09-10学年第1学期机械设计试卷（A卷）标答及评分标准

学院 机电与建筑工程学院 出卷教师 彭和平等 系主任签名 制卷份数 专业 机制专业等 班级编号

江汉大学 2009 —— 2010 学年第一学期

《机械设计》考试试卷(A卷)标答

课程编号： 课程名称： 机 械 设 计 试卷类型：A √ 、B 卷 考试形式：开 、闭 √ 卷 考试时间： 120 分钟

题号 得分

得 分 评分人 一 二 三 四 五 六 总分 总分人 一、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）

1. 在交变应力中，应力循环特性是指 最小应力与最大应力 的比值。

2. 一个零件的磨损过程大致可分为 跑合 磨损、 稳定 磨损、 剧烈 磨损三个阶段。 3. 螺纹连接防松的实质就是 防止螺纹副的相对转动 。按照防松方法的工作原理可将

其分为三类，分别是 摩擦防松 、 机械防松 、和 永久防松 。

4. 平键按用途分为三种： 普通平键 、 导向平键 、 滑键 ；普通平键的工作面是 键的两侧面 。

5. 带传动与齿轮传动一起做减速工作时，宜将带传动布置在齿轮传动之 前 ；当带传动中心距水平布置时，宜将带的松边布置在 上 方。

6. 链传动的动载荷是随着链条节距 增大 ，链轮齿数 减少 而增加。

7. 直齿圆柱齿轮作接触强度计算时取 节点 处的接触应力为计算依据，其载荷由 一 对轮齿承担。

8. 蜗杆传动热平衡计算的目的是防止 温升过高 而产生齿面 胶合 失效。 9. 随着轴的转速的提高，液体动压向心滑动轴承的偏心率会 减少 。

10. 刚性凸缘联轴器两种对中方法是靠 铰制孔用螺栓 和 对中榫 来实现两轴对中。

得 分 评分人 二、选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 1. 接触面间摩擦状况可用膜厚比?来判别。当处于流体摩擦时，

?的范围为 C 。

A. ?<0.4 B. 0.43

2. 螺纹的公称直径（管螺纹除外）是指它的 C ；在强度计算中作为危险截面计算直径的是 A 。

A. 小径d1； B. 中径d2； C. 大径d。

3. 标记为08A?1?88GB1243.1?83的滚子链其链排数和链节数为 B 。

A. 2，88 B. 1，88 C. 1，08

4. 自行车后轮轴使用的是 A 离合器。

A. 超越式 B. 摩擦式离合器 C. 嵌合式

5. 当齿轮的圆周速度v?12m/s时，应采用的润滑方式为 C 。

A. B. C.

6. 如图所示极限应力图中，工作应力循环特性r?0.5，工作应力点M位置如图所示，进行安全系数计算时，其材料的极限应力应取 C 。 A. ??1 B. ?B C. ?s

σaσ-1M0σsσm7. 标准B型V带传动，在张紧初应力?0?1.5N/mm2时，传递的有效圆周力Fe?300N，若不考虑带的离心力，则工作时传动带的紧边拉力及松边拉力的大小分2别是 D N。(B型带的横截面面积为A=138mm) A. 329和29 B. 343和43 C. 371和71 D. 357和57 8. 标准渐开线齿轮的齿形系数取决于 A 。

A. 齿数 B. 模数 C. 压力角

9. 液体摩擦动压向心滑动轴承中，承载量系数CP是 B 的函数。

A. 偏心率?与相对间隙? B. 宽径比B/d与偏心率?

C. 相对间隙?与宽径比B/d D. 润滑油粘度?、轴颈公称直径d与偏心率?

10. 代号为7212AC的滚动轴承，对它的承载情况描述最准确的是 D 。

A. 只能承受径向载荷 B. 单个轴承能承受双向轴向载荷 C. 只能承受轴向载荷 D. 能同时承受径向载荷和单向轴向载荷

得 分 评分人 三、 简答题（本大题共20分）

1. 如图所示，采用张紧轮将带张紧，小带轮为主动轮。在图a、

b、c、d、e、f、g和h所示的八种张紧轮的布置方式中，指出哪些是合理的，哪些是不合理的？为什么？（注：最小轮为张紧轮） (本小题6分)

答：（1）张紧轮一般应放在松边内侧，使带只受单向弯曲（避免了反向弯曲降低带的寿命）。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。故图a、b、c、d四种布置中，图b最合理。

（2）此外，张紧轮也宜安装于松边外侧并靠近小带轮，这样可增大包角。故图e、f、g、h四种布置中，图e最合理。

2. 图为两级斜齿圆柱齿轮减速器，已知条件如

图所示。试问：低速级斜齿轮的螺旋线方向应如何选择才能使中间轴Ⅱ上两齿轮所受的轴向力相反？ (本小题8分) 答：轴Ⅱ上小齿轮为左旋；Ⅲ轴上大齿轮为右旋。

3. 试分析下图所示四种摩擦副，在摩擦面间哪些摩擦副不能形成油膜压力，为什么？（v为相对运动速度，油有一定的粘度。） (本小题6分)

答：a）不能，因为两板平行；b）不能，润滑油应由大口进、小口出才行；c）可以。d）不能，润滑油没有足够的速度。

得 分 评分人 四、分析计算题（本大题共2小题，每小题15分,共30分） 1. 有一受预紧力F?和轴向工作载荷F=1 000 N作用的紧螺栓连

接，已知预紧力F?=1 000N，螺栓的刚度Cb与被连接件的刚度Cm相等。试计算该螺栓所受的总拉力F0和残余预紧力F″。在预紧力F?不变的条件下，若保证被连接件间不出现缝隙，该螺栓的最大轴向工作载荷Fmax为多少? 解：

F0?F??CbF?1 000 N?0.5?1 000 N?1 500 N

Cb?Cm?CbF???F???1??C?Cbm????F?1 000 N-0.5?1 000 N?500 N ?或 F???F0?F?1 500 N-1 000 N?500 N 为保证被连接件间不出现缝隙，则F??≥0。由

?CbF???F???1??C?Cbm?得 F ≤

???F≥0 ?F?1 000? N?2 000N

1?Cb/?Cb?Cm?1-0.5所以 Fmax?2 000 N

2. 如图所示在斜齿圆柱齿轮减速器的输出轴上安装有一对70000AC角接触球轴承。已

知R1?3500N，R2?1800N，斜齿轮的轴向力FA?1000N，载荷有轻微冲击，取载荷系数fP?1.2，常温，试分别计算图示两种装配方案中两个轴承的当量动载荷。已知：70000AC角接触球轴承派生(内部)轴向力S?0.7R，判断系数e?0.68。当轴承承受的轴向载荷与径向载荷之比A/R?e时，X?1，Y?0；当A/R?e时，X?0.41，

Y?0.87。

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