2007-2008机械设计试卷A（答案）

1、中国矿业大学20072008学年第一学期机械设计试卷（A）答案卷答题时间100分钟考试方式：闭卷学院 班级 姓名 班级序号 题号一二三四五六七八总分满分20201010128812100得分阅卷人一选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分，选错或不选不计分）1. 在带传动中，若发生打滑现象，则在 。 大带轮上先发生； 小带轮上先发生； 大小带轮上同时发生2受倾覆力矩作用的螺栓组联接，每个螺栓所受的工作载荷 。 相等； 与到倾覆轴的距离成正比； 与到倾覆轴的距离成反比3在液体动压润滑单油楔轴承中，油孔和油沟应开在油膜的_。承载区； 非承载区； 两者均可）4滚动轴承的直径系列代号是指 。 结构

2、相同、内径相同而宽度不同 结构相同、内径相同而外径不同 结构相同、内径相同而宽度与外径不同5平键与切向键的受力方式为 。 挤压、剪切，挤压； 挤压、剪切，剪切； 挤压、剪切，剪切、挤压6 蜗杆齿面上受到Ft1、Fr1与Fa1的作用力，其中最大的力是 。 Ft1 Fr1 Fa17在滚子链中，设置滚子的目的在于 。 减轻链与轮齿表面的摩擦与磨损 增加承载能力 减小振动与噪音8联轴器和离合器的共性作用是 。 缓和冲击和振动 补偿两轴间可能的位移 传递扭矩 防止机器发生过载9当普通螺栓受横向力或旋转力矩或倾覆力矩作用时，螺栓上的受力为?。 轴向拉力 剪切力 轴向拉力与剪切力 轴向压力与剪切力10火车车

3、箱的车轮轴是 。 转轴； 心轴； 传动轴二填空题（本题共10小题，每小题2分，共20分，填错或不填不计分）1滚动轴承的基本额定动载荷是指基本额定寿命为106转时所能承受的载荷。2带传动与链传动的本质区别是 前者是摩擦传动后者是啮合传动 。3直齿圆锥齿轮的接触强度与弯曲强度可近似按 齿宽中点的当量直齿圆柱齿轮强度进行计算。4闭式软齿面齿轮传动一般按 接触强度设计，按弯曲强度校核。5在设计图纸上注明某链条的标记为“24A2×60”，其中“24A”代表 链号 ，“60”代表 节数 。6滚动轴承工作时，滚动体和转动套圈的表面接触应力循环特性为 周期变幅脉动循环。7一对普通齿轮传动（精度7、8

4、、9级）轮齿弯曲强度公式是按载荷作用在_单齿对啮合高点推导出来的。8在齿轮的弯曲强度计算中，齿形系数YFa与齿轮基本参数中的 模数 无关。9对深沟球轴承进行轴向预紧的目的在于提高承载能力、增加旋转精度 。10螺纹的牙型与用途相关，当用于联接时牙型角较小；当用于联接时牙型角较大。11机械零件的磨损过程大致分成_ 跑合磨损 _阶段、_ 稳定磨损 _阶段和_ 剧烈磨损 _阶段。12为保证轴上零件能靠紧定位面，轴肩处的圆角半径应 小于 零件上的倒角或圆角半径。三当计入轴的变形时，试分析方案1与方案2中，哪一个有利于齿面接触应力的均匀分布；从加工的角度分析，零件1与零件2中哪一个有利于加工。 （6分）Z

5、1Z2Z3方案2方案1Z1Z2Z3夹具夹具零件1零件2答：方案2有利于齿面接触应力的均匀分布，轴的弯曲与扭转变形对齿面接触应力的均匀分布影响较小。 （3分）零件2有利于加工，轴向定位尺寸较长。 （3分）四. 一个V带传动，主动轮D1250 mm，转速n11200 r/min、包角172°，带与带轮间的当量摩擦系数为fv0.333。在即将打滑时测得功率P15.7kW，求此时紧边拉力F1和有效拉力Fe。（10分）解：VD1n1/(60×1000)×250×1200/(60×1000)15.7 m/s， （2分）Fe1000P/V1000×

6、15.7/15.71000 N， （2分）fv×(172×/180)×0.3330.99965， （2分）由F1/F2efv12.717，根据FeF1F21.717 F2，得F2582 N， （2分）于是F12. 717 F22.717×5821581 N。 （2分）五. 当一个螺栓的预紧力为20 KN，刚度与被联接件刚度的关系为C1C2/3，联接所受工作载荷在40 KN至10 KN之间交替变化时，试计算( 1 ) 螺栓上工作拉力变化的幅值F1与F2；( 2 ) 螺栓中总拉力的最大值与最小值；( 3 ) 若工作载荷为静载荷，F40 KN，240 N，求螺

7、栓的最小直径d1。(12分)解：(1) 已知C1C2/3，F1040KN，F1F C1/(C1+C2)，于是得F1F C1/(C1+C2)10×(1/3)/( 1/3+1)2.5 KN，（2分）F2F C1/(C1+C2)40×(1/3)/( 1/3+1)10 KN，（2分）螺栓上的拉力变化的幅值为2.5 KN至10 KN。(2) 已知F020 KN，FF0+F，得F120+2.522.5 KN，（2分）F220+1030 KN。（2分）(3) mm （4分）六在直齿圆柱齿轮传动的设计中，接触应力H由下式计算(8分)(1) 该式计算的接触应力H位于齿面的哪个位置节点；(2分

8、)(2) 节点区域系数ZH是节点处齿廓形状对接触应力的影响； (2分)(3) 载荷系数KKAKVKK 。 (4分)七在下图所示的传动系统中，1、3' 为蜗杆，2、4为蜗轮，2'、3为斜齿圆柱齿轮，4'、5为直齿圆锥齿轮。已知蜗杆1为主动件，要求输出齿轮5的回转方向如图所示。(1) 若轴I、II、III上所受轴向力能抵消一部分，确定各个齿轮的螺旋线方向；(4分) (2) 在图上画出各轴的回转方向与轴向受力 (4分)题7图答案图2'312154'43'力转向2'31254'43'n5 八. 图示的轴由两个角接触球轴承支承，轴承

9、承受的径向载荷为R11000 N，R2 2000 N，轴向载荷FA900 N，方向向右，载荷系数fP1.35。轴承的接触角25°，判断系数e0.68。当A/Re时，x1，y0；当A/Re时，x0.41，y0.87。派生轴向力S0.7R。(1) 计算轴承1上的当量载荷P1。(6分)题8图轴承2轴承1FA左端盖右端盖机架机架nR2R1FAS2S1A2A1轴向力示意图(2) 计算轴承2上的当量载荷P2。(6分)解：1) 由派生轴向力S0.7R得S10.7R10.7×1000700 N，S20.7R20.7×20001400 N。2) S2FN，大于轴承1上产生的S1(700 N)，为此，轴承1上的轴向力A12300 N；轴承2上的轴向力A2S21400 N。轴承1上的x1，y1：A1/R12300/10002.3e，x10.41，y10.87；轴承2上的x2，y2：A2/R21400/20000.7e，x20.