华南理工大学期末考试机械设计

《机械设计》试卷第1页共7页诚信应考,考试作弊将带来严重后果！华南理工大学期末考试《机械设计》试卷B注意事项：1.考前请将密封线内各项信息填写清楚；2.所有答案请直接答在试卷上(或答题纸上)；3．考试形式：开（闭）卷；4.本试卷共6大题，满分100分，考试时间120分钟。题号一二三四五六总分得分评卷人一、选择题（共30分、每小题2分）1、链传动作用在轴和轴承上的载荷比带传动要小，这主要是因为（C）。A、链传动只用来传递较小功率B、链速较高，在传递相同功率时圆周力小C、链传动是啮合传动，无需大的张紧力D、链的质量大，离心力大2、直齿圆柱齿轮传动，当齿轮直径不变，而减小模数增加齿数时，则（C）。A、提高了轮齿的弯曲强度B、提高了齿面的接触强度C、降低了轮齿的弯曲强度D、降低了齿面的接触强度3、受中等冲击载荷、支承刚度较差、速度较高的两轴之间宜选用（A）。A．弹性柱销联轴器B．凸缘联轴器C.十字滑块联轴器D．万向联轴器4、带传动工作时，设小带轮为主动轮，则带的最大应力发生在带（C）。A．进入大带轮处B．离开大带轮处C.进入小带轮处D．离开小带轮处5、有一减速器传动装置由带传动、链传动和齿轮传动组成，其安排顺序以方案（A）为好。A．带传动齿轮传动链传动_____________________姓名学号学院专业座位号(密封线内不答题)…………………………………………密………………………………………………封………………………………………线……………………………………《机械设计》试卷第2页共7页B．链传动齿轮传动带传动C．带传动链传动齿轮传动D．链传动带传动齿轮传动6．螺纹联接防松的根本问题在于（C）。A、增加螺纹联接的轴向力B、增加螺纹联接的横向力C、防止螺纹副的相对转动D、增加螺纹联接的刚度7．为联接承受横向工作载荷的两块薄钢板，一般采用的螺纹联接类型应是（A）。A．螺栓联接B.双头螺柱联接C．螺钉联接D.紧定螺钉联接8．齿面硬度HB≤350HBS的闭式钢制齿轮传动中，主要失效形式为（B）。A．齿面磨损B．齿面点蚀C．齿面胶合D.轮齿折断9.不完全液体润滑滑动轴承，验算][pvpv≤是为了防止轴承（B）。A.过度磨损B.过热产生胶合C.产生塑性变形D.发生疲劳点蚀10、对于温度变化不大的短轴，考虑结构简单，轴承部件的轴向固定方式宜采用（A）。A．两端固定B．两端游动C．一端固定一端游动D．A，B，C均可以11、在蜗杆传动设计中，除规定模数标准化外，还规定蜗杆直径d1取标准，其目的是（B）。A．限制加工蜗杆的刀具数量B．限制加工蜗轮的刀具数量并便于刀具的标准化C．为了装配方便D．为了提高加工精度12、工作时承受弯矩并传递转矩的轴称为（B）。A、转动心轴B、转轴C、传动轴D、固定心轴《机械设计》试卷第3页共7页13、普通平键的主要失效是（A）。A．工作面被压溃或键被剪断B．工作面产生胶合破坏C.工作面产生过度磨损D．键被弯曲折断14、带传动产生弹性滑动的原因是由于（D）。A、带不是绝对挠性体B、带与带轮间的摩擦系数偏低C、带绕过带轮时产生离心力D、带的紧边与松边拉力不等15、非液体摩擦滑动轴承正常工作时，其工作面的摩擦状态是（C）。A、完全液体摩擦状态B、干摩擦状态C、边界摩擦或混合摩擦状态D、不确定二、标准件（4题共12分，每小题3分）1、请按GB/T5781-2000标准标注出：公称直径为16mm、长60mm全螺纹六角头螺栓；并按GB/T41-2000的标准标注出与该螺栓配合使用的不经表面处理的普通粗牙六角螺母。螺栓M16×60GB/T5781-2000螺母M16GB/T41-20002、请按GB/T1096-2003标准标注出：宽为18mm、高为11mm、长为100mm圆头普通平键；按GB/T119-2000标准标注出：直径为10mm，长为100mm，直径允差为d4，材料为35号钢，热处理硬度为HRC28～38，不经表面处理的圆柱销。键18×100GB/T1096-2003销10×100GB/T119-20003、根据下面所给出的轴承代号，指出下面轴承相应的类型、尺寸系列、内径、公差等级和游隙组别。（1）6308/C3（2）7214B（3）30213/P46308/C3—表示内径为40mm，03尺寸系列的深沟球轴承，0级公差，3组游隙。7214B—表示内径为70mm，02尺寸系列的角接触球轴承，接触角为40°，0级公差，0组游隙。30213/P4—表示内径为65mm，02尺寸系列的圆锥滚子轴承，4级公差，0组游隙。《机械设计》试卷第4页共7页4、根据下面所给出带、滚子链编号，指出这些零件的公称尺寸。（1）带：A1000GB/T11544-1997（2）链：08A—1—88GB/T1243—2006（注：此链的节距为0.5英寸）（1）A1000GB/T11544-1997：基准长度为1000mm的A型普通V带。（2）08A—1—88GB/T1243—2006：A系列、节距12.7mm、单排、88节的滚子链三、问答题（4题共20分，每小题5分）1、简述静强度设计和疲劳强度设计的不同之处。2、当设计链传动时，选择齿数和节距时应考虑哪些问题？3、闭式蜗杆传动为什么要进行热平衡计算？4、在具有稳定输入、输出功率的机器上，转轴以定速转动，当不考虑外来冲击和载荷波动等作用时，请分别将内部受的是稳态应力或交变应力的零件的编号写入下面相应的分类中。A．机箱箱体的地脚螺栓；B．装有齿轮的旋转轴；C．轴上的齿轮；D．轴上的蜗杆；E．轴上的滚动轴承；F．轴上的平键；G．联轴器上的螺栓；H．轴上的销；I．联轴器；J．离合器；K．输出端的滚子链；L．输入端的V带．（1）受稳态应力的零件是：A、F、G、H、I、J（2）受交变应力的零件是：B、C、D、E、K、L、（3）利用摩擦工作的零件有：A、E、J、G、L四、分析题（8分）图示为由圆锥齿轮和斜齿圆柱齿轮组成的传动系统。已知：Ⅰ轴为输入轴，转向如图所示。（1）在下图中标出各轮转向。（2分）（2）为使2、3两轮的轴向力方向相反，确定并在图中标出3、4两轮的螺旋线方向。（2分）（3）在图中分别标出2、3两轮在啮合点处所受圆周力tF、轴向力aF和径向力rF的方向。（4分）《机械设计》试卷第5页共7页（1）各轴转向如图所示。（2）3轮左旋，4轮右旋。（3）2、3两轮的各分力方向下图所示。Fa3Fr3Ft3Ft2Fr2Fa2五、计算题（2题共20分，每小题10分）1、一压力容器盖螺栓组连接如图所示，已知容器内径D=250mm，内装具有一定压强的液体，沿凸缘圆周均匀分布12个M16（1d＝13.835mm）的普通螺栓，螺栓材料的许用拉应力[]180MPaσ=，螺栓的相对刚度/()0.5bbmccc+=，按紧密性要求，剩余预紧力1F=1.83F，F为螺栓的轴向工作载荷。试计算：该螺栓组连接允许容器内的液体最大压强maxp及每个螺栓连接所需的预紧力0F。1、计算每个螺栓允许的最大总拉力：212[].........................241.320815.............................1dFNσπ=×=分分《机械设计》试卷第6页共7页2、计算容器内液体最大压强212maxmax2.8........................1208157434.....................12.8/4............................1121.82..............................1aFFFFFNDFppMPπ=+=====分分分分3、02...........................................2(208150.57434)17098......................1bbmCFFFCCN=−+=−×=分分2、下图所示为一对角接触球轴承支承的轴系，轴承正安装（面对面），已知两个轴承的径向载荷分别为1RF=2000N，2RF=4000N，轴上作用的轴向外加载荷XF=1000N,轴承内部附加轴向力SF的计算为SF=0.7RF，当轴承的轴向载荷与径向载荷之比ARFF＞e时，X=0.41，Y=0.87，当ARFF≤e，X=1，Y=0，e=0.68，载荷系数fp=1.0，试计算：（1）两个轴承的轴向载荷FA1、FA2；（2）两个轴承的当量动载荷P1、P2。解：（1）1122120.70.720001400............................10.70.740002800...........................1140010002400.........................1SRSRSXSFFNFFNFFF==×===×=+=+=分分分轴承1为压紧端，轴承2为放松端…………………………………1分1222800100018002800AASFNFFN=−===…………………………………….2分《机械设计》试卷第7页共7页(2)111111111222218000.90.68,0.41,0.87..........................12000()20000.410.8718002386...............128000.70.68,0.41,0.87..........................14000ARpRAARFeXYFPfXFYFNFeXYF======+=×+×======分分22222()40000.410.8728004076..............1FRAPfXFYFN=+=×+×=分分六、结构题（10分）下图为斜齿轮、轴、轴承组合结构图。齿轮用油润滑，轴承用脂润滑，指出该结构设计的错误。要求：1．在图中用序号标注设计错误处；2．按序号列出错误，并用文字提出改正建议；3．不必在图中改正。1左、右两边轴承端盖均无调整垫片2左边轴承内圈固定错误，轴肩高过内圈高度3键过长4齿轮轮毂的长度要长过与其配合的轴段的长度1－2mm5套筒高度高过右边轴承内圈的高度6右边轴承端盖与轴要留有间歇7右边轴承端盖与轴间要有密封圈8和右端轴承相配合的轴端作成阶梯轴，便于装拆9两端的轴承要设有挡油环10联轴器没有周向定位。