广东工业大学机械设计期末考试试题及答案

1广东工业大学考试试卷(A)课程名称:机械设计基础考试时间:第21周星期二(05年1月18日)班级:学号:姓名:题号一二三四五六七八九十总分得分评分人一、填空题（共20分每空1分）1.某轴的截面受非对称循环变应力作用，已知其最大应力max=200MPa，最小应力min=100MPa，则其平均应力m=150MPa，应力幅a=50MPa，应力循环特性r=0.5。2.紧联接螺栓按拉伸强度计算时,考虑到拉伸和扭转的复合作用,应将拉伸载荷增大至原来___1.3___倍。3.普通平键的截面尺寸bh是按轴径从标准中查取。4.V带传动由于有弹性滑动的影响，所以不可能有恒定的传动比。5.带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动中，传动平稳性最好的是蜗杆传动，附加动载荷最大的是链传动。6.带传动工作时，带中的最大应力发生在紧边进入小轮处。7.链节数一般应取偶数，链轮齿数应取奇数。8.一对直齿圆柱齿轮传动，其轮齿弯曲疲劳强度，主要取决于模数。9.在齿轮弯曲强度计算中，对于标准直齿圆柱齿轮，齿形系数（YF）仅决定于齿数。10.高速重载齿轮传动中，当散热条件不良时,齿轮的主要失效形式是胶合。_________________________姓名______________________学号______________________班级211.在蜗杆传动中，失效主要发生在蜗杆和蜗轮中的蜗轮上。12.蜗杆传动除了作强度计算外，还须作热平衡计算13.非液体润滑的滑动轴承，其直径增加一倍、宽径比B/d不变，载荷不变，则轴承的平均压强变为原来的1/4倍。14.对于某一个轴承来说，正常的实际使用中，未达到额定寿命而提前发生疲劳点蚀的概率是10%。15.按轴所受的载荷性质的不同，汽车变速箱至后桥的连接轴是传动轴；车床主轴是转轴。二、简答题（共20分每题4分）1.螺栓联接（包括普通螺栓联接和铰制孔用螺栓联接）、双头螺柱联接和螺钉联接各自适用什么场合？答：普通螺栓联接：被联接件较薄，以承受轴向载荷为主；铰制孔用螺栓联接：被联接件较薄，以承受横向载荷为主；螺钉联接：一被联接件较厚，不需经常拆卸；双头螺柱联接：一被联接件较厚，可经常拆卸；2有一由V带传动、链传动和齿轮传动组成的减速传动装置，试合理确定其传动布置顺序，并简要说明其原因。答：布置顺序：V带传动——齿轮传动——链传动。V带传动在最高速级，过载时保护电机；齿轮传动在中间级过渡；链传动在最低速级，惯性力较小。3简述开式齿轮传动的设计准则。答：按轮齿弯曲疲劳强度设计，将模数放大20-30%考虑磨损对齿厚的影响。4.在什么情况下宜采用蜗杆传动？大功率连续传动为什么很少采用蜗杆传3动？答：大传动比要求，蜗杆传动效率较低，大功率连续传动功率损失过大。5.轴的强度计算公式W22ca)T(M(中，系数的名称是什么？为什么要引入该系数？答：系数是弯扭循环特性折合系数，考虑弯曲应力和扭转应力的循环特性不同的影响。三、分析计算题（共50分）1.（本题10分）图示紧螺栓组联接，采用二个M16的普通螺栓（小径d1=13.84mm），联接所受的横向载荷F=4500N，被联接件接合面的摩擦系数f=0.15，联接可靠性系数Ks=1.2，螺栓材料的许用拉应力[]=120MPa，描述螺栓杆工作前后的受力状况，并校核该联接是否安全。解:螺栓杆工作前后均受拉力,设拉力为F0由强度条件:NdF138803.1412084.133.142210因:所以,该联接安全][43.1210dF540045002.1832813380215.020FKFzfiS42．（本题20分）图中所示斜齿圆柱齿轮传动—蜗杆传动组成的传动装置。动力由I轴输入，蜗轮4为右旋齿。试求：（1）为使蜗轮4按图中n4方向转动，确定斜齿轮1的转动方向；（2）为使中间轴Ⅱ所受的轴向力能抵消一部分，确定斜齿轮1和斜齿轮2的轮齿旋向；（3）在图1上画出齿轮1和蜗轮4所受的各分力方向（垂直纸面向外的力画⊙、向内的力画）（4）如果轴I传递的功率是7.5KW，轴I的转速n1为750r/min，齿轮1的分度圆直径为40mm，计算齿轮1的圆周力Ft1。解：（1）、（2）、（3）如图（4）T1=9550000P1/n1=9550000×7.5/750=95500N·mmNdTFt4775409550022111Ft4Fa1Ft1Fr1Fr4Fa453.（本题20分）一对正装角接触球轴承7208AC轴承，两轴承所承受的径向载荷分别为Fr1＝2000N和Fr2＝1600N，外加的轴向载荷Fa为400N，轴的转速n为1500r/min，载荷系数fp＝1.4。已知Fd＝0.68Fr，e＝0.68。当Fa/Fre时，X＝0.41，Y＝0.87；Fa/Fr=e时，X＝1，Y＝0；C＝16.94KN。求（1）画图对轴系的载荷进行分析，并标出计算过程中的出现的各力；（2）轴承1和轴承2的轴向载荷Fa1和Fa2；（3）轴承1和轴承2的当量动载荷P1和P2；（4）求轴承寿命(以小时为寿命单位)。答：（1）Fd1=0.68Fr1=1360NFd2=0.68Fr2=1088NFd2+FaFd1左端轴承被压紧，右端轴承被放松，（2）Fa1=Fd2+Fa=1488NFa2=Fd2=1088N（3）Fa1/Fr1=0.744eX1=0.41Y1=0.87Fa2/Fr2=0.68=eX2=1Y2=0（4）P1=X1Fr1+Y1Fa1=2114.56NP2=X2Fr2+Y2Fa2=1600NP1P216PC6010Lnh=57126h6四．结构改错题（共10分）一对圆锥滚子轴承支承的轴系，齿轮油润滑，轴承脂润滑，轴端装有联轴器。试指出并改正图中的结构错误（最少10处）。①键槽位置错②静动件接触③多余键槽④套筒太高⑤轴应比轮毂短⑥轴向定位不确定⑦轴太长⑧静动件接触⑨无调整垫片⑩轴承安装反了11应有挡油环①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩11