(完整版)河北工程大学机械设计考试试卷.pdf

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1、河北工程大学河北工程大学 2010 20112010 2011 学年第学年第 二二 学期期学期期 末末 考试试卷考试试卷（A A）卷卷题号题号得分得分一一二二三三四四五五六六七七八八九九十十总分总分评卷教师评卷教师一选择题（每题一选择题（每题 2 2 分，共分，共 2020 分）分）1.1.在带、链、齿轮组成的多级传动中，带传动应放在在带、链、齿轮组成的多级传动中，带传动应放在。低速级低速级 高速级高速级 高速级或低速级均可高速级或低速级均可2 2悬置螺母的主要作用是悬置螺母的主要作用是。作为联接的防松装置作为联接的防松装置 减小螺栓系统的刚度减小螺栓系统的刚度使螺母中各圈螺纹受力较均匀使螺母

2、中各圈螺纹受力较均匀 防止螺栓受弯曲载荷防止螺栓受弯曲载荷3 3非液体滑动轴承，其润滑状态通常为非液体滑动轴承，其润滑状态通常为。边界润滑边界润滑 流体润滑流体润滑 混合润滑混合润滑4 4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 r 与轴肩处的圆角半径与轴肩处的圆角半径 r rl l应的关系应的关系。r=rr=rl l；rrrr1 1；rrr Fd1轴承 1 被压紧，Fa1=Fd2Fae=1150N轴承 2 被放松，Fa2=650N2)Fa11150 0.36 eFr13200Fa2650 0.31 eFr22080X2=1，

3、Y2=0X1=0.4，Y1=1.61 X1Fr1Y1Fa1 0.43200 1.61150 3120N3）PP2 X2Fr2Y2Fa212080 2080N河北工程大学河北工程大学 2010 20112010 2011 学年第学年第 二二 学期期学期期 末末 考试试卷考试试卷（B B）卷卷题号题号得分得分评卷教师评卷教师一一二二三三四四五五六六七七八八九九十十总分总分一一选择题选择题（每题（每题 2 2 分，共分，共 2020 分）分）1 1.在带传动中，若发生打滑现象，则在在带传动中，若发生打滑现象，则在。大带轮上先发生；大带轮上先发生；小带轮上先发生；小带轮上先发生；大小带轮上同时发生大小

4、带轮上同时发生2 2受倾覆力矩作用的螺栓组联接，每个螺栓所受的工作载荷受倾覆力矩作用的螺栓组联接，每个螺栓所受的工作载荷。相等；相等；与到倾覆轴的距离成正比；与到倾覆轴的距离成正比；与到倾覆轴的距离成反比与到倾覆轴的距离成反比3 3在液体动压润滑单油楔轴承中，油孔和油沟应开在油膜的在液体动压润滑单油楔轴承中，油孔和油沟应开在油膜的_。承载区；承载区；非承载区；非承载区；两者均可两者均可4 4滚动轴承的直径系列代号是指滚动轴承的直径系列代号是指。结构相同、内径相同而宽度不同结构相同、内径相同而宽度不同 结构相同、内径相同而外径不同结构相同、内径相同而外径不同 结构相同、内径相同而宽度与外径不同结

5、构相同、内径相同而宽度与外径不同5 5平键与切向键的受力方式为平键与切向键的受力方式为。挤压、剪切，挤压；挤压、剪切，挤压；挤压、剪切，剪切；挤压、剪切，剪切；挤压、剪切，剪切、挤压挤压、剪切，剪切、挤压6 6 普通圆柱蜗杆齿面上受到普通圆柱蜗杆齿面上受到 F Ft1t1、F Fr1r1与与 F Fa1a1的作用力，其中最大的力是的作用力，其中最大的力是。F Ft1t1 F Fr1r1 F Fa1a17 7在滚子链中，设置滚子的目的在于在滚子链中，设置滚子的目的在于。减轻链与轮齿表面的摩擦与磨损减轻链与轮齿表面的摩擦与磨损 增加承载能力增加承载能力 减小振动与噪音减小振动与噪音8 8联轴器和离

6、合器的共性作用是联轴器和离合器的共性作用是。缓和冲击和振动缓和冲击和振动 补偿两轴间可能的位移补偿两轴间可能的位移 传递扭矩传递扭矩 防止机器发生过载防止机器发生过载9 9当普通螺栓受横向力或旋转力矩或倾覆力矩作用时，螺栓上的受力为当普通螺栓受横向力或旋转力矩或倾覆力矩作用时，螺栓上的受力为。轴向拉力轴向拉力 剪切力剪切力 轴向拉力与扭转剪切力轴向拉力与扭转剪切力 轴向压力与剪切力轴向压力与剪切力1010火车车箱的车轮轴是火车车箱的车轮轴是。转轴；转轴；心轴；心轴；传动轴传动轴二二填空题填空题（每题（每题 2 2 分，共分，共 2020 分）分）1 1滚动轴承的基本额定动载荷是指基本额定寿命为

7、滚动轴承的基本额定动载荷是指基本额定寿命为转转时所能承受的载荷。时所能承受的载荷。2 2带传动与链传动的本质区别是带传动与链传动的本质区别是。3 3直齿圆锥齿轮的接触强度与弯曲强度可近似按直齿圆锥齿轮的接触强度与弯曲强度可近似按强度进行计算。强度进行计算。4 4闭式软齿面齿轮传动一般按闭式软齿面齿轮传动一般按强度设计，按强度设计，按强度校核。强度校核。5 5在设计图纸上注明某链条的标记为“在设计图纸上注明某链条的标记为“24A24A2 26060”，其中“，其中“24A24A”代表”代表，“6060”代表”代表。6 6滚动轴承工作时，滚动体和转动套圈的表面接触应力循环特性为滚动轴承工作时，滚动

8、体和转动套圈的表面接触应力循环特性为。7 7一对普通齿轮传动（精度一对普通齿轮传动（精度 7 7、8 8、9 9 级）轮齿弯曲强度公式是按载荷作用在级）轮齿弯曲强度公式是按载荷作用在_ _推导出来的。推导出来的。8 8在齿轮的弯曲强度计算中，齿形系数在齿轮的弯曲强度计算中，齿形系数 Y YFaFa与齿轮基本参数中的与齿轮基本参数中的无关。无关。9 9螺纹的牙型与用途相关，三角螺纹主要用于螺纹的牙型与用途相关，三角螺纹主要用于；梯形螺纹用于；梯形螺纹用于。1010机械零件的磨损过程大致分成机械零件的磨损过程大致分成_ _ _阶段、阶段、_ _ _阶段和阶段和_ _ _阶段。阶段。三三（1010

9、分）分）指出图示轴系结构设计中的错误和画图中的错误，指出图示轴系结构设计中的错误和画图中的错误，在错误处标出序号，在错误处标出序号，按序号说明错误原因。按序号说明错误原因。（答（答出出 5 5 处为满分）处为满分）。四四（1010 分）设单根分）设单根V V 带不打滑时所能传递的最大功率带不打滑时所能传递的最大功率P P=6kW=6kW，已知主动轮直径，已知主动轮直径D1140mm，转速，转速n11450r/min。试求最大有效拉力。试求最大有效拉力 F Fecec，如果初拉力，如果初拉力 F F0 0500N500N，求紧边拉力和松边拉力各是多少。，求紧边拉力和松边拉力各是多少。五五.(12

10、(12 分分)当一个螺栓的预紧力为当一个螺栓的预紧力为 2020 KNKN，螺栓刚度与被联接件刚度的比值，螺栓刚度与被联接件刚度的比值 1/31/3，联接所受工作载荷在，联接所受工作载荷在 4040 KNKN至至 10 KN10 KN 之间交替变化时，试计算之间交替变化时，试计算(1)(1)螺栓中总拉力的最大值与最小值；螺栓中总拉力的最大值与最小值；(2)(2)若工作载荷为静载荷，若工作载荷为静载荷，F F40 KN40 KN，240 N/mm240 N/mm2 2，求螺栓的最小直径，求螺栓的最小直径 d d1 1。六六(8(8 分分)一对闭式软齿面直齿轮传动，其齿数与模数有两种方案：一对闭式

11、软齿面直齿轮传动，其齿数与模数有两种方案：a a）m=4mmm=4mm，z z1 1=20=20，z z2 2=60=60；b b）m=2mmm=2mm，z z1 1=40=40，z z2 2=120=120，其它参数都一样。试问：，其它参数都一样。试问：1 1）两种方案的接触强度和弯曲强度是否相同？）两种方案的接触强度和弯曲强度是否相同？2 2）若两种方案的弯曲强度都能满足，则哪种方案比较好？）若两种方案的弯曲强度都能满足，则哪种方案比较好？七七(8(8 分分)在下图所示的传动系统中，在下图所示的传动系统中，1 1、3 3 为蜗杆，为蜗杆，2 2、4 4 为蜗轮，为蜗轮，2 2、3 3 为斜

12、齿圆柱齿轮，为斜齿圆柱齿轮，4 4、5 5 为直齿圆锥为直齿圆锥齿轮。已知蜗杆齿轮。已知蜗杆 1 1 为主动件，要求输出齿轮为主动件，要求输出齿轮 5 5 的回转方向如图所示。的回转方向如图所示。(1)(1)若轴若轴 I I、II II、IIIIII 上所受轴向力能抵消一部分，确定各个齿轮的螺旋线方向；上所受轴向力能抵消一部分，确定各个齿轮的螺旋线方向；(2)(2)在图上画出各轴的回转方向与轴向受力。在图上画出各轴的回转方向与轴向受力。12254n5433F1000N,Fr2 2000N,轴向载荷轴向载荷八八.(12(12 分分)图示的轴由两个角接触球轴承支承，轴承承受的径向载荷为图示的轴由两

13、个角接触球轴承支承，轴承承受的径向载荷为r1Fa eFae 900N,方向向右，载荷系数方向向右，载荷系数 f f 1.351.35。轴承的接触角。轴承的接触角 2525F，判断系数，判断系数 e e0.680.68。当。当r时，时，X X1 1，P PFa eY=Y=0 0；当；当Fr时，时，X X0.410.41，Y Y0.870.87。派生轴向力。派生轴向力Fd 0.68Fr(1)(1)计算轴承计算轴承 1 1 上的当量载荷上的当量载荷 P P1 1；(2)(2)计算轴承计算轴承2 2 上的当量载荷上的当量载荷P P2 2。轴承 2左端盖机架机架nFae右端盖轴承 1Fr2Fr1河北工程

14、大学期末考试（河北工程大学期末考试（B B）试卷参考答案及评分标准专用纸）试卷参考答案及评分标准专用纸202010/20112011学年第 一 学期 课程 机械设计 班级 机 08 闭卷 姓名 周殿春一选择题（本题共 10 小题，每小题 2 分，共 2020 分，选错或不选不计分）1.2 3 4 5 6 78 9 10二填空题（本题共 10 小题，每小题 2 分，共 2020 分，填错或不填不计分）11010 转 2 前者是摩擦传动后者是啮合传动 3齿宽中点的当量直齿圆柱齿轮4 接触，弯曲 5 链号，“节数 6 周期变幅脉动循环。7单齿对啮合齿顶高点 8 模数 9联接，传动。10 磨合、稳定磨

15、损、剧烈磨损三指出轴系结构设计中的错误（至少5 处），并在错误处标出序号，按序号说明错误原因。（10 分）处键槽太长，且此轴段应增加一定位轴肩；处缺少密封件，且固定件与转动件不应接触；处套筒厚度设计不正确，应留出拆卸轴承的台阶；处箱体画图错误，缺少内壁线；处轴段长度应小于齿轮轮毂长，保证轴向定位；处轴承未轴向定位。每指出一处错误得每指出一处错误得 2 2 分，满分分，满分 1010 分分6 6四解：带速v D1n16000014014506000010.62m/s最大有效拉力Fec1000P10006 565Nv10.62由F1 F2 Fec和F1 F2 2F0得F1 F2 565 F1 F2

16、 2500解得 紧边拉力F1 782.5N松边拉力F2 282.5NF2 F0五.解：（1）由CbFCbCm得：Fmin 201110 22.5KNFnax 20 40 30KN1313d1（2）41.3F41.34000016.6mm240六解：1）a m42(z1 z2)(20 60)(40120)160mm222两种方案的接触强度相同。因为方案 a 的齿轮模数不同于方案 b 齿轮模数，所以两种方案的弯曲强度不相同。2）在满足弯曲强度的前提下，方案b 较好。因为方案 b 齿轮模数小，齿高小，磨损小，抗胶合能力强，还可节省加工费用。七题 7 7 图1332245n522转向力45411334

17、答案图八八.解：1)由派生轴向力 Fd0.68Fr 得 Fd10.68Fr10.681000680 N，Fd20.68 Fr20.6820001360 N。2)Fd2Fae13609002260 N，大于轴承 1 上产生的 Fd1680 N，轴承1 被压紧，Fa12260 N；轴承2 被放松，Fa21360 N。Fa12260 2.26 eFr11000X1=0.41，Y1=0.87Fa21360 0.68 eFr22000X=1，Y=022P1 fp(X1Fr1Y1Fa1)1.35(0.411000 0.872260)3207NP2 fp(X2Fr2Y2Fa2)1.35(12000 01360)2700N