机械设计基础期末考试试题AB试卷带答案2套（高职）.pdf

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1、机械设计基础期末考试试题一一、选 择 题（本题共27分，每小题3分，将正确答案的序号填在括号内）1、在螺纹联接中最常用的螺纹牙型是（A）锯齿形螺纹（C）三角形螺纹2、代号为3310的单列圆锥滚子轴承的内径为)。(B)(D)(矩形螺纹梯形螺纹(A)10mm(D)310mm(B)100mm(E)155mm(C)50mm3、在普通三角胶带传动中，从动轮的圆周速度低于主动轮的圆周速度V ,其降低量常用滑 差 率（或称滑动率）（=9）表示，值随所传递的载荷的增加而（）。（A）减小（B）增大（C）不变4、有一对传递动力的渐开线闭式直齿圆柱齿轮传动，现设计主、从动轮均为软齿面钢制齿轮，精度等级取为7级。如欲

2、在中心距和传动比不变的条件下提高其接触强度，在下列各措施中，最有效的是（）。（A）增大模数（相应减少齿数）（B）提高主、从动轮的齿面硬度（C）提高加工精度的等级（D）增大齿根圆角半径5、在下列参数中，影响渐开线圆柱齿轮齿形系数的参数为（）。（A）齿数（B）模数（C）齿宽系数6、普通螺栓联接所受的预紧力为F；在受工作载荷（工作拉力）F时，剩余预紧力（残余预紧力）为F ,则螺栓受的总拉力F。为（A）Fo=F+F （B）F0=F+F（C）Fo=F+F （D）F0=F+F-+F7、若计算表明,材料为45钢经调质处理的轴处于危险的共振区，应当采取的措施为（）。（A）采用其他钢材（B）采取表面硬化处理（C

3、）改变表面粗糙度（D）改变轴的直径8、在外载荷不变的条件下，两工作表面间为完全流体动力润滑（流体动压润滑），其间的最小油膜厚度随相对滑动速度的增加而（）。（A）变薄（B）增厚（C）不变9、有一斜齿轮轴的力学模型图如下图所示，按作用在斜齿轮上的轴向力F做作的弯矩图的形 状 为（）。二、简要回答下列各问1、写出两种蜗轮齿圈名称的要扣一半的(B)01 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1(F),不受1 1施 wlllllHlllillHI -题（本大题共22分）的常用材料牌号（只写出分）。（4 分）2、试列出校核非液体摩擦（或称混合摩擦润滑）径向滑动轴承工作能力的计算式。设载荷平稳

4、,d轴承直径（mm）,B轴承宽度（mm）,一径向载荷（N）,n一轴的转速（r/min）。（6 分）3、机械零件在变应力条件下工作时，应力状况用循环特性r 表 示（r 定义为仁 堂 丝）。最大应大在外载荷不变的情况下，试判断下列各题的r 值（r 可写为r=+l,r=-l,r=0,0 r l,-lr0 等）。（8 分）（A）只受弯矩的转动心轴，外径处的弯曲应力，r 为。（B）受轴向力时，推力滚动轴承紧圈滚道上一点的接触应力，r 为。（C）普通带传动（见下图）在传递动力的运转过程中，主动轮等速转动，带外表面a 点处的总应力，r 为（D）如下图所示，直齿圆锥齿轮传动，齿 轮 1 为主动轮，单向转动，动

5、力由齿轮3 输出。在传力过程中，齿轮2 工作齿面上的接触应力，r 为 介3,口*X -=-II4、在联轴器中，有固定式刚性联轴器，可 移 式（又称补偿式）刚性联轴器，弹 性（又称弹性可移式）联轴器之分，试判断下列各联轴器（见下图）属于上三类中哪一类？（4 分）三、（本题分）如 下 图示，两个10所同型号的单列圆锥滚子轴承支承的轴，轴 的 转 速 为 n=1430r/m in,根据外载荷情况，已算出轴承 1、2 的径向支反力为R，=5000N,R:=4000N1,轴上两零件所受的轴向力如图示。试计算轴承 1、2 的当量动载荷艮、P 注：已从手册上查出该轴承的X=0.4,Y=2.1,e=0.29,

6、C=64800N,C0=61200No轴承内部轴向力的计算式为：S=刍（有 的 教 材 用 S=,式 中 R 即F 这是因目前各教材所用的符号不同）。载荷系数fp和温度系数%均 取 为 1。十用,产四、（本 题 13分）二级渐开线圆柱齿轮减速器由电动机经联轴器驱动，如下图所示。己知：电动机输出功率P=3kW,转速 n=970r/min；高速级为标准斜齿轮传动,mn=2mm,z【=25,Zz=53,0i=155O19；低速级为标准斜齿轮传动，mn=3mm,z3=20,z4=4 5,中 心 距 a=100mm（计算时不考虑摩擦损 失）。试求：使 H 轴上的轴承受的轴向力较小，齿 轮 3、4 的齿的

7、螺旋线方向齿 轮 3 的 分 度 圆 螺 旋 角 值。（3）作用在齿轮3 上各分力的方向（在图上表示出来）。并计算各分力（圆周力、径向力,轴向力）的值。五、（本题12分）一蜗杆传动的手动起重装置如下图所示。已知：起 重 量 Q=5000N,卷筒的计算直径D=180mm,作用于手柄上的圆周力F=100N。起重时手柄顺时针转动如下图，转速n=20r/min,手柄臂长L=200mm,蜗杆为阿基米德蜗杆，蜗杆头数乙=1,模 数 m=5m m,蜗杆直径系数（又称蜗杆特性系数）q=1 0,总 传 动 效 率=0.4.试求：（1）蜗杆和蜗轮的螺旋线方向；（2）应有的蜗轮齿数Z2；（3）蜗杆传动的中心距a。六

8、、（本题12分）指出下图锥齿轮减速器中锥齿轮轴系结构的错误。错误处依次以，标出，要说明错误造成的原因。图中所示锥齿轮为主动轮，动力由与之联接的联轴器输入，从动锥齿轮和箱体的其余部分没有画出。锥齿轮传动用箱体内的油润滑（滚动轴承用脂润滑）。七、（本题4分）标准渐开线直齿圆柱齿轮传动如下图所示，校核轴H上的键联接的强度。已知：动力由I轴输入，III轴输出，输 入 功 率P=2.5kW,n1=1450r/min；,齿 轮2的 模 数m=3mm,z1=40,z2=60,Z3=4 0,宽 度B=50mm,齿轮、轴与键的材料均为45钢，与齿轮配合处轴颈du=40mm；所用圆头平键的键长为45m m,键宽b

9、=12mm,键高h=8mm。设取键联接的许用挤压应力为125MPa,键的许用切应力为12OMPa期末考试试题一答案一、1、C 2、C 3、B 4、B 5、A 6、B 7、D 8、B 9、E二、1、铸造锡青铜ZCuSnlOPl；铸造铝铁青铜ZCuAllOFe302、P=W PPv嚎晨日V 二-60X100v3、(A)-1(B)0(C)0yS1A,=S2+Fa=1552N浅落。3丘=。29Px=fp(XRi+YAi)=1X(0.4X5000+2.1X1552)=5259N轴承 2：A2=S2=952N皿=0.2 3 8 e=0.2 9R2 4000P2=f p -R2=4 0 0 0 N四、齿轮3

10、 应为左旋；齿轮4应为右旋。(z3 +z4)2 COS P 3 4p=a r c c o s2LL_=a r c c o si L _ 2 =a r c c o s 0,9 7 5 1 2.8 3 8 5 6 8 1 2 5 0 1 9-(3)n3=n2=n1-=970 x 7=457.55r/minTS=95.5X 105P/n3=95.5x 105z=62616N.mm心=舞=意、6 L 5 4 m m%=,=鬻冬2。3 5 NFa 3=Ft 3-t a n p =2 0 3 5 x t a n lZ O l k 4 6 3.8 N,t a n.2 0 0Fr3=Ft 3 t a n 2

11、0/c o s p =2 0 3 5 20咕伊吐*7 5 9 7 N五、蜗杆和蜗轮的螺旋线方向均为右旋。4=F 1=1 0 0 x2 0 0 =2 x 1 04N-m mT2=Q -7 =5 0 0 0 x 9 0 =4 5 X 1 04N-m m2TzTir,I，=2=5 6.2 5 应取Z 2=5 7 Ai =5 7-5 6 2 5=1.3%4 5 x l 04 取=5 7 满足要求(3)a=(q+z2)=7 X(10+57)=167.5mm2 2六、平键与透盖干涉了，应左移：轴伸出端盖应有台阶，用于输入联轴器轴向定位；透盖与轴间应有间隙，应有毡圈密封；透盖与套杯间，套杯与箱体间应有调整垫

12、片；箱体端面非接合面应低一些，不加工，圆角过渡；箱体孔的中间一段直径加大些，减少精加工面；套杯内孔中间一段直径加大些，减少精加工面；右轴承右边应有甩油环，不使润滑油进入轴承；右轴承右边轴径应小于轴承内径，以使轴承能装到轴上，为此，齿轮应与轴作成两体，轴成台阶轴，用平键联接；轴承滚子中心应有中心线。另外，此图两轴承为正装（面对面），齿轮悬臂较长，若改为反装（背对背），将使齿轮悬臂长减小。七、n=95.5 X l()5p/n产95.5X 10s x 2.5/1450=16465.5N/mm.60T2=Tj i=16465.5 x =24698N/hiniL-T28233P学,*(Lb)2 0 x

13、4 x(4 5 03.1185Nmm2 125M%82331.0395NT-逝 b.Q _ 切 -20 x 12 x 33-mm20.3 时，F=(0.4R+2A)o3、今有一对蜗杆蜗轮传动（见下图），已 知、的方向，要求确定 F,、F.,、F。,的方向以及蜗杆的旋向（用箭头表示各力方向和画出蜗杆旋向）。（本题7 分）4、指出下面轴系结构（下图）的主要错误,并提出改正意见，蜗杆及轴承皆为油润滑。（本题8 分）5、如下图所示的二级斜齿圆柱齿轮减速器中，已知：高速级齿轮=21,=52,=3mm,=12：；低速级齿轮=27,=54,=5mm,输入功率=10kW,=1450r/min齿轮啮合效率=0.

14、98,滚动轴承效率=0.99。试求：低速级小齿轮的齿旋向，以使中间轴上的轴承所受的轴向力较小。低速级斜齿轮分度圆旋角为多少度时，中间轴上的轴承所受的轴向力完全抵消（只列出计算公式）。（3）各轴转向。齿轮啮合点作用力的方向和大小（各用三个分力表示）。（本题10分）期末考试试题二一、1、CC,D6、C10、A二、2、B7、1、FC 2=K FFC3、A8、A,2、3、4、5、6、7、8、9、三角形螺纹梯形、锯齿形、矩形答案4、A,BA考虑扭转切应力循环特性与弯曲应力循环特性不一致而在合成时引入的折合系数节 距P中间高速打滑轻整链链节数标准值 齿条齿轮5、9、B10、心、疲劳60mm 圆柱滚子/PO

15、（普通级）传动 转1、雷 诺 方 程 =h hc）建立液体动压润滑的必要条件是：相对滑动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙；被油膜分开的两表面必须有足够的相对滑动速度，其运动方向必须使润滑油由大口流进，从小口流出；润滑油必须有一定的粘度，且供油要充分。雷诺方程是用来计算动摇油膜的承载能力的。2、不能。因为改为双头后蜗杆的导程角变了（Y=a rc ta n ）,而蜗轮齿的螺旋械不变,这样蜗杆与蜗轮轴线交错角不是90。了，无法安装到原减速器箱体内。3、对于不转、摆动或转速极低的轴承，其滚动体接触面上产生过大永久变形时的外载荷。四、1、nxzsMxP _ RX25MXP4Z=8181NQ=F+Q；=F

16、+1.5 F =2 04 5 3 N%=矍 al=240MPan i.3N nxN4 S2-F2A1=1000N =0.25 S2A2=S1+FO=2000N =1 0.30 N U U UP2=fP(0.4R2+2A2)=1.2x(0.4 x 2000+2 x 2000)=5760N3、4、嵌入式透盖和嵌入式闷盖在箱体嵌入槽中外径应有间隙;轴心线上、下两部分箱体的剖面线方向应不同；透盖及其压板与轴之间应有间隙；右端左轴承外圈左端面出应加孔用弹性挡圈对轴承作轴向定位右端两轴承外圈端面之间不应有垫圈；右端两轴承内圈端面之间应有垫圈；右端右轴承外圈右端面与闷盖之间应有调整垫圈；轴右端应有双圆螺母。

17、5、低速级小齿轮应为左旋;(2)T,=95.5 x lO/n,FQ=I Ft lQ _ 2X95.5X，C|SPCOS 邑d z/z m m z gF2=Ft2 tanB1=2X95.5XiO5PsinBim z1nlT?=9.55 x=9.55 x lOsp92ngi2/n工=9.55 x 105Pn1n?z2/(z1n1)p _ 73 _ 2X95.5X10SPHIWZ2 COS%t?一-mn 2z3z1n1Fo,=Ft3 tanB2=2X95.5X1C)5pT|iWz】sin%mn2 2321 nlgpSinPi _ 川 通2 sin/mnl mn2 z3B,=a r c s inm n；w 3 s,g l*-m M ih%Z2(3)、(4)见下图