河北工程大学机械设计考试试卷
更新时间:2023-10-15 09:33:01 阅读量: 综合文库 文档下载
河北工程大学 2010 ~2011 学年第 二 学期期 末 考试试卷 ( A ) 卷
题号 得分 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 评卷教师
一.选择题(每题2分,共20分)
1.在带、链、齿轮组成的多级传动中,带传动应放在 。 ①低速级 ②高速级 ③高速级或低速级均可 2.悬置螺母的主要作用是 。
①作为联接的防松装置 ②减小螺栓系统的刚度 ③使螺母中各圈螺纹受力较均匀 ④防止螺栓受弯曲载荷 3.非液体滑动轴承,其润滑状态通常为 。 ①边界润滑 ②流体润滑 ③混合润滑
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r与轴肩处的圆角半径rl应的关系 。 ①r=rl; ②r>r1; ③r
5、某角接触球轴承内径为45mm,精度等级为P0级,宽度系列为代号为0,直径系列为中系列,接触角为25,其代号为___________。
①.7145 ②.6209 ③7309AC ④.7209C 6.键的截面尺寸(b×h)通常是根据 按标准选择。 ①轴传递扭矩的大小 ②传递功率的大小 ③轮毂的长度 ④轴的直径
7.蜗杆传动热平衡计算的目的是为了控制温升,防止 。 ①蜗杆机械性能下降 ②润滑油粘度降低和齿面胶合 ③传动效率下降 ④蜗轮材料退火
8.被联接件受轴向力作用时,如果采用普通螺栓联接,则螺栓可能出现的失效为: 。 ①剪切破坏 ②拉断 ③扭断 ④拉断或拧紧时扭断 9.联轴器和离合器的主要作用是 。 ①缓和冲击和振动 ②补偿两轴间可能的位移 ③联接两轴,传递扭矩 ④防止机器发生过载
10.为提高螺栓在变载荷作用下的疲劳强度,可采取 的措施。 ①增大螺栓刚度 ②适当减小预紧力 ③减小螺栓刚度 ④减小被联接件刚度 二.填空题(每题2分,共20分)
1.滚动轴承基本额定寿命是指该型轴承有 %发生 失效前的总工作转数。 2.带传动的设计准则是 。
3.直齿圆锥齿轮的强度可近似按 进行强度计算。 4.闭式软齿面齿轮传动一般按 设计, 按 校核。
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5.在设计图纸上注明某链条的标记为“18A-2×80”,其中“18A”代表 ,“80”代表 。
6. 滚动轴承6207、6307和N307,当转速相同且承受相同的径向力时,寿命最长的是 ,寿命最短的是 。 7.在一定转速下,要降低滚子链传动不均匀性和动载荷,应该 节距和 齿数z1。 8.带在工作中存在的应力有 、 、 。其中变化的应力有 、 。 9.齿轮弯曲强度计算中的齿形系数与齿轮基本参数中的 无关。 10.滚动轴承部件两端单向固定式,适用于温升较 的场合。
三.(10分)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,按序号说明错误原因。(答出5处为满分)。
四.(10分)设单根V带不打滑时所能传递的最大功率P=7kW,已知主动轮直径D1?140mm,转速
n1?1460r/min。试求最大有效拉力Fec,如果初拉力F0=500N,求紧边拉力和松边拉力各是多少。
五.(12分) 图示压力容器顶盖用8个普通螺栓联接。容器内压力p=1MPa,D=240mm。压力容器密封要求结合面的残余预紧力F1≥6000N,试确定螺栓的最小尺寸。(注:[σ]=80MPa)
六.(8分)一对闭式软齿面直齿轮传动,其齿数与模数有两种方案:a)m=4mm,z1=20,z2=60;b)m=2mm,z1=40,z2=120,其它参数都一样。试问: 1)两种方案的接触强度和弯曲强度是否相同?
2)若两种方案的弯曲强度都能满足,则哪种方案比较好?
七.(8分)图示传动中,蜗杆传动为标准传动:m=5mm,d1=50mm,z1=4(右旋),z2=40;标准斜齿轮传动:mn=5mm,z3=20,z4=50,不计摩擦,蜗杆主动,要求使轴II的两轴向力方向相反,试求: 1)斜齿轮3、4的螺旋线方向。
2)若使II轴上的两轴向力大小相等,求出螺旋角?的大小(列出含?的力平衡表达式即可)。
八.(12分)如图所示一小锥齿轮轴,采用一对圆锥滚子轴承,其判断系数e=0.35,派生轴向力知径向力Fr1?3200N,Fr2?2080N, 外部轴向力Fae?500N,试确定: (1) 两轴承的轴向力Fa1,Fa2
(2) 两轴承的径向载荷系数和轴向载荷系数 (3) 两轴承的当量动载荷P1,P2
Fd?F2Y,已
FaFa?e?e(注:当Fr时,X=0.4,Y=1.6;当Fr时,X=1,Y=0。)
河北工程大学期末考试(A)试卷参考答案及评分标准专用纸
2010 / 2011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(每题2分,共20分)
1. ② 2.③ 3、③ 4、② 5、③ 6、④ 7、② 8、④ 9.③ 10.③ 二.填空题(每题2分,共20分) 1. 10, 点蚀
2. 在不打滑前提下保证带具有一定的疲劳强度和寿命 3. 齿宽中点处的当量圆柱齿轮
4. 齿面接触疲劳强度, 齿根弯曲疲劳强度 5. 链号,链节数 6. N307,6207 7. 减少, 增大 。
8. 离心拉应力 、 松紧边拉应力 、 弯曲应力 。 松紧边拉应力 、 弯曲应力 。 9. 模数 10. 小。
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)
①处键槽太长,且此轴段应增加一定位轴肩; ②处缺少密封件,且固定件与转动件不应接触; ③处套筒厚度设计不正确,应留出拆卸轴承的台阶;
④⑥处箱体画图错误,缺少内壁线;
⑤处轴段长度应小于齿轮轮毂长,保证轴向定位; ⑦处轴承未轴向定位。
每指出一处错误得2分,满分10分
四.解: 带速
v??D1n160?1000???140?146060?1000?10.7m/s
最大有效拉力
Fec?1000P1000?7??654Nv10.7
由 F1?F2?Fec和 F1?F2?2F0得 F1?F2?654F1?F2?2?500 解得 紧边拉力F1?827N 松边拉力F2?173N
五.解:螺栓组受到的总外载荷
Q??D24p???24024?1?45238N
每个螺栓受到的总载荷
螺栓的最小尺寸
F2?F?F1?Q6000452386000????6404Nzz88
d1?
4?1.3?F24?1.3?6404??11.51mm
?[?]??80六.解:1)
?a?m42(z1?z2)?(20?60)?(40?120)?160mm222
两种方案的接触强度相同。
由于两种方案的齿轮模数不同,所以两种方案的弯曲强度不同。
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,还可节省材料和加工费用。
七.解:1)斜齿轮3右旋,斜齿轮4左旋; 2)
Fa2?Ft1?2T12T2z1?d1z2d12T32T3tan??sin?d3mnz3Fa3?Ft3tan??T2?T3欲使Fa2?Fa3‘‘’可得?=11.54?=11?3224
八、
解:1)派生轴向力Fd1=Fr1/(2Y)=3200/(2×1.6)=1000N Fd2=Fr2/(2Y)=2080/(2×1.6)=650N Fd2+Fae=650+500=1150> Fd1
轴承1被压紧,Fa1= Fd2+Fae=1150N 轴承2被放松,Fa2 =650N
?2)
Fa11150??0.36?eFr13200 Fa2650??0.31?eFr22080
X2=1,Y2=0
X1=0.4,Y1=1.6
?1?X1Fr1?Y1Fa1?0.4?3200?1.6?1150?3120N 3)PP2?X2Fr2?Y2Fa2?1?2080?2080N
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