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2008年机械设计试卷及答案

1.在一般工作条件下,齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动,通常的主要失效形式为【】A.轮齿疲劳折断 B.齿面疲劳点蚀
C.齿面胶合 D. 齿面塑性变形
2.带传动在工作时产生弹性滑动,是由于【】
A.包角α太小 B. 初拉力F0太小
C.紧边与松边拉力不等 D.传动过载
3.在下列四种型号的滚动轴承中,只能承受径向载荷的是【】
A.6208 B. N208 C. 3208 D. 5208
4.下列四种螺纹中,自锁性能最好的是【】
A.粗牙普通螺纹 B.细牙普通螺纹
C.梯形螺纹 D.锯齿形螺纹
7.普通平键接联采用两个键时,一般两键间的布置角度为【】
A.90° B. 120° C.135° D.180°
8.V带在减速传动过程中,带的最大应力发生在【】
A.V带离开大带轮处 B.V带绕上大带轮处
C.V带离开小带轮处 D.V带绕上小带轮处
9.对于普通螺栓联接,在拧紧螺母时,螺栓所受的载荷是【】
A.拉力B.扭矩
C.压力 D.拉力和扭矩
1.轴如按受载性质区分,主要受的轴为心轴,主要受的轴为传动轴。

2.代号62203的滚动轴承,为轴承,其内径为mm。

3.在一般机械中的圆柱齿轮传动,往往使小齿轮齿宽b1大齿轮齿宽b2;在计算齿轮强度时,工作齿宽b应取。

4.普通平键联接的工作面是键的;楔键联接的工作面是键的。

5.为了便于互换及适应大量生产,轴承内圈孔与轴的配合采用制,轴承外圈与轴承座孔的配合采用制。

6.不随时间变化的应力称为,随时间变化的应力称为,具有周期性的变应力称为。

7.按照平面图形的形状,螺纹分为、和等。

8.按照工作条件,齿轮传动可分为和两种。

9.齿轮传动设计时,软齿面闭式传动通常先按设计公式确定传动尺寸,然后验算轮齿弯曲强度。

10.直径较小的钢制齿轮,当齿根圆直径与轴径接近时,可以将齿轮和轴做成一体,称为。

三、简答题:本大题共6个小题,每题5分,共30分。

把答案填在题中横线上。

1.简述螺纹联接的基本类型主要有哪四种?
2.提高螺栓联接强度的措施有哪些?
3.简述带传动的优点?
4.齿轮传动的主要失效形式有哪些?
5.滚动轴承的基本类型有哪些?
四、计算题:本大题只有一个小题,满分14分
下图表示两平板用2个M20的普通螺栓联接,承受横向载荷F=6000N,若取接合面间的摩擦系数ƒ=0.2,可靠性系数K S=1.2,螺栓材料的的许用应力[σ]=120N/mm2,螺栓的小径d1=17.294mm。

试校核螺栓的强度。

五、结构改错题:请用圆圈标出错误的位置,满分16分
一、选择题:
1-5:BCBDC 6-10:DBDDD
二、填空题:
1.弯矩,转矩
2.深沟球轴承,17
3.大于,大齿轮齿宽b2
4.两侧面,上下面
5.基孔,基轴
6.静应力,变应力,循环变应力
7.三角形螺纹,梯形螺纹,锯齿形螺纹
8.开式传动,闭式传动
9.齿面接触强度
10.齿轮轴
三、简答题:
1. 螺栓联接、螺钉联接、双头螺柱联接、紧定螺钉联接。

2. 降低螺栓总拉伸载荷的变化范围;
改善螺纹牙间的载荷分布;
减小应力集中;
避免或减小附加应力。

3. 适于中心矩较大的场合;……………1分
带具有良好的扰性,可缓和冲击、吸收振动;……………1分
过载时带与带轮间会出现打滑,打滑虽使传动失效,当可防止损坏其他零件;…………2分 结构简单、成本低廉……………1分
4. 调心球轴承、调心滚子轴承、圆锥滚子轴承、推力球轴承、深沟球轴承、角接触球轴承、
推力圆柱滚子轴承、圆柱滚子轴承、滚针轴承等。

……………0.5分
五、结构改错一、填空题(每小题2分,共18分)
1.三角形螺纹主要用于,而矩形、梯形和锯齿形螺纹主要用于。

2.带传动的主要失效形式是和。

3.普通平键的工作面是;选择普通平键时,键的截面尺寸(h b ⨯)是根据查标准来确定。

4. 带传动中,带上受的三种应力是应力,应力和应力。

最大应力等于,它发生在处。

5. 闭式齿轮传动中,当齿轮的齿面硬度HBS <350时,通常首先出现破坏,故应按强度进行设计;但当齿面硬度HBS >350时,则易出现破坏,按强度进行设计。

6.齿轮传动的主要失效形式有、、
、、。

7. 滚动轴承的基本额定动负荷是指
,某轴承在基本额定动负荷作用下的基本额定寿命为。

8. 若将轴按受力方式分类,可将受作用的轴称为心轴,受
作用的轴称为传动轴,受作用的轴称为转轴。

9.角接触球轴承,中系列(3),正常宽度,内径mm 40=d ,接触角 25=α,普
通级精度,此轴承代号是;深沟球轴承(向心球轴承),轻窄系列(2),内径mm 10=d
,此轴承代号是。

二、选择题(每小题2分,共12分)
1.若一对相啮合的直齿圆柱齿轮的MPa 400][H1=σ,MPa 300][H2=σ,则该对齿轮的接触应力。

A.齿轮1大于齿轮2
B.齿轮1小于齿轮2
C.齿轮1等于齿轮2
D.不能确定
2.在进行带传动设计时,要确保小带轮的包角不小于。

A. 45
B. 80
C. 120
D. 150
4. 带传动不能保证精确的传动比,其原因是。

A .带容易变形和磨损
B .带在带轮上打滑
C .带的弹性滑动
D .带的材料不遵守虎克定律
5.滚动轴承中,是必不可少的无件。

A .内圈
B .外圈
C .保持架
D .滚动体
6. 转速一定的深沟球轴承,当量动载荷由P 增大为2P ,其寿命由10L 。

A .下降为102.0L
B .上升为102L
C .下降为10125.0L
D .不变
九、结构改错(10分)
指出下图所示轴系结构设计中的错误,依次标出序号并简要说明错误的原因。

题:
共八处错
误轴结构改错题目:
1、请指出下图所示轴系结构的主要错误,并将正确结构画在图的下半部,或另行绘制。

(10分)
2、请指出图示轴系结构的主要错误,并绘出正确的结构(结构对称,画一半即可。

(12分)
3、图示为一用对圆锥滚子轴承外圈窄边相对安装的轴系结构。

请按示例①所示,指出图中的其他结构错误(不少于7处)(7分)
(注:润滑方式、倒角和圆角忽略不计。


例①——缺少调整垫片
[解]
⑴——缺少调整垫片
⑵——轮毂键槽不对
⑶——与齿轮处键槽的位置不在同一角度上
⑷——键槽处表达不正确(应该局部剖视)
⑸——端盖孔与轴径间无间隙
⑹——多一个键
⑺——齿轮左侧轴向定位不可靠
⑻——齿轮右侧无轴向定位
⑼——轴承安装方向不对
⑽——轴承外圈定位超高
⑾——轴与轴承端盖相碰
4、请说明图示轴系结构中用数字标出位置的错误(不合理)的原因。

(5分)
⑴——轴肩的高度超出了轴承内圈的外径;
⑵——轴段的长度应该小于轮毂的宽度;
⑶——螺纹轴段缺少螺纹退刀槽;
⑷——键槽应该与中间部位的键槽在同一母线上布置;
⑸——键的长度应该小于轴段的长度。

轴结构常见错误总结
㈠、轴本身的常见结构错误:
⑴、必须把不同的加工表面区别开来;
⑵、轴段的长度必须小于轮毂的长度;
⑶、必须考虑轴上零件的轴向、周向固定问题;
⑷、轴外伸处应考虑密封问题。

㈡、轴承安装的常见错误:
⑴、角接触轴承和圆锥滚子轴承
①、一定要成对使用;
②、方向必须正确,必须正装或反装;
③、外圈定位(固定)边一定是宽边。

⑵、轴承内外圈的定位必须注意内外圈的直径尺寸问题
①、内圈的外径一定要大于固定结构的直径;
②、外圈的内径一定要小于固定结构的直径。

⑶、轴上如有轴向力时,必须使用能承受轴向力的轴承。

⑷、轴承必须考虑密封问题;
⑸、轴承必须考虑轴向间隙调整问题。

㈢、键槽的常见错误:
⑴、同一轴上所有键槽应在一个对称线上;
⑵、键槽的长度必须小于轴段的长度;
⑶、半圆键不用于传动零件与轴的连接。

㈣、轴承端盖的常见错误
⑴、对于角接触和圆锥滚子轴承,轴承端盖一定要顶在轴承的大端;
⑵、和机体的联接处必须要考虑轴承的间隙调整问题;
⑶、轴承端盖为透盖时,必须和轴有间隙,同时,必须考虑密封问题。

㈤、螺纹的常见错误
⑴、轴上螺纹应有螺纹退刀槽;
⑵、紧定螺钉应该拧入轴上被联接零件,端部应顶在轴上;
⑶、螺纹联接应保证安装尺寸;
⑷、避免螺纹联接件承受附加弯矩。

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