2022年完整word版,机械设计期末试卷及答案.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 机械设计期末试卷及答案1对受轴向变载荷的紧螺栓联接,度的有效措施是 _A_；在限定螺栓总拉力的情形下, 提高螺栓疲惫强A增大被联接件的刚度 B减小被联接件的刚度 C增大螺栓的刚度2设计键联接的几项主要内容是：a按轮毂长度挑选键的长度；b按使用要求选择键的主要类型； c按轴的直径挑选键的剖面尺寸；d对键联接进行必要的强度校核；在详细设计时,一般次序是 _B_；A bacdBbcadCacbdDcdba 3.链传动中 ,限制链轮最少齿数的目的是为了 _A_. A削减传动的运动不匀称性和动载荷B防止链节磨损后脱链C使小链轮轮齿受力匀称 D防止润滑不良

2、时轮齿加速磨损 4.磨损尚无完善的运算方法,故目前设计开式齿轮传动时,一般按弯曲疲惫强度 设计运算,用适当增大模数的方法以考虑 _C_的影响；A齿面点蚀 B齿面塑性变形 C齿面磨损 D 齿面胶合 5.滑动轴承的宽径比愈小,就 B；A轴承温升愈大 B摩擦功耗愈小 C承载才能愈大 D端泄愈小 6.蜗杆传动中 ,轮齿承载才能的运算主要是针对 _B_来进行的 . A蜗杆齿面接触强度和蜗轮齿根抗弯强度B蜗轮齿面接触强度和齿根抗弯强度C蜗杆齿面接触强度和齿根抗弯强度D蜗轮齿面接触强度和蜗杆齿根抗弯强度A7如一对滚动轴承的基本额定寿命为537000转,就该轴承所受的当量动载荷基本额定动载荷；A大于 B等于

3、C小于8自行车的中轴属于A. A转轴； B心轴； C传动轴；9.带、链、齿轮组成的多级减速传动中,链传动应放在 B；A高速级 B低速级 C高、低均可10联轴器和离合器的根本区分是 C；A联轴器只能用来联结两根轴,离合器仍可用来联结轴上的其它回转零件B联轴器只能用来传递转矩；离合器除传递转矩外,仍可用作安全、定向或启第 1页名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 机械设计期末试卷及答案动装置C要把联轴器联结的两轴分别,需要使机器停车进行拆卸；离合器可在机器工作过程中随时使两轴接合或分别D联轴器可以采纳弹性元件来缓冲吸振；离

4、合器就没有这种特性二、填空题（ 10 分1蜗杆传动,蜗杆头数越多,效率越 高；2滚动轴承 6308、N 2308、 72308,其中承担径向载荷最大的是 N2308；承担轴向载荷最大的是 72308；3.在轴的初步运算中,轴的直径是按扭转强度条件确定的；4.齿轮传动中轮齿的齿面点蚀,通常第一发生在节线邻近靠近齿根处；三、简答题（共8 分 1图示一 V 带传动,小带轮为主动轮,转向为顺时针； A、C 和 B、D 分别是 V 带绕入点B C 和绕出点；试问：1在哪个点上带速大于带轮圆周速度？2在哪个点上带速等于带轮圆周速度？A D 3在哪个点上带速小于带轮圆周速度？（4 分 解：1）D点上带速大于

5、带轮圆周速度（1 分）2）A、C点上带速等于带轮圆周速度（2 分）3）B点上带速小于带轮圆周速度（1 分）2联接螺纹既满意v的自锁条件,为什么仍要加防松装置？试举出两种常用防松原理的防松装置； （4 分 螺纹联接的自锁作用只有在静载荷下才是牢靠的,在振动和变载荷下,会产生自动松脱的现象,因此需采纳防松装置；（2 分）例：（1）摩擦防松,用弹簧垫圈； 2）机械防松,用开口销与六角开槽螺母； （2分）四、受力分析题（ 12 分第 2页名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 机械设计期末试卷及答案在图示传动系统中, 1、5 为

6、蜗杆, 2、6 为蜗轮, 3、4 为斜齿圆柱齿轮, 7、8 为直齿锥齿轮；已知蜗杆1 为主动,锥齿轮 8 转动方向如图；为使各中间轴上齿轮的轴向力能相互抵消一部分；试问：1标出蜗杆 1 的转动方向； 2标出斜齿圆柱齿轮 3、4 和蜗轮 2、6 的螺旋线方向； 3画出 1、4、6、7 轮的各分力图；Ft6 Fa6 Fr7 Ft7 Fr6 Fa7 Fa1 Ft1 Fa4 Ft4 Fr1 Fr4 1 标出蜗杆 1 的转动方向 1 分2标出斜齿圆柱齿轮 3、4 和蜗轮 2、6 的螺旋线方向；（每个 0.5 分,共 2 分）3画出 1、4、6、7 轮的各分力图；1、6 每个力 1 分,共 6 分； 4、

7、7 每个力 0.5 分,共 3 分五、用文字说明轴系结构的错误所在； （答对 5 个为 10 分,答错一个倒扣 1 分 第 3页名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 机械设计期末试卷及答案1） 轴肩过高,无法拆卸轴承2） 套筒顶不住齿轮（过定位）3） 键过长,套筒无法装入,应使轮毂的长度稍大于轴段长4） 套筒过高,右侧轴承拆卸困难5） 缺少调整垫片,无法调整轴承游隙6） 箱体端面加工面与非加工面没有分开7） 精加工面过长且装拆轴承不便8） 静止件与转动件接触（轴与端盖）9） 联轴器空未打通10）缺少密封件七、运算题（

8、14 分如下列图为一对角接触球轴承在两个支点上的组合设计；已知：rF 1 2500 N ,F r 2 1250 N ,作用在圆锥齿轮 4 上的轴向力 Fa 4 500 N,作用在斜齿轮 3上的轴向力 F a 3 1005 N,试确定危急轴承的寿命为多少小时；（轴承基本额定动载荷 C 31900 N,n 1000r min,tf 1,f p 1 . 2,e 0 . 4,派生轴向力 F d 0.4 F ,当 F a e,x 1,y 0；F a e,x .0 4,y 1 . 6 F r F r第 4页名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - -

9、 - - - 机械设计期末试卷及答案解： 1）画出派生轴向力F d1,F d2方向如图2分2）F d10.4F r10.42500F1000d1,Fd20.4F r20.4 1250500,2分3）Fa4F d21000,a3F2005F a4F d2F a3Fd1所以轴承 2 被压紧,轴承 1 被放松；F a11000,Fa2F a3F d1F a415052 分4）F a 110000.4,X11, Y 10,P 1fpX F r1YF a 11.2 1 25003000F r12500F a215051.204,X20.4, Y 21.6,P 2fpX F r2Y F a2F r2125

10、01.2 0.4 1250 1.6 15053489.64分5）L h6 10C6 1031900312731.92h（4 分）60 nP60 1000 3489.6八、运算题（ 12 分 一个单级直齿圆柱齿轮减速器中,已知齿数 z1=20,z2=60,模数 m=4mm,齿宽系数d=0.5,Y Fa12.8Y sa11.55；Y Fa22.28Y sa21.73；如主、从动轮的许用接触应力340 MPa ,F2280 MPa ,载分别为500 MPa ,430 MPa ,H1H2F1荷系数 K=1.8,节点区域系数 ZH=2.5,弹性系数 ZE=189.8第 5页MPa ,试求该大齿轮输名师归

11、纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 机械设计期末试卷及答案出的转矩 T2；注：参考公式HZHZE2KT u1HF2KT1Y FaY saF2 b d 1ub d 1md 1mz 180（1 分）iuz 23（1 分）z 1db0.5b40（1 分）d 1由于H1500 MPa H2430 MPa所以H430 MPa （2 分）HZHZE2KT u1HT 1HE22 g b d 1 2 K uu2 b d 1uZHZ1T 2Ti131.397Nm （2 分）1F178.34Y FaY sa 1Y Fa2FY sa 270.9

12、8取小值代入下面公式（ 2 分）2依据F2KT1Y FaY saFb d1mT 1b d 1mF2KY FaY sa求出T 2T i757.12Nm（2 分）所以T 2max757.12Nm （1 分）第 6页名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 机械设计期末试卷及答案机械设计期末考试试卷得分一、挑选题：此题共10 个小题,每道题 2 分,共 20 分,在每道题给出的四个选项中,只有哪一项符合题目要求的；把所选项前的字母填在题后的括号内；1在一般工作条件下,齿面硬度HB 350 的闭式齿轮传动,通常的主要失效形式为（）

13、A轮齿疲惫折断 B.齿面疲惫点蚀C齿面胶合 D.齿面塑性变形2带传动在工作时产生弹性滑动,是由于（）A包角 太小 B.初拉力 F0 太小C紧边与松边拉力不等 D.传动过载3在以下四种型号的滚动轴承中,只能承担径向载荷的是（）A 6208B.N208C.3208D.5208 4以下四种螺纹中,自锁性能最好的是（）A 粗牙一般螺纹B.细牙一般螺纹C梯形螺纹D.锯齿形螺纹5在润滑良好的条件下,为提高蜗杆传动的啮合效率,可采纳的方法为（）A减小齿面滑动速度 sB.削减蜗杆头数 Z1C增加蜗杆头数 Z1D.增大蜗杆直径系数 q6在圆柱形螺旋拉伸（压缩）弹簧中,弹簧指数 B弹簧内径与簧丝直径之比值 C弹簧

14、自由高度与簧丝直径之比值 D弹簧中径与簧丝直径之比值C 是指（） A弹簧外径与簧丝直径之比值7一般平键接联采纳两个键时,一般两键间的布置角度为（）A90 B.120 C.135 D.1808V 带在减速传动过程中,带的最大应力发生在（）AV 带离开大带轮处 B.V 带绕上大带轮处C V 带离开小带轮处 D.V 带绕上小带轮处9对于一般螺栓联接,在拧紧螺母时,螺栓所受的载荷是（）A拉力 B.扭矩第 7页名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 机械设计期末试卷及答案C压力 D.拉力和扭矩10滚子链传动中,链节数应尽量防止采纳

15、奇数,这主要是由于采纳过渡链节后（）A 制造困难 B.要使用较长的销轴C不便于装配 D.链板要产生附加的弯曲应力得分 二、填空题：本大题共 10 个小题,每空 2 分,共 20 分；把答案填在题中横线上；1轴如按受载性质区分,主要受 的轴为心轴,主要受 的轴为传动轴；2代号 62203 的滚动轴承,为轴承,其内径为 mm；3在一般机械中的圆柱齿轮传动,往往使小齿轮齿宽 b1大齿轮齿宽 b2；在运算齿轮强度时,工作齿宽 b 应取；4一般平键联接的工作面是键的；楔键联接的工作面是键的；5为了便于互换及适应大量生产,轴承内圈孔与轴的协作采纳 制,轴承外圈与轴承座孔的协作采纳 制；6不随时间变化的应力

16、称为,随时间变化的应力称为,具有周期性的变应力称为；7依据平面图形的外形,螺纹分为、和 等；8依据工作条件,齿轮传动可分为 和 两种；9齿轮传动设计时,软齿面闭式传动通常先按 弯曲强度；设计公式确定传动尺寸,然后验算轮齿10直径较小的钢制齿轮,当齿根圆直径与轴径接近时,可以将齿轮和轴做成一体,称得分为；（）三、判定题 每道题 2 分,共 30 分1.用于薄壁零件联接的螺纹,应采纳三角形细牙螺纹；（）2.滑动螺旋中螺杆的直径是依据螺杆的强度运算而确定的；（）3.采纳两个楔键时,常相隔90 度 120 度；（）4.在材料和载荷性质相同的情形下,动联接的许用压力比静联接的许用挤压应力小；5.薄型平键

17、联接与一般平键联接相比,承载才能相同；（）6.半圆键相配的轴上的键槽是用圆盘铣刀加工的；（）7.带传动接近水平布置时,应将松边放在下边；（）第 8页名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 机械设计期末试卷及答案8.链节距越大,链传动运动不匀称性越小；（）9.传递同样功率和转速的带传动和链传动相比,条的节数和链轮的齿数均应挑选偶数；（）11.通用的闭式齿轮传动,当齿轮的圆周速度链传动的压轴力大； （）10.设计链传动时, 链v 12m/s时,常采纳浸油润滑； （）12.对于硬齿面闭式齿轮传动,如接触强度校核不足,解决方法是

18、增大传动尺寸或提高齿面硬度；（）13.斜齿圆柱齿轮的标准参数在法面上；（）14.齿轮传动中,当材料相同时,小齿轮和大齿轮的弯曲强度也相同；（）15.两个具有肯定楔形间隙并作相对运动的平板,当流入足够的润滑油时,肯定可形成油膜压力；（）得分四、简答题：本大题共6 个小题,每题 5 分,共 30 分；把答案填在题中横线上；1简述螺纹联接的基本类型主要有哪四种？2提高螺栓联接强度的措施有哪些？3闭式蜗杆传动的功率损耗主要包括哪三部分？4简述带传动的优点？5链传动的主要失效形式有哪些？6滚动轴承的基本类型有哪些？第 9页名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 15 页精选学习资料 -

19、- - - - - - - - 机械设计期末试卷及答案标准答案纸 一、挑选题：15：BCBDC610：DBDDD 二、填空题：1 弯矩,转矩 2 深沟球轴承,17 b2 3 大于,大齿轮齿宽 4 两侧面,上下面 5 基孔,基轴 6 静应力,变应力,循环变应力 7 三角形螺纹,梯形螺纹,锯齿形螺纹 8 开式传动,闭式传动 9 齿面接触强度 10 齿轮轴 三、判定题 1. （） 2. （ ） 3. （） 4. （） 5. （ ） 6. （） 7. （ ） 8. （ ）9. （ ） 10. （ ） 11. （） 12. （） 13. （） 14. （ ） 15. （ ）四、简答题：1 螺栓联接、螺钉

20、联接、双头螺柱联接、紧定螺钉联接；2 降低螺栓总拉伸载荷的变化范畴；改善螺纹牙间的载荷分布；减小应力集中；防止或减小附加应力；3 闭式蜗杆传动的功率损耗包括三部分：轮齿啮合的功率损耗,轴承中摩擦损耗和搅动箱 体内润滑油的油阻损耗；4 适于中心矩较大的场合； 1 分 带具有良好的扰性,可缓和冲击、吸取振动； 1 分 2 分 过载时带与带轮间会显现打滑,打滑虽使传动失效,当可防止损坏其他零件； 结构简洁、成本低廉 1 分第10页名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 机械设计期末试卷及答案5 链板疲惫破坏； 1 分滚子套筒

21、的冲击疲惫破坏； 1 分销轴与套筒的胶合； 1 分链条铰链磨损； 1 分过载拉断； 1 分6 调心球轴承、调心滚子轴承、圆锥滚子轴承、推力球轴承、深沟球轴承、角接触球轴承、推力圆柱滚子轴承、圆柱滚子轴承、滚针轴承等； 0.5 pv 值是为了防止轴承一、填空题（共20 分,每道题2 分）：1非液体摩擦滑动轴承验算比压是为了防止边界润滑油膜破坏,验算温升过高；2与滚动轴承相比较,下述各点中,A 不能作为滑动轴承的优点；A 径向尺寸小B 间隙小,旋转精度高C 运转平稳,噪声低D 可用于高速情形下3矩形螺纹和梯形螺纹主要用于传动,而三角形（一般）螺纹主要用于联接；4影响链传动运动不均性的主要参数除了节

22、距、转速外,仍有齿数；5在轴的设计运算中,轴的最小直径是按 A 初步确定的；A 扭转强度 B 弯扭合成强度 C 抗弯强度 D 拉伸强度 6高速重载齿轮传动,当润滑不良时,最可能显现的失效形式是 A ；A 齿面胶合 B 齿面疲惫点蚀C 齿面磨损 D 轮齿疲惫折断7一对正确啮合的标准渐开线齿轮作减速传动时,如两轮的材料、热处理及齿面硬度均相同,就齿面的接触应力 C；A H1 H2B H1 H2C H1= H2D H1 H2 H 8在蜗杆传动设计中,蜗杆头数 z1 选多一些,就 D；A 有利于蜗杆加工 B 有利于提高蜗杆刚度C 有利于提高传动的承载才能 D 有利于提高传动效率9一般平键联接强度校核的

23、内容主要是 A；A 校核键侧面的挤压强度 B 校核键的剪切强度CA 、B 二者均需校核 D 校核磨损10在载荷具有冲击、振动,且轴的转速较高,刚度较小时,一般选用 C；A 刚性固定式联轴器 B 十字滑块联轴器C 弹性联轴器 D 安全联轴器二、简要回答题（共 24 分,每道题 6 分）第11页名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 机械设计期末试卷及答案1齿轮在什么情形下会发生胶合失效,实行哪些措施可以提高齿面抗胶合才能？2公式m3R10.54KT1z 12u21YFaYSa用于什么齿轮传动的什么强度运算？公R2F式中各

24、个参数的涵义是什么（各个参数指代什么）？3链传动的许用功率曲线是在哪些试验条件下得到的,在实际应用中要进行哪些修正？4何种联轴器可以补偿 y 方向的位移,使用中有何限制？为什么？1答：齿轮在齿面间压力大,润滑成效差,瞬时温度过高时,易发生胶合失效；实行加强润滑措施,采纳抗胶合才能强的润滑油,在润滑油中加入极压添加剂,均可防止或减轻齿面胶合；2答：此公式用于锥齿轮齿根弯曲疲惫强度设计；其中 K载荷系数；T1传递转矩； Z 1小齿轮齿数； u大、小齿轮齿数比；R锥齿轮传动的齿宽系数；Y Fa 齿形系数；Y Sa应力校正系数； F 弯曲疲惫强度许用值；3答：标准试验条件：1两链轮安装在水平轴上并共面

25、；2）z119,链长 L p100 节；3）载荷平稳； 4）按举荐方式润滑；5）连续 15000h 满负荷运转； 6）相对伸长量不超过 3；在实际应用中,在功率曲线上查得 Po 应乘以修正系数：小齿轮齿数系数 K z,链长系数 K L,多排链系数 K p,工作情形系数 K A；4答：十字滑块联轴器可以补偿y方向位移；但选用时其工作转速不得大于规定值；由于两轴间有相对位移的情形下工作时,中间盘就会产生很大的离心力,从而增大动载荷及磨损；三、如下列图为一方形盖板用4 个螺栓与箱体联接,盖板中心O 点的吊环受拉力Q 20000 N,尺寸如下列图,螺栓材料的许用应力 180 MPa；设螺栓残余预紧力

26、F 1 0 . 6 F, F 为螺栓所受的轴向工作载荷；试求螺栓所受的总拉力 F ,并计算确定所需螺栓直径？（13 分）附：螺栓 GB196 81 有关数据M10 d 8.376mm M12 d 10.106mm 第12页名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 机械设计期末试卷及答案解：此螺栓的受力是属于既受预紧力F 作用, 又受轴向工作载荷F 作用的情形；由已知条件可求出螺栓的总拉力：F2F 1F0.6FF1 .6F（ 3 分）而轴向工作载荷F：FQ200005000N44（4 分）F216.F1 .65000800

27、0N4 分 d 14.1 3 F24.1 38000.8557 mm180由 GB196 81 可得,选 M12的螺栓（d 110.1068.557mm）（2 分）四、 如下列图为两级斜齿圆柱齿轮减速器,各轮齿数、主动齿轮1 的转向示于图中；已知齿轮 3 的模数m n2 .5mm,压力角n20,螺旋角15 ,忽视摩擦缺失；试求：（15分）1空载时,用手拨动传动系统检查齿轮啮合情形,应拨动哪根轴 .为什么？2设齿轮 1 的螺旋线方向为右旋,如期望齿轮 2 与齿轮 3 各自所受的轴向力方向相反,就齿轮 2、3、4 应具有的螺旋线方向 在图中画出 ？3齿轮 3 所受的三个分力 F 、F 、F 的大小

28、和方向？（须运算详细的数值,并画图示出方向）；解：（1）应用手拨动联结电机的小齿轮轴；因忽视摩擦,各轴传递功率相同,而此轴转速最高,转矩最小,拨动省力；（4 分）（2）各个齿轮旋向和所受轴向力方向见图（5 分）（3）齿轮 3 所受的力方向见图；忽视摩擦,就各轴传递功率相等；齿轮/3 转速n 3n2z 1n 120930465 rminz240轴上转矩为：名师归纳总结 T 29 . 55106P 9 . 551061 1./465 7N第 13 页,共 15 页n22591 4.NmmFt32 T 2/d22225914./2.520第13页 903 .Fr3Ft3tgn9037.tg20032

29、9N- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 机械设计期末试卷及答案五、下图所示的轴系结构有多处错误,请指出错误位置,并说明其错误缘由；（ 12 分） 注：图中倒角和圆角忽视不计 解：（ 1）齿轮键槽应开通,否就无法安装；（2）套环结构不对,轴承外圈轴向无法定位；（3）轴承端盖缺少调整垫圈；（4）缺少密封；（5）键槽离轴端太近；（6）圆锥滚子轴承不宜用轴用弹性挡圈轴向 定位；（7）此处不能用轴肩,应用轴套,否就轴承 无法安装；（8）轴端用圆螺母缺少止动垫圈,键槽开的不对；六、 某设备中的一转轴,两端用 30207E 型轴承支承；轴的工作转速 n1450 转分,

30、常温下 工 作 , 载 荷 系 数 f P 1 5., 轴 所 受 轴 向 载 荷 F A 3000 N； 轴 承 径 向 载 荷R 1 3000 N,R 2 6000 N,预期寿命 L h 1500 小时； 试校核该轴承是否满意寿命要求？（ 16 分）附：30207E 型轴承的有关参数如下：1 . 6Cr51500N ,e0 . 37派生力SR3.2当 A/ Re 时,X1,Y0当 A/ Re 时,X0 4.,Y解：（1）求 S：S 1R 13000938N；S 2R260001875N（3 分）3.23 .23 .23.2（2）求 A A 1S 1938 N30004875 NA 1487

31、5NA 1S 2FA1875第14页名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 机械设计期末试卷及答案A 2S 21875 N2062 NA21875N（5 分）A 2S 1F A9383000（3）求 PrA 148751. 625e0 . 3713500N不符合要求R 13000P r1fPXR 1YA 115.0.4300016.4875A 218750.3125e0.37997hR 260001.560009000N（ 5 分）P r2fPR 2（4）求Lh10651500110/3Lh 1106Crft60 nP r16014501350010651500110/33852h符合要求Lh2106Crft60 nP r26014509000（3 分）第15页名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 15 页