四川理工学院

四川理工学院试卷A（2007至2008 学年第1 学期） 课程名称： 机械设计

命题教师： 刘郁葱

适用班级： 机自051-057，过控051-053，材控051，052

考试 2007年 12 月 日 共 页 注意

事项：

1、 满分

100分。要求卷面整洁、字迹工整、无错别字。

2、 考生必须将姓名、班级、学号完整、准确、清楚地填写在试卷规定的地方，否则视为废卷。

3、 考生必须在签到单上签到，若出现遗漏，后果自负。

4、 如有答题纸，答案请全部写在答题纸上，否则不给分；考完请将试卷和答题卷分别一同交回，否则不给分。

试

一、选择填空题(每小题2分，共30分) 题

1. 在循环变应力作用下，下面应力中影响疲劳强度的主要因素是 。

A.最大应力 max B.最小应力 min

C.平均应力 m D.应力幅 a

2．蜗杆蜗轮传动中，其传动比i的计算错误的是 。

A.i＝n1/n2 B. i=Z2/Z1 C. i=d2/d1

3．一对渐开线圆柱齿轮传动，其大小齿轮的分度圆直径不同，小齿轮1齿面硬度较高，则大小齿轮的齿面接触应力 H1与 H2关系为___________。

A.接触应力 H1＞ H2 B.接触应力 H1＝ H2 C.接触应力 H1＜ H2

4. 在圆锥齿轮和圆柱齿轮的二级传动机构中，通常将圆锥齿轮安排在。

A．高速级 B.低速级 C.都可以

5．在转速一定的情况下，要减轻链传动的不均匀性和动载荷，应 。

A．增大链节距和链轮齿数 B增大链节距，减小链轮齿数

C.减小链节距和链轮齿数 D.减小链节距，增大链轮齿数

6.齿轮的疲劳点蚀通常首先出现在 。

7.为提高轴的刚度，应采取 的措施。

A．合金钢代替碳素钢 B.用球墨铸铁代替碳素钢

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C.提高轴表面质量 D.增大轴径

8．蜗杆传动的材料配对为钢制蜗杆和青铜蜗轮，则在动力传动中应该由 的强度来决定蜗杆传动的承载能力。

A.蜗杆 B.蜗轮 C.蜗杆和蜗轮 D.蜗杆或蜗轮

9.一组同型号的轴承在同样条件下运转，其可靠度为 ％时能够达到或超过的寿命称为滚动轴承的基本额定寿命 。

10.普通平键工作中，其工作面是 ，其主要的失效形式是 和 。

11.中等转速载荷平稳的滚动轴承正常失效形式为 。

A.磨损 B.胶合 C.疲劳点蚀 D.永久变形

12．同一V带传动用在减速时（小带轮为主动轮）和用在增速时（大带轮为主动轮）相比较，若主动轮转速不变，则传动所传递的功率较大的是___________。

13．带传动在工作过程中，带内所受的应力有松边应力、 ，带的最大应力发生在 。

14.在轴的计算中，轴径的初步估算是按照

A．抗弯强度 B.抗扭强度 C.轴段的长度 D.轴段上零件的孔径

15.下列四种型号的滚动轴承，只能承受径向载荷的是 。

A．6208 B.N208 C.30208 D.51208

二、分析简述题(共28分)

1.设计一对闭式软齿面直齿轮传动，如果其它参数都一样，齿数与模数有两种方案：（a）m=4mm，z1=20，z2=60；（b）m=2mm，z1=40，z2=120。试问：

1）两种方案的接触强度是否相同？弯曲强度是否相同？

2）若两种方案的弯曲强度都能满足，则哪种方案比较好？为什么？（8分）

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3. 如图所示，各轴均受静载荷的作用，试判断零件上A点的应力是静应力还是变应力，并确定应力循环特性r的大小或范围。（6分）

（a） (b) (c)

4. 带传动的主要失效形式有那些？带传动工作时为什么会出现弹性滑动的现象？弹性滑动会引起什么样的后果？弹性滑动可否避免？（8分）

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三. 一轴用同一型号一对角接触球轴承支承。已知 Fr1 ＝ 2000N ， Fr2 ＝ 1000N ， 该轴所受轴向载荷FA ＝ 800N （指向轴承 1 ），要求按正装情况：

（ 1 ）画出结构示意图，并在图上标出内部轴向力 Fs1 、 Fs2 的方向；（ 2 ）计算轴承的轴向载荷 Fa1 、 Fa2 的大小。（取Fs=0.68Fr）（6分）

四． 如图所示为圆柱齿轮－蜗杆传动，已知斜齿轮1的转动方向和斜齿轮2的轮齿旋向，

求（1）标出齿轮2所受轴向力Fa2的方向,齿轮1的轮齿旋向；（2）为使蜗杆轴上的齿

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轮2与蜗杆3所产生的轴向力相互抵消一部分，试确定并标出蜗杆3轮齿的旋向，并标出蜗轮4的旋向和旋转方向；（3）在蜗杆蜗轮啮合处标出蜗杆所受的轴向力Fa3，圆周力Ft3和径向力Fr3的方向。（表示垂直纸面向里，⊙表示垂直纸面向外）(12分)

五．有一储气罐，罐盖用12个M20的普通螺栓（小径d1 17.294 mm，）均布联接。

安装时每个螺栓的预紧力F =18000N，

气罐内径D=400mm，气压p=1MPa，螺栓采用45

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钢，许用拉应力〔σ〕＝160Mpa，螺栓的相对刚度C1

C1 C2 0.8，试求（1）单个螺栓

的总拉力F0（2）试校核螺栓强度（取计算直径dc=d1）。（12分）

六、一深沟球轴承6214所受径向载荷Fr＝3600N，轴向载荷Fa＝1300N，转速n＝2900

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r∕min，载荷平稳，其基本额定动载荷C＝60800N，若预期寿命L’h＝8000小时，试校核该轴承的寿命。（已知判断系数e＝0.22，当Fa∕Fr≤e时，X＝1，Y＝0；当Fa∕Fr时， X＝0.56，Y＝1.99）（12分）