重庆工学院考试试卷
学年第学期
考试科目 机械设计a 卷 闭 卷 共 4 页
一、选择题（每小题1分，共10分）
１．已知某材料的对称循环应力σ
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＝200MPa，材料常数φσ＝0.3 ,则该材料的脉动循环应力σ0为：（ ）。
A. 201.96 MPa B.307.69 MPa C.250 MPa D. 60 MPa ２．为联接承受横向工作载荷的两块薄钢板，一般宜采用（ ）联接。
A.普通螺栓 B.双头螺柱 C.螺钉 D. 紧定螺钉 3．平键联接中，键的剖面尺寸通常根据 （ ）选择。
A. 轴的转速 B. 轴的直径 C. 轴的长度 D. 轮毂的长度 4．用（ ）来提高带传动的传递功率是不合适的。
A. 适当增大轴的预紧力 B. 增大轴间距 C. 增加带轮表面粗糙度 D. 增大小带轮基准直径
5． p表示链传动的链条节距，z表示链轮齿数，在一定转速下,要减轻链传动的运动不均匀性和动载荷,在选择参数时应（ ）。
A. 增大p和Z B. 增大p, 减小Z C. 减小p和Z D. 减小p, 增大Z
6．一对标准圆柱齿轮传动，已知z1=20，z2=50, 它们的齿形系数是YFa1>YFa2，则它们的齿根弯曲应力?F与齿面接触应力?H的关系是：（ ）
A. ?F?>?F?，?H?>?H? B. ?F?>?F?，?H?=?H? C. ?F??H? 7．对闭式蜗杆传动进行热平衡计算，其目的是（ ）。
A.防止润滑油受热后外溢，造成环境污染 B. 防止润滑油温过高使润滑条件恶化
C.防止蜗轮材料在高温下机械性能性能下降 D. 防止蜗杆蜗轮发生热变形后正确啮合受到破坏 8．以下四种：A、N408/P5；B、51308；C、302061；D、7211C轴承中，承受径向载荷最大与承受轴向载荷最大的分别是（ ）。
A．（A和B） B. （B和C） C. （A和C ） D.（C和D） 9．下列联轴器中，当两轴对中性要求较高，传递转矩较大时，最好选用（ ）。 A．弹性柱销联轴器 B. 凸缘联轴器 C. 齿式联轴器 D.十字轴式万向联轴器
10．根据轴所承受的载荷来分类，自行车的中轴属于( )。
A．心轴 B. 转轴 C. 传动轴
二、填空题（每空1分，共10分）
1、三角形螺纹的牙型角一般为60°，通常用来起到 作用；而矩形螺纹牙型角为0°，通常用来起到 作用。
2、代号为6218的滚动轴承其类型是 ；内径是 mm。 3、计算齿轮强度用的载荷系数影响的系数；
而Kα是考虑 影响的系数。
K＝KA KV
Kα
Kβ，其中
KV是考虑
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4、不完全液体润滑滑动轴承可靠的工作条件是 ， 如p为轴承工作压力， v为滑动速度，限制pv值的目的是 。
5、在键联接中，普通平键主要的失效形式是工作面 ；花键主要的失效形
式是工作面 。
三、简答题（每小题5分，共20分）
1、齿轮传动的失效形式有哪些？开式齿轮传动和闭式齿轮传动的失效形式有哪些不同，在设计准则的使用上有何
不同？
2、 在图示齿轮传动中，Z1主动，转向如图。分析齿轮2上的齿根弯曲应力及齿面接触应力各属于什么循环特性及原因。
3、V带传动中V带的楔角为多少度，与其相配合的带轮轮槽的楔角为多少度？为什么二者的角度不同？
4、螺纹连接防松的目的是什么？有哪些防松措施（至少答出4种）？
1、（10分）单根V带传递的最大功率Pmax＝5kW，小带轮直径dd1＝350mm，n1＝1450r/min，小带轮包角α1＝150°，带和带轮之间的当量摩擦系数fv＝0.25，试确定带传动的最大有效拉力Fec、紧边拉力F1，预紧力F0。 2、（15分）一圆桶形压力容器的顶盖用M16（d1＝13.835mm）螺栓联接，已知螺栓的许用应力[σ]=110MPa，容器内的压力为3 MPa， D=120mm。
试求①所需螺栓的最小数目z（要求取为偶数）（残余预紧力为工作载荷的1.6倍）
②预紧力F0（取螺栓的刚度Cb与被联接件的刚度Cm 之间关系为Cb=0.25Cm）
3、（15分）图示某轴用一对角接触球轴承支承，属正装形式安装。轴上所受径向载荷Fre=1500N，轴向载荷
Fae=820N，已知L1=100mm，L2=200mm。（派生轴向力 Fd=0.68Fr）试求：1）轴承所受的径向载荷Fr1、Fr2； 2）轴承所受的轴向载荷Fa1、Fa2；
3） 若（已知： e=0.68, 若
当量动载荷P2。
FaFr?e, X=1, Y=0； 若
FaFr>e, X=0.41, Y=0.87；试计算轴承2的
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4、（10分）下图所示为一蜗杆――平行轴斜齿轮――直齿圆锥齿轮传动。已知蜗杆为主动件，且按图示方向转动。试在图中标出：
①各轴的转向；②使II轴所受轴向力较小时的斜齿轮轮齿的旋向；③在图上的A、B、C三个啮合点分别画蜗杆2、齿轮4、
锥齿轮5的受力图。
指出图中轴系结构设计中的错误或不合理的地方，错误之处依次以①、②、③、….标出，对于每一处错误必须说明其原因。（至少说出5处）
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重庆工学院《 机械设计a》A试卷答案
一、选择题（每小题1分，共10分） 1 B 1 2 2 A 3 B 4 C 5 D 6 B 7 B 8 C 9 B 10 C 二、填空题（每空1分，共10分）
第一空答案 联接 深沟球轴承 第二空答案 传动 90mm 限制轴承温升 压溃或过度磨损 3 制造安装误差以及齿轮弹性变形等引发动载荷 齿间载荷分配不均所引发的动载荷 4 边界膜不遭破坏（或轴承空腔内有润滑液体） 5 压溃及剪断 三、简答题（每小题5分，共20分）
1、答：齿轮的主要失效形式有：轮齿折断、齿面磨损、齿面点蚀、齿面胶合、塑性变形。
开式齿轮传动的主要失效形式为齿面磨损及轮齿折断，由于磨损无完善的计算方法，所以主要以保证齿根
弯曲疲劳强度及设计准则。
闭式齿轮传动的主要失效形式为齿面点蚀及胶合，通常以保证齿面接触疲劳强度为设计准则，按保证齿根
弯曲疲劳强度来校核。
2、答：齿轮1为主动轮，齿轮2为惰轮，也就是说齿轮2既是主动轮1的从动轮，又是齿轮3的主动轮。当齿轮
2与主动轮1啮合时，工作齿面是右侧齿廓；同时齿轮2与从动轮3啮合时工作齿面是左侧齿廓，属双齿面工作受载情况，所以其弯曲应力是对称循环应力。
而其接触应总是从0变化至某一值，是脉动循环应力。
3、答：V带的楔角为40o，带轮轮槽的楔角为32o、34o、36o、38o四种，均小于40o。因为V带绕上带轮后发生弯
曲变形，楔角会发生变化。为使V带的工作面与带轮的轮槽工作面紧密贴合，将V带轮轮槽工作面的夹角做成小于40o。
4、答：螺纹联接通常都具有自锁的功能，一般不会自动松脱，但在冲击、振动、及变载荷的作用下，螺旋副间的
摩擦力可能减小或瞬间消失，造成联接松脱，所以要采取防松措施。
常用的防松措施有：对顶螺母、弹簧垫圈、自锁螺母、串联钢丝、止动垫圈、开口销与六角开槽螺母等。 四、综合计算题（共50分）
1、解：① v??n1dd160?100060000FvPmax?ec?1000 1000Pmax1000?5Fec???188.18?N?v26.57ef??1Fec?2F0f??e?1???1450?350?26.57?m/s?
② F?Fec?e?1?188.18?2.7180f??f?150????0.25??180??150???0.25??180???1?1
2e?122.7182.7180.654?1?94.09??94.09?3.617?297.97?N?2.7180.654?1③ F1?F0?
Fec188.18?297.97??392.97?N? 22∴ Fec为188.18N；F1为392.06N；F0为297.97N。
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