机械设计期末考试题2.pdf

《机械设计期末考试题2.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械设计期末考试题2.pdf（27页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、机械设计试题一、选择填空题1 .在循环变应力作用下，下 面 应 力 中 影 响 疲 劳 强 度 的 主 要 因 素 是 0A.最大八力Om a x B.最小应力m in C.平均应力0m D.应力幅与2.蜗杆蜗轮传动中，其传动比i 的计算错误的是oA.i =r i|/n2 B.i=Z2/Z C.i=d2/d,3.一对渐开线圆柱齿轮传动，其大小齿轮的分度圆直径不同，小齿轮，齿面硬度较高，则大小齿轮的齿面接触应力/与 12关系为。A.接 触 应 力 心B.接触应力卬=.C.接触应力4.在圆锥齿轮和圆柱齿轮的二级传动机构中，通 常 将 圆 锥 齿 轮 安 排 在 oA.高 速 级 B.低速级 C.都

2、可以5.在转速一定的情况下，要减轻链传动的不均匀性和动载荷，应 0A.增大链节距和链轮齿数 B 增大链节距，减小链轮齿数C.减小链节距和链轮齿数 D,减小链节距，增大链轮齿数6 .齿轮的疲劳点蚀通常首先出现在 o7 .为提高轴的刚度，应采取 的措施。A.合金钢代替碳素钢B.用球墨铸铁代替碳素钢C.提高轴表面质量 D.增大轴径8.蜗杆传动的材料配对为钢制蜗杆和青铜蜗轮，则在动力传动中应该由的强度来决定蜗杆传动的承载能力。A.蜗杆 B.蜗轮 C.蜗杆和蜗轮 D.蜗杆或蜗轮9 .一组同型号的轴承在同样条件下运转，其可靠度为时能够达到或超过的寿命称为滚动轴承的基本额定寿命。1 0.普通平键工作中，其工

3、作面是，其主要的失效形式是和，1 1 .中等转速载荷平稳的滚动轴承正常失效形式为 0A.磨损 B.胶 合 C.疲劳点蚀D.永久变形1 2.同一 V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，则传动所传递的功率较大的是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ o1 3.带传动在工作过程中，带内所受的应力有松边应力、曦边应力、和，带的最大应力发生在 O1 4.在轴的计算中，轴径的初步估算是按照 确定的。A.抗弯强度 B.抗扭强度 C.轴段的长度 D.轴段上零件的孔径1 5.下列四种型号的滚动轴承，只能承受径向载荷的是。A.6 2 0 8 B.N 2

4、0 8 C.3 0 2 0 8 D.5 1 2 0 8二、分析简述题（共 2 8 分）1.设计一对闭式软齿面直齿轮传动，如果其它参数都一样，齿数与模数有两种方案：（a）m=4 m m,Zi=2 0,Z 2=6 0；（b）m=2 m m,z（=4 0,z2=1 2 0 o 试问：1）两种方案的接触强度是否相同？弯曲强度是否相同？2）若两种方案的弯曲强度都能满足，则哪种方案比较好？为什么？（8分）4.带传动的主要失效形式有那些？带传动工作时为什么会出现弹性滑动的现象？弹性滑动会引起什么样的后果？弹性滑动可否避免？（8 分）三.一轴用同一型号一对角接触球轴承支承。已知F r l =2 0 0 0 N

5、 ,F r 2 =1 0 0 0 N ,该轴所受轴向载荷F A =8 0 0 N （指向轴承1 ）,要求按正装情况：（1 ）画出结构示意图，并在图上标出内部轴向力F s l、F s 2 的方向；（2 ）计算轴承的轴向载荷F a i、F a 2 的大小。（取 F s=0.6 8 F r）（6 分）四.如图所示为圆柱齿轮一蜗杆传动，已知斜齿轮1 的转动方向和斜齿轮2的轮齿旋向，求（1）标出齿轮2 所受轴向力F a 2 的方向，齿轮1 的轮齿旋向；（2）为使蜗杆轴上的齿轮2与蜗杆3所产生的轴向力相互抵消一部分，试确定并标出蜗杆3轮齿的旋向，并标出蜗轮4的旋向和旋转方向；（3）在蜗杆蜗轮啮合处标出蜗杆

6、所受的轴向力F a 3,圆周力F t 3和径向力F r 3的方向。（表示垂直纸面向里，。表示垂直纸面向外）（1 2分）五.有一储气罐，罐 盖 用1 2个M 2 0的普通螺栓（小径4 =1 7.2 9 4 m m,）均布联接。安装时每个螺栓的预紧力=1 8 0 0 0 N,气罐内径分4 0 0 m m,气 压 后I M P a,螺栓采用4 5钢，许用拉 应 力（。）=1 6 0 M p a,螺 栓 的 相 对 刚 度 =0.8,试 求（1）单个螺栓的总拉力F oG +（2）试校核螺栓强度（取计算直径力=力）。（1 2分）六、-深沟球轴承6 2 1 4所受径向载荷F r =3 6 0 0 N,轴向

7、载荷F a =1 3 0 0 N,转 速n =2 9 0 0r/m i n,载荷平稳，其基本额定动载荷。=6 0 8 0 0 N,若预期寿命L 八=8 0 0 0小时，试校核该轴承的寿命。（已知判断系数e =0.2 2,当F a/F r W e时，X =l,Y =0；当F a /F r e时，X=0.5 6,Y=1.9 9）（1 2 分）机械设计试卷一、单项选择题1、普通平键的截面尺寸是根据 按标准选择的。【】A.传递转矩的大小 B.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 o 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

8、的 作为它的公称长度。【】A.内周长 B.节线长 C.外周长4、角接触球轴承和圆锥硬子轴承的轴向承载能力随接触角的增大而。CA,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。1A.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.最细端 B.最大 C.平均7、既传递转矩，又传递弯矩的轴称为 0 1A.心轴 B.转轴 C.传动轴8、联接用的螺纹一般采用 螺纹，而传动用的螺纹一般采用 螺纹。【】A.三角形，梯形 B.梯形，三角形 C.其它，三角形9、非液体摩梯滑动轴承设计中，限制压强p4 p的目的是

9、 o 1A.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。1A.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 与b“2，“与be o 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.齿轮联轴器 B.凸缘联轴器 C.弹性柱销联轴器13、滚动轴承寿命是在一定的可靠度下规定的，一般当可靠度是9 0%时，能达到或超过的寿命 称 为 滚 动

10、 轴 承 的，所受载荷称为滚动轴承的 o 1A.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 o 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02 M pa之间循环变化，则螺栓中的应力变化规律为 o 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二、填空题1 6、齿轮传动的主要失效形式有：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

11、 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ O1 7、闭式蜗杆传动需要进行热平衡计算，其主要原因是：O1 8、带传动中，弹性滑动与打滑的区别是：_ O1 9、滑动轴承常用的材料有：。_2 0、论述链传动的主要特点：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _四、计算题2 5、如图所示，轴上装有一斜齿圆柱齿轮，轴支承在一对正装的7 3 0 6 A C轴承上。齿轮轮齿上受到

12、圆周力Z e=8 1 0 0 N,径向力F*=3 0 5 2 N,轴向力居F2 1 7 0 N,转 速n=3 0 0 r/mi n,载荷系数 产1.2。试计算两个轴承的基本额定寿命（以小时计）。（想一想：若两轴承反装，轴承的基本额定寿命将有何变化?）（有关数据：7 3 0 6/1 C ,轴承 C =2 5 6 0 0 N ,e =0.7。当 心/工 e H寸，X=0.4 1,7=0.8 5；当时，X=1,7 =0 0 内部轴向力 S=0.7 Fr,=3 ）2 6、图示为某起重设备的减速装置。已知各轮齿数Z/=Z 2=2 0,z:i=6 0,z,=2,z.=4 0,轮1转向如图所示，卷筒直径D=

13、1 3 6 mm。试求：（1）此时重物是上升还是下降？（2）设系统效率n=0.6 8,为使重物上升，施加在轮1上 的 驱 动 力 矩 加，问重物的重量是多少？五、改错题2 7、指出下面轴系结构图中的错误并改正。%2 72 8、图中所示为带传动的张紧方案，试指出其不合理之处，并改正。北京机械工业学院机械设计考题与答案一、是非题（有 5 小题，每题1 分，共 5 分。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

14、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（有 5小题，每题2 分，共 1 0 分。在每小题的选项中，只有一项是符合题目要求的，把所选项的字母填在题中的横线上）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A）提高 B）不变 C）降低7 .设计时键的截面尺寸通常是根据从标准中选取。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 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

15、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工_。A）灰铸铁铸造 B）铸钢铸造 C）钢板焊接1 0 .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）H T 20 0 灰铸铁 B）4 0 C r N i 钢 C）4 5 钢三、填空题（有 5小题，20 个空，每空1 分，共 20 分。把答案填在题中横线上）1 1 .对下列各种零件至少举出一种常用材料的牌号，齿 轮 4 5,4 0 C r ,滑动轴承轴瓦Z Q Sn l O T,Z Q A 1 9-4 ,蜗轮轮缘 Z Q Sn l O T,Z Q A 1 9-4

16、 ,螺钉 Q 235,20 ,弹簧6 5 M n,碳素弹簧钢丝，弹簧垫圈 6 5 M n ,滚动轴承套圈 G C r l 5 ,滚荔轴承保持 架 0 8 F,键 4 5 。1 2.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。1 3.轴按承载分为心 轴，转轴 和 传动轴。1 4 .螺纹联接按防松原理可分为摩 擦 防 松，机 械 防 松 和其 它 防 松。1 5 .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。四、问答题（有.5小题，每题4 分，共 20分）1 6 .什么是等强度设计？在设计中如何应用？答

17、：一个机器的各零件或一个零件对于各种失效方式具有同样的承载能力。在设计中的应用有二：一 是使各部分等强度，避免某些部分强度过大，浪费材料；二是故意设置薄弱环节，过载时失效，使其它部分在过载时不致于损坏而得到保护。1 7 .什么是机械零件的失效？答：机械零件由于某种原因不能正常工作，叫失效。1 8 .滑动轴承计算中，计算p,p v,v 各考虑什么问题？答：p 轴承磨损；p v-发热；v 局部磨损。1 9 .齿轮传动中的载荷系数1 1.5 F.试分析预紧力Q,应控制在什么范围内才能满足此联接的要求？解1 .计算单个螺钉的工作拉力F （2 分）油缸盖联接所受的载荷A=p p D 2/4,每个螺钉的工

18、作拉力F=F/6 =p X p D 7 4/6 =2.5p（1 25）2/4/6 =5 1 1 3.27 N2.计算允许的螺钉最大总拉力Q（2 分）螺钉材料性能等级为5.6 级，Ss=300M P a,许用应力 s =Ss/S=300/L 5=200M P a.由强度条件 sc a=1.3Q/（pd 74）W s Q pd2 s /4/l.3=pX 13.8352X 200/4/l.3=23127.83 N3.求预紧力Q“的允许范围（2 分）1）按螺钉强度条件求允许的最大预紧力Q=QP十&/（Cb+Cm）FW 23127.83 N/.Qp 23127.83-0.2F=23127.83-0.2X

19、 5113.27=22105.17 N2）按联接紧密性条件求最小的预紧力，根据联接紧密性要求，QP.21.5F/.Q,=Q-Cm/（Cb+Cm）F=Q.-0.8F21.5F即 QpN 1.5F 十 0.8F=2.3F=11760.52 N由以上计算结果可知，预紧力QP应控制为11760.52 N Qr，S所以轴承1 “压 紧，4=E+$=800+2720=3520（2 分）轴承 2“放松”，A2=$=2720 N（2 分）（2）计算轴承的当量动载荷轴承 1 4/4=3520/2000=1.76 e-0.68,则取%=0.41,K=0.874=（%4+匕 4）=1.2X （0.41X 2000+

20、0.87X 3520）=3882.4轴承 2 4/4=2720/4000=0.6 8 W 0.68,则取2IQ|I Ri图 i图 2第六大题第23 小题答案图N(2分)%=1,上=0P2=fFX2=1.2X 1X 4000=4800 N （2 分）2 4.已知V带传动中，最大传递功率R 8 k W,带的速度片10m/s,若紧边拉力人为松边拉力人的2 倍，此时小带轮上包角0=120。，求（1）有效拉力处（2）紧 边 拉 力 公（3）当量摩擦系数f。解：有效拉力2=1000 厂 1000X 8/10=800 N （2 分）又知:,=2则紧边拉力E=2 K=1600 N （2分）土 =尸2根据欧拉公

21、式得 当量摩擦系数 f=l n（/E）/a=l n 2/（3.14X 120/180）=0.693/2.0933=0.331（2 分）七、结 构 题（有4小题，每题分别为10分,2分，2分，2分，共16分）25.图3中为一对圆锥滚子轴承支承的轴系，齿轮油润滑，轴承脂润滑，轴端装有联轴器。试指出图中的结构错误（在图中错误处写出序号并在下半部改正，按序号简要说明错误的内容）（每指出一处，并正确说明错误内容和改正的，导1分,总分为1 0分）答:错误处见图3 （改正的图未示出键的位置应与齿轮处在同一直线上，而且结构不正确；轴承盖孔径应大于轴径，避免接触；此处不应有键联接；轴长应短于轮毂长度，保证轴套压

22、紧齿轮；轴应有轴环，使齿轮定位；轴承应正装；轴不应与轴承盖相碰，且不需这么长；左右两轴承盖与箱体间应有调整垫片；两轴承内侧应加封油环；箱体加工面与非加工面未分开。机械设计试卷一、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.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硬子轴承的轴向承载能力随接触角的增大而 oA A,增大 B.减少 C

23、.不便5、链传动中，链 条 的 节 数 最 好 为,而链轮齿数为 o 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 o 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、非液体摩榛滑动轴承设计中，限 制 压 强 的 目 的 是 o 【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

24、 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，两轮的分|与外2，b 与0 2 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 o 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 0 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1

25、4、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 o 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二、填空题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，从何增大摩擦损失

26、，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范围内。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，称为带传动的弹性滑动。这是带传动正常工作时固仃的特性。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 ZSnSbllCu6;锡青铜，如 ZCuSnlOPl;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。8二

27、综合题2 1、比较以下几种传动的传动性能，并填入下表中（高、中、低等）。齿 轮 传 动 蜗 杆 传 动 带 传 动 一 豆 砌 一 谏 旋 传动传递功率大小效率高低单级传动比中大中心距小小传动精度高高大高一一高大IlP大中nrrrrlexrrHHIH7d2 2、请标出以下链传动的合理转动万向。2 3、图示为三级减速装置传动方案简图，要 求 总 传 动 比 这 样 布 置 是 否 合 理?为什么？试画出合理的传动方案简图（不采用蜗杆传动）。、：电动机和齿轮轴的减速连接应选用带传动，可缓冲振动与噪音。：为保证准确的传动比，处的二级减速应选用圆柱齿轮，如选用斜齿轮，还可通过齿轮旋向抵消轴向力。2 4

28、、图示传动中，已知小圆锥齿轮的转向，现想托起重物Q,问蜗杆的螺旋线方向如何？并在图上标出蜗轮蜗杆和圆锥齿轮在啮合点各轮所受三个力的方向。2 4四、计算题2 5、如图所示，轴上装有一斜齿圆柱齿轮，轴支承在一对正装的7 3 0 6 A。轴承上。齿轮轮齿上受到圆周力入F 8 1 0 0 N,径向力 0=3 0 5 2 N,轴向力心=2 1 7 0 N,转 速n=3 0 0 r/m i n,载荷系数行1.2。试计算两个轴承的基本额定寿命（以小时计）。（想一想：若两轴承反装，轴承的基本9额定寿命将有何变化?)(有关数据：7 3 0 6 A C，轴承C =2 5 6 0 0 N ,e =0.7。当/工 e

29、 时X =0.4 1,7=0.8 5；当时，X=l,y=0。内部轴向力 5 =0.7 工，=3 )解:求尸“、Fr2%=%0+8。一心)=5 4 2.7 7 N ,&=5%3 0 小 8%3 0 k 2 5 0 9 N%I=8%O+8O 月=4 9 8 4.6 2 N Fr H 2=5%0 +8()=3 1 1 5.3 8 斗=)工/+；=5 0 1 4.1 N,工2=)4+/=4 0 0 0.1 N求月“、心Fdl=eFrl=0.7 x 5 0 1 4.1 =3 5 0 9.8 N,Fd2=eFr2=0.7 x 4 0 0 0.1 =2 8 0 0.I N工小即=3 5 0 9.8 N,%=

30、%+L=5679N工 I/工 i=-7 =e,；.X 1=1,%=()，片=%(X .1+M f；|)=1.2 x(l x 5 0 1 4.1)=6(H 6.6 N工2/工2 24 e /.x2=0.4 1 y2=0.8 5P2=-2 尸,2 +力工2)=L 2 X (0.4 1 X 4 0 0 0 +0.8 5 x 5 6 7 9)=7 7 61.5 N L =1%C/P)=1 0/6 0 X 3 0 0(2 5 6 0%7 6 1.5)6=h2 6、图示为某起重设备的减速装置。已知各轮齿数ZI=Z2=20,Z3=60,zt=2,Z5=40,轮 1 转向如图所示，卷筒直径D=1 3 6 m

31、m。试求：(1)此时重物是上升还是下降？(2)设系统效率n =0.6 8,为使重物上升，施加在轮1 上 的 驱 动 力 矩 问 重 物 的 重 量是多少？“I _n/_n=-3 ,n-n4=3 n4,nt=4/74=.=殳=弓=2 0，4=2 0%5 q 2；1=2 0 5，=8 0 5，Pa 5.卬=迎&=2x10 x80 x068=8 x 1 0 3 人因蜗杆右旋,所以重物上升。Dn50.1 3 6五、改错题(每小题5 分，共 1 0 分)2 7、指出下面轴系结构图中的错误并改正。键的布置无法安装连轴器；端盖处应有轴肩；端盖与箱体间应有垫圈；端盖与轴连接处应有密封圈；安装轴承处应有轴肩；套

32、筒高度不能高于轴承内圈高度；与齿轮配合的轴的长度应略小于齿轮宽度；轴承内圈应有定位轴肩；端盖卡紧端高度应小于轴承内圈高度。102 8、图中所示为带传动的张紧方案，试指出其不合理之处，并改正。机械设计试卷一、单项选择题1、在常用螺旋传动中，传动效率最高的-螺 纹。【】A.三角形B.梯 形C.锯齿形 D.矩形2、两个被联接件不太厚时，宜 采 用-连接。【】A.双头螺柱B.螺拴C.螺 钉D.紧定螺钉3、平键联接如不能满足强度条件要求时，可在轴上安装一对平键，使它们沿圆周相隔一一。】A.90 度 B.1 2 0 度 C.1 3 5 度 D.1 8 0 度4、设计链传动时链节数最好-A.偶数 B.奇 数

33、C.质 数D.链轮齿数的整数倍。5 、蜗杆传动的主要失效形式是-A.齿面疲劳点蚀B.齿根的弯曲折断C.齿面的胶合和磨损D.齿面的塑性变形6、V带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了-。【A.使结构紧凑B.限制弯曲应力C.限制带轮包角 D.限制速度7、滚动轴承在基本额定动载荷C作用下，当基本额定寿命为K T转时，其可靠度为。A.1 0%B.8 0%C.90%D.99%8、对 齿 面 硬 度W 3 5 0 H B S的 闭 式 齿 轮 传 动，其 主 要 失 效 形 式 是A.轮齿折断B.齿 面 点 蚀C.齿面胶合D.齿面磨损9、既 传 递 转 矩A.心轴B.传动轴10、为 实 现 间又 承

34、 受 弯 矩 的 轴 称 为C.转轴 D.曲轴歇运动，可 选 用11A.螺 旋 机 构B.槽轮机构 C.带传动机构D.链传动机构二、判 断 题1、选用滑动轴承的润滑油时;转速越高，选用油的粘度越高。（）2、蜗杆传动，蜗杆头数越少，传动效率越低。（）3、平键是靠键的两侧面来传递载荷。（）4、链节距越大，链速也越不均匀。（）5、螺纹的螺旋升角愈小，螺纹的自锁性能愈好。（）6、带传动中的弹性滑动是可以防止的。（）7、向心滑动轴承验算压强P的实质是控制轴承发热量。（）8、增大齿轮的模数，可以提高齿轮的接触强度。（）9、键是一种标准零件。（）10、一般情况下，链传动瞬时传动比恒定。（）二.填空题1、闭式

35、软齿面齿轮传动，一般应按-强度进行计算，然后再校核-强度。2、闭式蜗杆传动因为 所以要进行热平衡计算。3、十字滑块联轴器属于-联轴器。4、在蜗杆传动中，当蜗杆与蜗轮轴交角为9 0 时，蜗杆的轴向力与蜗轮的 大小相等，方向相反。5、带 速v 3 0 m/s是一般用 来制造带轮。6、齿 轮 的 齿 形 系 数 与 有 关，齿 形 系 数 越 大，轮 齿 的 弯 曲 强 度越 O7、带传动工作时，带的最大应力发生在 o8、滚动轴承的额定寿命是指可靠性为 的寿命。9、非液体摩擦滑动轴承常见的失效形式为 和 o10、花键联接按其齿形不同，可分为、花键联接。四、简答题1、链传动与带传动相比较有哪些优缺点？

36、2、轴上零件的轴向固定方法有哪些？3、齿轮传动的失效形式有那些？对开，闭式齿轮传动设计准则有什么区别？4、剖分式滑动轴承由哪几个部分组成？五、分析与作图题1、画出带传动的应力分布图，并在图上标出3 1,8 2（拉应力），8 c （离心应力）和S b l,6 b 2（弯曲应力），最大应力发生在什么部位？8 m a x =?2、图示蜗杆一斜齿圆柱齿轮传动，蜗杆主动，蜗杆转向及螺旋线方向如图，要求：（1）画出H轴的转向及蜗轮2的螺旋线方向；（2）要求H轴上轴向力抵消一部分，定出齿轮3、4的螺旋线方向；（3）在图上画出蜗轮2及齿轮4的各分力方向。nr3 题3、分析图示结构设计的错误。（用数字标出并说明

37、）4、试指出下列图中的错误结构，并画出正确的结构图。螺钉联接 双楔键联接六、计算题如图所示，已知轴承1径向载荷用=2100N,轴承2 径向载荷&=1200N,轴向外载荷=9 0 0 N,轴承转速n=1500r/min,运转中有中等冲击=1.2,室温工作，预期寿命AL.5000/?，选用轴承型号 73074C,港 得 C=33400N,e=0.7,S=0.7/?，一 e 时，x=1,RAy=0,j e 时，x=o.41,y=0.8 5,试计算轴承寿命是否满足要求。R13一、填空题及选择填空题（27分，每 空1分）1 .当动压润滑条件不具备，且边界膜遭破坏时，就会出现流体摩擦、边界摩擦和干摩擦 同

38、时存在的现象,这种摩擦状态称为混合摩擦。2.一公称直径为在1 6n l m的螺纹副，螺纹头数炉2,螺距后4 m m,螺纹中径牙侧角f=1 5。，螺纹副材料的当量摩擦系数f=Q.0 8 0.1 0,经计算该螺纹副 自锁性要求。a.满 足b.不满足3.导向平键连接的主要失效形式是工 作 面 的 磨 损，设计时通过限制 工作面间的压强 来进行耐磨性计算:半圆键的缺点是键 槽 对 轴 强 度 削 弱 较 大，所以主要适用于轴端。4 .作为标准普通V带工作面的两侧面夹角为0=4 0。，相应的V带轮轮槽的两侧面夹角则 b 。a.大 于4 0 b.小 于4 0 c.等 于4 0。5 .传动带所能传递的最大有

39、效圆周力凡，与初拉力石、带在小带轮上 的 包 角 带 与 带 轮 间 的 摩 擦 系 数f等因素有关,它们的值越大，凡”就越大。当传递的外载荷超过最大有效圆周力下的承载能力,时，带在带轮上发生打滑现象；而且在传动比大于1的情况下，打一 滑总是先从小带轮上开始的，其原因是带在小带轮上的包角小于大带轮上的包角（或带在大带轮上的包角大于小带轮上的包角）。6.齿轮传动的五种主要失效形式中，最严重、必须避免的失效形式是轮齿折断;软齿面闭式齿轮传动最主要的失效形式是齿面疲劳点蛙；高速重载齿轮传动易发生热胶合;轮齿的塑性变形常发生在齿面材料较软、低速重载、频繁起动的传动中。7.下列齿轮参数中，对齿形系数区没

40、有影响的是 e 。a.齿数 b.变位系数 c.齿 顶 高 系 数d.压力角 e.模数8.按国家标准GB/2 9 2-9 3规定，型 号72 12 C/D B轴承的类型为角接触球轴承,宽度类型为窄系 列，精度等级为P 0，公称接触角a =15 ,9 .对于转动的滚动轴承，其 主 要 失 效 形 式 是 疲 劳 点 蚀，对于不转动、低速或摆动的轴承，主要失效形式是一局 部 塑 性 变 形，对于高速轴承，发 热 以 至 胶 合 是其主要失效形式。10.滑动轴承一般由轴颈、轴瓦、轴承座三者组成，其失效形式主要是 胶 合 和 磨 损，主 要 发 生 在 轴瓦 匕二、问 答 题（2 4分,每小题4分）1.

41、齿向载荷分布系数筛的物理意义是什么？改善齿向载荷分布不均匀状况的措施有哪些？解的物理意义一一考虑沿齿宽方向载荷分布不均匀对轮齿应力的影响系数。（2分）14措施：（答出以下7 点中3点以下者1分，答出3点以上者2分）1）齿轮的制造和安装精度t2）轴、轴承及机体的刚度t3）齿轮在轴上的布置合理选择4）轮齿的宽度设计时合理选择5）采用软齿面通过跑合使载荷均匀6）硬齿面齿轮将齿端修薄、或做成鼓形齿7）齿轮要布置在远离转矩输入端的位置。2.试述齿轮传动的设计准则评分标准：以下4点各点1分（1）软齿面闭式齿轮传动：通常先按齿面接触疲劳强度进行设计，然后校核齿根弯曲疲劳强度。（2）硬齿面式齿轮传动：通常先按

42、齿根弯曲疲劳强度进行设计，然后校核齿面接触疲劳强度。（3）高速重载齿轮传动，还可能出现齿面胶合，故需校核齿面胶合强度。（4）开式齿轮传动：目前多是按齿根弯曲疲劳强度进行设计，并考虑磨损的影响将模数适当增大（加大3.按照轴所受载荷类型的不同，轴分为那几种类型？并分别举例说明。评分标准：以下3 点各点1分，举例正确合计1分。（1）仅受弯矩M 的轴-心轴，只起支撑零件作用，如自行车前轴。（2）仅受转矩T的轴一一传动轴，只传递运动和转矩不起支撑作用，如汽车后轮传动轴。（3）既受弯矩又受转矩的轴转轴，既起支撑又起传运动和转矩作用，如减速器的输出轴。4 .给出滚动轴承的当量静载荷P 0 的定义。当量静载荷

43、是一个假想载荷，其作用方向与基本额定静负荷相同，而在当量静载荷作用下，轴承的受载最大滚动体与滚道接触处的塑性变形总量与实际载荷作用下的塑性变形总量相同。（4分）5 .同滚动轴承相比，液体摩擦滑动轴承有哪些特点？评分标准：以下6点中，答出广2点2 分，答出3 4 点分3 分，答出5 6 点4分1）在高速重载下能正常工作，寿命长；152）精度高；滚动轴承工作一段时间后，旋转精度I3）滑动轴承可以做成剖分式的一 能满足特殊结构需要。如曲轴上的轴承;4）液体摩擦轴承具有很好的缓冲和阻尼作用，可以吸收震动，缓和冲击。5）滑动轴承的径向尺寸比滚动轴承的小。6）起动摩擦阻力较大。6.在一些基本假设条件下，流

44、体形成动压的必要条件是什么？评分标准：答出1 点2 分，答出2点3 分，答出3点4分1）流体必须流经收敛间隙,而且间隙倾角越大则产生的油膜压力越大。2）流体必须有足够的速度；3）流体必须是粘性流体。三、分析计算题（2 9分，第一小题1 9分，第二小题1 0 分）1.一重物匀速升降装置采用如图a所示的电机+圆柱蜗杆传动系统，已知蜗杆传动的模数。=8mm,蜗杆头数及分度圆直径分别为无=1、d=80 mm,蜗轮齿数Z z=5 0,卷筒直径分2 5 0 mm。重物匀速升降的速度尸4 0 m/mi n,最大载重量为4 k N,工况系数左按1.0计，试分析、计算提升重物时的下列问题：1）该装置以4 0 m

45、/mi n 的速度匀速升起重物1 m时，蜗杆应转多少转？并在图中标明蜗杆的转向、蜗轮轮齿旋向、节点位置处蜗杆及蜗轮的受力方向。（5 分）2）若蜗杆与蜗轮齿面间当量摩擦系数f =0.18,该机构能否自锁？（2 分）3）若重物踪4 k N,传动装置总的传动效率为=0.5,试计算出电机的输出转矩北应是多少？（2 分）4）若蜗轮轴采用如图b所示的两个角接触轴承7 20 9 C支撑形式，Z=10 0 m m,蜗杆传动效率 m=0.7,卷筒、联轴器（连接蜗轮轴与卷筒轴）、蜗轮轴上轴承的效率合计为必=0.8,轴承7 20 9 C的基本额定动载荷和基本额定静载荷分别为C=29 8 0 0 N、G）=238 0

46、 0 N,其内部轴向力9 0.4 E,径向载荷系数力和轴向载荷系数？分别为0.4 4 和 1.36,万=1.0,6=1.5,试计算轴承I I 的寿命为多少小时？（10 分）16图a.重物升降装置传动系统简图 图b.蜗轮轴的轴承支撑简图1）蜗杆 转:1*5 0/（3.14*D）=5 0/（3.14*0.25）=6 3.6 9（转）（1 分）蜗轮转 速:4 0/（3.14*0.25）=5 0.9 6 r/m i n蜗杆转向（1分）、蜗轮轮齿旋向（1分）、蜗轮蜗杆受力分析方向如图所示（2分）。2）写出公式得1分，结论正确得1分。t a n /=z/d =1x 8/8 0 =0.1t a n p -f

47、=0.18/.t a n /04 斤 AF AxF F 八，、=-=-=-=-1 Mpa)A 2 2 0 x(6 0 0 -2 0 0)8 8 0 0 0 2 2 0 0 0184F AF 4 x F F 、-=-=-=-1MD a)A 2 2 0 x(6 0 0 -2 0 0)8 8 0 0 0 2 2 0 0 0(1 立)Q5+JA(1-0.3)x 2 0 0 0 02 2 0 x(6 0 0-2 0 0)=0,1 5 9(肱%)M 6 X1 06 c a r、o-M=-,-o-=OAlMpa）p W Z Z O x O O3-2 0 2-X-1 2 6 0 00祐仰边界=一 5 9-0.

48、4 7 6=0.0 5（J a）0F（0.1 5 9 +0,4 7 6）x 2 2 0 0 0 =0.6 35 x 2 2 0 0 0 =1 39 7 0（2 ）结论：为保证接合面不出现间隙，螺栓的预紧力至少应大于1 39 7 0 加。2）若 尸=6 9 5 6 N,则：（3 分）F=b+Q-）F=6956+0.7x11593.41=15071.43（27）CB+C稣=尸 +尸=11593.41+6955=18548.41（JV）四、结构题（2 0 分）1.试说明实现轴上零件轴向固定的五种方法,并分别画出相应于各种轴向固定方法的结构图;画出模锻轮坯、腹板式大齿轮在转轴的轴端实现轴向固定与周向固

49、定的结构图（要求齿轮也要画出来）。（1 2 分）评分标准：轴向固定：五种方法每种方法各0.5分，每画对一种结构1 分；齿 轮（2.5 分）在轴端实现周向固定（普通平键）（1 分）和轴向固定（轴肩和轴端挡板）（1 分）4.5 分。（1）、用轴肩定位（2）、用弹簧卡圈定位（3）,用螺母或园螺母定位模锻轮坯腹板式大齿轮在轴端的固定192 .图 d和图e为凸缘联轴器的两个半联轴器的将两根轴连接起来的两种形式的部分结构,请将未画出的其余部分补全，成为完整的结构。（5 分）3.现有成品一级标准圆柱齿轮减速器一台，输入轴与小齿轮采用普通平键连接，轴与小齿轮轮毂配合段轴颈直径庐4 0 mm,该轴段长度；=5

50、8 mm,键槽长=5 0 mm,小齿轮轮毂键槽深t1=3.3 m m o 为得到比现有减速器更大的减速比，现在需要重新设计、更换齿轮。已知重新设计得到的齿轮模数炉3.0 m m,小齿轮齿顶圆直径&=6 9 m m,齿根圆直径注尸5 5.5 m m,齿宽4=6 0 m m,如果采用该小齿轮，试根据上述数据进行分析：该减速器的输入轴是否具有可以继续使用的可能性？（3 分）标准答案：该小齿轮能否做成齿轮与轴分开决定了这根输入轴能否继续被使用的首要条件：5 5.5-402e=32-3.3 =7.7 5 -3.3 =4.45(/n m)e时，X=0.41,/rRY=0.8 7,当婕 We,X=l,Y=0