濟(jì)南大學(xué)試卷科目機(jī)械設(shè)計(jì)班級(jí)（01） 姓名學(xué)號(hào)得分： 注：試卷無(wú)答題空間，請(qǐng)考生將答案寫(xiě)在答題紙上 一、 單項(xiàng)選擇題（共10分，每小題2分）1、 當(dāng)兩個(gè)被聯(lián)接件都不太厚時(shí)，宜采用―②—。①雙頭螺柱聯(lián)接 ②螺栓聯(lián)接 ③螺釘聯(lián)接④緊定螺釘聯(lián)接2、 一個(gè)普通平鍵聯(lián)接如不能滿足強(qiáng)度條件要求時(shí)，可在軸上安裝一對(duì)平鍵，使他們沿圓周相隔④ 。①900 ②1200 ③1500 ④18003、 ③不能列入過(guò)盈聯(lián)接的優(yōu)點(diǎn)。①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ②工作可靠③裝配很方便 ④能傳遞很大的轉(zhuǎn)矩和軸向力4、 對(duì)于要求有綜合位移，外廓尺寸緊湊，傳遞轉(zhuǎn)矩較大，起動(dòng)頻繁，經(jīng)常正反轉(zhuǎn)的重型機(jī)械常用 ① 聯(lián)軸器。①齒式 ②剛性凸緣 ③輪胎 ④滑塊5、 軸承合金是用來(lái)制造②。①單層軸瓦 ②雙層或多層軸瓦 ③含油軸承軸瓦④非金屬軸瓦二、 填空題（共10分，每小題2分）1、在軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，軸的最小直徑是按 扭矩 初步估算的。2、鏈傳動(dòng)人工潤(rùn)滑時(shí)，潤(rùn)滑油應(yīng)加在 鏈條松邊內(nèi)、外鏈板間隙中。3、 當(dāng)兩軸線空間交錯(cuò)時(shí)，可采用蝸桿傳動(dòng)。4、灰鑄鐵齒輪常用于工作平穩(wěn)、速度較低、功率不大 的場(chǎng)合。5、 V帶傳動(dòng)中，若小帶輪為主動(dòng)輪，則帶的最大應(yīng)力發(fā)生在帶的緊邊開(kāi)始繞上小帶輪處。三、 改錯(cuò)題（共10分，每小題2分）1、心軸是既承受彎矩又承受扭矩的軸。轉(zhuǎn)軸是既承受彎矩又承受扭矩的軸。2、 選擇滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑油時(shí)，轉(zhuǎn)速高、壓力大和溫度高適應(yīng)選擇粘度高的潤(rùn)滑油。轉(zhuǎn)速低、壓力大和溫度高適應(yīng)選擇粘度高的潤(rùn)滑油3、 斜齒圓柱齒輪進(jìn)行齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，齒形系數(shù)丫明應(yīng)按齒輪的齒數(shù)和模數(shù)兩參數(shù)查表計(jì)算。 齒形系數(shù)yf應(yīng)按齒輪的齒數(shù)和螺旋角兩參數(shù)4、采用變位蝸桿傳動(dòng)時(shí)，通常要對(duì)蝸桿和蝸輪同時(shí)變位。 只對(duì)蝸輪變位5、 普通平鍵的截面尺寸應(yīng)按軸的直徑和輪榖長(zhǎng)度由標(biāo)準(zhǔn)中選定。按軸的直徑由標(biāo)準(zhǔn)中選定四、 計(jì)算題（共40分，每小題10分）1、某合金鋼制成的零件，其材料性能為：。S=800MPa，。-1=450MPa，W/0.3。已知工作應(yīng)力為。max=280MPa，。min=—80MPa，應(yīng)力比1=常數(shù)，零件彎曲疲勞極限的綜合影響系數(shù)K^=1.62，若許用安全系數(shù)取S=1.3，并按無(wú)限壽命考慮，試用解析法或者用圖解法校

核該零件是否安全（任選一種方法校核）。1）解析法校核零件的安全系數(shù)：TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"b=2_±2_=28。-8。=1。0m2 2b-b280+801on\o"CurrentDocument"b=—max min= =180MPaMPa疲勞強(qiáng)度下的安全系數(shù)：Sca450—1+wb1.62X180+0.3X100=1.4>SMPaMPa疲勞強(qiáng)度下的安全系數(shù)：Sca450—1+wb1.62X180+0.3X100=1.4>S=1.3靜強(qiáng)度下的安全系數(shù):Sca=bs'bmax=800/280=2.86>S=1.32分?..該零件是安全的。 1分2）圖解法校核零件：略2、如圖所示為一螺栓聯(lián)接的力一變形圖。若保證殘余預(yù)緊力F1的大小等于其預(yù)緊力F0的一半。試求該聯(lián)接所能承受的最大工作載荷和螺栓所受的總拉力。I?_t?/n n_t?.T? I?_t? ot?.T?/n缶 nZk±hAZVFj—F^/Z F—F+F F—Fn+ChF/(Ch+Cm)—2Fi+F/2 ^每個(gè)公工式2分，6分_L\j _L \ju um _LF]+F-2F]+F/2 ...F-2Fi-F0 F2F]+F-2F]+F/2 ...F-2Fi-F0 F2—3F/2—3F0/2—3F1 兩個(gè)結(jié)果共4分題四、2圖題四、4圖3、設(shè)單根V帶所能允許傳遞的功率P]-4.2kw，主動(dòng)帶輪dd1-160mm，轉(zhuǎn)速n1—1450r/min,包角a—1400，帶與帶輪間的當(dāng)量摩擦系數(shù)fv-0.2。求此單根V帶傳遞的有效拉力Fe和緊邊拉力F]。1000P 60000F= 1=1000。 d116X106X4.2兀x160x1450=345.74分F1-F1-F2=F2分、2分F=Fef^=Fe'X180=1.63F1 2 2 2F1=1.63F10.63=1.63x345.7/0.63=894.4N4、根據(jù)工作條件決定在軸上的兩端選用a=250,的兩個(gè)角接觸球軸承，如圖所示。已知軸頸直徑d=35mm，工作中有中等沖擊取fp=1.5，轉(zhuǎn)速n=1800r/min，已知兩軸承的徑向載荷已知兩軸承的徑向載荷Fr1=3000N，F(xiàn)r2=1500N，軸向載荷Fae=870N，作用方向如圖，載荷系數(shù)X=0.41，Y=0.87，F(xiàn)d=0.68Fr，C=29000N，試確定其工作壽命。TOC\o"1-5"\h\z兩軸承的派生軸向力：Fd]=0.68Fr1=0.68x3000=2040N （1分）Fd2=0.68Fr2=0.68x1500=1020N （1分）Fd2+Fae=1020+900=1920N<2040N軸承1被放松，軸承2被壓緊。 （1分）軸承1的軸向力：Fa1=Fd1=2040N （1分）軸承2的軸向力：Fa2=Fa1—Fae=2040—900=1140N （1分）軸承1所受的當(dāng)量動(dòng)載荷：P1=f（XFr1+YFa1）=1.5X（0.41X3000+0.87X2040）=4507.2N（1分）軸承2所受的當(dāng)量動(dòng)載荷：P2=f（XFr2+YFa2）=1.5X（0.41X1500+0.87X1140）=2410.2N（1分）121（C）860nP10121（C）860nP1062900060x1800（4507.2）3=2466h軸承1先壞(3分)L=^(C)8=—106 (29000)3=16129hh60nP60x18002410.2五、分析題(共20分，每小題10分)1、欲設(shè)計(jì)一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，現(xiàn)有兩種方案，1方案一對(duì)齒輪的參數(shù)為：模數(shù)m=4mm，齒數(shù)Z1=20，Z2=40，a=200，齒寬b=80mm，II方案一對(duì)齒輪參數(shù)為：模數(shù)m=2mm，齒數(shù)Z1=40，Z2=80，a=200，齒寬b=80mm。試分析這兩種方案對(duì)齒面接觸疲勞強(qiáng)度、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度、抗膠合能力和成本等方面的影響。TOC\o"1-5"\h\z齒面接觸疲勞強(qiáng)度 3分I方案的大、小齒輪的分度圓直徑和I方案的大、小齒輪的分度圓直徑分別相等，兩對(duì)齒輪的齒寬也相等，其它條件相同時(shí)，兩種方案的齒面接觸疲勞強(qiáng)度相等。齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 3分兩對(duì)齒輪的分度圓分別相等，但I(xiàn)方案的模數(shù)是I方案的2倍，其它條件相同，模數(shù)大的抗彎強(qiáng)度高，...I方案齒根彎曲疲勞強(qiáng)度大?？鼓z合能力 2分相對(duì)滑動(dòng)速度大的地方，愈容易發(fā)生膠合。分度圓直徑相等時(shí)，模數(shù)愈大，滑動(dòng)速度也愈大，.?.1方案抗膠合能力弱。TOC\o"1-5"\h\z（4）成本 2分減小模數(shù)，降低齒高，因而減少金屬切削量，節(jié)省制造費(fèi)用?！?1方案制造成本高。2、試標(biāo)出各圖中未注明的蝸桿或蝸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向及螺旋線方向。a） 圖：蝸輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，（蝸桿左旋）蝸輪左旋 2分b） 圖：蝸輪向下轉(zhuǎn)動(dòng)（左視：順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)），蝸桿左旋（蝸輪左旋） 2分c） 圖：蝸桿向左轉(zhuǎn)動(dòng)（上視：順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)），（蝸桿右旋）蝸輪右旋2分d） 圖：蝸輪2一逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，（蝸桿右旋），蝸輪右旋 2分蝸輪2'一順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，（蝸桿右旋），蝸輪右旋 2分六、簡(jiǎn)答題（10分）鏈傳動(dòng)在工作時(shí)引起動(dòng)載荷的主要原