江蘇大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)2009--2010學(xué)年期末試題(附答案)

1、 機(jī)械設(shè)計(jì) 試題（A ）卷（閉卷）2009-2010學(xué)年第 一 學(xué)期 學(xué)號(hào)： 姓名： 一、填空題(每空1分共31分)1、當(dāng)一零件受脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí)，則其平均應(yīng)力是其最大應(yīng)力的2、三角形螺紋的牙型角 ，適用于 ，而梯形螺紋的牙型角 ，適用于 。3、螺紋連接防松，按其防松原理可分為 防松、 防松和 防松。4、帶傳動(dòng)在工作過(guò)程中，帶內(nèi)所受的應(yīng)力有 、和 ，最大應(yīng)力發(fā)生在 。5、鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)，鏈條節(jié)數(shù)應(yīng)選 數(shù)(奇數(shù)、偶數(shù))。鏈輪齒數(shù)應(yīng)選 數(shù)；速度較高時(shí)，鏈節(jié)距應(yīng)選 些。 6、根據(jù)齒輪設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，軟齒面閉式齒輪傳動(dòng)一般按 設(shè)計(jì)，按 校核；硬齒面閉式齒輪傳動(dòng)一般按 設(shè)計(jì)，按 校核。7、在變速齒輪傳動(dòng)中，若大

2、、小齒輪材料相同，但硬度不同，則兩齒輪工作中產(chǎn)生的齒面接觸應(yīng)力 ，材料的許用接觸應(yīng)力 ，工作中產(chǎn)生的齒根彎曲應(yīng)力 ，材料的許用彎曲應(yīng)力 。8、蝸桿傳動(dòng)的總效率包括嚙合效率、 效率和 效率。其中嚙合效率= ，影響蝸桿傳動(dòng)總效率的主要因素是 效率。9、軸按受載荷的性質(zhì)不同，分為 、 、 。10、滾動(dòng)軸承接觸角越大，承受 載荷的能力也越大。二、單項(xiàng)選擇題(每選項(xiàng)1分,共11分)1、循環(huán)特性r=1的變應(yīng)力是 應(yīng)力。A對(duì)稱循環(huán)變 B、脈動(dòng)循環(huán)變 C非對(duì)稱循環(huán)變 D靜2、在受軸向變載荷作用的緊螺柱連接中，為提高螺栓的疲勞強(qiáng)度，可采取的措施是( )。A、增大螺栓剛度Cb，減小被連接件剛度Cm B減小Cb增大

3、Cm C增大Cb和Cm D減小Cb和Cm3、在螺栓連接設(shè)計(jì)中，若被連接件為鑄件，則往往在螺栓孔處做沉頭座孔其目的是( )。 A避免螺栓受附加彎曲應(yīng)力作用 B便于安裝C為安置防松裝置4、選取V帶型號(hào)，主要取決于 。 A帶的線速度 B帶的緊邊拉力 c帶的有效拉力 D帶傳遞的功率和小帶輪轉(zhuǎn)速5、對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)，影響齒形系數(shù)Y的主要幾何參數(shù)是 。 A齒輪的模數(shù) B齒輪的壓力角 C齒輪的齒數(shù) D齒輪的頂隙系數(shù)6、一斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，已知法向模數(shù)Mn4mm，齒數(shù)Z1=20，螺旋角140322”，齒寬b180，b275mm，則該傳動(dòng)的齒寬系數(shù)d等于。 A0.852 BO.88 C0.8 D0.9077、同

4、一工作條件，若不改變軸的結(jié)構(gòu)和尺寸，僅將軸的材料由碳鋼改為合金鋼，可以提高軸的 而不能提高軸的 。 A強(qiáng)度 B剛度8、當(dāng)轉(zhuǎn)速較低、同時(shí)受徑向載荷和軸向載荷，要求便于安裝時(shí)，宜選用 。A深溝球軸承 B圓錐滾子軸承 C角接觸球軸承 9、滑動(dòng)軸承計(jì)算中限制pv值是考慮限制軸承的 。 A磨損 B發(fā)熱 C膠合 D塑性變形10、圓柱螺旋彈簧的彈簧絲直徑d=6mm,旋繞比C=5,則它的內(nèi)徑D1等于 。A、30mm, B、24mm, C、36mm, D、40mm三、計(jì)算題(38分)1、(15分)有一受預(yù)緊力F0和軸向工作載荷作用的緊螺栓連接，已知預(yù)緊力F01000 N，螺栓的剛度Cb與連接件的剛度Cm相等，軸

5、向工作載荷F=1000N，試計(jì)算該螺栓所受的總拉力F2?剩余預(yù)緊力F1?在預(yù)緊力F0不變的條件下，若保證被連接件間不出現(xiàn)縫隙，該螺栓的最大軸向工作載荷Fmax為多少? 2、(13分)如圖3-2所示的手搖起重絞車(chē)采用蝸桿傳動(dòng)。巳知模數(shù)m8mm，蝸桿頭數(shù)z11，蝸桿分度圓直徑d180mm，蝸輪齒數(shù)z240，卷筒直徑D200mm，蝸桿與蝸輪間的當(dāng)量摩擦系數(shù)fV0.03，軸承和卷簡(jiǎn)中的摩擦損失等于6，問(wèn)： (1)欲使重物W上升1m,手柄應(yīng)轉(zhuǎn)多少轉(zhuǎn)?并在圖上標(biāo)出手柄的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。 (2)若重物W5000N，手搖手柄時(shí)施加的力F100N，手柄轉(zhuǎn)臂的長(zhǎng)度L應(yīng)是多少? 3、(10分)某軸系部件采用一對(duì)7208A

6、C滾動(dòng)軸承支承，如圖3-3所示。己知作用于軸承上的徑向載荷Fr11000N，F(xiàn)r22060N，作用于軸上的軸向載荷FA=880 N，軸承內(nèi)部軸向力Fd與徑向載荷Fr的關(guān)系為Fd0.68Fr,試求軸承軸向載荷Fa1和Fa2。四、分析題(20分)1.(10分)如圖4-1為圓柱齒輪蝸桿傳動(dòng)。已知斜齒輪1的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和斜齒輪2的輪齒旋向。 (1)在圖中嚙合處標(biāo)出齒輪1和齒輪2所受軸向力Fa1和Fa2的方向。 (2)為使蝸桿軸上的齒輪2與蝸桿3所產(chǎn)生的軸向力相互抵消一部分，試確定并標(biāo)出蝸桿3輪齒的螺旋線方向，并指出蝸輪4輪齒的螺旋線方向及其轉(zhuǎn)動(dòng)方向。(3)在圖中嚙合處標(biāo)出蝸桿和蝸輪所受各分力的方向。2、(

7、10分)指出圖4-2中的結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤(在有錯(cuò)處畫(huà)編號(hào)，并分析錯(cuò)誤原因)，并在軸心線下側(cè)畫(huà)出其正確結(jié)構(gòu)圖。 機(jī)械設(shè)計(jì) 試題（B ）卷（閉卷）2009-2010學(xué)年第 一 學(xué)期 學(xué)號(hào)： 姓名： 一、填空題（25分）每空1分1、 滾動(dòng)軸承軸系一端固定一端游動(dòng)的固定方式常用在 或 情況下。2、dn值大的滾動(dòng)軸承應(yīng)采用 潤(rùn)滑，而dn值小的滾動(dòng)軸承可采用 潤(rùn)滑。3、滑動(dòng)軸承保證液體動(dòng)壓潤(rùn)滑的條件有 。 、混合摩擦（非液體摩擦）滑動(dòng)軸承計(jì)算應(yīng)校核 、 、 值。、列舉兩種剛性聯(lián)軸器的名稱，并說(shuō)明是否具有補(bǔ)償軸向。徑向或角向位移的能力： ， 。、軸按所受載荷性質(zhì)分類，只承受彎矩的稱 軸；只承受扭矩稱 軸；承受彎矩和

8、扭矩稱 軸。、直齒圓錐齒輪的當(dāng)量齒數(shù) ；標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和壓力角在 ；受力分析和強(qiáng)度計(jì)算用 直徑。、帶傳動(dòng)的主要失效形式為 和 。、帶工作是截面上產(chǎn)生的應(yīng)力有 ， ， 。10、在齒輪傳動(dòng)中，大小齒輪的接觸應(yīng)力是 等的，大小齒輪的彎曲應(yīng)力是 等的。 二、選擇題（11分）每空1分一、 選擇題：1、滾動(dòng)軸承內(nèi)圈與軸配合的正確標(biāo)注應(yīng)為 。 A .30H7/k6 B. 30H7 C .30k62、下列滾動(dòng)軸承密封裝置，其中 是屬于接觸式密封，而 是屬于非接觸式密封。.氈圈密封.甩油環(huán).密封環(huán).縫隙密封、在 情況下，滑動(dòng)軸承潤(rùn)滑油的粘度不應(yīng)選得較高。.重載.高速.工作溫度.高承受變載或沖擊振動(dòng)載荷、兩相對(duì)滑動(dòng)的接

9、觸表面，依靠吸附油膜進(jìn)行潤(rùn)滑的摩擦狀態(tài)稱 。.液體摩擦.半液體摩擦.混合摩擦.邊界摩擦、半圓鍵聯(lián)接當(dāng)采用雙鍵時(shí)兩鍵應(yīng) 布置。.在周向相隔º .在周向相隔º.在周向相隔º.在軸向沿同一直線、為了提高受軸向變載荷螺栓聯(lián)接的疲勞強(qiáng)度，應(yīng) 。.增加螺栓剛度。.降低螺栓剛度。.降低被聯(lián)接件剛度。、彈簧的剛度為，彈簧的剛度為，兩彈簧并聯(lián)的剛度為 。. .（）、強(qiáng)度等級(jí)為.8級(jí)的螺栓材料 。.、鏈輪中心距已定，合理確定鏈傳動(dòng)的鏈長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)取 。.任意值.等于鏈節(jié)長(zhǎng)度的偶數(shù)倍.等于鏈節(jié)長(zhǎng)度的奇數(shù)倍、帶傳動(dòng)的兩帶輪直徑不相等，一般情況下，應(yīng)使哪個(gè)輪曹楔角較大 ？.大輪.小輪.主動(dòng)論.

10、從動(dòng)輪三、計(jì)算題（34分）1、（14分）圖示為手動(dòng)鉸車(chē)中所采用的蝸桿傳動(dòng)。已知m=8mm，d1=80mm ，z1=1，i=40，卷筒的直徑D=250mm，試計(jì)算：（1）欲使重物上升1m，應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)蝸桿的轉(zhuǎn)數(shù)；（2）設(shè)蝸桿和蝸輪間的當(dāng)量摩擦系數(shù)為0.18，檢驗(yàn)該蝸桿傳動(dòng)是否滿足自鎖條件；（3）設(shè)重物重Q=5kN，通過(guò)手柄轉(zhuǎn)臂施加的力F=100N，手柄轉(zhuǎn)臂的長(zhǎng)度l的最小值 (不計(jì)軸承效率) 。2、（10分）一普通V帶傳動(dòng)傳遞功率為P = 7.5 kW，帶速u(mài) = 10 m/s，緊邊拉力是松邊拉力的兩倍，即F1=2F2，試求緊邊拉力、松邊拉力和有效拉力。3、（10分）圖示為一剛性凸緣聯(lián)軸器，材料為Q21

11、5鋼，傳遞的最大轉(zhuǎn)矩為1400 N.m（靜載荷）。已知軸的材料為45鋼，工作時(shí)有輕微沖擊。試根據(jù)圖示和表為該聯(lián)軸器選擇平鍵，確定鍵的尺寸，并校核其強(qiáng)度（）。四、分析題（30分）每題15分1、在圖示軸的結(jié)構(gòu)圖中存在多處錯(cuò)誤，請(qǐng)指出錯(cuò)誤點(diǎn)，說(shuō)明出錯(cuò)原因，并加以改正。11111611112111181111711113111151111411119111110 2、立式攪拌機(jī)由電動(dòng)機(jī)遠(yuǎn)距離傳動(dòng)如圖，連續(xù)工作，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速n = 30 r/min，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速nd = 1440 r/min，功率P = 5.5 kW。試設(shè)計(jì)傳動(dòng)方案，畫(huà)出傳動(dòng)簡(jiǎn)圖，分配各級(jí)傳動(dòng)比。各種傳動(dòng)的單級(jí)傳動(dòng)比常用值見(jiàn)下表。（15分）

12、各種傳動(dòng)的單級(jí)傳動(dòng)比常用值傳動(dòng)類型傳動(dòng)比傳動(dòng)類型傳動(dòng)比平帶傳動(dòng)5圓柱齒輪傳動(dòng)5V帶傳動(dòng)6圓錐齒輪傳動(dòng)3鏈傳動(dòng)6蝸桿傳動(dòng)840參考答案機(jī)械設(shè)計(jì)期末（A）卷一、填空題(每空1分共31分)1、50%。2、600、聯(lián)接、300、傳動(dòng)。3、摩擦、機(jī)械、永久。 4、松緊邊拉力產(chǎn)生的拉應(yīng)力、離心拉應(yīng)力、彎曲應(yīng)力。5、偶、奇、小。6、接觸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、接觸強(qiáng)度。7、相同、不同、不同、不同。8、軸承效率2、攪油效率3、嚙合效率。9、轉(zhuǎn)軸、心軸、傳動(dòng)軸。10、軸向。二、單項(xiàng)選擇題(每選項(xiàng)1分,共11分)1、A。2、B。3、A。4、D。5、C。6、D。7、A、B。8、B。9、B。10、B。三、計(jì)算題(3

13、8分)1.(15分)(5分)(5分) F1=F0(5分) F2=F0F0F1=F2F1F1=F202、(13分) 解 (1) i=z2/z140設(shè)重物上升1m，手柄應(yīng)轉(zhuǎn)x轉(zhuǎn)，則(5分)手柄的轉(zhuǎn)動(dòng)方向示于圖中(3分)(2)(總效率2分,L3分)3、(10分) 解 7208C軸承的150，內(nèi)部軸向力Fd0.4Fr, Fd104Fr10.4×1000=400N (2分)方向如解所示向左 Fd20.4Fr20.4×2060=824N (2分) 方向如圖所示向右 Fd2十FA824十8801704Fd1故軸承1為壓緊端，軸承2為放松端。 Fa1Fd2十FA=1704N (3分)Fa2

14、Fd2824N (3分)四、分析題(20分)1.(11分) (1)在圖中嚙合處齒輪1和齒輪2所受軸向力Fa1和Fa2的方向如圖(2分)。 (2)蝸桿3輪齒的螺旋線方向，蝸輪4輪齒的螺旋線方向及其轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖(2分)。(3)蝸桿和蝸輪所受各分力的方向。(6分)2、(10分)解 畫(huà)出的正確結(jié)構(gòu)圖如圖。固定軸肩端面與軸承蓋的軸向間距太小。軸承蓋與軸之間應(yīng)有間隙。軸承內(nèi)環(huán)和套簡(jiǎn)裝不上，也拆不下來(lái)。軸承安裝方向不對(duì)。軸承外圈內(nèi)與殼體內(nèi)壁間應(yīng)有5-8mm間距。與輪轂相配的軸段長(zhǎng)度應(yīng)小于輪轂長(zhǎng)。軸承內(nèi)圈拆不下來(lái)。每指出1個(gè)錯(cuò)誤得1分,滿分5分；每改正1個(gè)錯(cuò)誤得1分,滿分5分。機(jī)械設(shè)計(jì)期末（B）卷一、填空題（

15、25分）每空1分1、跨距較大 或 工作溫度較高 。2、 油 ， 潤(rùn)滑脂 。3、 相對(duì)滑動(dòng)的兩表面間必須形成收斂的楔形間隙；被油膜分開(kāi)的兩表面必須有足夠的相對(duì)滑動(dòng)速度，其運(yùn)動(dòng)方向必須使?jié)櫥痛罂谶M(jìn)小口出； 潤(rùn)滑油必須有一定的粘度供油要充分 。 、 P 、 V 、 PV 。、套筒式聯(lián)軸器（無(wú)補(bǔ)償能力）、凸緣式聯(lián)軸器（無(wú)補(bǔ)償能力）。、 心 軸；傳動(dòng)軸；轉(zhuǎn)軸。、z/cos；齒輪大端；平均分度圓。、打滑和疲勞破壞。、拉應(yīng)力 ， 彎曲應(yīng)力 ，離心應(yīng)力 。10、相 等的， 不 等的。二、選擇題（11分）每空1分1、 C 。2、AC，BD、B、D、D、B、C 、D、B、B 三、計(jì)算題（34分）1、解：（1）重

16、物上升1m時(shí)，卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)：N2=1000/D=1000÷(250x3.14)=1.27蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)為：N1=i N2=40x1.27=50.96(圈) （4分） （2）蝸桿直徑系數(shù)q=d1/m=80÷8=10導(dǎo)程角：=arctan=arctan=7.125o 當(dāng)量摩擦角：v=arctanfv= arctan=10.204o因?yàn)椋簐所以 蝸桿傳動(dòng)滿足自鎖條件 （4分）（3）蝸桿傳動(dòng)的嚙合效率： 則: （6分）2、 解: （2 分） （2 分） = （2 分）=750N （2 分）所以 =2x750=1500N （2 分）3、解:由軸徑55查下表,選取鍵b=16,h=10,鍵長(zhǎng)L=90鍵的工作長(zhǎng)度l=L-b=90-16=74mm鍵與