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_________________________姓 名______________________學 號______________________班 級 廣東工業(yè)大學考試試卷 ( A ) 課程名稱:機械設計基礎 考試時間:第21周星期二(05年1月18日) 班 級: 學 號: 姓 名: 題號 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 總分 得分 評分人 一、填空題（共20分每空1分） 1. 某軸的截面受非對稱循環(huán)變應力作用，已知其最大應力smax=200 MPa，最小應力smin=100 MPa，則其平均應力sm= 150 MPa，應力幅sa= 50 MPa，應力循環(huán)特性r= 0.5 。 2. 緊聯(lián)接螺栓按拉伸強度計算時, 考慮到拉伸和扭轉的復合作用, 應將拉伸載荷增大至原來___1.3___倍。 3. 普通平鍵的截面尺寸bh是按 軸徑 從標準中查取。 4. V帶傳動由于有 彈性滑動 的影響，所以不可能有恒定的傳動比。 5. 帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、蝸桿傳動中，傳動平穩(wěn)性最好的 是 蝸桿傳動 ，附加動載荷最大的是 鏈傳動 。 6. 帶傳動工作時，帶中的最大應力發(fā)生在 緊邊進入小輪 處。 7. 鏈節(jié)數一般應取 偶 數，鏈輪齒數應取 奇 數。 8. 一對直齒圓柱齒輪傳動，其輪齒彎曲疲勞強度，主要取決 于 模數 。 9. 在齒輪彎曲強度計算中，對于標準直齒圓柱齒輪，齒形系數（YF）僅決定于 齒數 。 10.高速重載齒輪傳動中，當散熱條件不良時, 齒輪的主要失效形式 是 膠合 。 11.在蝸桿傳動中，失效主要發(fā)生在蝸桿和蝸輪中 的蝸輪上 。 12.蝸桿傳動除了作強度計算外，還須作 熱平衡 計算 13.非液體潤滑的滑動軸承，其直徑增加一倍、寬徑比B/d不變，載荷不變，則軸承的平均壓強變?yōu)樵瓉淼? 1/4 倍。 14.對于某一個軸承來說，正常的實際使用中，未達到額定壽命而提前發(fā)生疲勞點蝕的概率是 10% 。 15.按軸所受的載荷性質的不同，汽車變速箱至后橋的連接軸是 傳動 軸；車床主軸是 轉 軸。 二、簡答題（共20分每題4分） 1. 螺栓聯(lián)接（包括普通螺栓聯(lián)接和鉸制孔用螺栓聯(lián)接）、雙頭螺柱聯(lián)接和螺釘聯(lián)接各自適用什么場合？ 答： 普通螺栓聯(lián)接：被聯(lián)接件較薄，以承受軸向載荷為主； 鉸制孔用螺栓聯(lián)接：被聯(lián)接件較薄，以承受橫向載荷為主； 螺釘聯(lián)接：一被聯(lián)接件較厚，不需經常拆卸； 雙頭螺柱聯(lián)接：一被聯(lián)接件較厚，可經常拆卸； 2 有一由V帶傳動、鏈傳動和齒輪傳動組成的減速傳動裝置，試合理確定其傳動布置順序，并簡要說明其原因。 答： 布置順序：V帶傳動——齒輪傳動——鏈傳動。 V帶傳動在最高速級，過載時保護電機；齒輪傳動在中間級過渡；鏈傳動在最低速級，慣性力較小。 3 簡述開式齒輪傳動的設計準則。 答： 按輪齒彎曲疲勞強度設計，將模數放大20-30%考慮磨損對齒厚的影響。 4. 在什么情況下宜采用蝸桿傳動？大功率連續(xù)傳動為什么很少采用蝸桿傳動？ 答： 大傳動比要求，蝸桿傳動效率較低，大功率連續(xù)傳動功率損失過大。 5. 軸的強度計算公式中，系數的名稱是什么？為什么要引入該系數？ 答： 系數是彎扭循環(huán)特性折合系數，考慮彎曲應力和扭轉應力的循環(huán)特性不同的影響。 三、分析計算題（共50分） 1. （本題10分） 圖示緊螺栓組聯(lián)接，采用二個M16的普通螺栓（小徑d1=13.84 mm），聯(lián)接所受的橫向載荷F=4500 N，被聯(lián)接件接合面的摩擦系數f=0.15，聯(lián)接可靠性系數Ks=1.2，螺栓材料的許用拉應力[]=120 MPa，描述螺栓桿工作前后的受力狀況，并校核該聯(lián)接是否安全。 解: 螺栓桿工作前后均受拉力, 設拉力為F0 由強度條件: 因: 所以,該聯(lián)接安全 2．（本題20分） 圖中所示斜齒圓柱齒輪傳動—蝸桿傳動組成的傳動裝置。動力由I軸輸入，蝸輪4為右旋齒。試求： （1）為使蝸輪4按圖中n4方向轉動，確定斜齒輪1的轉動方向； （2）為使中間軸Ⅱ所受的軸向力能抵消一部分，確定斜齒輪1和斜齒輪2的輪齒旋向； （3）在圖1上畫出齒輪1和蝸輪4所受的各分力方向（垂直紙面向外的力畫⊙、向內的力畫 ） （4）如果軸I傳遞的功率是7.5KW，軸I的轉速n1為750r/min，齒輪1的分度圓直徑為40mm，計算齒輪1的圓周力Ft1。 Fr4 Fa4 Ft4 Fa1 Ft1 Fr1 解：（1）、（2）、（3）如圖 （4）T1=9550000P1/n1=95500007.5/750=95500 Nmm  3. （本題20分） 一對正裝角接觸球軸承 7208AC 軸承，兩軸承所承受的徑向載荷分別為 Fr1 ＝ 2000 N 和 Fr2＝1600 N ，外加的軸向載荷Fa為 400 N ，軸的轉速 n 為 1500 r/min ，載荷系數 fp ＝ 1.4。已知 Fd ＝ 0.68Fr ，e ＝ 0.68 。當Fa/Fr > e 時，X ＝ 0.41 ，Y ＝ 0.87 ；Fa/Fr <= e 時，X ＝ 1，Y ＝ 0 ；C ＝ 16.94 KN。求 （1）畫圖對軸系的載荷進行分析，并標出計算過程中的出現(xiàn)的各力； （2）軸承1和軸承2的軸向載荷Fa1和Fa2； （3）軸承1和軸承2的當量動載荷P1和P2； （4）求軸承壽命(以小時為壽命單位) 。 答： （1） Fd1 = 0.68Fr1 = 1360 N Fd2 = 0.68Fr2 = 1088 N Fd2 + Fa > Fd1 左端軸承被壓緊， 右端軸承被放松， （2） Fa1 = Fd2 + Fa = 1488 N Fa2 = Fd2 = 1088 N （3） Fa1/Fr1 = 0.744>e X1 = 0.41 Y1 = 0.87 Fa2/Fr2 = 0.68 = e X2 = 1 Y2=0 （4） P1= X1 Fr1+ Y1 Fa1=2114.56 N P2= X2 Fr2+ Y2 Fa2=1600 N P1 > P2 =57126 h 四．結構改錯題（共10分） 一對圓錐滾子軸承支承的軸系，齒輪油潤滑，軸承脂潤滑，軸端裝有聯(lián)軸器。試指出并改正圖中的結構錯誤（最少10處）。 ⑨ ⑩ ⑥ ④ ⑦ ⑤ ② ① ⑧ ③ 11 ① 鍵槽位置錯 ② 靜動件接觸 ③ 多余鍵槽 套筒太高 ⑤ 軸應比輪轂短 ⑥軸向定位不確定 ⑦軸太長 ⑧靜動件接觸 ⑨ 無調整墊片 ⑩ 軸承安裝反了 11 應有擋油環(huán)