学信机学院机械设计标准试卷A卷(含答案)..

1上海师范大学标准试卷2004~2005学年第一学期考试日期2005年01月04日科目机械设计（A卷）专业本、专科年级班姓名学号题号一二三四五六七总分我承诺，遵守《上海师范大学考场规则》，诚信考试。签名：________________一、判断题：正确的在（）中写“√”，错误的在（）中写“×”（每题1分,共8分）。1、推力球轴承不能承受径向载荷。()2、锥齿轮的当量齿数一定小于实际齿数。()3、直齿锥齿轮传动中轴向力必定指向大端。()4、变位蜗杆传动中，蜗杆和蜗轮的几何尺寸都发生变化。()5、对于受轴向载荷的紧螺栓联接，螺栓受到的总拉力等于预紧力和工作拉力之和。()6、蜗杆传动中，蜗杆头数越少，传动效率越低。()7、在制造及装配精度不高的情况，采用三支点的轴系比二支点轴系提高刚度效果好。()8、在V带（三角带）传动设计计算中，要求小带轮包角1≥120，是为了保证带传动具有足够的承载能力。()二、选择题：把正确的选项代号填入___上（每题2分,共18分）。1、与齿轮传动相比，________不是蜗杆传动的优点。A.传动平稳，噪声小B.传动比可以很大C.可以自锁D.传动效率高2、在V带（三角带）传动设计中包括下列计算：1）选择带的型号；2）确定带轮基准直径；3）确定中心距，计算带长；4）计算所需的根数；5）确定计算功率；6）验算带在小带轮上的包角；7）计算初拉力；28）计算轴上的压力；设计中的计算顺序为：_______________。A.1，2，3，4，5，6，7，8B.5，1，2，3，4，6，7，8C.5，1，2，3，6，4，7，8D.5，7，1，3，2，6，4，83、滚动轴承寿命计算公式为：LCP()，为寿命指数，对于6205轴承，＝_______________。A.13B.103C.310D.34、滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成，有些滚动轴承中可以缺少其中某一部分或某几部分，但是其中________是不可缺少的。A.内圈B.外圈C.滚动体D.保持架5、采用______________轴承的轴系轴向刚度高。A.圆锥滚子轴承B.角接触球轴承（＝25）C.深沟球轴承D.角接触球轴承（＝15）6、某轴系当要求具有高的支承刚度时，宜采用____________预紧方法。A.角接触球轴承反安装，内圈间加垫片B.一对角接触轴承内圈间和外圈间分别装入长度不等的套筒C.角接触球轴承正安装，外圈间加垫片D.弹簧预紧7、下列锥齿轮传动的传动比计算公式中，__________是不正确的。A.idd21B.izz21C.isinsin21D.icoscos218、锥齿轮传动与圆柱齿轮传动相比，特点是_____________。A.制造容易，安装复杂B.制造、安装都复杂C.工作时噪声小D.齿轮尺寸较小9、在载荷比较平稳，冲击不大，但两轴线具有一定程度的相对偏移量的情况下，通常宜采用下列哪一种联轴器________________。A.刚性B.无弹性元件C.有弹性元件D.安全三、填空题：把答案写在题中的__________上(每题2分,共8分)1、轴按所受载荷的性质分类，自行车的后轴是____________轴；汽车变速箱至后桥的连接轴是____________轴；电动机转子轴是_____________轴。2、螺纹联接防松的根本问题在于___________________________________。3、闭式蜗杆传动进行热平衡计算的条件是____________________________________________________________________。4、带传动中，带中的最大应力发生在____________________处。3四、分析题：简要回答以下问题(本题共14分)1、(本题4分)何谓角接触轴承的“正安装”和“反安装”？试比较一对角接触轴承组合为一个支点时，正安装和反安装轴承组合刚度的大小。2、(本题6分)有一手动提升机构，第一级为直齿圆柱齿轮传动，轮齿的弯曲强度公式为：mKTYYzd≥21123FaSaF。问：1）计算大齿轮z2的模数时，是否只需将公式中T1、z1改为T2、z2？为什么？2）YFa是什么参数？它主要和哪些参数有关？这些参数变化时对YFa有何影响？3、(本题4分)举出常用的蜗杆、蜗轮材料各三种。五、结构题：(本题12分)画出一对面对面成组安装圆锥滚子轴承（或角接触球轴承）的预紧装配图。4六、计算题：(本题共24分)1、(本题6分)设计如图所示齿轮减速传动时，已知输入轴转速n1=200r/min，轮1、2的传动比i1=2，轮2、3的传动比i2=2.5，每天工作8h，每年工作260天，预期寿命8年。求各齿轮的接触应力及弯曲应力的循环次数N。2、(本题6分)530206圆锥滚子轴承的基本额定动载荷Cr＝24800N，极限转速nlim=6000r/min，若承受当量动载荷P＝2200N，预期寿命[Lh]=10000h，此轴承允许的最大工作转速nmax是多少？3、(本题12分)图示一蜗杆轴上正安装一对30208型圆锥滚子轴承，根据蜗杆轴上的受力，求得两支承的径向反力Fr1=2600N，Fr2=2000N，蜗杆转速n1=960r/min，蜗杆的轴向力FA＝1000N，冲击载荷系数fd=1.1，试计算两轴承的当量动载荷。注：30208型轴承的计算系数e=0.38，FFear时，X04.，Y16.，FFear≤时，X=1，Y=0，内部轴向力FFYSr2，Y=1.6。6七、大型题：(本题16分)分析图中斜齿圆柱齿轮传动的小齿轮受力，忽略摩擦损失。已知：小齿轮齿数z1=22，大齿轮齿数z2=90，法向模数mn=2mm，中心距a=120mm，传递功率P=2kW，小齿轮转速n1=320r/min，小齿轮螺旋线方向右旋。求：1）大齿轮螺旋角的大小和方向；2）小齿轮转矩T1；3）小齿轮分度圆直径d1；4）小齿轮受力（用三个分力表示）的大小和方向，并在图上画出。A试卷(答案)一、判断题：正确的在（）中写“＋”，错误的在（）中写“－”(本大题分8小题,每小题1分,共8分)1、T2、F3、T4、F5、F6、T7、F8、T二、选择题：把正确的选项代号填入（）中(本大题分9小题,每小题2分,共18分)1、D2、C3、D4、C5、A6、B7、D78、B9、B三、填空题：把答案写在题中的空格里(本大题分4小题,每小题2分,共8分)1、心轴，传动轴，转轴2、防止螺旋副在受载时发生相对转动3、蜗杆传动达到最高允许温度时，单位时间内的发热量等于或小于同时间内的散热量。4、紧边与小带轮相切四、分析题：简要回答以下问题(本大题共3小题，总计16分)1、(本小题4分)A.正安装：两轴承大口相对，外圈法向线构成“X”形。反安装：两轴承小口相对，外圈法向线构成“O”形。B.反装时，两个压力中心远离，正装时则靠近，因而前者组合时刚度较大。2、(本小题6分)1）当计算z2的模数时，公式中的T1、z1不变，仍用小齿轮的转矩和齿数，而公式中的YFa、YSa及F应该用大齿轮的参数YFa2、YSa2及F2代入。2）YFa是齿形系数，只取决于齿数z和变位系数x，x增大时，YFa减小，z增加时YFa减小。3、(本小题6分)蜗杆：15Cr、20Cr渗碳淬火、40、45、40Cr、40CrNi、42SiMn表面淬火。蜗轮：ZCuSn10P1（10-1锡青铜），ZCuSn5Pb5Zn5（5-5-5锡青铜），ZCuAl9Mn2（9-2铝青铜）、HT150、HT200。五、结构题：(本大题12分)8六、计算题：计算下列各题(本大题共3小题，总计22分)1、(本小题6分)接触应力与弯曲应力的循环次数相同。Lhh8260816640NnjL11860602001166402010h.次8811h22100.22100.22260iNjLnN次NnjLNi332287601010254010h...次2、(本小题6分)LnCPLhh16670()≥nLCP≤1667016670100002480022005354r103h/()()min/考虑极限转速，nnlim，故轴承允许的最高转速nmax/min≤5354r3、(本小题10分)FFYS1r1N226002168125..9FFYS2r22625NFFFS2AS162510001625NFFFa1S2A1625NFFa2S2625NFFea1r1162526000625038..，X104.，Y116.PfXFYF111110426001616254004Ndr1a1().(..)FFea2r262520000313038..，X21，Y20PfF21120002200Ndr2.七、大型题：计算下列各题(本大题16分)齿轮螺旋角arccos()arccos().mzzan12222290212021039521222小齿轮分度圆直径dmz1122221039547143nmmcoscos..小齿轮转矩TPn161695510955102320596875...Nmm切向力FTdtN2259687547143253211..轴向力FFat=974Ntantan.2532210395径向力FFrtn=987.4Ntan/costan/cos.25322021039510