机械设计期末考试试题与答案分析

第1页共6页机械设计试卷一、选择题（共30分、每小题2分）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（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HB≤350HBS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][pvpv是为了防止轴承（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D．A，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．为了提高加工精度第2页共6页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1.只受预紧力作用的螺栓连接，在强度计算时，将所受的拉力（预紧力）乘以1.3，就可按拉伸强度计算，这是由于。A）安全可靠B）保证足够的预紧力C）考虑扭剪应力D）防止松脱2.为了提高蜗杆传动效率，，在润滑良好条件下，最有效的是采用哪种方法？。A）单头蜗杆B）多头蜗杆C）大直径系数蜗杆D）提高蜗杆转速3.当轴作单向回转时，若键位于轴上方，平键工作面在键的。A）上下两面B)上表面或下表面C）一侧面D）两侧面4.同种型号材质的单根V带所能传递的功率，主要取决于。A）传动比B）中心距a和带长LdC）小轮包角1D）小轮直径D1和带速v5.在蜗杆传动中，对于滑动速度v13m/s的重要传动，应采用做蜗轮齿圈材料。A）ZCuSn10P1B）HT200C)45钢调质D）20CrMnTi渗碳淬火6.齿轮传动引起附加动载荷和冲击振动的根本原因是。A）齿面误差B）周节误差C）基节误差D）中心距误差E）以上都不是7.直齿圆锥齿轮的强度计算是以为计算依据的。A)大端当量圆柱齿轮B）平均分度圆柱齿轮C）平均分度圆处的当量圆柱齿轮8.为提高齿轮传动的抗点蚀能力，有人提出下列几种方法，你认为正确的是哪几种？A）采用闭式传动B）加大中心距C）提高齿面硬度D）减少齿数，加大模数9.按基本额定动负荷选定的滚动轴承，在预定使用期限内其破坏率最大为。A．1%B．5%C．10%D．50%10.根据轴的承载情况，的轴称为转轴。A．既承受弯矩又承受转矩B．只承受弯矩不承受转矩C．只承受转矩不承受弯矩D．承受较大第3页共6页轴向载荷11.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A螺栓联接B双头螺柱联接C螺钉联接12.螺纹副在摩擦系数一定时,螺纹的牙型角越大,则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13、当键联接强度不足时可采用双键，使用两个平键时要求键布置A在同—直线上B相隔900C．相隔1200D相隔180014、普通平键联接强度校核的内容主要是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15、选取V带型号，主要取决于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16、为了限制链传动的动载荷，在节距p和小链轮z1一定时，应该限制A．小链轮的转速n1B.传动的功率PC.传递的圆周力17、圆柱齿轮传动，当齿轮直径不变，而减小模数时，可以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18、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A．深沟球轴承B．圆锥滚子轴承C．角接触球轴承19、温度升高时，润滑油的粘度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20、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A、30mmB、24mmC、36mmD、40mm三、判断题（对的打钩，错的打叉，每小题1分，共10分）1.紧螺栓连接时，螺栓上的扭剪应力主要是由横向力引起的。（F）2.连接螺纹都能满足自锁条件。（T）3.防松的根本问题在于防止螺旋副相对转动。（T）4.普通平键接联的主要失效形式是键被剪断。（F）5.带传动限制小带轮直径D1min的目的是使带传动结构紧凑。（F）6.规定蜗杆分度回直径d1和直径系数q为标准值，第4页共6页是为了刀具的标准化。（T）7.齿轮弯曲强度计算中的齿形系数YFa只与齿数有关，与模数无关。（T）8.齿轮传动中，轮齿齿面的点蚀损坏通常首先出现在节线上。（T）9.齿轮传动的齿宽系数d，当齿轮于两支承间非对称布置时，可选较大值。（F）10.设计轴时，若计算发现安全系数S[S]，说明强度不够，须提高轴的强度。（T）图示为由圆锥齿轮和斜齿圆柱齿轮组成的传动系统。已知：Ⅰ轴为输入轴，转向如图所示。（1）在下图中标出各轮转向。（2分）（2）为使2、3两轮的轴向力方向相反，确定并在图中标出3、4两轮的螺旋线方向。（2分）（3）在图中分别标出2、3两轮在啮合点处所受圆周力tF、轴向力aF和径向力rF的方向。（4分）（1）各轴转向如图所示。（2）3轮左旋，4轮右旋。（3）2、3两轮的各分力方向下图所示。Ft2Fr2Fa3Fr3Ft3Fa2五、计算如图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24.(1)蜗轮6的转向为逆时针方向(2)齿轮3左旋，齿轮4右旋，蜗杆5右旋，蜗轮6右旋(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)第5页共6页题（2题共20分，每小题10分）1、一压力容器盖螺栓组连接如图所示，已知容器内径D=250mm，内装具有一定压强的液体，沿凸缘圆周均匀分布12个M16（1d＝13.835mm）的普通螺栓，螺栓材料的许用拉应力[]180MPa，螺栓的相对刚度/()0.5bbmccc，按紧密性要求，剩余预紧力1F=1.83F，F为螺栓的轴向工作载荷。试计算：该螺栓组连接允许容器内的液体最大压强maxp及每个螺栓连接所需的预紧力0F。1、计算每个螺栓允许的最大总拉力：212[].........................241.320815.............................1dFN分分2、计算容器内液体最大压强212maxmax2.8........................1208157434.....................12.8/4............................1121.82..............................1aFFFFFNDFppMP分分分分3、02...........................................2(208150.57434)17098......................1bbmCFFFCCN分分2、下图所示为一对角接触球轴承支承的轴系，轴承正安装（面对面），已知两个轴承的径向载荷分别为1RF=2000N，2RF=4000N，轴上作用的轴向外加载荷XF=1000N,轴承内部附加轴向力SF的计算为SF=0.7RF，当轴承的轴向载荷与径向载荷之比ARFF＞e时，X=0.41，Y=0.87，当ARFF≤e，X=1，Y=0，e=0.68，载荷系数fp=1.0，试计算：（1）两个轴承的轴向载荷FA1、FA2；（2）两个轴承的当量动载荷P1、P2。解：（1）1122120.70.720001400............................10.70.740002800...........................1140010002400.........................1SRSRSXSFFNFFNFFF分分分轴承1为压紧端，轴承2为放松端…………………………………1分1222800100018002800AASFNFFN…………………………………….2分(2)111111111222218000.90.68,0.41,0.87..........................12000()20000.410.8718002386...............128000.70.68,0.41,0.87..........................14000ARpRAARFeXYFPfXFYFNFeXYF分分22222()40000.410.8728004076..............1FRAPfXFYFN分分六、结构题（10分）第6页共6页下图为斜齿轮、轴、轴承组合结构图。齿轮用油润滑，轴承用脂润滑，指出该结构设计的错误。要求：1．在图中用序号标注设计错误处；2．按序号列出错误，并用文字提出改正建议；3．不必在图中改正。1左、右两边轴承端盖均无调整垫片2左边轴承内圈固定错误，轴肩高过内圈高度3键过长4齿轮轮毂的长度要长过与其配合的轴段的长度1－2mm5套筒高度高过右边轴承内圈的高度6右边轴承端盖与轴要留有间歇7右边轴承端盖与轴间要有密封圈8和右端轴承相配合的轴端作成阶梯轴，便于装拆9两端的轴承要设有挡油环10联轴器没有周向定位。（1）不应有密封装置；（2）轴端无倒角，不利于装拆；（3）套筒过高，左轴承不便于拆卸；（4）轴段长度与蜗轮轮毂长度同长，套筒顶不住蜗轮，蜗轮轴向固定不可靠；（5）键槽过长，超出轴段；（6）轴肩过高，右轴承不便于拆卸；（7）轴段直径大于滚动轴承内径，滚动轴承无法装入；（8）无调整垫片，轴承间隙无法调整；（9）轴承盖（静止件）不能与转轴（转动件）接触；（10）应增加密封装置；（11）不应有此套筒；（12）联轴承无周向定位，增加键；（13）无轴端固定装置。（14）2、(10分)[解]画出的正确结构图如图。（15）①固定轴肩端面与轴承盖的轴向间距太