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1、浙江工业大学 2023 /2023 学年第 一 学期试卷课程 机械设计姓名 题序一二1 二2 二3 三1 三2 三3四总评计分班级学号 命题：一、 填空题每空 1 分，共 26 分1. 机械零件一般可以分为和两大类。2. 材料疲乏曲线是表达与的相对关系。3. 零件的截面外形确定，当截面尺寸增大时，其疲乏极限将随之。4. 一般螺纹的公称直径指的是螺纹的，计算螺纹的摩擦力矩时使用的是螺纹的，计算螺纹危急截面时使用的是螺纹的。5. 承受双键联接时，两个平键应布置在，两个半圆键应布置在。6. 带传动的主要失效形式是,设计准则是。7. 在链传动中， 链轮的转速越、节距越、齿数越，则传动的动载荷越大。8.
2、 在齿轮传动中，假设一对齿轮承受软齿面，则小齿轮的材料硬度要比大齿轮的材料硬度高HBS。9. 一般圆柱蜗杆传动中，右旋蜗杆与旋蜗轮才能正确啮合，蜗杆的模数和压力角应分别等于蜗轮模数和压力角，且均等于标准值。10. 不完全液体润滑滑动轴承设计中，校核 pv 值的目的是限制轴承的。11. 向心推力轴承的滚动体与外圈滚道接触点(线)处的法线 N-N 与半径方向的夹角 叫做轴承的，其值越大，轴承承受轴向载荷的力气。共 8页 第 1页浙 江 工 业 大 学 考 试 命 题 纸12. 代号 30208 的滚动轴承，其内径为mm，轴承公差等级为。13. 影响润滑油粘度的主要因素有和。二、分析简答题第 1 题
3、 5 分，第 2 题 15 分，第 3 题 8 分，共 28 分1. 图示为某同学设计的带式输送机传动方案，试分析该方案是否合理？说明理由。单级圆柱齿电机轮减速器F运输带链传动滚筒VV带传动2. 试对以以下图所示的传动系统作以下分析：1要求圆锥齿轮 3 与斜齿轮 2 的轴向力方向相反，圆锥齿轮 4 与蜗杆 5 的轴向力方向相反，试确定齿轮 2 及蜗杆 5 轮齿的螺旋方向在图中标出，并用文字说明；（2） 在图中分别标出齿轮 1、3 及蜗杆 5 啮合点上的作用力的方向；（3） 推断蜗轮的转动方向在图上用箭头表示。共 8页 第 2页浙 江 工 业 大 学 考 试 命 题 纸Fa162FFtr11FF
4、a3F1rnt1FtF3Fa5335r5543. 答复以下问题：由双速电动机与 V 带传动组成传动装置，通过转变电动机转速，输出轴可以得到 300r/min和 600r/min 两种转速。假设输出轴功率不变，带传动应按哪种转速设计？为什么？为什么连续运行的闭式蜗杆传动要进展热平衡计算？可实行哪些措施改善散热条件？共 8页第 3页浙 江 工 业 大 学 考 试 命 题 纸三、设计计算题每题 12 分，共 36 分1. 有一厚度为 8mm 的钢板，用 4 个 M16( d= 13 .835 mm )一般螺钉固定在机座上，机座凸起1一个凸台，直径为 20mm，与板上孔的协作为f20H7/h6，板与机
5、座间摩擦系数m=0.15，取防滑系数 Ks=1.25，螺钉许用拉应力s = 100 M Pa ，假设凸台的抗剪切力气足够，钢板和机座的许用挤压应力分别为s 少？p 钢板= 12 0MPa 、sp 机座= 90MPa ，求此板能承受的最大载荷 FQ 为多共 8页第 4页浙 江 工 业 大 学 考 试 命 题 纸2. 一对标准直齿圆柱齿轮传动，参数见表。试：（1） 比较哪个齿轮易点蚀；哪个齿轮易弯断？（2） 齿宽系数 d 等于多少？（3） 假设载荷系数 K=1.3，按齿根弯曲疲乏强度计算，齿轮允许传递的最大扭矩 T1 等于多少？提示：齿根弯曲疲乏强度计算公式： sK F Y=tYFaSa s齿轮m
6、ZFbmbYFaFYsaFH1317602.971.523905002345552.351.68370470共 8页第 6页浙 江 工 业 大 学 考 试 命 题 纸3. 某传动装置, 依据工作条件打算承受一对角接触球轴承(如图) ,暂定轴承型号为 7307AC。：轴承荷载Fr1=1000N，Fr2=2060N，Fae=880N,转速 n=5000rpm，取载荷系数 fp=1.5,预期寿命 Lh=2023h。试问:所选轴承型号是否适宜?FaeFFr2r1型号7307AC(N)33400(N)0.7FrX0.41Y0.85X1Y00.70提示：轴承寿命计算公式： Lh=10 6 60 n f C
7、tPe取 ft=1，P=f( XF+ YF )Pra轴承CFdFa/FreFa/Free共 8页第 7页浙 江 工 业 大 学 考 试 命 题 纸四、构造题10 分试指出图示中轴系的构造错误，要求： 在错误处标引出线写出序号，按序号简要说明错误内容； 在原图上画出正确构造(与所指出的错误一一对应)。(注：每指出一处错误内容并画出正确构造得 2 分，仅指出错误不得分，直至总分值)共 8页第 8页答案一、1、通用零件专用零件2. 疲乏极限应力循环次数3 降低(减小) 4. 大径中径小径5沿圆周方向相隔 180 的位置轴的同一条母线上6.打滑和疲乏破坏 在保证带传动不打滑的条件下，具有确定的疲乏强度
8、和寿命7高大少(小)8 30509 右轴面端面10. 温升过热接触角 越大12 P0压力13 温度40二、1 答：1链传动不应当放在高速级，由于在链传动参数一样的状况下，转速越高，产生的动载荷越大。2 分2带传动不该放在低速级，由于在传递功率一样的状况下，转速越低， 转矩越大，带的工作拉力也越大，所需的预紧力和对轴的压轴力也越大。3 分2. 1齿轮 2、蜗杆 5 应为右旋；4 分（2） 齿轮 1、3 及蜗杆 5 啮合点上的作用力的方向如以下图；9 分（3） 蜗轮的转动方向为顺时针，如以下图。2 分3 答：假设输出轴功率不变，带传动应按 300r/min设计。2 分 由于：输出轴功率不变，转速低
9、时，转矩大，带的工作拉力大。故：应按此设 计。 2 分由于蜗杆传动的效率较低，工作是会产生大量热量。对于连续运行的闭式蜗杆 传 动 ， 大 量 热 量 不 易 及 时 散 逸 ， 故 应 进 行 热 平 衡 计 算 。2 分可实行的措施：2 分1） 增大散热面积；2） 提高外表传热系数。三、1、解：1按螺钉强度计算所能承受的最大载荷 FQ1(6 分)T螺栓组不受横向力只受转矩 T=Ql ，由回转力矩 T 产生之横向力 F=R4 r50 2 + 50 2r 为螺钉与回转中心间距离， r = 70 .71 mm 。FlF 220F=Q1= R4 70 .71 Q1= 0 .7778 F4 70 .
10、71Q1螺栓强度1.3F = p4d 2 s = 1p 13 .835 24 100 = 15033NF m150331 .3= KFsR 0 .15 = 1 .25 0 .7778 FQ1F= 1784 NQ1Q22按凸台抗挤压强度计算所能承受的最大载荷 F(4 分)FF Q 2 =Q s = 90dl20 8PF= 90 20 8 = 14400 ( N )Q 2Q故：此板能承受的最大载荷 F为 1784N。(2 分)2、解：(1)齿轮 2 易点蚀；齿轮 1 易弯断(4 分) (2) d=b/d1=55/(317)=1.078(4 分)(3)K F YY(4 分)s=tFaSa sFsF
11、1YYFa 1Sa 1bm=3902 .97 1 .52F= 86 .39sF2=YYFa 2Sa 23702 .35 1 .68= 93 .72用齿轮 1 参数代入：bmdsT=1F 1= 55 3 51390= 303323 ( N .mm )12 KYYFa 1Sa 12 1 .32 .97 1 .523、解：1计算轴承的轴向载荷 Fd1、Fd24分r1r2Fd1=0.7F Fd2=0.7F=0.71000700N=0.720601442NaeFd2+F=1442+880=2322N Fd1700N轴承 1 压紧，轴承 2 放松。FF+F=2322Na1d2aeFa2Fd21442N2计算当量动载荷4 分r1Fa1/ F2322/10002.322 e=0.45，由表查得：X=0.41，Y=0.85Fa2/ F1442/20600.70e，由表查得： X=1，Y=0r2P1=fp(X Fr1+Y Fa1 )=1.5(0.4110000.852322)3575.55N P2=fp(X Fr2+Y Fa2 )=1.520603090N3核验轴承寿命4 分P1 P2应以轴承 1 的当量动载荷 P1 为计算依据。所选轴承型号可以满足要求。