2022年机械设计期末复习.pdf

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1、总论一、判断题1. 循环特性r = 1的变应力是脉动循环变应力。( ) 2. 只有静载荷产生静强度破坏，只有变载荷才产生疲劳破坏。( ) 3. 大多数通用机械零件及专用零件的失效都是由高周疲劳引起的。( ) 二、填空题1. 在载荷与几何形状相同的条件下，钢制零件间的接触应力大于铸铁零件间的接触应力。三、选择题1、为了在高温下减轻磨损，应该加入的添加剂是。A极压添加剂B降凝添加剂C油性添加剂D抗氧化添加剂2、下列材料中常用于渗碳淬火热处理零件。A40Cr B38CrMoAl C 20CrMnTi D T10 3、下述各参数中，只要根据计算圆整即可，其余的应取标准值。A. 螺纹大径B. 齿轮宽度C

2、. 圆柱齿轮模数D. 平键高度4、绘制零件的极限应力线图（a- m图）时，必须已知的数据是_ 。A.-1 ， 0 ，s ， B.-1，0，s， KC.-1，0， D.-1，0，K5、润滑良好的闭式齿轮传动，在下列措施中， _ 不利于减轻和防止齿面点蚀现象发生。A 采用粘度低的润滑油 B. 提高齿面硬度C 采用加入添加剂的润滑油 D. 降低齿面粗糙度值四、简答题精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 1、amaxmin,mr五个参数各代表

3、什么？绘图说明当m250,0.25MPar时应力随时间的变化曲线。连接一、判断题1.受横向变载荷的普通螺栓连接中，螺栓所受力为静载荷。( T ) 2.滑键固定在轮毂上随轮毂一同沿着轴上的键槽移动。( T ) 3.平键连接包括轴、轮毂和键 3 个零件， 验算连接的挤压强度时应按挤压应力是否小于等于三者中强度最强材料的许用挤压应力。（）4.对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是拉力和扭矩。( T ) 5.普通平键连接采用两个键时，一般两键间的布置角度为180。 ( T ) 6.矩形螺纹、梯形螺纹及锯齿形螺纹主要用于连接。( F )7.为了提高受轴向变载荷螺栓联接的疲劳强度，可以增加螺栓的

4、刚度。( F ) 8.螺纹的升角越大，其联接的自锁性能就越好。( F ) 9.平键联接可以实现轴与轮毂的轴向和周向固定。( F )二、填空题1普通平键联接的工作面是键的，楔键联接的工作面是键的。2. 螺纹联接的防松方法，按其工作原理可分为摩擦放松、机械放松、永久放松等方式。三、选择题1. 在受轴向变载荷的紧螺栓连接中，采用空心螺栓，是为了。A增大变载荷下的剩余预紧力B. 改善变载荷下的螺母支承面接触状态C降低应力幅aD. 减轻螺栓重量，节省材料精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 2

5、2 页 - - - - - - - - - - 2. 用作调节或阻塞的螺纹，应采用。A 三角形粗牙螺纹B 矩形螺纹C锯齿形螺纹D三角形细牙螺纹3. 在下列连接方式中可以同时起将轴上零件在轴上作周向和轴向固定的作用。A 平键连接B 花键连接C 过盈连接D半圆键连接4在螺栓连接设计中，若被连接件为铸件，则往往在螺栓孔处做沉头座孔，其目的是A避免螺栓受附加弯曲应力作用B便于安装C为安置防松装置D. 铸造工艺需要5在受轴向变载荷作用的紧螺柱连接中，为提高螺栓的疲劳强度，可采取的措施是A增大螺栓刚度Cb，减小被连接件刚度CmB减小 Cb，增大 CmC增大 Cb和 CmD减小 Cb和 Cm 6在承受横向载

6、荷或旋转力矩的普通螺栓组联接中，螺栓杆_ _ 作用。A. 受切应力 B. 受拉应力C. 受扭转切应力和拉应力 D. 既可能只受切应力，又可能只受拉应力。7. 工作时不易松脱，同时可承受振动和变载荷作用的销联接，常选用 _ 销。A 槽 B. 开口 C. 圆锥 D. 圆柱四、简答题1、只受预紧力的紧连接螺栓强度条件公式0c211.3=4aFd，试解释引入系数1.3 的意义。2、用一个半圆键承载能力不足时需采用两个半圆键，此时两键应如何配置？为什么？3、降低螺栓刚度Cb 及增大被联接件刚度Cm 的具体措施有哪些？五、计算题1、如图所示用两个M10( 小径 d1=8.367mm，中径 d2=9.026

7、mm)的普通螺栓固定一牵引钩。若螺钉材料为 Q235 钢，屈服极限s=240MPa ，装配时控制预紧力（安全系数取S=1.6）,考虑防滑系数KS=1.2，精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 接合面间摩擦系数f=0.2，求允许的牵引力F。F解: 许用拉应力s240=1501.6MPaS螺钉数 z=2, 接合面数 i=1, 则所需预紧力01.2F30.22 1sK FFFfzi强度条件为0211.3F4d所以21F21194 1.33d

8、N2、图示螺栓连接中，采用两个M16（小径d1=13.835mm, 中径 d2=14.701mm,）的普通螺栓，螺栓材料为 45 钢， s=640MPa, 连接时不严格控制预紧力，取安全系数S=4, 被连接件接合面间的摩擦系数f = 0.2。若考虑摩擦传力的防滑系数Ks=1.2，试计算该连接允许传递的静载荷F。FF/2F2解：精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 许用拉应力 = S/S=160Mpa 设每个螺栓所需预紧力为F0, 则f

9、F0zi KsF故F 2/3 F0 由强度条件，知F0 18502故F 2/3 F0 =12335N 3有一受预紧力F0和轴向工作载荷作用的紧螺栓连接，已知预紧力F0 1000 N，螺栓的刚度Cb与连接件的刚度Cm相等，轴向工作载荷F = 1000 N，试计算该螺栓所受的总拉力F2 ? 剩余预紧力 F1 ? 在预紧力F0不变的条件下，若保证被连接件间不出现缝隙，该螺栓的最大轴向工作载荷Fmax为多少 ? 解：4、图示螺栓联接中, 采用两个 M20的普通螺栓，其许用拉应力 l60N mm2，联接件接合面间摩擦系数 f 0.20 ，防滑系数Ks1.2 ， 计算该联接件允许传递的静载荷F?(M20

10、的螺栓 d117.294mm) 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 解：螺栓预紧后，接合面所产生的最大摩擦力必须大于或等于横向载荷，假设各螺栓所需预紧力均为 F0则由平衡条件fF0zi KsF可得fziFKFs0螺栓危险截面的强度条件为于是得带传动及链传动一、判断题1.V 带传动的平均传动比是准确的。( ) 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - -

11、 - -第 6 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 2.采用张紧轮张紧V 带时，最好将张紧轮布置在紧边。( ) 3.通常 V 带传动的中心距都做成不可调的。( ) 4.V 带在减速传动过程中，带的最大应力发生在V 带离开大带轮处。( ) 5.链传动设计时，链条节数应选奇数。( )6.在 V带传动设计计算中， 通常限制带的根数zb2 B. b1=b2 C. b1b28、有两对标准直齿圆柱齿轮传动，已知参数为： m = 4mm, z1=40，z2=120; : m = 8mm ， z1=20，z2=60，在其他条件相同的情况下，齿轮的接触疲劳强度 _ ；齿轮的弯曲疲劳强度_

12、。A D. 四、简答题1.齿轮常见的失效形式有哪些？精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 2.试分析齿轮产生齿面磨损的主要原因，它是哪一种齿轮传动的主要失效形式？防止磨损失效的最有效办法是什么？五、分析题1、图示减速器，其I 轴的旋转方向如图示。(1) 合理确定第二级斜齿轮传动螺旋线的方向（图中画出）(2) 画出 II 轴上作用于两齿轮上的圆周力、径向力、轴向力的方向。解：斜齿轮螺旋线方向及各力方向均示于图中。蜗杆传动精品资料 - -

13、 - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 10 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 一、判断题1.阿基米德蜗杆传动应用广泛的原因是传动效率高，精度高。( ) 2.“ 蜗杆与蜗轮的分度圆螺旋角大小相等、方向相反” 是蜗杆传动正确啮合条件之一。( ) 3.一般情况下由下列参数可完全确定蜗杆传动的主要几何尺寸：（1）中心距；（2）传动比； (3)蜗杆头数； （ 4）模数；（5）蜗杆直径系数（或蜗杆分度圆直径）； （6）变位系数。( ) 二、选择题1. 蜗杆传动不适用于。A 大功率连续工作传动B 手动

14、起重机构传动C短时间运转，间歇工作的传动D精密分度传动2在润滑良好的条件下，为提高蜗杆传动的啮合效率，可采用的方法为A减小齿面滑动速度vs B. 减少蜗杆头数Z1C增加蜗杆头数Z1D. 增大蜗杆直径系数q 三、简答题1试分析闭式蜗杆传动的主要失效形式与设计准则。四、分析题1. 图示传动装置，蜗杆轴I 由电动机驱动，锥齿轮轴III 接工作机，已知III 轴的旋转方向n4。（1）画出 II 轴锥齿轮所受的三个分力（Ft3、 Fr3、 Fa3） （直接画在图上） 。（2）为使 II 轴上蜗轮与锥齿轮所受的轴向力方向相反，蜗轮应为旋。（3）蜗杆应为旋，其转向为时针方向。精品资料 - - - 欢迎下载

15、- - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 11 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 解：( 1 ) II 轴锥齿轮所受的三个分力如图所示。（2）右（3）右，逆2. 如图为圆柱齿轮蜗杆传动。已知斜齿轮1 的转动方向和斜齿轮2 的轮齿旋向。 (1) 在图中啮合处标出齿轮1 和齿轮 2 所受轴向力Fa1和 Fa2的方向。 (2) 为使蜗杆轴上的齿轮2 与蜗杆 3 所产生的轴向力相互抵消一部分，试确定并标出蜗杆3 轮齿的螺旋线方向，并指出蜗轮4 轮齿的螺旋线方向及其转动方向。(3) 在图中啮合处标出蜗杆和蜗轮所受各分

16、力的方向。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 12 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 解：(1) 在图中啮合处齿轮1 和齿轮 2 所受轴向力Fa1和 Fa2的方向如图。(2) 蜗杆 3轮齿的螺旋线方向，蜗轮4 轮齿的螺旋线方向及其转动方向如图。(3) 蜗杆和蜗轮所受各分力的方向。五、计算题精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 13 页，共 22 页 - - - - - -

17、 - - - - 1、一个双头蜗杆（z1=2）的导程为12.56mm，若测得蜗杆的分度圆直径为22.4mm，求模数，直径系数及导程角。解：12.56=mz1, 所以 m=2mm d1=mq, 所以122.4q11.22dm12tg0.17857111.2zq所以00=10.124710 7 29轴承一、判断题1.为引导润滑油分布到滑动轴承的整个工作面上，一般要在轴承的承载区开设油孔和油沟。( ) 2.一定相对速度运动的两平行板间的液体不能形成承载油膜，但只要两板构成了楔形间隙，即可形成承载油膜。( ) 3.滚动轴承主要元件是内圈、外圈、滚动体和保持架，缺一不可。（）4.三支点传动轴应选用调心轴

18、承。( ) 5.滚子轴承宜用于承受较大的载荷，载荷较小时，可优先选用球轴承。( )二、填空题1为了便于互换及适应大量生产，轴承内圈孔与轴的配合采用制，轴承外圈与轴承座孔的配合采用制。2. 代号为 30208 的滚动轴承的类型名称是_轴承，其内径是 _ mm 。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 14 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 三、选择题1、滚动轴承一般由内圏、外圏、滚动体和保持架四部分组成，有些滚动轴承中可以缺少其中某一部分或某几部分，但是其中是不可缺少的。A内

19、圈B. 外圏C. 滚动体D. 保持架2、液体动压滑动轴承可能发生的主要磨损类型为。A 黏着磨损B表面疲劳磨损C氧化磨损D磨粒磨损3、下列密封形式中，属于接触式动密封。A 垫片密封B. 毡圏密封C. 间隙密封D. 迷宫式密封4、非液体摩擦滑动轴承的主要失效形式是。A 工作表面塑性变形B工作表面磨损C 工作表面材料破裂D工作表面挤压5、推力球轴承不适用于高转速，这是因为高速时，从而使轴承寿命严重下降。A 冲击过大B滚动体离心力过大C流动阻力大D圆周线速度过大6、滑动轴承计算中限制pv 值是考虑限制轴承的A磨损B发热C胶合D塑性变形7、在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是A6208 B.

20、 N208 C. 3208 D. 5208 四、简答题1. 举出三种接触式动密封装置。五、计算题1、齿轮轴由一对7004AC 角接触球轴承面对面安装支承，如图所示。轴承的支反力R1=900N, R2=720N, 轴向载荷Fa=100N, 轴转速 n=1420r/min ，若要求轴承预期寿命L12000hh ，轴承是否合格? ( 7004AC 参数 :C =10500N; 派生轴向力Fd=0.68Fr, 当 Fa/Fr 0.68 时 X=1, Y=0; 当 Fa/Fr 0.68 时 X=0.41, Y=0.87; 温度系数ft=1, 载荷系数fP=1.3 )。精品资料 - - - 欢迎下载 -

21、- - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 15 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 解（1）计算派生轴向力S1=0.68R1=0.68900=612N S2=0.68R2=0.68720=489.6N 方向如图所示。（2）计算轴承上的轴向载荷。FA+S2=100+489.6=589.6NP2, 轴承 1 为危险轴承。危险轴承的当量动载荷P= P1=900N 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 16 页，共 22

22、页 - - - - - - - - - - 166678485thhPf CLhLnf P轴承寿命不满足要求2、轴上装有两个圆锥滚子轴承30208，如图所示，轴转速n=2600r/min ,轴上作用力FR=1500N ，FA=825N ，动载荷系数fP=1.5，温度系数ft=1.0，试分析：（1）哪个轴承是危险轴承？（2）危险轴承的当量动载荷P=? （3）若轴承预期寿命Lh =10000h，轴承寿命是否满足要求？（30208 参数：基本额定动载荷C=34KN; 派生轴向力Fd = 0.313 Fr ，e =0.38, 当 Fa/Fr 0.38时 X=1, Y=0 ； 当 Fa/Fr0.38 时

23、 X=0.4 ，Y=1.6 ）解：（1）计算轴承上的径向载荷。Fr1=FR(200+600)/600=2000N Fr2= Fr1 - FR = 500N （2）计算派生轴向力Fd1 = 0.313 Fr1=626N Fd2 = 0.313 Fr2=156.5N 方向如图所示。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 17 页，共 22 页 - - - - - - - - - - （3）计算轴承上的轴向载荷FA+ Fd1=1451N Fd2轴承 2 压紧。所以Fa1= Fd1=626N Fa2= F

24、A+ Fd1=1451N （4）计算轴承的当量动载荷Fa1 / Fr1=0.313e, X=0.4, Y=1.6 P2=X Fr2+Y Fa2=2522N （5）计算危险轴承的寿命P2P1, 2 轴承为危险轴承危险轴承的当量动载荷P2= 2522N 将有关参数带入轴承寿命公式，得L10h=14112h10000h 轴承寿命满足要求。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 18 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 3、某轴系部件采用一对7208AC滚动轴承支承， 如图所示。 己

25、知作用于轴承上的径向载荷Fr1 1000 N，Fr2 2060 N，作用于轴上的轴向载荷FA = 880 N，轴承内部轴向力Fd与径向载荷Fr的关系为 Fd 0.68 Fr, 试求轴承轴向载荷Fa1和 Fa2。FA12解: 轴承 1 派生轴向力Fd10.68Fr10.68 1000=680N，方向向右轴承 2 派生轴向力 Fd20.68Fr20.68 2060=1400.8N ，方向向左因 Fd2+FA1400.8+880 2280.8 Fd1，故轴承 1 为压紧端，轴承2 为放松端。因此，轴承1和 2 所受轴向力分别为：Fa1Fd2+FA=2280.8N Fa2Fd21400.8N 4、根据

26、工作条件，决定在某传动轴上安装一对角接触向心球轴承( 如图所示 ) ，已知两个轴承受到的径向载荷分别为Fr11650N和 Fr2=3500N。外加轴向力Fae 1020N 。(1) 若派生轴向力Fd0.7Fr ，试计算两个轴承实际受到的轴向载荷 Fa1和 Fa2。解：Fd10.7Fr10.7 1650=1155N 方向向右Fd20.7Fr20.7 3500=2450N 方向向左精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 19 页，共 22 页 - - - - - - - - - - Fd1十Fae11

27、55 十 10202175 Fd2故轴承 1 为压紧端，轴承2 为放松端。Fa1Fd2-Fae=2450-1020N =1430 Fa2Fd22450N 联轴器与离合器一、判断题1.联轴器主要用于把两轴连接在一起，机器运转时不能将两轴分离，只有在机器停车并将连接拆开后，两轴才能分离。 （）2.片 式 摩 擦 离 合 器 的 摩 擦 片 数 越 多 ， 接 合 越 不 牢 靠 ， 因 而 传 递 的 转 矩 也 越 小 。( ) 3.联轴器和离合器都是用来实现轴与轴之间的连接，传递运动和动力。联轴器与离合器的主要区别在于联轴器需要在停车后才能实现轴与轴的结合或分离，而离合器可使工作中的轴随时实现

28、结合或分离。 ( )二、选择题1、对于不同轴线的两轴，宜选用。A齿轮联轴器B凸缘联轴器C万向联轴器D弹性柱销联轴器2、在载荷不平稳且有较大冲击和振动的情况下，一般宜选用联轴器。A刚性B无弹性元件挠性C有弹性元件挠性D安全轴一、判断题1. 同一工作条件，若不改变轴的结构和尺寸，仅将轴的材料由碳钢改为合金钢，可以提高轴的刚度，而不能提高轴的强度。( ) 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 20 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 二、填空题1轴按受载荷的性质区分，主要受的轴为

29、心轴，主要受的轴为传动轴。三、选择题1、只承受转矩而不承受弯矩的轴称为。A传动轴B转轴C心轴D阶梯轴2、为保证轴上零件轴向定位的可靠性，零件毂孔的倒角高度C 或圆角半径R 应轴肩处的圆角半径r。A. 大于B. 小于C. 等于D. 两者没有关系四、简答题1. 列举 3 种轴上零件的轴向固定方法。五、分析题1、请用序号标出错误的位置，并简要说明原因。示例： 1. 左右轴承端盖与箱体间无调整垫片答：精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 21 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 2. 左边轴承内圈固定错误，轴肩高过内圈高度3. 键过长4. 齿轮轮毂的长度要长过与其配合的轴段的长度12mm 5. 套筒高度高过右边轴承内圈的高度6. 右边轴承端盖与轴要留有间歇7. 右边轴承端盖与轴间要有密封圈8. 和右端轴承相配合的轴段应制成阶梯轴，便于装拆精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 22 页，共 22 页 - - - - - - - - - -