重庆工学院机设考试试卷2019A

发布 2023-12-31 11:35:10 阅读 7183

班级学号姓名考试科目机械设计 a 卷共 5 页。

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2分,共20分)

1.图示为某零件的极限应力线图,m为零件的工作应力点,若零件载荷的变化规律是变应力的应力比(即r=c)为常数,则零件的极限应力点为。

mm1m2m3

2.外部进入摩擦面间的游离硬颗粒或硬的轮廓峰尖在较软材料表面上犁刨出很多沟纹时,材料被移去的磨损,属于。

①粘着磨损 ②磨粒磨损 ③腐蚀磨损 ④疲劳磨损。

3.有一梯形螺纹的螺杆,已知螺杆的大径为20mm,小径为15.5mm,中径为18mm,螺距为4mm,线数为2,螺纹升角为。

4.平键联接中,键剖面尺寸的确定通常根据。

1 轴的转速 ②轴的直径 ③轴的长度轮毂的长度。

5带传动在工作中产生打滑的主要原因是。

①带的预紧力过小带绕过带轮时产生离心力。

③带的松边与紧边的拉力不等 ④工作载荷超过最大有效拉力

表示链传动的链条节距节距,z表示链轮齿数,在一定转速下,要减轻链传动的运动不均匀性和动载荷,在选择参数时应。

①增大p和z ②增大p, 减小z ③减小p和z ④减小p ,增大z

7. 齿面点蚀是闭式齿轮传动齿面疲劳损伤的现象之一, 点蚀通常首先出现在。

①接近齿顶处接近齿根处

靠近节线附近的齿根部分靠近节线附近的齿顶部分。

8.液体动压润滑径向滑动轴承的油膜承载能力与下面哪一项成正比。

偏心率和宽径比 ②润滑油粘度和相对间隙 ③承载量系数和相对间隙 ④相对间隙与转速。

9.在设计齿轮轴时,采用45号钢,两支点用深沟球轴承支承,验算时,发现轴的刚度不够,这时可以采取的措施为。

1 把球轴承换成滚子轴承 ②把滚动轴承换成滑动轴承。

把轴材料换成合金钢增大轴的直径。

10.能传递很大的转矩,并允许有较大的综合偏移量,安装精度要求不高,在重型机械中广泛应用的联轴器是。

套筒 ②凸缘 ③齿式十字滑块。

二、填空题(每小题2分,共20分)

11.在平键联接中,普通平键用于静联接,其主要的失效形式是工作面被压溃 ;导向平键用于动联接,其主要的失效形式是工作面过渡磨损。

12. 一紧螺栓联接,相对刚度为,轴向工作载荷f为1000n,预紧力f0为2000n,则残余预紧力f1为。 1800n,螺栓的总拉力f2为 2800n 。

13.普通v带传动传递的功率为10kw,带速为10m/s,紧边拉力是松边拉力的两倍,则有效拉力为 1000n,预紧力为 1500n。

14.标准斜齿轮传动的齿根弯曲疲劳强度计算中的齿形系数的值可根据当量齿数查表得到;而与模数或齿的大小无关。

15. 不完全液体润滑滑动轴承可靠的工作条件是边界油膜不遭破坏 , 如p为轴承工作压力, v为滑动速度,限制pv值的目的是限制轴承的温升(发热)。

16. 7211表示轴承内径为 55mm , 类型名称为角接触球轴承。

17.按扭转强度条件估算外伸端轴的直径d时,计算公式为,式中,可根据轴的。

功率查表得到,而p表示轴传递的最小值 。

18.牛顿粘性摩擦定律表明:在流体中任意点处的切应力与该处流体的速度梯度成正比,数学表达式为,式中表示流体的动力粘度,把凡是服从这个粘性定律的流体称为牛顿流体。

19.滚动轴承内圈与轴的公差配合为基孔制,而外圈与座孔的配合采用_基轴 __制。

20带传动、链传动和齿轮传动组成的多级传动中,通常把带传动传动放在高速级,而把。

链传动传动放在低速级。

三、简答题(每小题5分,共20分)

21. 试述齿轮传动的主要失效形式和通常的设计准则。

齿轮传动的失效形式主要有:轮齿折断、齿面磨损、齿面点蚀、齿面胶合和塑性变形;

对闭式齿轮传动,通常以保证齿面接触疲劳强度为主,对开式齿轮传动,通常以保证齿根弯曲疲劳强度为主,对高速大功率的齿轮传动,还要保证齿面抗胶合能力的准则。

22. 带传动弹性滑动是如何产生的? 能否避免? 对传动产生什么影响 ?

由于带是弹性体,在工作过程存在拉力差,从而产生弹性滑动。弹性滑动是带传动固有的物理现象,不能避免。弹性滑动是从动轮的圆周速度低于主动轮的圆周速度,降低传动效率,引起带的磨损。

23.对一般单向转轴,由弯矩所引起的弯曲应力和由转矩所引起的扭剪应力属什么循环变应力 ? 在轴的计算弯矩公式中系数α的含义是什么 ?

由弯矩所引起的弯曲应力属对称循环变应力;由转矩所引起的扭剪应力属脉动循环变应力 ;在轴的计算弯矩公式中系数α的含义是考虑两者循环特性不同的影响而引入的折合系数。

24为什么连续工作的闭式蜗杆传动要进行热平衡计算 ? 可采用哪些措施来改善散热条件 ?

1)加散热片以增大散热面积;

2)在蜗杆轴端加装风扇以加速空气的流通。

3)在传动箱内装循环冷却水管。

四、 分析与计算题(每小题10分,共30分)

25.两薄钢板由3个普通螺栓联接,钢板受力情况和尺寸如图所示(单位:mm)。

已知钢板间的摩擦系数f=0.15,联接的可靠性系数k=1.2,螺栓材料的屈服极限为=240mpa,安全系数为s=2,试确定:

1) 分析螺栓组的受力,并指出受力最大的螺栓;

2) 计算受力最大的螺栓的螺纹小径d1。

解:1)螺栓组受力分析。

横向载荷。旋转力矩。

由横向载荷产生的每颗螺栓的横向载荷为

由旋转力矩产生的每颗螺栓的横向载荷为

由受力分析可知,螺栓1受力最大,其值为。

2.确定螺栓所受预紧力f0

( 5分)2)确定螺栓的小径。

由强度条件。

螺栓许用应力为:

所以,螺栓的螺纹小径为。

26.某轴用一对同型号的角接触球轴承(代号为7310ac)支承,轴的转速为n=1450r/min,已知轴上径向载荷为f1=6000n,轴向载荷为f2=2000n,轴承的额定动载荷为c=56200n,额定静载荷为c0=44900n,轴承的派生轴向力fd=0.7fr, 载荷系数为fp=1.

2,温度系数ft=1.0,试计算轴承的寿命。

解:1) 轴承的径向载荷。

(3分)2) 轴承的轴向载荷。

派生轴向载荷。

因为。所以轴承的轴向载荷分别为。

3分)3) 轴承的当量动载荷、

轴承1,因为,取x=1, y=0

轴承2,因为,取x=0.41, y=0.85

(2分)因为。

所以取轴承的当量动载荷为。

4)轴承寿命。

27.图示为一圆锥-圆柱齿轮减速器,输入轴i的转向如图所示,低速级圆柱齿轮为斜齿。已知输入功率p=6kw, n1=960r/min, 齿数z1=20, z2=75, z3=23, z4=95, 低速级圆柱齿轮的螺旋角为=8°,法面模数为4mm, 法面压力角为200,齿轮传动的效率(包括轴承的效率在内)为0.

97。1)为使轴上的轴承所受轴向力较小,试判断齿轮3的螺旋线方向。

2)标出齿轮2, 3啮合点作用力的方向。

3)计算作用在齿轮4啮合点圆周力、径向力和轴向力的大小。

解:1) 左旋(2分)

2)如图(3分)

3)ⅲ轴功率为:

总传动比为:

轴转速为:

轴为: 齿轮4的分度园直径为:

作用在齿轮4啮合点圆周力为:

作用在齿轮4啮合点径向力为:

作用在齿轮4啮合点轴向力为: (5分)

五、结构设计(10分)。

试指出下面各图的结构设计错误,并说明错误原因,提出改正措施。

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