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中国矿业大学2007－2008学年第一学期

《机械设计》试卷（A）答案卷

答题时间100分钟 考试方式：闭卷

学院 班级 姓名 班级序号

题号 一 满分 20 得分 阅卷人 二 20 三 10 四 10 五 12 六 8 七 8 八 12 总分 100 一．选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分，选错或不选不计分）

1. 在带传动中，若发生打滑现象，则在 ② 。

① 大带轮上先发生； ② 小带轮上先发生； ③ 大小带轮上同时发生 2．受倾覆力矩作用的螺栓组联接，每个螺栓所受的工作载荷 ② 。

① 相等； ② 与到倾覆轴的距离成正比； ③ 与到倾覆轴的距离成反比 3．在液体动压润滑单油楔轴承中，油孔和油沟应开在油膜的__②_____。

①承载区； ②非承载区； ③两者均可）

4．滚动轴承的直径系列代号是指 ③ 。

① 结构相同、内径相同而宽度不同 ② 结构相同、内径相同而外径不同 ③ 结构相同、内径相同而宽度与外径不同

5．平键与切向键的受力方式为 ① 。

① 挤压、剪切，挤压； ② 挤压、剪切，剪切；③ 挤压、剪切，剪切、挤压 6． 蜗杆齿面上受到Ft1、Fr1与Fa1的作用力，其中最大的力是 ③ 。

① Ft1 ② Fr1 ③ Fa1

7．在滚子链中，设置滚子的目的在于 ① 。

① 减轻链与轮齿表面的摩擦与磨损 ② 增加承载能力 ③ 减小振动与噪音 8．联轴器和离合器的共性作用是 ③ 。

① 缓和冲击和振动 ② 补偿两轴间可能的位移

③ 传递扭矩 ④ 防止机器发生过载

9．当普通螺栓受横向力或旋转力矩或倾覆力矩作用时，螺栓上的受力为 ③? 。

① 轴向拉力 ② 剪切力

③ 轴向拉力与剪切力 ④ 轴向压力与剪切力

10．火车车箱的车轮轴是 ② 。 ① 转轴； ② 心轴； ③ 传动轴

二．填空题（本题共10小题，每小题2分，共20分，填错或不填不计分）

1．滚动轴承的基本额定动载荷是指基本额定寿命为 106转 时所能承受的载荷。 2．带传动与链传动的本质区别是 前者是摩擦传动后者是啮合传动 。 3．直齿圆锥齿轮的接触强度与弯曲强度可近似按 齿宽中点的当量直齿圆柱齿轮 强度进行计算。

4．闭式软齿面齿轮传动一般按 接触 强度设计，按 弯曲 强度校核。 5．在设计图纸上注明某链条的标记为“24A－2×60”，其中“24A”代表 链号 ，“60”代表 节数 。

6．滚动轴承工作时，滚动体和转动套圈的表面接触应力循环特性为 周期变幅脉动循环。

7．一对普通齿轮传动（精度7、8、9级）轮齿弯曲强度公式是按载荷作用在______ 单齿对啮合高点 推导出来的。

8．在齿轮的弯曲强度计算中，齿形系数YFa与齿轮基本参数中的 模数 无关。 9．对深沟球轴承进行轴向预紧的目的在于 提高承载能力、增加旋转精度 。 10．螺纹的牙型与用途相关，当用于联接时牙型角较 小 ；当用于联接时牙型角较 大 。

11．机械零件的磨损过程大致分成____ 跑合磨损 _阶段、_____ 稳定磨损 _阶段和___ 剧烈磨损 ____阶段。

12．为保证轴上零件能靠紧定位面，轴肩处的圆角半径应 小于 零件上的倒角或圆角半径。

三．当计入轴的变形时，试分析方案1与方案2中，哪一个有利于齿面接触应力的均匀分布；从加工的角度分析，零件1与零件2中哪一个有利于加工。 （6分）

夹具

Ⅰ ? Z2Z1 Z1 Ⅰ ? Z2Ⅱ Z2 Ⅲ Z2 Ⅱ 零件1

夹具

Ⅲ Z3 方案2

Z3 方案1

零件2

答：方案2有利于齿面接触应力的均匀分布，轴的弯曲与扭转变形对齿面接触应力的均匀分布影响较小。 （3分）

零件2有利于加工，轴向定位尺寸较长。 （3分）

四. 一个V带传动，主动轮D1＝250 mm，转速n1＝1200 r/min、包角α＝172°，带与带轮间的当量摩擦系数为fv＝0.333。在即将打滑时测得功率P＝15.7kW，求此时紧边拉力F1和有效拉力Fe＝。 （10分）

解：V＝πD1n1/(60×1000)＝π×250×1200/(60×1000)＝15.7 m/s， （2分） Fe＝1000P/V＝1000×15.7/15.7＝1000 N， （2分） fv×α＝(172×π/180)×0.333＝0.99965， （2分） 由F1/F2＝efvα1＝2.717，根据Fe＝F1－F2＝1.717 F2，得F2＝582 N， （2分） 于是F1＝2. 717 F2＝2.717×582＝1581 N。 （2分）

五. 当一个螺栓的预紧力为20 KN，刚度与被联接件刚度的关系为C1＝C2/3，联接所受工作载荷在40 KN至10 KN之间交替变化时，试计算 ( 1 ) 螺栓上工作拉力变化的幅值ΔF1与ΔF2；( 2 ) 螺栓中总拉力的最大值与最小值；( 3 ) 若工作载荷为静载荷，F＝40 KN，［σ］＝240 N，求螺栓的最小直径d1。 (12分)

解：(1) 已知C1＝C2/3，F＝10～40KN，ΔF1＝F C1/(C1+C2)，于是得