《机械设计》期末考试试题库含答案详解8套.docx

1、机械设计期末考试试题库含答案详解8套机械设计课程试题（一）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a = ，适用于 ，而梯形螺纹的牙型角a = ，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，

2、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 n i、 效率和 效率。其中啮合效率n i = ,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， 可米取的措施是（）。A、增大螺栓刚度

3、Cb,减小被连接件刚度Cm B.减小Cb.增大CmC.增大Cb和Cm D .减小Cb和Cm3、 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 。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 Yf的主要几何参数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Mr4mm齿数乙=20, 螺旋角（3 = 14032 2”，齿宽bi = 80, b2= 75mm则该传动的齿宽

4、系 数 d等于一一。A . 0.852 B . 0.88 C . 0.8 D . 0.9077、 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，可以提咼轴的 而不能提咼轴的 。A .强度 B .刚度&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等于 。A 30mm, B、24mm, C 、36mm, D 、40mm得分三、计算题（

5、38分）1、（15分）有一受预紧力Fo和轴向工作载荷作用的紧螺栓连接， 已知预紧力Fo= 1000 N,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Fi = ?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Zi = 1,蜗杆分度圆直 径di = 80mn,蜗轮齿数Z2= 40,卷筒直径D= 200mn,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

6、)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 Fri = 1000N, Fr2 = 2060N 作用于轴上的轴向载荷 Fa=880 N,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。四、分析题(20分)1.(10分)如图4-1为圆柱齿轮一蜗杆传动。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

7、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O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、60、联接、30、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、

8、不同、不同。8轴承效率n 2、搅油效率n 3、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、Bo 3、A。4、Dd 5、Co6、Do 7、A、Bo 8、Bo 9、Bo 10、Bo三、 计算题（38分）1.（15分）（5 分） F2=F0+ J m（5 分） F1=Fo - （I - ）F-JOOO-O,5xlO0O = 5OON或 .F1=F2 -和-5C：0 - cm - .5SX1 h裁订MW 7伺近心纫F1 2l；I . F1=F2（5 分） :- - 5 小ig+d2、（13 分）解（1） i=z 2/Z1 =40设重物上升im手柄

9、应转x转，则000Ji!)_J_000 杠 x 200(5分)x 40 = 63* 7 r手柄的转动方向3示于图中（3分）（一6%）叨“八祐霁刃n 伽57严0 94 X tan(5.7l + io,2)0.329因门二 tT FL,Ti =帀巧，故球号二ir/LF=380 mmWD _ 5 OOP x 200二 IbjF 二 2 x 40 x 0.329 x 100（总效率2分丄3分）3、（10 分）解7208C轴承的a = 150，内部轴向力Fd= 0.4Fr,F di = 0. 4Fri = 0.4 X 1000=400N （2 分）方向如解所示向左F d2= 0.4Fr2 = 0.4 X

10、 2060=824N （2 分）方向如图所示向右F d2 十 Fa= 824 十 880= 1704 Fdi故轴承1为压紧端，轴承2为放松端F ai= 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）。（6分）（3）蜗杆和蜗轮所受各分力的方向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c2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

11、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（八）一、填空与选择填空题：（每空2分，共15分）：C1和C2，其预1、用于联接的螺纹是（ ），其原因是（2、受轴向工作载荷 F作用的紧螺栓联接，螺栓和被联接件的刚度分别为3、 形成流体动压润滑的必要条件是（ 八（ ）和（ ）；4、 直齿圆锥齿轮的强度可近似按（ ）强度进行计算；5、 阿基米德蜗杆传动在 （ ）面上的模数 m和压力角取取标准；在该平面内，蜗杆与蜗轮的啮合相当于 （ ）与（

12、 ）的啮合；6、 键的剖面尺寸是由（ ）确定的，而键长是由（ ）确定的；7、 滚动轴承的基本额定动负荷 C是指（ ）；8、 闭式软齿面齿轮传动一般按（ ）设计，按（ ）校核。A.齿根弯曲疲劳强度 B.齿面接触疲劳强度 C.齿面磨损 D.齿面胶合9、 标注螺纹时（ ）；）；10、对齿面硬度w 350HBS的一对齿轮传动，选取齿面硬度时应使（A.小齿轮齿面硬度 大齿轮齿面硬度B.小齿轮齿面硬度=大齿轮齿面硬度A.对称循环 B.脉动循环 C.不对称循环D.以上三种都不对二、分析题：简要回答以下问题（本大题共4小题，总计15分）1、 什么是带传动的弹性滑动现象？ （本小题3分）2、 试写出一维雷诺方程

13、表达式，并说明其中各符号的含义。 （本小题4分）3、 试写出轴承代号 7416E/p4的意义。（本小题4分）4、 说明闭式蜗杆传动的主要实效形式及设计准则。 （本小题4分）三、计算题（共30分）:1图示托架受铅垂力F （ N ），托架与托体之间的摩擦系数为 血,可靠系数Kf=1, 螺栓与被联接件的相对刚度为 0.2,螺栓材料的许用应力为（7，按步骤列出 螺栓根径d1的计算式。（15分）2、一轴上有一对30204圆锥滚子轴承，轴承受载荷Fr = 5400N , Fa = 2700N n=1250r/min，运转时有轻微冲击fp 1.1，试计算这对轴承当量动载荷 p和寿命 L10h。轴承参数：d=

14、20mm ； C0r = 30500 N ； Cr = 28200N ； e = 0.35 ； Fa/Fr w e, x=1 , y=0 ; Fa/Fre, x=0.4 , y=1.7 ,注：F Fr /（2Y） （本题 15 分）1F R1L- 2L 题6图四、分析题（25分）：图示为蜗杆一斜齿轮传动，蜗杆由电动机驱动，转动方向如图。已知蜗杆轮分析图中结构错误，并将正确结构画出来。齿的螺旋线方向为右旋，为使U轴上 的轴向力最小，试在图中标出：1 蜗轮2.斜齿轮3及4的齿斜方向；2.U轴上的零件所受各分力的方向；3.如斜齿轮3的输入功率P=2kw,n=500rpm , 分度圆直径 d3=10m

15、m,分度圆螺旋角B =150，求齿 轮3、4所受各分力大小五、结构题：（本题15分）机械设计课程试题（八）参考答案、1、 三角形，自锁性好C12、 F + C1 C2 F3、 沿运动方向有从大到小的楔型间隙，两表面有一定的相对运动，润滑油有一定的黏 度且供油充足4、 齿宽中点处的当量直齿轮5、 中间截面，梯形齿条与渐开线齿轮6、 轴径，轮毂宽（或轴段长）7、 基本额定寿命为一百万转时轴承能承受的最大载荷8 B,A9、 A10、 C11、 A12、 B, BkfF_C1F 0 = F + C1 2 F = 4s + 0.2 F2.图示;6 P3 6 2T3 =9.55 10 =9.55 10 3

16、8200N m3 n3 500T3 38200 =764on 一R4d3 2 10 2= 7640 tg20 =2878.8Ncos15sFa3 - Ft3五、得分机械程试题一、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

17、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 , ,得分二、选择题（11分）每空1分一、 选择题：1、 滚动轴承内圈与轴配合的正确标注应为 。A . 30H7/k6 B. 30H7 C . 30k62、 下列滚动轴承密封装置，其中 是属于接触式密封，而 是属于非接触式密圭寸。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，

18、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9 0o B .在周向相隔120oC .在周向相隔18 0o D .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D . K1K2/（K1+K2）8、 强度等级为6 .8级的螺栓材料d s = MPa。A. 6 0 0 B . 8 0 0 C. 6 8 0 D . 4 8 09、 链轮中心距已定，

19、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 .从动轮得分三、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 di=80mm, zi=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=1OON,手柄转臂的长度I的最小值（不计

20、轴承效率）2、（10分）一普通V带传动传递功率为 P = 7.5 kW，带速 =10 m/s，紧边拉力是松 边拉力的两倍，即 Fi=2F2，试求紧边拉力、松边拉力和有效拉力。L普通平睛和普通楼簽的主要尺寸牺的直径d&亠i ft- 10 10- 1212- L7 17 -r22-303O-r3fl如442 2334 5x56x6Sx7?10 X S12 xS轴的克径dR44 * 创n*帥 5S-W - 7575-85 K5 9595-r l|0 110- 130健范占X逋廊kE4 x 9Iftx |CIX X III30x 1222x J425m H38x 1632x10石、旧，12,眩、161

21、氐20*22飞$,28,脱)40殆 h50,56.63.TO,80h90n , 110,125,140 L80H键的长度系刊L700*22(1 +25(,得分四、分析题（30分）每题10分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 = 30 r/min，电动机转速nd = 1440 r/min ，功率P = 5.5 kW。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传动类型传动比传动类型传动比平带传动 5圆柱齿轮传动 5V带传动 6圆锥齿轮传动 3链传动 ；p=100 MPa180布置，双键的工=91

22、.7 MPa p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 作长度 I=1.5x74=111mm3 32T 汉10 2 0400 汉 10p kid 5 111 55见的标记为：键16x90四、分析题（30分）每题10分1、.无垫片；O无间隙、无密封O3键太长无定位轴肩05无轴肩套筒高于内圈高度O7轴和轮毂一样长，起不到定位作用；无定位；C9无垫片00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 0=1440/30=48 （2 分）方案：电动机 传动（i=3）片蜗杆传动（i=16） （4 分） ih一 3、传动力分析如图所示为一蜗杆 -

23、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 Ft 、 Fr、 Fa 的方向。（5.5 分）机械设计 课程试题（六）一、 填空及选择填空：把答案写在题中的空格里 （ 每空 2分, 共 26分）1、工程上常用的螺纹联接的防松方法有 、 和 。2、滚动轴承的基本额定寿命 Lh10 是指 。3、 阿 基 米 德 蜗 杆 传 动 的 正 确 啮 合 条 件 是 、 和4、带传动中，带每转一周受 应力、 应力和 应力作

24、用，最大应力发生在 。5、在闭式软齿面齿轮传动中（无冲击载荷） ，按 设计，按 校核A. 齿根弯曲疲劳强度 B. 齿根弯曲静强度C.齿面接触疲劳强度 D.齿面接触静强度二、说明下列滚动轴承代号的意义 （本大题共 4小题，每小题 4 分，总计 16 分）1、 62092、 7311AC/P4/DF3、 30420/P2/DB4、N220/P5、计算题（共30分）e，,可靠系数Kfc,按步骤列1、.图示托架受铅垂力F（N）,托架与托体之间的摩擦系数为 =1,螺栓与被联接件的相对刚度为 0.2,螺栓材料的许用应力为 出螺栓根径di的计算式2、一轴上有一对30204圆锥滚子轴承，轴承受载荷Fr二540

25、0N ， Fa = 2700N n=1250r/min，运转时有轻微冲击fp =11，试计算这对轴承当量动载荷p 和寿命 L10h。轴承参数：d=20mm ； C0r - 30500 N ； =28200N ； e = 0.35 ； Fa/Frw e，x=1，y=0 ; Fa/Fre，x=0.4，y=1.7，注：Fs =Fr/（2Y）（本题代分）1 F 2V 0巳0 一 .。四、分析题（18分）图示蜗杆-斜齿轮传动，已知蜗杆为左旋，转向如图示，蜗杆 m=8mm，d1 = 64mm（q=8），z1=2，z2=42，蜗杆输入转矩T1=38000Nmm，蜗杆传动效率 =0.75。1）画出蜗轮的转向；

26、3、42）欲使II轴的蜗轮2和齿轮3的轴向力抵消一部分，决定斜齿轮 的螺旋线方向；3）分别求出蜗杆、蜗轮上各力的大小和方向。五、指出下列轴系错误，并将正确的结构画在轴心线下面（14分）。机械设计课程试题（六）参考答案、（26 分）1、 摩擦防松，机械防松，永久止动；2、 一批轴承作实验，其中90%轴承不发生疲劳点蚀时的工作小时数a x1= a t2= a =200, 丫 = B 2 旋向相同。弯曲应力，紧边开始进入小带轮的那一点3、 mx1=mt2=m,4、 应力，离心力产生的拉应力，5、 C,A、（每小题4分，共16分）1.45，公差等级Po级55，接触角250，公差等级P4级，面对面排列100,公差等级P2级，背对背排列100,公差等级P5级深沟球轴承，窄、轻系列，内径2.角接触球轴