2002-2003学年第三、四学期期末考试题答案(A卷) 专业班级:机设00-1、2班课程名称:《机械设计基础》(2) 选择填空(每一个空格只能选一个答案,每空1分,本题共24分) 1. C. D. D 4.D,B5.D,C,A6.B 7.D 8.D,C 9. C. D, B 3.B14. 、按图选谷案(每题只选一个答案,将其代号用0″圈住,每题2分,本题共10分)。 4.D 5.B 三、按图回答问题(每题2分,本题共10分) 1.B,均匀磨损。 2.B,防止搅油。 3.A,所受弯矩小。 不 四、分析题(本题18分) (1)蜗杆的螺旋线方向(用文字答出后并在图上画出,两者吻合者得分) (2)提升荷载时,电机轴转向(在图上电机后端面上标出) (3)欲使蜗杄轴和大齿轮轴的轴向力抵消一部分,这对斜齿轮的螺旋线方向应怎样?(用文字 回答填在下面括弧内),主动斜齿轮旋向(左旋);从动齿斜轮旋向(右旋)。(12分) 蜗杆传动 卷筒 斜齿轮传动 电机
1 2002-2003 学年第三、四学期期末考试题答案（A 卷） 专业班级：机设 00-1、2 班 课程名称：《机械设计基础》（2） 一、选择填空(每一个空格只能选一个答案,每空 1 分，本题共 24 分) 1. C, D, D 2. C, C 4. D，B 5. D, C, A 6. B 7. D 8. D, C 9. C, D, B 10. A,D 11. B 12. B 13. B 14. C 15. D 二、按图选答案(每题只选一个答案, 将其代号用"O"圈住，每题 2 分，本题共 10 分)。 1. C 2. A 3. C 4. D 5. B 三、按图回答问题（每题 2 分，本题共 10 分） 1. B ,均匀磨损。 2.B ,防止搅油。 3.A ,所受弯矩小。 4. 5. 不同， 四、分析题（本题 18 分） 1． 2． (1) 蜗杆的螺旋线方向(用文字答出后并在图上画出，两者吻合者得分)： (2) 提升荷载时,电机轴转向(在图上电机后端面上标出)。 (3) 欲使蜗杆轴和大齿轮轴的轴向力抵消一部分,这对斜齿轮的螺旋线方向应怎样?(用文字 回答填在下面括弧内)，主动斜齿轮旋向( 左旋 );从动齿斜轮旋向( 右旋 )。 （12 分） 蜗杆传动 卷筒 斜齿轮传动 电机 荷 重
单级圆柱齿轮 减速器 运输带 带传动 滚筒 链传动 五、计算题(32分) (1)拉力通过螺钉组形心时,各个螺钉工作拉力相 4-M6 F=F F2=F1=F.=FN_1000 =2500N 剩余预紧力为 Qp=06F=0.6×2500=1500N 每个螺钉总拉力 Q=F+Qp=2500+1500=4000N 2)拉力平移后,每个螺钉工作拉力FN1=FN2=FN3=FN4 Fx100002500N 翻转力矩:Fn×200m45°+F3×200545°=100×52 (1) 根据变形协调条件 即FMn1=FM3 200sn45°200sn45 联立(1)和(2),得FM=FM3=250N 受力最大螺钉3,其工作拉力为 F3=FN3+FM3=2500+250=2750N 剩余预紧力为Qp=0.6F3=0.6×2750=1650N 螺钉3总拉力为 3=F3+Qp=2750+1650=4400N
2 3． 五、计算题（32 分） 1．解： （1）拉力通过螺钉组形心时，各个螺钉工作拉力相 等。 N n F F F F F F N 2500 4 10000 = 1 = 2 = 3 = 4 = = = 剩余预紧力为 QP = 0.6F = 0.62500 =1500N 每个螺钉总拉力 Q = F +QP = 2500 +1500 = 4000N （2）拉力平移后，每个螺钉工作拉力 N n F F F F F N N N N N 2500 4 10000 1 = 2 = 3 = 4 = = = 翻转力矩： ! 200sin 45 + 3 200sin 45 =100005 2 FM FM （1） 根据变形协调条件 1 3 ! 3 , 200sin 45 200sin 45 M M M M F F F F = 即 = （2） 联立（1）和（2），得 FM1 = FM 3 = 250N 受力最大螺钉 3，其工作拉力为 F3 = FN3 + FM 3 = 2500 + 250 = 2750N 剩余预紧力为 QP = 0.6F3 = 0.6 2750 =1650N 螺钉 3 总拉力为 Q3 = F3 + QP = 2750 +1650 = 4400N 单级圆柱齿轮 减速器 F 运输带 带传动 滚筒 V 链传动 4--M6 200 P 200 电机 O O′
2.某传动装置,根据工作条件决定采用一对角接触球轴承(如图),暂定轴承型号为7307AC。已 知:轴承荷载F1=1000V,F2=2060N,F=880N,转速n=500m,取载荷系数fp=1.5, 预期寿命Lb=1500,试问:所选轴承型号是否合适?(20分) F C (N) A/R>e A/R≤ 7307AC 33400 0.7R 0.41 0.70 解:(1)Pn=0.7×R1=0.7×1000=700N;P2=0.7×R2=0.7×2060=1442N; (2)Fa+P2=880+1442=2322N>P2=1442N (3)Fa1=2322N,Fa2=1442N (4)A1/R1=2322/1000=2322>e,B=041×1000+0.85×2322=2383.7N A2/R2=1442/2060=0.7,B2=1×2060+0×1442=2060N (5)1轴承受力大,L= )3=916987h<L=15000 60×50002383.7 故该轴承不合适
3 2．某传动装置, 根据工作条件决定采用一对角接触球轴承(如图) ,暂定轴承型号为 7307AC。已 知:轴承荷载 1000 , 2060 , 880 , 5000 , 1 2 Fr = N Fr = N Fa = N 转速n = rpm 取载荷系数 fP =1.5 , 预期寿命 L 15000h, h = 试问:所选轴承型号是否合适?(20 分) 解：（1） Pd1 = 0.7 R1 = 0.71000 = 700N；Pd 2 = 0.7 R2 = 0.7 2060 =1442N； （2） Fa + Pd 2 = 880 +1442 = 2322N Pd 2 =1442N 〔3〕 Fa1 = 2322N, Fa2 =1442N （4） A / R = 2322/1000 = 2.322 e 1 1 ， P1 = 0.411000 + 0.852322 = 2383.7N A2 / R2 =1442/ 2060 = 0.7， P2 =12060 + 01442 = 2060N （5）1 轴承受力大， h L h P C n Lh ) 9169.87 h 15000 2383.7 33400 ( 60 5000 10 ( ) 60 10 3 6 1 6 = = = = 故该轴承不合适。 2 1 Fa Fr2 Fr1 型 号 数 据 C （N） S （N） A/ R e A/ R e e X Y X Y 7307AC 33400 0.7R 0.41 0.85 1 0 0.70