13机械设计A卷带答案

1．影响机械零件疲劳强度的主要因素

有 、 、 及 。 2．静应力由静载荷产生，变应力可由 和 产生。

3．有一受轴向载荷的紧螺栓联接，所受的预紧力F0=6000 N，工作时所受轴向工作载荷F =3000 N，螺栓的相对刚度

CbC0.2，

bCm则该螺栓所受的总拉力F2= ___ ，残余预紧力F1= ___ 。

4．普通平键的剖面尺寸是按________从键的标准中选择。其主要失效形式：对于静联接是__________________________，对于动联接是 。

5．带传动中，带每转一周受______应力、_______应力和________应力作用，最大应力发生在 ________________ 。

6．在闭式软齿面齿轮传动中（无冲击载荷），按________ 设计，按_______ ___ 校核。

7．直齿圆锥齿轮的强度可近似按____________

强度进行计算。

8．阿基米德蜗杆传动在__________面上的模数m和压力角取标准；

在该平面内，蜗杆与蜗轮的啮合相当于_________与_________的啮合。

9．阿基米德蜗杆和蜗轮的正确啮合的条件是 。

10．滚动轴承的基本额定寿命Lh10是指_______________

。

11．工作时只承受弯矩，不传递转矩的轴,称为 。

12．角接触球轴承的类型代号是__ _。

1．在图示零件的极限应力简图中，如工作应力点M所在的ON线与横轴间夹角θ= 45°，则该零件受的是 。

A.不变号的不对称循环变应力 B.变号的不对称循环变应力 C.脉动循环变应力 D.对称循环变应力

2．零件的截面形状一定，如绝对尺寸（横截面尺寸）增大，疲劳

强度将随之______。 A.增高 B.降低 C.不变

3．在常用的螺纹联接中，自锁性能最好的螺纹是______。

A.三角形螺纹 B.梯形螺纹 C.锯齿形螺纹 D.矩形螺纹

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4．有一气缸盖螺栓联接，若气缸内气体压力在0～2Mpa 之间循环变化，则螺栓中的应力变化规律为______。

A.对称循环变应力 B.脉动循环变应力 C.非对称循环变应力 D.非稳定循环变应力

5．为了降低齿轮传动的附加动载荷，除了提高齿轮的精度外，还可以___。

A.在设计时尽量减少齿轮直径以减少质量和圆周速度 B.提高表面粗糙度 C.提高齿面硬度 6．螺纹联接防松的根本问题在于______。

A. 增加螺纹联接的轴向力 B. 增加螺纹联接的横向力 C. 防止螺纹副的相对转动 D. 增加螺纹联接的刚度 7．带传动正常工作时不能保证准确的传动比是因为______。 A.带的材料不符合虎克定律 B. 带容易变形和磨损 C.带在带轮上打滑 D. 带的弹性滑动

8．在设计圆柱齿轮传动时，通常使小齿轮的宽度比大齿轮宽一些，其目的是___ 。

A.使小齿轮和大齿轮的强度接近相等 B.为了使传动更平稳

C.为了补偿可能的安装误差以保证接触线长度 9．起吊重物用的手动蜗杆传动装置,应采用____ 蜗杆.

A.单头,小导程角 B.单头,大导程角 C.多头,小导程角 D.多头,大导程角

10．一般参数的闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是___ 。 A.齿面点蚀 B.轮齿折断 C.齿面磨粒磨损 D.齿面胶合 得 分 三、简答题：（共3小题，每小题5分，共15分

阅卷人 1．试从产生原因、对带传动的影响、能否避免等方面说明带弹性滑动与打滑的区别。

2．齿轮强度设计准则是如何确定的？

3．为什么齿面点蚀一般首先发生在靠近节线的齿根面上?在开式齿轮传动中，为什么 一般不出现点蚀破坏?如何提高齿面抗点蚀的能力?

1．如图表示两平板用2个M20的普通螺栓联接，螺栓许用拉应力[σ]=120MPa，若取接合面间的摩擦系数f=0.2，防滑系数Ks=1.2，,第 2 页 共 3 页

螺栓的小径d1=18.594mm。试计算该联接允许传递的横向载荷F。

2．制成某零件用的材料的力学性能为：σS=300MPa，σ-1=170MPa，ψσ=0.2。零件弯曲疲劳极限的综合影响系数Kσ=1.25。已知作用在零件上的工作应力：

σmax=120MPa，σmin=30MPa，应力循环特性r常数，试求：

(1)绘制出该零件的极限应力线图；

(2)在所绘制的零件极限应力线图中，标出零件的工作应力点M，加载应力变化线以及极限应力点M1'；

(3)分别用图解法和解析法确定该零件的安全系数Sca 。

3．设单根V带所能传递的额定功率P1=12kW，主动带轮dd1＝180mm，转速no1=1450r/min，包角α1＝150，带和带轮间的当量摩擦系数fv＝0.2。求有效拉力Fe和紧边拉力F1。 第 3 页 共 3 页

1．图示为一蜗杆----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）各轮转向；

（2）使Ⅱ、Ⅲ轴轴承所受轴向力较小时的斜齿轮轮齿的旋向； （3）各啮合点处所受诸分力Ft，Fr，Fa的方向。

一、填空题：(共11小题，每空1分，共25分)

1.零件尺寸、几何形状变化、加工质量、强化因素 2.变载荷 静载荷 3.

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6600N 3600N 4.轴径 工作面被压溃 工作面的过度磨损 5.拉应力 弯曲应力 离心拉应力 带的紧边开始绕上小带轮处 6.齿面接触疲劳强度 齿根弯曲疲劳强度 7.齿宽中点处的当量齿轮 8.中间平面 齿条 齿轮 9.ma1=mt2=m,αa1 =αt2,λ=β2,且旋向相同 10.一批轴承作实验，其中90%轴承不发生疲劳点蚀时的工作小时数 11.心轴 12. 7 二、选择题：(共10小题，每题2分，共20分)。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B A C A C D C A B 三、简答题：(共3题，每题5分，共15分)。 1．答：弹性滑动：原因：带在紧边和松边所受拉力不等，即存在拉力差；带有弹性，受拉变形，且在紧边和松边变形不等。(1分) 后果：弹性滑动引起摩擦磨损，发热，传动效率降低；使主动轮和从动轮圆周速度不等，即存在滑动率，使带传动传动比不准。(1分) 不可避免。（0.5分） 打滑：原因：打滑是由于带所传递的圆周力超过了带与带轮接触面间摩擦力总和的极限值而造成的带与带轮间明显的相对滑动。（1分）。 后果：由此造成从动轮转速急剧下降，可使带传动失效。（1分）是可避免的。（0.5分） 2. 1）闭式软齿面钢齿：以接触疲劳强度准则为主；（2分） 2）闭式硬齿面钢齿或铸铁：以弯曲疲劳强度准则为主；（2分） 3）开式传动：以弯曲疲劳强度准则为主，考虑磨损的影响适当增大模数10～15%；特殊情况（高速重载等）。（1分）

3. （1）原因：处于单对齿啮合，轮齿受力最大；相对滑动速度低，形成油膜的条件差，润滑不良，摩擦力较大，易产生疲劳裂纹。(2分) （2）因为齿面磨损较快。(1分)

（3）提高齿面抗点蚀能力措施有：提高齿轮材料的硬度；在啮合的轮齿间加注粘度较大的润滑油；改外啮合为内啮合。(2分)

评分说明：答案不准确或不完整可参考该评分标准酌情扣分。

四、计算题：（本大题共3小题，每题10分，共30分） 1．解：根据 1.3F01.3F0 d25942 （2118.44分）

求得F0≤25065N （3分）

根据不发生相对滑动条件：KsF≤fF0Zi （2分） 求得F≤fF0ZiK0.225065218355N （3分） s1.2

2．解：(1)∵210； ∴120201170283.3MPa

10.2（1分）

在零件的极限应力简图中，各点坐标为：

A（0，

1K）=A（0，136）（1分）；B（

02，02K）=（141.7，113.3）第 5 页 共 3 页

（1分）；C（σS，0）=（300，0）（1分）

绘制出该零件的极限应力线图

（2）σm=（σmax+σmin）/2=（120+30）/2=75MPa，σa=（σ

max-σmin）

/2=（120-30）/2=45MPa（1分）

工作应力点M，加载应力变化线以及极限应力点M1'如图所示

（1分）

（3）图解法：计算安全系数Sca=OM’/OM=2.39 （2分） 解析法：

（

3.解 efva

F1ec2F0efva1F0.52Fe(efva1)878(e2(ef va1)1)02(e0.521)1726N（3分） FFe1F02172687822165N （3分）评分说明：1.具体评分根据答题情况酌情扣分。

2.计算结果没有单位各扣0.5分

五.传动零件受力分析题：(本题10分) 解: 各轮转向。（2分）。

斜齿轮3的螺旋线方向为右旋，斜齿轮4的螺旋线方向为左旋。（2分）。 各啮合点处所受诸分力Ft，Fr，Fa的方向（6分）。

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