机械设计真题精选.docx

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机械设计真题精选

2019年机械设计真题精选

[填空题]

1如在题中取零件的Kσ=1.2，零件危险截面上的平均应力σm=20MPa，应力幅σa=30MPa，1）按比例绘制该零件的简化极限应力线图，并在图上标出工作点M；2）分别按r=C和σm=C在零件的简化极限应力线图上标出极限应力点S1和S2；3）分别按r=C和σm=C求出该截面的计算安全系数Sca。

参考答案：

1）绘制零件的简化极限应力线图

零件极限应力线图上各点的坐标分别为：

[填空题]

2V带传动的n1=1450r/min，带与带轮的当量摩擦系数fv=0.51，包角α1=180°，预紧力F0=360N。

试问：

 1）该传动所能传递的最大有效拉力为多少；2）若dd1=100mm，其传递的最大转矩为多少；3）若传动效率为0.95，弹性滑动忽略不计，求从动轮的输出功率。

参考答案：

[填空题]

3某对开式径向滑动轴承，已知径向载荷F=35000，轴颈直径d=90mm，轴承宽度B=100mm，轴颈转速n=1000r/min。

选用L-AN32全损耗系统用油，设平均温度Tm=90℃，轴承的相对间隙ψ=0.001，轴颈、轴瓦表面粗造度分别为Rz1=1.6μm，Rz2=3.2μm，试校验此轴承能否实现液体动压润滑。

参考答案：

[填空题]

4有一台离心式水泵，由电动机驱动，传递的功率P=3kW，轴的转速n=960r/min，轴的材料为45钢，试按强度要求计算轴所需的最小直径。

参考答案：

[填空题]

5如图所示，根据工作条件，决定在轴的两端选用两个70000AC角接触球轴承。

工作中有中等冲击，转速n=1800r/min，轴颈d=35mm已知两轴承的径向载荷分别为Fr1=3390N，Fr2=1040N，外加轴向载荷为Fae=870N，作用方向指向轴承1，试确定其工作寿命。

参考答案：

[填空题]

6某深沟球轴承需在径向载荷Fr=7150N作用下，以n=1800r/min的转速工作3800h。

试求此轴承应有的基本额定动载荷C。

参考答案：

[填空题]

7某不完全液体润滑径向液体滑动轴承，已知：

轴颈直径d=200mm，轴承宽度B=200mm，轴颈转速n=300r/min，轴瓦材料为ZCuAl10Fe3，试求它可以承受的最大径向载荷是多少？

参考答案：

[填空题]

8V带传动传递的功率P=5.7kW，带速v=10m/s，紧边拉力是松边拉力的两倍，即F1=2F2，试求紧边拉力F1、有效拉力Fe和预紧力F0。

参考答案：

[填空题]

9受轴向载荷的紧螺栓连接，被连接钢板间采用橡胶垫片。

已知螺栓预紧力F0=15000N，当受轴向工作载荷F=10000N时，求螺栓所受的总拉力及被连接件之间的残余预紧力。

参考答案：

[填空题]

10如图所示，两块金属板用两个M12的普通螺栓连接。

若结合面的摩擦系数f=3.0，螺栓预紧力控制在屈服极限的70%，螺栓用性能等级为4.8的中碳钢制造，求此连接所能传递的最大横向载荷F。

参考答案：

[填空题]

11已知一材料的力学性能σs=260MPa，σ-1=170MPa，Ψσ=0.2，试按比例绘制该材料的简化极限应力线图。

参考答案：

[填空题]

12已知某材料的σ-1=180MPa，循环基数取N0=5*106，m=9，试求循环次数N分别为7000，25000，620000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。

参考答案：

[判断题]

13、综合影响系数Kσ只对应力幅有影响，而对平均应力无影响。

参考答案：

对

[判断题]

14、螺纹的升角越大，其传动效率越高，自锁性也越好。

参考答案：

错

[判断题]

15、所有可用作制成零件的材料，其疲劳曲线都具有无限寿命区域。

参考答案：

错

[判断题]

16、V带传动中，带轮的轮槽夹角应小于V带截面的夹角。

参考答案：

对

[判断题]

17、在有紧密性要求的螺栓连接结构中，接合面之间不用软垫片进行密封而采用密封环结构，这主要是为了增大被连接件的刚度，从而提高螺栓的疲劳强度。

参考答案：

对

[判断题]

18、变应力是由变载荷产生，也可能由静载荷产生。

参考答案：

对

[判断题]

19、由于载荷较大需要用两个平键时，它们应布置在同一母线上。

参考答案：

错

[填空题]

20如图所示为圆锥齿轮、蜗杆传动系统。

已知轴I的转向见图，蜗杆头数z3=1 、模数m=8mm ，蜗杆分度圆直径d3=80mm ，蜗轮齿数z4=50 ，卷筒直径D=200mm 。

吊起重量Q=8000N，蜗杆传动效率η=0.50 ，试求:

（1）考虑轴II上所受轴向力能抵消一部分，确定零件3蜗杆螺旋线方向； 

（2）标出蜗轮轮齿上的圆周力、径向力和轴向力的方向； （3）计算上述圆周力、径向力和轴向力大小； （4）计算蜗杆的导程角。

参考答案：

[判断题]

21、只要设计和使用正确，带传动的打滑是完全可以避免的。

参考答案：

对

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[填空题]

22一链号为16A（链节距p=25.4mm）的滚子链传动，主动轮齿数z1=17，链轮转速n1=730r/min。

 求平均链速v、瞬时链速的最大值Vmax和最小值Vmin。

参考答案：

[判断题]

23、大多数通用机械零件及专用零件的失效都是由高周疲劳引起的。

参考答案：

对

[判断题]

24、螺纹连接防松的根本问题在于防止螺旋副在受载时发生相对转动。

参考答案：

对

[填空题]

25在图示传动系统中，件1和2均为斜齿圆柱齿轮，件3和4为蜗杆、蜗轮。

 已知：

齿轮1的轮齿螺旋线方向和转向见图。

蜗杆轴上传递的功率P=3kw,蜗杆转速n3=1420 r/min,蜗杆系统的传动效率η=0.75，中心距 a=150mm, 蜗杆头数 Z3=2,蜗轮齿数Z4=50，模数m=5mm 。

试：

 1）在图中画出齿轮1、2在节点A所受的轴向力Fa1和Fa2的方向； 2）为使在Ⅱ轴上的齿轮2与蜗杆3的轴向力相互抵消一部分，蜗杆3的螺旋线方向应该是什么旋向（可画在图上）？

 3）画出蜗杆3和蜗轮4在节点B处所受的圆周力、轴向力和径向力的方向（6个力），并在图中画出蜗轮4的转向； 4）试求蜗轮所受圆周力、轴向力和径向力的大小。

参考答案：

[判断题]

26、在机械传动系统中，皮带传动往往放在高速级是因为它可以传递较大的转矩。

参考答案：

错

[填空题]

27下图所示的轴上装有一个斜齿圆柱齿轮，该轴支承在一对正装的角接触球轴承上。

已知齿轮轮齿上受到的轴向力Fae=2000N，该轴作用在两轴承上的径向载荷分别为Fr1=2603.4N、Fr2=4216.4N，载荷系数fd=1.2。

齿轮分度圆直径d=100mm，轴转速n=500r/min。

试计算两个轴承的基本额定寿命（以小时计）。

参考答案：

[判断题]

28、机械零件的表面越粗糙，其疲劳强度越低。

参考答案：

对

[填空题]

29已知某不完全液体润滑径向滑动轴承的轴瓦宽B=100mm，轴瓦材料的[p]=15Mpa，[pv]=12Mpa.m/s，[v]=4m/s，宽径比为1，转速n=200r/min，求此滑动轴承许用载荷？

参考答案：

[判断题]

30、矩形花键只能采用齿形定心。

参考答案：

错

[填空题]

31已知某一液体动力润滑径向滑动轴承的轴颈直径d=80mm，轴承宽度B=80mm，转速n=1500r/min，半径间隙为δ=0.06mm，偏心率χ=0.6 ，采用30号机械润滑油，粘度η=0.02 Pa.S，轴承承载量系数Cp=1.30 。

试：

1）求该轴承所能承受的最大径向载荷F； 2）求该轴承的偏心距和最小油膜厚度。

参考答案：

[判断题]

32、在锥齿轮的的强度计算中，其受力分析通常在其小端上进行。

参考答案：

错

[判断题]

33、当螺纹的公称直径、牙型角、螺纹线数相同时，细牙螺纹的自锁性比粗牙螺纹的自锁性要好。

参考答案：

对

[填空题]

34已知某轴由一对圆锥滚子轴承支承，已知所受外部轴向力Fae=1000N，轴作用在两轴承上的径向载荷分别为Fr1=-500N（负号仅表示与图示方向相反）、Fr2=2500N 。

轴的转速n=1000r/min，，载荷系数fd=2.0 。

试：

 1）计算两轴承所受的轴向载荷Fa1和Fa2；2）计算两轴承的当量动载荷P1和P2；          3）计算寿命较短的那个轴承的寿命（单位：

h）

参考答案：

[填空题]

35计算题：

斜齿轮安装在轴承之间的中部，转动方向如图示，采用一对70000型轴承。

已知斜齿轮β=15°，分度圆直径d=120mm，轴传递的转矩T=19x104N.mm，轴的转速n1=1440r/min，fP=1.1，若轴承的额定动载荷C=28.8kN，试计算轴承的寿命。

参考答案：

[判断题]

36、圆柱拉（压）弹簧丝横截面主要存在弯曲正应力而扭转弹簧丝横截面主要存在 扭转剪切应力。

参考答案：

错

[填空题]

37有一双轮手推车如图所示。

已知车上载荷Q=5000N（包括车身自重），轮轴材料采用Q235，设许用弯曲应力为[σ]=100MPa，试计算轮轴直径。

参考答案：

[判断题]

38、在圆柱齿轮传动中，为了减小齿向载荷分布系数Kβ值，可将其中一个齿轮的轮齿制成鼓形齿。

参考答案：

对

[填空题]

39计算题：

图示斜齿轮采用一对7207AC轴承支承，已知斜齿轮的圆周力Ft=3500N，径向力Fr=1200N，轴向力Fa=900N，轴的转速n=1450r/min，轴承载荷系数fp=1.2，温度系数ft=1，额定动载荷C=25400N，试计算：

1）轴承Ⅰ和Ⅱ的支反力2）如果Fr1=1400N，Fr2=2300N，试计算轴承寿命Lh。

参考答案：

[判断题]

40、受轴向载荷的普通螺栓连接，适当增大预紧力能提高螺栓的抗疲劳强度。

参考答案：

对

[填空题]

41如图所示为一对正安装的角接触球轴承的轴系结构。

试指出图中至少10处标有序号的错误或不合理结构的原因。

（注：

不要考虑图中的倒角及圆角。

）

参考答案：

（1）箱体与轴承盖缺螺钉连接；

（2）左轴承安装反了，两轴承安装应构成正安装；

（3）轴太长，已碰到了左轴承端盖，动静接触；

（4）安装轴承无需键，故此处键槽多余；

（5）轴肩过高，左轴承无法拆卸；

（6）三面贴合，齿轮固定不可靠（轮毂的长度应比相应的轴段长2~3mm）；

（7）键太长，右边套筒无法安装；

（8）套筒外径太大，右轴承无法拆卸；

（9）精加工面过长，应设计成阶梯轴；

（10）右轴承透盖与轴间应有间隙，并加上密封装置；

（11）联轴器无轴向固定（此处应设计有一轴肩）；

（12）轴上两个键槽不在同一母线上，轴的结构工艺性差；

（13）联轴器无键槽，键根本无法安装。

[判断题]

42、圆柱螺旋压缩弹簧的最大应力发生在弹簧丝法截面的内侧

参考答案：

对

[判断题]

43、机械零件的计算分为设计计算和校核计算，两种计算的目的都是为了防止机械零件在正常使用期限内发生失效。

参考答案：

对

[填空题]

44计算题：

某齿轮轴由一对30212/P6X轴承支承，其径向载荷分别为Fr1=5200N，Fr2=3800N。

作用于轴上的轴向外载荷FA=1200N，方向如图所示。

取载荷系数fP=1.2。

试计算：

1）两轴承的当量动载荷P1，P2；2）当该对轴承的预期寿命Lh10=18000h时，齿轮轴所允许的最大工作转速nmax=？

附：

30212/P6X轴承的有关参数如下：

Cr=59250N，e=0.35，X=0.4，Y=1.7，S=Fr/（2Y）

参考答案：

[填空题]

45如图所示为一对正安装的角接触球轴承支承的轴系，齿轮用油池润滑，轴承用油润滑，轴端装有带轮，试指出图中10处标有序号的错误及不合理结构的原因。

（注：

不要考虑图中的倒角及圆角）

参考答案：

1.带轮左侧轴向固定不可靠，安装带轮的轴段应比带轮的轮毂长度短2~3mm；

2.带轮无周向固定，应安装一平键；

3.带轮右侧无轴向定位，应在此设一轴肩；

4.轴承透盖中无密封装置，且与轴直接接触，缺少间隙；

5.左右轴承端盖与箱体间缺少调整轴承游隙的垫片；

6.左右箱体与轴承端盖接合处无凸台；

7.输油沟中的油无法引入轴承，应在轴承盖上开槽；

8.精加工面太长，且轴承装拆不便；

9.定位轴肩过高，影响轴承拆卸；

10.齿根圆小于轴肩，未考虑插齿加工齿轮的要求；

11.右边轴承左侧没有轴向定位，应在此处设计一挡油环，以阻挡过多的稀油进入轴承；

12.精加工面太长，且轴承装拆不便。

[判断题]

46、只承受弯矩，而不承受扭矩的轴称为心轴。

参考答案：

对

[判断题]

47、被连接件是锻件或铸件时，应将安装螺栓处加工成小凸台或鱼眼坑，其目的是为了避免偏心载荷。

参考答案：

对

[填空题]

48计算题：

图示一对角接触球轴承支承结构，轴承面对面正安装，轴上作用的径向外载荷F=6600N，轴向外载荷FA=1000N，轴承的派生轴向力S=0.68R，当A/R>e时，X=0.41，Y=0.87，e=0.68，轴承的额定动载荷C=48000N，载荷系数fP=1.2，工作转速n=650r/min，正常工作温度。

试：

（1）计算1，2轴承的径向载荷；

（2）计算1，2轴承的轴向载荷；（3）计算1，2轴承的当量动载荷；（4）计算寿命较短的轴承寿命Lh。

参考答案：

[单项选择题]

49、多盘摩擦离合器的内摩擦盘做成蝶形这是为了（）

A.减轻盘的磨损

B.提高盘的刚性

C.使离合器分离迅速

D.增大当量摩擦系数

参考答案：

C

[判断题]

50、按扭转强度条件计算轴的受扭段的最小直径时，没有考虑弯矩的影响。

参考答案：

错

[单项选择题]

51、带传动在正常工作时，其紧边拉力F1和松边拉力F2之间关系可由式（）表达。

A.F1=F2

B.F1-F2=Fe

C.F1/F2=efα

D.F1+F2=F0

参考答案：

B

[填空题]

52计算题：

某传动零件支承结构的尺寸如图所示，已知传动件的受力Fr=2000N，Ft=1500N，Fa=800N，传动零件的分度圆直径d=200mm，传动件相对轴承对称布置，L=400mm，轴承为7208AC，派生轴向力S=0.7R，n=1450r/min，e=0.71，C=25800N，fP=1.5，当A/R>e时，X=0.41，Y=0.87。

试计算：

（1）轴承的径向载荷R1，R2；

（2）轴承的轴向载荷A1，A2；（3）轴承的当量动载荷P1，P2；（4）轴承寿命Lh。

参考答案：

[单项选择题]

53、形成动压油膜的主要条件是（）

A.润滑油粘度较小

B.轴颈和轴瓦之间能形成一楔形间隙

C.工作温度较高

D.轴颈转速较低

参考答案：

B

[单项选择题]

54、一对正确啮合的渐开线标准齿轮作减速传动时，如两轮的材料、热处理及齿面硬度均相同，则小齿轮1和大齿轮2的齿根弯曲应力之间的关系是：

（）

A.σF1>σF2

B.σF1=σF2

C.σF1<σF2

D.条件不足，无法判断

参考答案：

A

[判断题]

55、轴的结构设计中，一般应尽量避免轴截面形状的突然变化。

宜采用较大的过渡圆角，也可以改用内圆角，凹切圆角。

参考答案：

对

[单项选择题]

56、阿基米德蜗杆的（）模数应取标准值。

A.轴向

B.端面

C.法面

D.轴向或法面都可以

参考答案：

A

[填空题]

57计算题：

图示轴系用两个70000B型角接触球轴承支承，已知圆锥齿轮上的轴向力FA1=1200N，斜齿圆柱齿轮上的轴向力FA2=500N，求得轴承的径向载荷R1=1000N，R=2000N，轴系转速n1=750r/min，预期寿命L’h=7200h，载荷系数fP=1.1。

附：

70000B型轴承，S=R，e=1.14，A/R>e，X=0.35，Y=0.57；A/R≤e，X=1，Y=0

参考答案：

[判断题]

58、用安全系数法设计轴时，为使轴安全工作，必须使轴的安全系数S小于许用安全系数

参考答案：

错

[单项选择题]

59、螺纹连接防松的根本问题在于（）

A.增加螺纹连接的轴向力

B.增加螺纹连接的横向力

C.防止螺纹副的相对转动

D.增加螺纹连接的刚度

参考答案：

C

[单项选择题]

60、牙嵌式离合器只能在（）接合。

A.单向转动时

B.高速转动时

C.正反转工作时

D.两轴转速差很小或停车时

参考答案：

D