机械设计试题与答案.pdf

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1、.-华南理工大学期末考试华南理工大学期末考试机械设计试卷机械设计试卷 B B一、选择题（共一、选择题（共 3030 分、每小题分、每小题 2 2 分）分）1、链传动作用在轴和轴承上的载荷比带传动要小，这主要是因为（C）。A、链传动只用来传递较小功率B、链速较高，在传递相同功率时圆周力小C、链传动是啮合传动，无需大的X 紧力D、链的质量大，离心力大2、直齿圆柱齿轮传动，当齿轮直径不变，而减小模数增加齿数时，则（C）。A、提高了轮齿的弯曲强度 B、提高了齿面的接触强度C、降低了轮齿的弯曲强度 D、降低了齿面的接触强度3、受中等冲击载荷、支承刚度较差、速度较高的两轴之间宜选用（A）。A弹性柱销联轴器

2、B凸缘联轴器C.十字滑块联轴器D万向联轴器4、带传动工作时，设小带轮为主动轮，则带的最大应力发生在带（C）。A进入大带轮处B离开大带轮处C.进入小带轮处D离开小带轮处5、有一减速器传动装置由带传动、链传动和齿轮传动组成，其安排顺序以方案（A）为好。A带传动齿轮传动链传动B链传动齿轮传动带传动C带传动链传动齿轮传动D链传动带传动齿轮传动6螺纹联接防松的根本问题在于（C）。A、增加螺纹联接的轴向力 B、增加螺纹联接的横向力C、防止螺纹副的相对转动 D、增加螺纹联接的刚度7为联接承受横向工作载荷的两块薄钢板，一般采用的螺纹联接类型应是（A）。A螺栓联接B.双头螺柱联接C螺钉联接D.紧定螺钉联接8齿面

3、硬度 HB350HBS 的闭式钢制齿轮传动中，主要失效形式为（B）。-可修编.-A齿面磨损B齿面点蚀C齿面胶合D.轮齿折断9.不完全液体润滑滑动轴承，验算pvpv是为了防止轴承（B）。A.过度磨损B.过热产生胶合C.产生塑性变形D.发生疲劳点蚀10、对于温度变化不大的 短轴，考虑结构简单，轴承部件的轴向固定方 式宜采用（A）。A两端固定B两端游动C一端固定一端游动DA，B，C 均可以11、在蜗杆传动设计中，除规定模数标准化外，还规定蜗杆直径d1取标准，其目的是（B）。A限制加工蜗杆的刀具数量B限制加工蜗轮的刀具数量并便于刀具的标准化C为了装配方便D为了提高加工精度12、工作时承受弯矩并传递转矩

4、的轴称为（B）。A、转动心轴 B、转轴C、传动轴D、固定心轴13、普通平键的主要失效是（A）。A工作面被压溃或键被剪断B工作面产生胶合破坏C.工作面产生过度磨损D键被弯曲折断14、带传动产生弹性滑动的原因是由于（D）。A、带不是绝对挠性体 B、带与带轮间的摩擦系数偏低C、带绕过带轮时产生离心力 D、带的紧边与松边拉力不等15、非液体摩擦滑动轴承正常工作时，其工作面的摩擦状态是（C）。A、完全液体摩擦状态B、干摩擦状态C、边界摩擦或混合摩擦状态 D、不确定1 在一般工作条件下，齿面硬度HB350 的闭式齿轮传动，通常的主要失效形式为【】A轮齿疲劳折断B.齿面疲劳点蚀C齿面胶合D.齿面塑性变形-可

5、修编.-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 在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是【】A6208B.N208C.3208 D.52084 下列四种螺纹中，自锁性能最好的是【】A粗牙普通螺纹B.细牙普通螺纹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，可采用的方法为【】A减小齿面滑动速度sB.减少蜗杆头数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 C 是指【】A弹簧外径与簧丝直径之比值B弹簧内径与簧丝直径之比值C弹簧自由高度与簧丝直径之比值D弹

6、簧中径与簧丝直径之比值7 普通平键接联采用两个键时，一般两键间的布置角度为【】A90B.120C.135D.1808 V 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 对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是【】A拉力B.扭矩C压力D.拉力和扭矩10滚子链传动中，链节数应尽量避免采用奇数，这主要是因为采用过渡链节后【】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15：BCBDC610：DBDDD一、单项选择题1、普通平键的截面尺寸是根据按标准选择的。【C】A传递转矩的大小B.

7、轮毂的长度C.轴的直径2、V 带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了。【A】A限制弯曲应力B.使结构紧凑C.限制带轮包角3、为了制造、测量方便，取三角带的作为它的公称长度。【B】A内周长B.节线长C.外周长4、角接触球轴承和圆锥磙子轴承的轴向承载能力随接触角的增大而。【A】-可修编.-A增大B.减少C.不便5、链传动中，链条的节数最好为，而链轮齿数为。【B】A奇数，偶数B.偶数，奇数C.5 的倍数，偶数6、按纯扭矩设计计算的轴径，一般作为轴的直径。【A】A最细端B.最大C.平均7、既传递转矩，又传递弯矩的轴称为。【B】A心轴B.转轴C.传动轴8、联接用的螺纹一般采用螺纹，而传动用的螺纹一

8、般采用螺纹。【A】A.三角形，梯形B.梯形，三角形C.其它，三角形9、非液体摩檫滑动轴承设计中，限制压强p p的目的是。【B】A.防止因压力过大而发热；B.防止润滑油挤出，轴瓦过渡磨损；C.防止因摩擦力矩大而起动难。10、在滚动轴承的组合设计中，双支点单向固定方式适合于。【A】A跨距小，温升小的轴；B跨距大，温升大的轴；C跨距大，温升小的轴。11、一对钢制标准齿轮啮合传动时，两轮的H1与H 2，F1与F2。【B】A相等，不想等B相等，不一定C不一定，不一定12、当两轴具有一定的相对偏移量，且载荷较平稳，要求传递较大扭矩时，用。【A】A齿轮联轴器B凸缘联轴器C弹性柱销联轴器13、滚动轴承寿命是在

9、一定的可靠度下规定的，一般当可靠度是 90%时，能达到或超过的寿命称为滚动轴承的，所受载荷称为滚动轴承的。【C】A预期寿命，预期载荷B最大寿命，最大载荷C额定寿命，额定动载荷14、蜗杆传动的效率一般较其它传动低，这主要是因为在蜗杆传动中。【C】A蜗轮速度很低B蜗杆头数很少C蜗轮蜗杆的相对滑动速度很大15、有一汽缸盖螺栓联接，若汽缸内气体压力在02Mpa 之间循环变化，则螺栓中的应力变化规律为。【B】A对称循环变应力B脉动循环变应力C非对称循环变应力散热一、是非题（正 确在括号内写“T”，错误在括号内写“F”）1双螺母防松结构中，如两螺母厚度不同，应先安装薄螺母，后安装厚螺母。（T）2滚动轴承的

10、轴向系数Y 值越大，其承受轴向能力越大。（F）3减速器的齿轮和滚动轴承可以采用不同的润滑剂。（T）4设计蜗杆传动时，为了提高传动效率，可以增加蜗杆的头数。（T）5失效就是零件断裂了。（F）二、选择题6温度对润滑油粘度的影响是随着温度的升高润滑油的粘度C。A）提高B）不变C）降低7设计时键的截面尺寸通常是根据D从标准中选取。A）键传递的转矩B）轴的转速C）轮毂的长度D）轴的直径8下列四种叙述中D是正确的。A）变应力只能由变载荷产生B）静载荷不能产生变应力C）变应力是由静载荷产生D）变应力是由变载荷产生，也可能由静载荷产生9从经济观点考虑，单件生产的齿轮减速箱的箱体最好采用 C。A）灰铸铁铸造B）

11、铸钢铸造C）钢板焊接10由下列不同材料制造的零件，其形状、尺寸、结构、表面加工情况和工作条件等完全相同，其中有效应力集中系数最大的是 B。A）HT200 灰铸铁B）40CrNi 钢C）45 钢二、二、问答题（问答题（4 4 题共题共 2020 分，每小题分，每小题 5 5 分分-可修编.-1、链传动与带传动相比较有哪些优缺点？11简述螺纹联接的基本类型主要有哪四种？螺栓联接、螺钉联接、双头螺柱联接、紧定螺钉联接。2提高螺栓联接强度的措施有哪些？降低螺栓总拉伸载荷的变化X 围；改善螺纹牙间的载荷分布；减小应力集中；避免或减小附加应力。3闭式蜗杆传动的功率损耗主要包括哪三部分？闭式蜗杆传动的功率损

12、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简述带传动的优点？适于中心矩较大的场合；带具有良好的扰性，可缓和冲击、吸收振动；过载时带与带轮间会出现打滑，打滑虽使传动失效，当可防止损坏其他零件；结构简单、成本低廉5、闭式蜗杆传动为什么要进行热平衡计算？6滚动轴承的基本类型有哪些？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。12带传动的失效形式为打滑和疲劳破坏。因此，其主要设计依据为在保证带传动不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命。13轴按承载分为 心轴，转轴和传动轴。14螺纹联接

13、按防 XX 理可分为摩擦防松，机械防松和其它防松。15灰铸铁齿轮常用于开式传动中，这种齿轮的主要失效形式是磨损。16、齿轮传动的主要失效形式有：轮齿折断;齿面磨损;齿面点蚀;齿面胶合;塑性变形。17、闭式蜗杆传动需要进行热平衡计算，其主要原因是：蜗杆传动由于效率低，所以发热量大。在闭式传动中，如果产生的热量不能及时散逸，将因油温不断升高而使润滑油稀释，从而增大摩擦损失，甚至发生胶合。所以必须根据单位时间内的发热量 1 等于同时间内的散热量2 的条件进行热平衡计算，以保证油温稳定的处于规定的X 围内。18、带传动中，弹性滑动与打滑的区别是：由于带的弹性变形而引起的带与带轮间的滑动，称为带传动的弹

14、性滑动。这是带传动正常工作时固有的特性。打滑是由于工作载荷过大带与带轮间的显著相对滑动，是带的失效形式之一，应当避免。19、滑动轴承常用的材料有：轴承合金,如 ZSnSb11Cu6;锡青铜,如 ZCuSn10P1;铸铁,HT200。20、论述链传动的主要特点：与带传动相比，链传动效率高，平均传动比准确，无滑动和打滑现象；与齿轮传动相比，链传动制造与安装精度要求较低。3131 简述形成稳定动压油膜的条件？简述形成稳定动压油膜的条件？-可修编.-答：1）两摩擦表面之间必须能够形成收敛的楔形间隙；2）两摩擦表面之间必须有充足的、具有一定粘度的润滑油；3）两摩擦表面之间必须有足够的相对运动速度。四、分

15、析题（四、分析题（8 8 分）分）图示为由圆锥齿轮和斜齿圆柱齿轮组成的传动系统。已知：轴为输入轴，转向如图所示。（1）在下图中标出各轮转向。（2 分）（2）为使 2、3 两轮的轴向力方向相反，确定并在图中标出3、4 两轮的螺旋线方向。（2分）（3）在图中分别标出 2、3 两轮在啮合点处所受圆周力Ft、轴向力Fa和径向力Fr的方向。（4 分）五、计算题（五、计算题（2 2 题共题共 2020 分，每小题分，每小题 1010 分）分）1、一压力容器盖螺栓组连接如图所示，已知容器内径D=250mm，内装具有一定压强的液体，沿凸缘圆周均匀分布12 个 M16（d113.835mm）的普通螺栓，螺栓材料

16、的许用拉应力180MPa，螺栓的相对刚度cb/(cbcm)0.5，按紧密性要求，剩余预紧力F1=1.83F，F为螺栓的轴向工作载荷。试计算：该螺栓组连接允许容器内的液体最大压强pmax及每个螺栓连接所需的预紧力F0。1、计算每个螺栓允许的最大总拉力：d12F2.2分41.3 20815N.1分2、计算容器内液体最大压强-可修编.-F2 F1 F 2.8F.1分20815 7434N.1分2.82D/4F pmax.1分12pmax1.82MPa.1分F 3、F0 F2CbF.2分CbCm(208150.57434)17098N.1分2、下图所示为一对角接触球轴承支承的轴系，轴承正安装（面对面）

17、，已知两个轴承的径向载荷分别为FR1=2000N，FR2=4000N，轴上作用的轴向外加载荷FX=1000N,轴承内部附加轴向力FS的计算为FS=0.7FR，当轴承的轴向载荷与径向载荷之比X=0.41，Y=0.87，当FAFRe 时，FAFRe，X=1，Y=0，e=0.68，载荷系数fp=1.0，试计算：（1）两个轴承的轴向载荷 FA1、FA2；（2）两个轴承的当量动载荷P1、P2。FS1 0.7FR1 0.720001400N.1分解：（1）FS2 0.7FR2 0.74000 2800N.1分FS1 FX14001000 2400 FS2.1分轴承 1 为压紧端，轴承 2 为放松端1 分F

18、A1 280010001800NFA2 FS2 2800N.2 分(2)1800 0.9 e 0.68,X1 0.41,Y1 0.87.1分FR12000P1 fp(X1FR1Y1FA1)20000.410.871800 2386N.1分FA12800 0.7 e 0.68,X2 0.41,Y2 0.87.1分FR24000P2 fF(X2FR2Y2FA2)40000.410.872800 4076N.1分FA2-可修编.-六、结构题（六、结构题（1010 分）分）下图为斜齿轮、轴、轴承组合结构图。齿轮用油润滑，轴承用脂润滑，指出该结构设计的错误。要求：1在图中用序号标注设计错误处；2按序号列

19、出错误，并用文字提出改正建议；3不必在图中改正。1 左、右两边轴承端盖均无调整垫片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12mm5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端作成阶梯轴，便于装拆9 两端的轴承要设有挡油环10 联轴器没有周向定位。3、根据下面所给出的轴承代号，指出下面轴承相应的类型、尺寸系列、内径、公差等级和游隙组别。（1）6308/C3（2）7214B（3）30213/P46308/C3表示内径为 40mm，03 尺寸系列的深沟球轴承，0 级公差，3 组游隙。7214B表示内径为 70mm，02 尺寸系列的角接触球轴承，接触角为40，0 级公差，0 组游隙。30213/P4表示内径为 65mm，02 尺寸系列的圆锥滚子轴承，4 级公差，0 组游隙。-可修编.