1、机械设计历年考题西南交通大学西南交通大学20072008学年 第(二)学期机械设计期末考试试卷一、单项选择题: (每小题1分,共15分)1. 对于大量生产,强度要求较高,尺寸不大,形状较简单的零件,应选择_毛坯。A.自由锻造 B.冲压 C.模锻 D.铸造2. 在螺栓联接中,有时在一个螺栓上采用双螺母,其目的是_。A.提高强度 B.提高刚度C.防松 D.减小每圈螺纹牙上的受力3. 图示键联接所采用的是_。 A.楔键 B.切向键 C.平键 D.半圆键 4. 带传动工作时,若小带轮为主动轮,则带内应力的最大值发生在带 。 A. 进人大带轮处 B. 紧边进入小带轮处 C. 离开大带轮处 D. 离开小带
2、轮处5. 轮齿弯曲强度计算中的齿形系数YFa与 无关。A. 齿数z1 B.模数m C. 变位系数x D.斜齿轮的螺旋角6.标准蜗杆传动的中心距计算公式应为 。A. B. C. D.7.下列轴承中,公差等级最高的是 。A.6208/P2 B.30208 C. N2208/P4 D. 5308/P68. 一般开式齿轮传动的主要失效形式是_。 A.齿面胶合 B.齿面疲劳点蚀 C.齿面磨损或轮齿疲劳折断D.轮齿塑性变形9. 下列各种机械设备中, 只宜采用滑动轴承。 A. 中、小型减速器齿轮轴 B. 电动机转子 C. 铁道机车车辆轴 D. 大型水轮机主轴10. 向心推力滚动轴承承受轴向载荷的能力是随接触
3、角的增大而 。A.增大 B.减小 C.不变 D.不一定11.若不改变轴的结构和尺寸,仅将轴的材料由碳素钢改为合金钢,轴的刚度 。A.不变 B.降低 C.增加 D.不定12.在载荷比较平稳、冲击不大、希望联轴器尺寸较小,但两轴线具有一定程度的相对偏移量的情况下,通常宜采用_联轴器。A.刚性 B.无弹性元件挠性C.非金属弹性元件挠性 D.金属弹性元件挠性13. 直齿锥齿轮的标准模数是_。 A.小端模数 B.大端模数C.齿宽中点的模数 D.任意齿宽处的模数 14. 与带传动相比较,链传动的优点是 。 A. 工作平稳,无噪声 B. 寿命长 C. 制造费用低 D. 能保持准确的瞬时传动比15. 蜗杆直径
4、d1的标准化,是为了 。 A. 有利于测量 B. 有利于蜗杆加工 C. 有利于实现自锁 D. 有利于蜗轮滚刀的标准化二、是非判断题: (每小题2分,共18分)1. 构件和零件都是机器制造的基本单元。2. 为使带与轮槽侧面贴合良好,带传动设计时应使轮槽楔角小于带的楔角。 3. 花键联接的主要失效形式是弯曲断裂。4. 闭式蜗杆传动中轮齿承载能力的计算主要是针对蜗轮轮齿来进行的。5. 链传动是啮合传动,因此瞬时链速及瞬时传动比都是恒定的。6. 螺栓联接中,若被联接件为铸件,通常在螺栓孔处加工沉头座孔或凸台,其目的是为方便安置防松装置。7. 滑动轴承双层或多层金属轴瓦通常采用巴氏合金来制造轴承衬。8.
5、 滚动轴承的额定寿命是指同一批轴承中90的轴承能达到的寿命。9. 两轴线易对中、无相对位移且载荷平稳时宜选刚性联轴器联接。三、填空题:把答案写在题中的空格里(每空2分, 共24分)1. V带传动是靠带与带轮接触面间的 力工作的。V带的工作面是 面。2. 传动用螺纹(如梯形螺纹)的牙型斜角比联接用螺纹(如三角形螺纹)的牙型斜角小,这主要是为了 。3. 设计闭式硬齿面齿轮传动时,当直径d1一定时,应取 的齿数z1, 使 增大,以提高轮齿的 强度。4. 用联轴器连接的两轴 分开;而用离合器连接的两轴在机器工作时 。5. 为了方便轴上零件的装拆,常将轴做成 形;为了保证轴上零件的可靠定位,轴肩的圆角半
6、径r必须 于相配零件的倒角C1或圆角半径R。6. 按轴承工作时承受载荷的方向不同分类,轴承可分为_轴承和_ 轴承两大类。四、受力分析:(12分)如图所示:1、判断并在图中标出轮2的转动方向(齿轮1主动);2、在图中标注各齿轮受力的符号。 (各力符号应与教材一致,如Ft1,Ft2等。) 五、计算题:(14分)某不完全液体润滑径向滑动轴承,已知:轴径直径d=200mm,轴承宽度B=200mm,轴颈转速n=300r/min,轴瓦材料为ZCuSn10P1(查表=15MPa,=10m/s,=15MPam/s。),试问它可以承受的最大径向载荷FR是多少?六、计算题:(17分)一闭式外啮合标准直齿圆柱齿轮减
7、速传动,已知:传动比i=3,模数m=3mm。小齿轮齿数z1=20,齿宽b1=70mm,大齿轮齿宽b2=60mm,若主从动轮的许用应力H1=700MPa, H2 =550MPa,载荷系数K=1.5,节点区域系数ZH=2.5,弹性系数,重合度系数Z=1,若齿轮转速n1=1000r/min,试按接触疲劳强度,求该传动所能传递的最大转矩和功率。 参考公式: 答案题一、答案(15分)1、C2、C3、A4、B5、B6、C7、D8、A9、D10、A11、A12、A13、B14、B15、D 题二、答案(18分)1、2、3、4、5、6、7、8、9、三、填空题(24分)1. 摩擦,小2. 提高传动效率3. 少,模
8、数,弯曲4. 只有在运动停止后经过拆卸才能彼此,可随时接合或分离5. 阶梯,小6. 径向(向心),轴向(推力)四、受力分析 (12分)参考答案: (每个转向2分,每个力1分) 五、(13分)解:轴承所能承受的最大径向载荷必须同时满足:六、(17分)解:(1) 重合度系数Z=1 节点区域系数ZH=2.5(2)齿宽b = b2 =60mm 载荷系数K =1.5(3)许用应力H= H2=550MPa(4)u =i = 3 d1= mz1=320=60mm(5) (6)西南交通大学20082009学年 第(二)学期机械设计期末考试试卷一、单项选择题: (每小题1分,共15分)1. 机械零件中应用最广泛
9、的材料,下列中_为优质碳素钢。A.45 B.ZG45 C.40Cr D.ZCuSn10P1 E.Q235 2. 计算紧螺栓联接的拉伸强度时,考虑到拉伸与扭转的复合作用,应将拉伸载荷增加到原来的_倍。 A.l.l B.l.3 C.1.25 D.0.33. 一般工作条件下,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.A、B二者均需校核 D.校核磨损4. 带张紧的目的是_。A.减轻带的弹性滑动 B.提高带的寿命C.改变带的运动方向 D.使带具有一定的初拉力5. 对于开式齿轮传动,在工程设计中,一般_。 A.按接触强度设计齿轮尺寸,再校核弯曲强度 B.按弯
10、曲强度设计齿轮尺寸,再校核接触强度 C.只需按接触强度设计 D.只需按弯曲强度设计6.蜗杆传动的油温最高不应超过 。A.30 B.50 C.80 D.1207. 下列轴承中, 通常应成对使用。A. 深沟球轴承 B. 圆锥滚子轴承 C. 推力球轴承 D. 圆柱滚子轴承8.自行车的前轴是 。A.心轴 B.转轴 C.传动轴 D.光轴9.巴氏合金是用来制造 。 A. 单层金属轴瓦 B. 双层或多层金属轴瓦 C. 含油轴承轴瓦 D. 非金属轴瓦10.当滚动轴承的疲劳寿命可靠度提高时,其基本额定动载荷_。A.增大 B.减小 C.不变 D.不一定11.在转轴的初步计算中,轴的直径是先按 初步确定的。A.轴端
11、上零件的孔径 B.扭转强度 C.弯曲强度 D.复合强度12. 一般情况下,为了联接电动机轴和减速器轴,如果要求有弹性而且尺寸较小,下列联轴器中最适宜采用_。A.凸缘联轴器 B.夹壳联轴器 C.轮胎联轴器 D.弹性柱销联轴器13. 一般参数的闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是_。A.齿面点蚀B.轮齿折断C.齿面塑性流动D.齿面胶合14.一对标准渐开线圆柱齿轮要正确啮合时,它们的_必须相等。A.直径 B.模数 C.齿宽 D.齿数15.大链轮的齿数不能取得过多的原因是 。 A. 齿数越多,链条的磨损就越大 B. 齿数越多,链传动的动载荷与冲击就越大 C. 齿数越多,链传动的噪声就越大 D. 齿数越多
12、,链条磨损后,越容易发生“脱链现象”二、是非判断题: (每小题2分,共16分)1. 与链传动相比较,带传动的优点是传动平稳, 传动效率高。2. 在蜗杆传动中蜗杆头数越少,则传动效率越低。3. 链传动的承载能力随着链条节距P的增大而提高。4. 两相对滑动的接触表面依靠吸附油膜进行润滑的状态称为边界摩擦。5. 增大轴在截面变化处的过渡圆角半径,可以使轴上零件的轴向定位比较可靠。6. 高速重载齿轮传动,当润滑不良时,最可能出现的失效形式是齿面胶合。7. 普通平键联接,轴的键槽通常是由铣削加工得到。8. 型号为N216的滚动轴承,其内径为16mm。三、填空题:把答案写在题中的空格里(每空2分, 共22
13、分)1螺纹联接防松的实质是 ;按原理分为 放松和 防松等。2.通常带传动松边布置在_,链传动松边布置在_。3.中速旋转正常润滑的滚动轴承的主要失效形式是_。4.在非液体摩擦滑动轴承设计中,限制pv 的主要目的是_ ;限制p 的主要目的是防止轴承_ 。5. 圆柱齿轮设计时,若已知小、大齿轮直径为d1,d2,则齿宽系数= ,b愈宽,承载能力也愈 ,但使 现象严重。四、受力分析:(16分)图示为一标准蜗杆传动,蜗杆主动,试:1.分析画出蜗轮的转向;2.在受力图中标出作用在蜗杆、蜗轮上各力的符号。 (各力符号应与教材一致)3.说明蜗杆、蜗轮的螺旋角方向。 五、计算题:(13分)已知V带传动所传递的最大
14、功率7.5 kW,带速v = 10 m/s,现测得紧边拉力是松边拉力的2.5倍。试求有效拉力、初拉力、紧边拉力和松边拉力。六、计算题:(18分)设某斜齿轮轴根据工作条件在轴的两端反装两个角接触球滚子轴承,如图所示。已知轴承所受径向力Fr1=2000N,径向力Fr2=4000N,轴向力FA=800N,初选两个轴承型号为7308AC, 其基本额定动载荷和静载荷分别为C=39200N,计算系数e=0.68,X=0.41,Y=0.87。运转平稳,载荷系数fd=1.2。试确定:1轴承的附加轴向力FS1,FS2,并画图表示方向;2轴承的轴向力Fa1,Fa2;3轴承的当量动载荷P1,P2,并指出哪个轴承最危
15、险?4若轴承预期寿命为15000h, 说明轴承寿命应满足什么条件。 答案题一、答案(15分)1、A2、B3、A4、D5、D6、C7、B8、A9、B10、B11、B12、D13、B14、B15、D题二、答案(16分)1、2、3、4、5、6、7、8、三、填空题(22分)1、防止螺纹副间相对转动,利用摩擦,直接锁住(或破坏螺纹副关系)。2、上,下。3、疲劳点蚀。4、温升引起胶合,过度磨损。5、b/ d1,强,载荷分布不均。四、受力分析 (16分)(蜗轮转向为顺时针2分,每力各2分,蜗杆1右旋,蜗轮2为右旋,各1分)五、解题要点:(13分)解:(1)有效圆周力(3分)(2)紧边拉力、松边拉力与初拉力:
16、(7分)(3分)六、(18分)解:(1) FS1、FS2方向见图(2)计算轴向载荷 轴承1“压紧”,Fa1=FA+FS2=3520N轴承2“放松”,Fa2=FS2=2720N(3)计算当量动载荷故查表得X=0.41, Y=0.87。则 N查系数表,X=1,Y=0。故 N因,故按P2计算轴承寿命。4、, (2分)西南交通大学20082009学年 第(二)学期机械设计半期考试试卷一、是非题:对者画,错者画,请将答案填入题后的表格中。(每小题1分,共15分)1、闭式齿轮传动中,齿面点蚀首先出现在靠近节线的齿根面上。 2、一对齿轮传动中,若材料不同,则小齿轮和大齿轮的接触应力亦不同。 3、锥齿轮的当量
17、齿数一定小于实际齿数。 4、直齿锥齿轮强度计算是以大端处的当量圆柱齿轮为计算依据的。 5、带是在变应力下工作的,带循环一周,应力变化4次。 6、V带传动设计中,限制小带轮的最小直径主要是为了限制小带轮上的包角。 7、在V带传动中,V带传递功率过大而打滑时,松边拉力为零。 8、在受拉螺栓联接中,受静载荷螺栓的损坏大多表现为螺纹部分的塑性变形和断裂。9、螺栓的最大应力一定时,应力幅越小,其疲劳强度越高。 10、滚子链的铰链磨损后,链条在传动过程中易在小链轮上发生脱链。11、与齿轮传动相比较,链传动的优点是承载能力大。12、由于链传动是啮合传动,无需大的张紧力,因此作用在轴和轴承上的载荷比带传动要小
18、。 13、设计铰制孔用螺栓时,既要考虑螺栓的剪切强度,也要考虑螺栓的拉伸强度。 14、对重要的有强度要求的螺栓联接,如无控制拧紧力矩的措施,不宜采用小于M12的螺栓。 15、若将开式齿轮传动改为闭式齿轮传动可有效地避免齿面磨损。二、单项选择题:请将答案填入题后表格中。(每小题1分,共15分)1、机械设计这门课程,主要研究 的工作原理、结构和设计计算方法。A各类机械零件和部件 B通用机械零件和部件C专用机械零件和部件 D标准化的机械零件和部件2、下列通过设计计算所获得的几何尺寸中, 应进行圆整。A直齿圆柱齿轮的分度圆直径 B链轮节圆直径 C齿轮传动中心距 D斜齿轮的端面模数3、一对圆柱齿轮传动,
19、通常把小齿轮的齿宽取值比大齿轮略大,其主要目的是 。A.使小齿轮的强度比大齿轮略高一些B.减小传动中的动载荷C.为了便于安装,保证全齿宽接触D.避免沿齿向载荷分布不均匀4、一对变速齿轮传动,两轮齿面接触应力H1、H2和两轮轮齿弯曲应力F1、F2的关系为_。A. H1=H2 ,F1F2 B. H1=H2 ,F1=F2C. H1H2 ,F1=F2 D. H1H2 ,F1F2 5、带传动采用张紧轮的目的是 。A.调节带的初拉力 B.提高带的寿命 C.减轻带的弹性滑动 D.增大摩擦系数6、相同精度的齿轮传动,动载荷系数Kv与 有关。 A.圆周速度 B.齿轮在轴上相对于轴承的位置C.传动超载 D.原动机
20、及工作机器的性能和工作情况7、标准直齿圆柱齿轮传动,轮齿弯曲强度计算中的齿形系数只决定于 。A.齿数z B.模数m C.齿宽系数 d D.齿根应力集中系数YFa8、V带传动中,V带的楔角 带轮的轮槽槽角。A.小于 B.大于 C.等于 D.没有必然关系9、设计V带传动时发现V带根数过多,可采用 来解决。A.增大传动比 B.加大传动中心距 C.选用更大截面型号的V带 D.减小小带轮直径10、在一定转速下,要减轻链传动的运动不均匀性和动载荷,应 。 A. 增大链节距和链轮齿数 B. 减小链节距和链轮齿数 C. 增大链节距,减小链轮齿数 D. 减小链条节距,增大链轮齿数11、螺栓联接中,有时在一个螺栓
21、上采用双螺母,其目的是 。 A. 提高强度 B. 提高刚度 C. 防松 D. 减小螺纹牙受载12、链传动张紧的目的是 。A使链条产生初拉力,以使链传动能传递运动和功率B避免链条垂度过大时产生啮合不良C使链条与轮齿之间产生摩擦力,以使链传动能传递运动和功率D避免打滑13、用于联接的螺纹通常为三角形螺纹,这是因为三角形螺纹 。 A. 自锁性能好 B. 传动效率高 C. 防振性能好 D. 自锁性能差14、有一个被联接件较厚,且经常装拆的场合宜选用 联接。 A. 普通螺栓 B. 铰制孔螺栓 C. 螺钉联接 D. 双头螺柱15、带传动工作时产生弹性滑动,是由于 。 A. 包角太小 B. 初拉力F0太小
22、C. 紧边和松边拉力不等 D. 传动过载三、填空题:把答案写在题中的横线上。(每空1分, 共20分)1、在由齿轮传动、带传动和链传动构成的多级传动系统中,齿轮传动一般放在 级;带传动一般放在 级;链传动一般放在 级。2、齿轮传动的主要失效形式有(要求举出三种) 、 、 ;齿轮传动在高温重载下容易发生 失效。2、对于硬齿面闭式齿轮传动,其齿面接触承载能力较高,故通常先按 _ _强度进行设计,然后校核 强度。4、V带传动的工作原理实质是 传动,并且带传动最大应力发生在 ;V带传动的设计计算准则是 。5、链传动布置时,两链轮的回转平面应在同一垂直平面内,且通常将 边布置在上面, 边布置在下面,以防止
23、咬链、碰撞等现象发生。6、螺旋副的自锁条件为_ _。7、受轴向工作载荷的紧螺栓联接,螺栓所受的总拉力F0等于 与 之和。8、螺栓联接承压面采用凸台或沉头孔的目的是为了 。9、机器一般由原动机、传动装置和工作机三部分组成。传动装置的主要作用是传递 和 。四、受力分析(共15分)图示为两级斜齿轮减速器,已知电动机转动方向。为使轴、轴上的轴向力互相抵消一部分,试确定:1)图中各斜齿轮的螺旋线方向;(4分)2)分别画出图中两对斜齿轮、锥齿轮所受力的圆周力Ft、径向力Fr和轴向力Fa (11分)五、已知一带传动单根V带传递的最大功率P4.82 kW,小带轮的基准直径,小带轮转速,小带轮上的包角,带与带轮
24、的当量摩擦系数为。不计离心力的影响,试确定带传动的有效圆周力及紧边拉力(12分)。六、图示为标准直齿圆柱齿轮传动的变速箱,除齿数分配不同外,其他方面及许用应力均相同,若不计重合度影响,试分析当主动轴转速不变时: 1)哪对齿轮的接触强度高;2)哪个齿轮的弯曲强度高。(14分)附:YFa1=2.90, YSa1=1.60YFa2=2.31, YSa2=1.85 YFa3=2.50, YSa3=1.72 YFa4=2.39, YSa4=1.78接触应力公式:弯曲应力公式: 七、图示螺栓组联接中采用两个M16(d1 13.835 mm,d2 14.701 mm)的普通螺栓,螺栓材料为45号钢,许用拉应
25、力为 160 MPa,被联接件接合面间的摩擦系数 s 0.2,若考虑摩擦传力的可靠性系数 k f 1.2,试计算该联接允许传递的静载荷FR 。 (12分)西南交通大学20092010学年 第(二)学期机械设计期末考试试卷一、单项选择题: (每小题1分,共15分)1. 机械设计这一门学科,主要研究_的工作原理、结构和设计计算方法。A.各类机械零件和部件 B.通用机械零件和部件C.专用机械零件和部件 D.标准化的机械零件和部件2. 在螺栓联接设计中,若被联接件为铸件,则有时在螺栓孔处制做沉头座孔或凸台,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D、为避免螺栓受拉力过大
26、3. 键的长度l通常是根据_选取的。 A、传递的转矩B、传递的功率C、轮毂的长度D、轴的直径4. 设计V带传动时,为防止 ,应限制小带轮的最小直径。 A. 带内的弯曲应力过大 B. 小带轮上的包角过小 C. 带的离心力过大 D. 带的长度过长5. 一对标准渐开线圆柱齿轮要正确啮合时,它们的_必须相等。A、直径B、模数C、齿宽D、齿数6. 蜗杆传动中较为理想的材料组合是 。A. 钢和铸铁 B. 钢和青铜 C. 铜和铝合金 D. 钢和钢7. 在下列类型的滚动轴承中,_只能承受径向载荷。A.圆柱滚子轴承 B.调心球轴承 C.圆锥滚子轴承 D.深沟球轴承8. 工作时以传递转矩为主,不承受弯矩或弯矩很小
27、的轴,称为 。A.固定心轴 B.转动心轴 C.转轴 D.传动轴9. 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为_。A.液体摩擦 B.半液体摩擦 C.混合摩擦 D.边界摩擦10.滚动轴承的额定寿命是指同一批轴承中 的轴承能达到的寿命。A. 99 B. 90 C. 80 D. 1011. 带张紧的目的是_。A、减轻带的弹性滑动 B、提高带的寿命 C、改变带的运动方向 D、使带具有一定的初拉力12.联轴器与离合器的主要作用是 。A.缓冲、减振 B.传递运动与转矩C.防止机器发生过载 D.补偿两轴的不同心或热膨胀13.直齿锥齿轮强度计算时,是以_为计算依据的。A、大端当量直齿锥齿轮 B、齿
28、宽中点处的直齿圆柱齿轮C、齿宽中点处的当量直齿圆柱齿轮D、小端当量直齿锥齿轮14.开式齿轮传动,最可能出现的失效形式是_。A.轮齿疲劳折断 B.齿面疲劳点蚀 C.齿面磨损 D.齿面胶合15.链条的节数宜采用 。 A. 整数 B. 偶数 C. 5的倍数 D. 10的倍数二、是非判断题: (每小题2分,共16分)1. 带传动中的打滑和弹性滑动是可以避免的。2. 在蜗杆传动中当需要自锁时,应使蜗杆导程角不大于当量摩擦角。3. 水平布置的链传动的通常将紧边布置在上边。4. 滑动轴承限制p值是为了防止过度磨损。5. 转轴上载荷和支点位置都已确定后,轴的直径可以根据弯曲强度来进行计算或校核。6. 润滑良好的闭式齿轮传动中,一般不出现点蚀失效。7. 普通平键联接工作时,键的
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