机械设计试卷及答案

4、在其它条相同的条件下，V带传动与平带传动相比，可以传递更大的功率，这是由于。A.V带与轮槽工作面之间的摩擦是楔面摩擦。5、在轴的初步计算中，轴的直径是按进行初步确定的。弯曲强度；B.扭转强度；C.轴段长度；D.轴段上零件的孔径。7、某厂运输带由速度1440/min的电动机通过二套减速装置来驱动，其中a.双级直齿圆柱齿轮减速器；b.V带传动。这二套减速装置的排列次序宜采用ab。A.电动机ab运输带；B.电动机ba运输带；8、在润滑良好的情况下，耐磨性最好的蜗轮材料是。A.铸铁；B.无锡青铜；C.锡青铜；D.黄铜。10、滚动轴承基本额定动载荷所对应的基本额定寿命是。A.107；B.25107；C.106；D.5106。3、受轴向工作载荷的紧螺栓联接，设螺栓刚度C1远远小于被联接件的刚度C2，则不论工作载荷F是否变化，螺栓中的总拉力2F接近___预紧力_____。5、带传动的最大有效圆周力随着初拉力，包角，摩擦系数的增大而增大。6、若齿轮传动的传动比、中心距和齿宽不变，增加两轮的齿数和，则弯曲强度___变小___，接触强度_____不变_____7、齿轮传动(大、小齿轮分度圆直径分别为d2、d1)传动比表达式为_d2/d1______。蜗杆传动（蜗杆分度圆直径d1，蜗杆分度圆柱导程角，蜗轮分度圆直径d2）传动比表达式为_____d2/d1tg_____________。8、轴承代号为7210AC/P2的轴承内径为50mm、类型为角接触球轴承、公差等级为2级。9、齿轮的齿形系数与模数无关，只与齿面轮廓齿数有关。10、带传动工作时，带的最大应力发生在带绕上小轮处。11、滚动轴承的额定寿命是指可靠性为90%的寿命。12、闭式软齿面齿轮传动，一般应按接触强度强度进行设计，然后再按弯曲强度进行校核。7、蜗杆传动，蜗杆头数越少，传动效率越低。（t）8、轴是用于支撑回转零件，并传递运动和动力的。（t）10、半圆键用于动联接，键的侧面是工作面。（f）1、齿轮传动的失效形式和设计准则是什么？（8分）齿轮传动的失效形式为：齿根折断、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合、齿面塑性变形。（3分）计算准则：闭式软齿面齿轮传动，按接触疲劳设计，校核齿根弯曲疲劳强度强度；闭式硬齿面齿轮传动，按齿根弯曲疲劳强度设计，校核接触疲劳强度；开式齿轮传动，按齿根弯曲疲劳强度设计，考虑磨损的影响，将模数增大10~15%。（5分）2、联接螺纹防松的目的是什么？举出两种防松装置。（4分）防止螺纹副的相对转动。（2分）对顶螺母弹性垫圈自锁螺母止动垫片开口销加六角开槽螺母串联钢丝（任选二，各1分）3、根据受载轴可分为哪几类，各受什么载荷？（3分）心轴：只承受弯矩，不传递扭矩；（1分）传动轴：只传递扭矩，不承受弯矩；（1分）转轴：既承受弯矩，又传递扭矩（1分）1、已知V带传动传递的功率P=7.5kW，带速v=10m/s，紧边拉力是松边拉力的两倍，即F1=2F2，求紧边拉力F1、有效拉力Fe和预紧力F0。（5分）2、图示提升机构，卷筒5的直径D=200mm，已知z1＝20，z2＝60，z3=1，d3=44mm(q=11)，z4=60，G=20kN，蜗轮分度圆直径d4=240mm，＝20，系统总效率＝0.35。求：（1）匀速提升重物时，加在手柄上的力F（切向力）至少需多大。（2）重物垂直上升时，手柄应向哪个方向转动（在图中画出）。（3）蜗杆若能自锁,分析重物停在空间时（手柄上没有推力）,蜗轮与蜗杆在节点啮合时蜗轮所受的三个分力的方向。（10分）3、一轴由两个圆锥滚子轴承支承，N30001F，00N182F，mm010a，mm200b，求两轴承的当量动载荷（fP=1）。（12分）4、用一普通螺栓联接两块铸铁板，螺栓为M16（小径d1=13.835mm），螺栓所受横向载荷F=1540N，两板间摩擦系数f=0.15，可靠性系数为1.1，螺栓许用应力[σ]=355Mpa，试验算该螺栓的强度。（8分）1．(本小题5分)分）分）分）分）1(11251500*434321(150021(2(750105.7*100010001210121NFFFFNFFFFFNvPFeeeeFa/Fr≤eFa/FreFd0.32X=1，Y=0X=0.4，Y=1.90.3Fr2．(本小题10分)分，）（分）（分）（分）175.15820075.312200*.75.3135.0*180200021801*2060*601(20002200*202*4131424KNFFmmkNiTTzzzziKNDGT转向1分。蜗轮受力各1分,共3分。3．(本小题12分)01M分。每步放松压紧，轴承轴承轴有向左窜动的趋势，12000)02000*1(*1)(0,132.03.020006004960)2400*9.11000*4.0(*1)(9.1,4.032.04.2100024002400180060060021240018006003006002000*3.03.03001000*3.03.01000200030002000300200*3000300200*300*200*22222111112212222122112111221NYFXFfPYXeFFNYFXFfPYXeFFNFFFNFFNFFNFNFFNFFNFFFNFFFFarpraarpraaadaddrdrdrrrr4.(本小题8分)分）（螺栓强度足够。分）分）（分）分）（分）（11(355171.97835.13*14.333.11293*3.1*42(43.1133.112931*1*15.01540*1.12221000MPadFNfziFKFFKzifFRsRs3．在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是【b】A．6208B.N208C.3208D.52085．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q7．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。2．代号62203的滚动轴承，为深沟球轴承轴承，其内径为15mm。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b。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。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？降低螺栓总拉伸载荷的变化范围；改善螺纹牙间的载荷分布；减小应力集中；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；……………1分带具有良好的扰性，可缓和冲击、吸收振动；……………1分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；…………2分结构简单、成本低廉……………1分5．链传动的主要失效形式有哪些？链板疲劳破坏；……………1分滚子套筒的冲击疲劳破坏；……………1分销轴与套筒的胶合；……………1分链条铰链磨损；……………1分过载拉断。……………1分五、结构改错题：请用圆圈标出错误的位置，满分16分标准答案四、分析题(20分)1.(10分)如图4-1传动系统，要求轴Ⅱ、Ⅲ上的轴向力抵消一部分，试确定：1)蜗轮6的转向；2)斜齿轮3、4和蜗杆5、蜗轮6的旋向；3)分别画出蜗杆5，蜗轮6啮合点的受力方向。(1)蜗轮6的转向为逆时针方向；(2分)(2)齿轮3左旋，齿轮4右旋，蜗杆5右旋，蜗轮6右旋；(4分)(3)蜗杆5啮合点受力方向如图(a)；蜗轮6啮合点受力方向如图(b)。(6分)2、(10分)指出图4-2中的结构错误(在有错处画○编号，并分析错误原因)，并在轴心线下侧画出其正确结构图。图4-2[解]画出的正确结构图如图。①轴的右端面应缩到联轴器端面内1～2mm，轴端挡圈压到联轴器端面上，与轴端面留有间隙；②联轴器与透盖不能接触，联轴器应右移；③联轴器与轴配合直径应小一点，形成轴肩定位；④联轴器处联接平键与蜗轮处联接平键应在一条线上；键与毂孔键槽底面间应有间隙；⑤右轴承内圈左端面只能与套筒端面接触，与轴肩端面应有间隙，所以套筒内轴颈右端面应左移1～2mm；⑥与蜗轮轮毂配合轴颈长度应比轮毂长短1～2mm，轴颈右端面缩进去；⑦左轴承内圈不能被轴环全挡住，轴环左部轴径减小至内圈厚度的2／3左右；图4-1⑧透盖和闷盖外圆外侧应倒角，与箱体间均应有调整垫片。⑨轴的左端伸出轴承内圈过长，应缩短一点。《机械设计》课程试题（一）一、填空题(每空1分共31分)1、当一零件受脉动循环变应力时，则其平均应力是其最大应力的（50%）。2、三角形螺纹的牙型角α＝（600），适用于（连接），而梯形螺纹的牙型角α＝（300），适用于（传动）。3、螺纹连接防松，按其防松原理可分为（摩擦）防松、（机械）防松和（永久制动）防松。4、带传动在工作过程中，带内所受的应力有（弯曲应力）、（松紧边拉力产生的拉应力）和（离心拉应力），最大应力发生在（带绕上小轮处）。5、链传动设计时，链条节数应选（偶数）数(奇数、偶数)。链轮齿数应选（奇数）数；速度较高时，链节距应选（小）些。6、根据齿轮设计准则，软齿面闭式齿轮传动一般按（接触强度）设计，按（弯曲强度）校核；硬齿面闭式齿轮传动一般按（弯曲强度）设计，按（接触强度）校核。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、蜗杆传动的总效率包括啮合效率η、（轴承效率η2）效率和（搅油效率η3）效率。其中啮合效率η=（tgr/tg(r+pv)），影响蜗杆传动总效率的主要因素是（啮合效率）效率。2、在受轴向变载荷作用的紧螺柱连接中，为提高螺栓的疲劳强度，可采取的措施是(b)。A、增大螺栓刚度Cb，减小被连接件刚度CmB．减小Cb．增大CmC．增大Cb和CmD．减小Cb和Cm3、在螺栓连接设计中，若被连接件为铸件，则往往在螺栓孔处做沉头座孔．其目的是(A)。A．避免螺栓受附加弯曲应力作用B．便于安装C．为安置防松装置???6、一斜齿圆柱齿轮传动，已知法向模数Mn＝4mm，齿数Z1=20，螺旋角β＝14032’2”，齿宽b1＝80，b2＝75mm，则该传动的齿宽系数φd等于（）。D．0.9077、同一工作条件，若不改变轴的结构和尺寸，仅将轴的材料由碳钢改为合金钢，可以提高轴的（A）而不能提高轴的（B）。A．强度B．刚度8、当转速较低、同时受径向载荷