机械设计基础考试样卷四及答案

一、填空题（将正确的序号填入空格内，30×1=30分）1、增加包角α使整个接触弧上摩擦力总和增加，从而提高传动能力。因此水平装置的带传动，松边放置在上部。2、当带在紧边进入小带轮应力达到最大值。3、带传动的主要失效形式打滑和带的疲劳破坏。4、对于闭式软齿面齿轮来说，齿面点蚀是主要失效形式，应先按齿面接触疲劳强度进行设计计算，确定齿轮的主要参数和尺寸，然后再按齿根弯曲疲劳强度进行校核。5、蜗杆传动是由蜗杆和蜗轮组成的。主动件是蜗杆从动件是蜗轮。6、蜗杆的轴向模数与相配蜗轮的端面模数相等，并规定为标准值。7、在蜗杆传动中，蜗轮圆周力与蜗杆的轴向力是大小相等方向相反；蜗杆的圆周力与蜗轮的轴向力是大小相等方向相反的。8、根据加工方法不同，普通圆柱蜗杆除阿基米德蜗杆外，还有渐开线蜗杆和法向直廓蜗杆。9、对轴上零件的周向固定，大多数是采用键连接、过盈配合的固定方式。10、联轴器是把两根轴连接在一起，机器在运转过程中两根轴是不可分离的；若想把两根轴分开，必须在机器停止转动后才能进行。11、滚动轴承的基本结构由内圈、外圈、保持架、滚动体等组成。12、代号为6204的滚动轴承的内径为35mm。13、蜗轮常用的材料为青铜和铸铁。14、V带强力层的结构型式有线绳结构和帘布结构两种，线绳结构柔韧性好。15、普通V带和窄V带的标记由带型、基准长度和标准号组成。二、判断题（正确者在括号内打（√），错误者打（×）（10×1=10分）1、打滑经常发生在大带轮上，所以只需考虑小带轮上的包角。（×）2、带轮应定期给予润滑。（×）3、可通过提高带轮工作表面粗糙度方法来提高其传动能力。（×）4、蜗杆传动中，蜗杆与蜗轮的轴线是垂直相交成90°（√）5、蜗杆传动与齿轮传动相比在获得大传动比时，仍能保持结构紧凑。（√）6、增大齿轮的模数，可以提高齿轮的接触强度。（×）7、转轴在工作中既承受弯矩，又承受转矩。（√）8、带传动中的弹性滑动是可以防止的。（×）9、硬齿面硬度大于350HBS。（√）10键是一种标准零件。（√）三、选择题（将正确的序号填入空格中，20×1=20分）1、在带传动中的各参数中，需圆整的是（D）A.带速B.包角C.小带轮直径D.中心距。2、下列说法中错误的是（A）A.小带轮的包角总大于大带轮的包角B.带传动中带对带轮包围弧对应的中心角称为包角C.带对带轮包围的弧越长，摩擦力越大D.两轮的中心距越大，小带轮包角越大。3、中心距的V带张紧程度，是以拇指能按下（C）左右为合适A.5mmB.10mmC.15mmD.20mm4、开式齿轮传动中，一般不会发生的失效形式为（A）A、轮齿的点蚀B、齿面磨损C、轮齿折断D、以上三种都不发生5、以下关于凸缘式联轴器的论述，不正确的是（C）A、对中性要求高B、缺乏综合位移补偿能力C、传递转矩小D、结构简单，方便6、两轴的轴心线相交成40。角，应当用（C）联轴器A、齿式B、十字滑块C、万向D、尼龙柱销7、蜗杆传动的失效形式大多发生在（B）上。A、蜗杆B、蜗轮C、蜗杆或蜗轮D、都不对8、自行车前轴是属于（A）A、心轴B、转动轴C、传动轴9、车床的主轴属于（B）A、心轴B、转动轴C、传动轴10、轴的设计计算准则为：轴在满足强度要求的情况下，要有足够的（D）A.强度和振动稳定性B.刚度和强度C.强度和挠度D.刚度和振动稳定性11、蜗杆主动时，为提高蜗杆的传动效率，可（A）A.增加蜗杆头数1B.增加蜗轮齿数C.增加蜗杆特性系数qD.增加蜗杆模数m12、在滚动轴承中，以下各零件不需采用含铬的合金钢为材料的是（D）A、内圈B、外圈C、滚动体D、保持架13、结构简便，定位可靠，能承受较大轴向力的常用轴向固定方法是（A）A、轴肩或轴环B、圆螺母C、轴端挡圈D、轴套14、为了保证带的传动能力，应验算小带轮的包角1，并使1C。（A）120；（B）≥120；（C）150；（D）15015、按初估轴直径公式d≥C3nP计算出的直径，通常作为阶梯轴的C的尺寸。（A）最大处直径；（B）轴中间段直径；（C）最小处直径；（D）危险截面处直径；16、一对啮合的齿轮，小齿轮为硬齿面，大齿轮为软齿面，因此有B。（A）H1H2，[]H1[]H2；（B）H1=H2，[]H1[]H2；（C）H1H2，[]H1[]H2；（D）H1H2，[]H1[]H2。17、在齿轮减速器中，一般将小齿轮的宽度b1取得比大齿轮的宽度b2A。（A）大；（B）小；（C）相等；（D）随意取值。18、为了提高轴的刚度，应采取D的措施（A）以合金钢代替碳素钢；（B）以球墨铸铁代替碳素钢；（C）提高轴的表面质量；（D）加大轴径。19、楔键联接与平键联接相比，前者的对中性（B）A.好B.差C.与后者一样D.与后者无法比较20、齿轮的齿面疲劳点蚀首先发生在A的部位。（A）靠近节线的齿根表面上；（B）靠近节线的齿顶表面上；（C）在节线上；（D）同时在齿根和齿顶表面上。四、简答题（4×5=20分）1、什么是轴承的寿命？什么是轴承的额定寿命？轴承的寿命是指轴承在发生点蚀前所能达到的或超过的总转数或总工作小时数。额定寿命是指一批零件在相同的运转条件下，90%的轴承在发生点蚀前所达到的或超过的总转数或总工作小时数。2、带传动中弹性滑动和打滑是怎样产生的？对传动有何影响？可否避免?弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念，打滑是指过载引起的全面滑动，是可以避免的，而弹性滑动是由拉力差引起的，只要传递圆周力，就必然会发生弹性滑动，所以弹性滑动是不可避名的。打滑使从动件转速急剧下降，使传动失效，加剧带的磨损。弹性滑动引起滑动率。3、对齿轮材料的基本要求是什么？常用的齿轮材料有哪些？（1）齿面应用足够的硬度，以抵抗齿面磨损、点蚀、胶合以及塑性变形等（2）齿芯应用足够的强度和较好的韧性，以抵抗齿根折断和冲击载荷（3）应用良好的加工工艺性能及热处理性能，使其便于加工且便于提高其力学性能。锻钢因具有强度高、韧性好、便于制造等优点，大多数齿轮用锻钢，当齿轮直径较大不便于锻造时，可用铸钢铸造齿轮，低速轻载的齿轮可用铸铁制齿坯，非金属材料适用于高速轻载。精度要求高的场合。4、常用提高轴的强度和刚度的措施有哪些？1、使轴的形状接近于等强度条件，以充分利用材料的承载能力。2、尽量避免各轴段剖面突然改变以降低局部应力集中，提高轴的疲劳强度。3、改变轴上零件的布置，有时可以减小轴上的载荷4、改进轴上零件的结构可以减小轴上的载荷5、滚动轴承的失效形式有哪些？计算准则是什么？滚动轴承的失效形式有三种：疲劳点蚀、塑性变形和磨损计算准则：1、对于一般转速的轴承，即10r/minnnlim，疲劳点蚀为主要失效形式，以疲劳强度为据进行轴承的寿命计算。2、对于高速轴承，工作表面的过热也会引起失效，因此除需进行寿命计算外，还应校验其极限转速。3、对于低速轴承，即n1r/min，其失效形式为塑性变形，应进行以不发生塑性变形为准则的静强度计算。五、计算题（10分）轴支承在30314滚动轴承上，轴端锥齿轮所受的轴向力为aF，（自己确定其方向）。左轴承记为1，右轴承记为2，如图示安装。（1）说明轴承代号的含义。（2）若轴承径向力21RR，试写出两轴承上轴向载荷的计算式。（8分）解：1）圆锥滚子轴承，内径5×14=70mm，普通级精度2）Fa:→,S1:←,S2:→2121SSRR若12SFSa则2221,SAFSAa若12SFSa则aFSASA1211,六、改错题（12分）下图为一输出轴，试指错误。1）左边轴肩高于轴承内圈2）与齿轮配轴段太长，齿轮轴向未定位3）齿轮与轴承间缺套筒4）右边轴肩过高超过轴承内圈5）右端盖与轴接触6）右端盖处缺密封圈7）皮带轮周向定位缺键槽8）皮带轮孔未通