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1、得分、简答题 （本大题共4小题，总计26分）考试科目机械设计 考试时间:120分钟试卷总分100分题号-二三四五总分得分评卷 教师1、齿轮强度计算中，有哪两种强度计算理论？分别针对哪些失效？若齿轮传动为闭式软齿面传动， 其设计准则是什么？ （6分）齿面的接触疲劳强度和齿根的弯曲疲劳强度的计算，齿面的接触疲劳强度针对于齿面的疲劳点蚀失效 和齿根的弯曲疲劳强度针对于齿根的疲劳折断。齿轮传动为闭式软齿面传动，其设计准则是按齿面的接触疲劳强度设计，校核齿根的弯曲疲劳强度。2、连接螺纹能满足自锁条件，为什么还要考虑防松？根据防松原理，防松分哪几类？ （8分）因为在冲击、振动、变载以及温度变化大时，螺纹副
2、间和支承面间的摩擦力可能在瞬间减小或消 失，不再满足自锁条件。这种情况多次重复，就会使联接松动，导致机器不能正常工作或发生严重事 故。因此，在设计螺纹联接时，必须考虑防松。根据防松原理，防松类型分为摩擦防松，机械防松， 破坏螺纹副关系防松。3、联轴器和离合器的功用是什么？二者的区别是什么？ （6分）联轴器和离合器的功用是联接两轴使之一同回转并传递转矩。二者区别是：用联轴器联接的两轴在工 作中不能分离，只有在停机后拆卸零件才能分离两轴，而用离合器可以在机器运转过程中随时分离或 接合两轴。4、链传动产生动载荷的原因是什么？为减小动载荷应如何选取小链轮的齿数和链条节距？ （6分）1、琏前进逋度变化捡
3、x=冲不稳定-I入 链上下垂直遠度变化说爲=土牛奸- cos 0横向掠动，共振原因使琏产生动载荷久瞬时啮合的相对穗度弓I起冲击、动载荷 纸 由于琏条松弛，起动，制动，反转,突黙超戟卸载出现冲击、动鼓荷-小链轮的齿数不宜过小和链条节距不宜过大。得分本大题共12小题，总计24分）、选择题（在每题若干个选项中选出正确的选项填在横线上。1、当两个被联接件之一太厚，不易制成通孔且需要经常拆卸时，往往采 BA.螺栓联接B.双头螺柱联接C.螺钉联接2、滚动轴承中，为防止轴承发生疲劳点蚀，应进行A.疲劳寿命计算 B.静强度计算 C.极限转速验算3、 阿基米德蜗杆的A 参数为标准值。A.4、A.5、轴面 B.
4、端面 C. 法面一对相啮合的圆柱齿轮的ZVZ2 ,bb2，其齿面接触应力的大小为 一AH1=H2B H1H2C. H1eeF r 2YXYXY0.40100.41.5（14 分）解:12：求内部派生轴向力S1、S2的大小方向 F 6000S = r1 = 2000 N1 2Y 2 x 1.5S =仝=16500 = 5500 N2 2Y 2 x 1.5方向如图所示。2）3）4）S + F = 5000N e = 0.40,得：X1 = 0.4，Y1 =1.5P, = fd (X, F, + Y, F,) = 0.4X6000 + 1.5X2500 = 6150 N 11 r1 1 a1据：F
5、J F2 = 5500/16500 = 0.33 Ve,得：X2 = 1，Y = 0a2 r222P2 = fd (X2 Fr2 + Y2 Fa2) = 16500 NP2P,，用P2计算轴承寿命。 计算轴承寿命106 ( C 丫60n IP 丿L10 h106X60 x 500(978001016500丿I 3=12562h3：轴承类型代号，圆锥滚子轴承；02:尺寸系列代号（0：宽度系列代号，2：直径系列代号）; 内径系列代号，内径为60mm；公差等级为0级。1）2、牵曳钩用2个M10（d=8.376mm）的普通螺栓固定于机体上，如图所示。已知接合面间摩擦系数f=0.15，可靠性系数Kf=1
6、.2，螺栓材料强度级别为6.6级，屈服极限孑360MPa，安全系数S=3。试计 算该螺栓组连接允许的最大牵引力R max=?（6分）max许用应力:360/3=120MPa预紧力为 由公式d片4*nb 求出预紧力：F=5083.7N最大牵引力与预紧力关系公式为fF zm KfR最大牵引力为R=1271N得分五、改错题（本题10分）试分析如图所示轴系结构中的错误，并加以改正。（指出错误之处，并编上号，简述其错误原因，并 改正之。）（至少改正5处）指出错误之处，并编上号，简述其错误原因（略） 改正为：2011年机械设计试题及答案一、填空题及选择填空题（27分，每空1分）1. 当动压润滑条件不具备，
7、且边界膜遭破坏时，就会出和同时存在的现象，这种摩擦状态称为。2. 一公称直径为d=16mm的螺纹副，螺纹头数n=2，螺距p=4mm,螺 纹中径d2=D2=14mm,牙侧角卩=15，螺纹副材料的当量摩擦系数f =0.080.10,经计算该螺纹副自锁性要求。a.满足b.不满足3.导向平键连接的主要失效形式，设计时通过限制来进行耐磨性计算；半圆键的缺点是，所以主要适用于轴端。4作为标准普通V带工作面的两侧面夹角为申=40，相应的V带轮 轮槽的两侧面夹角则。a.大于40 b.小于40 c.等于40o5. 传动带所能传递的最大有效圆周力F 与max等因素有关，它们的值越大，F 就越大。max当传递的外载
8、荷超过 时，带在带轮上发生打滑现象；而且在传动比大于1 的情况下打滑总是先从小带轮上开始的，其原因 。6. 齿轮传动的五种主要失效形式中，最严重、必须避免的失效形式是;软齿面闭式齿轮传动最主要的失效形式;高速重载齿轮传动易发;轮齿的塑性变形常发生在齿面材料较软、低速重载、频繁起动的传动中。7. 下列齿轮参数中，对齿形系数Yf没有影响的 。a. 齿数 b. 变位系数 c. 齿顶高系数 d. 压力角 e. 模数8. 按国家标准GB/292-93规定，型号7212 C/DB轴承的类型为，宽度类型为，精度等级为，公称接触角a = 。9. 对于转动的滚动轴承，其主要失效形式是；对于不转动、低速或摆动的轴
9、承，主要失效形式是； 对于高速轴承，是其主要失效形式。10. 滑动轴承一般由轴颈、轴瓦、轴承座三者组成，其失效形式主要是，主要发生在上。二、问答题（24分，每小题4 分）1. 齿向载荷分布系数Kp的物理意义是什么？改善齿向载荷分布不均匀状况的措施有哪些？2. 试述齿轮传动的设计准则。3. 按在支撑轴上零件传递运动和动力时受到的载荷类型的不同，轴分为那几种类型？并分别举例说 明。4. 给出滚动轴承的当量静载荷P0的定义。 5同滚动轴承相比，液体摩擦滑动轴承有哪些特点？ 6在一些基本假设条件下，流体形成动压的必要条件是什么？三、分析计算题（29分，第一小题19分，第二小题10分）1.一重物匀速升降装置采用如图a所示的电机+圆柱蜗杆传动系统，已知蜗杆传动的模数m =8mm， 蜗杆头数及分度圆直径分别为Z=1、d=80mm,蜗轮齿数z2=50,卷筒直径D=250mm。重物匀速升 降的速度v=40m/min,最大载重量W为4kN,工况系数KA按1.0计，试分析、计算提升重物时的 下列问题：1）该装置以40m/min的速度匀速升起重物1m时，蜗杆应转多少转？并在图
