机械设计试题与答案

华南理工大学期末考试《机械设计》试卷B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．在一般工作条件下，齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，通常的主要失效形式为【】A．轮齿疲劳折断B.齿面疲劳点蚀C．齿面胶合D.齿面塑性变形2．带传动在工作时产生弹性滑动，是由于【】A．包角α太小B.初拉力F0太小C．紧边与松边拉力不等D.传动过载3．在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是【】A．6208B.N208C.3208D.52084．下列四种螺纹中，自锁性能最好的是【】A．粗牙普通螺纹B.细牙普通螺纹C．梯形螺纹D.锯齿形螺纹5．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【】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q6．在圆柱形螺旋拉伸（压缩）弹簧中，弹簧指数C是指【】A．弹簧外径与簧丝直径之比值B．弹簧内径与簧丝直径之比值C．弹簧自由高度与簧丝直径之比值D．弹簧中径与簧丝直径之比值7．普通平键接联采用两个键时，一般两键间的布置角度为【】A．90°B.120°°°8．V带在减速传动过程中，带的最大应力发生在【】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【】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【】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1－5：BCBDC6－10：DBDDD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。【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．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][pp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21HH与，21FF与。【B】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】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0—2Mpa之间循环变化，则螺栓中的应力变化规律为。【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一、是非题（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钢二、问答题（4题共20分，每小题5分1、链传动与带传动相比较有哪些优缺点？1．1．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；带具有良好的扰性，可缓和冲击、吸收振动；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；结构简单、成本低廉5、闭式蜗杆传动为什么要进行热平衡计算？6．滚动轴承的基本类型有哪些？调心球轴承、调心滚子轴承、圆锥滚子轴承、推力球轴承、深沟球轴承、角接触球轴承、推力圆柱滚子轴承、圆柱滚子轴承、滚针轴承等。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。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Φ1等于同时间内的散热量Φ2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。31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。四、分析题（8分）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）五、计算题（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=F，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