機械設計試卷(第10套)答案

機械設計試卷(第10套)答案PAGE第8頁共8頁南昌航空大學20××—20××學年第×學期期末考試課程名稱：機械設計閉卷A卷120分鐘題號一二三四五六七合計滿分1015101223246100實得分班級學號 姓名重修標記班級學號 姓名重修標記評閱人得分一、判斷題（本大題共分10小題，請在表述正確的小題標號后的橫線上畫“√”，在表述不正確的小題標號后的橫線上畫“×”，每小題1分，本大題滿分10分）1.平鍵是靠鍵的上下兩工作面與鍵槽間的摩擦力來傳遞載荷的?！尽痢?.靜應力只能由靜載荷產生,變應力只能由變載荷產生?！尽痢?.零件表面經淬火、滲碳、噴丸、滾子碾壓等處理后，其疲勞強度增高?！尽獭?.按照承受載荷情況分，自行車前軸屬于轉動心軸?！尽痢?.同步帶傳動屬于摩擦傳動?！尽痢?.與合金鋼相比，碳素鋼對應力集中更為敏感，因此用碳素鋼制成的軸的表面粗糙度應控制得更為嚴格?！尽痢?.減少螺栓剛度和增加被聯(lián)接件剛度，有利于提高螺栓聯(lián)接疲勞強度?！尽獭?.由于蝸桿蝸輪傳動滑動速度很大，蝸桿常用減摩材料（如鑄造青銅）制造?！尽痢?.設計動壓向心滑動軸承時，寬徑比取得較大，端泄量小，承載能力高，溫升高?！尽獭?0.鏈傳動的平均傳動比?！尽痢吭u閱人得分二、選擇題（本題分15小題，在每個小題后面給出的四個備選項中只有一項是符合題意的，請把所選項的字母統(tǒng)一填在題后列出的各小題編號后的橫線上，每小題1分，滿分15分，）11.V帶傳動工作時，與帶輪輪槽接觸的是?！続】A.帶的兩側面B.帶的頂面C.帶的底面D.帶的側面與底面12.鏈傳動與帶傳動相比，鏈傳動沒有彈性滑動和打滑的現(xiàn)象，所以鏈傳動能保持準確的A.瞬時傳動比B.平均傳動比C.鏈速D.從動輪角速度13.轉軸工作時主要承受?！綜】A.純扭矩B.純彎矩 C.三、填空題（本大題分為10小題，請把正確的答案統(tǒng)一填寫在題后的空白橫線上，每空1分，本大題滿分10分。）26.中小功率閉式硬齒面鋼制齒輪的主要失效形式是點蝕。27.普通平鍵的寬和高是根據(jù)軸的軸徑確定的。28.比較適合于用做軸承襯的材料是巴氏合金。29.控制適當預緊力是保證帶傳動正常工作的重要條件，預緊力不足，則易發(fā)生帶的跳動和打滑。30.帶傳動的準則是保證不打滑的條件下帶具有足夠的疲勞壽命。31.當溫度升高時，潤滑油的粘度隨之降低。32.為了便于裝配軸上零件并去掉毛剌，通常，軸端應加工出倒角。33.在不完全液體潤滑滑動軸承中，限制pv值的主要目的是限制溫升。34.對閉式蝸桿傳動進行熱平衡計算的主要目的是溫度過高而引起的齒面膠合。35.采用表面強化如壓、噴丸、碳氮共滲、氮化、滲氮、高頻或火焰表面淬火等方法，可顯著提高軸的疲勞強度。評閱人得分四、簡答題（本大題分為4小題，每小題3分，滿分12分）36.用鏈傳動、齒輪傳動、V帶傳動等裝置組成多級傳動時，按怎樣順序排列才合理？為什么？答：配置順序是：帶傳動齒輪傳動鏈傳動。這是因為V帶傳動具有緩沖吸振作用，且靠摩擦傳遞，一般置于高速級；鏈傳動不平穩(wěn)，速度高時傳動出現(xiàn)較大的振動沖擊，一般應置于低速級。而齒輪傳動一般置于中間級。37.分別說明三角螺紋、梯形螺紋的特點和應用場合。答：普通螺紋自鎖性能好，強度高，主要用于連接。梯形螺紋效率比矩形螺紋略低，但牙根強度較高，易于對中，磨損后可以補償；在螺旋傳動中應用最普遍。38.軸的設計主要包括哪些內容？答：（1）材料選擇；（2）進行軸的結構設計；（3）進行軸的強度驗算。（4）必要時還要進行剛度計算和振動穩(wěn)定性計算。39.簡述聯(lián)軸器選擇的步驟。答：首先，根據(jù)使用要求選擇聯(lián)軸器的類型，其次，根據(jù)轉矩和軸徑的大小確定具體型號，必要時對關鍵元件進行強度計算。評閱人得分五、分析解答題（本大題分4小題，滿分22分）40.（4分）題40圖所示兩級圓柱齒輪減速器的可能兩種布置方案中，哪一種方案更合理？為什么?答:方案二更為合理。原因之一：輸入和輸出的軸段長，原動機和工作機的振動和沖擊對齒輪傳動影響小。原因之二：軸的扭轉剪應力分布減弱了彎曲正應力的分布不均。方案一方案二題40圖41.（5分）試分析題題42圖所示四種摩擦副，哪些不能形成油膜壓力，為什么？（v為相對運動速度，油有一定的粘度。）（a）(b)(c)(d)題41圖答：只有圖（c）符合形成動壓油膜條件，因此它有可能形成油膩壓力。其他各圖都不具備形成動壓油膜條件。其中圖a沒有產生楔形間隙；圖b中兩表面相對運動方向不能使油從大口流入、小口流出；圖d中運動板的速度過低。42（8分）題圖2所示斜齒圓柱齒輪傳動——蝸桿傳動組成的傳動裝置。動力由I軸輸入，蝸輪4為右旋。試解答下列問題：（1）為使蝸輪4按圖示n4方向轉動，確定斜齒輪1的轉動方向；（2）為使中間軸Ⅱ所受的軸向力能抵消一部分，確定斜齒輪1和斜齒輪2的輪齒旋向；（3）畫出齒輪1和蝸輪4所受圓周力Ft1、Ft4和軸向力Fa1、Fa4的方向（垂直紙面向外的力畫、向內的力畫）題42圖43.（6分）題43圖所示的兩個帶傳動結構（中心距、預預緊力、帶的材料、帶輪材料）完全相同，帶輪1與帶輪4的直徑相同、帶輪2與帶輪3的直徑相同，。試問兩個傳動中：（1）哪個可以傳遞更大的圓周力？為什么？（2）哪個可以傳遞更大的功率？為什么？答：（1）圓周力一樣大。因為兩傳動裝置的預緊力摩擦系數(shù)及小帶輪包角均相等。（2）裝置（b）傳遞的功率更大。因為在兩者具有同等最大圓周力的情況下，（b）的帶速更高，故功率更大。題43圖評閱人得分六、計算題（本大題分為3小題，滿分24分）44.（8分）軸上裝有兩個30307軸承，受載情況如題44圖所示。已知：軸上外加徑向載荷為，外加軸向載載荷。軸承的車轉速，動載系數(shù)，溫度系數(shù)，判定系數(shù)，額定動載，內部（派生）軸向力按進行計算。當時，，，當時，，。試計算軸承2的當量動載荷。解：（1）計算軸承徑向載荷（2）計算軸承軸向載荷題44圖（3）計算當量動載45.（8分）如題圖45所示，已知一個托架的邊板用4個餃制孔用螺栓（標號分別為1、2、3、4）與相鄰的機架相聯(lián)接。托架受到一個與邊板螺栓組的垂直對稱軸線相平行的大小為P的載荷作用。試求出此螺栓組中各螺栓所受工作剪力的大小。解：各螺栓由橫向載荷P所引起的剪切力的方向如圖1所示，其大小均為：各螺栓由轉矩引起的剪切力的方向如圖1所示，大小均為：螺栓1、3所受總的剪切力為：螺栓2所受總的剪切力為：題45圖螺栓4所受總的剪切力為46.（8分）鋼制標準齒輪傳動，已知載荷系數(shù)，，齒寬，，（主動），，，，，，，，，，，，，綜合考慮齒面接觸強度和齒根彎曲強度，試決定此對齒輪能傳遞的最大功率。（提示：；）解：，，將接觸強度計算式改寫成因，按上式計算時，應代入的值，則根據(jù)接觸強度計算的轉矩為將彎曲強度計算式改寫成因，按彎曲強度式計算時，應代入，故根據(jù)彎曲強度計算出轉矩為小齒輪能夠傳遞的極