清华大学机械设计期末复习试卷

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卷号：

清华大学二○○九—二○一○学年第二学期期末考试

机械设计试题

注意：学号、姓名和所在班级不写、不写全或写在密封线外者，试卷作废。

一、 选择题：（每题2分，共20分）

1． 对于开式齿轮传动，在工程设计中，一般 。

A 、按接触强度设计齿轮尺寸，再校核弯曲强度

B 、按弯曲强度设计齿轮尺寸，再校核接触强度

C 、只需按接触强度设计

D 、只需按弯曲强度设计

2．直齿锥齿轮强度计算时，是以 为计算依据的。

A 、大端当量直齿圆柱齿轮

B 、齿宽中点处的当量直齿圆柱齿轮

C 、小端当量直齿圆柱齿轮

D 、大端当量直齿圆锥齿轮 3．链条的节数和链轮的齿数宜采用 。 A ．奇数和奇数 B. 奇数和偶数 C ．偶数和奇数 D. 偶数和偶数

4．在螺纹联接中，两个被联接件之一较厚且需要经常拆卸时，宜采

用 。

A ．螺栓联接

B ．螺钉联接

C ．双头螺柱联接 Ｄ．紧定螺钉联接

5．带传动在工作时，假定小带轮为主动轮，则带内应力的最大值发生在带

处。

A ．进入大带轮

B ．进入小带轮

C ．离开大带轮

D ．离开小带轮 6．蜗杆直径系数q 的标准化，是为了＿＿。

A 、保证蜗杆有足够的刚度

B 、减少加工时蜗轮滚刀的数目

C 、提高蜗杆传动的效率

D 、减小蜗杆的直径 7．采用＿＿的措施不能有效地改善轴的刚度。 A 、改用高强度合金钢 B 、改变轴的直径 C 、改变轴的支承位置 D 、改变轴的结构

８．动压滑动轴承能建立油压的条件中，不必要的条件是＿＿。 A 、轴颈和轴承间构成楔形间隙 B 、润滑油有足够的粘度

C 、轴颈和轴承表面之间有相对滑动

D 、轴承严格密封润滑油不能溢出

9．旋转精度和极限转速较高的轴承是 。 A ．圆锥滚子轴承 B ．推力球轴承 C ．深沟球轴承 Ｄ．滚针轴承

10．钢材的极限应力随载荷性质的不同而不同，一般有

A ．σＳ＜σ

０＜σ-１

B ．σ０＜σ-１＜σＳ

C ．σ０＞σＳ＞σ-１ Ｄ．σＳ＞σ０＞σ-１

二、判断题（每题2分，共10分）

1．V 带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了限制小带轮上的包角。

（ ）

2．斜齿圆柱齿轮强度按其法面齿形计算。 （ ） 3．键的剖面尺寸通常是依据功率的大小，按标准选择。 （ ） 4．粗牙螺纹的螺距和升角较大，所以容易自锁。 （ ） 5

．在轴径的初步估算中，轴的直径是按扭转强度初步确定的。 （ ）

三、简答题 （每题8

分，共24分）

1．当齿轮轮齿满足弯曲疲劳强度而不满足接触疲劳强度时，不改变其它参数时，能采取增加齿数的方法来提高轮齿的接触疲劳强度吗？简述其理由。

一、密封线内不准答题。

二、姓名、学号、班级不许涂改，否则试卷无效。

三、考生在答题前应先将姓名、学号和班级填写在在指定的方框内。

四、试卷印刷不清楚，可举手向监考教师询问。

所在班级

注意

2．带传动中，弹性滑动和打滑现象之间有何区别？各会产生什么后果？

3．绘出承受预紧力和工作拉力的紧螺栓联接的力——变形图，并在图上标出预紧力F0、工作载荷F、螺栓总拉力F1和残余预紧力F2。

四、计算题（每题12分，共24分）

1．已知45钢正火后的σ-1=280MPa，σs=380MPa，σ0=350MPa。１)试按比例绘制此材料试件的σm－σa简化极限应力图；２）设此试件受σmax=200MPa，σmin=－80MPa的受应力作用，试用所绘制的极限应力图求出该试件在这种情况下的极限应力σr。（10分）

2．有一对角接触向心轴承7000ＡC，轴承布置如图所示，已知轴

所受径向载荷为Ｆ

R

，轴所受轴向载荷为F

A

，试确定适当的L

1

的

尺寸，使两轴承当量载荷P

1

和P

2

相等。（附：内部轴向力F

S

=0.7F

R

，

轴向载荷影响系数e=0.68，当F

A

/F

R

＞e时，X=0.41，Y＝0.87，F

A

/F

R ≤e时，X=1，Y=0）

五．分析题（10分）

在图示传动系统中，1为蜗杆，2为蜗轮，3和4为斜齿圆柱齿轮。若蜗杆主动，要求输出齿轮4的回转方向如图所示。试确定：

（1）若要使Ⅱ所受轴向力互相抵消一部分，蜗杆、蜗轮、斜齿轮3和4

的螺旋线方向及Ⅰ、Ⅱ轴的回转方向（在图中标示）；

（2）蜗杆、蜗轮和斜齿圆柱齿轮受力方向（F t、F r、F a在图中画出）。

2

4

输出轴Ⅲ

2

Ⅱ

3

Ⅰ

1

六、结构题（12分）

标出图示轴系结构设计不合理之处，并说明原因。

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