東北林業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)試題及答案

1、裝 訂 線班級： 學(xué)號： 姓名：考試科目： 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 考試時間： 120分鐘 試卷總分 100分題號一二三四五總分得分評卷教師得分一、 簡答題 （本大題共4小題，總計(jì)26分）1、 齒輪強(qiáng)度計(jì)算中，有哪兩種強(qiáng)度計(jì)算理論？分別針對哪些失效？若齒輪傳動為閉式軟齒面?zhèn)鲃?，其設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是什么？ （6分）齒面的接觸疲勞強(qiáng)度和齒根的彎曲疲勞強(qiáng)度的計(jì)算，齒面的接觸疲勞強(qiáng)度針對于齒面的疲勞點(diǎn)蝕失效和齒根的彎曲疲勞強(qiáng)度針對于齒根的疲勞折斷。齒輪傳動為閉式軟齒面?zhèn)鲃?，其設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是按齒面的接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，校核齒根的彎曲疲勞強(qiáng)度。 2、 連接螺紋能滿足自鎖條件，為什么還要考慮防松？根據(jù)防松原理，防松分哪幾類？（8

2、分）因?yàn)樵跊_擊、振動、變載以及溫度變化大時，螺紋副間和支承面間的摩擦力可能在瞬間減小或消失，不再滿足自鎖條件。這種情況多次重復(fù)，就會使聯(lián)接松動，導(dǎo)致機(jī)器不能正常工作或發(fā)生嚴(yán)重事故。因此，在設(shè)計(jì)螺紋聯(lián)接時，必須考慮防松。根據(jù)防松原理，防松類型分為摩擦防松，機(jī)械防松，破壞螺紋副關(guān)系防松。3、聯(lián)軸器和離合器的功用是什么？二者的區(qū)別是什么？（6分）聯(lián)軸器和離合器的功用是聯(lián)接兩軸使之一同回轉(zhuǎn)并傳遞轉(zhuǎn)矩。二者區(qū)別是：用聯(lián)軸器聯(lián)接的兩軸在工作中不能分離，只有在停機(jī)后拆卸零件才能分離兩軸，而用離合器可以在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中隨時分離或接合兩軸。4、鏈傳動產(chǎn)生動載荷的原因是什么？為減小動載荷應(yīng)如何選取小鏈輪的齒數(shù)和鏈

3、條節(jié)距？（6分）小鏈輪的齒數(shù)不宜過小和鏈條節(jié)距不宜過大。得分二、選擇題 （在每題若干個選項(xiàng)中選出正確的選項(xiàng)填在橫線上。本大題共12小題，總計(jì)24分）1、當(dāng)兩個被聯(lián)接件之一太厚，不易制成通孔且需要經(jīng)常拆卸時，往往采用 B 。A螺栓聯(lián)接 B雙頭螺柱聯(lián)接 C螺釘聯(lián)接2、滾動軸承中，為防止軸承發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕，應(yīng)進(jìn)行 A 。A. 疲勞壽命計(jì)算 B. 靜強(qiáng)度計(jì)算 C. 極限轉(zhuǎn)速驗(yàn)算3、阿基米德蝸桿的 A 參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值。A. 軸面 B. 端面 C. 法面4、一對相嚙合的圓柱齒輪的Z1Z2 ， b1>b2,其齒面接觸應(yīng)力的大小為 A 。A. H1=H2 B. H1>H2 C. H1<H2 5、

4、V帶傳動設(shè)計(jì)中，限制小帶輪的最小直徑主要是為了_B_。A使結(jié)構(gòu)緊湊B限制彎曲應(yīng)力C限制小帶輪上的包角D保證帶和帶輪接觸面間有足夠摩擦力6、在齒輪抗彎強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式m中，應(yīng)代入_ C _。A. B. C.與中大者 D.與中小者7、鏈傳動中，鏈節(jié)數(shù)常選偶數(shù)，是為了使鏈傳動 B 。A工作平穩(wěn) B避免過渡鏈節(jié) C鏈條與鏈輪磨損均勻8、滑動軸承中，含油軸承是采用 B 材料制成的。A硬木 B粉末冶金 C塑料9、承受預(yù)緊力F的緊螺栓聯(lián)接在受軸向工作拉力F時，剩余預(yù)緊力為F，其螺栓所受的總拉力Fo為_ B 。AFoF十F BFoF十F CFoF十F 10、當(dāng)鍵聯(lián)接強(qiáng)度不足時可采用雙鍵。使用兩個平鍵時要求鍵 D

5、 布置。A在同一條直線上 B相隔90°C相隔120° D相隔180°11、下列零件的失效中， C 不屬于強(qiáng)度問題。A螺栓斷裂 B齒輪的齒面上發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕C蝸桿軸產(chǎn)生過大的彎曲變形 D滾動軸承套圈的滾道上被壓出深的凹坑12、帶傳動發(fā)生打滑總是_A_。A在小輪上先開始B在大輪上先開始C在兩輪上同時開始D不定在哪輪先開始得分三、分析題 （本大題共3小題，總計(jì)20分）1. 如圖所示，1、2是一對蝸桿蝸輪傳動，3、4是一對斜齒輪傳動。已知1為原動件，4為輸出件，各輪轉(zhuǎn)向如圖所示。為了使中間軸上蝸輪2和斜齒輪3的軸向力互相抵消一部分，裝 訂 線班級： 學(xué)號： 姓名：試確定1、

6、2、3、4各輪的旋向；在圖上標(biāo)出2和3所受各力的方向。 （10分）1、2、3輪左旋，4輪右旋2、寫出一維雷諾方程的表達(dá)式，說明油膜承載的必要條件，并指出圖示四種情況，哪一種能夠形成流體動壓潤滑油膜？ （5分）A B C D 形成動力潤滑的必要條件：1）相對運(yùn)動的兩表面間必須形成楔形間隙；2）被油膜分開的兩表面須有一定的相對滑動速度，其方向應(yīng)保證潤滑油由大口進(jìn)，從小口出；3）潤滑油須有一定的粘度，供油要充分。B能夠形成流體動壓潤滑油膜3、如圖所示為帶傳動簡圖。輪1為主動輪。試問： （1）帶傳動的主要失效形式有哪些？帶傳動工作時為什么出現(xiàn)彈性滑動現(xiàn)象？能否避免彈性滑動？（2）帶傳動工作時，帶處于圖

7、中哪一點(diǎn)應(yīng)力最大？最大應(yīng)力smax？ （5分） 帶傳動的主要失效形式有打滑和疲勞斷裂。彈性滑動是由拉力差引起的，（只要傳遞圓周力，必然會產(chǎn)生彈性滑動）。彈性滑動是正常的工作現(xiàn)象，不可避免。圖中A點(diǎn)應(yīng)力最大，得分四、計(jì)算題 （本大題共2小題，總計(jì)20分） 1、某軸由一對代號為30212的圓錐滾子軸承支承，其基本額定動載荷C = 97.8 kN。軸承受徑向力Fr1= 6000N，F(xiàn)r2 =16500N。軸的轉(zhuǎn)速 n =500 r/min，軸上有軸向力FA = 3000 N，方向如圖。軸承的其它參數(shù)見附表。動載荷系數(shù) fd = 1，溫度系數(shù)ft= 1。試：（1）說明軸承代號的意義；（2）確定軸承的壽

8、命。(以小時為單位) （14分）SFa/FreFa/FreeXYXY0.40100.41.5 解：3：軸承類型代號，圓錐滾子軸承；02：尺寸系列代號（0：寬度系列代號，2：直徑系列代號）；12：內(nèi)徑系列代號，內(nèi)徑為60mm；公差等級為0級。1）求內(nèi)部派生軸向力S1、S2的大小方向 N N方向如圖所示。，1軸承被“壓緊”，2軸承被“放松”。裝 訂 線班級： 學(xué)號： 姓名：2）求軸承所受的軸向力NN， 3）軸承的當(dāng)量動載荷據(jù)：Fa1/ Fr1= 2500/6000 = 0.417e = 0.40，得：X1 = 0.4，Y1 =1.5 P1 = fd（X1 Fr1 + Y1 Fa1）= 0.4

9、15;6000 + 1.5×2500 = 6150 N據(jù)：Fa2/ Fr2 = 5500/16500 = 0.33 e，得：X2 = 1，Y2 = 0 P2 = fd（X2 Fr2 + Y2 Fa2） = 16500 N P2P1，用 P2 計(jì)算軸承壽命。4）計(jì)算軸承壽命12562 h2、一牽曳鉤用2個M10(d1=8.376mm)的普通螺栓固定于機(jī)體上，如圖所示。已知接合面間摩擦系數(shù) f =0.15，可靠性系數(shù) Kf=1.2，螺栓材料強(qiáng)度級別為6.6級，屈服極限s=360MPa，安全系數(shù)S=3。試計(jì)算該螺栓組連接允許的最大牽引力R max=?（6分）許用應(yīng)力:360/3=120MPa預(yù)緊力為由公式求出預(yù)緊力：