机械设计期末试卷及答案

机械设计期末试卷及答案第1页1．对受轴向变载荷的紧螺栓联接，在限定螺栓总拉力的情况下，提高螺栓疲劳强度的有效措施是___A_______。A)增大被联接件的刚度B)减小被联接件的刚度C)增大螺栓的刚度2．设计键联接的几项主要内容是：a)按轮毂长度选择键的长度；b)按使用要求选择键的主要类型；c)按轴的直径选择键的剖面尺寸；d)对键联接进行必要的强度校核。在具体设计时，一般顺序是___B________。A)b→a→c→dB)b→c→a→dC)a→c→b→dD)c→d→b→a3.链传动中,限制链轮最少齿数的目的是为了__A_.A)减少传动的运动不均匀性和动载荷B)防止链节磨损后脱链C)使小链轮轮齿受力均匀D)防止润滑不良时轮齿加速磨损4.磨损尚无完善的计算方法，故目前设计开式齿轮传动时，一般按弯曲疲劳强度设计计算，用适当增大模数的方法以考虑__C_的影响。A)齿面点蚀B)齿面塑性变形C)齿面磨损D)齿面胶合5.滑动轴承的宽径比愈小，则B。A)轴承温升愈大B)摩擦功耗愈小C)承载能力愈大D)端泄愈小6.蜗杆传动中,轮齿承载能力的计算主要是针对__B_来进行的.A)蜗杆齿面接触强度和蜗轮齿根抗弯强度B)蜗轮齿面接触强度和齿根抗弯强度C)蜗杆齿面接触强度和齿根抗弯强度D)蜗轮齿面接触强度和蜗杆齿根抗弯强度7．若一对滚动轴承的基本额定寿命为537000转，则该轴承所受的当量动载荷A基本额定动载荷。A)大于B)等于C)小于8．自行车的中轴属于A.A)转轴；B)心轴；C)传动轴。9.带、链、齿轮组成的多级减速传动中，链传动应放在B。A)高速级B)低速级C)高、低均可10．联轴器和离合器的根本区别是C。A)联轴器只能用来联结两根轴，离合器还可用来联结轴上的其它回转零件B)联轴器只能用来传递转矩；离合器除传递转矩外，还可用作安全、定向或启机械设计期末试卷及答案第2页动装置C)要把联轴器联结的两轴分离，需要使机器停车进行拆卸；离合器可在机器工作过程中随时使两轴接合或分离D)联轴器可以采用弹性元件来缓冲吸振；离合器则没有这种特性二、填空题（10分)1．蜗杆传动，蜗杆头数越多，效率越高。2．滚动轴承6308、2308N、72308，其中承受径向载荷最大的是N2308；承受轴向载荷最大的是72308。3.在轴的初步计算中，轴的直径是按扭转强度条件确定的。4.齿轮传动中轮齿的齿面点蚀，通常首先发生在节线附近靠近齿根处。三、简答题（共8分)1．图示一V带传动，小带轮为主动轮，转向为顺时针。A、C和B、D分别是V带绕入点和绕出点。试问：1)在哪个点上带速大于带轮圆周速度？2)在哪个点上带速等于带轮圆周速度？3)在哪个点上带速小于带轮圆周速度？（4分)解：1）D点上带速大于带轮圆周速度（1分）2）A、C点上带速等于带轮圆周速度（2分）3）B点上带速小于带轮圆周速度（1分）2．联接螺纹既满足v的自锁条件，为什么还要加防松装置？试举出两种常用防松原理的防松装置。（4分)螺纹联接的自锁作用只有在静载荷下才是可靠的，在振动和变载荷下，会产生自动松脱的现象，因此需采用防松装置。（2分）例：（1）摩擦防松，用弹簧垫圈。2）机械防松，用开口销与六角开槽螺母。（2分）四、受力分析题（12分)ABCD机械设计期末试卷及答案第3页在图示传动系统中，1、5为蜗杆，2、6为蜗轮，3、4为斜齿圆柱齿轮，7、8为直齿锥齿轮。已知蜗杆1为主动，锥齿轮8转动方向如图。为使各中间轴上齿轮的轴向力能互相抵消一部分。试问：(1)标出蜗杆1的转动方向；(2)标出斜齿圆柱齿轮3、4和蜗轮2、6的螺旋线方向；(3)画出1、4、6、7轮的各分力图。(1)标出蜗杆1的转动方向(1分)(2)标出斜齿圆柱齿轮3、4和蜗轮2、6的螺旋线方向；（每个0.5分，共2分）(3)画出1、4、6、7轮的各分力图。1、6每个力1分，共6分；4、7每个力0.5分，共3分五、用文字说明轴系结构的错误所在。（答对5个为10分,答错一个倒扣1分)Ft1Fa1Fr1Fa4Ft4Fr4Fa7Fr7Ft7Ft6Fa6Fr6机械设计期末试卷及答案第4页1）轴肩过高，无法拆卸轴承2）套筒顶不住齿轮（过定位），应使轮毂的长度稍大于轴段长3）键过长，套筒无法装入4）套筒过高，右侧轴承拆卸困难5）缺少调整垫片，无法调整轴承游隙6）箱体端面加工面与非加工面没有分开7）精加工面过长且装拆轴承不便8）静止件与转动件接触（轴与端盖）9）联轴器空未打通10）缺少密封件七、计算题（14分)如图所示为一对角接触球轴承在两个支点上的组合设计。已知：12500rFN，21250rFN，作用在圆锥齿轮4上的轴向力NFa5004，作用在斜齿轮3上的轴向力NFa10053，试确定危险轴承的寿命为多少小时。（轴承基本额定动载荷NC31900，min1000rn，1tf，2.1pf，4.0e，派生轴向力0.4drFF，当arFeF，1x，0y；arFeF，4.0x，6.1y)机械设计期末试卷及答案第5页解：1）画出派生轴向力12,ddFF方向如图分22）11220.40.425001000,0.40.41250500drdrFFFF，分23）423110002005adadFFFF，4231adadFFFF所以轴承2被压紧，轴承1被放松。1231410001505aaadaFFFFF，分24）11111111122222222210000.4,1,0,1.2125003000250015051.204,0.4,1.6,12501.2(0.412501.61505)3489.6apraraprarFXYPfXFYFFFXYPfXFYFF4分5）36610103190012731.92606010003489.6hCLhnP（4分）八、计算题（12分)一个单级直齿圆柱齿轮减速器中，已知齿数z1=20,z2=60,模数m=4mm，齿宽系数Фd=0.5,12.8FaY11.55saY；22.28FaY21.73saY。若主、从动轮的许用接触应力分别为1500HMPa，2430HMPa，1340FMPa，2280FMPa,载荷系数K=1.8，节点区域系数ZH=2.5,弹性系数ZE=189.8MPa,试求该大齿轮输机械设计期末试卷及答案第6页出的转矩T2。注：参考公式1212(1)[]HHEHKTuZZbdu112[]FFasaFKTYYbdm1180dmz（1分）213ziuz（1分）10.5dbd40b（1分）因为1500HMPa〉2430HMPa所以430HMPa（2分）1212(1)[]HHEHKTuZZbdu2211[]2(1)HHEbduTZZKu21131.397TTiNm（2分）111[]78.34FFasaYY22270.98[]FasaFYY取小值代入下面公式（2分）根据112[]FFasaFKTYYbdm11[]2FFasabdmTKYY求出21757.12TTiNm（2分）所以2max757.12TNm（1分）机械设计期末试卷及答案第7页机械设计期末考试试卷一、选择题：本题共10个小题，每小题2分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。把所选项前的字母填在题后的括号内。1．在一般工作条件下，齿面硬度HB≤350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2．带传动在工作时产生弹性滑动，是由于（）A．包角α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（）A．6208B.N208C.3208D.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υsB.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（）A．90°B.120°C.135°D.180°8．V带在减速传动过程中，带的最大应力发生在（）A．V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.扭矩得分机械设计期末试卷及答案第8页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二、填空题：本大题共10个小题，每空2分，共20分。把答案填在题中横线上。1．轴如按受载性质区分，主要受的轴为心轴，主要受的轴为传动轴。2．代号62203的滚动轴承，为轴承，其内径为mm。3．在一般机械中的圆柱齿轮传动，往往使小齿轮齿宽b1大齿轮齿宽b2；在计算齿轮强度时，工作齿宽b应取。4．普通平键联接的工作面是键的；楔键联接的工作面是键的。5．为了便于互换及适应大量生产，轴承内圈孔与轴的配合采用制，轴承外圈与轴承座孔的配合采用制。6．不随时间变化的应力称为，随时间变化的应力称为，具有周期性的变应力称为。7．按照平面图形的形状，螺纹分为、和等。8．按照工作条件，齿轮传动可分为和两种。9．齿轮传动设计时，软齿面闭式传动通常先按设计公式确定传动尺寸，然后验算轮齿弯曲强度。10．直径较小的钢制齿轮，当齿根圆直径与轴径接近时，可以将齿轮和轴做成一体，称为。三、判断题(每小题2分，共30分)1.用于薄壁零件联接的螺纹，应采用三角形细牙螺纹。（）2.滑动螺旋中螺杆的直径是根据螺杆的强度计算而确定的。（）3.采用两个楔键时，常相隔90度～120度。（）4.在材料和载荷性质相同的情况下，动联接的许用压力比静联接的许用挤压应力小。（）5.薄型平键联接与普通平键联接相比，承载能力相同。（）6.半圆键相配的轴上的键槽是用圆盘铣刀加工的。（）7.带传动接近水平布置时，应将松边放在下边。（）8.链节距越大，链传动运动不均匀性越小。（）9.传递同样功率和转速的带传动和链传动相比，链传动的压轴力大。（）10.设计链传动时，链条的节数和链轮的齿数均应选择偶数。（）得分得分机械设计期末试卷及答案第9页11.通用的闭式齿轮传动，当齿轮的圆周速度v≤12m/s时，常采用浸油润滑。（）12.对于硬齿面闭式齿轮传动，若接触强度校核不足，解决办法是增大传动尺寸或提高齿面硬度。（）13.斜齿圆柱齿轮的标准参数在法面上。（）14.齿轮传动中，当材料相同时，小齿轮和大齿轮的弯曲强度也相同。（）15.两个具有一定楔形间隙并作相对运动的平板，当流入足够的润滑油时，一定可形成油膜压力。（）四、简答题：本大题共6个小题，每题5分，共30分。把答案填在题中横线上。1．简述螺纹联接的基本类型主要有哪四种？2．提高螺栓联接强度的措施有哪些？得分机械设计期末试卷及答案第10页3．闭式蜗杆传动的功率损耗主要包括哪三部分？4．简述带传动的优点？5．链传动的主要失效形式有哪些？6．滚动轴承的基本类型有哪些？机械设计期末试卷及答案第11页机械设计期末试卷及答案第12页机械设计期末试卷及答案第13页标准答案纸一、选择题：1－5：BCBDC6－10：DBDDD二、填空题：1．弯矩，转矩2．深沟球轴承，173．大于，大齿轮齿宽b24．两侧面，上下面5．基孔，基轴6．静应力，变