机械原理期末试卷答案1.doc

一、 选择填空题（共20分，每题2分）1、渐开线花键分度圆压力角为30时，则其齿顶高为 Cm，其中m为渐开线的模数。（A） 0.3； （B） 0.4； （C） 0.5； （D） 0.6。2、滚子链的链片制成8字形，主要是为了 B 。（A） 提高强度； （B） 减轻重量； （C） 节省材料； （C） 加工方便。3、将齿轮的轮齿做成鼓形齿是为了减小 A 。（A） 载荷沿接触线分布不均匀； （B） 动载荷； （C） 冲击； （D） 齿间载荷分配不均。4、一般圆柱齿轮传动的接触强度是按 C 啮合时的情况进行计算的。（A） 单对齿啮合的最高点； （B） 齿顶； （C） 节点； （D） 啮合的极限点。5、蜗杆传动的中间平面是指 C 。（A） 垂于蜗杆轴线的平面； （B） 垂直于蜗轮轴线的平面；（C）蜗杆轴线和蜗轮副连心线所在的平面； （D） 通过蜗轮轴线并垂直于蜗杆轴线。6、流体的粘度是指流体的 C 。（A） 强度； （B） 刚度； （C） 流动阻力； （D） 油性。7、润滑油牌号LAN100中的100是表示这种润滑油 C 的平均值。（B） 动力粘度； （B） 条件粘度； （C） 运动粘度； （D） 闪点。8、45号钢经调质处理，在常温下工作的轴，当计算表明其刚度不够时，应采取的正确措施是 C 。（A） 改用合金钢； （B） 改变表面粗糙度； （C） 增大轴的直径； （D） 提高轴的表面硬度。9、在下面的滚动轴承型号中允许极限转速最高的轴承是 B 。（A）N307/P4； （B） 6207/P2； （C） 30207； （D） 51307/P6。10、下面的联轴器中在工作时具有缓冲减振作用的联轴器是 D 。（A）刚性联轴器； （B） 十字滑块联轴器； （C） 齿式联轴器； （D）弹性柱销联轴器。11、膜厚比l可以用来大致估计两滑动表面所处的摩擦状态。当l3时，相应的滑动表面所处的摩擦状态是 D 。（B） 干摩擦状态； （B） 边界摩擦状态； （C） 混合摩擦状态； （D） 流体摩擦状态。12、渐开线花键通常采用的定心方式是 D。（B） 齿侧定心； （B） 外径定心； （C） 内径定心； （D） 齿形定心。13、普通螺纹中同一公称直径按 D 分为粗牙螺纹和细牙螺纹。（B） 升角的大小； （B） 旋向； （C） 牙型角的大小 ； （D） 螺距的大小。14、在普通圆柱蜗杆中只有 A 的轴向压力角为标准值（20）。（A） 阿基米德蜗杆； （B）法向直廓蜗杆； （C） 渐开线蜗杆； （D） 锥面包络蜗杆。二、填空题（共20分，每空1分）1、机械零件的常规设计方法可概括地分为理论设计,经验设计和模型实验设计。2、普通平键联接属于静联接，其主要的失效形式是键以及轴与轮毂上的键槽三者中强度较弱的表面被压溃。3、已知某V带传动所传递的功率P=5.5kw,带速V=8.8m/s,紧边拉力F1与松边拉力F2的关系为F1=1.5F2。则其有效圆周力Fe625N，紧边拉力为1875N，松边拉力为1250N 。4、机械磨损过程大致分为三个阶段：磨合阶段、稳定磨损阶段和急剧磨损阶段。5、型号为6315/P5的滚动轴承，类型是深沟球轴承，内径为75 mm，直径系列为 3系列，公差等级为 5级，游隙为 0 组。6、有弹性元件的挠性联轴器的主要优点是能补偿两轴间相对位移，又能缓冲减振。7、工作中只承受弯矩的不承受转矩的轴叫心轴，只承受转矩不承受弯矩的轴叫传动轴，同时承受弯矩和转矩的轴叫转轴。1、牛顿1687年提出了粘性液的摩擦定律，即在流体中任意点处的剪应力，与该处流体的速度梯度成正比。摩擦学中把凡是服从这个粘性定律的流体都叫牛顿液体。2、对齿轮轮齿进行齿顶修缘是为了减小相啮合的轮齿法节差，从而减小啮合时产生的动载荷。当啮合的齿轮对pb1pb2时，应对主动齿轮进行齿顶修缘。3、螺栓、螺柱、螺钉的性能等级分为十级，螺母的性能等级分为七级，选用时，须注意所用螺母的性能等级不低于与其相配螺栓的性能等级。5、型号为6200/P5的滚动轴承，其类型是 深沟球轴承，内径为 10 mm，尺寸系列为 02 系列，公差等级为 5 级。6、在圆柱形螺旋弹簧中，弹性指数C越大，则弹簧的刚度 越低 。三 分析与计算题（共40分）1、 （10分）在右图所示的蜗杆-圆锥齿轮传动装置中，已知输出轴III上的齿轮4的转动方向如图所示。今欲使轴II上的两轮的轴向力抵消一部分：（1） 确定蜗杆1和蜗轮2的螺旋角方向（3分）；（2） 在图上标出蜗杆1和蜗轮的转动方向（3分）；（3） 在图上标出蜗杆1、蜗轮2和齿轮3、4的圆周力Ft和轴向力的方向（4分）。 2、（10分）设计一蜗杆传动，传动比i=25，蜗杆为右旋双头，由接触强度计算得：。试求：（1）在保证接触强度足够的条件下，蜗杆传动的最小标准中心距；（2）蜗轮的的基本参数m、Z2和b及其旋向。（注：m=4.5时，q=11；m=5时，q=10或12；m=6时，q=9或12。）解：Z2=iZ1=25X2=50； 计算m3q值： m=4.5， q=11， m3q=1002.375；m=5， q=10， m3q=1250；m=5， q=12， m3q=1500；m=6， q=9， m3q=1944。故选取：m=5， q=10， m3q=1250。从而：a=m(Z2+q)=5*(50+10)=300mm蜗轮为右旋，其螺旋角为：3、（20分）通过计算，确定图中所示两轴承中寿命较短的轴承的寿命。已知轴承型号为30312，其基本额定动载荷Gr=101000N，e=0.35；轴承所受径向载荷：R1=16000N，R2=600N，圆锥齿轮轴向载荷：Fa=1000N，方向如图所示；轴的转速n=980r/min；轴承径向载荷系数和轴向载荷系数为：当A/Re时，X=1，Y=0；当A/Re时，X=0.4，Y=1.8；派生轴向力S=R/(2Y)，载荷系数fp=1，温度系数ft=1。 解：计算派生轴向力：，。求轴承所受的轴向力：，故轴承2被压紧，轴承1被放松：因此，；，故：X1=1，Y1=0；，故：X2=0.4，Y2=1.8；计算动载荷：，。因为P1P2，故轴承1寿命较短，4、（15分）图示一支架，用四个地脚螺栓（1，2，3，4）固定。四个螺栓的相互距离如图所示。支架上受到与水平面成45的作用力Q。Q力作用点距离螺栓对称中心的水平距离为2a，距支架接合面的铅垂距离为2a，试指出哪个螺栓受力最大，并求出该螺栓所受的最大工作载荷。解：螺栓1受力最大。 将Q分解为水平分力和铅垂分力：，。将Fx，Fz平移到坐标原点O，则可得：，；，；。求螺栓1所受工作载荷：（a）所受拉力： ，；。（b）所受横向力： ，；，。四、简答下列问题（共10分）1、简述径向滑动轴承形成流体动力润滑的过程/必要条件。（5分）答：（a）当轴颈静止时，轴颈处于轴承的最低位置，并与轴互相接触，两表面之间形成了一收敛的楔形空间；（b）当轴颈顺时针转动时，在轴瓦对轴颈的磨擦力作用下，轴颈沿孔壁向右爬升；（c）随着转速增大，楔形油膜产生的动压力将轴颈向右浮起；（d）当轴颈达到稳定运转时，轴颈便在一定的偏心位置上；（e）当轴承处于流体动压润滑状态时，油膜产生的压力与外载荷相平衡。必要条件（a）相对滑动的两表面间必需形成收敛的楔形空间；（b）被油膜分开的两表面必须有足够的相对滑动速度；（c）润滑油必须有一定的粘度，供油应充分。2、带传动为什么会出现打滑现象？打滑对带传动有何影响？（5分）答：当工作载荷大于带传动的最大有效拉力时，带与带轮浊就将发生显著的相对滑动，即打滑。打滑将使带的磨损加剧，从动轮转速急剧下降，甚至使带传动失效。五、指出下图所示轴系结构设计中的错误，并绘出正确的结构图。（共10分，每指出并改正一个错误1分，指出并改正10个错误获满分） 解：1，2联轴器左端未轴向定位；左轴端应短于联轴器左端面，便于有效定位。3联轴器没有周向定位。4端盖轴孔处未密封。5，10结合面没有密封和调整垫圈。6，9轴承内圈没有定位。7齿轮没有周向定位。8，14齿轮左右端面没有轴向定位。11箱体应剖分。12，13应减小加工面积。