上海大学机械设计试卷答案

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成 2．链传动中，链条应尽量避免使用过渡链节，这主要是因为_______D________。 A．过渡链节制造困难 B．要使用较长的销轴 C．装配困难 D．链板要承受附加的弯曲载荷作用 上海大学 2006 ～ 2007 学年 春 季学期试卷 绩 课程名：机械设计（二）A卷 课程号： 09325010 学分： 3 应试人声明： 3. 轴承合金通常用于滑动轴承的 C 。 我保证遵守《上海大学学生手册》中的《上海大学考场规则》，如有考试违纪、作弊行为，愿意接受《上海大学学生考试违纪、作弊行为界定及处分规定》的纪律处分。 A. 轴套 B．含油轴承 C． 轴承衬 D． 轴承座 应试人 题号 得分 应试人学号 应试人所在院系 一 二 三 四 五 六 七 八 九 4. 某45钢轴的刚度不足，可采取 C 措施来提高其刚度。 A．改用40Cr钢 B．淬火处理 C．增大轴径 D．增大圆角半径 5. 蜗杆传动中，轮齿承载能力计算，主要是针对 D 来进行的。 A．蜗杆齿面接触强度和蜗轮齿根弯曲强度 B．蜗轮齿面接触强度和蜗杆齿根弯曲强度 一：是非题（每题1分，共10分） C．蜗杆齿面接触强度和齿根弯曲强度 D．蜗轮齿面接触强度和齿根弯曲强度 1．为了增加油膜压力，液体动力润滑的向心滑动轴承中，一般油槽应开在承载区。 （ × ） 6. 下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的轴承是 ___A___ 。 2．在链传动中，当主动链轮匀速转动时，链速是变化的。 （ √ ） A．N208 B．6208 C．3208 D．51208 3. 蜗杆传动中传动平稳的原因在于其同时啮合的齿对数较多。 （ √ ） 7．滚动轴承的配合采用 ___B__ 。 4．滚动轴承的润滑方式通常可根据轴承的转速n来选择。 （ × ） A．基轴制 B．内圈与轴用基孔制，外圈与孔用基轴制 5．使用十字滑块联轴器时对轴和轴承都会产生附加动载荷。 （ √ ） C．基孔制 D．内圈与轴用基轴制，外圈与孔用基孔制 6．相同系列和尺寸的球轴承与滚子轴承相比较时，滚子轴承的承载能力比球轴承高， 8. 一般电机与减速器的高速级的联接常选用 A 联轴器。 而极限转速低。 （ √ ） A．弹性柱销 B．凸缘 C．十字滑块 D．齿式 7．在蜗杆、链两级传动中，宜将链传动布置在高速级。 （ × ） 8．滑动轴承的润滑油膜的平均温度越低，其粘度?越小。 （ × ） 9．齿式联轴器的外齿齿顶是制成凹弧面的。 （ × ） 10．提高轴的表面质量有利于提高轴的疲劳强度。 （ √ ） 二：单选题（每题1分，共10分） 1．多盘摩擦离合器的内摩擦盘做成碟形是为了 C 。 A．减轻盘的磨损 B．提高盘的刚性 C．使离合器分离迅速 D．增大当量摩擦系数 9．减速蜗杆传动中，用 D 来计算传动比是错误的。 A．i??1?2 B．i?Z2Z1 C．i?n1n2 D．i?d2d1 10．链传动中p表示链条的节距，z表示链轮的齿数，当转速一定时，要减轻链传动的 运动不均匀性和动载荷，宜___D____。 A．增大p和z B．增大p，减小z C．减小p和z D．增大z，减小p

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三：简答题（共28分） 1．为什么链传动的平均传动比是常数，而在一般情况下瞬时传动比不是常数？（6分） 4．下列四种工况下选择哪类联轴器较好？并举出一种联轴器的名称。（8分） 每项1分 1）载荷不平稳而且有较大的冲击及振动。 有弹性元件的挠性联轴器 ； 轮胎式联轴器 等 2）载荷平稳，冲击轻微，两轴易于准确对中，同时希望联轴器的寿命较长。 刚性联轴器 ； 凸缘联轴器 等 3）载荷较平稳，冲击不大，但两轴轴线有一定程度的相对偏移。 又由于链传动的多边形效应，瞬时传动比is? 2．请写出滑动轴承的流体动力润滑基本方程（一维雷诺方程），并说明形成流体动力润滑z答：链传动为链轮和链条的啮合传动,平均传动比 i12?2，故为常数。 2分 z1R2cos? ，故在一般情况下不为常数 4分 R1cos? 无弹性元件的挠性联轴器 ； 齿式联轴器 等 4）机器在运转过程中载荷较平稳，但可能产生很大的瞬时过载，导致机器损坏。 安全联轴器 ； 剪切销安全联轴器 四：已知某不完全液体润滑径向滑动轴承，所受径向载荷F=40000N ，其轴颈直径d=100 mm ，宽径比B/d=1.0 ，轴转速 n=500 r/min,轴承材料的最大许用值：[p]=15MPa 、 [v]=4m/s 、[pv]=12MPa.m/s，试校核该轴承的p、 pv和v值是否满足上述要求。（10分） 解：B=d×1.0=100mm 的必要条件。 (8分) 答：1) ?p6?v?3(h?h0) 2分 ?xh1)相对运动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙 2)被油膜分开的两表面必须有一定的相对滑动速度，运动方向为使油从大口流进,小口流出。 3)润滑油必须有一定的粘度，供油要充分。 必要条件是： (2*3=6分) F40000p???4MPa?[p]?15MPa dB100?100pv?Fn19100B40000?500??10.5MPa?[pv]?12MPa19100?100 3．转轴的强度校核公式中为何要引入应力折合系数α？其值如何选取？（6分） 答：引入折合系数α是考虑弯曲应力和扭切应力的应力循环特性不同的影响。 当扭切应力为静应力时，取α=0.3； 当扭切应力为脉动循环应力时，取α=0.6； 当扭切应力为对称循环应力时，取α=1 1.5 * 4 = 6分 3.1416?100?500v???2.62m/s?[v]?4m/s 6000060000上述强度条件都满足，该轴承可用。 B—1分 后面每项3分共9分 ?dn

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五：如图所示传动系统中,件1、2为直齿圆锥齿轮，件3、4为蜗杆蜗轮。已知轴I的转向， 欲提起重物G。试： （共8分） 1)确定各轴的回转方向（2分） 2)考虑轴II上所受轴向力能抵消一部分，确定零件3、4的螺旋线方向（2分） 3)画出各零件的轴向力方向（4分） 六：一链号为16A（链节距p=25.4mm）的滚子链传动，主动轮齿数z1=17，链轮转速n1=730r/min。 求平均链速v、瞬时链速的最大值Vmax和最小值Vmin 。（10分） z1pn117?25.4?730??5.25m/s60?10360?103d链的瞬时速度v?1?1cos?2p25.4 其中d1???138.23mm180?180?sinsinz117解：平均链速v??1?n?360?360???21.176?,?1?1?76.44rad/sz11730d1?1?5.28m/s2 ?d?当???1时，链速最小vmin?1?1cos(?1)?5.19m/s222当??0时，链速最大vmax? V， Vmax ， Vmin 各2分。 中间的 V（瞬时）表达式 , d1 ,φ1,ω1, 各1分 1）2轴 卷筒轴 2）零件3、4的螺旋线为：右旋 3）

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七：如图所示轴上装有一斜齿圆柱齿轮，轴支承在一对正装的7209AC的轴承上。齿轮轮齿上受到圆周力Fte=6000N，径向力Fre=3000N，轴向力Fae=2000N，齿轮分度圆直径d=100mm， 轴转速n=500r/min，载荷系数fp=1.2。 试计算两个轴承的基本额定寿命（以小时计）。（14分） Ma?Fae?d?2000?50?100000N?mm 2FrV1?150?Fre?50?Ma F1FrV1?1(3000?50?100000)?1666.7 150reFFrV2?Fre?1666.7?1333.3 2aeFte∴Fr1?22FrH20002?1666.72?2603.4N 1?FrV1?22Fr2?FrH40002?1333.32?4216.4N 2?FrV2?（2）计算轴承上的轴向载荷 4分 7209AC轴承：Fd1?0.68Fr1?1770.3N 附：7209AC轴承：e =0.68；Cr = 36800N；Cr0 = 27200N； Fd = 0.68 Fr ， Fa/Fr ≤e 时，X=1，Y=0 ；Fa/Fr ＞e 时，X=0.41，Y=0.87 解：（1）计算轴承上的径向载荷 共4分 H面：2分 1Fd2?0.68Fr2?2867.1N 1Fd1FaeF2 d2FFrH1te?Fae?Fd2?2000?2867.1?4867.1?Fd1 2∴轴承1被压紧 Fa1?Fae?Fd2?4867.1N Fr H2轴承2被放松 Fa2?Fd2?2867.1N FrH1?150?FrH1?150 FrH1?1Fre?2000N 3（3）计算轴承当量动载荷 3分 Fa1FrH2?Fte?FrH1?4000N V面：2分 14867.1?1.87?e Fr12603.42867.1Fa2??0.68?e Fr24216.4??X1?0.41,Y1?0.87 ?X2?1,Y2?0 ?P1?fp(X1Fr1?Y1Fa1)?1.2?(0.41?2603.4?0.87?4867.1)?6362.1N FFrvMa1re2P2?fp(X2Fr2?Y2Fa2)?1.2?(1?4216.4?0)?5059.7N 寿命见下页 FaeFrv2

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八：如图所示为一对正安装的角接触球轴承的轴系结构。试指出图中至少10处标有序号的错误或不合理结构的原因。（注：不要考虑图中的倒角及圆角。）（10分） （4）轴承寿命：3分 16667?Cr?Ln1?n??P1Ln216667?Cr??n??P2?16667?36800??????6451(h) ?500?6362.1???16667?36800??????12825(h) ?5005059.7????3?3 ① 轴承端盖的加工面过大，工艺性差； ② 轴承装反 ③ 轴过长，动静干涉 ④ 轴承处不需要键连接 ⑤ 轴肩过高，轴承无法拆卸 ⑥ 轴头过长，夹紧不可靠 ⑦ 键太长 ⑧ 套筒直径太大，轴承无法拆卸 ⑨ 轴径太大，与轴承端盖有动静干涉 ⑩ 缺少密封 11缺轴肩，联轴器无法定位 ○12两键不在同以母线上，工艺性差； ○13缺少轴向夹紧。 ○注 只要指出其中的10个错误就可以；如其中的9、10出秩序颠倒均可。