机械设计期末试题及答案 2.docx
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机械设计期末试题及答案2
一、选择题:
本题共10个小题,每小题2分,共20分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
把所选项前的字母填在题后的括号内。
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.5208
4.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Z1
C.增加蜗杆头数Z1D.增大蜗杆直径系数q
6.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°C.135°D.180°
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
二、填空题:
本大题共10个小题,每空1分,共20分。
把答案填在题中横线上。
1.轴如按受载性质区分,主要受的轴为心轴,主要受
2.代号62203的滚动轴承,为。
3.在一般机械中的圆柱齿轮传动,往往使小齿轮齿宽b1b2;在计算齿轮强度时,工作齿宽b应取。
4.普通平键联接的工作面是键的
5.为了便于互换及适应大量生产,轴承内圈孔与轴的配合采用制,轴承外圈与轴承座孔的配合采用制。
6.不随时间变化的应力称为,随时间变化的应力称为具有周期性的变应力称为。
7.按照平面图形的形状,螺纹分为和等。
8.按照工作条件,齿轮传动可分为两种。
9.齿轮传动设计时,软齿面闭式传动通常先按然后验算轮齿弯曲强度。
10.直径较小的钢制齿轮,当齿根圆直径与轴径接近时,可以将齿轮和轴做成一体,称为。
三、简答题:
本大题共6个小题,每题5分,共30分。
把答案填在题中横线上。
1.简述螺纹联接的基本类型主要有哪四种?
2.提高螺栓联接强度的措施有哪些?
3.闭式蜗杆传动的功率损耗主要包括哪三部分?
4.简述带传动的优点?
5.链传动的主要失效形式有哪些?
6.滚动轴承的基本类型有哪些?
四、计算题:
本大题只有一个小题,满分14分
下图表示两平板用2个M20的普通螺栓联接,承受横向载荷F=6000N,若取接合面间的摩擦系数ƒ=0.2,可靠性系数KS=1.2,螺栓材料的的许用应力[σ]=120N/mm2,螺栓的小
径d1=17.294mm。
试校核螺栓的强度。
五、结构改错题:
请用圆圈标出错误的位置,满分16分
标准答案纸
一、选择题:
1-5:
BCBDC6-10:
DBDDD
二、填空题:
1.弯矩,转矩
2.深沟球轴承,17
3.大于,大齿轮齿宽b2
4.两侧面,上下面
5.基孔,基轴
6.静应力,变应力,循环变应力
7.三角形螺纹,梯形螺纹,锯齿形螺纹
8.开式传动,闭式传动
9.齿面接触强度
10.齿轮轴
三、简答题:
1.螺栓联接、螺钉联接、双头螺柱联接、紧定螺钉联接。
2.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.适于中心矩较大的场合;……………1分
带具有良好的扰性,可缓和冲击、吸收振动;……………1分
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;…………2分结构简单、成本低廉……………1分
5.链板疲劳破坏;……………1分
滚子套筒的冲击疲劳破坏;……………1分
销轴与套筒的胶合;……………1分
链条铰链磨损;……………1分
过载拉断。
……………1分
6.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。
……………0.5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（。
2、三角形螺纹的牙型角α=（,适用于（,而梯形螺纹的牙型角α=（,适用于（。
3、螺纹连接防松,按其防松原理可分为（防松、（防松和（防松。
4、带传动在工作过程中,带内所受的应力有（、（和（,最大应力发生在（。
5、链传动设计时,链条节数应选（数（奇数、偶数。
链轮齿数应选（数;速度较高时,链节距应选（些。
6、根据齿轮设计准则,软齿面闭式齿轮传动一般按（设计,按（校核;硬齿面闭式齿轮传动一般按（设计,按（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（,材料的许用接触应力（,工作中产生
的齿根弯曲应力（,材料的许用弯曲应力（。
8、蜗杆传动的总效率包括啮合效率η、（效率和（效率。
其中啮合效率η=（,影响蜗杆传动总效率的主要因素是（效率。
9、轴按受载荷的性质不同,分为（、（、（。
10、滚动轴承接触角越大,承受（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（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（。
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.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（。
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（。
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Z
1
=20,螺旋角β=14032’
2”,齿宽b1=80,b
2
=75mm,则该传动的齿宽系数φ
d
等于（。
A.0.852B.O.88C.0.8D.0.907
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（而不能提高轴的（。
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（。
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（。
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D
1
等于（。
A、30mm,B、24mm,C、36mm,D、40mm
三、计算题（38分1、（15分有一受预紧力F
和轴向工作载荷作用的紧螺栓连
接,已知预紧力F
=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F
1
=?
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d
1
=80mm,蜗轮齿数z
2
=40,卷筒直径D=200mm,
蜗杆与蜗轮间的当量摩擦系数f
V
=0.03,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,F
r2
=2060N,作
用于轴上的轴向载荷F
A
=880N,轴
承内部轴向力Fd与径向载荷Fr的
关系为Fd=0.68F
r
试求轴承轴向
载荷Fa1和Fa2。
四、分析题（20分
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。
《机械设计》课程试题（一
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,带绕进小带轮处。
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、啮合效率、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。
二、单项选择题（每选项1分,共11分
1、A。
2、B。
3、A。
4、D。
5、C6、D。
7、A、B。
8、B。
9、B。
10、B。
三、计算题（38分1.（15分
2、（13分
[解]（1i=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=0.4Fr,
Fd1=0.4F
r1
=0.4×1000=400N（2分
方向如解所示向左
Fd2=0.4F
r2
=0.4×2060=824N（2分
方向如图所示向右
Fd2十F
A
=824十880=1704>Fd1
故轴承1为压紧端,轴承2为放松端。
Fa1=F
d2
十F
A
=1704N（3分
Fa2=F
d2
=824N（3分
四、分析题（20分1.（10分
（1在图中啮合处齿轮1和齿轮2所受轴向力Fa1和F
a2
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（二一、填空题（25分[每空1分]
1、滚动轴承轴系一端固定一端游动的固定方式常用
在或情况下。
2、dn值大的滚动轴承应采用润滑,而dn值小的滚动轴承可采用润滑。
3、滑动轴承保证液体动压润滑的条件
有。
4、混合摩擦（非液体摩擦滑动轴承计算应校
核、、值。
5、列举两种刚性联轴器的名称,并说明是否具有补偿轴向。
径向或角向位移的能力:
。
6、轴按所受载荷性质分类,只承受弯矩的称轴;只承受扭矩称轴;承受弯矩和扭矩称轴。
7、直齿圆锥齿轮的当量齿数Zv=;标准模数和压力角在;受力分析和强度计算用直径。
8、带传动的主要失效形式为和。
9、带工作是截面上产生的应力
有,,。
10、在齿轮传动中,大小齿轮的接触应力是等的,大小齿轮的弯曲应力是等的。
二、选择题（11分[每空1分]
1、滚动轴承内圈与轴配合的正确标注应为。
A.Ф30H7/k6B.Ф30H7C.Ф30k6
2、下列滚动轴承密封装置,其中是属于接触式密封,而是属于非接触式密封。
A.毡圈密封B.甩油环C.密封环D.缝隙密封
3、在情况下,滑动轴承润滑油的粘度不应选得较高。
A.重载B.高速C.工作温度D.高承受变载或冲击振动载荷
4、两相对滑动的接触表面,依靠吸附油膜进行润滑的摩擦状态称。
A.液体摩擦B.半液体摩擦C.混合摩擦D.边界摩擦
5、半圆键联接当采用双键时两键应布置。
A.在周向相隔90oB.在周向相隔120o
C.在周向相隔180oD.在轴向沿同一直线
6、为了提高受轴向变载荷螺栓联接的疲劳强度,应。
A.增加螺栓刚度。
B.降低螺栓刚度。
C.降低被联接件刚度。
7、弹簧A的刚度为K1,弹簧B的刚度为K2,两弹簧并联的刚度
为。
A.K1B.K2C.K1+K2D.K1K2/（K1+K2
8、强度等级为6.8级的螺栓材料σs=MPa。
A.600B.800C.680D.480
9、链轮中心距已定,合理确定链传动的链长时,应取。
A.任意值B.等于链节长度的偶数倍C.等于链节长度的奇数倍
10、带传动的两带轮直径不相等,一般情况下,应使哪个轮曹楔角较
大?
A.大轮B.小轮C.主动论D.从动轮
三、计算题（34分
1、（14分图示为手动铰车中所采用的蜗杆传动。
已知m=8mm,d1=80mm,z1=1,i=40,卷筒的直径D=250mm,试计算:
（1欲使重物上升1m,应转动蜗杆的转数;（2设蜗杆和蜗轮间的当量摩擦系数为0.18,检验该蜗杆传动是否满足自锁条件;（3设重物重Q=5kN,通过手柄转臂施加的力F=100N,手柄转臂的长度l的最小值（不计轴承效率。
2、（10分一普通V带传动传递功率为P=7.5kW,带速?
?
=10m/s,紧边拉
力是松边拉力的两倍,即F1=2F2,试求紧边拉力、松边拉力和有效拉力。
3、（10分图示为一刚性凸缘联轴器,材料为Q215钢,传递的最大转矩为1400N.m（静载荷。
已知轴的材料为45钢,工作时有轻微冲击。
试根据图示和表为该联轴器选择平键,确定键的尺寸,并校核其强度（
。
四、分析题（30分[每题10分
]
1、在图示轴的结构图中存在多处错误,请指出错误点,说明出错原因,并加以改正。
2、立式搅拌机由电动机远距离传动如图,连续工作,搅拌机转速n=30r/min,电动机转速nd=1440r/min,功率P=5.5kW。
试设计传动方案,画出传动简图,分配各级传动比。
各种传动的单级传动比常用值见下表。
（10分
各种传动的单级传动比常用值
《机械设计》课程试题（二
一、填空题（25分[每空1分]
1、跨距较大或工作温度较高。
2、油,润滑脂。
3、①.相对滑动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙;②.被油膜分开的两表面必须有足够的相对滑动速度,其运动方向必须使润滑油大口进小口出;3润滑油必须有一定的粘度供油要充分。
4、P、V、PV。
5、①套筒式联轴器（无补偿能力、②凸缘式联轴器（无补偿能力。
6、心轴;传动轴;转轴。
7、z/cosδ;齿轮大端;平均分度圆。
8、打滑和疲劳破坏。
9、拉应力,弯曲应力,离心应力。
10、相等的,不等的。
二、选择题（11分[每空1分]
1、C。
2、AC,BD3、B4、D5、D
6、B7、C8、D9、B10、B
三、计算题（34分
1、解:
（1重物上升1m时,卷筒转动圈数:
N
2
=1000/πD=1000÷（250x3.14=1.27
蜗杆转动圈数为:
N1=iN
2
=40x1.27=50.96（圈（4分
（2蜗杆直径系数q=d
1
/m=80÷8=10导程角:
γ=arctan=arctan=7.125o
当量摩擦角:
v
=arctanfv=arctan=10.204o
:
因为:
γ〈
v
所以蜗杆传动满足自锁条件（4分
（3蜗杆传动的啮合效率:
:
则:
（6分
2、解
:
（2分
（2分
=
（2分
==750N（2分
所以
=2x750=1500N（2分
3、解:
由轴径φ55查下表,选取键b=16,h=10,键长L=90
键的工作长度l=L-b=90-16=74mm
键与联轴器的接触长度k=0.5h=0.5x10=5mm
由〉[]=100
可见联接挤压强度不够,考虑到相差较大,所以应采用双键,相隔180布置,双键的工作长度
l=1.5x74=111mm
见的标记为:
键16x90
四、分析题（30分[每题10分]
1、1.无垫片;2无间隙、无密封3键太长4无定位轴肩5无轴肩
6套筒高于内圈高度7轴和轮毂一样长,起不到定位作用;
8无定位;9无垫片10采用反装。
指出1处（0.5分改正1处（0.5分
2、（10分
总传动比:
i=n/n
D
=1440/30=48（2分
方案:
电动机带传动（i=3蜗杆传动（i=16（4分
画出方案图（4分
3、传动力分析
如图所示为一蜗杆-圆柱斜齿轮-直齿圆锥齿轮三级传动。
已知蜗杆为主动,且按图示方向转动。
试在图中绘出:
（1各轮传向。
（2.5分
（2使II、III轴轴承所受轴向力较小时的斜齿轮轮齿的旋向。
（2分
（3各啮合点处所受诸分力、、的方向。
（5.5分
《机械设计》课程试题（三一、填空题（每空1分共24分
1.螺纹的公称直径是指螺纹的径,螺纹的升角是指螺纹径处的升角。
螺旋的自锁条件为。
2、三角形螺纹的牙型角α=,适用于,而梯形螺纹的牙型角α=,适用于。
3、螺纹联接防松,按其防松原理可分为防松、防松和防松。
4、选择普通平键时,键的截面尺寸（b×h是根据查标准来确定的,普通平键的工作面是。
5、带传动的传动比不宜过大,若传动比过大将使,从而使带的有效拉力值减小。
6、链传动瞬时传动比是,其平均传动比是。
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,材料的许用接触应力,工作中产生的齿根弯曲应力,材料的许用弯曲应力。
8、直齿圆柱齿轮作接触强度计算时取处的接触应力为计算依据,其载荷由一对轮齿承担。
9、对非液体摩擦滑动轴承,为防止轴承过度磨损,应校核,为防止轴承温升过高产生胶合,应校核。
10、挠性联抽器按是否具行弹性元件分为挠性联轴器
和挠性联轴器两大类。
二、单项选择题（每选项1分,共10分
1.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。
2.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;
3、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。
（1分
A在同—直线上;B相隔900;C.相隔1200;D相隔1800
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.AB两者均需校核;D.校核磨损。
5、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
6、为了限制链传动的动载荷,在节距p和小链轮齿数z
1
一定时,.应该限制。
A.小链轮的转速n
1
;B.传动的功率P;C.传递的圆周力。
7、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。
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。
A.深沟球轴承B.圆锥滚子轴承C.角接触球轴承
9、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。
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D
1
等于。
A、30mm,B、24mm,C、36mm,D、40mm
三、计算题（38分1、（15分图3-1示螺栓联接中,采用两个M20的普通螺栓,其许用拉应力[σ]=l60N/m
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