机械设计试题668.pdf

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1、1/70 机械设计试卷（一）一、选择题：1、机械零件由于某些原因不能_时称为失效。A.工作 B.连续工作 C.正常工作 D.负载工作 2、图示为一螺旋拉紧器，设按图示方向转动螺母套筒 3，将保证两螺杆 1、2 相互靠拢，此时两螺杆的螺纹方向应是_。A.两个都是右旋 B.两个都是左旋 C.螺杆 1 为左旋，螺杆 2 为右旋 D.螺杆 1 为右旋，螺杆 2 为左旋 3、V 带（三角带）的参数中,_尚未标准化。A.截面尺寸 B.长度 C.楔角 D.带厚度与小带轮直径的比值 4、采用张紧轮调节带传动中带的张紧力时，张紧轮应压在_边上，若考虑带有较长的寿命，张紧轮最好放于带的_侧。A.松 B.紧 C.内

2、 D.外 5、跨距 l=400 mm 的某轴，支承用滚动轴承采用两端固定方式，最大工作温升均为 60C,轴的线膨胀系数114107 1，轴承安装时应留有间隙量为：A.0.210.26 B.0.280.4 C.0.010.08 D.0.050.18 6、已知某机械油在工作温度下的动力粘度为 0.018Pa.s，油的密度为 900kg/m3，则其运动粘度为_mm2/s A.210-5 B.16.2 C.20 D.2.0 7、对于大量生产，形状较复杂，尺寸大的零件应选择_毛坯。A.自由锻造 B.冲压 C.模锻 D.铸造 2/70 8、采用压入法装配过盈联接中，用来选择过盈量min与计算过盈量min的

3、关系为_。A.minmin B.minmin C.mine 时，X=0.41，Y=0.85，已知轴承受径向载荷 Fr=2100N，轴向载荷 Fa=1480N，则其当量动载荷 P 为_N（fP=1.2）。A.2520 B.2542.8 C.2870.2 D.2119 6、在油中工作的摩擦离合器，最常用的材料为_，在干摩擦下工作的摩擦离合器，最好采用_。A.淬火钢-淬火钢 B.铸铁-铸铁 C.压制石棉-铸铁 D.铸铁-木材 7、采用_轴承的轴系轴向刚度高。A.圆锥滚子轴承 B.角接触球轴承（25）C.深沟球轴承 D.角接触球轴承（15）8、推荐链轮最大齿数zmax=120。此限制是为了_。A.保证

4、链的强度 B.保证链传动的充分的平稳性 C.限制传动比的选择 D.当铰链（或铰链销轴）磨损使链节距伸长率达到 3时，仍保证链与链轮的啮合 9、滑动轴承的供油方式，在滑动速度较低时选用_，滑动速度较高时选用_，滑动速度高时选用_。10/70 A.脂杯润滑 B.油杯润滑 C.浸油润滑 D.压力循环润滑 二、分析题：解释轴设计中下列公式的意义及用途（包括各符号意义）。1.dA P n(/),14mm 2.dC P n(/),13mm 3.dM/(.),01113b MMT2212()三、结构题：图中所示为一弹性套柱销联轴器的结构图，但图只画出了一部分，试把此图完成（只剖上半部）。四、计算题：1、设计

5、如图所示齿轮减速传动时，已知输入轴转速n1=730r/min，轮 1、2 的传动比 i1=1.5，轮 2、3 的传动比 i2=2，每天工作 8h，每年工作 260 天，预期寿命 10 年。求各齿轮的接触应力及弯曲应力的循环次数 N。11/70 2、已知减速直齿锥齿轮传动，大齿轮所受轴向力和径向力分别为 Fa2=539N，Fr2=246N，试计算此齿轮传动的传动比及大齿轮分锥角（二轴间夹角为 90）。3、一对轴交角90的直齿锥齿轮传动，已知：z128，z265，m=3mm，b=32mm，求：锥距 R，小轮的分锥角1，小轮大端顶圆直径 da1及齿宽系数R。五、大型题 1、已知圆柱螺旋压缩弹簧的最小

6、工作载荷 F1200N，最大工作载荷 F2450N，弹簧工作行程=20mm，要求：1）计算弹簧的刚度；2）画出弹簧的特性曲线；3）用计算法和图解法求弹簧受力由 0 变为 200N 时，弹簧的压缩量。2、图示提升机构卷筒的直径 d=200mm，已知 z120，z260，z3=1，d3=44mm(q=11)，z4=60，W=20kN，蜗轮分度圆直径 d4=240mm，20，系统总效率0.35。求：1）匀速提升重物时，加在手柄上的力 F（切向力）至少需多大。2）重物垂直上升时，手柄应向哪个方向转动（在图中画出）。3）蜗杆若能自锁,分析重物停在空间时（手柄上没有推力）,蜗轮与蜗杆在节点啮合时所受的三个

7、分力的方向及大小。12/70 机械设计试卷（四）一、选择题：1、直齿锥齿轮的标准模数是_。A.大端模数 B.小端模数 C.平均模数 D.求出平均模数后圆整所得的模数 2、滑动轴承限制 pV 值是为了限制_。A.轴承温升 B.轴承磨损 C.轴承耗油量 D.摩擦过大 3、滑动轴承四种结构形式中,_能使轴与轴瓦相对移动而方便地调整间隙。A.整体式滑动轴承 B.对开式滑动轴承 C.锥形表面滑动轴承 D.多油楔滑动轴承 4、在下列蜗杆传动参数中，_为导出值，不是基本的标准化的参数。A.蜗杆中圆直径d1 B.蜗杆轴向模数 m C.蜗杆直径系数 q D.蜗杆轴向齿形角0（阿基米德蜗杆）5、滑动轴承热平衡计算

8、，是计算_的热平衡状态。A.起动阶段 B.稳定运转阶段 C.停止转动以后 D.整个工程过程中 6、若单盘摩擦离合器的摩擦盘尺寸和材料一定，则离合器所能传递的扭矩大小取决于_。A.运转速度 B.压紧力 FQ C.接合的时间 D.盘材料性质 7、采用_轴承的轴系轴向刚度高。A.7200C 型（15）B.6200 型 C.7200B 型（40）D.7200AC 型（25）13/70 8、对一般要求的非液体摩擦润滑滑动轴承，轴承孔与轴颈的配合可选用_。A.Hf88 B.Hk76 C.Hh77 D.Eh87 9、滑动轴承的润滑方式有：（1）油环润滑；（2）压力循环润滑；（3）油杯润滑；（4）脂润滑，其适

9、用的速度由低到高正确序列应为_。A.1234 B.4312 C.4123 D.4321 10、为了提高圆柱螺纹压缩弹簧的承载能力，可进行_。A.退火处理 B.强压处理 C.渗碳淬火 D.表面淬火 11、正交直齿锥齿轮传动的传动比 i 与其当量圆柱齿轮的传动比 iv的关系是_。A.iiv B.iiv1 C.iiv2 D.iiv12 二、分析题：1、轴的计算弯矩公式MMTca2212()中，为什么要引入系数？什么情况下取1？2、滑动轴承承载量系数 CP取决于哪几个参数？在图表上可以根据哪几个参数查得轴承的承载量系数 CP？三、结构题：1、图示链传动，小链轮 1 按什么方向旋转比较合理（在图中标出）

10、？并说明原因。2、圆柱齿轮在什么条件下采用实心式结构、腹板式结构及轮辐式结构？四、计算题：14/70 1、设计如图所示齿轮减速传动时，已知输入轴转速 n1=200r/min，轮 1、2 的传动比 i1=2，轮 2、3 的传动比 i2=2.5，每天工作 8h，每年工作 260 天，预期寿命 8年。求各齿轮的接触应力及弯曲应力的循环次数 N。2、一对轴交角90的直齿锥齿轮传动，已知：z128，z265，m=3mm，b=32mm，求：锥距 R，小轮的分锥角1，小轮大端顶圆直径 da1及齿宽系数R。3、图中所示为弹性柱销齿式联轴器，若柱销中心所在圆直径 D0=120mm，柱销直径 d=20mm，柱销长

11、度 l=30mm，许用切应力=10MPa，在圆周上均匀分布了6 个柱销。试计算此联轴器能传递的转矩 T。注：考虑受力不均按一半柱销受力计算。15/70 五、大型题：计算下列各题 1、轴系由一对圆锥滚子轴承 32307（旧 7607）支承，基本额定动载荷 C57.7kN，轴转速 n=1280r/min，两轴承的当量动载荷分别为 P14000N，P26120N，预期寿命Lh=30000h，试分析轴承寿命是否满足要求。2、减速器中尺寸参数和转向如图所示，n20，忽略摩擦损失。1）决定低速级齿轮螺旋角的方向，使中间轴的轴向力可以有一部分互相抵消。2）分析 2、3 齿轮受力大小和方向。机械设计试卷（五）

12、16/70 一、是非题：正确的在（）中写“”，错误的在（）中写“”1、变位蜗杆传动中，蜗杆和蜗轮的几何尺寸都发生变化。()2、轴的设计的主要问题为强度，刚度和振动稳定性。此外还应考虑轴的结构设计问题。()3、按许用切（扭剪）应力计算方法计算轴的直径不适用于心轴。()4、滑块联轴器用于低速而齿轮联轴器可用于较高速度。()5、各种弹簧所受载荷与变形之比均为一常数，称为弹簧刚度。()6、辗压、喷丸、渗碳、高频淬火等方法能提高零件的疲劳强度，一是由于表面硬度提高，二是由于在零件表面产生了残余压应力。()7、图示的轴受弯曲应力时，在 AA 断面，键槽的弯曲有效应力集中系数 K1,扭转有效应力集中系数 K

13、1。()8、用合金钢制造轴时，用 20Cr 钢可采用渗碳淬火处理，40Cr 钢则采用调质处理。(9、对双金属轴瓦，轴承衬衬层厚度愈薄，轴承合金的疲劳强度愈低。()二、选择题：1、为了减小齿轮传动的齿向载荷分布（不均）系数 K，可将_。A.齿轮传动设计成负变位传动 B.轮齿加工成鼓形齿 C.轮齿进行齿顶修缘 D.增加齿轮宽度 2、在设计液体动压润滑向心滑动轴承时，如相对间隙、轴颈转速 n、润滑油粘度和轴承的宽径比 B/d，均已取定时，在保证得到动压润滑的情况下，偏心率（或相对偏心距）越大时，则_。17/70 A.轴承的油膜越厚 B.轴承的摩擦损耗越大 C.轴承的承载能力越高 D.轴承的回转精度越

14、高 3、当轴上零件在轴上的位置要求能在轴向调节时应采用_。A.双锁紧挡圈 B.双弹性挡圈 C.轴肩套筒 D.过盈配合 4、如图所示，为保证液体动力润滑，在推力轴承中，止推盘上的工作表面应做成如图_所示形状，以利于形成液体动力润滑油膜，并保证在起动工况下能正常工作。三、填空题：1、1）斜齿圆柱齿轮以_模数为标准模数，_压力角为标准压力角；2）直齿锥齿轮以_模数为标准模数；3）阿基米德蜗杆以_模数为标准模数，_压力角为标准压力角。2、滑动轴承的摩擦润滑形式可分为_两类。3、在速比一定的条件下，过小的中心距，对带传动会造成_ _；对链传动会造成_ _。4、图示传动中，蜗杆主动，要求蜗轮与小锥齿轮所受

15、的轴向力方向相反，则蜗杆应为_旋，蜗轮应为_旋，蜗杆转向为_时针方向。18/70 四、分析题：图示为活顶尖轴承组合结构：1）说明三个不同类型轴承各起什么作用？2）左端轴承游隙如何调整？3）轴系中的右端轴承为什么采用调心轴承？五、结构题：1、标出图示链传动主动轮小链轮的转向，并说明原因。19/70 2、蜗杆的螺旋部分可用哪几种方法加工？在什么情况下将蜗杆与轴分开制造？3、试画出双剪销钉式安全联轴器的装配图。六、计算题：直齿圆锥齿轮（不变位），所受轴向力 Fa=740.58N，径向力 Fr=1830.89N，求此齿轮的 Ft、1、2、i（轴交角为 90）。七、大型题：1、轴系由一对圆锥滚子轴承 3

16、2307（旧 7607）支承，基本额定动载荷 C57.7kN，轴转速 n=1280r/min，两轴承的当量动载荷分别为 P14000N，P26120N，预期寿命Lh=30000h，试分析轴承寿命是否满足要求。2、图示为蜗杆-斜齿圆柱齿轮两级传动，右旋蜗杆的转向如图所示。1）标出中间轴 II 和从动轴 III 的转向；2）确定蜗轮轮齿的旋向；3）为使轴 II 所受轴向力最小，确定斜齿轮螺旋线方向；4）若蜗杆头数z11，蜗轮齿数z280，蜗杆分度圆直径d180mm，蜗杆直径系数q 10，试求蜗轮端面模数 m，蜗杆升角和中心距 a。5）画出各轮的轴向力和圆周力。20/70 机械设计试卷（六）一、是非

17、题：正确的在（）中写“”，错误的在（）中写“”1、按许用切（扭剪）应力计算,因为只考虑了转矩未考虑弯矩，所以这种方法只适用于传动轴不适用于转轴。()2、当弹簧在变载荷（其变化范围在Fmin与Fmax之间）作用下，进行疲劳强度安全系数验算时，通常按应力循环特性 r常数的情况来处理。()3、滚子链传动中，滚子的作用是减轻轮齿的磨损。()4、滑动轴承受变载时，双金属轴瓦的衬层应尽可能薄些。()二、选择题：1、外啮合圆柱齿轮传动的接触强度计算中，综合曲率半径的计算公式是_。A.12 B.12 C.11112 D.11112 式中1、2分别为小轮、大轮齿廓节点的曲率半径。2、液体动压摩擦润滑向心滑动轴承

18、最小油膜厚度 hmin的计算公式是_。A.hmin=d(1-)B.hmin=d(1+)C.hmin=d(1-)/2 D.hmin=d(1+)/2 21/70 3、当零件在轴上有轴向移动时（如机床变速箱的滑移齿轮）,可以用_。A.成形联接 B.弹性环（胀紧）联接 C.销联接 D.过盈配合联接 4、采用多油楔滑动轴承的目的是_。A.增加流体动压油膜面积 B.增加油楔数量，提高承载能力 C.提高轴承稳定性 D.增加轴承间隙中的润滑油流量，减少发热 三、填空题：1、润滑油的粘度随温度升高而_，随压力增大而_。2、图示传动中，小齿轮主动，要求蜗杆与大圆柱齿轮的轴向力方向相反，则蜗杆为_旋，蜗轮应为_旋；

19、小圆柱齿轮为_旋。四、分析题：离合器的作用是什么？安全离合器的作用是什么？五、结构题：1、指出图示轴系的结构错误，齿轮采用油润滑，轴承为脂润滑（用笔圈出错误之处，并注明错误名称，不要求改正）。22/70 2、举出凸缘联轴器的两种对中方法，画出结构图，并说明其优缺点。六、计算题 已知减速直齿锥齿轮传动，大齿轮所受轴向力和径向力分别为 Fa2=539N，Fr2=246N，试计算此齿轮传动的传动比及大齿轮分锥角（二轴间夹角为 90）。七、大型题：1、轴系由一对圆锥滚子轴承 32307（旧 7607）支承，基本额定动载荷 Cr57.7kN，轴转速 n=1380r/min，两轴承的当量动载荷分别为 P1

20、4000N，P26120N，要求一班制工作 12 年（按每年工作 260 天），试计算两轴承之寿命，并分析轴承寿命是否满足要求。2、图示为蜗杆-斜齿圆柱齿轮两级传动，右旋蜗杆的转向如图所示。1）标出中间轴 II 和从动轴 III 的转向；2）确定蜗轮轮齿的旋向；3）为使轴 II 所受轴向力最小，确定斜齿轮螺旋线方向；4）若蜗杆头数z11，蜗轮齿数z280，蜗杆分度圆直径d180mm，蜗杆直径系数q 10，试求蜗轮端面模数 m，蜗杆升角和中心距 a。5）画出各轮的轴向力和圆周力。23/70 机械设计试卷（七）一、选择题：1、流体静压润滑轴承处于流体摩擦时，其摩擦系数近似值为_。A.0.11.0

21、B.0.010.10 C.0.0010.01 D.0.000 000 10.001 2、_的油，其粘度随温度变化大。(VI粘度指数。)A.VI110 B.VI35 C.VI3585 D.VI85110 3、考虑滑动率，则带传动的实际传动比_。A.iddd2d1()1 B.iddd2d1()12 C.iddd2d1()1 D.iddd2d1()1 4、_能在较宽的温度范围内都保持低的摩擦系数。A.非极性油 B.含极压添加剂的油 C.含油性添加剂的油 D.含油性及极压添加剂混合使用的油 5、下图表示材料对磨损的影响，配对材料钢-钢时为_；巴氏合金-钢为_；黄铜-钢时为_；锡青铜-钢时为_。24/7

22、0 6、蜗杆传动的传动比 i 为_；V 带传动 i 为_；摩擦轮传动 i 为_；链传动平均 i 为_。A.innddzz122121 B.inndd12211()C.innzz1221 D.inndd21211()7、国际标准化组织的代号是_。A.JIS B.ISO C.ISAD.DIN 8、若过盈联接的材料、配合直径的过盈量和长度、内外半径比等条件都不变，仅使配合直径 d 增大到两倍时（设零件强度已够），则所能传递的转矩T_。A.不变 B.变为 2T C.变为 4T D.变为 8T 9、若过盈联接的材料、配合直径的过盈量和长度、内外半径比等条件都不变，仅使配合直径 d 增大到两倍时（设零件强

23、度已够），则所能传递的轴向力F_。A.不变 B.变为 2F C.变为 4F D.变为 8F 10、若过盈联接的材料、配合长度、内外半径比等条件都不变，仅使配合直径d和过盈量都增大到两倍时（设零件强度已够），则所能传递的轴向力F_。A.不变 B.变为 2F C.变为 4F D.变为 8F 二、分析题：简要回答以下问题 1、常用螺纹的主要类型有哪些？其主要用途是什么？2、为什么大多数螺纹联接都要拧紧？扳动螺母拧紧联接时，拧紧力矩要克服哪些地方的摩擦阻力矩？这时螺栓和被联接件各受到什么力？何谓螺纹力矩？它受哪些因素的影响？25/70 三、结构题：指出下列零件的不合理结构之处，并进行改正。四、计算题：

24、计算下列各题 1、某零件的工作应力变化如图所示，求最大应力max,，最小应力min，平均应力m，应力幅a，循环特性 r。2、如图所示，滑块由螺旋机构带动在导轨上移动，螺纹a 为 M121，螺纹 b 为M100.75。1）若 a 和 b 均为右旋，手柄按图示方向转一圈时，滑块移动距离为多少？26/70 方向如何？2）若 a 为左旋，b 为右旋，手柄按图示方向转一圈时，滑块移动距离为多少？方向如何？五、大型题：计算下列各题 1、已 知 材 料1260MPa，0 360MPa，K 25.，a50MPa，m40MPa，r 常数，用图解法及计算法求安全系数S。注：简化疲劳极限线图采用折线图法。2、图中所

25、示的刚性凸缘联轴器及圆柱齿轮，分别用键与减速器的低速轴相联接。试选择两处键的类型及尺寸，并校核其联接强度。已知轴的材料为45 钢，传递的转矩 T1000 Nm，齿轮用锻钢制成，联轴器用灰铸铁制成，工作时有轻微冲击。附表 1 平键、键槽剖面尺寸（mm）轴径 d 键宽 b 键高 h 键的长度系列 6575 7585 8595 20 22 25 12 14 14 80，90，100，110，125，140，附表 2 键联接的许用应力（MPa）工作方式 较弱零件材料 p或 p 静载荷 轻微冲击 冲击载荷 27/70 静联接 锻钢、铸钢 125150 100120 6090 铸铁 7080 5060 3

26、045 动联接 铸钢、锻钢 50 40 30 机械设计试卷（八）一、选择题：1、润滑油的_时，粘度随温度变化最小。(VI粘度指数。)A.VI3885 B.VI35 C.VI110 D.VI85110 2、中心距一定的带传动，对于小带轮上包角的大小，_的影响最大。A.小带轮的直径 B.大带轮的直径 C.两带轮直径之和 D.两带轮直径之差 3、_只能在工作温度不高时，具有较好的减摩性。A.非极性油 B.含油性添加剂的油 C.含极压添加剂的油 D.含油性及极压添加剂混合使用的油 4、下图表示材料对磨损的影响，配对材料钢-钢时为_；巴氏合金-钢为_；黄铜-钢时为_；锡青铜-钢时为_。28/70 5、有

27、一机械零件要求硬度很高（60HRC），但对强度、韧性没有什么要求，这种情况下应选用_。A.45 钢调质 B.T10 淬火 C.20CrMnTi 淬火 D.20Cr 渗碳淬火 6、下列传动的传动比表达式为：V 带传动 i=_，链传动平均i=_，同步带传动 i=_，摩擦轮传动 i=_。A.izzDD2121 B.izzDD2121 C.iDD211()D.iDD211()7、下列零件中，具有变刚度工作特性的是_。A.圆柱螺旋压缩弹簧 B.圆柱螺旋扭转弹簧 C.菱形齿蛇形弹簧联轴器 D.弹性套柱销联轴器 8、设计过盈联接时，若仅将轮毂外径减小，其他条件不变，则所需过盈量_。A.增大 B.不变 C.减

28、小 D.铸铁轮毂增加，钢轮毂减小。9、带传动的主动轮直径 dd1180mm、转速 n1=900r/min，从动轮要求的转速 n2=252r/min，若滑动率2%，则从动轮直径应取_mm。A.630 B.635 C.640 D.645 10、同一 V 带（三角带）传动用在减速时（小带轮为主动轮）和用在增速时（大带轮为主动轮）相比较，若主动轮转速不变，则传动所能传递的功率_。A.相等 B.减速时较大 C.增速时较大 D.数据不足无法判断 29/70 二、分析题：简要回答以下问题 1、与粗牙螺纹相比，细牙螺纹有什么特点？2、试画出弹性流体动力润滑时的压力分布曲线、油膜形状曲线及说明其特点。3、联接螺

29、纹是具有自锁性的螺纹，为什么还需防松？防松的根本问题是什么？按防松原理不同，防松的方法可分为几类？三、结构题：1、指出图示零件结构的热处理工艺性不良之处，并画出修改结构。2、请在下图中画出弹簧垫圈（右旋螺母）。四、计算题：计算下列各题 1、一旋转轴直径d 80mm，受径向力F 2kN，跨距L 2m。F 力作用在二支点中间，试计算 a 点的最大最小弯曲应力max、min、应力幅a、平均应力m和循环特性系数 r，并画出其变应力图。30/70 2、一慢速推杆的传动系统如图所示，若电动机转速 n0=1450r/min，考虑自锁性，螺杆采用单线梯形螺纹，螺距 P=4mm，求当推杆速度 v6mm/s 时，

30、减速器的减速比应为多少？五、大型题：计算下列各题 1、图示转轴上直齿圆柱齿轮及锥齿轮两处分别采用平键联接和半圆键联接。已知传递功率 P=5.5kW，转速 n=200r/min，联接处轴及轮毂尺寸如图所示，工作时有轻微振动，齿轮用锻钢制造并经热处理。试分别确定两处键联接的尺寸，并校核其联接强度。提示：半圆键强度计算公式为：Tbld12 及Tldk12p 31/70 式中：T轴传递的转矩，Nmm；k半圆键与轮毂接触高度；d轴径，mm；p许用挤压应力，对减速箱中的键经热处理后工作于中等使用情 况时，p=（130180）MPa；b半圆键的宽度，mm；L半圆键的长度,mm；许用切应力，取=90MPa。附

31、：取平键 bh=1610，其长度系列(mm)56，63，70，80；取半圆键 1013，其名义长度 L=31.4mm，k=3mm。2、某零件受稳定交变弯曲应力作用，最大工作应力max 180MPa，最小工作应力min 150MPa，屈服极限S240MPa，对称循环疲劳极限1180MPa，脉动循环疲劳极限0 240MPa，略去危险截面处应力集中系数等综合影响系数()KD的影响，试求：（1）等效系数值（2）安全系数 S 值 机械设计试卷（九）32/70 一、是非题：正确的在（）中写“”，错误的在（）中写“”1、锥齿轮的标准模数在整个齿宽上都相同。()2、标准蜗杆传动的中心距amzz212()。()

32、3、与带传动相比，链传动对轴的压轴力比较小。()4、按疲劳强度校核轴的安全系数，必须考虑应力集中；按静强度校核轴的安全系数不必考虑应力集中。()5、轴的设计的主要问题为强度，刚度和振动稳定性。此外还应考虑轴的结构设计问题。()6、安全离合器的作用是当工作转速超过机器允许的转速时，联接件将发生打滑，从而保护机器中重要零件不致损坏。()7、制造蜗轮的材料，其主要要求是具有足够的强度和表面硬度，以提高其寿命。()8、环面蜗杆传动比圆柱蜗杆传动制造容易，是环面蜗杆被采用的原因。()9、不计摩擦力时，蜗轮的圆周力为FTdt2112。()10、对于各种材料（ZCuSn10P1、ZCuAl10Fe3、HT3

33、00）制成的闭式蜗轮，都是按接触疲劳强度和弯曲疲劳强度两个公式进行计算。()二、选择题：1、一对人字齿轮传动，大齿轮轴系采用_，小齿轮轴系采用_。A.两端游动安装方式 B.两端固定安装方式 C.一端固定、一端游动 D.两端均双向固定 2、蜗杆传动热平衡计算的目的是为了控制温升，防止_。A.蜗杆力学性能下降 B.润滑油变性和胶合 C.传动效率下降 D.蜗轮材料退火 3、在蜗杆传动设计中，蜗杆头数 z1取多一些，则_。A.有利于蜗杆加工 B.有利于提高蜗杆的刚度 C.有利于提高传动效率 D.有利于提高传动的承载能力 4、滚动轴承一般由内圈、外圈、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

34、某一部分或某几部分，但是其中_是不可缺少的。A.内圈 B.外圈 C.滚动体 D.保持架 5、一般情况下，为了联接电动机轴和减速器轴，如果要求有弹性而且尺寸较小，下列联轴器中最适宜采用_。A.凸缘联轴器 B.夹壳式联轴器 C.轮胎联轴器 D.弹性柱销联轴器 三、填空题：1、进行轴的结构设计应考虑的主要问题有（要求四项）_ _、_、_ 33/70 _、_ _。2、轴上零件在轴上的轴向固定方法有（举出四种）：_ _。3、提高轴的强度的措施有（举出三种）：（1）_；（2）_；（3）_。4、按许用切（扭剪）应力计算轴直径的公式为dCPn3，其中 C 根据以下因素决定：（1）_；（2）_。5、根据一般弹簧

35、受力情况分析，弹簧丝所受的应力是_，其破坏形式是_。四、分析题：简要回答以下问题 影响粘着磨损的主要因素是什么？（举出 3 个）五、结构题：1、图示为一圆螺母用的止动垫圈，请指出图中的错误之处。2、请画出齿圈式蜗轮的结构图（剖面图）。3、画出一对背对背成组安装角接触球轴承的预紧装配图。34/70 六、计算题：计算下列各题 如图所示手动提升装置，采用两级直齿圆柱齿轮传动，两级齿轮传动的中心距 a、模数 m 均相等，且 z1z3，z2z4。匀速提升重物 W3500N，卷筒直径 D350mm，手柄长度 L200mm，作用在手柄上的圆周力 Ft200N，传动总效率0.80，求：1）此装置的总传动比 i

36、；2）各级齿轮的传动比 i1、i2。七、大型题：计算下列各题 35/70 下图为一带式输送机，由电动机 1，经三角带（V 带）传动 2，单级直齿圆柱齿轮减速器 3 驱动。已知电动机转速n1720r/min，卷筒 7 所需功率P711kW，带传动传动比i23，齿轮传动的传动比i34 2.，齿轮齿数z122，模数m 5mm，制造精度为 8 级,效率3097.，带传动效率2094.，滚动轴承效率4099.，滑动轴承效率6096.，刚性联轴器效率5098.，试确定：1）所需电动机功率；2）各轴转矩 T 及转速 n；3）齿轮作用力的大小和方向（用分力表示）。机械设计试卷（十）一、是非题：正确的在（）中写

37、“”，错误的在（）中写“”1、直齿锥齿轮强度计算是以平均分度圆柱齿轮为计算依据的。()2、蜗杆传动正确啮合的条件之一是蜗杆和蜗轮的螺旋角大小相等、方向相同。()3、蜗杆传动中，进行齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度计算是以蜗轮为主；而进行刚度计算是以蜗杆轴为主。()4、推荐链轮最大齿数 zmax120。此限制是为了保证链速的均匀性。()5、实心轴与空心轴强度相同时，空心轴的重量比实心轴轻，困此机械设计中广泛使用了空心轴。()6、按许用切（扭剪）应力计算方法计算轴的直径不适用于心轴。()7、带传动的打滑沿大、小两带轮同时发生。()二、选择题：1、某轴系当要求具有高的支承刚度时，宜采用_预紧方法。

38、A.角接触球轴承反安装，内圈间加垫片 36/70 B.一对角接触轴承内圈间和外圈间分别装入长度不等的套筒 C.角接触球轴承正安装，外圈间加垫片 D.弹簧预紧 2、设计时为了提高蜗杆的刚度，首先应_。A.增大蜗杆直径系数 q（或分度圆直径 d1)B.采用高强度合金钢制造蜗杆 C.提高蜗杆硬度和降低表面粗糙度 D.增加蜗杆头数 3、蜗杆传动在单位时间内的发热量，是通过_来进行计算的。A.传递的功率 P1与传动效率 B.蜗杆的转速 n1与传动效率 C.传动比 i 和传动效率 D.润滑油的粘度和滑动速度 vs 4、在转速高、轴向载荷不大的情况下,_可以代替推力轴承承受轴向载荷。A.角接触球轴承 B.圆

39、柱滚子轴承 C.调心球轴承 D.圆锥滚子轴承 5、选择或计算联轴器所需传递的扭矩时，通常采用计算扭矩 Tca=KAT(KA工作情况系数，T名义扭矩），其中 KA是考虑到_。A.旋转时产生离心载荷 B.两轴对中不好，产生附加载荷 C.机器不稳定运转时的动载和过载 D.制造误差和材料性能有偏差 三、填空题：1、普通圆柱蜗杆传动的标准模数 m 和标准压力角在_面上，在该平面内，蜗杆传动相当于_啮合传动。2、改进结构，减小应力集中，以提高轴的疲劳强度的措施有（举出三种）：（1）_；（2）_；（3）_。3、零件在轴上的周向固定方法有（举出四种）：_、_、_、_。4、工 作 转 速 _称 为 刚 性 轴，

40、_称为挠性轴。四、分析题：简要回答以下问题 1、根据摩擦面间润滑状态，滑动摩擦分为哪几种？相应地有哪几种润滑？2、试说明油的动力粘度单位为 1Pas(帕秒）的定义。五、结构题：1、蜗轮结构有哪几种形式？2、蜗杆传动在什么条件下将蜗杆放在蜗轮下面并浸于油内？在什么条件下放在蜗轮上面？为什么？37/70 3、画出一对面对面成组安装圆锥滚子轴承（或角接触球轴承）的预紧装配图。六、计算题：计算下列各题 设计如图所示齿轮减速传动时，已知输入轴转速 n1=200r/min，轮 1、2 的传动比 i1=2，轮 2、3 的传动比 i2=2.5，每天工作 8h，每年工作 260 天，预期寿命 8年。求各齿轮的接

41、触应力及弯曲应力的循环次数 N。七、大型题：计算下列各题 1、有一剪销式安全离合器，传递扭矩 T=480Nm，轴直径 D=50mm，要求过载 20时起安全作用。销钉剪切强度B400MPa，s=250MPa。1）画出此安全离合器结构图；38/70 2）求销钉直径。2、下图为一带式输送机，由电动机 1，经三角带（V 带）传动 2，单级直齿圆柱齿轮减速器 3 驱动。已知电动机转速n1720r/min，卷筒 7 所需功率P711kW，带传动传动比i23，齿轮传动的传动比i34 2.，齿轮齿数z122，模数m 5mm，制造精度为 8 级,效率3097.，带传动效率2094.，滚动轴承效率4099.，滑动

42、轴承效率6096.，刚性联轴器效率5098.，试确定：1）所需电动机功率；2）各轴转矩 T 及转速 n；3）齿轮作用力的大小和方向（用分力表示）。39/70 机械设计试卷（一）答案 一、选择题：1、C .2、D 3、D 4、A，C 5、B mm2736.060400101147tll 6、C 7、D 8、B 9、A 10、B 11、B 二、结构题：1、1.键装不进 2.键与键槽应在顶面有间隙，不能在两侧有间隙3.右图缺剖面线 2、1、将两级齿轮非对称布置改为对称布置。2）参数选择：减小齿宽系数db d/1 结构措施：采用鼓形齿。三、计算题：计算下列各题 1、可靠度RNNtf11740825%.

43、失效概率PR110825175%t.2、1）小带轮包角 118057 3180400150100057 3165675ddad2d1.2）不考虑弹性滑动时大带轮转速 40/70 nndd211460150400548d1d2r/min 3）滑动率=0.015 时，大带轮的实际转速 nndd21154810015539d1d2r/min()(.)3、由图可看出减速器的减速比就是电动机转速 n0和螺杆转速 n 的比值。已知 P=4mm，v=6mm/s。1）螺杆的转速 n 解法 1：螺杆每转一转，推杆轴向移动一个导程 1P，螺杆每分钟转 n 转，推杆移动的速度vnP 601，所以 螺杆转速：nvP6

44、016061490r/min 解法 2：现螺纹头数为 1，由图可得：120Pdvv v6mm/s，P=4mm，vd n02，将 P、v、v0值代入上式得：n 6061490r/min 2）减速比 i inn01450901611.r/min 四、大型题：计算下列各题 1、螺栓工作拉力Fp Dz2243160327540 N/()/残余预紧力 FF15.螺栓总拉力FFFFFF0152525754018850 N.螺栓小径ddF101 241315014()(.)/()/或c.4mm 2、许用拉应力 SSMPaS6404160 设每个螺栓所需预紧力为 F，则zFmK FfR，故 41/70 FzF

45、mKFFRf20221223.由强度条件，知 Fd1224131383516041318502 N.故FRN231850212334 7.3、1.计算应力幅和平均应力：aMPa()/()/.maxmin2155302625 mMPa()/()/.maxmin2155302925 2.计算疲劳安全系数S：SKS 125016508095625039251545am.其中：2225038538503100.3.计算静强度安全系数:在未判断工作点在极限应力图上的区域情况下,为安全起见,还应计算静强度安全系数S:SSSam280625925181.机械设计试卷（二）答案 一、选择题：把正确的选项代号填

46、入（）中 1、B.C.D.2、A 3、C 4、C 5、A 6、B 注：因ll t 所以 lltmaxmax.025114105539877mm 7、C 8、D 9、C 10、C 二、结构题：1、42/70 2、特点：配合面不易擦伤，能传递更大的载荷，拆装方便，尤其适用于大型被联接件，但对配合角的要求较高。（图略）。三、计算题：计算下列各题 1、1）小带轮包角 11805731804001501000573165675ddad2d1.2）不考虑弹性滑动时大带轮转速 nndd211460150400548d1d2r/min 3）滑动率=0.015 时，大带轮的实际转速 nndd2115481001

47、5539d1d2r/min()(.)2、螺纹 a 的导程为 Sa，螺纹 b 的导程为 Sb，Sa 1mm，Sb 075.mm。1）螺纹 a 与螺纹 b 均为右旋，手柄转一圈时：滑块移动的距离为SSab1075025.mm 滑块移动的方向：向右移动。2）螺纹 a 为左旋，b 为右旋，手柄转一圈时：滑块移动的距离为SSab1075175.mm 滑块移动的方向：向左移动。43/70 3、1.p 5MPa时，p 5106Pa().02 2 105 100 1186111 eeep 2.p 50MPa时，p 5107Pa().02 2 105 10118730 eeep 3.p 500MPa，p 510

48、8Pa().02 2 105 101188598741 eeep 分析：因0ep，p 与为指数关系，因此p 值大时，增加显著。1）在 p5MPa 时，则可忽略压力对粘度的影响，通常低副（如大多数滑动轴承 p12）或蜗杆与轴采用不同材料时，可以将蜗杆与轴分开制造。3、六、计算题：计算下列各题 FFFtraN()/tan.22122054263 122 01 2322 02293 arctan(/).FFar 267 58 3767 97707.52/70 izz2122472/tan.七、大型题：计算下列各题 1、PP21，2 轴承为危险轴承。LnCPLh2h166701667012805770

49、0612023057 h210 3()()/轴承 2 不满足要求。LnCPLh1h1667016670128057700400095157 h110 3()()/轴承 1 满足要求。2、1）n nIIIII转向见图。2）右旋。3）3 轮右旋，4 轮左旋。4）mdq180108mm arctanarctan.(5)()()zqaddm qz11057142 381212122 1281080360()mm 5）见图。53/70 机械设计试卷（六）答案 一、是非题：正确的在（）中写“”，错误的在（）中写“”1、F 2、F 3、T 4、T 二、选择题：把正确的选项代号填入（）中 1、C 2、C 3、

50、A 4、C 三、填空题：把答案写在题中的空格里 1、降低，升高 2、左，左，右 四、分析题：简要回答以下问题 离合器的作用是联接两轴使之一同回转并传递转矩，同时不必采用拆卸方法就能使两轴分离或接合。安全离合器是在传递的转矩超过规定值时离合器能自动分离，从而可防止机器中重要零件的损坏。五、结构题：)1、1）缺挡油环；2）套杯左端凸肩内径太小，拆卸外圈困难；3）轴颈太大，内圈无法从右侧装入；4）两外圈间缺套筒，右轴承外圈无轴向固定；5）轴径太大；6）弹性挡圈无法调整轴承间隙（改为圆螺母调整）；7）缺调整垫片；8）缺轴上配合零件的定位轴肩；9）间隙太大；10）精加工面过长，应加工成阶梯轴；54/70