机械设计考试题及答案套.docx

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机械设计考试题及答案套

《机械设计》课程试题

一、填空题（每空1分共31分）

1、当一零件受脉动循环变应力时，则其平均应力是其最大应力的50%

2、三角形螺纹的牙型角α＝60，适用于联接螺纹，而梯形螺纹的牙型角α＝30，适用于传动螺纹。

3、螺纹连接防松，按其防松原理可分为摩擦力防松、机械防松和永久防松。

4、带传动在工作过程中，带内所受的应力有离心拉应力、紧松边产生的的拉应力和弯曲应力，最大应力发生在紧边刚进入小带轮处。

5、链传动设计时，链条节数应选偶数（奇数、偶数）。

链轮齿数应选奇数；速度较高时，链节距应选小些。

6、根据齿轮设计准则，软齿面闭式齿轮传动一般按接触疲劳强度设计，按弯曲疲劳强度校核；硬齿面闭式齿轮传动一般按弯曲疲劳强度设计，按接触疲劳强度校核。

7、在变速齿轮传动中，若大、小齿轮材料相同，但硬度不同，则两齿轮工作中产生的齿面接触应力相同，材料的许用接触应力不同，工作中产生的齿根弯曲应力不同，材料的许用弯曲应力不同。

8、蜗杆传动的总效率包括啮合效率η、轴承效率和搅油效率。

其中啮合效率η=搅油，影响蜗杆传动总效率的主要因素是啮合效率。

9、轴按受载荷的性质不同，分为转轴、传动轴、心轴。

10、滚动轴承接触角越大，承受轴向载荷的能力也越大。

二、单项选择题（每选项1分,共11分）

1、循环特性r=－1的变应力是A应力。

A．对称循环变B、脉动循环变C．非对称循环变D．静

2、在受轴向变载荷作用的紧螺柱连接中，为提高螺栓的疲劳强度，可采取的措施是（B）。

A、增大螺栓刚度Cb，减小被连接件刚度CmB．减小Cb．增大CmC．增大Cb和CmD．减小Cb和Cm

3、在螺栓连接设计中，若被连接件为铸件，则往往在螺栓孔处做沉头座孔．其目的是（A）。

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

4、选取V带型号，主要取决于D。

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

5、对于标准齿轮传动，影响齿形系数Y主要几何参数是C。

A齿轮的模数B齿轮的压力角C齿轮的齿数D齿轮的顶隙系数

6、一斜齿圆柱齿轮传动，已知法向模数Mn＝4mm，齿数Z1=20，螺旋角β＝14032’2”，齿宽b1＝80，b2＝75mm，则该传动的齿宽系数φd等于__D__。

A．B．C．D．

7、同一工作条件，若不改变轴的结构和尺寸，仅将轴的材料由碳钢改为合金钢，可以提高轴的A而不能提高轴的B。

A．强度B．刚度

8、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B。

A．深沟球轴承B．圆锥滚子轴承C．角接触球轴承

9、滑动轴承计算中限制pv值是考虑限制轴承的B。

A．磨损B．发热C．胶合D．塑性变形

10、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B。

A、30mm,B、24mm,C、36mm,D、40mm

三、计算题（38分）

1、（15分）有一受预紧力F0和轴向工作载荷作用的紧螺栓连接，已知预紧力F0＝1000N，螺栓的刚度Cb与连接件的刚度Cm相等，轴向工作载荷F=1000N，试计算该螺栓所受的总拉力F2＝剩余预紧力F1＝在预紧力F0不变的条件下，若保证被连接件间不出现缝隙，该螺栓的最大轴向工作载荷Fmax为多少

2、（13分）如图3-2所示的手摇起重绞车采用蜗杆传动。

巳知模数m＝8mm，蜗杆头数z1＝1，蜗杆分度圆直径d1＝80mm，蜗轮齿数z2＝40，卷筒直径D＝200mm，蜗杆与蜗轮间的当量摩擦系数fV＝，轴承和卷简中的摩擦损失等于6％，问：

（1）欲使重物W上升1m,手柄应转多少转并在图上标出手柄的转动方向。

（2）若重物W＝5000N，手摇手柄时施加的力F＝100N，手柄转臂的长度L应是多少

3.（10分）某轴系部件采用一对7208AC滚动轴承支承，如图3-3。

己知作用于轴承上的径向载荷Fr1＝1000N，Fr2＝2060N，作用于轴上的轴向载荷FA=880N，轴承内部轴向力Fd与径向载荷Fr的关系为Fd＝,试求轴承轴向载荷Fa1和Fa2。

图3-3

四、分析题（20分）图4-1

1.（10分）如图4-1为圆柱齿轮—蜗杆传动。

已知斜齿轮1的转动方向和斜齿轮2的轮齿旋向。

（1）在图中啮合处标出齿轮1和齿轮2所受轴向力Fa1和Fa2的方向。

（2）为使蜗杆轴上的齿轮2与蜗杆3所产生的轴向力相互抵消一部分，试确定并标出蜗杆3轮齿的螺旋线方向，并指出蜗轮4轮齿的螺旋线方向及其转动方向。

（3）在图中啮合处标出蜗杆和蜗轮所受各分力的方向。

2、（10分）指出图4-2中的结构错误（在有错处画○编号，并分析错误原因），并在轴心线下侧画出其正确结构图。

图4-2

一、填空题（每空1分共31分）

1、50%。

2、600、联接、300、传动。

3、摩擦、机械、永久。

4、松紧边拉力产生的拉应力、离心拉应力、弯曲应力。

5、偶、奇、小。

6、接触强度、弯曲强度、弯曲强度、接触强度。

7、相同、不同、不同、不同。

8、轴承效率η2、搅油效率η3、啮合效率。

9、转轴、心轴、传动轴。

10、轴向。

三、计算题（38分）

1.（15分）

（5分）

（5分）F2=F0

F0

F1=F2

F1

2、（13分）[解]

（1）i=z2/z1＝40

设重物上升1m，手柄应转x转，则

5分

手柄的转动方向ω示于图中3分

（2）

（总效率2分,L3分）

3、（10分）

[解]7208C轴承的α＝150，内部轴向力Fd＝,

Fd1＝0．4Fr1＝×1000=400N（2分）

方向如解所示向左

Fd2＝＝×2060=824N（2分）

方向如图所示向右

Fd2十FA＝824十880＝1704＞Fd1

故轴承1为压紧端，轴承2为放松端。

Fa1＝Fd2十FA=1704N（3分）

Fa2＝Fd2＝824N（3分）

四、分析题（20分）

1.（11分）

（1）在图中啮合处齿轮1和齿轮2所

轴向力Fa1和Fa2的方向如图（2分）。

（2）蜗杆3轮齿的螺旋线方向，蜗轮

4轮齿的螺旋线方向及其转动方向如图（2分）。

（3）蜗杆和蜗轮所受各分力的方向。

（6分）

2、（10分）[解]画出的正确结构图如图。

①固定轴肩端面与轴承盖的轴向间距太小。

②轴承盖与轴之间应有间隙。

③轴承内环和套简装不上，也拆不下来。

④轴承安装方向不对。

⑤轴承外圈内与壳体内壁间应有5-8mm间距。

⑥与轮毂相配的轴段长度应小于轮毂长。

⑦轴承内圈拆不下来。

每指出1个错误得1分,满分5分；每改正1个错误得1分,满分5分。

《机械设计》课程试题

（一）

一、填空题（每空1分共31分）

1、当一零件受脉动循环变应力时，则其平均应力是其最大应力的（50%）。

2、三角形螺纹的牙型角α＝（600），适用于（联接），而梯形螺纹的牙型角α＝（300），适用于（传动）。

3、螺纹连接防松，按其防松原理可分为（摩擦）防松、（机械）防松和（永久）防松。

4、带传动在工作过程中，带内所受的应力有（松紧边拉力产生的拉应力）、（离心拉应力）和（弯曲应力），最大应力发生在（带绕进小带轮处）。

5、链传动设计时，链条节数应选（偶）数（奇数、偶数）。

链轮齿数应选（奇）数；速度较高时，链节距应选（小）些。

6、根据齿轮设计准则，软齿面闭式齿轮传动一般按（接触强度）设计，按（弯曲强度）校核；硬齿面闭式齿轮传动一般按（弯曲强度）设计，按（接触强度）校核。

7、在变速齿轮传动中，若大、小齿轮材料相同，但硬度不同，则两齿轮工作中产生的齿面接触应力（相同），材料的许用接触应力（不同），工作中产生的齿根弯曲应力（不同），材料的许用弯曲应力（不同）。

8、蜗杆传动的总效率包括（啮合）效率和（轴承效率η2）效率。

其中啮合效率η=（搅油效率η3），影响蜗杆传动总效率的主要因素是（啮合效率）

9、轴按受载荷的性质不同，分为（转轴）、（心轴）、（传动轴）。

10、滚动轴承接触角越大，承受（轴向）载荷的能力也越大。

得分

二、单项选择题（每选项1分,共11分）

1、循环特性r=－1的变应力是（A）应力。

A．对称循环变B、脉动循环变C．非对称循环变D．静

2、在受轴向变载荷作用的紧螺柱连接中，为提高螺栓的疲劳强度，可采取的措施是（B）。

A、增大螺栓刚度Cb，减小被连接件刚度CmB．减小Cb．增大CmC．增大Cb和CmD．减小Cb和Cm

3、在螺栓连接设计中，若被连接件为铸件，则往往在螺栓孔处做沉头座孔．其目的是（A）。

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

4、选取V带型号，主要取决于（D）。

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

5、对于标准齿轮传动，影响齿形系数Y的主要几何参数是（C）。

A．齿轮的模数B．齿轮的压力角C．齿轮的齿数D．齿轮的顶隙系数

6、一斜齿圆柱齿轮传动，已知法向模数Mn＝4mm，齿数Z1=20，螺旋角β＝14032’2”，齿宽b1＝80，b2＝75mm，则该传动的齿宽系数φd等于（D）。

A．B．C．D．

7、同一工作条件，若不改变轴的结构和尺寸，仅将轴的材料由碳钢改为合金钢，可以提高轴的（A）而不能提高轴的（B）。

A．强度B．刚度

8、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（B）。

A．深沟球轴承B．圆锥滚子轴承C．角接触球轴承

9、滑动轴承计算中限制pv值是考虑限制轴承的（B）。

A．磨损B．发热C．胶合D．塑性变形

10、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（B）。

A、30mm,B、24mm,C、36mm,D、40mm

得分

三、计算题（38分）

1、（15分）有一受预紧力F0和轴向工作载荷作用的紧螺栓连接，已知预紧力F0＝1000N，螺栓的刚度Cb与连接件的刚度Cm相等，轴向工作载荷F=1000N，试计算该螺栓所受的总拉力F2＝剩余预紧力F1＝在预紧力F0不变的条件下，若保证被连接件间不出现缝隙，该螺栓的最大轴向工作载荷Fmax为多少

2、（13分）如图3-2所示的手摇起重绞车采用蜗杆传动。

巳知模数m＝8mm，蜗杆头数z1＝1，蜗杆分度圆直径d1＝80mm，蜗轮齿数z2＝40，卷筒直径D＝200mm，蜗杆与蜗轮间的当量摩擦系数fV＝，轴承和卷简中的摩擦损失等于6％，问：

（1）欲使重物W上升1m,手柄应转多少转并在图上标出手柄的转动方向。

（2）若重物W＝5000N，手摇手柄时施加的力F＝100N，手柄转臂的长度L应是多少

3、（10分）某轴系部件采用一对7208AC滚动轴承支承，如图3-3所示。

己知作用于轴承上的径向载荷Fr1＝1000N，Fr2＝2060N，作用于轴上的轴向载荷FA=880N，轴承内部轴向力Fd与径向载荷Fr的关系为Fd＝,试求轴承轴向载荷Fa1和Fa2。

[解]7208C轴承的α＝150，内部轴向力

Fd＝,

Fd1＝0．4Fr1＝×1000=400N（2分）

方向如解所示向左

Fd2＝＝×2060=824N（2分）

方向如图所示向右

Fd2十FA＝824十880＝1704＞Fd1

故轴承1为压紧端，轴承2为放松端。

Fa1＝Fd2十FA=1704N（3分）

Fa2＝Fd2＝824N（3分）

四、分析题（20分）

1.（10分）如图4-1为圆柱齿轮—蜗杆传