机械设计习题以及答案.docx
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机械设计习题以及答案
《机械设计》课程试题
试题编号：
课程代号：
2020202课程学时：
72
总分
得分
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。
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——。
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D1等于。
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＝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。
图3-2
（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＝0.68Fr,试求轴承轴向载荷Fa1和Fa2。
图3-3
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。
图4-1
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
《机械设计》课程试题答案与评分标准
试题编号：
课程代号：
2020202课程学时：
72
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。
二、单项选择题（每选项1分,共11分）
1、A。
2、B。
3、A。
4、D。
5、C。
6、D。
7、A、B。
8、B。
9、B。
10、B。
三、计算题（38分）1.（15分）
（5分）
（5分）F1=F0
（5分）F2=F0
F0
F1=F2
F1
F1=F20
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＝0.4Fr,
Fd1＝0．4Fr1＝0.4×1000=400N（2分）
方向如解所示向左
Fd2＝0.4Fr2＝0.4×2060=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所受轴向力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。
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