07年期末试卷B答案(机械设计)

上海电机学院200_7_–200_8_学年第_1_学期《＿机械设计＿＿》课程期末考试试卷 B 2008.12
开课学院：机械学院，专业：机械类各专业考试形式：闭卷，所需时间 120 分钟考生姓名：学号：班级任课教师
一、选择题(每一个空格只能选一个答案,每空2分，本题共30分)
1．滚动轴承内圈与轴颈的配合以及外圈与座孔的配合 C 。

A）、全部采用基轴制 B）、前者采用基轴制，后者采用基孔制
C）、前者采用基孔制，后者采用基轴制 D）、全部采用基孔制
2. 蜗杆传动的总效率,主要取决于( B )时的效率。

A）、轴承摩擦损耗 B）、啮合摩擦损耗
C）、加装风扇损耗 D）、溅油损耗。

3. 自行车前车轮的轴属于 C
A)、转轴； B) 、转动心轴； C)、固定心轴。

4.链条的节数宜采用 B 。

A）、奇数B）、偶数C）、5的倍数D）、10的倍数
5. 不完全液体摩擦滑动轴承，验算pv<[pv]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
6．设计键联接时键的截面尺寸通常根据 D 按标准选择。

A）、所传递转矩的大小 B）、所传递功率的大小
C）、轮毂的长度 D）、轴的直径
7．若一对滚动轴承的基本额定寿命为537000转，则该轴承所受的当量动载荷A 基本额定动载荷。

A）、大于 B）、等于 C）、小于
8．一对相互啮合的齿轮传动，小齿轮材料为Cr
40，大齿轮材料为45号钢，啮合处的接触应力 A 。

A ）、21H H σσ=
B ）、21H H σσ<
C ）、21H H σσ>
D ）、不确定
9．增大轴在剖面过渡处的圆角半径，其优点是 C
A)、使零件的轴向定位比较可靠； B)、使轴的加工比较方便；
C)、降低应力集中，提高轴的疲劳强度。

10．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
11．为了保证轴承内圈与轴肩端面的良好接触，轴承的圆角半径r 与轴肩处的圆角半径r 1应有 B 。

A ）、r=r 1 B)、 r>r 1 C)、 r<r 1
12．锥齿轮弯曲强度计算中的齿形系数Fa y ，应按 C 查取。

A ）齿数Z
B ）δ
3
cos
Z
C ）δ
cos Z
D ）δ
cos 2
Z
13．高速重载齿轮传动，当润滑不良时最可能出现的失效形式是 A 。

A ）、 齿面胶合
B ）、 塑性变形
C ）、点蚀
D ）、轮齿折断 14._D____是只能承受径向载荷的轴承。

A ）深沟球轴承
B ）圆锥滚子轴承
C ）角接触球轴承
D ）圆柱滚子轴承 15. 在同一轴段上,若采用两个半圆键时,一般设在( A )的位置上。

A ）、 同一母线
B ）、 相隔90°
C ）、 相隔120°
D ）、相隔180°
二、填空题（10分）
1．在设计V 带传动时，V 带的型号是根据 V 带传递的功率和小带轮的转速 选取的。

2．说明滚动轴承6313/P5的含义：
轴承类型 深沟球轴承 ，公差等级 P5 。

内径尺寸 65 ，尺寸系列 03 。

游隙 0级 。

3．闭式硬齿面齿轮传动，一般应按 齿根弯曲疲劳 强度进行设计，然后校核 齿面接触疲劳 强度。

4.在轴的初步计算中，轴的直径是按 扭转强度条件 确定的。

5.带、链、齿轮组成的多级减速传动中，链传动应放在低速级。

三、简答题（10分）
1．带传动中，在什么情况下需采用张紧轮？张紧轮布置在什么位置较为合理？（4分）
答：当中心距不能调节时，可采用张紧轮将带张紧。

（2分）
张紧轮一般应放在松边内侧，使带只受单向弯曲。

同时张紧轮还应尽量靠近大轮，以免过分影响带在小轮上的包角。

（2分）
2．不完全液体润滑轴承设计包括哪些主要内容？（6分）
答：1）决定轴承的结构型式；2）选择轴瓦；3）轴承衬的材料；4）决定轴承结构参数；5）选择润滑剂和润滑方法；6）计算轴承工作能力。

四、受力分析题（共10分）
如图所示，已知输出轴上的锥齿轮
Z的转向4n，为了使中间轴Ⅱ上的轴向力能抵
4
消一部分，试求：
（1）在图上标出各轮的转向。

（2）判断蜗杆传动的螺旋角方向（蜗杆、蜗轮）
（3）蜗杆、蜗轮所受各力方向以及锥齿轮
Z所受轴向力方向。

（要求标在图上或
3
另画图表示）
解：
垂直对称轴线相平行的载荷F 作用。

如图所示，采用铰制孔连接，求受力最大的螺栓所受的横向剪力？
解：
（1）利用力的平移定理，将力向接合面的形心简化，可见螺栓组受的力为： 向下的滑移载荷F ：60F kN =
绕螺栓组形心旋转的转矩T ：25015000T F kN m m =⨯=⋅ 如图所示 （2分） （3）由于滑移载荷F 的作用，每个螺栓所受的力为：
123456106
F F F F F F F kN ======
= (2分)
（4）由于转矩T 的作用，每个螺栓所受的力为：
m
a x m a x
m
a
x 12345
6
62
2
m
a x
m a
x
1
1500020666125T T T T T T i
i T r T r T
F F F F F F F kN
r r
r =⋅⋅========
=
=
=⨯∑
F=60KN
其中：1
23456m ax 125r
r r r r r r m m ======= (4分)
(5) 螺栓组中每个螺栓受力图 （2分） （6）根据力的合成定理，作用于螺栓上的总载荷为123456,,R ,R ,R ,R R R ，其中 ，即螺栓3所受的载荷最大。

（2分） R max 大小为：
( 2分)
六、计算题（共16分）
某传动装置, 根据工作条件决定采用一对角接触球轴承(如图) ,暂定轴承型号为7307AC 。

已知:轴承荷载F r1=1000N,F r2=2060N,Fae=880N,转速n=5000rpm,取载荷系数fp=1.5,试问:求最危险轴承的寿命？
解：
（1）画出F d1和F d2 （2分） （2）11220.70.710007000.70.720601442d r d r F F N F F N =⨯=⨯==⨯=⨯=；；（2分） （3）1288070015801442ae d d F F N F N +=+=>=
轴承2被压紧，轴承1被放松 （2分）
121700,
1580a a ae d F N F F F N ==+= （2分）
（4）11/700/10000.7a r F F e ===，X1=1 ，Y1=0
m ax 11R 30T F F K N =+=11111()(110000700) 1.51500r a p P X F Y F f N =+=⨯+⨯⨯=22/1580/20600.77a a F F e
==>2
d F 1
d
，X2=0.41 ，Y2=0.85
（4分）
（5）2轴承受力大，最危险，其寿命为
6
6
3
22
10
10
33400
(
)(
)3515.1606050003281.4
h C
L h n P ε
=
=
=⨯ （4分）
七、用文字说明轴系结构的错误所在。

（10分答对5个为满分）
(1) 轴端与轴承盖之间应有间隙
(2) 安装轴承的轴段不应有键 (3) 轴承安装方向反了 (4) 轴环直径太大，不便轴承拆卸 (5) 齿轮与轴周向固定应有键 (6) 轴段长度应比齿轮宽度短 (7) 不能有轴环，应考虑齿轮的装拆
(8) 轴承盖与轴之间应有间隙，此轴段直径应小一些，便于轴承装拆
(9) 轴承盖中安装毡圈处应为梯形
(10)不应顶住轴承盖，应有轴肩定位
(11)轴上零件应轴向定位 (12)轮毂上键槽视图线条不对
22222()(0.4120600.851580) 1.53281.4r a p P X F Y F f N
=+=⨯+⨯⨯=。