1机械设计试题及答案

《机械设计》课程试题（一）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。1．一般工作条件下，齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，通常的主要失效形式为【B】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【C】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．下列四种型号的滚动轴承，只能承受径向载荷的是【B】A．6208B.N208C.3208D.52084．下列四种螺纹，自锁性能最好的是【D】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【C】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【D】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【B】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【D】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【D】A．拉力B.扭矩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【D】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1分，共20分。把答案填在题中横线上。1．轴如按受载性质区分，主要受弯矩的轴为心轴，主要受转矩的轴为传动轴。2．代号62203的滚动轴承，为深沟球轴承轴承，其内径为17mm。3．在一般机械中的圆柱齿轮传动，往往使小齿轮齿宽b1大于大齿轮齿宽b2；在计算齿轮强度时，工作齿宽b应取大齿轮齿宽b2。4．普通平键联接的工作面是键的两侧面；楔键联接的工作面是键的上下面。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基孔制，轴承外圈与轴承座孔的配合采用基轴制。6．不随时间变化的应力称为静应力，随时间变化的应力称为变应力，具有周期性的变应力称为循环变应力。7．按照平面图形的形状，螺纹分为三角形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹等。1．8．按照工作条件，齿轮传动可分为开式传动和闭式传动两种。9．齿轮传动设计时，软齿面闭式传动通常先按齿面接触强度设计公式确定传动尺寸，然后验算轮齿弯曲强度。2．10．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，称为齿轮轴。三、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？螺栓联接、螺钉联接、双头螺柱联接、紧定螺钉联接。2．提高螺栓联接强度的措施有哪些？1降低螺栓总拉伸载荷的变化范围；2改善螺纹牙间的载荷分布；3减小应力集中；4避免或减小附加应力。3．闭式蜗杆传动的功率损耗主要包括哪三部分？闭式蜗杆传动的功率损耗包括三部分：轮齿啮合的功率损耗，轴承中摩擦损耗和搅动箱体内润滑油的油阻损耗。4．简述带传动的优点？适于中心矩较大的场合；带具有良好的扰性，可缓和冲击、吸收振动；过载时带与带轮间会出现打滑，打滑虽使传动失效，当可防止损坏其他零件；5．链传动的主要失效形式有哪些？链板疲劳破坏；滚子套筒的冲击疲劳破坏；销轴与套筒的胶合；链条铰链磨损；过载拉断。6．滚动轴承的基本类型有哪些？调心球轴承、调心滚子轴承、圆锥滚子轴承、推力球轴承、深沟球轴承、角接触球轴承、推力圆柱滚子轴承、圆柱滚子轴承、滚针轴承等。四、结构改错1、图示为一用对圆锥滚子轴承外圈窄边相对安装的轴系结构。请按示例①所示，指出图中的其他结构错误（不少于7处）（7分）（注：润滑方式、倒角和圆角忽略不计。）例①——缺少调整垫片[解]⑴——缺少调整垫片⑵——轮毂键槽不对⑶——与齿轮处键槽的位置不在同一角度上⑷——键槽处表达不正确（应该局部剖视）⑸——端盖孔与轴径间无间隙⑹——多一个键⑺——齿轮左侧轴向定位不可靠⑻——齿轮右侧无轴向定位⑼——轴承安装方向不对⑽——轴承外圈定位超高⑾——轴与轴承端盖相碰2、请说明图示轴系结构中用数字标出位置的错误（不合理）的原因。（5分）⑴——轴肩的高度超出了轴承内圈的外径；⑵——轴段的长度应该小于轮毂的宽度；⑶——螺纹轴段缺少螺纹退刀槽；⑷——键槽应该与中间部位的键槽在同一母线上布置；⑸——键的长度应该小于轴段的长度。《机械设计》课程试题（二）一、填空题（25分）[每空1分]1、滚动轴承轴系一端固定一端游动的固定方式常用在跨距较大或工作温度较高情况下。2、dn值大的滚动轴承应采用油润滑，而dn值小的滚动轴承可采用润滑脂润滑。3、滑动轴承保证液体动压润滑的条件有①．相对滑动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙；②．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大口进小口出；3润滑油必须有一定的粘度供油要充分。4、混合摩擦（非液体摩擦）滑动轴承计算应校核P、V、PV值。5、列举两种刚性联轴器的名称，并说明是否具有补偿轴向。径向或角向位移的能力：①套筒式联轴器（无补偿能力）、②凸缘式联轴器（无补偿能力）。6、轴按所受载荷性质分类，只承受弯矩的称心轴；只承受扭矩称传动轴；承受弯矩和扭矩称转轴。7、直齿圆锥齿轮的当量齿数Ｚｖ＝z/cosδ；标准模数和压力角在齿轮大端；受力分析和强度计算用平均分度圆直径。8、带传动的主要失效形式为打滑和疲劳破坏。9、带工作是截面上产生的应力有拉应力，弯曲应力，离心应力。10、在齿轮传动中，大小齿轮的接触应力是相等的，大小齿轮的弯曲应力是不等的。二、选择题（11分）[每空1分]1、滚动轴承内圈与轴配合的正确标注应为C。A.Ф30H7/k6B.Ф30H7C.Ф30k62、下列滚动轴承密封装置，其中AC是属于接触式密封，而BD是属于非接触式密封。Ａ.毡圈密封Ｂ.甩油环Ｃ.密封环Ｄ.缝隙密封3、在B情况下，滑动轴承润滑油的粘度不应选得较高。Ａ.重载Ｂ.高速Ｃ.工作温度Ｄ.高承受变载或冲击振动载荷4、两相对滑动的接触表面，依靠吸附油膜进行润滑的摩擦状态称D。Ａ.液体摩擦Ｂ.半液体摩擦Ｃ.混合摩擦Ｄ.边界摩擦5、半圆键联接当采用双键时两键应D布置。Ａ.在周向相隔９０oＢ.在周向相隔１２０oＣ.在周向相隔１８０oＤ.在轴向沿同一直线6、为了提高受轴向变载荷螺栓联接的疲劳强度，应B。Ａ.增加螺栓刚度。Ｂ.降低螺栓刚度。Ｃ.降低被联接件刚度。7、弹簧Ａ的刚度为Ｋ1，弹簧Ｂ的刚度为Ｋ2，两弹簧并联的刚度为C。Ａ.Ｋ1Ｂ.Ｋ2Ｃ.Ｋ１＋Ｋ2Ｄ.Ｋ1Ｋ2／（Ｋ1＋Ｋ2）8、强度等级为６.8级的螺栓材料σｓ＝DＭＰａ。Ａ.６００Ｂ.８００Ｃ.６８０Ｄ.４８０9、链轮中心距已定，合理确定链传动的链长时，应取B。Ａ.任意值Ｂ.等于链节长度的偶数倍Ｃ.等于链节长度的奇数倍10、带传动的两带轮直径不相等，一般情况下，应使哪个轮曹楔角较大B？Ａ.大轮Ｂ.小轮Ｃ.主动论Ｄ.从动轮三、计算题（34分）1、（14分）图示为手动铰车中所采用的蜗杆传动。已知m=8mm，d1=80mm，z1=1，i=40，卷筒的直径D=250mm，试计算：（1）欲使重物上升1m，应转动蜗杆的转数；（2）设蜗杆和蜗轮间的当量摩擦系数为0.18，检验该蜗杆传动是否满足自锁条件；（3）设重物重Q=5kN，通过手柄转臂施加的力F=100N，手柄转臂的长度l的最小值(不计轴承效率)。解：（1）重物上升1m时，卷筒转动圈数：N2=1000/πD=1000÷(250x3.14)=1.27蜗杆转动圈数为：N1=iN2=40x1.27=50.96(圈)（2）蜗杆直径系数q=d1/m=80÷8=10导程角：γ=arctan=arctan=7.125o当量摩擦角：v=arctanfv=arctan=10.204o：因为：γ〈v所以蜗杆传动满足自锁条件（3）蜗杆传动的啮合效率：则：2、（10分）一普通V带传动传递功率为P=7.5kW，带速??=10m/s，紧边拉力是松边拉力的两倍，即F1=2F2，试求紧边拉力、松边拉力和有效拉力。===750N所以=2x750=1500N（2分3、（10分）图示为一刚性凸缘联轴器，材料为Q215钢，传递的最大转矩为1400N.m（静载荷）。已知轴的材料为45钢，工作时有轻微冲击。试根据图示和表为该联轴器选择平键，确定键的尺寸，并校核其强度（）。解:由轴径φ55查下表,选取键b=16,h=10,键长L=90键的工作长度l=L-b=90-16=74mm键与联轴器的接触长度k=0.5h=0.5x10=5mm由〉[]=100可见联接挤压强度不够，考虑到相差较大，所以应采用双键，相隔180布置，双键的工作长度l=1.5x74=111mm见的标记为:键16x90《机械设计》课程试题（三）一、填空题(每空1分共24分)1.螺纹的公称直径是指螺纹的大径，螺纹的升角是指螺纹中径处的升角。螺旋的自锁条件为。2、三角形螺纹的牙型角α＝600，适用于联接，而梯形螺纹的牙型角α＝300，适用于传动。3、螺纹联接防松，按其防松原理可分为摩擦防松、机械防松和永久防松。4、选择普通平键时，键的截面尺寸(b×h)是根据轴径d查标准来确定的,普通平键的工作面是侧面。5、带传动的传动比不宜过大，若传动比过大将使包角α，从而使带的有效拉力值减小。6、链传动瞬时传动比是变量，其平均传动比是常数。7、在变速齿轮传动中，若大、小齿轮材料相同，但硬度不同，则两齿轮工作中产生的齿面接触应力相同，材料的许用接触应力不同，工作中产生的齿根弯曲应力不同，材料的许用弯曲应力不同。8、直齿圆柱齿轮作接触强度计算时取节点处的接触应力为计算依据，其载荷由一对轮齿承担。9、对非液体摩擦滑动轴承，为防止轴承过度磨损，应校核p，为防止轴承温升过高产生胶合,应校核pv。10、挠性联抽器按是否具行弹性元件分为无弹性元件挠性联轴器和有弹性元件挠性联轴器两大类。二、单项选择题(每选项1分,共10分)1.采用螺纹联接时,若被联接件之—厚度较大，且材料较软，强度较低，需要经常装拆，则一般宜采用B。A螺栓联接；B双头螺柱联接；C螺钉联接。2.螺纹副在摩擦系数一定时,螺纹的牙型角越大,则D。A.当量摩擦系数越小，自锁性能越好；B．当量摩擦系数越小，自锁性能越差；C.当量摩擦系数越大，自锁性能越差；D.当量摩擦系数越大，自锁性能越好；3、当键联接强度不足时可采用双键。使用两个平键时要求键D布置。A在同—直线上;B相隔900;C．相隔1200；D相隔18004、普通平键联接强度校核的内容主要是A。A.校核键侧面的挤压强度;B.校核键的剪切强度；C.AB两者均需校核；D．校核磨损。5、选取V带型号，主要取决于D。A．带的线速度B．带的紧边拉力C．带的有效拉力D．带传递的功率和小带轮转速6、为了限制链传动的动载荷，在节距p和小链轮齿数z1一定时,．应该限制A。A．小链轮的转速n1；B.传动的功率P；C.传递的圆周力。7、圆柱齿轮传动，当齿轮直径不变，而减小模数时，可以D。A．提高轮齿的弯曲强度；B.提高轮齿的接触强度；C.提高轮齿的静强度；D．改善传动的平稳性。8、当转速较低、同时受径向载荷和轴向载荷，要求便于安装时，宜选用B。A．深沟球轴承B．圆锥滚子轴承C．角接触球轴承9、温度升高时，润滑油的粘度C。A.随之升高；B.保持不变；C．随之降低；D.可能升高也可能降低。10、圆柱螺旋弹簧的弹簧丝直径d=6mm,旋绕比C=5,则它的内径D1等于B。A、30mm,B、24mm,C、36mm,D、40mm三、计算题(38分)1、(15分)图3-1示螺栓联接中,采用两个M20的普通螺栓，其许用拉应力[σ]＝l60N／mm2，联接件接合面间摩擦系数f＝0.20，防滑系数Ks＝1.2，计算该联接件允许传递的静载荷F