2022年机械设计期末考试试题及答案.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 机械设计期末考试试题及答案一、挑选题 共 20 分,每道题 2 分 1、通常,一个零件的磨损过程大致可分为三个阶段,按先后次序,它们依次是 A. 猛烈磨损、磨合、稳固磨损 B. 稳固磨损,猛烈磨损、磨合C. 磨合、猛烈磨损、稳固磨损 D. 磨合、稳固磨损、猛烈磨损2、设计斜齿圆柱齿轮传动时,螺旋角 一般在 8 020 0范畴内选取, 太小斜齿轮传动的优点不明显,太大就会引起 ；A. 大的切向力 B. 大的轴向力 C. 小的切向力 D. 小的轴向力3、如一滚动轴承的寿命为 1370000 转,就该轴承所承担的当量动载荷 基本额定动载荷； A. 等

2、于 B. 小于 C. 大于 D. 无法判定4、在不完全液体润滑滑动轴承设计中,进行验算,其主要目的是 ；除了限制轴承 p 值外,仍要对轴承 pv 值 A. 限制轴承过渡磨损 B. 限制轴承的温升 C. 保证轴承的强度 D. 限制轴承的质量5、通常,一部机器主要是由 三部分构成的； A. 原动部分,传动部分,执行部分 B. 原动部分,传动部分,掌握部分 C. 帮助系统,传动部分,掌握部分 D. 原动部分,掌握部分,执行部分6、一般参数的闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是A.齿面点蚀 B.轮齿折断 C.齿面磨粒磨损7、在 V 带传动中,小轮包角一般应大于 度； A. 90 B. 100 C. 15

3、0 D. 120 ；D.齿面胶合8、一齿轮传动,主动轮 1 用 45 号钢调质,从动轮 2 用 45 号钢正火,就它们的齿面接触应力 ； A. H 1 H B. H 1 H C. H 1 H D. 无法判定9、蜗杆蜗轮传动的传动比,正确表达式是 ； A. i d d B. 2 i z z C. 2 i n n D. 2 i dd 1210、设计一对材料相同的软齿面齿轮传动时,一般应使大齿轮的齿面硬度HBS 小齿轮的齿面硬度HBS 1；大于或等于 A. 大于 B. 小于 C. 等于 D. 二、填空题 共 10 分 1、在轴的结构设计中,轴的最小直径dmin是按与初步确定的； 1 分 2、受轴向载

4、荷的紧螺栓所受的总拉力是之和； 1 分 3、在斜齿圆柱齿轮的设计运算中,考虑到实际承载区的转移,斜齿轮传动的许用接触应力可取为H 1与H2；1 分 1 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 4、一般螺纹的公称直径指的是螺纹的径,运算螺纹危急截面时使用的是螺纹的 径； 1 分 5、安装于某轴单支点上的代号为32208 的一对滚动轴承,其内径 _mm, 轴承名称为 _；1 分 6、平键联接的主要失效形式有： 工作面（静联接）,工作面 动联接）,个别情形下会显现键的剪断；1 分 7、在链传动中,链轮的转速,节距,就传动的动载

5、荷越大； 1 分 8 、 闭 式 齿 轮 传 动 中 , 当 齿 轮 的 齿 面 硬 度 HBS 350 时 , 通 常 首 先 出 现_破坏,故应按 _强度进行设计；但当齿面硬度 HBS350 时,就易显现 _破坏,按 _强度进行设计；2 分 9、安装滚动轴承时,其内圈与轴径一般是采纳 两者之间没有相对的转动；1 分 三、简答题 共 20 分,每道题 5 分 1、图 1 中,轮 1 为主动轮；试问：_协作关系,以保证（1）带传动工作时,带处于图中哪一点的应力最大？max？（2 分）（2）带传动的主要失效形式有哪些？带传动的设计准就是什么？（3 分）图 1 2 名师归纳总结 - - - - -

6、 - -第 2 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2、已知一转轴工作时的平均应力m200MPa ,应力幅a100 MPa ,试求该轴的最大工作应力max,最小工作应力min,和循环特性 r 的大小；要求写出完整的计算公式； 5 分 3、螺纹联接主要有哪几种基本类型？试简述其特点及使用场合；（不要求画图）5 分 4、为什么点蚀主要发生在节线邻近齿根面上？5 分 四、分析题 共 26 分,第 1 题 12 分,第 2 题 8 分,第三小题 6 分 1、如图 2 所示机械传动系统,已知电机转向,试分析：（在图上画出或写出）（1）为使 II 轴所受的轴向力最小,确定两斜

7、齿圆柱齿轮螺旋线的方向；（2）确定蜗轮旋转方向和螺旋线方向；（3）画出 II 轴上斜齿圆柱齿轮受力的三个分力的方向；（4）画出 II 轴上锥齿轮受力的三个分力的方向；3 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 2 2、试分析图 3 所示卷扬机中各轴所受的载荷,并由此判定各轴的类型（忽视轴的自重和轴承中的摩擦）图 3 3图 4 所示为三级减速装置传动方案简图,要求总传动比i=50 ,这样布置是否合理？为什么？试画出合理的传动方案简图（不采纳蜗杆传动）（6 分）4 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共

8、10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 电机单级圆柱齿轮 减速器F 运输带滚筒链传动 V 带传动图 4 五、运算题 14 分 某传动装置 , 依据工作条件打算采纳一对角接触球轴承 如图 5 , 暂定轴承型号为 7307AC；已知 : 轴承荷载 ,F r11000N,F r23000N,F ae880N, 转速n4000r/min, 载荷系数fP1 .5,温度系数ft1,预期寿命Lh1500h；试问: 所选轴承型号是否合适 .15 分 备用公式：Lh3106f C t,PfpXFrYFa60nP对于球轴承F ae,1Fr12Fr2图 55 名师归纳总结 - - - - - -

9、-第 5 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 六、结构设计 10 分 图 6 中所示轴系结构有错误和不合理的地方,请指出并说明缘由；要求：请在图示中的结构错误处引出线并标上序号,如 1、2、3、 图 6 型 号C 派生轴数F r据F a/Free向力Fa/e（N）F （N）X Y X Y 7307AC 33400 0.7F r0.41 0.87 1 0 0.7 6 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 参考答案与评分标准一、挑选题（每题 2 分,共 20 分）1. D 2.B 3.B 4.

10、B 5.A 6. B 7.D 8.C 9.B 10.B 二、填空题 共 10 分 1. 轴的扭矩 1 分2. 残余预紧力,工作拉力1 分3. 平均值 1 分4. 大径,小径 1 分5. 40,圆锥滚子轴承 1 分6. 压溃,过渡磨损 1 分7. 越高,越大 1 分8. 点蚀,接触疲惫,轮齿折断,弯曲疲惫 1 分9. 基孔制 1 分三、简答题（每道题 5 分,共 20 分）1. 答：（1） a 点,max 1 c b1 2 分（2）带传动的主要失效形式有打滑和带的疲惫破坏, 设计准就为保证带传动不打滑的条件下,使带具有肯定的疲惫强度和寿命；3 分2. max m a 300MPa 2 分 min

11、 m a 100 MPa 2 分 r min max 100 / 300 1/ 3 1 分 3 1 螺栓联接 双头螺柱联接 螺钉联接 紧定螺钉联接 1 分 2 螺栓联接又有一般螺栓联接的铰制孔用螺栓联接,一般螺栓联接特点是被联接件上的通孔和螺栓杆间有间隙,通孔的加工精度要求不高,结构简洁； 铰制孔用螺栓联接采纳基孔制过渡协作,联接精度高；1 分 双头螺柱联接适用于结构上不能采纳螺栓联接的场合,比较厚,且不易制成通孔；1 分 大部分是被联接件被联接件之一螺钉联接是螺栓直接拧入被联接件的螺纹孔中,不用螺母,结构上简洁,紧凑；1 分 紧定螺钉联接是利用拧入零件螺纹孔中的螺钉末端顶住另一零件的表面或顶

12、入相应的凹坑中,以固定两个零件的相对位置；1 分 4. 答：缘由：（1）轮齿在节线邻近啮合时,相对滑动速度低,润滑不良,摩擦力较大；（ 2）节线邻近通常只有一对齿接触,轮齿受力较大,而靠近齿根面又比靠近齿顶面受力要大； （3）润滑油进入,齿根面上的疲惫裂纹简洁扩展；7 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 10 页1 2 tan 精选学习资料 - - - - - - - - - 0 . 92 tan 11 . 31 0 . 92 .0tan v tan 11 . 31 5 . 71 蜗杆的传动比 i z 2 / z 1 40 / 2 20,考虑传动效率的影响,由输入功与输出功

13、的关系得到2 F D i 2 F D四、分析题 共 26 分,第 1 题 12 分,第 2 题 8 分,第 3 小题 6 分 2 2 2故 F FD 10 1000 148176 2. N 2 D i 2 350 20 0 . 61 1 齿轮 1 右旋,齿轮 1125（略）2 左旋3 分1126 解：2 蜗轮逆时针方向旋转,左旋 3 分由表 11-2 查得 3 见图 3 3 分 d 1 40 mm,11 1 8 3 6,由公式（ 11-22）,滑动速度4 见图 4 3 分vs d 1n 1 40 14403 . 08 m/s60 1000 cos 60 1000 cos 11 1 8 3 6依

14、据 v F a 2 3 . 08 m/s,由表 11-18 查得 tF 2 v 1 3 6,由公式（ 11-21）,啮合效率1 tan tan 11 1 8 3 6 .0 87 F r 3tan v tan 11 1 8 3 6 1 3 6 1127（略）1128 解：（ 2 分）；tF3图4 Fa3rF2图3 2. 答：轴 I 只受转矩,为传动轴轴 II 既受转矩,又受弯矩,故为转轴；（2 分）轴 III 只受弯矩,且为转动的,故为转动心轴；（2 分）轴 IV 只受弯矩,且为转动的,故为转动心轴；（2 分）题解 11 28 图311 29 解：图中的传递方案不合理；应将带传动布置在高速级,而

15、将链传动布置在低速级,可采纳以下几种常用的传动方案；题解 11 29 图五、运算题 14 分 解：作出派生轴向力的方向如下列图,运算出其大小；8 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - F d10.7 F r10.7 1000700N1 分 F d20.7F r20.730002100N1 分 （ 1 分）运算轴承1、2 的轴向载荷F a1、Fa25 分 由于F aeFd18807001580NF d2所以轴承 1 压紧端,轴承2 为放松端,轴向载荷分别为：Fa1= Fd2-F ae2100-880=1220N,Fa2=

16、 Fd22100N运算轴承1、2 的当量动载荷由表查得e0.7,而F a112201.22 eF a221000.7=eF r11000Fr23000所以X10.41,Y 10.87；X21,Y 20；故当量动载荷为P 1fPX F r1YFa1 1.50.41 10000.87 12202207.1NP 2P 2fPX F r2Y F a21.51 3000021004500N4 分 3. 运算轴承的寿命Lh而P 2P ,故应以轴承2 的当量动载荷因轴的结构要求两端挑选同样尺寸的轴承,为运算依据；Lh106f C601061 3340031703.7h Lh60nP40004500所选 7307AC轴承合适；2 分 六、结构设计（ 10 分）9 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1、 缺少调整垫片；2、 右轴承装反了；3、 轴右端有点长（不能接触端盖）；4、 应有箱体内壁粗实线；5、 应设一轴环对齿轮轴向定位；6、 与齿轮协作轴颈长应比齿轮宽少 1-2mm；7、 此键没有,取消；8、 此键应与联轴器键在一条线上；9、 端盖与轴之间应有间隙；10、键槽底面与键的上平面间应有间隙；11、联轴器上键槽应是贯穿的；12、应有调整垫片；10 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 10 页