机械设计期末考试 .docVIP

四、（15分） 某轴用一对同型号角接触球轴承支承，受力情况如图所示。已知：内部轴向力FS＝0.68FR，e＝0.68。当FAF≤e时，X＝1，Y＝0；当A＞e时，X＝0.41，Y＝FRFR 0.87。问哪个轴承的寿命低？ 1 2 五、（15分）如图所示的螺栓组联接，已知外载荷F＝5KN，各有关几何尺寸如图所示。试计算受力最大螺栓所受的横向工作载荷Fsmax。 六、（20分）设计一个标准直齿圆柱齿轮传动，传动比i＝3.2，允许传动比有不超过±5％的误差。通过强度计算已确定中心距a＝320mm，模数m≥3mm，取齿宽系数?d＝1。试确定下列几何尺寸：m、z1、z2、d1、d2、b1、b2。 （模数系列：3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、7、8、?） 《机械设计》试题A标准答案 一、填空（每空1分，共20分） 1．在疲劳曲线上，以循环基数N0为界分为两个区：当N≥N0时，为（ 无限寿 命区 ）区；当N＜N0时，为（ 有限寿命区 ）区。 2．刚度是指机械零件在载荷作用下抵抗（ 弹性变形 ）的能力。零件材料的弹 性模量越小，其刚度就越（ 小 ）。 3．润滑油的（ 油 ）性越好，则其产生边界膜的能力就越强；（ 粘度 ）越大， 则其）较低、温升较高。 7．链传动水平布置时，最好（ 紧边 ）边在上，（ 松边 ）在下。 8．设计中，应根据被联接轴的转速、（ 转矩 ）和（ 直径 ）选择联轴器的型号。 9．径向滑动轴承的半径间隙与轴颈半径之比称为（ 相对间隙 ）；而（ 偏心距 ） 与（ 半径间隙 ）之比称为偏心率?。 10．对于普通平键，考虑到载荷分布的不均匀性，双键联接的强度按（ 1.5 ） 个键计算。 二、判断题（每小题1分，共10分）（正确的划“√”，错误的划“×”） 1．十字滑块联轴器中的所有元件都是刚性元件，因此属于刚性联轴器。 （ × ） 2．两摩擦表面的粗糙度值越小，则越容易实现液体动力润滑。 （ √ ） 3．在计算转轴的强度时，安全系数法比当量弯矩法更精确。 （ √ ） 4．相啮合的蜗杆和蜗轮的螺旋角必须大小相等，旋向相反。 （ × ） 5．闭式齿轮传动皆须首先按齿面接触强度进行设计计算，确定传动的几何尺寸， 然后校核齿根弯曲疲劳强度。 （ × ） 6．由于链传动不需要张紧力，故作用在轴上的载荷较小。 （ √ ） 7．正是由于过载时产生“弹性滑动”，故带传动对传动系统具有保护作用。 （ × ） 8．楔键只能用于单向传动，双向传动时，必须采用两个楔键。 （ × ） 9．性能等级为 （ × ） 10．机械零件的计算分为设计计算和校核计算，两种计算的目的都是为了防止机 械零件在正常使用期限 。 （ √ ） 三、简答题（每小题5分，共20分） 1．简述为什么开式齿轮传动一般不会出现点蚀现象？ 答：因为在开式齿轮传动中，磨粒磨损的速度比产生点蚀的速度还快，在点蚀形 成之前，齿面的材料已经被磨掉，故而一般不会出现点蚀现象。 2．对于滚动轴承的轴系固定方式，请解释什么叫“两端固定支承”？ 答：两端固定支承即为轴上的两个轴承中，一个轴承的固定限制轴向一个方向的 串动，另一个轴承的固定限制轴向另一个方向的串动，两个轴承的固定共同 限制轴的双向串动。 3．简述形成稳定动压油膜的条件？ 答：1）两摩擦表面之间必须能够形成收敛的楔形间隙； 2）两摩擦表面之间必须有充足的、具有一定粘度的润滑油； 3）两摩擦表面之间必须有足够的相对运动速度。 4．解释名词； 滚动轴承的寿命； 滚动轴承的基本额定动载荷。 答：1）滚动轴承的寿命即滚动轴承中 ―――――――――1.5 分 Fs2?0.68FR2＝0.68?2500?1700（N） ―――――――――1.5 分 （2）Fs2?Fx?1700?900?2600（N）＜Fs1?2720（N） 故 FA1?Fs1?272（N） ――――――――――――――――0 3分 Fs1?Fx?2720?900?1820（N）＞Fs2?1700（N） 故 FA2?Fs1?Fx?1820（N） ―――――――――――――3分 FA12720??0.68?e，则X＝1，Y=0。 FR14000 则 FP1?fP(X1FR1?Y1FA1)?fP?(1?400?＝4000fP（N） 00?272)0 ――――――――――――――――――3分 FA21820??0.728＞e，则 X＝0.41，Y＝0.87。 FR22500 则 FP2?fP(X2FR2?Y2FA2)?fP?(0.41?2500?0.87?182)0 3分 由于 FP1＞FP2 ，故轴承1的寿命短。 五、解