華南理工機械設計基礎(chǔ)試卷.doc

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《機械設計基礎(chǔ)》試題 一. 填空題（每空格1分，共30分） 1. 在鉸鏈四桿機構(gòu)中，雙曲柄機構(gòu)的最短桿與最長桿長度之和 其余兩桿長度之和。 2. 確定凸輪基圓半徑的原則是在保證αmax≤[α]條件下， 半徑小 。 3. 一對齒輪傳動中，大、小齒輪的齒根最大彎曲應力通常是 不 等的。 4. 在設計V帶傳動時，V帶的型號是根據(jù) 計算功率 和 轉(zhuǎn)速 選取的。 5. 對于兩級斜齒圓柱齒輪傳動，應使中間軸上的兩個斜齒輪的旋向 相同 。 6. 滾動軸承主要失效形式是 和 。 7. 在蝸桿傳動中，一般蝸桿頭數(shù)取Z1= ，蝸桿頭數(shù)越少，自鎖性越 好 。 8. 普通螺紋聯(lián)接承受橫向外載荷時，依靠 摩擦力 承載，螺栓本身受 __拉伸____作用，可能的失效形式為 。 9. 平鍵聯(lián)接中， 兩側(cè)面 面是工作面，楔形鍵聯(lián)接中， 面是工作面。 10. 對于閉式軟齒面齒輪傳動，主要按 齒面接觸 強度進行設計，而按 彎曲 強度進行校核。 11. 蝸桿傳動發(fā)熱計算的目的是防止 過熱 而產(chǎn)生齒面 膠合 失效。 12. 帶傳動中，帶上受的三種應力是 應力， 應力和 應力。最大應力發(fā)生在 小輪進入處 。 13. 鏈輪的轉(zhuǎn)速 高 ，節(jié)距 大 ，齒數(shù) 少 ，則鏈傳動的動載荷就越大。 14. 軸上的鍵槽通常采用 加工方法獲得。 15. 聯(lián)軸器和離合器均可聯(lián)接兩軸，傳遞扭矩，兩者的區(qū)別是 。 16. 驗算非液體摩擦滑動軸承的pv值是為了防止 ；驗算軸承速度v是為了防止 。 二. 判斷題（正確的在題后括號內(nèi)劃“√”，錯誤的劃“”，每小題1分，共15分） 1. 一個平鍵聯(lián)接能傳遞的最大扭矩為T，則安裝一對平鍵能傳遞的最大扭矩為2T。 （ ） 2. 在鉸鏈四桿機構(gòu)中，如果以最短構(gòu)件為機架，則可能存在一個曲柄。 （ f ） 3. 硬齒面齒輪只可能產(chǎn)生輪齒折斷，不會產(chǎn)生齒面點蝕。 （ f ） 4. 矩形螺紋用于傳動，而普通三角螺紋用于聯(lián)接。 （ f ） 5. （ ） 6. 滾動軸承內(nèi)座圈與軸頸的配合，通常采用基軸制。 （ ） 7. 適用于高速運動的凸輪機構(gòu)從動件運動規(guī)律為余弦加速度運動。 （ ） 8. 在螺紋聯(lián)接中，采用加高螺母以增加旋合圈數(shù)的辦法對提高螺栓的強度并沒有多少作用。 （ ） 9. 在多根三角帶傳動中，當一根帶失效時，應將所有帶更換。 （ f ） 10. 減速器輸入軸的直徑應小于輸出軸的直徑。 （ t ） 11. 維持邊界油膜不遭破壞是非液體摩擦滑動軸承的設計依據(jù)。 （ ） 12. 一對齒輪圓柱若接觸強度不夠時，應增大模數(shù)；而齒根彎曲強度不夠時，則要加大分度圓直徑。 （ f ） 13. 實際的軸多做成階梯形，主要是為了減輕軸的重量，降低制造費用。（ f ） 14. 蝸桿傳動中，如果模數(shù)和蝸桿頭數(shù)一定，增加蝸桿分度圓直徑，將使傳動效率降低，蝸桿剛度提高。 （ t ） 15. 鏈傳動中，當主動鏈輪勻速轉(zhuǎn)動時，鏈速是變化的，但鏈傳動的平均傳動比恒定不變。。 （ t ） 三. 問答題（共40分） 1. 帶傳動為什么要限制小帶輪的最小直徑、最大傳動比和帶的根數(shù)？（10分） 2. 軸按受載情況分類有哪些形式？自行車的前輪軸、中軸和后輪軸各屬于什么軸？（10分） 3. 導向平鍵和普通平鍵各適用于什么場合，可能出現(xiàn)的失效形式是什么？其尺寸寬度b、高度h、長度l如何確定？（10分） 4. 什么叫硬齒面齒輪？什么叫軟齒面齒輪？各適用于什么場合？（10分） 四. 選擇題（每小題1分，共15分） 1. 下面那種情況下，存在死點 D 。 A、雙曲柄機構(gòu)； B、對心曲柄滑塊機構(gòu)，曲柄主動； C、曲柄搖桿機構(gòu)，曲柄主動； D、曲柄搖桿機構(gòu)，搖桿主動。 2. 最適合凸輪高速運轉(zhuǎn)的從動件運動規(guī)律是 。 A、等速運動； B、等加速運動與等減速運動； C、簡諧運動； D、擺線運動。 3. 蝸桿傳動中，作用在蝸輪上的三個嚙合力，通常以 為最大。 A、圓周力Ft2； B、徑向力F r2； C、軸向力Fa2。 4. 帶傳動采用張緊輪的目的是 D 。 A、減輕帶的彈性滑動； B、提高帶的壽命； C、改變帶的運動方向； D、調(diào)節(jié)帶的初拉力。 5. 下列零件的失效形式中， 不屬于強度問題。 A、滑動軸承的軸瓦發(fā)生膠合； B、齒輪的齒面發(fā)生疲勞點蝕； C、平鍵聯(lián)接中的側(cè)面擠壓； D、滾動軸承滾道的塑性變形。 6. 齒輪傳動中，輪齒的齒面疲勞點蝕，通常首先發(fā)生在 。 A、靠近齒頂處B、靠近齒根處；C、靠近節(jié)線的齒頂處；D、靠近節(jié)線的齒根部分。 7. 一對相嚙合的圓柱齒輪，其接觸應力的大小是 C 。 A、；B、；C、；D、可能相等，也可能不相等。 8. 在良好的潤滑和密封情況下，滾動軸承的主要失效形式是 D 。 A、塑性變形； B、膠合； C、磨損； D、疲勞點蝕。 在下列四種類型的聯(lián)軸器中，能補償兩軸相對位移以及可緩和沖擊、吸收振動的是 。 A、凸緣聯(lián)軸器； B、齒式聯(lián)軸器； C、萬向聯(lián)軸器；D、彈性柱銷聯(lián)軸器。 9. 用于薄壁零件聯(lián)接的螺紋，應采用 A 。 A、三角形細牙螺紋B、梯形螺紋；C、鋸齒型螺紋； D、多線三角形粗牙螺紋。 10. 閉式軟齒面齒輪傳動設計中，小齒輪齒數(shù)的選擇應 A 。 A、以不根切為原則，選少些B、選多少都可以；C、在保證齒根彎曲強度前提下，選多些。 11. 受不變載荷作用的心軸，軸表面某固定點的彎曲應力是 。 A、靜應力B、 脈動循環(huán)變應力；C、對稱脈動循環(huán)變應力； D、非對稱脈動循環(huán)變應力。 15. 鏈傳動中，鏈節(jié)數(shù)取偶數(shù)， 鏈輪齒數(shù)取奇數(shù)，最好互為質(zhì)數(shù)，原因是 A 。 A 、鏈條與鏈輪輪齒磨損均勻； B、工作平穩(wěn)；C、避免采用過渡鏈節(jié)； D、具有抗沖擊力。 五. 分析及計算題（共40分） 1.（10分）圖中所示軸承中，采用一對角接觸球軸承（軸承的附加軸向力的計算式為S=0.7R），軸承的徑向載荷分別為R1=15000N，R2=7000N，作用在軸上的軸向外加載荷Fa=5600N，46312型軸承的e=0.68，當軸承的軸向載荷與徑向載荷之比A/R＞e時，X= 0.41，Y= 0.87， fp=1，試計算： （1）兩個軸承的軸向載荷A1、A2； （2）兩個軸承的當量動載荷P1、P2。 Fa S1 R2 R1 S2 第1題圖 2.（10分）如圖所示為斜齒圓柱齒輪減速器和蝸桿減速器組成的二級減速裝置。 1）小圓柱齒輪主動時，畫出蝸輪的旋轉(zhuǎn)方向及其各分力方向。 2）從軸承和軸受力情況分析，這樣設計斜齒輪和蝸桿的螺旋方向是否合理？為什么？(答：不合理) 3）按圖示方案設計完成后，如果誤將蝸桿減速器放在高速級，而負載功率及轉(zhuǎn)速均不變，分析可能會出現(xiàn)什么問題？ 1—電動機 2、4—聯(lián)軸器 3—斜齒圓柱齒輪減速器 5—蝸桿減速器 第2題圖 3.（10分）受軸向力緊螺栓聯(lián)接的螺栓剛度為C1=400000N/mm，被聯(lián)接件剛度為C2=1600000N/mm，螺栓所受預緊力F′=8000N，螺栓所受工作載荷F=4000N。要求： 1）按比例畫出螺栓與被聯(lián)接件變形關(guān)系圖（比例尺自定）； 2）用計算法求出螺栓所受的總拉力F0和剩余預緊力F〞。 4.（10分）某單根V帶傳動，已知小輪包角α1=150，若帶與帶輪間的當量摩擦因素μν=0.5，張緊力F0=280N，帶速υ=7m/s，若不計離心力影響，試求該傳動所能傳遞的最大功率P。 六. 結(jié)構(gòu)設計題（10分） 指出圖上的錯誤并改正。（用圖表示或用文字解釋均可） 4 第 頁