机械设计期末试卷及答案2

中中原原工工学学院院 20042004～～20052005 学年学年第一学期第一学期 机械制造及自动化专业机械制造及自动化专业机械设计课程期末试卷机械设计课程期末试卷 专业___________ 班级___________ 姓名__________ 学号___________ 题题 号号 一一二二三三四四五五六六七七八八九九总分总分 一、是非题一、是非题( (用“用“√ ”表示正确，“”表示正确，“×”表示错误，填在题末的括号中”表示错误，填在题末的括号中) )。。 ( (本大题共本大题共 1010 小题，每小题小题，每小题 1 1 分，总计分，总计 1010 分分) ) 1、断裂和塑性变形、过大的弹性变形、工作表面的过度磨损或损伤、发生强烈的振动、联接的 松弛、摩擦传动的打滑等都是零件的失效形式。（） 2、用于紧固联接的螺纹不仅自锁性要好，而且传动的效率也要高。（） 3、 受交变横向载荷作用的普通螺栓组联接， 在正常工作时螺栓杆所受到的拉力不变。 （） 4、对于受转矩作用的普通螺栓组联接，各螺栓杆将受到不等的剪力作用，且其剪力的大小与螺 栓杆轴线到螺栓组联接的转动中心之距离成正比。（） 5、带传动的弹性滑动将引起在主动带轮上带的速度要逐渐迟后于主动带轮轮缘的速度，在从动 带轮上带的速度要逐渐超前于从动带轮轮缘的速度。（） 6、为了避免带的弯曲应力过大，在设计带传动时需要限制小带轮的基准直径。（） 7、带传动和渐开线齿轮传动都能实现定角速比传动。（） 8、在闭式齿轮传动中，齿面磨损是其齿轮的主要失效形式。（） 9、直齿圆锥齿轮的强度计算中，通常近似地以大端分度圆处的当量圆柱齿轮来代替圆锥齿轮进 行强度计算。（） 10、为了保证圆柱蜗杆传动良好的磨合（跑合）和耐磨性，通常采用钢制蜗杆与铜合金蜗轮。 （） 二、选择题（将正确的代码二、选择题（将正确的代码 A A、、B B、、C C、、D D 填入横线上方的空格处）。填入横线上方的空格处）。 （本大题共（本大题共 1010 小题，每小题小题，每小题 1 1 分，总计分，总计 1010 分）分） 1、下列四种叙述中，____ __是正确的 A．变应力只能由变载荷产生B．静载荷不能产生变应力 C．变应力是由静载荷产生D．变应力由变载荷产生，也可能由静载荷产生 1 2、右图为某齿轮传动装置，轮1 为主动轮且转向不变， 则轮 2 的齿根弯曲应力按变化。 A．对称循环B．脉动循环 C．应力比 r＝－0.5 的循环 D．应力比 r＝+1 的循环 3、螺纹联接是一种。 A．可拆联接；B．不可拆联接； C．动联接；D．过盈联联接 4、某一轴、 毂采用普通圆头平键联接， 已知轴的直径d=60mm，键的尺寸为b×h×l=18×11×80（单 位mm），轴的许用挤压应力为：[σ]p=100Mpa，毂的许用挤压应力为：[σ]p=70Mpa，则该轴、毂联 接所能传递的最大转矩T为：。 A． Tmax=716.1Nm；B． Tmax=924Nm；C． Tmax=1432.2Nm；D． Tmax=1618.1Nm 5、V 带型号的选择是根据。 A．小带轮上的功率P1和转速 n1；B．大带轮上的功率 P2和转速 n2； C．小带轮上的转矩 T1和转速 n1；D．大带轮上的转矩 T2和转速 n2 6、带传动在工作时，假定小带轮为主动轮，则带内应力的最大值发生在带。 A．进入大带轮处B．紧边进入小带轮处 C．离开大带轮处D．离开小带轮处 7、在下列各对齿轮的配对材料中，有几组方案是合理的。答：。 配对方案１２３４５6 小齿轮的材料40Cr20Cr，表面 20Cr，表面4540Cr，表面 HT200-400 调质调质和热处理方案渗碳淬火高频淬火渗碳淬火 大齿轮的材料454540Cr40Cr4545 常化调质调质调质常化调质和热处理方案 A．2 组；B．3 组；C．4 组；D．5 组 8、一对软齿面闭式齿轮传动，若要提高其接触强度，可采取方法。 A．在中心距 a 和齿数比 u 不变的条件下增大齿数 z1； B．在中心距 a 和齿数比 u 不变的条件下增大模数 m； C．在齿数比 u 不变的条件下增大中心距a； D．在齿数比 u 不变的条件下减小中心距a 9、按弯扭合成强度条件计算轴的应力时，公式中折合系数α 是考虑。 A．材料抗弯与抗扭的性能不同；B．强度理论的要求； C．轴的结构设计要求；D．弯曲应力和扭转切应力的循环特性不同 10、在下列轴承中，只能承受径向载荷的轴承是。 A．深沟球轴承B．调心球轴承C．调心滚子轴承D．圆柱滚子轴承 三、填空题（本大题共三、填空题（本大题共 5 5 小题，每小题小题，每小题 2 2 分，总计分，总计 1010 分）分） 1、 普通螺纹因牙形角大而， 故常用于联接； 而梯形螺纹效率高， 故常用于。 2、 设计键联接时， 先根据键联接的结构特点、 使用要求和工作条件选择键的类型； 再按选 2 择键的，由轮毂宽度和工作条件选择键的长度；最后对键联接进行必要的强度校核计算。 3、带传动的失效形式有：_和_。 4、在轮齿弯曲强度计算中，齿形系数YFa的大小 与、变位系数 x 、斜齿轮的螺旋角 β 和分度圆上压 力角α有关，而与无关。 5、左图所示为一卷扬机传动系统。根据轴的分类，其 中轴Ⅱ为，轴Ⅳ为。 四、计算题（本大题共四、计算题（本大题共 3 3 小题，第小题，第 1 1 小题小题 1515 分、第分、第 2 2 小题小题 1010 分，第分，第 3 3 小题小题 2020 分，共计分，共计 4545 分）分） 1.某零件用 40Cr 钢制成，材料的力学性能为：σ-1=480MPa，σS=800MPa，ψσ=0.2。零件弯曲疲劳 极限的综合影响系数 Kσ=1.5。 已知作用在零件上的工作应力： σmax=450MPa， σmin=150MPa， 应力比r 常数；试求： ⑴绘制出该零件的极限应力简图；且标出零件的工作应力点M，加载应力变化线以及极限应力 点M 1 ；（9 分） ⑵用图解法确定该零件的极限应力的平均应力σme’、 应力幅 σae’和极限应力点 M’的疲劳极限 σrM’ 并用其结果计算该零件的计算安全系数Sca；（4 分） ⑶用计算法确定该零件的计算安全系数Sca。（2 分） 3 2.一方形盖板用 4 个螺栓与箱体联接，盖板中心 O 点的吊环受拉力 FΣ=10kN。现要求：(1)设工作 载荷有变化，取残余预紧力 F1为工作拉力 F 的 0.6 倍，试计算每个螺栓的总拉力 F2；(2)如因制造误 差，吊环由 O 点移至点 O’（见图 10—12)，OO 5 2mm，试计算受力最大的螺栓的总拉力F2max。 （满分 10 分） 4 3.一工程机械传动装置中的锥齿轮轴，采用一对30207 圆锥滚子轴承（基本额定动载荷 Cr=54.2kN ，基本额静动载荷Cr0=63.5kN ）支承，背靠背的反装（如图所示）。已知作用于 锥齿轮上的径向力Fre＝5000N ，轴向 30207E 轴承当量动载荷的 X、Y值（GB/T297-94 ） 力 Fae＝1000N ， 其方向和作用位置如 Fa/Fr≤eFa/Fr＞ee图所示。轴的转速n1=1450r/