机械设计考试试题及答案汇总.doc

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班级: 学号: 姓名:
考试科目: 机械设计考试时间: 120分钟试卷总分 100分
题号
一
二
三
四
五
总分
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评卷教师
得分
一、简答题(本大题共4小题,总计26分)
齿轮强度计算中,有哪两种强度计算理论?分别针对哪些失效?若齿轮传动为闭式软齿面传动,其设计准则是什么? (6分)
齿面的接触疲劳强度和齿根的弯曲疲劳强度的计算,齿面的接触疲劳强度针对于齿面的疲劳点蚀失效和齿根的弯曲疲劳强度针对于齿根的疲劳折断。
齿轮传动为闭式软齿面传动,其设计准则是按齿面的接触疲劳强度设计,校核齿根的弯曲疲劳强度。
2、连接螺纹能满足自锁条件,为什么还要考虑防松?根据防松原理,防松分哪几类?(8分)
因为在冲击、振动、变载以及温度变化大时,螺纹副间和支承面间的摩擦力可能在瞬间减小或消失,不再满足自锁条件。这种情况多次重复,就会使联接松动,导致机器不能正常工作或发生严重事故。因此,在设计螺纹联接时,必须考虑防松。根据防松原理,防松类型分为摩擦防松,机械防松,破坏螺纹副关系防松。
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二、选择题(在每题若干个选项中选出正确的选项填在横线上。
本大题共12小题,总计24分)
1、当两个被联接件之一太厚,不易制成通孔且需要经常拆卸时,往往采用 B 。

4、一对相啮合的圆柱齿轮的Z1<Z2 , b1>b2,其齿面接触应力的大小为 A 。
A. σH1=σH2 B. σH1>σH2 C. σH1<σH2
5、V带传动设计中,限制小带轮的最小直径主要是为了____B___。


6、在齿轮抗弯强度的设计公式m≥中,应代入_ C __。
A. B.
9、承受预紧力F′的紧螺栓联接在受轴向工作拉力F时,剩余预紧力为F″,其螺栓所受的总拉力Fo为__ B 。
=F十F′ =F十F″ =F′十F″
10、当键联接强度不足时可采用双键。使用两个平键时要求键 D 布置。
°
° °
11、下列零件的失效中, C 不属于强度问题。


12、带传动发生打滑总是___A____。


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三、分析题(本大题共3小题,总计20分)
1. 如图所示,1、2是一对蜗杆蜗轮传动,3、4是一对斜齿轮传动。已知1为原动件,4为输出件,各轮转向如图所示。为了使中间轴上蜗轮2和斜齿轮3的轴向力互相抵消一部分,
⑴试确定1、2、3、4各轮的旋向;
⑵在图上标出2和3所受各力的方向。(10分)
1、2、3轮左旋,4轮右旋
3、如图所示为带传动简图。轮1为主动轮。试问:
(1)带传动的主要失效形式有哪些?带传动工作时为什么出现弹性滑动现象?能否避免弹性滑动?
(2)带传动工作时,带处于图中哪一点应力最大?最大应力smax=? (5分)

带传动的主要失效形式有打滑和疲劳断裂。弹性滑动是由拉力差引起的,(只要传递圆周力,必然会产生弹性滑动)。弹性滑动是正常的工作现象,不可避免。
图中A点应力最大,
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四、计算题(本大题共2小题,总计20分)
1、某轴由一对代号为30212的圆锥滚子轴承支承,其基本额定动载荷C = kN。轴承受径向力Fr1= 6000N,Fr2 =16500N。轴的转速 n =500 r/min,轴上有轴向力FA = 3000 N,方向如图。轴承的其它参数见附表。动载荷系数 fd = 1,温度系数ft= 1。
试:(1)说明轴承代号的意义;
(2)确定轴承的寿命。(以小时为单位) (14分)
S
Fa/Fr≤e
Fa/Fr>e
e
X
Y
X
Y

1
0



解:3:轴承类型代号,圆锥滚子轴承;02:尺寸系列代号(0:宽度系列代号,2:直径系列代号);12:内径系列代号,内径为60mm;公差等级为0级。
1)求内部派生轴向力S1、S2的大小方向
N
N
方向如图所示。
,1轴承被“压紧”,2轴承被“放松”。
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2)求轴承所受的轴向力
N
N,
3)轴承的当量动载荷
据:Fa1/ Fr1= 2500/6000 = >e = ,得:X1 = ,Y1 =1.