理工大学考试试卷学年第学期班级学号考试科目机械设计a 卷闭卷共 4 页····································密························封························线································学生答题不得超过此线A. 增大p和ZB. 增大p, 减小ZC. 减小p和ZD. 减小p, 增大Z6．一对标准圆柱齿轮传动，已知z1=20，z2=50, 它们的齿形系数是YF a1>YF a2，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 >HB. F >F ，H =HC. F <F ，H =HD. F <F ，H >H7．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）得分评卷人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；径是 mm。
3、计算齿轮强度用的载荷系数K＝K A K V KαKβ，其中K V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。
····································密························封························线································学生答题不得超过此线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P max＝5kW，小带轮直径d d1＝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F ec、紧边拉力F1，预紧力F0。
学生答题不得超过此线②预紧力F0（取螺栓的刚度C b与被联接件的刚度C m之间关系为C b=0.25C m）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 F d=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；若（已知： e=0.68, 若FF ear, X=1, Y=0；若FFar>e, X=0.41, Y=0.87；试计算轴承2的当量动载荷P2。
学生答题不得超过此线五、改错题（共10分）得分评卷人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）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）二、填空题（每空1分，共10分）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 ()s m d n v d /57.2660000350145010006011=⨯⨯=⨯=ππ()N v P F v F P ec ec 18.18857.265100010001000max max =⨯==⇒=② ()N e e F F e e F F f f ec f f ec 97.297617.309.941718.21718.209.941718.21718.2218.188112112654.0654.018015025.018015025.000=⨯=-+⨯=-+⋅=-+⋅=⇒+-=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯ππαααα ③ ()N 97.392218.18897.2972F F F ec 01=+=+=∴ Fec 为188.18N ；F1为392.06N ；F0为297.97N 。
2、解：①4Z D P Z 4D P F 22ππ＝=F 6.1F 1＝F 6.2F F 6.1F F F 12＝＋＝＋＝[]⇒≤⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⨯=σππππ4d 4Z D P 2.63.14d 2.6F 3.14d 3F .121221212[]94.6110835.1312036.23.1d 6PD .23.1Z 22212=⨯⨯⨯⨯=⨯≥σ∴ 取Z 为8个。
② 当Z ＝8，()N 15.4241841203Z 4PD F 22＝＝＝⨯⨯⨯⨯ππ ⇒m b m b b 02C 25.0C F C C C F F ＝＋＋＝∴ ()N 72.10318F 433.2F C 0.25C 0.25C 2.6F F C C C F F mm m m b b 20＝＝＋－＝＋－＝ ∴ F 0为10318.72N3、解：①Fr1+Fr2=FreFr1×(L1+L2)=Fre*L2∴()NFLLLre10001500200100200F212r1=⨯+=+=Fr2=Fre－Fr1＝1500－1000＝500（N）② Fd1= 0.68Fr1=0.68×1000＝680NFd2= 0.68Fr2=0.68×500＝340NFae与Fd1同向，所以判断Fae与Fd1的和与Fd2的大小Fae＋Fd1＝820＋680＝1500NFd2= 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＝680NFa2＝Fae＋Fd1＝1500N③ Fa2/ Fr2＝1500/500=3＞0.68∴ X2=0.41; Y2=0.87P=X2Fr2+Y2Fa2=0.41×500+0.87×1500=1510N4、五、改错题（共10分）12345671、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。