机械设计试卷B标答

1江汉大学2004───2005学年第1学期考试试卷课程编号：课程名称：机械设计试卷类型：A√、B□卷考试形式：开□、闭√卷考试时间：120分钟题目一二三四五六七八总分总分人得分一、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）（1）“计算机辅助设计”的英文全称为ComputerAidedDesign，而“微机电系统”的英文首字母缩略语为MEMS。（2）一个零件的磨损过程大致可分为三个阶段，即磨合阶段、稳定磨损阶段、剧烈磨损阶段。（3）机械磨损按照磨损机理来分可分为粘附磨损、磨粒磨损、疲劳磨损、流体磨粒磨损和流体侵蚀磨损、机械化学磨损。（4）常用螺纹的主要类型有普通螺纹、米制锥螺纹、管螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹。（5）根据摩擦面间存在润滑剂的情况，滑动摩擦可分为干摩擦、边界摩擦、混合摩擦和流体摩擦。（6）润滑剂可分为气体、液体、半固体和固体四种基本类型。（7）用作润滑剂的油类可概括为三类：有机油、矿物油、化学合成油。（8）销的主要形式有圆柱销、圆锥销、销轴和开口销四种。（9）根据摩擦面间油膜形成的原理，可把流体润滑分为流体动力润滑和流体静力润滑两类。（10）机械联接分为两大类：机械动联接、机械静联接。（11）螺栓联接有两种形式，分别为：①螺栓杆与孔壁间有间隙的普通螺栓联接和②螺栓杆得分评分人学院（部）机电与建筑工程学院出卷教师谭昕系主任签名制卷份数课程编号课程名称机械设计专业机械制造班级编号2与孔壁间有配合关系的铰制孔用螺栓联接。（12）螺旋传动按其用途不同可分为三种：传力螺旋、传导螺旋和调整螺旋。（13）花键联接按其齿形不同可分为矩形花键和渐开线花键两种。（14）渐开线花键的分度圆压力角有30和45两种。（15）圆锥销为了保证可靠的自锁性能，其锥度为1：50。（16）机械传动可分为摩擦传动、啮合传动、液力传动和气力传动四种。（17）铸铁V带轮的典型结构有实心式、腹板式、孔板式和椭圆轮辐式四种。（18）目前较流行的一种链轮齿形为三圆弧一直线齿形或称凹齿形。（19）对齿轮材料性能的基本要求为：齿面要硬，齿芯要韧。（20）齿轮表面硬化的方法有渗碳、氮化和表面淬火。（21）蜗杆蜗轮机构的中性面是指过蜗杆轴线且垂直于蜗轮轴线的平面。（22）径向滑动轴承的主要结构形式有整体式、对开式、自位式、间隙可调式和多叶式。（23）可移式刚性联轴器分为十字滑块联轴器、滑块联轴器、十字轴式万向联轴器和齿式联轴器四种。二、选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）（1）按理论力学方法求出的作用在零件上的载荷称为B。A)计算载荷B)公称载荷C)实际载荷（2）动植物润滑油中因含有较多的B，在边界润滑时有很好的润滑性能。A)石墨B)硬脂酸C)聚四氟乙烯（3）螺纹联接件分为三个精度等级，其中公差最小、精度最高，用于配合精确、防止振动等重要零件的精度为A。A)A级B)B级C)C级（4）螺母的螺纹圈数不宜大于10圈，主要原因是D。A)防止螺母松动B)避免螺母太厚，增加机器重量C)制造困难D)采用圈数过多的加厚螺母不能提高联接强度（5）对于普通V带，其最大线速度maxv为B。A)sm/20B)sm/30~25C)sm/40~35（6）滚子链的滚子与套筒之间、套筒与销轴之间均为A。A)间隙配合B)过盈配合C)过渡配合得分评分人3（7）标记为831.124388108GBA的滚子链其链排数和链节数为。A)2，88B)1，08C)1，88（8）通常限定小链轮的最大齿数maxz，maxz为C。A)100B)110C)120（9）开式齿轮传动的主要失效形式为A。A)齿面磨损B)齿面点蚀C)齿面胶合（10）我国规定的一般传动齿轮的压力角和航空传动齿轮的压力角分别为B。A)2015，B)2520，C)4030，（11）A型蜗杆的法面齿廓为直线。A)ZNB)ZKC)ZI（12）闭式蜗杆传动的功率损耗包括三部分，即A、轴承摩擦损耗和溅油损耗。A)啮合摩擦损耗B)塑性变形损耗C)热损耗（13）轴承合金是以C作为基体，其内含有锑锡或铜锡的硬晶粒。A)青铜B)碳钢C)锡或铅（14）为了限制滑动轴承的温升，必须验算滑动轴承的值。A)pB)vC)pv（15）滚动轴承有两种保持架，其中A常用铜合金、铝合金或塑料经切削加工制成，有较好的定心作用。A)实体保持架B)冲压保持架（16）一般地说，当工作载荷的方向不变时，A有更紧一些的配合。A)转动圈比不动圈B)不动圈比转动圈（17）花键的主要失效形式为B。A)点蚀B)工作面压溃C)胶合D)塑性变形（18）圆柱销与销孔间的配合为B。A)间隙配合B)过盈配合C)过渡配合（19）机械式无级变速器主要是依靠A传动原理实现转速无级地变化。A)摩擦轮B)齿轮啮合C)滚子链三、简答题（本大题共5小题，每题6分，共30分）1.简述螺纹防松的常用形式及其应用场合。答：螺纹防松就是防止螺纹联接件间的相对转动。按防松装置的工作原理不同可分为摩擦防得分评分人4松、机械防松和破坏螺纹副关系防松。摩擦防松是在螺纹副中始终保持摩擦力矩来防止相对转动。这种方法简单方便，主要用于不甚重要的联接和平稳、低速场合。机械防松是利用金属元件直接约束螺纹联接件防止相对转动，防松效果可靠，适用于受冲击、振动的场合和重要的联接；破坏螺纹副关系防松是利用焊接、冲点等将螺纹副转变为非运动副，从而排除相对转动的可能。2.为什么滚子链的链节数一般为偶数？答：若链节数为奇数节，则链接头处需使用过渡链节，这将导致附加弯矩的产生，所以一般情况下都使用偶数节滚子链。3.为什么金属制的软齿面齿轮，配对两轮齿面的硬度差应保持为30～50HBS或更多？答：当小齿轮与大齿轮的齿面具有较大的硬度差（如小齿轮齿面为淬火并磨制，大齿轮齿面为常化或调质），且速度又较高时，较硬的小齿轮齿面对较软的大齿轮齿面会起到显著的冷作硬化效应，从而提高了大齿轮齿面的疲劳极限，大齿轮的接触疲劳许用应力可提高20％。4.为什么相配对的两齿轮的齿数应互为质数？答：这样做可以使各个相啮合齿对磨损均匀，传动平稳，延长齿轮的使用寿命。5.简述径向滑动轴承形成流体动力润滑的过程。答：当轴颈静止时，轴径处于轴承孔的最低位置，并与轴瓦接触。此时，两表面间自然形成一收敛的楔形空间。当轴颈开始顺时针方向转动时，速度较低，带入轴承间隙中的油量较少，这时轴瓦对轴颈摩擦力的方向与轴颈表面圆周速度相反，迫使轴颈在摩擦力的作用下沿孔壁向右爬升。随着转速的增大，轴颈表面的圆周速度增大，带入楔形空间的油量也逐渐增多。这时，右侧楔形油膜产生了一定的动压力，将轴颈向左浮起。当轴颈达到稳定运转时，轴颈便稳定在一定的偏心位置上。四、计算题（本大题共2小题，共20分）1.在图所示的夹紧联接柄承受载荷600NQ，螺栓个数2z，联接柄长度mmL300，轴直径mmdB60，夹紧结合面摩擦系数15.0f，求：1）螺栓所需的预紧力；2）若螺栓用3A钢制作（MPas240），确定联接螺栓的直径。（本小题10分）得分评分人BdRRBd2LQ5解：1）求螺栓所需的预紧力'F设联接柄对轴的压力为R，则BdRfLQ，即NdfLQRB41026015.0300600NRF4410121022'2）确定螺栓直径安全系数07.410)'70000(9002200][72FkSms许用应力MPaSss97.5807.4240][][螺栓直径mmFdc75.1697.58103.14]['3.144所以可选用20M六角头螺栓。2.在一个传动轴上有一对313型向心球轴承，负荷NFr55001，NFa27001，NFr64002，02aF，min/1250rn，运转时有轻微冲击，预期寿命hLh5000，静负荷安全系数2.10S，试分析轴承是否合用。313型向心球轴承参数如下：NC72600，NC567000，取56.01X、79.11Y，6.00X、5.00Y，248.0e，轴承的极限转速)min(/4500lim脂润滑rn。（本小题12分）解：1）计算轴承寿命轻微冲击，取2.1Pf，则0476.056700270001raCF，所以248.0eeFFra49.05500270011，所以取56.01X，79.11Y当量动载荷NFYFXfParP9496)270079.1550056.0(2.1)(11111NFfPrP768064002.122621PP，校验轴承Ⅰ寿命hhPCnLh50005960)949672600(125016670)(16670331112hhLL所以两轴承寿命满足要求。2）静负荷计算当量静负荷1101001465027005.055006.0rarFNFYFXP取NFPr5500101，NFPr6400202安全系数2.13.1055005670001001PCS2.186.864005670002002PCS满足要求。3）校验极限转速97.0,49.05500270092.0,645.794967260021111fFFfPCra则则min/401697.092.0450021limrffn21limffnn，满足要求结论：这对313型轴承合用。五、该错题（本大题共1题，共10分）指出图示轴系结构的主要错误，并指出改正意见。得分评分人71.轴承外圈需要定位；2.此处轴承应更换为与右端轴承相同型号的角接触球轴承，并“面对面安装”；3.此处轴肩可以取消；4.齿轮与轴之间应有键联接；5.齿轮需要轴向定位；6.此处不应为圆角过渡，应开越程槽；7.端盖没有螺钉固定。斜齿轮1234657