华侨大学2010级机械设计试卷[A]-含答案

华侨大学机械设计试卷(A)标准答卷院别机电及自动化学院专业考试日期年月日姓名学号一、是非题：正确的在（）中写“√”，错误的在（）中写“×”(本大题分10小题,每小题1.5分,共15分)1、一个双线螺纹副,螺距为4mm,则螺杆相对螺母转过一圈时,它们沿轴向相对移动的距离应为4mm。(×)2、当带传动的载荷稳定不变时，其弹性滑动等于零。(×)3、角接触球轴承的接触角α值越大，表示其承受轴向力的能力越大。(√)4、蜗杆分度圆直径d1=mz1。(×)5、联轴器和离合器主要用来联接两轴。用离合器时要经拆卸才能把两轴分开，用联轴器时则无需拆卸就能使两轴分离或接合。(×)6、用合金钢材料代替普通钢材的轴，有利于提高轴的刚度。(×)7、圆柱螺旋弹簧在受拉或受压时，弹簧丝横截面的外侧受剪切应力最大。(×)8、普通平键分为圆头（A型）、平头（B型）、单圆头（C型），其中A、C型可承受轴向力，B型不能承受轴向力。(×)9、与直齿轮传动相比，由于斜齿轮传动的重合度增大，而使传动更趋平稳。(√)10、滑动轴承设计中选用较大的宽径比B/d和较小的相对间隙ψ可以提高承载能力。(√)二、选择题(本大题分10小题,每小题2分,共20分)1、如图，B为轴上零件宽度，L为相配的轴段长度，一般情况下，为了轴向固定应使__C___。A.BLB.B=LC.BLD.B与L之间无要求2、带传动的中心距过大时,会导致D。A.带的寿命缩短B.带的弹性滑动加剧C.带的工作噪声增大D.带在工作时出现颤动3、直齿锥齿轮的标准模数是_______A_______。1A.大端模数B.小端模数C.平均模数D.求出平均模数后圆整所得的模数4、在下列四种轴承中，_____B_____必须成对使用。A.深沟球轴承B.圆锥滚子轴承C.推力球轴承D.短圆柱滚子轴承5、螺纹联接防松的根本问题在于D。A.增加螺纹联接的刚度B.增加螺纹联接的轴向力C.增加螺纹联接的横向力D.防止螺纹副的相对转动6、一般参数的开式齿轮传动，其主要失效形式是B。A.齿面点蚀B.齿面磨料磨损C.齿面胶合D.齿面塑性变形7、为了提高蜗杆传动的啮合效率1η，在良好润滑的条件下，可采用B。A.单头蜗杆B.多头蜗杆C.较高的转速1nD.大直径系数蜗杆8、某零件的极限应力图如图所示，M为零件的工作应力点，若零件加载过程中，保持平均应力为常数，则该零件的极限应力点应为A。A.M1B.M2C.M3D.M49、在滑动轴承材料中，B通常只用作双金属轴瓦的表面材料。A.铸铁B.巴氏合金C.铸造锡磷青铜D.铸造黄铜10、平键的横截面是矩形，工作中平键的B是工作面，彼此之间为配合关系。A.上、下表面与轴和轮毂的键槽底面B.侧面与轴和轮毂的键槽侧面C.所有表面与轴和轮毂的键槽表面三、填空题：把答案写在题中的空格里(本大题分6小题10空,每空2分,共20分)1、传动带工作时=maxσcbσσσ++11；它发生在带的紧边绕进小轮处处。2、滚动轴承轴系支点轴向固定的结构型式有：（1）双支点各单向固定；（2）一支点双向固定，另一端支点游动；（3）两端游动支承。3、如图所示，已知轴承1和轴承2的派生轴向力分别为FSl＝600N，FS2＝1400N，外部轴向力FA＝900N，则轴承1和轴承2所受总轴向力分别为Fal＝600N，Fa2＝1500N。24、圆柱齿轮传动中，当齿轮材料、齿宽和齿数相同时，__模数m__越大，弯曲强度越高。5、蜗杆传动的滑动速度越大，所选润滑油的粘度值应越小。6、图中板A用4个铰制孔用螺栓固定在板B上，受力为F，其中螺栓___3___受力最大。四、分析题：(本题共10分)如图所示为一两级斜齿圆柱齿轮减速器，主动轮为1轮，已知：轮1的螺旋线方向及III轴的转向，如图所示，求：1）使II轴轴承所受轴向力最小时，各齿轮的螺旋线方向。2）齿轮2、3所受切向力Ft、径向力Fr、轴向力Fa的方向。五、计算题：计算下列各题3(本大题共2小题，总计20分)1、(本小题10分)有一机床主轴变速箱的一个中间齿轮轴，已知轴的转速min/190rn=，传递功率1.2kW，轴的材料采用45钢，许用扭转剪应力MPa30][=τ，试估算轴所必须的最小直径。（注：轴的抗扭截面系数312.0dWT=）解：根据轴的扭转强度条件：[]ττ≤=TTWT而nPT61055.9×=；且由已知条件：312.0dWT=可得轴的直径：[]mmnPdT58.21190302.02.11055.92.01055.93636=××××=⋅×≥τ2、(本小题10分)已知单根普通V带能传递的最大功率P＝6kW，主动带轮基准直径d1＝100mm，转速为n1＝1460r/min，主动带轮上的包角α1＝150º，带与带轮之间的当量摩擦系数fv＝0.51。此时带的紧边拉力F1，松边拉力F2，预紧力F0及最大有效圆周力Fe（不考虑离心力）。解：因为12/10006,eePFvFFF===−其中11/(601000)3.141001460/(601000)7.64/vdnmsπ=×=×××=根据欧拉公式0.5115018012/3.8vfFFeeπα××===联立求解可得121065.8,280.5FNFN==又因为1202FFF+=，所以0673.2FN=121065.8280.5785.3eFFFN=−=−=六、结构题：(本题共15分，答对1个问题1.5分，找出并答对10个以上错误的即为满分)请分析出图中轴系结构中的错误，并在轴心线下侧画出其正确结构图。4要求：(1)指出图中的错误结构，并标出序号；(2)在草稿纸上按序号顺序说明错误原因，简单指出改进措施；(3)在下图的对称轴心线下侧对称画出正确的结构图。(1)该轴系结构为两端固定，但应将两轴承由图示的反安装型式改为正安装，否则轴向力无法传到机座上；(2)左轴端的轴用弹性挡圈多余，应去掉；(3)无法调整轴承间隙，端盖与机座间应加调整垫片；(4)左轴端不应顶住端盖；(5)联轴器不应与端盖接触；(6)右端盖不应与轴接触，孔径应大于轴径，即有间隙。(7）套筒与轴承配合面必须低于轴承内圈高度，不允许同时顶住轴承的内、外圈；(8）齿轮的轴向固定不可靠(过定位)，应将轴段的长度名义尺寸减小2～3mm；(9)联轴器轴向位置不确定，应在左侧增加轴肩定位；(10)轴上两处键槽不在同一母线上；(11)联轴器上的键槽未开通，深度不符标准；(12)箱体外端面的加工面与非加工面末分开。(13)轴环与轴承配合面过高，轴承无法拆下(14)齿轮处键过长，为错误结构；(15)右轴承装拆路线过长，应在轴承右侧设计轴肩，减小直径；(16)右端盖末考虑密封圈封严结构。5