机械设计期末考试题之二

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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 。A.最大应力smax B.最小应力sminC.平均应力sm D.应力幅sa2蜗杆蜗轮传动中，其传动比i的计算错误的是 。A.in1/n2 B. i=Z2/Z1 C. i=d2/d1 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1齿面硬度较高，则大小齿轮的齿面接触应力sH1与sH2关系为_。A.接触应力sH1sH2 B.接触应力sH1sH2 C.接触应力sH1sH24. 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 。A高速级 B.低速级 C.都可以5在转速一定的情况下，要

2、减轻链传动的不均匀性和动载荷，应 。A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 。7.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 。10.普通平键工作中，其工作面是 ，其主要的失效形式是 和 。1

3、1.中等转速载荷平稳的滚动轴承正常失效形式为 。A.磨损 B.胶合 C.疲劳点蚀 D.永久变形12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_。13带传动在工作过程中，带内所受的应力有松边应力、紧边应力、 和 ，带的最大应力发生在 。14.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15.下列四种型号的滚动轴承，只能承受径向载荷的是 。A6208 B.N208 C.30208 D.51208二、分析简述题(共28分)1.设计一对闭式软齿面直齿轮传动，如果

4、其它参数都一样，齿数与模数有两种方案：（a）m=4mm，z1=20，z2=60；（b）m=2mm，z1=40，z2=120。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 Fr1 2000N ， Fr2 1000N ，该轴所受轴向载荷FA 800N （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 Fs1 、

5、Fs2 的方向；（ 2 ）计算轴承的轴向载荷 Fa1 、 Fa2 的大小。（取Fs=0.68Fr）（6分）四 如图所示为圆柱齿轮蜗杆传动，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Fa2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所受的轴向力Fa3，圆周力Ft3和径向力Fr3的方向。（表示垂直纸面向里，表示垂直纸面向外）(12分)五有一储气罐，罐盖用12个M20的普通螺栓（小径，）均布联接。安装时每个螺栓的预紧力F=18000N，

6、气罐内径D=400mm，气压p=1MPa，螺栓采用45钢，许用拉应力160Mpa，螺栓的相对刚度，试求（1）单个螺栓的总拉力F0（2）试校核螺栓强度（取计算直径dc=d1）。（12分）六、一深沟球轴承6214所受径向载荷Fr3600N，轴向载荷Fa1300N，转速n2900rmin，载荷平稳，其基本额定动载荷C60800N，若预期寿命Lh8000小时，试校核该轴承的寿命。（已知判断系数e0.22，当FaFre时，X1，Y0；当FaFr e时， X0.56，Y1.99）（12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.

7、 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。 【 】A内周长 B. 节线长 C. 外周长4、角接触球轴承和圆锥磙子轴承的轴向承载能力随接触角的增大而 。 【 】A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 。 【 】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最细端 B. 最大 C. 平均7、既传递转矩，又传递弯矩的轴称为 。 【 】A心轴 B. 转轴 C. 传动轴8、

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、非液体摩檫滑动轴承设计中，限制压强的目的是 。 【 】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，双支点单向固定方式适合于 。 【 】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 ， 。 【 】 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

9、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 。 【 】 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 。 【 】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 。 【 】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： 。17、闭式蜗

10、杆传动需要进行热平衡计算，其主要原因是： 。18、带传动中，弹性滑动与打滑的区别是： 。19、滑动轴承常用的材料有： 。 20、论述链传动的主要特点： 。四、计算题25、如图所示，轴上装有一斜齿圆柱齿轮，轴支承在一对正装的轴承上。齿轮轮齿上受到圆周力Fte=8100N，径向力Fre=3052N，轴向力Fae=2170N，转速n=300 r/min，载荷系数fP=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：，轴承，。当时，；当时，。 内部轴向力 ， ） 26、图示为某起重设备的减速装置。已知各轮齿数z1=z2=20，z3=

11、60，z4=2，z5=40，轮1转向如图所示，卷筒直径D=136mm。试求：(1)此时重物是上升还是下降?(2)设系统效率=0.68，为使重物上升，施加在轮1上的驱动力矩T1=10Nm，问重物的重量是多少? 26 27五、改错题27、指出下面轴系结构图中的错误并改正。28、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

12、和滚动轴承可以采用不同的润滑剂。（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10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 C 。A）提高 B）不变 C）降低7设计时键的截面尺寸通常是根据 D 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 D 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

13、载荷产生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 C 。A）灰铸铁铸造 B）铸钢铸造 C）钢板焊接10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）HT200灰铸铁 B）40CrNi钢 C）45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）11对下列各种零件至少举出一种常用材料的牌号，齿轮 45， 40Cr ，滑动轴承轴瓦 ZQSn10-1， ZQAl9-4 ，蜗轮轮缘 ZQSn10-1， ZQAl9-4 ，螺钉 Q235，20 ，弹簧 65Mn， 碳素弹簧钢丝 ，弹簧垫圈 65

14、Mn ，滚动轴承套圈 GCr15 ，滚动轴承保持架 08F ，键 45 。12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 。13轴按承载分为 心轴 ， 转轴 和 传动轴 。14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 。15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）16什么是等强度设计？在设计中如何应用？答：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

15、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。17什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。18滑动轴承计算中，计算p，pv，v各考虑什么问题？答：p轴承磨损； pv发热； v局部磨损。19齿轮传动中的载荷系数K=KAKvKK，KAKvKK各为什么系数，各考虑什么因素对齿轮传动的影响？ 答：齿轮传动中的载荷系数K=KAKvKK中，KA是使用系数，考虑外部因素引起附加动载荷对齿轮传动的影响；Kv是动载系数，考虑齿轮制造、安装误差等引起附加动载荷对齿轮传动的影响；K是齿间载荷分配系数，考虑多齿啮合间分配载荷的不均匀现象对齿轮传动的影响；

16、K是齿向载荷分布系数，考虑载荷沿接触线分布不均的现象对齿轮传动的影响； 20什么叫机械零件的计算准则？常用的机械零件的计算准则有那些？ 答：机械零件的计算准则就是为防止机械零件的失效而制定的判定条件，常用的准则有强度准则、刚度准则、寿命准则、振动稳定性准则、可靠性准则等？五、分析题（有2小题，每题6分,共12分） 21 一钢制液压油缸，缸内油压P2.5MPa(静载)，油缸内径 D125mm，缸盖由6个M16的螺钉联接在缸体上.螺钉刚度 Cb与缸体缸盖的刚度 Cm之比为l/4，螺钉材料的性能等级为5.6级，安全系数取S1.5，M16螺钉的小径d1=13.835mm.若根据联接的紧密性要求，要求残

17、余预紧力QP1.5F.试分析预紧力QP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 F=ppD2/4，每个螺钉的工作拉力FF6ppD2/4/62.5 p(125)24/65113.27 N 2.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， ss300MPa，许用应力s= ss/S300/1.5200MPa.由强度条件 sca1.3Q/( pd2/4)sQpd2s/4/1.3 p13.8352200/4/1.323127.83 N 3.求预紧力 Qp的允许范围（2分） 1)按螺钉强度条件求允许的最大预紧力QQp十

18、Cb/（Cb +Cm ）F23127.83 N Qp23127.83-0.2F23127.83-0.25113.27=22105.17 N 2)按联接紧密性条件求最小的预紧力，根据联接紧密性要求，QP1.5F QPQp- Cm /（Cb +Cm ）F=Qp-0.8F1.5F 即 Qp1.5F十0.8F2.3Fl1760.52 N 由以上计算结果可知，预紧力Qp应控制为l1760.52 N Qp22105.17 N22一传动装置，输入转矩为T1，输出转矩为T2，速比为i，总效率为，试证明T2= T1i答：设输入功率为P1（kW），输出功率为P2（kW），输入转速为n1（r/min），输出转速为n

19、2（r/min）， T=9.55106P/n(N.mm) P1= T1n1/(9.55106) P2= T2n2/(9.55106)= P2/ P1=( T2n2/(9.55106)/( T1n1/(9.55106) = T2n2/( T1n1) i= n2/ n1 = T2/ T1/i 即 T2= T1i图1六、计算题（有2小题，每题6分,共12分）23一对46210角接触球轴承反安装，如图1所示。已知轴承1和轴承2 的径向载荷分别为R1=2000N,R2=4000N,轴上作用的轴向载荷Fa=800N(指向轴承2)，轴承的派生轴向力S的计算式S=0.68R，e=0.68，X=0.41,Y=0

20、.87。轴承载荷有轻微冲击，载荷系数fF=1.2，工作温度不大于120C。试求： (1) 轴承1和轴承2的轴向载荷A1和A2； (2) 轴承1和轴承2的当量动载荷P1和P2。图2 第六大题第23小题答案图解:(1)计算轴承的轴向载荷S1=0.68R1=0.682000=1360 NS2=0.68R2=0.684000=2720 NS1、S2方向见图2 因为Fa+ S2=800+2720=3520 NS1所以 轴承1“压紧”，A1= Fa+ S2=800+2720=3520 (2分) 轴承2“放松”，A2= S2=2720 N(2分) （2）计算轴承的当量动载荷轴承1 A1/R1=3520/20

21、00=1.76e=0.68,则取 X1=0.41,Y1=0.87 P1=fF(X1R1+Y1A1) =1.2(0.412000+0.873520)=3882.4 N (2分)轴承2 A2/R1=2720/4000=0.68e=0.68,则取 X2=1,Y2=0 P2=fFX2R2 =1.214000=4800 N (2分) 24已知V带传动中，最大传递功率P=8kW，带的速度v=10m/s，若紧边拉力F1为松边拉力F2的2倍，此时小带轮上包角a1=120，求：（1）有效拉力Fe；（2）紧边拉力F1；（3）当量摩擦系数f。解:有效拉力Fe =1000P/v=10008/10=800 N (2分)

22、 又知:F1-F2= Fe,F1=2F2 则紧边拉力 F1=2 Fe =1600 N (2分) 根据欧拉公式 得 当量摩擦系数f=ln(F1/F2)/=ln2/(3.14120/180) =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,得1分,总分为10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

23、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。 26画出V带与带轮槽的正确安装图； 27画出普通螺栓联接的结构图28画出普通平键A型、B型、C型的形状 26,27,28题答案:八、设计题（有1小题，5分）29设计一转椅的升降机构，升降通过一手柄进行控制。设计需画出结构示意图，并作必要的说明。答：没有标准答案，可根据创意的新颖性及是否达到设计要求给05分。 机械设计试卷 一、单项选择题1、

24、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磙子轴承的轴向承载能力随接触角的增大而 。 【 A 】A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 。 【 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

25、最细端 B. 最大 C. 平均7、既传递转矩，又传递弯矩的轴称为 。 【 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、非液体摩檫滑动轴承设计中，限制压强的目的是 。 【 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 ， 。 【 B 】 A相

26、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 】 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 。 【 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 。 【 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

27、应力变化规律为 。 【 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，从而增大摩擦损失，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

28、动正常工作时固有的特性。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ZSnSb11Cu6;锡青铜,如ZCuSn10P1;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 。三、综合题齿轮传动蜗杆传动带传动链传动螺旋传动传递功率大小中大大效率高低中中高单级传动比中大中中-中心距小小大大-传动精度高高中中高21、 比较以下几种传动的传动性能，并填入下表中（高、中、低等）。22、请标出以下链传动的合理转动方向。23、图示为三

29、级减速装置传动方案简图，要求总传动比i=50，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。24、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。 23 24四、计算题25、如图所示，轴上装有一斜齿圆柱齿轮，轴支承在一对正装的轴承上。齿轮轮齿上受到圆周力Fte=8100N，径向力Fre=3052N，轴向力Fae=2170N，转速n=30

30、0 r/min，载荷系数fP=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：，轴承，。当时，；当时，。 内部轴向力 ， ）解：求，求，26、图示为某起重设备的减速装置。已知各轮齿数z1=z2=20，z3=60，z4=2，z5=40，轮1转向如图所示，卷筒直径D=136mm。试求：(1)此时重物是上升还是下降?(2)设系统效率=0.68，为使重物上升，施加在轮1上的驱动力矩T1=10Nm，问重物的重量是多少? 解：，因蜗杆右旋，所以重物上升。五、改错题(每小题5分，共10分)27、指出下面轴系结构图中的错误并改正。键的布置无

31、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。28、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-。 【 】 A.

32、 90度B. 120度 C. 135度D. 180度4、设计链传动时链节数最好-。 【 】 A.偶数 B.奇数 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106转时，其可靠度为 。 【 】 A.10% B. 80% C.90% D. 99%8、对齿面硬度350HBS的闭式齿轮传动，其主要失效形式是 。 【 】A

33、. 轮齿折断B. 齿面点蚀 C. 齿面胶合 D.齿面磨损9、既传递转矩又承受弯矩的轴称为 。 【 】 A.心轴B.传动轴 C. 转轴 D.曲轴10、为实现间歇运动，可选用 。 【 】A.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

34、、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。 （ ）三填空题1、闭式软齿面齿轮传动，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900时，蜗杆的轴向力与蜗轮的 大小相等，方向相反。5、带速v 30m/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 。7、带传动工作时，带的最大应力发生在 。8、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

35、形式为 和 。10、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？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1,2( 拉应力)，c (离心应力)和b1，b2(弯曲应力)，最大应力发生在什么部位？max =？2、图示蜗杆-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） 画出轴的转向及蜗轮的螺旋线方向；（2） 要求轴上轴向力抵消一部分，定出齿轮、的螺旋线方向；（3） 在图上画

36、出蜗轮及齿轮的各分力方向。 2题 3题 3、分析图示结构设计的错误。（用数字标出并说明） 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，已知轴承径向载荷，轴承径向载荷，轴向外载荷，轴承转速，运转中有中等冲击，室温工作，预期寿命，选用轴承型号，已查得，时，时，试计算轴承寿命是否满足要求。 机械设计练习题1 机械设计试题一、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 、 和 同时存在的现象，这种摩擦状态称为 。2. 一公称直径为d=16mm的螺纹副，螺纹头数n=2,螺距p=4mm, 螺纹中径d2=D2=1

37、4mm,牙侧角=15,螺纹副材料的当量摩擦系数f =0.080.10, 经计算该螺纹副 自锁性要求。满足 b. 不满足3. 导向平键连接的主要失效形式是 ，设计时通过限制 来进行耐磨性计算；半圆键的缺点是 ，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=40，相应的V带轮轮槽的两侧面夹角则 。 a.大于40 b.小于40 c. 等于40。5. 传动带所能传递的最大有效圆周力Fmax与 、 、 等因素有关，它们的值越大，Fmax就越大。当传递的外载荷超过 时，带在带轮上发生打滑现象；而且在传动比大于1的情况下打滑总是先从小带轮上开始的，其原因是 。6. 齿轮传动的五种主要失效形

38、式中，最严重、必须避免的失效形式是 ；软齿面闭式齿轮传动最主要的失效形式是 ；高速重载齿轮传动易发生 ；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YF没有影响的是 。 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/292-93规定，型号7212 C/DB轴承的类型为 ，宽度类型为 ，精度等级为 ，公称接触角 = 。9. 对于转动的滚动轴承,其主要失效形式是 ；对于不转动、低速或摆动的轴承，主要失效形式是 ； 对于高速轴承， 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

39、效形式主要是 ，主要发生在 上。二、问答题（24分,每小题4分）1. 齿向载荷分布系数K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？2. 试述齿轮传动的设计准则。3. 按在支撑轴上零件传递运动和动力时受到的载荷类型的不同，轴分为那几种类型？并分别举例说明。4给出滚动轴承的当量静载荷P0的定义。5同滚动轴承相比，液体摩擦滑动轴承有哪些特点？6在一些基本假设条件下，流体形成动压的必要条件是什么？三、分析计算题（29分,第一小题19分，第二小题10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m =8mm，蜗杆头数及分度圆直径分别为z1=1、d1=8

40、0mm，蜗轮齿数z2=50，卷筒直径D=250mm。重物匀速升降的速度v=40m/min，最大载重量W为4kN，工况系数KA按1.0计，试分析、计算提升重物时的下列问题：1）该装置以40m/min的速度匀速升起重物1m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W=4kN，传动装置总的传动效率为 =0.5，试计算出电机的输出转矩Tm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7209 C支撑形式, L=100mm，蜗杆传动效率1 = 0.7

41、，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2 = 0.8，轴承7209 C的基本额定动载荷和基本额定静载荷分别为C = 29800N、C0 = 23800N, 其内部轴向力S=0.4Fr，径向载荷系数X和轴向载荷系数Y分别为0.44和1.36，fT=1.0，fP=1.5，试计算轴承II的寿命Lh为多少小时？（10分）2图c所示为一托架，20kN的载荷作用在托架宽度方向的对称线上，用四个螺栓将托架连接在一钢制横梁上，螺栓的相对刚度为0.3，螺栓组连接采用普通螺栓连接形式，假设被连接件都不会被压溃、也不滑移，试计算: 1) 该螺栓组连接的接合面不出现间隙所需的螺栓预紧力F 至少

42、应大于多少？（接合面的抗弯剖面模量W=12.71106mm3）（7分）2）若受力最大螺栓处接合面间的残余预紧力F 要保证6956N，计算该螺栓所需预紧力F 、所受的总拉力F0。（3分）四、结构题（20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定的结构图（要求齿轮也要画出来）。（12分）2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）机械设计试卷一、选择题1、链传动作用在轴和轴承上的载荷比带传动要小，这主要是因为（

43、C ）。 A、链传动只用来传递较小功率 B、链速较高，在传递相同功率时圆周力小 C、链传动是啮合传动，无需大的张紧力 D、链的质量大，离心力大2、直齿圆柱齿轮传动，当齿轮直径不变，而减小模数增加齿数时，则（ C ）。 A、提高了轮齿的弯曲强度B、提高了齿面的接触强度 C、降低了轮齿的弯曲强度D、降低了齿面的接触强度3、受中等冲击载荷、支承刚度较差、速度较高的两轴之间宜选用（ A ）。A弹性柱销联轴器B凸缘联轴器C. 十字滑块联轴器D万向联轴器4、带传动工作时，设小带轮为主动轮，则带的最大应力发生在带（C ）。A进入大带轮处B离开大带轮处C. 进入小带轮处D离开小带轮处5、有一减速器传动装置由带

44、传动、链传动和齿轮传动组成，其安排顺序以方案（ A ）为好。 A带传动 齿轮传动 链传动 B链传动 齿轮传动 带传动C带传动 链传动 齿轮传动 D链传动 带传动 齿轮传动6螺纹联接防松的根本问题在于（ C ）。 A、增加螺纹联接的轴向力 B、增加螺纹联接的横向力 C、防止螺纹副的相对转动 D、增加螺纹联接的刚度7为联接承受横向工作载荷的两块薄钢板，一般采用的螺纹联接类型应是（A ）。A螺栓联接B. 双头螺柱联接C螺钉联接D. 紧定螺钉联接8齿面硬度HB350HBS的闭式钢制齿轮传动中，主要失效形式为（ B ）。A齿面磨损B齿面点蚀C齿面胶合D. 轮齿折断9.不完全液体润滑滑动轴承，验算是为了防

45、止轴承（ B ）。 A. 过度磨损B. 过热产生胶合C. 产生塑性变形 D. 发生疲劳点蚀10、对于温度变化不大的短轴，考虑结构简单，轴承部件的轴向固定方式宜采用（ A ）。A两端固定B两端游动C一端固定一端游动 DA，B，C均可以11、在蜗杆传动设计中，除规定模数标准化外，还规定蜗杆直径d1取标准，其目的是（ B ）。A限制加工蜗杆的刀具数量B限制加工蜗轮的刀具数量并便于刀具的标准化C为了装配方便D为了提高加工精度12、工作时承受弯矩并传递转矩的轴称为（ B ）。 A、转动心轴B、转轴 C、传动轴D、固定心轴13、普通平键的主要失效是（ A ）。A工作面被压溃或键被剪断 B工作面产生胶合破坏

46、 C. 工作面产生过度磨损 D键被弯曲折断14、带传动产生弹性滑动的原因是由于（ D ）。 A、带不是绝对挠性体 B、带与带轮间的摩擦系数偏低 C、带绕过带轮时产生离心力 D、带的紧边与松边拉力不等15、非液体摩擦滑动轴承正常工作时，其工作面的摩擦状态是（ C ）。 A、完全液体摩擦状态B、干摩擦状态C、边界摩擦或混合摩擦状态 D、不确定二、标准件1、请按GB/T 5781-2000标准标注出：公称直径为16mm、长60mm全螺纹六角头螺栓；并按GB/T 41-2000的标准标注出与该螺栓配合使用的不经表面处理的普通粗牙六角螺母。螺栓 M16 60 GB/T 5781-2000螺母M16 GB

47、/T 41-20002、请按GB/T 1096-2003标准标注出：宽为18 mm、高为11 mm、长为100 mm圆头普通平键；按GB/T 119-2000标准标注出：直径为10 mm，长为100 mm，直径允差为d4，材料为35号钢，热处理硬度为HRC2838，不经表面处理的圆柱销。键 18100 GB/T 1096-2003销 10100 GB/T 119-20003、根据下面所给出的轴承代号，指出下面轴承相应的类型、尺寸系列、内径、公差等级和游隙组别。（1）6308/C3（2）7214B（3）30213/P46308/ C3表示内径为40mm，03尺寸系列的深沟球轴承，0级公差，3组游

48、隙。7214B表示内径为70mm，02尺寸系列的角接触球轴承，接触角为40，0级公差，0组游隙。30213/ P4表示内径为65mm，02尺寸系列的圆锥滚子轴承，4级公差，0组游隙。4、根据下面所给出带、滚子链编号，指出这些零件的公称尺寸。（1）带：A 1000 GB/T 11544-1997（2）链：08A188 GB/T12432006（注：此链的节距为0.5英寸）（1）A 1000 GB/T 11544-1997：基准长度为1000 mm的A型普通V带。（2）08A188 GB/T12432006：A系列、节距12.7mm、单排、88节的滚子链三、问答题1、简述静强度设计和疲劳强度设计的不同之处。2、当设计链传动时，选择齿数和节距时应考虑哪些问题？3、闭式蜗杆传动为什么要进行热平衡计算？4、在具有稳定输入、输出功率的机器上，转轴以定速转动，当不考虑外来冲击和载荷波动等作用时，请分别将内部受的是稳态应力或交变应力的零件的编号写入下面相应的分类中。A机箱箱体的地脚螺栓；B装有齿轮的旋转轴；C轴上的齿轮；D轴上的蜗杆；E轴上的滚动轴承；F