机械设计试题与答案dhwb.docx

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1、机械设计计试题（AA卷）与与答案一、填空空题每每空0.5分，224空计计12分分1、从防防松工作作原理来来看，弹弹簧垫圈圈属于摩摩擦防松松；止动动垫圈与与园螺母母配用属属于机械械 防松松措施。2、平键键的工作作面为 两侧 面，工工作时靠靠 轴槽槽、键及及毂槽的的侧面受受挤压 来传递递转矩。3、在下下列各种种联轴器器中，能能补偿两两轴间轴轴线偏移移、但不不能吸振振缓冲的的是 cc、d、ee ；既既能补偿偿两轴间间轴线偏偏移、又又能吸振振缓冲的的是 f、gg、h ；适适用于转转矩小、转转速高、频频繁正反反转的是是 ff、g ；可可实现两两轴轴线线角位移移最大的的是 c 。（aa、套筒筒联轴器器；b

2、、凸凸缘联轴轴器；cc、万向向联轴器器；d、十十字滑块块联轴器器；e、齿齿轮联轴轴器；ff、弹性性套柱销销联轴器器；g、尼尼龙柱销销联轴器器；h、轮轮胎联轴轴器。）4、设计计圆柱螺螺旋弹簧簧时，其其弹簧丝丝直径dd按 强强度 条条件确定定，其工工作圈数数n按 刚度 条件确确定。5、蜗杆杆传动时时的螺旋旋线方向向应与蜗蜗轮螺旋旋线方向向相同。蜗蜗杆的导导程 角角应等于于与蜗轮轮的螺旋旋角。6、在传传动比不不变的条条件下，VV带传动动的中心心距增大大，则小小轮的包包角 增增大 ，因因而带传传动的承承载能力力 提高高 。7、在工工作中只只受弯矩矩不受扭扭矩的轴轴叫做 心 轴，只只受扭矩矩不受弯弯矩的

3、轴轴叫做 传动动 轴轴，同时时受弯矩矩和扭矩矩的轴叫叫做 转 轴。自自行车前前轮轴属属于 心 轴轴。8、非液液体摩擦擦滑动轴轴承是工工作在混混合摩擦擦状态，验验算Pvv值为了了限制轴轴承的工工作温升升不超过过许用值值 。二、问答答题330分1、有一一卷筒支支座，采采用普通通螺栓组组联接在在混凝土土基座上上，如图图所示。卷卷筒上作作用一平平行于螺螺栓组联联接接合合面、垂垂直向下下的载荷荷Q。请请回答 1）简简述该螺螺栓组联联接的设设计主要要过程与与内容要要求：简简明扼要要、不必必写出计计算公式式；55分2）该卷卷筒的支支撑轴属属于哪类类轴？22分3）图中中所示的的两种卷卷筒支撑撑方案，哪哪一个更

4、更合理？为什么么？33分答 11）该螺螺栓组联联接的设设计主要要过程与与内容：将该螺螺栓组联联接受力力简化。简简化成受受横向载载荷基本本螺栓组组联接、受受倾覆力力矩基本本螺栓组组联接；如图所所示00.50.551分分确定受受力最大大螺栓的的工作载载荷。按按受倾覆覆力矩的的基本螺螺栓组联联接，计计算受力力最大螺螺栓所承承受的工工作载荷荷；00.50.551分分确定预预紧力。按按受横向向载荷的的基本螺螺栓组联联接，根根据接合合面不产产生相对对滑移确确定每个个螺栓所所需的预预紧力；0.500.51分检验接接合面上上的挤压压应力。上上端边缘缘是否出出现间隙隙、下端端是否被被压坏？ 00.50.551分

5、分确定螺螺栓直径径。按受受轴向载载荷的单单个紧螺螺栓联接接进行强强度计算算，确定定螺栓直直径。 0.500.51分 2）心心轴 2分分 3）方方案III较方案案I合理理。11分根据相应应轴的弯弯矩图如如图所示示可知知此结论论。22分2、简述述选择蜗蜗杆头数数Z1和蜗轮轮的齿数数Z2应考虑虑哪些因因素？答：蜗杆杆头数通通常取为为1、22、4、66。当传传动比大大或要求求自锁时时可取头头为1，但但传递效效率低，当当传动比比较小时时，为了了避免蜗蜗轮轮齿齿发生根根切，或或传递功功率大时时，为了了提高传传动效率率，可采采用多头头蜗杆，但但是蜗杆杆头数过过多时，制制造较高高精度的的蜗杆和和蜗轮滚滚刀有困

6、困难。蜗轮齿数数选择。蜗蜗轮的齿齿数不应应小于228，为为了避免免用蜗轮轮滚刀切切制蜗轮轮时发生生根切。但但对于动动力传动动，蜗轮轮齿数也也不宜大大于800。因为为当蜗轮轮直径dd2不变时时，蜗轮轮齿数越越大，模模数就越越小，将将削弱蜗蜗轮轮齿齿的弯曲曲强度；而如果果模数不不变，则则蜗轮直直径将要要增大，传传动结构构尺寸变变大，蜗蜗杆轴的的支承跨跨距加长长，致使使蜗杆的的弯曲刚刚度降低低，容易易产生挠挠曲而影影响正常常的啮合合。3、齿轮轮传动设设计中，影影响齿向向载荷分分布系数数的主要要因素有有哪些？4分分答：影响响齿轮载载荷分布布系数的的主要因因素：齿齿轮的制制造和安安装误差差；齿轮轮相对轴

7、轴承的布布置；轴轴的弯曲曲变形与与扭转变变形；齿齿宽b的大小小选用不不当；齿齿面硬度度等。4、什么么是带传传动的滑滑动率？滑动率率如何计计算？答：由于于弹性滑滑动引起起带传动动中从动动轮圆周周速度低低于主动动轮轮圆圆速度，其其相对降降低率通通常称为为带传动动滑动系系数或滑滑动率，用用表示。22分其中：vv1为主动动轮转速速；v2为从动动轮转速速。22分5、试写写出一维维雷诺方方程，并并说明形形成液体体动压润润滑的必必要条件件。答： （2分分）流体具有有粘性（）；有足够的速度（）且流体从大口进小口出；具有收敛性楔形间隙（）。（6分）三、分析析计算题题388分1、有一一单个紧紧螺栓联联接，已已知预

8、紧紧力F75500NN，轴向向工作载载荷F60000N，螺螺栓刚度度Cb2000N/m，被被联接件件刚度CCm8000N/m，要要求：1）计算算螺栓所所受的总总拉力FF0和残余余预紧力力F；44分 2）为使使接合面面不出现现缝隙，轴轴向工作作载荷最最大值FFmaxx是多少少？22分3）若要要使F00减小，又又不增加加螺栓个个数，有有哪些具具体措施施？22分要求：1、22）要有有详细的的计算步步骤答: 1）计计算螺栓栓所受的的总拉力力F0和残余余预紧力力F FF0FCbb（CCbCm）F 22.5分分 7750002000（22008000）60000 887000（N） 00.5分分 FFF0

9、F8700066000027700（NN） 11分 22）为使使接合面面不出现现缝隙，必必须使FF0，即即： FFF0F0 11.5分分 FFF0087700（NN），即即Fmaax887000N 00.5分分 33）使FF0减小的的具体措措施：减小螺螺栓刚度度Cb：增大大螺栓长长度、减减小螺栓栓杆直径径、作成成 空心杆杆、在螺螺母下安安装弹性性元件等等； 0.500.51分增大被被联接件件刚度CCm：采用用刚性大大的垫片片。00.50.551分分2、已知知V带传传动所传传递的功功率P=7.55kW，带带速v=10mm/s，现现测得张张紧力FF0=11125NN，试求求紧边拉拉力F11和松边边

10、拉力FF2。各等等于多少少？（55分）答：（11）有效效圆周力力N22分（2）F1=115000N F2=7550N33分3、如图图所示为为某手动动简单起起重设备备，按图图示方向向转动蜗蜗杆，提提升重物物G，试试求：1）蜗杆杆与蜗轮轮轮齿的的螺旋线线方向；（2分分）2）在图图上标出出啮合点点处各力力的方向向；（66分）3）若蜗蜗杆自锁锁，反转转手柄使使重物下下降，求求蜗轮上上作用力力方向的的变化。（22分）答：（11）蜗杆杆及蜗轮轮的轮齿齿螺旋线线均为右右旋，如如图。22分（2）啮啮合点所所受各力力Fr11、Ft11、Fa11及Fr22、Ft2、Fa22均示于于图解中中。66分（3）反反转手柄

11、柄使重物物下降时时，蜗轮轮上所受受的Frr2不变变，仍指指向蜗轮轮轮心；但Ftt2与原原来方向向相反（即即向左）推推动蜗轮轮逆时针针转动；Fa22与原方方向相反反，变为为指向纸纸面（即即 表表示Faa2）22分4、一对对圆锥滚滚子32206轴轴承，安安装形式式如图。已已知轴承承I、III所受受径向载载荷为FFr1=9970NN，Frr2=8840NN，A为为作用于于轴上的的轴向力力，A=2377N，载载荷系数数fp=1.1，温温度系数数fT=1.0，轴轴承内部部轴向力力S的计计算式为为，Y=1.77，e=0.336，试试计算轴轴承I、III的当当量动载载荷P11和P2。如果果已知轴轴的转速速n

12、=112000r/mmin轴轴承的预预期寿命命为，问问该轴承承能否满满足要求求？（112分）所需参数数如下表表。轴承型号号基本额定定动载荷荷C（NN）32066XYXY2480000.41.710答：1）N （0.5分）N(0.5分）2）判断断S2+A=2477+2337=4484S1=2885 （11分）3）Faa1=A+S2=4884N （11分） Faa2=SS2=2447N （11分）4） （11分） （11分）5）N （11分）N （11分）6），取取P=PP1=12210.8N计计算轴承承寿命LLh（1分分） （11分）r/miinh（1分分） 该轴承承满足要要求。 （11分）四、

13、结构构题（115分）1、在下下面两个个视图上上，画出出平键联联接结构构图。（55分）答：用方方头键也也可以，但但右边bb图结构构要对。诸如：1）（aa）图键键不打剖剖面线，（b）图键过短，扣0.51.0分。2）如（b）图没剖键，键露过长扣1分。3）侧面面工作，和和上端留留隙没画画或画错错扣23分。2、指出出下列结结构的错错误（在在有错处处画，简要要说明原原因，并并在另一一侧画出出其正确确结构图图。（找找出5处处可即可可，同类类错误算算一处，多多找只算算前5个个答案，其其余不计计分）（110分）本题的典典型错误误：套筒过过高，不不便拆轴轴承；齿轮不不能准确确固定；安轴承承处轴径径不应和和密封轴轴

14、段轴径径相同；透盖应应密封；联轴器器轴段轴轴径应比比密封轴轴径小些些（或联联轴器不不能定位位）；安联轴轴器轴段段应比联联轴器孔孔短；分箱面面不应画画剖面线线；轴承凸凸台应突突出，以以便加工工；端盖应应凹下去去，以便便减小加加工面。一、选择择题：本本题共110个小小题，每每小题22分，共共20分分，在每每小题给给出的四四个选项项中，只只有一项项是符合合题目要要求的。把把所选项项前的字字母填在在题后的的括号内内。1齿轮轮传动中中，轮齿齿的齿面面疲劳点点蚀，通通常首先先发生在在 【 】A齿顶顶部分 B. 靠近近节线的的齿顶部部分C齿根根部分 D. 靠近近节线的的齿根部部分 2塑性性材料制制成的零零件

15、进行行静强度度计算时时，其极极限应力力为 【 】ABBB.sC.0 DD.13带传传动中，弹弹性滑动动 【 】A在张张紧力足足够时可可以避免免B在传传递功率率较小时时可以避避免C在小小带轮包包角足够够大时可可以避免免D是不不可避免免 4齿轮轮传动中中，通常常开式传传动的主主要失效效形式为为 【 】A轮齿齿折断 BB. 齿面面点蚀C齿面面磨损 DD. 齿面面胶合 5在润润滑良好好的条件件下，为为提高蜗蜗杆传动动的啮合合效率，应应采用 【 】A大直直径系数数的蜗杆杆 B. 单头头蜗杆C多头头蜗杆 D. 较多多的蜗轮轮齿数 6设计计V带传传动时，选选择小带带轮基准准直径dd1dminn，其主主要目的

16、的是为了了 【 】A使传传动的包包角不致致于过小小B使带带的弯曲曲应力不不致于过过大C增大大带轮间间的摩擦擦力D便于于带轮的的制造 7在下下列四种种型号的的滚动轴轴承中，只只能承受受轴向载载荷的是是 【 】A62208 B. N22208 C. 32088 D. 520088对于于相对滑滑动速度度较高（）的重要蜗杆传动，蜗轮材料应选用 【 】A.铸锡锡青铜 BB.铸铝铁铁青铜 C.铸铁 DD.碳钢 9代号号为13318的的滚动轴轴承，内内径尺寸寸d为 【 】A.900mm B.440mmm CC.19mmmD.8mmm10下下列哪种种螺纹主主要用于于联接？ 【 】A. 矩矩形螺纹纹 BB. 梯

17、梯形螺纹纹 CC. 锯齿齿形螺纹纹D. 三角角形螺纹纹二、填空空题：本本大题共共10个个小题，每每空1分分，共220分。把把答案填填在题中中横线上上。1软齿齿面齿轮轮是指轮轮齿的齿齿面硬度度HBSS ；在一一般情况况下，闭闭式软齿齿面齿轮轮传动的的主要失失效形式式是 。2我国国的标准准分为 、 、地地方标准准和企业业标准四四级。按按照标准准实施的的强制程程度，标标准又分分为强制制性和推推荐性两两种。3按照照螺旋线线的旋向向，螺纹纹分为 和 。4键是是标准件件，主要要分为 、 、楔楔键和切切向键等等。5开式式齿轮传传动的主主要失效效形式是是磨损，固固通常只只进行 计算。6开始始齿轮传传动通常常采

18、用人人工定期期加油润润滑的方方式；闭闭式齿轮轮传动通通常采用用 或或 的的方式。7传递递动力用用的链条条，按结结构的不不同主要要有 和和 两种种。8滚动动轴承一一般是由由 、 、 和保持持架组成成。9按照照承受载载荷的方方向或公公称接触触角的不不同，滚滚动轴承承可分为为 和 。10弹弹簧的种种类很多多，从外外形看，有有 、 、碟碟形弹簧簧、平面面涡卷弹弹簧和板板弹簧等等。 三、简答答题：本本大题共共6个小小题，每每题5分分，共330分。把把答案填填在题中中横线上上。1简述述轮齿的的失效形形式主要要有哪五五种？2简述述带传动动中，打打滑、弹弹性滑动动的含义义。3试说说明滚动动轴承代代号63308

19、的的含义。4简述述联轴器器的分类类及各自自的特点点。5常用用的螺纹纹紧固件件有哪些些？6简述述链传动动的主要要优点。四、计算算题：本本大题只只有一个个小题，满满分144分下图所示示被联接接件用两两个普通通紧螺栓栓联接，已已知被联联接件所所承受的的横向外外载F=150000NN，接合合面之间间的摩擦擦系数ff=0.2，可可靠性系系数Kss=1.2，螺螺栓许用用拉应力力=1160MMPa。试求求所需螺螺栓的最最小直径径d1。五、结构构改错题题：本大大题只有有一个小小题，满满分122分标准答案案纸一、选择择题：15：DDDDCC 6-10：BBAAAD二、填空空题：13350，点点蚀2国家家标准，行

20、行业标准准3左旋旋螺纹，右右旋螺纹纹4平键键，半圆圆键5弯曲曲强度6浸油油润滑，喷喷油润滑滑7滚子子链，齿齿形链8外圈圈，内圈圈，滚动动体9向心心轴承，推推力轴承承10螺螺旋弹簧簧，环形形弹簧三、简答答题：1轮齿齿折断、齿齿面点蚀蚀、齿面面胶合、齿齿面磨损损、齿面面塑性变变形各各1分2若带带所需传传递的圆圆周力超超过带与与轮面间间的极限限摩擦力力总和时时，带与与带轮将将发生显显著的相相对滑动动，这种种现象称称为打滑滑。22分这种由于于材料的的弹性变变形而产产生的滑滑动称为为弹性滑滑动。2分打滑应当当避免，弹弹性滑动动不可避避免。1分36深沟球球轴承1分3中系系列11分08内内径d=40mmm1

21、1分公差等级级为0级级1分分游隙组为为0组1分4联轴轴器分为为刚性联联轴器和和弹性联联轴器。1分刚性联轴轴器又分分为固定定式和可可移式。1分固定式刚刚性联轴轴器不能能补偿两两轴的相相对位移移。11分可移式刚刚性联轴轴器能补补偿两轴轴的相对对位移。1分弹性联轴轴器包含含弹性元元件，能能补偿两两轴的相相对位移移，并具具有吸收收振动和和缓和冲冲击的能能力。1分5常用用的螺纹纹紧固件件品种很很多，包包括螺栓栓、双头头螺柱、螺螺钉、紧紧定螺钉钉、螺母母、垫圈圈等。6与带带传动相相比，链链传动没没有弹性性滑动和和打滑，能能保持准准确的传传动比；1分分需要的张张紧力小小，作用用在轴上上的压力力也小，结结构紧凑凑；11分能在温度度较高、有有油污等等恶劣环环境条件件下工作作；11分安装精度度要求较较低；1分中心矩较较大时其其传动结结构简单单。11分五、结构构改错题题：共八八处错误误17