精密机械设计基础.docx

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精密机械设计基础

《机械设计基础》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（     ）。

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（     ）。

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）

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   

得分

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）

答案与评分标准

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、C。

6、D。

7、A、B。

8、B。

9、B。

10、B。

三、计算题（38分）

1.（15分）

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.（10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。

《机械设计》课程试题

（二）

一、填空题（25分）[每空1分]

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。

 三、计算题（34分）

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。

《机械设计》课程试题

（二）

答案与评分标准

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，　BD　3、　B4、　D　5、　D　

6、　B　7、　C 8、　D　　9、　B　　10、　B　

三、计算题（34分）

1、解：

（1）重物上升1m时，卷筒转动圈数：

N2=1000/πD=1000÷（250x3.14）=1.27

蜗杆转动圈数为：

N1=iN2=40x1.27=50.96（圈）             （4分）

（2）蜗杆直径系数q=d1/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/nD=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）

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       。

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。

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）

。

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   

三、计算题（38分）1、（15分）图3-1示螺栓联接中,采

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（三）

答案与评分标准

一、填空题（每空1分共24分）

1、大,中,

。

2、600、联接、300、传动。

3、摩擦、机械、永久。

4、轴径d、侧面。

5、包角α。

6、变量、常数。

7、相同、不同、不同、不同。

8、节点。

9、p、pv。

10、无弹性元件,有弹性元件。

二、单项选择题（每选项1分,共10分）

1、B。

2、D。

3、D。

4、A。

5、D。

6、A。

7、D。

8、B。

9、C。

10、B。

三、计算题（40分）

1.（13分）

螺栓预紧后，接合面所产生的最大摩擦力必须大于或等于横向载荷，假设各螺栓所需预紧力均为F0

则由平衡条件

可得

           （4分）

螺栓危险截面的强度条件为

于是得  （4分）

       （5分）

2、（13分）

[解] 

（1）电机转向箭头向上；（1分）

（2）蜗杆受各力方向如图 （3分）

  （3分）

                           （3分）  

Fr2＝Ft2·tanα＝9845tan20°＝3583N           （3分）

3、（14分）

 [解] 

   Fd1＝0.7Fr1＝0.7×1650=1155N （2分）

方向向右

Fd2＝0.7Fr2＝0.7×3500=2450N （2分）

   方向向左

   Fd1十Fae＝1155十1020＝2175＜Fd2

故轴承1为压紧端，轴承2为放松端。

   Fa1＝Fd2-Fae=2450-1020N=1430  （2分）

Fa2＝Fd2＝2450N                （2分）

（3分）

   （3分）

四、分析题（26分）

1.（12分）

（1）蜗轮6的转向为逆时针方向；

（2分）

（2）齿轮3左旋，齿轮4右旋，蜗杆5右旋，蜗轮6右旋；（4分）

（3）蜗杆5啮合点受力方向如图（a）；蜗轮6啮合点受力方向如图（b）。

（6分）

2、（14分）[解] 画出的正确结构图如图。

①轴的右端面应缩到联轴器端面内1～2mm，轴端挡圈压到联轴器端面上，与轴端面留有间隙；

②联轴器与透盖不能接触，联轴器应右移；

③联轴器与轴配合直径应小一点，形成轴肩定位；

④联轴器处联接平键与蜗轮处联接平键应在一条线上；键与毂孔键槽底面间应有间隙；

⑤右轴承内圈左端面只能与套筒端面接触，与轴肩端面应有间隙，所以套筒内轴颈右端面应左移1～2mm；

⑥与蜗轮轮毂配合轴颈长度应比轮毂长短1～2mm，轴颈右端面缩进去；

⑦左轴承内圈不能被轴环全挡住，轴环左部轴径减小至内圈厚度的2／3左右；

⑧透盖和闷盖外圆外侧应倒角，与箱体间均应有调整垫片。

⑨轴的左端伸出轴承内圈过长，应缩短一点。

每指出一处错误1分,说明原因1分,指出五个错误算满分10分；画出正确图形4分。