大学机械设计考试试题及答案.docx

1、大学机械设计考试试题及答案一、 填空（每空1分，共20分）1在疲劳曲线上，以循环基数 M为界分为两个区：当N N）时，为（ ）区;当Nv No时，为（ ）区。2刚度是指机械零件在载荷作用下抵抗（ ）的能力。零件材料的弹性模量越小,其刚度就越（ ）。3润滑油的（ ）性越好，则其产生边界膜的能力就越强；（ ）越大，则其内摩擦阻力就越大。4.为改善润滑油在某些方面的性能，在润滑油中加入的各种具有独特性能的化学合成物即为（ ）。5. 正是由于（ ）现象，使带传动的传动比不准确。带传动的主要失效形式为（ ）和（ ）。6. 蜗杆传动的主要缺点是齿面间的（ ）很大，因此导致传动的（ ）较低、温升较咼。7.

2、链传动水平布置时，最好（ ）边在上，（ ）在下。8. 设计中，应根据被联接轴的转速、（ ）和（ ）选择联轴器的型号。9. 径向滑动轴承的半径间隙与轴颈半径之比称为（ ）；而（ ）与（ ）之比称为偏心率；。10.对于普通平键，考虑到载荷分布的不均匀性，双键联接的强度按（ ）个键计算。二、 判断题（每小题 1分，共10分）（正确的划“/ ，错误的划“X” ）1.十字滑块联轴器中的所有元件都是刚性元件，因此属于刚性联轴器。（）2.两摩擦表面的粗糙度值越小，则越容易实现液体动力润滑。 （）3在计算转轴的强度时，安全系数法比当量弯矩法更精确。 （）4. 相啮合的蜗杆和蜗轮的螺旋角必须大小相等，旋向相反。

3、 （）5.闭式齿轮传动皆须首先按齿面接触强度进行设计计算，确定传动的几何尺寸，然后校核齿根弯曲疲劳强度。 （）6. 由于链传动不需要张紧力，故作用在轴上的载荷较小。 （） 7 .正是由于过载时产生“弹性滑动”，故带传动对传动系统具有保护作用。（）&楔键只能用于单向传动，双向传动时，必须采用两个楔键。 （）9 性能等级为6.6级的螺栓，其屈服点 d = 600MP& （）10.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。 （）三、 简答题（每小题5分，共20分）1简述为什么开式齿轮传动一般不会出现点蚀现象？2对于滚动轴承的轴系固定方式，请解

4、释什么叫“两端固定支承”？3简述形成稳定动压油膜的条件？4.解释名词：滚动轴承的寿命； 滚动轴承的基本额定动载荷。四、 （15分）某轴用一对同型号角接触球轴承支承， 受力情况如图所示。已知：内部轴向力FS = 0.68 Fr ,e= 0.68。当w e时，X= 1, Y= 0；当 匸A e时，X= 0.41 , Y= 0.87。问哪个轴承的寿命低？Fr F r五、 （15分）如图所示的螺栓组联接，已知外载荷 F= 5KN,各有关几何尺寸如图所示。试计算受力最大螺栓所受的横向工作载荷 Fsmaxom Z1、过强度计算已确定中心距 a= 320mm模数 仔3mm取齿宽系数屮d = 1。试确定下列几

5、何尺寸:Z2、ck d2、b1、b。（模数系列：3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、7、8、）机械设计试题A标准答案一、 填空（每空1分，共20分）1在疲劳曲线上，以循环基数 N）为界分为两个区：当NN）时，为（无限寿命区）区；当Nv No时，为（有限寿命区）区。2刚度是指机械零件在载荷作用下抵抗（ 弹性变形）的能力。零件材料的弹性模量越小,其刚度就越（小）。3润滑油的（油）性越好，则其产生边界膜的能力就越强； （粘度）越大，则其内 摩擦阻力就越大。4.为改善润滑油在某些方面的性能，在润滑油中加入的各种具有独特性能的化学合成物 即为（添加剂）。5.正是由于（弹性滑动）现象，使带传动的传动比

6、不准确。带传动的主要失效形式为（打滑）和（带的疲劳破坏）。6. 蜗杆传动的主要缺点是齿面间的（ 相对滑动速度）很大，因此导致传动的（效率） 较低、温升较咼。7.链传动水平布置时，最好（紧边）边在上，（松边）在下。8. 设计中，应根据被联接轴的转速、（转矩）和（直径）选择联轴器的型号。9. 径向滑动轴承的半径间隙与轴颈半径之比称为（ 相对间隙）；而（偏心距）与（半 径间隙）之比称为偏心率；。10.对于普通平键，考虑到载荷分布的不均匀性，双键联接的强度按（ 1.5 ）个键计算。二、 判断题（每小题 1分，共10分）（正确的划“/ ，错误的划“x” ）1十字滑块联轴器中的所有元件都是刚性元件，因此属

7、于刚性联轴器。 （x ）2.两摩擦表面的粗糙度值越小，则越容易实现液体动力润滑。 （V ）3在计算转轴的强度时，安全系数法比当量弯矩法更精确。 （V ）4. 相啮合的蜗杆和蜗轮的螺旋角必须大小相等，旋向相反。 （X ）5.闭式齿轮传动皆须首先按齿面接触强度进行设计计算，确定传动的几何尺寸，然后校核齿根弯曲疲劳强度。 （X ）6. 由于链传动不需要张紧力，故作用在轴上的载荷较小。 （V ）7正是由于过载时产生“弹性滑动”，故带传动对传动系统具有保护作用。 （X ）&楔键只能用于单向传动，双向传动时，必须采用两个楔键。 （X ） 9.性能等级为6.6级的螺栓，其屈服点 二s = 600MP&10.

8、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。 （V）三、简答题（每小题5分，共20分）1.简述为什么开式齿轮传动一般不会出现点蚀现象？答：因为在开式齿轮传动中，磨粒磨损的速度比产生点蚀的速度还快， 在点蚀形成之前，齿面的材料已经被磨掉，故而一般不会出现点蚀现象。2.对于滚动轴承的轴系固定方式，请解释什么叫“两端固定支承”？答：两端固定支承即为轴上的两个轴承中， 一个轴承的固定限制轴向一个方向的串动， 另一个轴承的固定限制轴向另一个方向的串动，两个轴承的固定共同限制轴的双向串动。3.简述形成稳定动压油膜的条件？答：1）两摩擦表面之间必须能够

9、形成收敛的楔形间隙；2） 两摩擦表面之间必须有充足的、具有一定粘度的润滑油；3） 两摩擦表面之间必须有足够的相对运动速度。4.解释名词；滚动轴承的寿命；滚动轴承的基本额定动载荷。答：1）滚动轴承的寿命即滚动轴承中内、外圈滚道以及滚动体，任一元件出现疲劳点蚀 之前，两套圈之间的相对运转总转数。也可用恒定转速下的运转小时数表示； 2）基本额定动载荷即基本额定寿命为 106转时，轴承所能承受的最大载荷。四、解：(1) Fs1 = 0.68Fr1 = 0.68 4000 = 2720 ( N) 1.5 分Fs2 = 0.68Fr2 = 0.68 2500 = 1700 ( N) 1.5 分(2) Fs

10、2 Fx =1700 900 =2600 (N)V Fs1 =2720 (N)故 FA1 = Fs1 =2720 (N) 3 分Fs1 - Fx =2720 -900 820 (N) Fs2 =1700 (N)Fa2 =Fs1 - Fx =1820 ( N) 3 分4000二 0.68 二 e，贝U X= 1, Y=0b则 Fp2 = fp(X2FR2 Y2Fa2)= fp (0.41 2500 0.87 1820)= 3500fp (N)由于 Fp! Fp2，故轴承1的寿命短。五、解：(1)将F向螺栓组形心平移，同时得转矩 T。在T作用下，各螺栓所受横向力也相等，为6Fs2 = = T 25

11、_10_ = 5524.3 (N) 4 分4r 4r 4 汉 J802 + 802显然，1、2两螺栓所受的横向力最大，为-6469 (N) 4 分12a 2 320六、解：(1)由 a m(z)- z2)得 Z * z2 ：2mmdi = mzi = 5 30 =150 (mrj)取 b2=b=150 ( mr) bi = b2 +10 = 150 +10 =160 (mrh 4 分1 1注：本题主要考察：m是否为标准值？是否满足a =q(d1 d2) =m(乙-z2) ?各参数和尺寸取值圆整是否合理？机械设计试题B一、填空（每空1分，共20分）1当所受轴向载荷通过（ ）时，螺栓组中各螺栓承受

12、的（ ）相等。2从结构上看，带轮由（ ）、轮辐和（ ）三部分组成。3在直齿圆柱齿轮传动的接触疲劳强度计算中， 以（ ）为计算点，把一对轮齿的啮合简化为两个（ ）相接触的模型。4按键齿齿廓曲线的不同，花键分为（ ）花键和（ ）花键。5. 请写出两种螺纹联接中常用的防松方法：（ ）和（ ）。6. 疲劳曲线是在（ ）一定时，表示疲劳极限yN与（ ）之间关系的曲线。7.理论上为（ ）接触或（ ）接触的零件，在载荷作用下，接触处局部产生的应力称为接触应力。8.开式齿轮传动的主要失效形式是：（ ）和（9. 径向滑动轴承的条件性计算主要是限制压强、 （ ）和（不超过许用值。10.）联轴器，凸缘联轴器属于在类

13、型上，万向联轴器属于（ ）联轴器。二、选择填空（每空1分，共10分）( )。（1）粘着磨损；（2）表面疲劳磨损；（3）磨合磨损；（4）磨粒磨损。2.在通过轴线的截面内，（）的齿廓为直边梯形；在与基圆柱相切的截面内，(）的齿廓一侧为直线，另一侧为曲线。（1）阿基米德蜗杆；（2）法向直廓蜗杆；（3）渐开线蜗杆；（4）锥蜗杆。1.下列磨损中，不属于磨损基本类型的是（）;只在齿轮、滚动轴承等高副零件上经常出现的是3、对于直齿圆柱齿轮传动，其齿根弯曲疲劳强度主要取决于（）;其表面接触疲劳强度主要取决于（1）中心距和齿宽； （2）中心距和模数；（3）中心距和齿数； （4）模数和齿宽。4. 对于径向滑动轴承

14、，（）轴承具有结构简单，成本低廉的特点； （）轴承必须成对使用。（1）整体式； （2）剖分式；（3）调心式； （4）调隙式。5.在滚子链传动的设计中，为了减小附加动载荷，应（ ）。（1）增大链节距和链轮齿数； （2）增大链节距并减小链轮齿数；（3）减小链节距和链轮齿数； （4）减小链节距并增加链轮齿数。6. 对中性高且对轴的削弱又不大的键联接是（ ）联接。（1）普通平键； （2 ）半圆键； （3）楔键； （4）切向键。三、 简答题（每小题5分，共20分）1画图表示机械零件的正常磨损过程，并指出正常磨损过程通常经历哪几个磨损阶段？2简述Miner法则（即疲劳损伤线性累积假说）的内容。3简述齿向载

15、荷分布系数 K -：和齿间载荷分配系数 K-分别考虑的是什么因素对齿轮所受载荷的影响？4.试分析张紧力Fo对带传动正反两方面的影响。四、 （15分）已知某材料的力学性能为： ff_L = 350MPa m= 9, No = 5X 106，对此材料进行对称循环疲劳试验，依次加载应力为： （1） c 1 = 550MPa循环次数n1= 5 X 104 ； （2）匚2 = 450 MPa循环次数n2= 2X 105 ； （3）匚3=400 MPa。求：发生疲劳破坏时， 匚3的循环次数 =?六、（18分）图示为一蜗杆轴用两个角接触球轴承支承。已知蜗杆所受轴向力 Fx = 580N，两轴承的径向力为：F

16、R1 = 935N, Fr2 = 1910N,载荷性质系数 fP = 1.1。试计算两个轴承的当量动载荷。注：*内部轴向力 FS = eFR， e= 0.36。*当 电 e 时，X= 0.41，Y= 0.87。Fr Fr八、（17分）图示为由圆锥齿轮和斜齿圆柱齿轮组成的传动系统。 已知：I轴为输入轴，转向如图所示，输出轴功率 Pm = 5KW 转速n= 157rpm，各轮齿数为：Z1=25，Z2=60，Z3=22，乙=84,设效率为100%。（1） 在图中标出各轮转向，并计算各轴的转矩。3、4两轮的螺旋方向。（2） 为使2、3两轮的轴向力方向相反，确定并在图中标出(3)在图中标出2、3两轮在啮

17、合点处所受各分力 (Ft、Fr、F Fs1 =336.6(N)Fa1 =Fs2 Fx =1267.6(N)(3)F P1F A1F R1= 336.6 -580 - -243.4(N) V Fs2 =687.6(N)Fa2 二 Fs2 二 687 .6( N )F P2六、a 0o7 o盂，36 e故 X141，Yr。87f p(X1 Fr1 Y1 Fa1 ) = 1.1 (0.41 935 0.87 1267.6) = 1634.78(N)严需皿宀，故X2 -，Y-0=fP(X2FR2 Y2Fa2)=1.1 (1 1910 0 687.6)=2101 (N)解：(1)各轴转向如图所示。Z2Z4I14Z1Z33=9.1625 22Z4Z3843.82223匚43nz= i14n皿=9.16 157 = 1438.12 (rpm)= ii4n m = 3.82 157 =599.74 (rpm) = 9550 空=9550 5 33.2 (NRni 1438.12 1分TnPn 5= 9550工 9550 79.6nn 599.74(Nm) 1分p 5九二9550話二9550 面 E(Nm) 1分(2) 3轮左旋，4轮右旋。 3分