第页1《机械设计》试题A一、填空(每空1分,共20分)1.在疲劳曲线上,以循环基数N0为界分为两个区:当N≥N0时,为(无限寿命)区;当N<N0时,为(有限寿命)区。2.刚度是指机械零件在载荷作用下抵抗(弹性变形)的能力。零件材料的弹性模量越小,其刚度就越(越小)。3.润滑油的()性越好,则其产生边界膜的能力就越强;()越大,则其内摩擦阻力就越大。4.为改善润滑油在某些方面的性能,在润滑油中加入的各种具有独特性能的化学合成物即为(添加剂)。5.正是由于(弹性滑动)现象,使带传动的传动比不准确。带传动的主要失效形式为(打滑)和(疲劳破坏)。6.蜗杆传动的主要缺点是齿面间的(间隙)很大,因此导致传动的(效率)较低、温升较高。7.链传动水平布置时,最好()边在上,()在下。8.设计中,应根据被联接轴的转速、()和()选择联轴器的型号。9.径向滑动轴承的半径间隙与轴颈半径之比称为();而()与()之比称为偏心率。10.对于普通平键,考虑到载荷分布的不均匀性,双键联接的强度按(挤压强度)个键计算。二、判断题(每小题1分,共10分)(正确的划“√”,错误的划“×”)1.十字滑块联轴器中的所有元件都是刚性元件,因此属于刚性联轴器。()2.两摩擦表面的粗糙度值越小,则越容易实现液体动力润滑。()3.在计算转轴的强度时,安全系数法比当量弯矩法更精确。()4.相啮合的蜗杆和蜗轮的螺旋角必须大小相等,旋向相反。()5.闭式齿轮传动皆须首先按齿面接触强度进行设计计算,确定传动的几何尺寸,然后校第页2核齿根弯曲疲劳强度。()6.由于链传动不需要张紧力,故作用在轴上的载荷较小。()7.正是由于过载时产生“弹性滑动”,故带传动对传动系统具有保护作用。()8.楔键只能用于单向传动,双向传动时,必须采用两个楔键。()9.性能等级为6.6级的螺栓,其屈服点s=600MPa。()10.机械零件的计算分为设计计算和校核计算,两种计算的目的都是为了防止机械零件在正常使用期限内发生失效。()三、简答题(每小题5分,共20分)1.简述为什么开式齿轮传动一般不会出现点蚀现象?2.对于滚动轴承的轴系固定方式,请解释什么叫“两端固定支承”?3.简述形成稳定动压油膜的条件?4.解释名词:滚动轴承的寿命;滚动轴承的基本额定动载荷。四、(15分)某轴用一对同型号角接触球轴承支承,受力情况如图所示。已知:内部轴向力SF=0.68RF,e=0.68。当RAFF≤e时,X=1,Y=0;当RAFF>e时,X=0.41,Y=0.87。问哪个轴承的寿命低?Fx=900NFR1=4000NFR2=2500N12第页3五、(15分)如图所示的螺栓组联接,已知外载荷F=5KN,各有关几何尺寸如图所示。试计算受力最大螺栓所受的横向工作载荷Fsmax。六、(20分)设计一个标准直齿圆柱齿轮传动,传动比i=3.2,允许传动比有不超过±5%的误差。通过强度计算已确定中心距a=320mm,模数m≥3mm,取齿宽系数d=1。试确定下列几何尺寸:m、z1、z2、d1、d2、b1、b2。(模数系列:3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、7、8、…)第页4《机械设计》试题A标准答案一、填空(每空1分,共20分)1.在疲劳曲线上,以循环基数N0为界分为两个区:当N≥N0时,为(无限寿命区)区;当N<N0时,为(有限寿命区)区。2.刚度是指机械零件在载荷作用下抵抗(弹性变形)的能力。零件材料的弹性模量越小,其刚度就越(小)。3.润滑油的(油)性越好,则其产生边界膜的能力就越强;(粘度)越大,则其内摩擦阻力就越大。4.为改善润滑油在某些方面的性能,在润滑油中加入的各种具有独特性能的化学合成物即为(添加剂)。5.正是由于(弹性滑动)现象,使带传动的传动比不准确。带传动的主要失效形式为(打滑)和(带的疲劳破坏)。6.蜗杆传动的主要缺点是齿面间的(相对滑动速度)很大,因此导致传动的(效率)较低、温升较高。7.链传动水平布置时,最好(紧边)边在上,(松边)在下。8.设计中,应根据被联接轴的转速、(转矩)和(直径)选择联轴器的型号。9.径向滑动轴承的半径间隙与轴颈半径之比称为(相对间隙);而(偏心距)与(半径间隙)之比称为偏心率。10.对于普通平键,考虑到载荷分布的不均匀性,双键联接的强度按(1.5)个键计算。二、判断题(每小题1分,共10分)(正确的划“√”,错误的划“×”)1.十字滑块联轴器中的所有元件都是刚性元件,因此属于刚性联轴器。(×)2.两摩擦表面的粗糙度值越小,则越容易实现液体动力润滑。(√)3.在计算转轴的强度时,安全系数法比当量弯矩法更精确。(√)4.相啮合的蜗杆和蜗轮的螺旋角必须大小相等,旋向相反。(×)5.闭式齿轮传动皆须首先按齿面接触强度进行设计计算,确定传动的几何尺寸,然后校核齿根弯曲疲劳强度。(×)6.由于链传动不需要张紧力,故作用在轴上的载荷较小。(√)第页57.正是由于过载时产生“弹性滑动”,故带传动对传动系统具有保护作用。(×)8.楔键只能用于单向传动,双向传动时,必须采用两个楔键。(×)9.性能等级为6.6级的螺栓,其屈服点s=600MPa。(×)10.机械零件的计算分为设计计算和校核计算,两种计算的目的都是为了防止机械零件在正常使用期限内发生失效。(√)三、简答题(每小题5分,共20分)1.简述为什么开式齿轮传动一般不会出现点蚀现象?答:因为在开式齿轮传动中,磨粒磨损的速度比产生点蚀的速度还快,在点蚀形成之前,齿面的材料已经被磨掉,故而一般不会出现点蚀现象。2.对于滚动轴承的轴系固定方式,请解释什么叫“两端固定支承”?答:两端固定支承即为轴上的两个轴承中,一个轴承的固定限制轴向一个方向的串动,另一个轴承的固定限制轴向另一个方向的串动,两个轴承的固定共同限制轴的双向串动。3.简述形成稳定动压油膜的条件?答:1)两摩擦表面之间必须能够形成收敛的楔形间隙;2)两摩擦表面之间必须有充足的、具有一定粘度的润滑油;3)两摩擦表面之间必须有足够的相对运动速度。4.解释名词;滚动轴承的寿命;滚动轴承的基本额定动载荷。答:1)滚动轴承的寿命即滚动轴承中内、外圈滚道以及滚动体,任一元件出现疲劳点蚀之前,两套圈之间的相对运转总转数。也可用恒定转速下的运转小时数表示;2)基本额定动载荷即基本额定寿命为106转时,轴承所能承受的最大载荷。四、解:(1)1168.0RsFF=2720400068.0(N)―――――――――1.5分2268.0RsFF=1700250068.0(N)―――――――――1.5分(2)260090017002xsFF(N)<27201sF(N)故1AF27201sF(N)――――――――――――――――3分第页6182090027201xsFF(N)>17002sF(N)故2AF18201xsFF(N)―――――――――――――3分eFFRA68.04000272011,则X=1,Y=0。则)2720040001()(1111P1PARPfFYFXfF=4000Pf(N)――――――――――――――――――3分728.02500182022RAFF>e,则X=0.41,Y=0.87。则)182087.0250041.0()(2222P2PARPfFYFXfFPf3500(N)―――――――――――――――――3分由于P1F>P2F,故轴承1的寿命短。五、解:(1)将F向螺栓组形心平移,同时得转矩T。T=500×F=5×105×500=2.5×106(N)―――――――4分在F作用下,各螺栓所受横向力为Fs1=125041053zF(N)―――3分在T作用下,各螺栓所受横向力也相等,为160160500FTF第页72262280804105.244FrTrrTs=3.5524(N)――――――4分显然,1、2两螺栓所受的横向力最大,为cos2212221maxsssssFFFFF135cos3.5524125023.55241250226469(N)―――――――4分六、解:(1)由)(2121zzma得mmazz3202221取m=5(mm)(应为标准值)―――――――2分则5320221zz=128(1)―――2分1122.3zizz(2)―――2分联立(1)、(2)解得47.301z,53.972z取301z,982z――――――4分15030511mzd(mm)―――――――2分49098522mzd(mm)―――――――2分15011dbd(mm)――――――――――2分取1502bb(mm),160101501021bb(mm)――4分注:本题主要考察:m是否为标准值?是否满足)(21)(212121zzmdda?各参数和尺寸取值圆整是否合理?第页8《机械设计》试题B一、填空(每空1分,共20分)1.当所受轴向载荷通过()时,螺栓组中各螺栓承受的()相等。2.从结构上看,带轮由()、轮辐和()三部分组成。3.在直齿圆柱齿轮传动的接触疲劳强度计算中,以()为计算点,把一对轮齿的啮合简化为两个()相接触的模型。4.按键齿齿廓曲线的不同,花键分为()花键和()花键。5.请写出两种螺纹联接中常用的防松方法:()和()。6.疲劳曲线是在()一定时,表示疲劳极限γN与()之间关系的曲线。7.理论上为()接触或()接触的零件,在载荷作用下,接触处局部产生的应力称为接触应力。8.开式齿轮传动的主要失效形式是:()和()。9.径向滑动轴承的条件性计算主要是限制压强、()和()不超过许用值。10.在类型上,万向联轴器属于()联轴器,凸缘联轴器属于()联轴器。二、选择填空(每空1分,共10分)1.下列磨损中,不属于磨损基本类型的是();只在齿轮、滚动轴承等高副零件上经常出现的是()。(1)粘着磨损;(2)表面疲劳磨损;(3)磨合磨损;(4)磨粒磨损。2.在通过轴线的截面内,()的齿廓为直边梯形;在与基圆柱相切的截面内,()的齿廓一侧为直线,另一侧为曲线。第页9(1)阿基米德蜗杆;(2)法向直廓蜗杆;(3)渐开线蜗杆;(4)锥蜗杆。3、对于直齿圆柱齿轮传动,其齿根弯曲疲劳强度主要取决于();其表面接触疲劳强度主要取决于()。(1)中心距和齿宽;(2)中心距和模数;(3)中心距和齿数;(4)模数和齿宽。4、对于径向滑动轴承,()轴承具有结构简单,成本低廉的特点;()轴承必须成对使用。(1)整体式;(2)剖分式;(3)调心式;(4)调隙式。5.在滚子链传动的设计中,为了减小附加动载荷,应()。(1)增大链节距和链轮齿数;(2)增大链节距并减小链轮齿数;(3)减小链节距和链轮齿数;(4)减小链节距并增加链轮齿数。6.对中性高且对轴的削弱又不大的键联接是()联接。(1)普通平键;(2)半圆键;(3)楔键;(4)切向键。三、简答题(每小题5分,共20分)1.画图表示机械零件的正常磨损过程,并指出正常磨损过程通常经历哪几个磨损阶段?2.简述Miner法则(即疲劳损伤线性累积假说)的内容。3.简述齿向载荷分布系数K和齿间载荷分配系数K分别考虑的是什么因素对齿轮所受载荷的影响?4.试分析张紧力F0对带传动正反两方面的影响。四、(15分)已知某材料的力学性能为:1=350MPa,m=9,0N=5×610,对此材料进行对称循环疲劳试验,依次加载应力为:(1)1=550MPa,循环次数n1=5×410;(2)第页102=450MPa,循环次数n2=2×510;(3)3=400MPa。求:发生疲劳破坏时,3的循环次数n3=?六、(18分)图示为一蜗杆轴用两个角接触球轴承支承。已知蜗杆所受轴向力xF=580N,两轴承的径向力为:1RF=935N,R2F=1910N,载荷性质系数Pf=1.1。试计算两个轴承的当量动载荷。注:*内部轴向力SF=eFR,e=0.36。*当RAFF≤e时,X=1,Y=