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華北科技學(xué)院 考試課程名稱： 機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)答奇評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) 學(xué)時(shí)： 60 考試方式：閉卷，筆試 考試內(nèi)容： 1．是非判斷題（你認(rèn)為命題正確的，請(qǐng)?jiān)诖痤}紙上寫好題號(hào)后面打√，否則畫；每題2分，共10分） （1）細(xì)牙普通螺紋，牙細(xì)不耐磨，容易滑扣，所以自鎖性能不如粗牙普通螺紋。（ ） （2）直齒圓柱齒輪傳動(dòng)中節(jié)圓與分度圓永遠(yuǎn)相等。（ ） （3）齒輪的載荷變化較大、齒寬系數(shù)較大，齒輪在軸上相對(duì)于軸承為非對(duì)稱布置時(shí)，其載荷系數(shù)應(yīng)取大些。（ √ ） （4）對(duì)于受軸向變載荷的緊螺栓連接, 在限定螺栓總拉力的條件下,提高螺栓疲勞強(qiáng)度的有效措施為同時(shí)增加螺栓和被連接件的剛度。( ) （5）滾動(dòng)軸承的基本額定動(dòng)載荷是指在此載荷作用下軸承工作106轉(zhuǎn)時(shí)，軸承的90%不發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕。（ √ ） 2．單項(xiàng)選擇題（每小題2分，共2分，多選不得分） （1）靜聯(lián)接的平鍵聯(lián)接，其主要失效形式是 B 。 A、工作面扭曲； B、鍵工作面壓潰； C、工作面磨損； D、鍵拉斷。 （2）帶傳動(dòng)中，選擇V帶的型號(hào)是根據(jù) C 。 A、小帶輪直徑； B、轉(zhuǎn)速； C、計(jì)算功率和小帶輪轉(zhuǎn)速； D、傳遞功率。 （3）帶、齒輪與鏈組成傳動(dòng)系統(tǒng)，其傳動(dòng)鏈接順序應(yīng)當(dāng)____A__． Ａ、帶→齒輪→鏈傳動(dòng)→輸出　　?。?、鏈→齒輪→帶傳動(dòng)→輸出 Ｃ、齒輪→帶→鏈傳動(dòng)→輸出 (4)開式齒輪傳動(dòng)的主要失效形式是 C 。 齒面磨損； (5)鏈傳動(dòng)中，限制大鏈輪齒數(shù)不超過(guò)120是為了防止 A 發(fā)生。 A、跳齒或脫鏈； （6）標(biāo)準(zhǔn)齒輪的齒形系數(shù) 的大小主要取決于 D 。 D、齒輪的齒數(shù)、。 （7）齒寬系數(shù)在 A 情況下可取較大值. A、齒輪在軸上為懸臂布置； （8）驗(yàn)算滑動(dòng)軸承最小油膜厚度的目的是 A 。 A、確定軸承是否能獲得完全的液體摩擦； （9）按基本額定動(dòng)負(fù)荷選定的滾動(dòng)軸承，在預(yù)定的使用期限內(nèi)其破壞率最大為 B 。 B、 10%、； (10)某45鋼的軸剛度不足，可采取 C 措施來(lái)提高其剛度。 A、用40Cr鋼代替； B、淬火 ； C、增大軸的尺寸； D、提高材料的抗腐蝕性能。 3.簡(jiǎn)答題（每小題6，共30） （1） 公稱尺寸相同的粗牙螺紋和細(xì)牙螺紋的螺桿和螺紋牙的強(qiáng)度是否相同?各適用于什么場(chǎng)合? （2）鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，選擇節(jié)距p、小鏈輪齒數(shù)和鏈速v對(duì)傳動(dòng)各有何影響? （3） 根據(jù)液體動(dòng)壓潤(rùn)滑的一維雷諾方程式: =6)/ 指出形成能夠承受外載荷的液體動(dòng)壓油膜的基本條件。 （4）在設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)時(shí)，為什么要限制其最小中心距和最大傳動(dòng)比？ （5）聯(lián)軸器與離合器的工作原理有何相同點(diǎn)與不同點(diǎn)？ 4．分析題（10分） 如題4圖斜齒圓柱齒輪與蝸桿傳動(dòng)組成的兩級(jí)傳動(dòng)，Ⅰ軸為輸入軸，蝸桿螺 旋線為右旋，轉(zhuǎn)向nⅡ如圖所示。要求： （1）確定Ⅰ、Ⅲ軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向； （2）若要使Ⅱ軸上所受軸向力互相抵消一部分，試決定齒輪1、2及蝸輪螺旋線方向； （3）在圖中用箭頭畫出Ⅱ軸上齒輪2與蝸桿3所受各力（Ft 、Fr 、Fa）的方向。 Ⅰ Ft3 Fa3 Fr3 Ⅲ 4 nⅢ nⅠ 1 Ft2 Fr2 Fa2 nⅡ 2 Ⅱ 3 題4 圖解 1 2 nⅡ Ⅱ Ⅰ 4 Ⅲ 題-4圖 考試課程名稱： 機(jī)械設(shè)計(jì) 標(biāo)答及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) 學(xué)時(shí)： 56 考試方式：閉卷，筆試 考試內(nèi)容： 5．計(jì)算題（每題10分，共20分） （1）一牽曳鉤用2個(gè)M10（d1=8.376mm）的普通螺栓固定于機(jī)體上，如題5（1）圖所示。已知接合面間的摩擦系數(shù)f=0.15，螺栓材料為Q235鋼(σS=24OMPa 、S=1.35)，試求螺栓組聯(lián)接允許的最大牽引力R 。 題5-（1）圖 FR1 FR2 Fa 題5－（2） 圖 （2）如5（2）圖所示軸上面對(duì)面安裝有一對(duì)7308AC軸承，已知：軸的轉(zhuǎn)速n＝750 r/min，F(xiàn)R1＝5500 N，F(xiàn)R2 ＝ 3000 N。軸上的外部軸向載荷Fa=3500 N，常溫下工作，載荷有輕微沖擊（f P = 1.2）。試計(jì)算軸承的壽命（注：7308AC軸承的基本額定動(dòng)載荷Cr = 38.5 kN，內(nèi)部軸向力FS = 0.7R，軸向載荷影響系數(shù)e = 0.68，當(dāng)FA/FR ≤ e時(shí)X = 1，Y = 0；FA/FR＞e時(shí)X = 0.41，Y = 0.87）。 6．指出研卷題6圖中結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤和不合理之處，并作簡(jiǎn)明注釋。如：①、缺少調(diào)整墊片，已知齒輪用油潤(rùn)滑，軸承用脂潤(rùn)滑。（10分） ① 題6圖 3。簡(jiǎn)答題(每小題6分,30分) （1）不相同。 粗牙螺紋的螺紋聯(lián)接強(qiáng)度比較高,而和細(xì)牙螺紋的螺桿聯(lián)接強(qiáng)度比較高。粗牙螺紋用于一般常用的聯(lián)接,沒(méi)有特殊要求；細(xì)牙螺紋用于要求聯(lián)接的可靠性能比較高或要求自鎖的場(chǎng)合,用于受變載荷、沖擊、振動(dòng)載荷的聯(lián)接,還可以由于一些薄壁、微調(diào)機(jī)構(gòu)。 （2） 鏈傳動(dòng)中，節(jié)距p越大，鏈的尺寸、重量和承載能力就越大；但節(jié)距p越大，多邊形效應(yīng)越明顯，產(chǎn)生的沖擊、振動(dòng)和噪聲越大。小鏈輪齒數(shù)Z1影響傳動(dòng)的平穩(wěn)性和使用壽命； 小鏈輪齒數(shù)Z1越少，運(yùn)動(dòng)速度的不均勻性和動(dòng)載荷越大； 小鏈輪齒數(shù)Z1過(guò)多， 大鏈輪齒數(shù)Z2也隨之增大，輪廓尺寸和重量增加，易產(chǎn)生跳齒和脫鏈。鏈速v影響傳動(dòng)的平穩(wěn)性和使用壽命；鏈速v越高， 多邊形效應(yīng)越明顯，相應(yīng)動(dòng)載荷也越大。 （3） ①兩相對(duì)滑動(dòng)表面具有收斂的楔形間隙； ②相對(duì)滑動(dòng)速度足夠大(即v0)，并且使液體由大口帶入小口； ③ 流體（潤(rùn)滑油）必須有一定的粘度(即 ),且供油要充分. （4） 中心距ɑ小，則包角減小，傳動(dòng)能力降低；同時(shí)，中心距ɑ小，帶的長(zhǎng)度就短，在帶速一定時(shí)，帶的應(yīng)力變化加快，使帶的疲勞強(qiáng)度降低。中心距過(guò)大，將引起嚴(yán)重抖動(dòng)。在中心距一定條件下，傳動(dòng)比大，小帶輪包角減小，傳動(dòng)能力下降。 （5） 聯(lián)軸器和離合器主要是用來(lái)聯(lián)接兩回轉(zhuǎn)軸以傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩的機(jī)械裝置。不同之處在于，聯(lián)軸器聯(lián)接的兩軸必須在停轉(zhuǎn)并經(jīng)過(guò)拆卸才能使它們分離；而離合器則可使兩軸在工作時(shí)隨時(shí)接合與分離。 6．計(jì)算題（20分） （1）①求預(yù)緊力F′： 由σS =240MPa，S=1.35，則許用拉應(yīng)力： [σ]= σS /S =240/1.35 MPa=178 MPa ， 根據(jù)螺栓強(qiáng)度條件： 1.3F′/（π/4）≤[σ] MPa 得： F′=[σ]π/（41.3）=178 π8.3762/5.2 N =7535 N ②求牽引力R： 由聯(lián)接接合面靜力平衡條件得： R=F′fzm/=75350.1521/1.2 N=1883.8 N （取=1.2） FS1 FS2 題6－（2）解 圖 FR1 FR2 Fa （2）① 求兩軸承的內(nèi)部軸向力FS： FS1 = 0.7FR1=0.75500 N = 3850 N FS2 = 0.7FR2=0.73000 N = 2100 N ②求兩軸承的總軸向力FA： ∵ FS1 + Fa = 3850 + 3500 N = 7350 N ＞ FS2 = 2100 N ∴ FA1（松）= FS1 = 3850 N FA2（緊） = FS1 + Fa = 7350 N ③ 求兩軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷P： ∵ FA1 / FR1 = 3850/5500 = 0.7＞e = 0.68 ， ∴ X1 = 0.41，Y1 = 0.87 P1 = fP（FR1X1 + Y1 FA1）= 1.2（0.415500 + 0.873850）N = 6725.4 N ∵ FA2/ FR2= 7350/3000 = 2.45＞e = 0.68 ， ∴ X2 = 0.41，Y2 = 0.87 P2 = fP（X2 FR2 + Y2 FA2）= 1.2（0.413000 + 0.877350）N = 9149.4 N ④求軸承的壽命：因 P2＞P1 ， 只須計(jì)算2軸承的壽命Lh2 。 h = 1655.739 h 6．．①、缺少調(diào)整墊片。 ②軸承蓋的透孔要大些，不能與轉(zhuǎn)軸接觸； ③該軸段不應(yīng)選用軸套定位，應(yīng)該設(shè)計(jì)軸肩； ④套筒外徑較大，要低于軸承內(nèi)圈外徑； ⑤該段軸頭太長(zhǎng)，不能保證定位； ① ② ⑨ ⑦ ⑥ ⑤ ④ ③ ⑧ 題6圖解 ⑥軸端擋圈不能與軸端接觸，要確保軸端擋圈擋住錐齒輪； ⑦套杯右面的孔徑太小，左軸承外圈無(wú)法拆卸； ⑧套杯外圈中間部分直徑可小些，減少精加工面； ⑨套杯內(nèi)圈中間部分直徑可大些，減少精加工面。