同济大学机械设计复习题.doc
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机械设计
2003-2004年第一学期考试试题（B卷）
一、填空题（25分）[每空1分]
1、滚动轴承轴系一端固定一端游动的固定方式常用在跨距较大
或工作温度较高情况下。
2、dn值大的滚动轴承应采用油润滑，而dn值小的滚动轴承可采用润滑脂润滑。
3、滑动轴承保证液体动压润滑的条件有①．相对滑动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙；②．被油膜分开的两表面必须有足够的相对滑动速度，其运动方向必须使润滑油大口进小口出；润滑油必须有一定的粘度供油要充分。
４、混合摩擦（非液体摩擦）滑动轴承计算应校核P、
V、PV值。
５、列举两种刚性联轴器的名称，并说明是否具有补偿轴向。
径向或角向位移的能力：
①套筒式联轴器（无补偿能力）
②凸缘式联轴器（无补偿能力）。
６、轴按所受载荷性质分类，只承受弯矩的称心轴；只承受扭矩称 传动 轴；承受弯矩和扭矩称 转 轴。
７、直齿圆锥齿轮的当量齿数Ｚｖ＝ z/cosδ ；标准模数和压力角在 齿轮大端 ；受力分析和强度计算用 平均分度圆 直径。
８、带传动的主要失效形式为 打滑 和 疲劳破坏 。
９、带工作是截面上产生的应力有拉应力，弯曲应力，
离心应力。
10、在齿轮传动中，大小齿轮的接触应力是相等的，大小齿轮的弯曲应力是不等的。
二、选择题（11分）[每空1分]
一、选择题：
1、滚动轴承内圈与轴配合的正确标注应为C。
A.Ф30H7/k6B.Ф30H7C.Ф30k6
2、下列滚动轴承密封装置，其中 AC 是属于接触式密封，而
BD 是属于非接触式密封。
Ａ.毡圈密封 Ｂ.甩油环 Ｃ.密封环 Ｄ.缝隙密封
３、在 B 情况下，滑动轴承润滑油的粘度不应选得较高。
Ａ.重载 Ｂ.高速 Ｃ.工作温度 Ｄ.高承受变载或冲击振动载荷
４、两相对滑动的接触表面，依靠吸附油膜进行润滑的摩擦状态称 D 。
Ａ.液体摩擦 Ｂ.半液体摩擦 Ｃ.混合摩擦 Ｄ.边界摩擦
５、半圆键联接当采用双键时两键应 D 布置。
Ａ.在周向相隔９０º Ｂ.在周向相隔１２０º
Ｃ.在周向相隔１８０º Ｄ.在轴向沿同一直线
６、为了提高受轴向变载荷螺栓联接的疲劳强度，应 B 。
Ａ.增加螺栓刚度。
Ｂ.降低螺栓刚度。
Ｃ.降低被联接件刚度。
７、弹簧Ａ的刚度为Ｋ１，弹簧Ｂ的刚度为Ｋ２，两弹簧并联的刚度为
C 。
Ａ. Ｋ１ Ｂ. Ｋ２ Ｃ.Ｋ１＋Ｋ２
Ｄ. Ｋ１Ｋ２／（Ｋ１＋Ｋ２）
８、强度等级为６.8级的螺栓材料σｓ＝ D ＭＰａ。
Ａ. ６００ Ｂ. ８００ Ｃ. ６８０ Ｄ. ４８０
９、链轮中心距已定，合理确定链传动的链长时，应取 B 。
Ａ. 任意值 Ｂ. 等于链节长度的偶数倍
Ｃ.等于链节长度的奇数倍
１０、带传动的两带轮直径不相等，一般情况下，应使哪个轮曹楔角较大 B ？
Ａ. 大轮 Ｂ. 小轮 Ｃ. 主动论 Ｄ. 从动轮
三、计算题（34分）
1、（14分）图示为手动铰车中所采用的蜗杆传动。
已知m=8mm，d1=80mm，z1=1，i=40，卷筒的直径D=250mm，试计算：
（1）欲使重物上升1m，应转动蜗杆的转数；
（2）设蜗杆和蜗轮间的当量摩擦系数为0.18，检验该蜗杆传动是否满足自锁条件；（3）设重物重Q=5kN，通过手柄转臂施加的力F=100N，手柄转臂的长度l的最小值（不计轴承效率）。
解：
（1）重物上升1m时，卷筒转动圈数：
N2=1000/πD=1000÷（250x3.14）=1.27
蜗杆转动圈数为：
N1=iN2=40x1.27=50.96（圈）（4分）
（2）蜗杆直径系数q=d1/m=80÷8=10
题图3-1
导程角：
γ=arctan=arctan=7.125o
当量摩擦角：
v=arctanfv=arctan=10.204o
因为：
γ〈v
所以蜗杆传动满足自锁条件
（4分）
（3）
蜗杆传动的啮合效率：
则:
2、（10分）一普通V带传动传递功率为P=7.5kW，带速u=10m/s，紧边拉力是松边拉力的两倍，即F1=2F2，试求紧边拉力、松边拉力和有效拉力。
解:
（2分）
（2分）
=
（2分）
==750N（2分）
所以=2x750=1500N（2分）
3、（10分）图示为一刚性凸缘联轴器，材料为Q215钢，传递的最大转矩为1400N.m（静载荷）。
已知轴的材料为45钢，工作时有轻微冲击。
试根据图示和表为该联轴器选择平键，确定键的尺寸，并校核其强度（）。
解:
由轴径φ55查下表,选取键b=16,h=10,键长L=90
键的工作长度l=L-b=90-16=74mm
键与联轴器的接触长度k=0.5h=0.5x10=5mm
由〉[]=100
可见联接挤压强度不够，考虑到相差较大，所以应采用双键，相隔180布置，双键的工作长度l=1.5x74=111mm
见的标记为:
键16x90
图3-3
四、分析题（30分）[每题10分]
1、在图示轴的结构图中存在多处错误，请指出错误点，说明出错原因，并加以改正。
11111
61111
21111
81111
71111
31111
51111
41111
91111
10
图4-1
1.无垫片；2无间隙、无密封3键太长4无定位轴肩5无轴肩
6套筒高于内圈高度7轴和轮毂一样长，起不到定位作用；
8无定位；9无垫片10采用反装。
指出1处（0.5分）改正1处（0.5分）
2、立式搅拌机由电动机远距离传动如图，连续工作，搅拌机转速n=30r/min，电动机转速nd=1440r/min，功率P=5.5kW。
试设计传动方案，画出传动简图，分配各级传动比。
各种传动的单级传动比常用值见下表。
（10分）
总传动比:
i=n/nD=1440/30=48（2分）
方案：
电动机带传动（i=3）蜗杆传动（i=16）（4分）
-
1
2
1、电动机2、搅拌机
图4-2
画出方案图（4分）
各种传动的单级传动比常用值
传动类型
传动比
传动类型
传动比
平带传动
≤5
圆柱齿轮传动
≤5
V带传动
≤6
圆锥齿轮传动
≤3
链传动
≤6
蜗杆传动
8~40
3、传动力分析
如图所示为一蜗杆-圆柱斜齿轮-直齿圆锥齿轮三级传动。
已知蜗杆为主动，且按图示方向转动。
试在图中绘出：
（1）各轮传向。
（2.5分）
（2）使II、III轴轴承所受轴向力较小时的斜齿轮轮齿的旋向。
（2分）
（3）各啮合点处所受诸分力、、的方向。
（5.5分）
7
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