机械设计试题

机械设计试卷（一）一、选择题：1、机械零件由于某些原因不能____________时称为失效。A.工作B.连续工作C.正常工作D.负载工作2、图示为一螺旋拉紧器，设按图示方向转动螺母套筒3，将保证两螺杆1、2相互靠拢，此时两螺杆的螺纹方向应是_____。A.两个都是右旋B.两个都是左旋C.螺杆1为左旋，螺杆2为右旋D.螺杆1为右旋，螺杆2为左旋3、V带（三角带）的参数中,__________尚未标准化。A.截面尺寸B.长度C.楔角D.带厚度与小带轮直径的比值4、采用张紧轮调节带传动中带的张紧力时，张紧轮应压在____________边上，若考虑带有较长的寿命，张紧轮最好放于带的___________侧。A.松B.紧C.内D.外5、跨距l=400mm的某轴，支承用滚动轴承采用两端固定方式，最大工作温升均为60C,轴的线膨胀系数＝114107℃1，轴承安装时应留有间隙量为：A.0.210.26B.0.280.4C.0.010.08D.0.050.186、已知某机械油在工作温度下的动力粘度为0.018Pa.s，油的密度为900kg/m3，则其运动粘度为_________________mm2/sA.210-5B.16.2C.20D.2.07、对于大量生产，形状较复杂，尺寸大的零件应选择_________________毛坯。A.自由锻造B.冲压C.模锻D.铸造8、采用压入法装配过盈联接中，用来选择过盈量min与计算过盈量min的关系为__________。A.min＝minB.minminC.minminD.以上三种情况都可能发生。9、带传动的主动轮直径dd1＝180mm、转速n1=900r/min，从动轮要求的转速n2=252r/min，若滑动率＝2%，则从动轮直径应取___________mm。A.630B.635C.640D.64510、各种带传动中,_____________带传动允许的传动比数值最大。A.平B.V（三角）C.圆D.有张紧轮的平11、带传动的最大摩擦力与以下哪个参数有关？A.带的张紧方法B.小带轮包角C.大带轮包角D.弯曲应力二、结构题：1、图中所示为滑键联接，图中有哪些错误？2、为了改善作用于零件上的载荷分布，对零件应进行合理结构设计：1）图示的两级齿轮减速器，对于重载传动，希改善齿轮轴和轴承的受力状况，试画出较合理的齿轮布置方案。（允许改变传动布置形式）2）对于齿宽为b的齿轮，为使载荷均布，在参数选择及结构上应采取哪些措施？三、计算题：计算下列各题1、一批滚动轴承，抽查40个，当循环次数为106次时，发现7个已发生点蚀失效，试问N=106时的可靠度Rt为多少？失效概率P(即Ft)为多少？2、一开口平带减速传动，已知两带轮基准直径为dd1=150mm和dd2=400mm，中心距a=1000mm，小轮转速n1=1460r/min，试求：1）小轮包角；2）不考虑带传动的弹性滑动时大轮的转速；3）滑动率=0.015时大轮的实际转速。3、一慢速推杆的传动系统如图所示，若电动机转速n0=1450r/min，考虑自锁性，螺杆采用单线梯形螺纹，螺距P=4mm，求当推杆速度v＝6mm/s时，减速器的减速比应为多少？四、大型题：1、图示油缸油压p3MPa，缸径D=160mm，螺栓数量z=8，螺栓材料许用应力150MPa,取剩余预紧力为工作拉力的1.5倍，试计算螺栓直径。2、图示螺栓联接中，采用两个M16（小径d113835.mm，中径d214701.mm，）的普通螺栓，螺栓材料为45钢，8.8级，SMPa640，联接时不严格控制预紧力（取安全系数SS4，被联接件接合面间的摩擦系数=0.2。若考虑摩擦传力的可靠性系数（防滑系数）Kf12.，试计算该联接允许传递的静载荷FR（取计算直径dc=d1）。3、某钢制零件,其B560MPa，S280MPa，1250MPa，0385MPa。工作变应力max155MPa，min30MPa，零件的有效应力集中系数K165.，绝对尺寸系数08.，表面状态系数095.。要求许用安全系数S15.，r常数，校核该零件的强度是否足够。提示：解此题时，可略去画疲劳极限应力图，因此在不能判断何种失效方式情况下，要求分别验算疲劳强度安全系数及静强度安全系数是否满足要求。机械设计试卷（二）一、选择题：1、常用的V带传动、滚子链传动及普通平键的主要失效方式分别为_____________,____________________及__________。（将A,B,C,D按正确顺序填入)A.微动磨损B.打滑C.冲击疲劳D.工作面压溃2、与齿轮传动和链传动相比，带传动的主要优点是______________。A.工作平稳，无噪声B.传动的重量轻C.摩擦损失小，效率高D.寿命较长3、能正确地表示V带（三角带）在带轮槽中位置的是图_____________。4、为使V带（三角带）传动中各根带受载均匀些，带的根数z一般不宜超过__________根。A.4B.6C.10D.155、当带的线速度v≤30m/s时，一般采用__________来制造带轮。A.铸铁B.优质铸铁C.铸钢D.铝合金6、跨距为l的某轴，其支承的滚动轴承采用两端单向固定方式，为了允许轴工作时有少量热膨胀，轴承安装时留有0.25mm间隙，轴的线膨胀系数＝114107℃1，最大工作温升约为55C，轴的允许最大跨距lmax为：A.≤475.3mmB.≤398.7mmC.≤410.8mmD.≤500mm7、对于大量生产，强度要求较高，尺寸不大，形状较简单的零件，应选择_____毛坯。A.自由锻造B.冲压C.模锻D.铸造8、下列零件中，具有变刚度工作特性的是________。A.圆柱螺旋压缩弹簧B.圆柱螺旋扭转弹簧C.菱形齿蛇形弹簧联轴器D.弹性套柱销联轴器9、带传动的理论传动比为4.5，若滑动率＝2%，则实际传动比i应是______。A.4.55B.4.57C.4.59D.4.6110、同一V带（三角带）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，则传动所能传递的功率___________。A.相等B.减速时较大C.增速时较大D.数据不足无法判断二、结构题：1、画出矩形花键联接小径定心的结构型式草图。2、画出圆锥面过盈联接的结构图。并说明其特点。三、计算题：1、一开口平带减速传动，已知两带轮基准直径为dd1=150mm和dd2=400mm，中心距a=1000mm，小轮转速n1=1460r/min，试求：1）小轮包角；2）不考虑带传动的弹性滑动时大轮的转速；3）滑动率=0.015时大轮的实际转速。2、如图所示，滑块由螺旋机构带动在导轨上移动，螺纹a为M121，螺纹b为M100.75。1）若a和b均为右旋，手柄按图示方向转一圈时，滑块移动距离为多少？方向如何？2）若a为左旋，b为右旋，手柄按图示方向转一圈时，滑块移动距离为多少？方向如何？3、求30C石蜡基重机油在5MPa、50MPa、500MPa压力作用下的粘度与大气压下粘度之比，并分析低副接触与高副接触中是否应考虑压粘效应。（粘度变化超过10％左右，即应考虑压粘效应）注：1）公式0ep；2）粘压指数(粘压系数)一般可取221081.Pa；3）一般滑动轴承p≤5MPa；齿轮、滚动轴承一般p500MPa。四、大型题：1、气缸盖联接结构如图所示，气缸内径D=250mm，为保证气密性要求采用12个M18的螺栓，螺纹内径15.294mm、中径16.376mm，许用拉应力=120MPa，取剩余预紧力为工作拉力的1.5倍，求气缸所能承受的最大压强（取计算直径dc=d1）。2、某钢制零件,其B560MPa，S280MPa，1250MPa，0385MPa。工作变应力max155MPa，min30MPa，零件的有效应力集中系数K165.，绝对尺寸系数08.，表面状态系数095.。要求许用安全系数S15.，r常数，校核该零件的强度是否足够。提示：解此题时，可略去画疲劳极限应力图，因此在不能判断何种失效方式情况下，要求分别验算疲劳强度安全系数及静强度安全系数是否满足要求。3、已知普通粗牙螺纹大径d=24mm，中径d222051.mm，螺距P＝3mm，螺纹副间摩擦系数=0.15，试求：1）螺纹升角；2）此螺栓能否自锁？3）若用此螺栓作起重螺杆，起重时的效率为多少？机械设计试卷（三）一、选择题：1、在液体动压滑动轴承中，偏心率（相对偏心距）愈大，说明_____________。A.相对间隙愈小B.最小油膜厚度愈小C.半径间隙愈大D.轴转速愈高2、在液体动压润滑滑动轴承中，油孔和油沟__________开在油膜的非承载区。A.不应B.应C.不必要D.少数3、蜗杆直径系数q（或蜗杆分度圆直径d1）值的标准化，是为了_______。A.保证蜗杆有足够的刚度B.提高蜗杆传动的效率C.利于蜗轮滚刀的标准化D.便于蜗杆刀具的标准化4、下列情况___________可能形成液体动压润滑。5、有一角接触球轴承数据如下：e=0.7，Fa/Fre时，X=0.41，Y=0.85，已知轴承受径向载荷Fr=2100N，轴向载荷Fa=1480N，则其当量动载荷P为___________N（fP=1.2）。A.2520B.2542.8C.2870.2D.21196、在油中工作的摩擦离合器，最常用的材料为_______，在干摩擦下工作的摩擦离合器，最好采用_______________。A.淬火钢-淬火钢B.铸铁-铸铁C.压制石棉-铸铁D.铸铁-木材7、采用______________轴承的轴系轴向刚度高。A.圆锥滚子轴承B.角接触球轴承（＝25）C.深沟球轴承D.角接触球轴承（＝15）8、推荐链轮最大齿数zmax=120。此限制是为了_____________。A.保证链的强度B.保证链传动的充分的平稳性C.限制传动比的选择D.当铰链（或铰链销轴）磨损使链节距伸长率达到3％时，仍保证链与链轮的啮合9、滑动轴承的供油方式，在滑动速度较低时选用___________，滑动速度较高时选用_______________，滑动速度高时选用________________。A.脂杯润滑B.油杯润滑C.浸油润滑D.压力循环润滑二、分析题：解释轴设计中下列公式的意义及用途（包括各符号意义）。1.dAPn≥(/),14mm2.dCPn≥(/),13mm3.dM≥/(.),01113bMMT2212()三、结构题：图中所示为一弹性套柱销联轴器的结构图，但图只画出了一部分，试把此图完成（只剖上半部）。四、计算题：1、设计如图所示齿轮减速传动时，已知输入轴转速n1=730r/min，轮1、2的传动比i1=1.5，轮2、3的传动比i2=2，每天工作8h，每年工作260天，预期寿命10年。求各齿轮的接触应力及弯曲应力的循环次数N。2、已知减速直齿锥齿轮传动，大齿轮所受轴向力和径向力分别为Fa2=539N，Fr2=246N，试计算此齿轮传动的传动比及大齿轮分锥角（二轴间夹角为90）。3、一对轴交角＝90的直齿锥齿轮传动，已知：z1＝28，z2＝65，m=3mm，b=32mm，求：锥距R，小轮的分锥角1，小轮大端顶圆直径da1及齿宽系数R。五、大型题1、已知圆柱螺旋压缩弹簧的最小工作载荷F1＝200N，最大工作载荷F2＝450N，弹簧工作行程=20mm，要求：1）计算弹簧的刚度；2）画出弹簧的特性曲线；3）用计算法和图解法求弹簧受力由0变为200N时，弹簧的压缩量。2、图示提升机构卷筒的直径d=200mm，已知z1＝20，z2＝60，z3=1，d3=44mm(q=11)，z4=60，W=20kN，蜗轮分度圆直径d4=240mm，＝20，系统总效率