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[东北大学]20年3月补考《机械设计》考核作业(答案)

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发表于 2020-3-28 17:08:11 | 显示全部楼层 |阅读模式
谋学网
00东 北 大 学 继 续 教 育 学 院
% P* P3 f; g! o) {+ X) m, {: F$ E  机械设计  试 卷(作业考核 线上2)  B  卷(共  5  页)
/ b, ~0 u9 p; W' T总分        题号        一        二        三        四        五        六        七        八        九        十/ [- U( \' ]- \/ f$ l# F% F3 A
        得分                                                                               
2 U1 ^" Y) z! |0 m! K- b" {. n* t, [" j9 ]
一、选择题(每小题2分,共20分)+ f0 H6 p& H" Q+ p
1. 某材料制成的零件工作中受静拉力作用,危险截面处的最大应力 ,材料的屈服极限 ,硬度为200HBW,许用拉应力 ,则零件的许用安全系数[S]为(    )。& L6 S" R9 i0 k& p6 [
A 1.25                         B 1.4
- h$ R. H. w) T, [* GC 1.6                          D 2.25
# `# o. b/ m- b6 }$ v# {" f7 Q2. 有一单个紧螺栓连接,要求被连接件接合面不分离。已知螺栓与被连接件的刚度相同,螺栓的预紧力为 ,当对连接施加轴向载荷,使螺栓的轴向工作载荷 与预紧力 相等时,则(    )。
5 ?( t% a! N0 Q% AA 被连接件发生分离,连接失效  B 被连接件即将发生分离,连接不可靠1 z+ h6 N1 P) v) w8 v( k; M
C 连接可靠,但不能在继续加载  D 连接可靠,若螺栓强度够,可继续加载, [, ]$ y' F* W- U4 E6 W# Z
3. 设计V带传动时,为了防止(    ),应限制小带轮的最小直径。
3 W% [! o$ P/ `9 Q* y0 s/ x/ zA 带内的弯曲应力过大          B 小带轮上的包角过小
( o* h" O8 g: D: t6 s% LC 带的离心力过大              D 带的长度过长
6 }# G, u. y1 t! m1 I4. 带传动不能保证准确的传动比,其原因是(    )。
5 }# ^1 l( a) M  kA 带容易变形和磨损            B 带在带轮上出现打滑$ a  y9 ^) U* \' x0 j
C 带传动工作时发生弹性滑动    D 带的弹性变形不符合虎克定律& K2 h+ b! Y, ]3 X: T
5. 多排链的排数不宜过多,这主要是因为排数过多则(    )。; p; G7 P) D( \  ]4 h/ f! q" X
A 给安装带来困难              B 各排链受力不均匀严重) ?( \2 a8 E6 S: l/ G9 N4 E
C 传动精度下降                D 冲击现象严重/ I. c2 P- H8 K% H
6. 以下(    )种做法不能提高齿轮传动的齿面接触承载能力。
7 L$ y2 ?. p  c- wA d不变而增大模数             B 改善材料+ O: p, H& q. A2 w+ x7 U
C 增大齿宽                    D 增大齿数以增大d) d3 y, V: H" Z( f4 N
7. 在直齿圆柱齿轮设计中,若中心距保持不变,而增大模数m,则可以(    )。0 C9 E: t& G5 S; S' V0 {( @1 h
A 提高齿面的接触强度          B 提高轮齿的弯曲强度
3 s& G6 ?1 t5 y2 Q; rC 弯曲与接触强度均可提高      D 弯曲与接触强度均不变- g6 G; d; q( n# Z& N% P
8. 向心角接触轴承的派生轴向力 的大小与(    )无关。8 H% D+ t6 H- X
A 轴向外载荷                  B 轴承内部结构: }2 ?' x9 x8 |" o* r
C 径向载荷                    D 轴承的接触角+ }$ |5 L  ?! x; x$ \
9. 蜗杆传动中, 为传动效率,则蜗杆轴上所受力矩 与蜗轮轴上所受力矩 之间的关系为(    )。
+ f2 V# w2 Y9 x4 Z' eA               B  4 g8 P, O5 n+ [# r, k7 X  U) \
C               D  0 H5 {4 ?& @6 a7 N. j
10. 普通推力滑动轴承在推力瓦中心制出圆形凹坑是为了(    )。8 i1 ?  m; E% i8 G' M
A 保证轴和瓦的对中性       B 避免在中心接触处产生过大的压强, m2 x$ D0 p, |+ n$ B
C 便于轴承的装配和调整     D 产生自调心功能以防止偏载
- M( ]4 P: |8 s6 j4 f5 @* J二、计算题(9分)
, V2 }* x* {  u5 \6 P8 D! P某钢制零件,该材料的 , ,7 O) L' K, j3 c# S  Q& Q
。工作中承受对称循环变应力,其最大工作应力为 , , , , ,零件的材料常数 。
2 z2 ]: y& e# [1 g3 S' @5 a! l求: 时的安全系数。1 x& ~' p/ ^, D% h" f

; v6 R5 w! `+ |3 G, l# E( \# J) \7 k: |( j3 |( y0 y+ [

3 V1 n" o% c( j" Y' [) B* R. r+ ]
5 L/ K) Y5 }) l  h( I: q( ~$ G" r& K
8 x, L. e6 q4 _
# Z3 t# Z/ S3 i3 J4 l0 U6 u4 `
8 M4 L) a; D. r* D& b. C; O
0 U1 L9 _' h5 l  q. @3 I
) S1 b# b5 p- c) X: ~1 Q; v
9 F, T5 w! }0 w% T+ N

' Z$ y/ z4 M" t8 r4 L! E三、计算题(11分)3 i1 ?# a. J  e& t; ~
某普通螺栓联接中,螺栓所受预紧力为 ,轴向工作载荷为F,剩余预紧力为 ,螺栓总拉力为 ,螺栓刚度为 ,被联接件刚度为 , 。, L2 j2 N+ J3 q3 j
试分析:(1)画出受轴向工作载荷的紧螺栓联接工作时的力—变形关系图。6 [! N% ^& F/ ?: c! w9 U
       (2)在F和 不变的情况下,如何提高螺栓的疲劳强度?
( n* s/ m3 ^; y5 g  R
& i8 T6 K. Y: T4 D! z0 V2 J- Q5 d* P; S' N0 v0 K9 u  u

5 ~% g, M! L& R& K$ Y& a- ^; ^+ Q$ V

# F$ @) h9 B$ Q+ P* |, C% A3 h* O. b( ]7 G3 F- W% o' h

! y$ g/ ~8 f% [2 K: c
. j- N! P, z* M. d9 d$ R3 e& ]/ Q' X/ b: P9 n, i! T7 ^2 T5 V" a% I$ V- F
四、计算题(20分)
# x( E1 }- h; J7 l图示为齿轮轴简图。用一对7307AC型角接触球轴承支撑,轴承所受径向载荷 , ,轴向外载荷 ,轴的工作转速 ,工作温度低于120℃,冲击载荷系数 。轴承的数据为 , ,派生轴向力 。当 时, , ;当 时, , 。# }$ z: L1 A2 e. Y4 w1 S* B5 C
试求:(1)该轴承的当量动载荷P1和P2。6 [) j0 x4 S# b& x
(2)若轴承的预期寿命为10000 h,问该轴承是否满足要求,若不满足要求可采用那些措施提高轴承的寿命。6 `+ g7 {. M; _6 _( o! ^! W

" z4 j1 r  H5 u6 ?; x3 j4 h! y: v
" W0 q5 k4 f& w, o1 f4 `0 U# M. `2 _3 @/ Y' j2 a, I, J) C9 X

" J" P) r* a) z$ S
) L# e( f  U0 H" |9 Q9 ?" R% J

% K4 R: V; ^7 i4 q3 q2 _4 J7 e' I, C4 d  {  b/ I
0 x  h* }- A0 W+ Z4 J& D
5 Z, Q& v1 z" r9 Z, `8 }
+ b6 f. |) l4 O& b

: C2 ?7 R. j% b0 j: A7 b7 A  U* B% O+ M/ [" R& S$ v7 R
0 X  C& k  ?( C9 C) B! i- N  B; T# _

, N% q1 L- N$ @, k0 U' G- o
# \: Y% Q, D3 Q) D2 K/ R* I4 h7 p) W" v

+ g" O  q9 @( n
$ L" Q9 ~/ S+ X) Q1 Z) D" G+ C3 ^1 r

' {2 S. b9 A1 J& k3 [& q9 ~3 V, W, m: N- v  y
五、分析题(20分)/ q9 e$ n1 {# F
图示为锥齿轮——斜齿圆柱齿轮减速器。已知高速级传动比 ,输入轴转速为 ,转矩为 ,其中轴承效率为 ,齿轮传动效率为 (设 ),低速级为斜齿圆柱齿轮。$ `0 N; \: `& S5 l7 @% a
(1)画出Ⅱ、Ⅲ轴转向;
% n: X) N* `5 |(2)为使Ⅱ轴上轴承所受的轴向力较小,画出3、4齿轮轮齿的螺旋线方向;
6 J9 W" r: J$ {" v$ R/ X(3)画出Ⅱ轴上齿轮2、3两轮啮合点处的受力分析;# d7 p$ b# o4 r8 l- z
(4)低速级斜齿轮轮齿螺旋角 为多少时,Ⅱ轴上轴承所受轴向力能完全抵消(只需列出计算式)锥齿轮2的大端分度圆直径 ,斜齿轮3的分度圆直径为 。
* ?9 a0 n# A, Z' }7 c4 V. S+ ]5 K5 S' t
0 h9 b: ]; Q' }% Y) ?- i1 q% Z$ D8 j$ h( i1 o8 \/ @/ d0 I2 z

. O/ M9 j/ N$ {0 M  I4 Q+ z9 g5 p9 U) ]: n0 O) e
) m% [, A$ X' e& `. x) o
8 t8 K5 q0 d( [8 S' _3 h

9 ^% S. \3 x0 f% n1 X, W% O
0 T% f4 K* t$ q5 T! T. X! I# l% _8 E7 k  ~; ~" e

0 C5 [" V7 _' d( J/ O4 \  J4 I7 v, M% y4 Z! N- s! h$ \
6 E% M1 f) F' J/ V

0 M' G: s' I; N; Z5 n- d+ p, S, ~8 k$ Z
- ^. O. N* U* {, x0 `, K
  I7 B3 v# x7 B5 [

" j7 z) U, ^1 i8 Q六、结构题(20分)$ ^/ ~0 |1 M& G  h4 Z
图示为某减速器的输出轴系结构图。其中齿轮工作中采用油润滑润滑,滚动轴承采用脂润滑。请指出其中的结构错误,并说明原因,并画出正确的周锡结构图。
# _! ~! V, u, v( ?3 s( I
1 @; `% z! p& A5 @
/ a  d( M( o3 H* w% s
' n/ I# g) y, B: H7 {7 {, _ 0 v9 b4 y1 w+ w, B7 r

5 O) D2 y+ F6 O; m; w$ R/ t

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