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河南科技大学 2001 级机械设计期终考试试卷答案(2002至2003学年第二学期) 一、单项选择题 ( 每小题 1 分，共 15 分 )1 键的剖面尺寸 b h 通常是根据 _D_ 从标准中选取。 A、传递的转矩 B、传递的功率 C、轮毂的长度 D、轴的直径 d 2. 工作时仅受预紧力 F0作用的紧螺栓联接，其强度校核公式为：ca=4*1.3F0/(d21)，式中的1.3是考虑 _B_ 。 A、可靠性系数 B、螺杆受拉扭联合作用C、螺纹中的应力集中 D、载荷变化与冲击 3. 在螺栓联接中，有时在一个螺栓上采用双螺母，其目的是 _C_ 。 A、提高联接强度 B、提高联接刚度 C、防松 D、减小每圈螺牙上的受力 4. 一定型号的普通 V 带传动，当小带轮转速一定时，其所能传递的功率增量p取决于 _C_ 。 A、小带轮上的包角 B、大带轮上的包角 C、传动比 D、带的线速度 5. 带传动在工作中产生弹性滑动的原因是 _C_ 。 A、传递的功率过大 B、带的弹性C、紧边与松边的拉力差 D、 B 和 C 6. 带传动正常工作时，紧边拉力 F1 与松边拉力 F2 应满足的关系是 _B_ 。 A、F1F2 B、 F1 - F2 =FeC、F1/F2=ef D、F1 +F2 =F07. 普通 V 带传动张紧轮安装的最合适位置是 _C_ 。 A、紧边靠近小带轮外侧B、松边靠近小带轮外侧C、松边靠近大带轮内侧 D、松边靠近小带轮内侧8. 在一定转速下，要减轻链传动的运动不均匀性和动载荷，应 _D_ 。 A、增大链节距和链轮齿数 B、减小链节距和链轮齿数C、增大链节距和减小链轮齿数 D、减小链节距和增大链轮齿数 9. 大链轮齿数不能取得过多的原因是 _C_ 。 A、齿数越多、链条的磨损就越大 B、齿数越多、链条的动载荷与冲击就越大 C、齿数越多、链条磨损后，就越容易发生脱链现象 D、齿数越多、链传动的噪声就越大 10. 一对直（斜）齿圆柱齿轮设计中，通常把小轮的齿宽做的比大轮宽一些，其主要原因是 _A_ 。 A、为了便于安装，保证接触线长 B、为使传动平稳C、为了提高齿面接触疲劳强度 D、为了提高传动效率 11. 在直齿圆柱齿轮设计中，若中心距不变，而增大模数 m, 则可以 _A_ 。 A、提高轮齿的弯曲疲劳强度B、提高轮齿的接触疲劳强度C、弯曲与接触疲劳强度均可提高 D、弯曲与接触疲劳强度均不变 12. 下列 _A_ 的措施可以降低齿向载荷分布系数 K 。 A、把一个轮齿作成鼓形B、轮齿进行修缘C、增加轮齿的宽度 D、增大重合度 13. 按基本额定动载荷通过计算选用的滚动轴承，在预定的使用期限内，其工作的可靠度为 _B_ 。 A、50% B、90% C、95% D、99% 14._D_ 不是滚动轴承预紧的目的。 A、增大支承刚度B、提高旋转精度 C、减小振动与噪声 D、降低摩擦阻力 15. 按弯扭合成计算轴的应力时，要引人折合系数，是考虑 _C_ 。 A、轴上键槽削弱轴的强度B、合成正应力时的折合系数 C、正应力与切应力的循环特性不同 D、正应力与切应力的方向不同 二 、 填空题 （共 10 分） 1为使 V 带与带轮轮槽更好接触，轮槽楔角应 (小) 于带截面的楔角。2. 不完全液体润滑滑动轴承验算平均压力pp的目的是（避免压力过大润滑油被挤出造成过度磨损）；验算pvpv的目的是（限制轴承温升、避免胶合失效）。 3. 在设计动力润滑滑动轴承时，若减小相对间隙，则轴承承载能力将(提高)；旋转精度将(提高)；温升将(上升) 。 4. 在齿轮传动的齿根弯曲强度计算中的基本假设是将轮齿视为(悬臂梁)；齿面接触疲劳强度计算以节点P为计算点的理由是(节点P是单齿啮合区，受力较大、点蚀常发生在靠近节点的齿根面上、节点纯滚动不利于形成油膜摩擦力大）。 5. 开式齿轮传动设计的准则是（按齿根弯曲强度设计，将计算出的模数加大10-20%以考虑磨损的影响）。 三、 分析简答（或作图）题（共 35 分） 1.(8分)由变速电机与 V 带传动组成传动装置。靠改变电机转速输出轴可以得到三种转速：300r/min 、 450r/min 和600r/min 。若输出轴功率不变，带传动应按哪一种转速设计？为什么？答：应按低转速300r/min设计。输出轴功率不变，输入轴功率P=FeV/1000也不变，转速n带速v带的有效拉力Fe：按低转速（即较大的Fe）设计带传动不打滑，则以高转速（即较小的Fe）运转时一定不会打滑；传递较大的Fe时带的疲劳寿命满足要求，则传递较小的Fe时也满足疲劳寿命要求。 2.(10分)有一同学设计闭式软齿面直齿圆柱齿轮传动:方案一其参数为：m=4mm、Z1 =20 Z2 =60，经强度计算其齿面接触疲劳强度刚好满足设计要求，但齿根弯曲应力远远小于许用应力，因而又进行了两种方案设计。方案二为： m=2mm 、 Z1 =40 、Z2 =120 ，其齿根弯曲疲劳强度刚好满足设计要求；方案三为： m=2mm、Z1 =30、Z2 =90。假设改进后其工作条件、载荷系数 K 、材料、热处理硬度、齿宽等条件都不变，问：1) 改进后的方案二、方案三是否可用？为什么？ 2) 应采用哪个方案更合理？为什么？答：1）中心距aI=aII=160，aIII=120方案二可用，方案三不可用aI=aII=160、其工作条件、载荷系数K、材料、热处理硬度、齿宽等条件都不变，齿面接触疲劳强度不变；同时方案二m=2mm齿根弯曲疲劳强度刚好满足设计要求，方案二可用。aIII=120aI=160，方案三齿面接触疲劳强度不满足。2）应采用方案二更合理在满足齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度的条件下，采用较多的齿数z重合度传动平稳性；采用较小的模数mda齿坯小节省材料、ha齿面滑动小磨损小、轮齿小齿槽小金属切削量小，刀具寿命长。 3（8分）根据液体润滑一维雷诺方程 p/x=6v(h-h0)/h3，试分析图中四种摩擦副，在摩擦面间哪些摩擦副不能形成油膜压力，为什么？（ v 为上平板的速度、下平板静止；油有一定的粘度。） 答：图a)：h=c，h-h0=0，p/x=0，不能形成压力油膜；图b)：h2h0，p/x0；在h0h2之间p/xe时X=0.4、Y=1.6 。 解：Fd1=Fr1/(2Y)=1562.5N, Fd2=Fr2/(2Y)=2000N ,方向如图示。 Fd2+Fae1=1281.3NFd1+Fae2=1912.5N, 轴承2“压紧”，轴承1“放松” Fa1=Fd1=1562.5N, Fa2=Fd1+Fae2-Fae1=1412.5N Fa1/Fr1=0.31e x=0.4, y=1.6 P2=1.2(0.4Fr1+1.6Fr1)=3912N P2P1, Lh=106(Cr/P2)(10/3)/60n=35510h得分 评卷人 五、 结构改错题（ 10 分） 指出图中的结构错误及不合理之处，并简述其理由（可在结构错误及不合理之处标上序号，然后按序号加以说明；找出10处错误即可）答：轴太长，联轴器无法定位；键槽应开通；两键应在同一母线上；加工面和非加工面应分开；缺少调整垫片；运动的联轴器不能和静止的轴承盖接触；缺少定位轴肩；缺少密封件；轴承盖和轴之间应由间隙；应有装配轴承的工艺轴肩；键太长；套筒太厚；轴头长度应小于轮毂宽；轴肩高度应小于轴承内圈厚的2/3；无需挡圈；轴太长，动静不能接触；加工面和非加工面应分开；两轴承应正装。