重庆理工大学机械设计期末复习题.docx
- 文档编号:9265468
- 上传时间:2023-02-03
- 格式:DOCX
- 页数:21
- 大小:222.21KB
重庆理工大学机械设计期末复习题.docx
《重庆理工大学机械设计期末复习题.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《重庆理工大学机械设计期末复习题.docx(21页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
重庆理工大学机械设计期末复习题
一、选择题(每小题1分,共10分)
1.已知某材料的对称循环应力σ-1=200MPa,材料常数φσ=0.3,则该材料的脉动循环应力σ0为:
()。
A.201.96MPaB.307.69MPaC.250MPaD.60MPa
2.为联接承受横向工作载荷的两块薄钢板,一般宜采用()联接。
A.普通螺栓B.双头螺柱C.螺钉D.紧定螺钉
3.平键联接中,键的剖面尺寸通常根据( )选择。
A.轴的转速B.轴的直径C.轴的长度D.轮毂的长度
4.用( )来提高带传动的传递功率是不合适的。
A.适当增大轴的预紧力B.增大轴间距C.增加带轮表面粗糙度D.增大小带轮基准直径
5.p表示链传动的链条节距,z表示链轮齿数,在一定转速下,要减轻链传动的运动不均匀性和动载荷,在选择参数时应()。
A.增大p和Z B.增大p,减小Z C.减小p和Z D.减小p,增大Z
6.一对标准圆柱齿轮传动,已知z1=20,z2=50, 它们的齿形系数是YFa1>YFa2,则它们的齿根弯曲应力F与齿面接触应力H的关系是:
()
A.F>F,H>H B.F>F,H=HC.F
7.对闭式蜗杆传动进行热平衡计算,其目的是()。
A.防止润滑油受热后外溢,造成环境污染 B.防止润滑油温过高使润滑条件恶化
C.防止蜗轮材料在高温下机械性能性能下降 D.防止蜗杆蜗轮发生热变形后正确啮合受到破坏
8.以下四种:
A、N408/P5;B、51308;C、302061;D、7211C轴承中,承受径向载荷最大与承受轴向载荷最大的分别是()。
A.(A和B)B.(B和C)C.(A和C)D.(C和D)
9.下列联轴器中,当两轴对中性要求较高,传递转矩较大时,最好选用()。
A.弹性柱销联轴器B.凸缘联轴器C.齿式联轴器D.十字轴式万向联轴器
10.根据轴所承受的载荷来分类,自行车的中轴属于()。
A.心轴B.转轴C.传动轴
二、填空题(每空1分,共10分)
1、三角形螺纹的牙型角一般为60°,通常用来起到作用;而矩形螺纹牙型角为0°,通常用来起到作用。
2、代号为6218的滚动轴承其类型是;内径是mm。
3、计算齿轮强度用的载荷系数K=KAKVKαKβ,其中KV是考虑影响的系数;
而Kα是考虑影响的系数。
4、不完全液体润滑滑动轴承可靠的工作条件是,如p为轴承工作压力,v为滑动速度,限制pv值的目的是。
5、在键联接中,普通平键主要的失效形式是工作面;花键主要的失效形式是工作面。
三、简答题(每小题5分,共20分)
1、齿轮传动的失效形式有哪些?
开式齿轮传动和闭式齿轮传动的失效形式有哪些不同,在设计准则的使用上有何不同?
2、在图示齿轮传动中,
主动,转向如图。
分析齿轮2上的齿根弯曲应力及齿面接触应力各属于什么循环特性及原因。
3、V带传动中V带的楔角为多少度,与其相配合的带轮轮槽的楔角为多少度?
为什么二者的角度不同?
4、螺纹连接防松的目的是什么?
有哪些防松措施(至少答出4种)?
四、综合计算题(共50分)
1、(10分)单根V带传递的最大功率Pmax=5kW,小带轮直径dd1=350mm,n1=1450r/min,小带轮包角α1=150°,
带和带轮之间的当量摩擦系数fv=0.25,试确定带传动的最大有效拉力Fec、紧边拉力F1,预紧力F0。
2、(15分)一圆桶形压力容器的顶盖用M16(d1=13.835mm)螺栓联接,已知螺栓的许用应力[σ]=110MPa,容器内的压力为3MPa,D=120mm。
试求①所需螺栓的最小数目z(要求取为偶数)(残余预紧力为工作载荷的1.6倍)
②预紧力F0(取螺栓的刚度Cb与被联接件的刚度Cm之间关系为Cb=0.25Cm)
3、(15分)图示某轴用一对角接触球轴承支承,属正装形式安装。
轴上所受径向载荷Fre=1500N,轴向载荷Fae=820N,已知L1=100mm,L2=200mm。
(派生轴向力Fd=0.68Fr)试求:
1)轴承所受的径向载荷Fr1、Fr2;2)轴承所受的轴向载荷Fa1、Fa2;
3)若(已知:
e=0.68,若
X=1,Y=0;若
>e,X=0.41,Y=0.87;试计算轴承2的当量动载荷P2。
4、(10分)下图所示为一蜗杆――平行轴斜齿轮――直齿圆锥齿轮传动。
已知蜗杆为主动件,且按图示方向转动。
试在图中标出:
①各轴的转向;②使II轴所受轴向力较小时的斜齿轮轮齿的旋向;③在图上的A、B、C三个啮合点分别画蜗杆2、齿轮4、
锥齿轮5的受力图。
五、改错题(共10分)
指出图中轴系结构设计中的错误或不合理的地方,错误之处依次以①、②、③、….标出,对于每一处错误必须说明其原因。
(至少说出5处)
重庆工学院《机械设计a》A试卷答案
一、选择题(每小题1分,共10分)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
B
A
B
C
D
B
B
C
B
C
二、填空题(每空1分,共10分)
第一空答案
第二空答案
1
联接
传动
2
深沟球轴承
90mm
3
制造安装误差以及齿轮弹性变形等引发动载荷
齿间载荷分配不均所引发的动载荷
4
边界膜不遭破坏(或轴承空腔内有润滑液体)
限制轴承温升
5
压溃及剪断
压溃或过度磨损
三、简答题(每小题5分,共20分)
1、答:
齿轮的主要失效形式有:
轮齿折断、齿面磨损、齿面点蚀、齿面胶合、塑性变形。
开式齿轮传动的主要失效形式为齿面磨损及轮齿折断,由于磨损无完善的计算方法,所以主要以保证齿根弯曲疲劳强度及设计准则。
闭式齿轮传动的主要失效形式为齿面点蚀及胶合,通常以保证齿面接触疲劳强度为设计准则,按保证齿根弯曲疲劳强度来校核。
2、答:
齿轮1为主动轮,齿轮2为惰轮,也就是说齿轮2既是主动轮1的从动轮,又是齿轮3的主动轮。
当齿轮2与主动轮1啮合时,工作齿面是右侧齿廓;同时齿轮2与从动轮3啮合时工作齿面是左侧齿廓,属双齿面工作受载情况,所以其弯曲应力是对称循环应力。
而其接触应总是从0变化至某一值,是脉动循环应力。
3、答:
V带的楔角为40º,带轮轮槽的楔角为32º、34º、36º、38º四种,均小于40º。
因为V带绕上带轮后发生弯曲变形,楔角会发生变化。
为使V带的工作面与带轮的轮槽工作面紧密贴合,将V带轮轮槽工作面的夹角做成小于40º。
4、答:
螺纹联接通常都具有自锁的功能,一般不会自动松脱,但在冲击、振动、及变载荷的作用下,螺旋副间的摩擦力可能减小或瞬间消失,造成联接松脱,所以要采取防松措施。
常用的防松措施有:
对顶螺母、弹簧垫圈、自锁螺母、串联钢丝、止动垫圈、开口销与六角开槽螺母等。
四、综合计算题(共50分)
1、解:
①
②
③
∴Fec为188.18N;F1为392.06N;F0为297.97N。
2、解:
①
∴取Z为8个。
②当Z=8,
∴
∴F0为10318.72N
3、解:
①Fr1+Fr2=Fre
Fr1×(L1+L2)=Fre*L2
∴
Fr2=Fre-Fr1=1500-1000=500(N)
②Fd1=0.68Fr1=0.68×1000=680N
Fd2=0.68Fr2=0.68×500=340N
Fae与Fd1同向,所以判断Fae与Fd1的和与Fd2的大小
Fae+Fd1=820+680=1500N
Fd2=340N
∴Fae+Fd1>Fd2
轴有向左运动的趋势,则轴承2将被压紧,轴承1被放松。
从而:
Fa1=Fd1=680N
Fa2=Fae+Fd1=1500N
③Fa2/Fr2=1500/500=3>0.68
∴X2=0.41;Y2=0.87
P=X2Fr2+Y2Fa2=0.41×500+0.87×1500=1510N
4、
五、改错题(共10分)
1、应该在两端轴承盖处使用密封垫;
2、为同时对齿轮及左端轴承进行轴向定位应在此设计挡圈;
3、要想带动齿轮传动需使用键联接;
4、在此设计轴肩来对齿轮进行轴向定位;
5、设计一轴肩来对右端轴承进行轴向定位;
6、与联轴器联接处应使用键联接;
7、轴端处应倒角以方便安装。
26.图为一斜齿轮轴,由一对正装的同型号的角接触球轴承支承,轴的转速为n=1450r/min,已知齿轮圆周力Fte=3500N,径向力为Fre=1200N,轴向力Fae=900N,轴承的额定动载荷为C=29800N,轴承的派生轴向力Fd=0.7Fr,载荷系数为Fp=1.2,温度系数Ft=1.0,试计算轴承的寿命。
1
2
60
Fae
Fre
15
Fte
40
e
Fa/Fr≤e
Fa/Fr>e
X
Y
X
Y
0.7
1
0
0.41
0.85
26.某轴用一对同型号的角接触球轴承(代号为7310AC)支承,轴的转速为n=1450r/min,已知轴上径向载荷为F1=6000N,轴向载荷为F2=2000N,轴承的额定动载荷为C=56200N,额定静载荷为C0=44900N,轴承的派生轴向力Fd=0.7Fr,载荷系数为Fp=1.2,温度系数Ft=1.0,试计算轴承的寿命。
100
1
2
200
F2
F1
30
e
Fa/Fr≤e
Fa/Fr>e
X
Y
X
Y
0.7
1
0
0.41
0.85
3.一圆锥齿轮轴用两个角接触球轴承支承,已知L1=40mm,L2=200mm,轴端作用有轴向力Fae=815N,径向力Fre=1640N,(派生轴向力Fd=0.7Fr)。
试求:
1)在图上直接标出派生轴向力Fd1、Fd2的方向,并计算其大小;
2)计算轴承的径向载荷Fr1、Fr2;
3)计算轴承的轴向载荷Fa1、Fa2;
4)作出该轴的弯矩图。
27.图示传动系统:
1)为使II轴上的轴承所受轴向力最小,定出斜齿圆柱齿轮的螺旋线方向(画于图上);
2)在图上标出蜗轮转向和受力方向(用三个分力表示),并说明螺旋线方向;
n1
I
II
III
3)如果蜗杆输入功率为4kW,啮合效率为0.8,转速为960r/min,蜗杆头数为2,蜗杆直径系数为8,蜗轮齿数为40,模数为8mm,压力角为200,试求蜗轮在啮合点圆周力、径向力和轴向力的大小。
25.图示为一汽缸盖用8个M10的普通螺栓联接,M10的螺纹小径为8.376mm,已知汽缸的工作压力在0~2MPa之间变化,直径D1=500mm,D2=400mm,残余预紧力为工作拉力的1.6倍,螺栓材料的屈服极限为
=480MPa,安全系数为S=2,试问该螺栓组的设计是否合理?
D2
D1
1
3
4
n1
T1
I
II
III
2
27.图示为一圆锥-圆柱齿轮减速器,输入轴I的转向如图所示,低速级圆柱齿轮为斜齿。
已知输入功率P=6kW,n1=960r/min,齿数z1=20,z2=75,z3=23,z4=95,低速级圆柱齿轮的螺旋角为
=8°,法面模数为4mm,法面压力角为200,齿轮传动的效率(包括轴承的效率在内)为0.97。
(1)为使II轴上的轴承所受轴向力较小,试判断齿轮3的螺旋线方向。
(2)标出齿轮2,3啮合点作用力的方向。
(3)计算作用在齿轮4啮合点圆周力、径向力和轴向力的大小。
4.指出图中轴系结构设计中的错误或不合理的地方,错误之处依次以①、②、③、….标出,对于每一处错误必须说明其原因,并画出改进后的图形。
(注:
不考虑轴承的润滑方式,倒角、倒圆忽略不计)
1.图示为某零件的极限应力线图,M为零件的工作应力点,若零件载荷的变化规律是变应力的应力比(即r=c)为常数,则零件的极限应力点为[]
0
A
M1
M2
M3
G
C
450
450
M
①M②M1③M2④M3
2.外部进入摩擦面间的游离硬颗粒或硬的轮廓峰尖在较软材料表面上犁刨出很多沟纹时,材料被移去的磨损,属于[]
①粘着磨损②磨粒磨损③腐蚀磨损④疲劳磨损
3.有一梯形螺纹的螺杆,已知螺杆的大径为20mm,小径为15.5mm,中径为18mm,螺距为4mm,线数为2,螺纹升角为[]
①4.0480②7.2590③8.1090④9.3340
4.平键联接中,键剖面尺寸的确定通常根据[]
1轴的转速②轴的直径③轴的长度④轮毂的长度
5带传动在工作中产生打滑的主要原因是[]
①带的预紧力过小②带绕过带轮时产生离心力
③带的松边与紧边的拉力不等④工作载荷超过最大有效拉力
6.p表示链传动的链条节距节距,z表示链轮齿数,在一定转速下,要减轻链传动的运动不均匀性和动载荷,在选择参数时应[]
①增大p和Z②增大p,减小Z③减小p和Z④减小p,增大Z
7.齿面点蚀是闭式齿轮传动齿面疲劳损伤的现象之一,点蚀通常首先出现在[]
①接近齿顶处②接近齿根处
③靠近节线附近的齿根部分④靠近节线附近的齿顶部分
8.液体动压润滑径向滑动轴承的油膜承载能力与下面哪一项成正比[]
①偏心率和宽径比②润滑油粘度和相对间隙③承载量系数和相对间隙④相对间隙与转速
9.在设计齿轮轴时,采用45号钢,两支点用深沟球轴承支承,验算时,发现轴的刚度不够,这时可以采取的措施为[]
1把球轴承换成滚子轴承②把滚动轴承换成滑动轴承
③把轴材料换成合金钢④增大轴的直径
10.能传递很大的转矩,并允许有较大的综合偏移量,安装精度要求不高,在重型机械中广泛应用的联轴器是[]
①套筒②凸缘③齿式④十字滑块
1.某个受弯曲稳定变应力作用的轴,最大工作应力
,最小工作应力
,则其应力循环特性系数r为[]。
①3②-3③1/3④-1/3
2.当摩擦面间的润滑膜厚度大到足以将两个表面的轮廓峰完全隔开时,形成了完全的[]。
①干摩擦②边界摩擦③流体摩擦④混合摩擦
3.采用螺纹联接的类型时,若被联接件的厚度较大,且需要经常拆卸的情况下,一般宜采用[]。
①紧定螺钉联接②螺钉联接③螺栓联接④双头螺柱联接
4.平键联接强度不足,需采用两个平键时,它们应沿圆周相隔[]。
①
(在轴的同一母线上)②900③1200④1800
5.带传动在工作中产生弹性滑动的主要原因是[]。
1带与带轮之间的摩擦系数偏低②带绕过带轮时产生离心力
③带的松边与紧边的拉力不等④带的预紧力过小
6.链传动中,小链轮齿数过少,会导致[]。
1增加传动的平稳性②传动的不均匀性和动载荷增大
③使小链轮轮齿受力均匀④防止润滑不良时轮齿加速磨损
7.对齿面硬度≤350HBS的一对齿轮传动,选取齿面硬度时应使_________。
①小齿轮齿面硬度<大齿轮齿面硬度②小齿轮齿面硬度=大齿轮齿面硬度
③小齿轮齿面硬度≤大齿轮齿面硬度④小齿轮齿面硬度>大齿轮齿面硬度
8.液体动压润滑径向滑动轴承设计计算中的承载量系数与[]成正比。
1宽径比与偏心率②宽径比与相对间隙
③润滑油粘度与相对间隙④偏心率与相对间隙
9.滚动轴承的额定动载荷是指[]。
①该轴承使用寿命为
转时,轴承所能承受的载荷
②使轴承的基本额定寿命恰好为
转时,轴承所能承受的载荷
③该型号轴承平均寿命为
转时,轴承所能承受的载荷
④该型号轴承转动了
转时,轴承所能承受的载荷
10.两轴对中性较差,工作中有一定冲击振动时,一般宜选用[]。
①凸缘联轴器②十字滑块联轴器③弹性套柱销联轴器④安全联轴器
11.普通平键的工作面是,楔键的工作面是。
12.某受轴向变载荷的紧螺栓联接,如果螺栓与被联接件的刚度相同,螺栓的预紧力9000N,轴向工作变载荷F为0~10000N,则螺栓所受的总拉力的最大值为,最小值为。
13.普通V带传动的带速为10m/s,预紧力为1500N,紧边拉力为2000N,则有效拉力为,传动传递的功率为。
14.在闭式蜗杆传动中,已知蜗杆头数为2,模数为8,蜗杆直径系数为10,则蜗杆分度圆直径为,蜗杆分度圆上的导程角为。
15.根据承受载荷方向的不同,滑动轴承可以分为和两类。
16.30318表示内径为,类型名称为轴承。
17.进行轴的强度校核计算时,可以根据强度条件来计算轴的最小直径,
而根据强度条件校核轴的危险截面的强度。
18.零件的一般磨损过程大致可以分为三个阶段,磨合阶段结束后,零件将进入,这个阶段的长短代表着零件的。
19.普通V带为标准件,按剖面尺寸有七种型号,其中型的剖面尺寸最小,型号传递的功率最大。
20.在一定转速下,要减轻链传动的运动不均匀性和动载荷,在选择参数时应增大,减小。
11.在平键联接中,普通平键用于静联接,其主要的失效形式是工作面;导向平键用于动联接,其主要的失效形式是工作面。
12.一紧螺栓联接,相对刚度为
,轴向工作载荷F为1000N,预紧力F0为2000N,则残余预紧力F1为,螺栓的总拉力F2为。
13.普通V带传动传递的功率为10kW,带速为10m/s,紧边拉力是松边拉力的两倍,则有效拉力为,预紧力为。
14.标准斜齿轮传动的齿根弯曲疲劳强度计算中的齿形系数的值可根据查表得
到;而与无关。
15.不完全液体润滑滑动轴承可靠的工作条件是,如p为轴承工作压力,v为滑动速度,限制pv值的目的是。
16.7211表示轴承内径为,类型名称为轴承。
17.按扭转强度条件估算外伸端轴的直径d时,计算公式为
,式中,
可根据轴的
查表得到,而P表示轴传递的。
18.牛顿粘性摩擦定律表明:
在流体中任意点处的切应力
与该处流体的速度梯度
成正比,数学表达式为
,式中
表示流体的,把凡是服从这个粘性定律的流体称为流体。
19.滚动轴承内圈与轴的公差配合为制,而外圈与座孔的配合采用____制。
20带传动、链传动和齿轮传动组成的多级传动中,通常把传动放在高速级,而把
传动放在低速级。
1.销联接按照其功能,可分为定位销、_________和__________三类。
2.影响零件寿命的主要因素有:
材料的疲劳,__________以及相对运动零件接触表面的磨损等三大方面。
3.受轴向变载荷的紧螺栓联接,在工作载荷F和残余预紧力F1不变的情况下,要提高螺栓的疲劳强度,可以减小_________或增大___________。
4.在链传动设计中,确定链号的条件是__________和______________。
5.粘度的度量方法有多种,在流体动力学的计算中一般采用____________,工程上则通常使用__________。
6.根据流体面间油膜形成的原理,流体润滑可分为_____________和____________。
7.一滚动轴承代号为7308AC,该轴承的名称是___________,内孔直径为____________,直径系列是__________,接触角α是____________。
21.齿轮传动中动载荷产生的主要原因是什么?
其大小主要取决于哪两个条件?
为了减小载荷,在齿轮加工中可采取什么措施?
22.简述带传动的最大有效拉力的概念,并根据柔韧体的欧拉方程说明影响最大有效拉力的主要因素有哪些?
23.不完全液体润滑滑动轴承可靠的工作条件是什么?
简述进行设计计算时,要求校核的主要内容。
24.试述联轴器与离合器在机器中的作用,二者的区别是什么?
21.试述齿轮传动的主要失效形式和通常的设计准则。
22.带传动弹性滑动是如何产生的?
能否避免?
对传动产生什么影响?
23.对一般单向转轴,由弯矩所引起的弯曲应力和由转矩所引起的扭剪应力属什么循环变应力?
在轴的计算弯矩公式
中系数α的含义是什么?
24为什么连续工作的闭式蜗杆传动要进行热平衡计算?
可采用哪些措施来改善散热条件?
.试列出三种硬齿面齿轮轮齿的表面热处理方法,并列举1~2中相应的材料牌号和能达到的齿面硬度。
形成流体动力润滑(即形成动压油膜)的必要条件是什么?
连续工作的闭式蜗杆传动,若润滑油的工作温度过高而不满足热平衡条件,应采取哪些措施?
P=1500N
L=400
150
100
1
2
3
25.两薄钢板由3个普通螺栓联接,钢板受力情况和尺寸如图所示(单位:
mm)。
已知钢板间的摩擦系数f=0.15,联接的可靠性系数k=1.2,螺栓材料的屈服极限为
=240MPa,安全系数为S=2,试确定:
1)分析螺栓组的受力,并指出受力最大的螺栓;
2)计算受力最大的螺栓的螺纹小径d1。
1.凸缘联轴器如图所示,用Z个普通螺栓联接,传递扭矩为T(Nm),螺栓的中心圆直径为D(mm),接合面摩擦系数为f,螺栓的许用拉应力为
,防滑系数为
,试写出该螺栓联接的工作条件和螺栓的强度条件。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 重庆 理工大学 机械设计 期末 复习题