西南交通大学机械设计B作业及答案.docx
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西南交通大学机械设计B作业及答案
机械设计B线下作业
第一次作业
一、单项选择题（只有一个选项正确，共13道小题）
1.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
正确答案：
D
2.对于联接用螺纹，主要要求联接可靠，自锁性能好，故常选用________。
（A）升角小，单线三角形螺纹
（B）升角大，双线三角形螺纹
（C）开角小，单线梯形螺纹
（D）升角大，双线矩形螺纹
正确答案：
A
3.在螺栓联接中，有时在一个螺栓上采用双螺母，其目的是_______。
（A）提高强度
（B）提高刚度
（C）防松
（D）减小每圈螺纹牙上的受力
正确答案：
C
4.在螺栓联接设计中，若被联接件为铸件，则有时在螺栓孔处制做沉头座孔或凸台，其目的是_______。
（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
（D）为避免螺栓受拉力过大
正确答案：
A
5.普通平键联接工作时，键的主要失效形式为_________。
（A）键受剪切破坏
（B）键侧面受挤压破坏
（C）剪切与挤压同时产生
（D）磨损和键被剪断
正确答案：
B
6.采用两个普通平键时，为使轴与轮毂对中良好，两键通常布置成_________。
（A）相隔180度
（B）相隔120～130度
（C）相隔90度
（D）在同一母线上
正确答案：
A
7.带张紧的目的是_______。
（A）减轻带的弹性滑动
（B）提高带的寿命
（C）改变带的运动方向
（D）使带具有一定的初拉力
正确答案：
D
8.V带传动中，小带轮直径的选取取决于_______。
（A）传动比
（B）带的型号
（C）带传递的功率
正确答案：
C
9.一般开式齿轮传动的主要失效形式是_______。
（A）齿面胶合
（B）齿面疲劳点蚀
（C）齿面磨损或轮齿疲劳折断
（D）轮齿塑性变形
正确答案：
C
10.在直齿圆柱齿轮设计中，若中心距保持不变，而把模数增大，则可以______。
（A）提高齿面接触强度
（B）提高轮齿的弯曲强度
（C）弯曲与接触强度均可提高
（D）弯曲与接触强度均不变
正确答案：
B
11.齿轮传动在以下几种工况中，_____的齿宽系数可取大些。
（A）悬臂布置
（B）不对称布置
（C）对称布置
（D）同轴式减速器布置
正确答案：
C
12.一对减速齿轮传动中，若保持分度圆直径d1不变，而减少齿数和增大模数，其齿面接触应力将。
（A）增大
（B）减小
（C）保持不变
（D）略有减小
正确答案：
C
13.轮齿弯曲强度计算中的齿形系数YFa与无关。
（A）齿数z1
（B）模数m
（C）变位系数x
（D）斜齿轮的螺旋角β
正确答案：
B
二、不定项选择题（有不定个选项正确，共1道小题）
14.机械零件中应用最广泛的材料，普通碳素钢为_______，优质碳素钢为___________，灰铸铁为______________。
[不选全或者选错，不算完成]
（A）45
（B）ZG4
（C）40Cr
（D）ZCuSn10P1
（E）Q235
（F）HT200
正确答案：
AEF
三、主观题（共19道小题）
15. 通常带传动松边在__上__，链传动松边在___下_____。
16. 一般闭式齿轮传动中的主要失效形式是齿面疲劳点蚀和轮和 齿弯曲疲劳折断 。
17. 高速重载齿轮传动，当润滑不良时最可能出现的失效形式是 齿面胶合 。
18. 一对齿轮啮合时，其大、小齿轮的接触应力是 相等的 ；而其许用接触应力是 不相等的 的；小齿轮的弯曲应力与大齿轮的弯曲应力一般也是 不相等的 。
19. 一对标准直齿圆柱齿轮，若z1=18，z2=72，则这对齿轮的弯曲应力σF1 大于 σF2。
20. 直齿锥齿轮强度计算时，应以 齿宽中点处的当量直齿圆柱齿轮 为计算的依据。
21. 对大批量生产、尺寸较大（D＞500mm）、形状复杂的齿轮，设计时应选择 铸造 毛坯。
22. 闭式齿轮传动与开式齿轮传动的失效形式和设计准则有何不同？
答：
闭式齿轮传动主要失效形式为疲劳点蚀、折断、磨损等，须按接触强度、弯曲强度进行设计；而开式齿轮传动的主要失效形式为磨损、折断，只进行弯曲强度计算。
23. 在下列各齿轮受力图中标注各力的符号（齿轮1主动）。
（各力符号应与教材一致，如Ft1，Ft2等。
）
答：
24. 图所示为二级斜齿圆柱齿轮减速器。
已知：
齿轮1的螺旋线方向和轴Ⅲ的转向，试求：
（1）为使轴Ⅱ所受的轴向力最小，齿轮3应选取的螺旋线方向，并在图b上标出齿轮2和齿轮3的螺旋线方向；
（2）在图b上标出齿轮2、3所受各分力的方向。
25. 一闭式外啮合标准直齿圆柱齿轮减速传动，已知：
传动比i=3，模数m=3mm。
小齿轮齿数z1=20，齿宽b1=70mm，大齿轮齿宽b2=60mm，若主从动轮的许用应力[σH1]=700MPa， [σH2 ]=550MPa，载荷系数K=1.5，节点区域系数ZH=2.5，弹性系数 ，重合度系数Zε=1，若齿轮转速n1=1000r/min，试按接触疲劳强度，求该传动所能传递的最大转矩和功率。
参考公式：
答：
26. 带传动是靠带与带轮接触面间的 摩擦力 力工作的。
V带的工作面是 两侧面 面。
27. 为了使V带与带轮轮槽更好地接触，轮槽楔角应 小 于带截面的楔角，随着带轮直径减小，角度的差值越 大 。
28. 已知V带传递的实际功率P＝7kW，带速v＝10m/s，紧边拉力是松边拉力的2倍，不计离心力的影响，试求有效圆周力F和紧边拉力F1的值。
29. 楔键 键联接，既可传递转矩，又可承受单向轴向载荷，但容易破坏轴与轮毂的对中性。
30. 齿轮在轴上的周向固定，通常是采用 键 联接，其截面尺寸是根据 轴的直径 查取标准而确定的。
31. 常用螺纹的类型主要有 三角形螺纹 、 矩形螺纹 、 梯形螺纹 和 锯齿形螺纹 。
32. 螺纹联接防松的实质是 防止螺杆与螺母间发生相对转动（或防止螺纹副间相对转动） 。
33. 一牵曳钩用2个M10（dl=8.376mm）的受拉螺栓固定于机体上，如题图所示。
已知接合面间摩擦系数μs=0.15，可靠性系数kf=1.2，螺栓材料强度级别为6.6级，屈服极限σs=360MPa，许用安全系数[S]=3。
试计算该螺栓组联接允许的最大牵引力FRmax。
FRmax=1271.6N
第二次作业
一、单项选择题（只有一个选项正确，共17道小题）
1.链传动中合理的链条长。
（A）应等于奇数倍链节距
（B）应等于偶数倍链节距
（C）可以为任意值
（D）按链轮齿数来决定
正确答案：
B
2.套筒滚子链传动不宜用于高速，主要是因为______
（A）链的离心力太大
（B）冲击太大
（C）受磨损限定
（D）受链板疲劳强度限定
正确答案：
B
3.大链轮的齿数不能取得过多的原因是。
（A）齿数越多，链条的磨损就越大
（B）齿数越多，链传动的动载荷与冲击就越大
（C）齿数越多，链传动的噪声就越大
（D）齿数越多，链条磨损后，越容易发生“脱链现象”
正确答案：
D
4.在各种基本类型的向心滚动轴承中___________不能承受轴向载荷。
（A）调心球轴承
（B）圆柱滚子轴承
（C）调心滚子轴承
（D）深沟球轴承
正确答案：
B
5.某滚动轴承按寿命公式计算出寿命L10h=10500h其可靠度__________。
（A）为99%
（B）为90%
（C）<90%
（D）>99%
（E）不确定
正确答案：
B
6.通常应成对使用。
（A）深沟球轴承
（B）圆锥滚子轴承
（C）推力球轴承
（D）圆柱滚子轴承
正确答案：
B
7.流体动压润滑轴承进行p、v、pv的验算是因为。
（A）启动时属于非液体润滑状态
（B）运行时属于液体润滑状态
（C）运行时会发生金属过度磨损
（D）运行时会发生胶合失效
正确答案：
A
8.巴氏合金是用来制造。
（A）单层金属轴瓦
（B）双层或多层金属轴瓦
（C）含油轴承轴瓦
（D）非金属轴瓦
正确答案：
B
9.工作时只承受弯矩不传递转矩的轴，称为。
（A）心轴
（B）转轴
（C）传动轴
正确答案：
A
10.若不改变轴的结构和尺寸，仅将轴的材料由碳素钢改为合金钢，轴的刚度。
（A）不变
（B）降低了
（C）增加了
（D）不定
正确答案：
A
11.轴环的用途是。
（A）作为轴加工时的定位面
（B）提高轴的强度
（C）提高轴的刚度
（D）使轴上零件获得轴向定位
正确答案：
D
12.在转轴的初步计算中，轴的直径是先按初步确定的。
（A）弯曲强度
（B）扭转强度
（C）复合强度
（D）轴端上零件的孔径
正确答案：
B
13.标准蜗杆传动的中心距计算公式应为。
（A）
（B）
（C）
（D）
正确答案：
B
14.蜗杆传动的主要失效形式是。
（A）齿面疲劳点蚀
（B）齿根的弯曲折断
（C）齿面的胶合和磨损
（D）齿面的塑性变形
正确答案：
C
15.蜗杆传动中较为理想的材料组合是。
（A）钢和铸铁
（B）钢和青铜
（C）铜和铝合金
（D）钢和钢
正确答案：
B
16.在载荷不平稳、且有较大冲击和振动的情况下，一般宜选用__________联轴器。
（A）刚性
（B）无弹性元件挠性
（C）有弹性元件挠性
（D）安全
正确答案：
C
17.在载荷平稳、且对中准确的情况下，若希望寿命较长，则宜选用_________。
（A）刚性
（B）无弹性元件挠性
（C）金属弹性元件挠性
（D）非金属弹性元件挠性
正确答案：
A
二、主观题（共16道小题）
18. 在滚子链传动中，链的节距越大，___承载能力____越高；但节距越大，链轮转速越高时，冲击和动载荷也越大，因此，设计时应尽可能选用小节距的链。
19. 链传动和带传动比较，链传动作用在轴和轴承上的压轴力____小_____。
20. 根据轴的承载情况，工作时既受弯矩又受转矩的轴称为 转 轴。
21. 轴计算当量弯矩公式
中，引入应力校正系数α的原因是考虑 正应力与切应力的循环特性不同 。
22. 为了方便轴上零件的装拆，常将轴做成 阶梯 形；为了保证轴上零件的可靠定位，轴肩的圆角半径r必须 小 于相配零件的倒角C1或圆角半径R。
23. 图示为斜齿轮、轴、轴承组合结构图。
斜齿轮用油润滑，轴承用脂润滑。
试改正该图中的错误，并画出正确的结构图。
（选作）
24. 联轴器和离合器是用来 连接两轴，并传递运动和扭矩的轴系 部件。
25. 形成流体动压润滑的基本条件是什么？
答：
①两工作表面构成楔形间隙；
②润滑油具有一定的粘度；
③两工作表面间必须有一定的相对滑动速度，其方向从大截面流进，从小截面流出。
26. 试说明下列各轴承的内径有多大？
哪个轴承的公差等级最高？
哪个允许的极限转速最高？
哪个承受径向载荷能力最大？
哪个不能承受径向载荷？
6208/P2、30208、5308/P6、N2208
答：
内径为：
40mm。
公差等级最高：
6208/P2；极限转速最高：
6208/P2；承受径向载荷能力最大：
N2208；不能承受径向载荷：
5308/P6
27. 有一滚动轴承，型号为30212, 其基本额定动载荷Cr=60400N，已知工作温度在100°C以下，运转平稳，载荷系数kd=1.0，当量动载荷P=7700N，转速n=640r/min。
（1） 该轴承类型为什么？
内径为多少？
（2） 试预测轴承寿命。
答：
（1）轴承类型为圆锥滚子轴承，内径为60mm。
（2）轴承寿命为24974.1小时。
28. 滑动轴承保证液体动压润滑的条件有__两工作表面间必须构成楔形间隙_ 、__两工作表面间必须充满具有一定粘度的润滑油或其他流体__、 两工作表面间必须有一定的相对滑动速度，其运动方向必须保证能带动润滑油从大截面流进，从小截面流出 。
29. 按轴承工作时的摩擦性质不同，轴承可分为___滚动摩擦__轴承和___滑动摩擦__轴承两大类。
30. 角接触球轴承7210C 的基本额定动载荷Cr=33.9kN，表示该轴承在33.9kN 的载荷下寿命为__1000000_r 时，可靠度为__90%_。
31. 轴系支点轴向固定结构型式中，两端单向固定结构主要用于温度 不高 的轴。
32. 在蜗杆传动中当需要自锁时，应使蜗杆导程角 小于等于 当量摩擦角。
33. 蜗杆的标准模数是 轴面 模数，其分度圆直径 = mq ；蜗轮的标准模数是 端面 模数，其分度圆直径 = mz2 。
第三次作业
一、单项选择题（只有一个选项正确，共28道小题）
1.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
正确答案：
C
2.用于联接的螺纹牙型为三角形，这是因为三角形螺纹_________。
（A）牙根强度高，自锁性能好
（B）传动效率高
（C）防振性能好
（D）自锁性能差
正确答案：
A
3.在同一螺栓组中，螺栓的材料、直径和长度均应相同，这是为了_______。
（A）受力均匀
（B）便于装配.
（C）外形美观
（D）降低成本
正确答案：
B
4.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）A、B二者均需校核
（D）校核磨损
正确答案：
A
5.键的剖面尺寸b*h通常是根据_________从标准中选取。
（A）传递的转矩
（B）传递的功率
（C）轮毅的长度
（D）轴的直径
正确答案：
D
6.图示键联接所采用的是_______。
（A）楔键
（B）切向键
（C）平键
（D）半圆键
正确答案：
A
7.与链传动相比较，带传动的优点是＿＿。
（A）工作平稳，基本无噪声
（B）承载能力大
（C）传动效率高
（D）使用寿命长
正确答案：
A
8.带传动在工作时，假定小带轮为主动轮，则带内应力的最大值发生在带。
（A）进人大带轮处
（B）紧边进入小带轮处
（C）离开大带轮处
（D）离开小带轮处
正确答案：
B
9.传动在工作中产生弹性滑动的原因是。
（A）带与带轮之间的摩擦系数较小
（B）带绕过带轮产生了离心力
（C）带的弹性以及紧边和松边存在拉力差
（D）带传递的中心距大
正确答案：
C
10.高速重载齿轮传动，当润滑不良时，最可能出现的失效形式是_______。
（A）齿面胶合
（B）齿面疲劳点蚀
（C）齿面磨损
（D）轮齿疲劳折断
正确答案：
A
11.对于开式齿轮传动，在工程设计中，一般_________。
（A）按接触强度设计齿轮尺寸，再校核弯曲强度
（B）按弯曲强度设计齿轮尺寸，再校核接触强度
（C）只需按接触强度设计
（D）只需按弯曲强度设计
正确答案：
D
12.直齿锥齿轮强度计算时，是以______为计算依据的。
（A）大端当量直齿锥齿轮
（B）齿宽中点处的直齿圆柱齿轮
（C）齿宽中点处的当量直齿圆柱齿轮
（D）小端当量直齿锥齿轮
正确答案：
C
13.一般参数的闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是____________。
（A）齿面点蚀
（B）轮齿折断
（C）齿面磨粒磨损
（D）齿面胶合
正确答案：
B
14.一对圆柱齿轮传动中，当齿面产生疲劳点蚀时，通常发生在。
（A）靠近齿顶处
（B）靠近齿根处
（C）靠近节线的齿顶部分
（D）靠近节线的齿根部分
正确答案：
D
15.链传动中当其它条件不变的情况下，传动的平稳性随链条节距P的。
（A）减小而提高
（B）减小而降低
（C）增大而提高
（D）增大而不变
正确答案：
A
16.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。
（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
正确答案：
C
17.向心推力滚动轴承承受轴向载荷的能力是随接触角的增大而。
（A）增大
（B）减小
（C）不变
（D）不一定
正确答案：
A
18.滚动轴承寿命计算公式ε为寿命指数，对N206轴承ε=___________。
（A）3
（B）3/10
（C）10/3
（D）1/3
正确答案：
C
19.滚动轴承的额定寿命是指同一批轴承中的轴承能达到的寿命。
（A）99％
（B）90％
（C）80％
（D）10％
正确答案：
B
20.滑动轴承的宽径比B/d愈小，则。
（A）轴承温升愈大
（B）摩擦功耗愈小
（C）承载能力愈大
（D）端泄愈小
正确答案：
B
21.滑动轴承限制pv值是为了限制____________。
（A）轴承温升
（B）轴承磨损
（C）轴承耗油量
（D）摩擦过大
正确答案：
A
22.下列各种机械设备中，只宜采用滑动轴承。
（A）中、小型减速器齿轮轴
（B）电动机转子
（C）铁道机车车辆轴
（D）大型水轮机主轴
正确答案：
D
23.当轴上安装的零件要承受轴向力时，采用来进行轴向固定所能承受的轴向力较大。
（A）螺母
（B）紧定螺钉
（C）弹性挡圈
正确答案：
A
24.蜗杆传动中轮齿承载能力的计算主要针对来进行的
（A）蜗杆齿面接触强度和蜗轮齿根抗弯强度
（B）蜗轮齿面接触强度和齿根抗弯强度
（C）蜗杆齿面接触强度和齿根抗弯强度
（D）蜗轮齿面接触强度和蜗杆齿根抗弯强度
正确答案：
B
25.凸缘联轴器是一种__________联轴器。
（A）刚性
（B）无弹性元件挠性
（C）金属弹性元件挠性
（D）非金属弹性元件挠性
正确答案：
A
26.机械设计这一门学科，主要研究_______的工作原理、结构和设计计算方法。
（A）各类机械零件和部件
（B）通用机械零件和部件
（C）专用机械零件和部件
（D）标准化的机械零件和部件
正确答案：
B
27.下列八种机械零件：
a.汽车发动机的阀门弹簧；b.起重机的抓斗；c.气轮机的叶轮；d.车床变速箱中的齿轮;
e.纺织机的织梭；f.飞机的螺旋桨；g.柴油机的曲轴；h.自行车的链条。
其中有_______专用零件而不是通用零件。
（A）三种
（B）四种
（C）五种
（D）六种
正确答案：
C
28.我国国家标准的代号是______。
（A）GC
（B）KY
（C）GB
（D）ZB
（E）JB
（F）YB
正确答案：
C
二、主观题（共22道小题）
29. 图示为一标准蜗杆传动，蜗杆主动，试分析：
（1）蜗轮的转向；
（2）作用在蜗杆、蜗轮上的各力的方向。
（用各分力表示）。
30. 轴的材料常采用 碳素钢 和 合金钢 。
31. 在确定联轴器类型的基础上，可根据 传递转矩 、 转速 、 轴的结构型式 、 轴的直径 来确定联轴器的型号和结构。
32. 用联轴器连接的两轴 只有在运动停止后经过拆卸才能彼此 分开：
而用离合器连接的两轴在机器工作时 可随时接合或分离 。
33. 某不完全液体润滑径向滑动轴承，已知：
轴径直径d=200mm，轴承宽度B=200mm，轴颈转速n=300r/min，轴瓦材料为ZCuSn10P1（查表
=15MPa，
=10m/s，
=15MPa·m/s。
），试问它可以承受的最大径向载荷FR是多少？
答：
34. 设某斜齿轮轴根据工作条件在轴的两端反装两个角接触球滚子轴承，如图所示。
已知轴承所受径向力Fr1=2000N，径向力Fr2=4000N，轴向力Fa=800N，初选两个轴承型号为7308AC, 其基本额定动载荷和静载荷分别为C=39200N、C0=30700N，计算系数e=0.68，X=0.41，Y=0.87。
齿轮转速n=520r/min, 运转平稳，kd=1.2。
轴承预期寿命为15000h, 试验算该对轴承能否达到预期寿命要求。
答：
35. 滑动轴承中按其所能承受的载荷方向分类，主要能承受径向载荷的轴承称为__径向_轴承，仅能承受轴向载荷的轴承称为_轴向_轴承。
36. 中速旋转正常润滑的滚动轴承的主要失效形式是___疲劳点蚀破坏__。
37. 斜齿圆柱齿轮设计时，计算载荷系数K中包含的KA是 工作情况系数 系数；Kv是 动载系数 系数；Kβ是 齿向载荷分布系数 系数。
38. 圆柱齿轮设计时，若已知小、大齿轮直径为d1，d2，则齿宽系数 = b/d1
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