重庆理工大学050607080910-2机设试卷A

重庆工学院考试试卷

2007～2008 学年第 2 学期

班级 学号 姓名 考试科目 机械设计 A卷 闭卷 共 4 页 ···································· 密························封························线································

学生答题不得超过此线

题号 一 二 三 四 五 六 总分 总分人 分数 一、单项选择题（从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案，并将其号码写在题干的括号内。每小题1分，共10分） 得分 评卷人 1．在图1-1所示材料的简化极限应力线图中，已知工作应力点M的位置，应力变化规律为r=常数，则该材料的 极限应力为（ ）。 A. σB B. σS C. σ0 D. σ-1 2．在载荷反复作用下，零件表层金属呈点状剥落的这种现象称为（ ）。 A.磨粒磨损 B. 疲劳点蚀 C. 腐蚀磨损 D. 胶合 3．在受轴向工作拉力F作用的紧螺栓联接中，螺栓所受的总拉力F2等于（ ）。 A. 预紧力F0 B.预紧力F0+轴向工作拉力F C.残余预紧力F1+轴向工作拉力F D.轴向工作拉力F 4．齿轮采用渗碳淬火的热处理方法时，其齿轮的材料应为（ ）。 A.45号钢 B.ZG340-640 C.40Cr D. 20Cr 5．滑动速度较高时，蜗杆蜗轮较为理想的材料组合是（ ）。 A. 钢-铸铁 B. 钢-锡青铜 C.钢-铝合金 D. 钢-钢 6．在轴与轮毂孔联接中，定心精度较差的键是（ ）。 A.平键 B.半圆键 C.花键 D.楔键 7．工作时只承受弯矩，不传递转矩的轴称为（ ）。 A.转轴 B.传动轴 C.心轴 D. 曲轴 8．当预紧力F0增加时，单根V带所能传递的功率（ ）。 A．增加 B. 不变 C. 减小 D. 增加或减小都不确定 9．小链轮齿数不允许过少的目的是（ ）。 A. 保证链条强度 B. 降低运动不均匀性 C. 限制传动比 D. 防止脱链 10．限制滑动轴承的pv值不超过许用值的主要目的是防止轴承（ ）。 A．过度发热而胶合 B. 过度磨损 C. 产生塑性变形 D. 疲劳点蚀

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班级 学号 姓名 考试科目 机械设计 A卷 闭卷 共 4 页 ···································· 密························封························线································

学生答题不得超过此线

得分 评卷人 二、填空题（每小题2分，共20分） 1．按摩擦状态不同，摩擦可分为________、_________、_________、__________四种。 2．机械零件的磨损过程通常分为 、 ____ 、 三个阶段。 3．螺纹联接防松的实质是 ________________ 。 4．在机器运转过程中，可使两轴随时接合或分离的装置称为 。 5．滚动轴承7317AC表示直径系列为 系列，内径是 mm的 轴承。 6．运动粘度是动力粘度与同温度下润滑油 的比值。 7．传递两相交轴间运动而又要求轴间夹角变化时，可采用 联轴器。 8．为了使轴上零件与轴肩紧密贴合，应保证轴的圆角半径 轴上零件的圆角半径或倒角。 9．带传动的主要失效形式是 和 ________。 10．对齿轮材料性能的基本要求是：齿面要 ，齿芯要______ 得分 评卷人 三、分析简答题（本大题共3小题，每小题5分，共15分） 1．拧紧螺母时，拧紧力矩要克服哪些摩擦力矩？此时螺栓和被联接件各受什么载荷？ 2．常见的齿轮失效有哪几种形式？在什么情况下容易产生胶合？可采取哪些措施来防止和减轻齿面的胶合？ 3.已知某一滚子链传动的额定功率P0=7kW，小链轮转速n1=2000r/min，滚子链额定功率曲线图如下：试问： 该传动链的型号为何？最可能的失效形式是什么？ - 2 - 重庆工学院考试试卷

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班级 学号 姓名 考试科目 机械设计 A卷 闭卷 共 4 页 ···································· 密························封························线································

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得分 评卷人 四、计算题（本大题共2个小题，每小题10分，共20分） 1．一牵曳钩用两个M10（d1=8.376mm）的普通螺栓联接在机体上。已知接合面摩擦系数f=0.15，防滑系数KS=1.2，螺栓材料的许用应力[σ]=120MPa。试确定： 1）该联接的工作条件和螺栓的强度条件； 2）螺栓联接满足所需强度的最大预紧力F0； 3) 最大工作拉力F∑。 2．图示轴承装置，采用一对7312AC轴承，试求： 1）轴承所受轴向载荷Fa1和Fa2各为多少？ 2）轴承所受当量动载荷P1和P2各为多少？ 3）哪个轴承先破坏？ 轴承派生轴向力的计算公式Fd?0.68Fr， 判断系数e?0.68，载荷系数fP?1 Ⅰ FA?1000N Ⅱ Fr1?4000N Fr1?2000N Fa?e FrX 1 Y 0 X Fa?e FrY 0．87 0．41 得分 评卷人 五、受力分析题（15分） 图示为一简易手动起重设备，按图示方向转动手柄提升重物。试确定： 3）蜗杆与蜗轮的旋向（即螺旋线方向）。 4）蜗轮在啮合点处所受各分力Ft、Fr、Fa的方向。 5） 若手柄反转使重物下降，试问蜗轮上作用的各分力的方向有无变化？

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2007～ 2008 学年第 2 学期

班级 学号 姓名 考试科目 机械设计 A卷 闭卷 共 4 页 ···································· 密························封························线································

学生答题不得超过此线 得分 评卷人 六、轴系结构题（20分） 指出图中轴系结构设计中的错误或不合理的地方，错误之处依次以①、②、③、….标出，对于每一处错误必须说明其原因 。 一、 单项选择题（从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案，并将其号码写在题干的括号内。每小题1分，共10分） 1 C 2 B 3 C 4 D 5 B 6 D 7 C 8 A 9 B 10 A 二、填空题（每小题2分，共20分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 干摩擦，边界摩擦，液体摩擦，混合摩擦 磨合，正常磨损，剧烈磨损 防止螺纹副相对转动 离合器 中，85，角接触球轴承 密度 万向联轴器 小于 打滑，带的疲劳破坏 硬，韧 三、分析简答题（每小题5分，共15分） 3． 拧紧螺母时，拧紧力矩要克服哪些摩擦力矩？此时螺栓和被联接件各受什么载荷？ 答：要克服的摩擦力矩有螺纹副中的摩擦力矩和螺母端面与被联接件间的摩擦力矩；此时螺栓受拉力和扭矩作用，被联接件受压力作用。 4． 常见的齿轮失效有哪几种形式？在什么情况下容易产生胶合？可采取哪些措施来防止和减轻齿面的胶合？ 答：常见的齿轮失效形式有：轮齿折断、齿面磨损，齿面点蚀、齿面胶合和齿面塑性变形五种； 对于高速重载、润滑不良或散热条件较差的情况下容易发生胶合。提高齿面硬度、加强润滑措施，采用抗胶合能力强的润滑油均可防止和减轻齿面的胶合。 5． 已知某一滚子链传动的额定功率P0=7kW，小链轮转速n1=2000r/min，滚子链额定功率曲线图如下：试问：该传动链的型号为何？最可能的失效形式是什么？ 答：根据功率链速图可知该传动链的型号为12A；由于工作点更靠近链板疲劳强度限定曲线，所以最可能的失效形式为链板的疲劳断裂。 四、计算题（本大题共2个小题，每小题15分，共30分） 1、解： 1）工作条件：zfF0≥KS F∑ 强度条件：1.3F0?[?]?d124(MPa) 2?8.3762?1202）F0???5086.3(N) 4?1.34?1.3ZfF02?0.15?5086.3??1271.6(N) 3）F??KS1.2?d12[?]2、解： 1） 计算轴承径向力Fr1、Fr2 Fr1=1000N， Fr2=3000N 2） 计算派生轴向力Fd1、Fd2 Fd1=312.5N, Fd2=937.5N

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3） 计算轴承轴向力Fa1、Fa2

Fa1=2437.5N, Fa2=1187.5N 4） 计算当量动载荷P1、P2

因为 Fa1/Fr1=2.4375>e， 故 X1=0.4, Y1=1.6 所以 P1=0.4×1000+1.6×2437.5=4300N

又因为 Fa2/Fr2=0.3958>e， 故 X2=0.4 Y2=1.6 所以 P2=0.4×3000+1.6×1187.5=3100N

五、受力分析题（15分）

解：

6） 蜗杆与蜗轮的旋向（即螺旋线方向）均为右旋。

7） 蜗轮在啮合点处各分力Ft、Fr、Fa的方向如下图a)所示：

3）当转向相反时，各分力方向的变化如图b)所示。

六、轴系结构题（10分）

指出图中轴系结构设计中的错误或不合理的地方，错误之处依次以数字1、2、3….标出，对于每一处错误必须说明其原因。（图中轴承采用脂润滑，齿轮采用油润滑。）

1) 轴与端盖接触；

2) 套筒与轴承外圈接触； 3) 套筒顶不住齿轮；

4)联轴器没轴向固定及定位 5 )联轴器没周向固定； 6) 此弹性圈没有用

7) 精加工面过长，且装拆轴承不便； 8) 联轴器孔未打通；

9) 箱体端面加工面与非加工面没有分开； 10) 轴肩太高，无法拆卸轴承； 11) 键过长，套筒无法装入

12) 无调整垫片，无法调整轴承间隙 13) 轴承脂润滑无档油环； 14) 轴承与轴直接接触且无密封

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