河北工程大学机械设计考试试卷

河北工程大学 2010 ~2011 学年第 二 学期期 末 考试试卷 （ A ） 卷

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<rl

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 4．闭式软齿面齿轮传动一般按设计， 按 校核。

o

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，应该齿数z1。 8．带在工作中存在的应力有、、、 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

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

F

2Y，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

20学年第学期 课程 姓名

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 。 9．10． 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

D1n1

60 1000

140 1460

60 1000

10.7m/s

最大有效拉力

Fec

1000P1000 7

654v10.7

N

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

D2

4

p

2402

4

1 45238N

每个螺栓受到的总载荷

螺栓的最小尺寸

F2 F F1

Q6000 zz

452386000

640488

N

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

d1z2d1

2T32T3

tan sin d3mnz3

Fa3 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）P

P2 X2Fr2 Y2Fa2 1 2080 2080N

河北工程大学 2010 ~2011 学年第 二 学期期 末 考试试卷 （B ） 卷

一．选择题（每题2分，共20分）

1. 在带传动中，若发生打滑现象，则在。

① 大带轮上先发生； ② 小带轮上先发生； ③ 大小带轮上同时 …… 此处隐藏：4589字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……