机械设计试卷及答案
《机械设计》试卷
注意事项:1. 考前请将密封线内各项信息填写清楚; 2. 所有答案请直接答在试卷上(或答题纸上); 3.考试形式:开(闭)卷;
4. 本试卷共6大题,满分100分,
一、选择题(共30分、每小题2分)
1、链传动作用在轴和轴承上的载荷比带传动要小,这主要是因为( C )。
A、链传动只用来传递较小功率 B、链速较高,在传递相同功率时圆周力小
C、链传动是啮合传动,无需大的张紧力 D、链的质量大,离心力大
2、直齿圆柱齿轮传动,当齿轮直径不变,而减小模数增加齿数时,则( C )。
A、提高了轮齿的弯曲强度 B、提高了齿面的接触强度
C、降低了轮齿的弯曲强度 D、降低了齿面的接触强度
3、受中等冲击载荷、支承刚度较差、速度较高的两轴之间宜选用( A )。
A.弹性柱销联轴器 B.凸缘联轴器 C. 十字滑块联轴器 D.万向联轴器
4、带传动工作时,设小带轮为主动轮,则带的最大应力发生在带( C )。
A.进入大带轮处 B.离开大带轮处 C. 进入小带轮处 D.离开小带轮处
5、有一减速器传动装置由带传动、链传动和齿轮传动组成,其安排顺序以方案( A )为好。
A.带传动 齿轮传动 链传动 B.链传动 齿轮传动 带传动
C.带传动 链传动 齿轮传动 D.链传动 带传动 齿轮传动
6.螺纹联接防松的根本问题在于( C )。
A、增加螺纹联接的轴向力 B、增加螺纹联接的横向力
C、防止螺纹副的相对转动 D、增加螺纹联接的刚度
7.为联接承受横向工作载荷的两块薄钢板,一般采用的螺纹联接类型应是( A )。
A.螺栓联接 B. 双头螺柱联接 C.螺钉联接 D. 紧定螺钉联接
8.齿面硬度HB≤350HBS的闭式钢制齿轮传动中,主要失效形式为( B )。
A.齿面磨损 B.齿面点蚀 C.齿面胶合 D. 轮齿折断
10、对于温度变化不大的短轴,考虑结构简单,轴承部件的轴向固定方式宜采用( A )。
A.两端固定 B.两端游动 C.一端固定一端游动 D.A,B,C均可以
11、在蜗杆传动设计中,除规定模数标准化外,还规定蜗杆直径d1取标准,其目的是( B )。
A.限制加工蜗杆的刀具数量
B.限制加工蜗轮的刀具数量并便于刀具的标准化
C.为了装配方便
D.为了提高加工精度
12、工作时承受弯矩并传递转矩的轴称为( B )。
A、转动心轴 B、转轴 C、传动轴 D、固定心轴
13、普通平键的主要失效是( A )。
A.工作面被压溃或键被剪断 B.工作面产生胶合破坏
C. 工作面产生过度磨损 D.键被弯曲折断
14、带传动产生弹性滑动的原因是由于( D )。
A、带不是绝对挠性体 B、带与带轮间的摩擦系数偏低
C、带绕过带轮时产生离心力 D、带的紧边与松边拉力不等
二、分析计算题
1、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。
(1) 在下图中标出各轮转向。(2分)
(2) 为使2、3两轮的轴向力方向相反,确定并在图中标出3、4两轮的螺旋线 方向。(2分)
(3) 在图中分别标出2、3两轮在啮合点处所受圆周力tF、轴向力aF和径向力 rF的方向。(4分)
答:(1)各轴转向如图所示。 (2) 3轮左旋,4轮右旋。
(3) 2、3两轮的各分力方向下图所示
2、下图所示为一对角接触球轴承支承的轴系,轴承正安装(面对面),已知两个轴承的径向载荷分别为RF1=2000N,RF2= 4000N,轴上作用的轴向外加载荷
FX=1000N,轴承内部附加轴向力SF的计算为SF=0.7RF,当轴承的轴向载荷与
径向载荷之比
FA/FR>e时,X= 0.41,Y= 0.87,当FA/FR≤e,X=1,Y= 0,e = 0.68,
载荷系数fp = 1.0,试计算:
(1)两个轴承的轴向载荷FA1、FA2; (2)两个轴承的当量动载荷P1、P2
解:FS1=0.7FR1=0.7×2000=1400N FS2=0.7FR2=0.7×4000=2800N
FS1+FX=1400+1000=2400
故轴承1为压紧,轴承2为放松
轴向力: FA1=2800-1000=1800N
FA2=FS2=2800N
计算当量动载荷:
① FA1/FR1=1800/2000=0.9>e=0.68. X1=0.41,,,,,Y1=0.87
P1=Fp(X1×FR+Y1×FA1)=2000×0.41+0.87×1800=2386N
② FA2/FR2=2800/4000=0.7>e=0.68 X2=0.41…..Y2=0.87
P2=Fp(x2×FR2+Y2×FA2)=4000×0.41+0.87×2800=4076N
三、结构改错
下图为斜齿轮、轴、轴承组合结构图。齿轮用油润滑,轴承用脂润滑,指出
该结构设计的错误。要求:
1.在图中用序号标注设计错误处;
2.按序号列出错误,并用文字提出改正建议;
3.不必在图中改正
解:1左、右两边轴承端盖均无调整垫片2左边轴承内圈固定错误,轴肩高过内圈高度3键过长4齿轮轮毂的长度要长过与其配合的轴段的长度1-2mm5套筒高度高过右边轴承内圈的高度6右边轴承端盖与轴要留有间歇7右边轴承端盖与轴间要有密封圈8和右端轴承相配合的轴端作成阶梯轴,便于装拆9两端的轴承要设有挡油环10联轴器没有周向定位