内蒙古工业大学机械设计期末考试试卷

机械设计试卷2005第1页共2页内蒙古工业大学2010—2011学年第一学期《机械设计》期末考试试卷(A)试题(课程代码：010105040)学号：姓名：阅卷教师：成绩：一、填空题（共20分，每小题2分）：1．非液体摩擦滑动轴承验算比压是为了避免边界润滑油膜破坏，验算pv值是为了防止轴承温升过高。2．与滚动轴承相比较，下述各点中，A不能作为滑动轴承的优点。A径向尺寸小B间隙小，旋转精度高C运转平稳，噪声低D可用于高速情况下3．矩形螺纹和梯形螺纹主要用于传动，而三角形（普通）螺纹主要用于联接。4．影响链传动运动不均性的主要参数除了节距、转速外，还有齿数。5．在轴的设计计算中，轴的最小直径是按A初步确定的。A扭转强度B弯扭合成强度C抗弯强度D拉伸强度6．高速重载齿轮传动，当润滑不良时，最可能出现的失效形式是A。A齿面胶合B齿面疲劳点蚀C齿面磨损D轮齿疲劳折断7．一对正确啮合的标准渐开线齿轮作减速传动时，如两轮的材料、热处理及齿面硬度均相同，则齿面的接触应力C。AσH1＜σH2BσH1＞σH2CσH1=σH2DσH1＞σH2＞[σH]8．在蜗杆传动设计中，蜗杆头数z1选多一些，则D。A有利于蜗杆加工B有利于提高蜗杆刚度C有利于提高传动的承载能力D有利于提高传动效率9．普通平键联接强度校核的内容主要是A。A校核键侧面的挤压强度B校核键的剪切强度CA、B二者均需校核D校核磨损10．在载荷具有冲击、振动，且轴的转速较高，刚度较小时，一般选用C。A刚性固定式联轴器B十字滑块联轴器C弹性联轴器D安全联轴器二、简要回答题（共24分，每小题6分）1．齿轮在什么情况下会发生胶合失效，采取哪些措施可以提高齿面抗胶合能力？2．公式3FSaFa2212RR1YY1uz)5.01(KT4m用于什么齿轮传动的什么强度计算？公式中各个参数的涵义是什么（各个参数指代什么）？3．链传动的许用功率曲线是在哪些试验条件下得到的，在实际应用中要进行哪些修正？4．何种联轴器可以补偿y方向的位移，使用中有何限制？为什么？1．答：齿轮在齿面间压力大，润滑效果差，瞬时温度过高时，易发生胶合失效。采取加强润滑措施，采用抗胶合能力强的润滑油，在润滑油中加入极压添加剂，均可防止或减轻齿面胶合。2．答：此公式用于锥齿轮齿根弯曲疲劳强度设计。其中K－载荷系数；T1－传递转矩；Z1－小齿轮齿数；u－大、小齿轮齿数比；－R锥齿轮传动的齿宽系数；FaY齿形系数；SaY应力校正系数；][F弯曲疲劳强度许用值。3．答：标准实验条件：1)两链轮安装在水平轴上并共面；2）z1＝19，链长100Lp＝节；3）载荷平稳；4）按推荐方式润滑；5）连续15000h满负荷运转；6）相对伸长量不超过3％。在实际应用中，在功率曲线上查得Po应乘以修正系数：小齿轮齿数系数zK，链长系数LK，多排链系数pK，工作情况系数AK。4．答：十字滑块联轴器可以补偿y方向位移。但选用时其工作转速不得大于规定值。因为两轴间有相对位移的情况下工作时，中间盘就会产生很大的离心力，从而增大动载荷及磨损。三、如图所示为一方形盖板用4个螺栓与箱体联接，盖板中心O点的吊环受拉力N20000Q，尺寸如图所示，螺栓材料的许用应力MPa180。设螺栓残余预紧力FF6.01，F为螺栓所受的轴向工作载荷。试求螺栓所受的总拉力2F，并计算确定所需螺栓直径？（13分）解：此螺栓的受力是属于既受预紧力1F作用，又受轴向工作载荷F作用的情况。由已知条件可求出螺栓的总拉力：FFFFFF6.16.012（3分）而轴向工作载荷F：N50004200004QFN800050006.16.12FF(4分)mm557.818080003.14][3.1421Fd（4分）由GB196－81可得，选M12的螺栓（mmd557.8106.101）（2分）附：螺栓GB196－81有关数据M101d＝8.376mmM121d＝10.106mmM161d＝13.835mm机械设计试卷2005第2页共2页四、如图所示为两级斜齿圆柱齿轮减速器，各轮齿数、主动齿轮1的转向示于图中。已知齿轮3的模数mm5.2nm，压力角20n，螺旋角15，忽略摩擦损失。试求：（15分）(1)空载时，用手拨动传动系统检查齿轮啮合情况，应拨动哪根轴?为什么？(2)设齿轮1的螺旋线方向为右旋，若希望齿轮2与齿轮3各自所受的轴向力方向相反，则齿轮2、3、4应具有的螺旋线方向(在图中画出)？(3)齿轮3所受的三个分力tF、rF、aF的大小和方向？（须计算具体的数值，并画图示出方向）。五、下图所示的轴系结构有多处错误，请指出错误位置，并说明其错误原因。（12分）(注：图中倒角和圆角忽略不计)六、某设备中的一转轴，两端用30207E型轴承支承。轴的工作转速n＝1450转／分，常温下工作，载荷系数5.1Pf，轴所受轴向载荷N3000AF；轴承径向载荷N30001R，N60002R，预期寿命1500hL小时。试校核该轴承是否满足寿命要求？（16分）解：（1）求S：N9382.330002.311RS；N18752.360002.322RS（3分）（2）求AN487530001875N9382111AFSASAN48751AN20623000938N18751222－－－AFSASAN18752A（5分）（3）求Pr37.0625.13000487511eRAN13500)48756.130004.0(5.1)(111YAXRfPPr37.03125.06000187522eRAN900060005.122RfPPr（5分）（4）求hLh997135001515001450601060103/106161rtrhPfCnL不符合要求h385290001515001450601060103/106262rtrhPfCnL符合要求（3分）附：30207E型轴承的有关参数如下：Cr＝51500N，37.0e派生力2.3RS当A/R＜e时，1X，0Y当A/R＞e时，4.0X，6.1Y解：（1）应用手拨动联结电机的小齿轮轴。因忽略摩擦，各轴传递功率相同，而此轴转速最高，转矩最小，拨动省力。（4分）（2）各个齿轮旋向和所受轴向力方向见图（5分）（3）齿轮3所受的力方向见图。忽略摩擦，则各轴传递功率相等。齿轮3转速min/r465930402012123＝nzznnⅡ轴上转矩为：mmN4.22591)465/1.11055.9(1055.9T662nPN7.903)]205.2/(4.225912[/2223dTFtN329207.9030n33tgtgFFtrN242157.90303tgtgFFta（6分）解：（1）齿轮键槽应开通，否则无法安装；（2）套环结构不对，轴承外圈轴向无法定位；（3）轴承端盖缺少调整垫圈；（4）缺少密封；（5）键槽离轴端太近；（6）圆锥滚子轴承不宜用轴用弹性挡圈轴向定位；（7）此处不能用轴肩，应用轴套，否则轴承无法安装；（8）轴端用圆螺母缺少止动垫圈，键槽开的不对。（每指出一处错误得1.5分）