机械设计试卷

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山东科技大学20 —20 学年第学期

《机械设计》考试试卷(A卷)

班级姓名学号

一、填空题(每空1分,共20分)

1、一般地讲,设计机械零件大致有以下基本要求避免在寿命期内失效的要

求、结构工艺性要求、经济性要求、质量小的要求和可靠性要求。

2、螺纹的公称直径是指螺纹的__大径_____,强度计算时用螺纹的_小径

______,计算螺纹升角时用___中径_____。

3、在键联接中,普通平键的工作面是__侧面______,楔键的工作面是__上下

两面_______,半圆键的工作面是_____侧面_____。

4、带传动工作时带中产生___拉应力______、弯曲应力

_________、__离心应力________三种应力。最大应力发生在带的紧

边绕上小带轮处。

5、按照承受载荷的不同,轴可分为转轴、心轴和传动轴

三种。自行车前轴属于心轴。

6、制动器在机器中使速度降低以至于停止运转。

7、齿轮传动的设计准则通常是齿面接触疲劳强度准则和

齿根弯曲疲劳强度准则。

二、选择题(每题1分,共10分)

1.在常用的螺纹联接中,自锁性能最好的是__ A______。

A 三角形螺纹

B 梯形螺纹

C 锯齿形螺纹

D 矩形螺纹

2.对于气缸盖螺栓组联接,若汽缸内的气体压力在0 ~ 2Mpa之间循环变化,则螺栓中的应力变化规律为____C______。

A 对称循环

B 脉动循环

C 非对称循环

D 非稳定循环

3.温度升高时润滑油的粘度____A______。

A 随之降低

B 保持不变

C 随之升高

D 不确定

4.两相对滑动的接触表面,依靠吸附膜进行润滑的状态称为___A____。

A 干摩擦

B 边界摩擦

C 混合摩擦

D 液体摩擦

5.零件表面经淬火、渗碳、喷丸、碾压等处理后,其疲劳强度___C_____。

A 降低

B 不变

C 增高

D 不能确定

6.两零件的材料和几何尺寸都不相同,以曲面接触受载时,两者的接触应力值__A___。

A 相等

B 不相等

C 是否相等与材料的性质有关

7.在下列轴毂联接中,定心精度最高的是_D_____。

A 平键联接

B 半圆键联接

C 楔键联接

D 花键联接

8.带传动发生滑动时____A____。

A 首先发生在小带轮上

B 首先发生在大带轮上

C 在大、小轮上同时

发生

9.链条的磨损主要发生在___B____。

A 滚子与套筒的接触面上

B 销轴与套筒的接触面上

C 滚子与链轮齿

的接触面

10.齿轮传动中,将轮齿加工成鼓形齿的目的是__B____。

A 减小动载荷

B 改善载荷沿齿向分布不均匀

C 提高传动精度

三、简答题(每题5分,共20分)

1、影响螺纹联接强度的因素有很多,通常提高螺纹联接强度的措施有哪些

的变化范围。

答:a) 降低螺栓总拉伸载荷F

a

b) 改善螺纹牙间的载荷分布。

c) 减小应力集中。

d) 避免或减小附加应力

2、在机械设备中滑动轴承主要用于哪些地方

答:在某些不能、不便或使用滚动轴承没有优势的场合,即轧钢机、汽轮机、内燃机、铁路机车及车辆、金属切削机床、航空发动机附件、雷达、卫星通讯地面站、天文望远镜以及各种仪表中

3、如果一台机器中的传动机构中有齿轮传动、带传动、链传动,应如何布置

为什么

先是带传动,再就是齿轮传动,最后是链传动。因为带传动能起到过载保护的作用,且传动平稳,无冲击振动,能保证齿轮传动的精度和质量,链传动能承受比较大的载荷,传动多城中产生动载荷,这样能充分发挥各自的优势,提高传动质量,延长使用寿命。

4、蜗轮蜗杆传动中,如何选择蜗杆头数和蜗轮齿数为什么

蜗杆的头数越少,传动比可以越大,但是效率越低,通常有自锁性。为了提高传动效率,,通常是增加蜗杆的头数,但加工困难。因此,综合考虑各种因素,蜗杆的头数通常取1、2、4、6。为了避免用蜗轮滚刀切制蜗轮时产生根切与干涉,理论上应使齿数不小于17。但当齿数小于26时,啮合区要显着减小,将影

响传动的平稳性。只有当齿数大于28时,则可始终保证有两对以上的齿参与啮合。但是,齿数一般不大于80。这是由于当蜗轮直径不变时,齿数越多,模数越小,将使轮齿弯曲强度削弱;当模数不变时,齿数越多,尺寸越大,使相啮合的蜗杆支撑间距加长,这将降低蜗杆的弯曲刚度,容易产生挠曲而影响正常啮合。故蜗杆传动中蜗轮的齿数不宜太少也不宜太大。

四、计算题(50分)

1、分析题:如图所示为二级斜齿圆柱齿轮减速器。已知齿轮1的螺旋方向和轴Ⅲ上的转向,齿轮2的参数m n =3mm ,z 2 =57,2 =140;齿轮3的参数m n =5mm ,z 3 =21。试求:

1、)为使轴Ⅱ所受的轴向力最小,齿轮3应选取的螺旋线方向,并指出齿轮2应选取的螺旋线方向;

2、)用图示标出齿轮2、3所受各分力的方向;;

3、)若使轴Ⅱ上轴承不受轴向力,则齿轮3的螺旋角3应取多大值(15分)

1)、齿轮3的螺旋线方向是右旋

齿轮2的螺旋线方向是右旋。

2)、受力如图所示

3)、若使轴2轴承不受轴向力,

则 32a a F F =

而 333222tan ,tan ββt a t a F F F F ==

所以:3322tan tan ββt t F F =

略去摩擦损失,由转矩平衡条件得223322

d F d F t t = 所以:22223332232323tan cos /cos /tan tan tan ββββββz m z m d d F F n n t t ===

得: 1485.014sin 57

3215sin sin 222333=⨯⨯==οββz m z m n n 2、如图所示,一厚度=12mm 的钢板用4个螺栓固连在厚度1=30mm 的铸铁支架上,

螺栓材料为Q235,[]=95MPa , []=96MPa ,结合面摩擦系数f =,可靠性系数K f =,载

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