满分24分）（2）装置（b）传递的功 率更大。因为在两者具有 同等最大圆周力的情况 下，（b）的带速更高，故 功率更大。44. （ 8分）轴上装有两个30307轴承, 受载情况如题44图所示。已知：轴上 外加径向载荷为Fre 3000 N，外加轴向载 载荷Fae 500 N。轴承的车转速动载系数fp 1，温度系数ft 1，判定系数e 0.32，额 定动载C 39800N，内部（派生）轴向力按Fd Fr 2丫进 行计算。当Fa . F e时，X 0.4， 丫 1.9，当F Fr e e时寸, X 1，Y 0。试计算轴

12、承2的当量动载荷P2。第17页共15页解：（1）计算轴承径向 载荷Fae 500 NFr1 2000 NFr2 1000 N（2）计算轴承轴向 载荷Fd1 Fr1/ 2Y 526.3 NFd2 F/ 2Y 277 NFr2一400 mm、200 mm 题44图Fa2Fd1Fae 1026.3 NFa1Fd1 526.3 N2'Fre 3000 NFr1v Fd1 Fae 1026.3 N Fd2（3）计算当量动载Fa2. Fr2 1.026 e X20.4飞 1.9F2 fP X2Fr2 Y,Fa2 2350 N45.（ 8分）如题图45所示，已知一个托架的边板用4个饺制孔用螺栓（标号

13、分别为1、2、3、4） 与相邻的机架相联接。托架受到一个与边板螺栓 组的垂直对称轴线相平行的大小为P的载荷作用。试求出此螺栓组中各螺栓所受工作剪力的大 小。解：各螺栓由横向载荷P所引起的剪切力的方向如图1所示，其大小均为：Fa PFafbV 、FbFbFa4各螺栓由转矩起的剪切力的方向如图 11 T PI 引题45图第19页共15页FbXP螺栓4所受总的剪B2l2一切力为螺栓1、3所受总的剪所示，大小均为:切力为:PF4Fa Fb4第21页共15页第#页共15页Z 125FiF3 F： F；5 P4螺栓2所受总的剪切 力为：3F2FaFb- P446.（8分）钢制标准齿轮传动，已知载荷系数K

14、1.5， m 750 r/min，齿宽 b 75 mm， m 3 mm， z,（ 主动）25，YFai 2.7，Ysai 1.6， H1 660 MPa， F1 450 MPa，Fa22.2 ， YSa2 1.8 ， H2 600 MPa ， F2 400 MPa ， Zh 2.5，Ze=189.8、五，Zu职，综合考虑齿面接触强度和齿 根弯曲强度，试决定此对齿轮能传递的最大功率。h=zeZhZu【篇1h ； f bmiYFaYsaf)z2 125d1 m 3 25 75 mm u 5 Z?乙 25?全Zi将接触强度计算式改写成u 1!u 1bd2:T112K ZeZhZu1.095（提示：值

15、，则根据接触强度计算的转矩为2 2Tbd1H2T1 22K ZeZhZu2 275 7560022 1.5189.8 2.5 1.095187527.2 Nmm将弯曲强度计算式改写成 T1bm2Z1F2KYFaYsa因垃島104.16盘岛101.01，按弯曲强第23页共15页第#页共15页度式计算时，吕应代入十，故根据弯曲FaiSaYFa2YSa2T1乙强度计算出转矩为F2 75 32 25 400568181.3 Nmm2KYFa2Ysa22 1.5 2.2 1.8小齿轮能够传递的极限转矩是Tmax 187.53 NmRnax- - Tmax30187.5314728.6 W 14.73 kW30第#页共15页第#页共15页评 阅 人得分七