机械设计试卷答案分章大全
《机械设计基础》期考试题一
一、 填空题(30分)
1、根据轮系中各轮轴线在空间的相对位置是否固定,轮系分( )和( )
两类。
2、按轴的承载情况不同,可分为( ),( ),( )。
3、当两个构件通过运动副联接,任一个构件的运动受到限制,从而使自由度减少,这种
限制就称为( )。
4、一对直齿圆柱齿轮要正确啮合,其( )和( )必须相等。
5、铰链四杆机构的基本类型有( )、( )、( )三种。
6、加惰轮的轮系只改变( ),不改变( )。
7、直齿圆柱齿轮的基本参数有( )、( )、( )、齿顶高系数和顶隙系数。
8、凸轮机构按从动件形式的不同可分为( )从动杆、( )从动杆和( )
从动杆。
9、键联接主要用于联接( )和( )用来确定转动零件的( )和
( )。
10、螺纹联接的防松方法常用( )、( )、( )。
11、根据摩擦性质的不同,轴承可以分为( )( )两大类。
12、根据工作原理的不同,离合器主要分为 ( )( )两大类
三、 选择题:(15分)
1、机械中常利用( )的惯性力来越过机构的死点位置。
A、主动构件 B、联接构件 C、从动构件
2、普通螺纹的牙型角是( )。
A、30° B、55° C、60°
3、( )个构件直接接触产生某种相对运动的联接称为运动副。
A、1 B、2 C、3
4、标准齿轮的压力角为20°,在( )上。
A、基圆 B、分度圆 C、节圆
5、复合铰链的转动副数为( )。
A、活动构件数-1 B、构件数-1 C、等于构件数
6、一对渐开线齿轮传动( )。
A、保持传动比恒定不变; B、传动比与中心距有关
C、在标准中心距的条件下,分度圆与节圆不重合。
7、螺纹的公称直径是指( )。
A、螺纹小径 B、螺纹中径 C、螺纹大径
8、双线螺纹的螺距P=导程L的( )倍。
A、1/2 B、2 C、3/2
9、一个作平面运动的构件具有( )个自由度。
A、1 B、2 C、3
10、在不能开通孔或拆卸困难的场合宜采用( )。
A、圆柱销 B、圆锥销55° C、内螺纹圆柱销(圆锥销)
四、指出下面机构运动简图中的复合铰链、局部自由度和虚约束,并计算机构的自由度,
并判断机构是否具有确定的相对运动。(15分)
五、已知一定轴轮系如图所示,已知Z1=40,Z2=80,Z3=20,Z4=60,Z5=25,Z6=50,Z7=3,
Z8=30,n1=1440r/min,求(1)轮系的传动比;(2)末轮的转速n8;(3)假定轮1的转
向如图,在图中标出各轮的转向。
(15分)
2007~2008下学期《机械设计基础》期考试题(B)参考答案
一、填空题
1、定轴轮系 周转轮系 2、心轴 转轴 传动轴 3、约束 数 压力角 5、曲
柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构6、方向 传动比 7、齿数 模数 压
力角 8、尖顶 滚子 平底9、轴 轴上零件 周向固定 传递转矩 10、摩
擦防松 机械防松 铆钉防松11、滑动轴承 滚动轴承12、啮合式 摩擦式
三、选择题
1、C 2、C 3、B 4、B 5、B 6、A 7、C 8、A
9、C 10、C
四、解:n=7 Pl=9 Ph=1
F=3 n-2 Pl-Ph
=3×7-2×9-1
=2 因为原动件说明数目与自由度数相同,所以有确定的运动。
五、解:i18=120
n8=36r/min
《机械设计基础》期考试题二
一、选择题:本题共10个小题,每小题2分,共20分
1.在一般工作条件下,齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动,通常的主要失效形式为
【 】
A.轮齿疲劳折断 B. 齿面疲劳点蚀
C.齿面胶合 D. 齿面塑性变形
3.在下列四种型号的滚动轴承中,只能承受径向载荷的是
A.6208 B. N208 C. 3208 D. 5208
4.下列四种螺纹中,自锁性能最好的是
A.粗牙普通螺纹 B.细牙普通螺纹
C.梯形螺纹 D.锯齿形螺纹
7.普通平键接联采用两个键时,一般两键间的布置角度为
A.90° B. 120° C.135° D.180°
9.对于普通螺栓联接,在拧紧螺母时,螺栓所受的载荷是
A.拉力 B.扭矩 C.压力 D.拉力和扭矩
二、填空题:本大题共10个小题,每空1分,共20分。
1.轴如按受载性质区分,主要受的轴为心轴,主要受的轴为传动轴。
2.代号62203的滚动轴承,为轴承,其内径为。
3.在一般机械中的圆柱齿轮传动,往往使小齿轮齿宽b1b2;在计算
齿轮强度时,工作齿宽b 应取 。
4.普通平键联接的工作面是键的
5.为了便于互换及适应大量生产,轴承内圈孔与轴的配合采用制,轴承外圈与
轴承座孔的配合采用 制。
7.按照平面图形的形状,螺纹分为、和等。
8.按照工作条件,齿轮传动可分为两种。
9.齿轮传动设计时,软齿面闭式传动通常先按设计公式确定传动尺寸,
然后验算轮齿弯曲强度。
10.直径较小的钢制齿轮,当齿根圆直径与轴径接近时,可以将齿轮和轴做成一体,称
为 。
三、简答题:本大题共6个小题,每题5分,共30分。
1.简述螺纹联接的基本类型主要有哪四种?
2.提高螺栓联接强度的措施有哪些?
6.滚动轴承的基本类型有哪些?
机械设计考题三
一、选择题:本题共10个小题,每小题2分,共20分
1.齿轮传动中,轮齿的齿面疲劳点蚀,通常首先发生在
【 】
A.齿顶部分 B. 靠近节线的齿顶部分
C.齿根部分 D. 靠近节线的齿根部分
4.齿轮传动中,通常开式传动的主要失效形式为
【 】
A.轮齿折断 B. 齿面点蚀
C.齿面磨损 D. 齿面胶合
7.在下列四种型号的滚动轴承中,只能承受轴向载荷的是
【 】
A.6208 B. N2208 C. 3208 D. 5208
9.代号为1318的滚动轴承,内径尺寸d为
【 】
A. 90mm B. 40mm C. 19mm D. 8mm
10.下列哪种螺纹主要用于联接?
【 】
A. 矩形螺纹 B. 梯形螺纹 C. 锯齿形螺纹 D. 三角形螺纹
二、填空题:本大题共10个小题,每空1分,共20分。把答案填在题中横线上。
1.软齿面齿轮是指轮齿的齿面硬度;在一般情况下,闭式软齿面齿
轮传动的主要失效形式是 。
2.按照螺旋线的旋向,螺纹分为和。
4.键是标准件,主要分为、
5.开式齿轮传动的主要失效形式是磨损,固通常只进行
6.开始齿轮传动通常采用人工定期加油润滑的方式;闭式齿轮传动通常采用
或 的方式。
7.滚动轴承一般是由、
9.按照承受载荷的方向或公称接触角的不同,滚动轴承可分为和 。
三、简答题:本大题共6个小题,每题5分,共30分。把答案填在题中横线上。
1.简述轮齿的失效形式主要有哪五种?
3.试说明滚动轴承代号6308的含义。
4.简述联轴器的分类及各自的特点。
5.常用的螺纹紧固件有哪些?
一、选择题:
1-5:DDDCC 6-10:BBAAD
二、填空题:
1.≤350,点蚀
2.国家标准,行业标准
3.左旋螺纹,右旋螺纹
4.平键,半圆键
5.弯曲强度
6.浸油润滑,喷油润滑
7.滚子链,齿形链
8.外圈,内圈,滚动体
9.向心轴承,推力轴承
10.螺旋弹簧,环形弹簧
三、简答题:
1.轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损、齿面塑性变形…………各1分
2.若带所需传递的圆周力超过带与轮面间的极限摩擦力总和时,带与带轮将发生显著的
相对滑动,这种现象称为打滑。…………2分
这种由于材料的弹性变形而产生的滑动称为弹性滑动。…………2分
打滑应当避免,弹性滑动不可避免。…………1分
3.6─深沟球轴承…………1分
3─中系列…………1分
08─内径d=40mm…………1分
公差等级为0级…………1分
游隙组为0组…………1分
4.联轴器分为刚性联轴器和弹性联轴器。…………1分
刚性联轴器又分为固定式和可移式。…………1分
固定式刚性联轴器不能补偿两轴的相对位移。…………1分
可移式刚性联轴器能补偿两轴的相对位移。…………1分
弹性联轴器包含弹性元件,能补偿两轴的相对位移,并具有吸收振动和缓和冲击的能
力。…………1分
5.常用的螺纹紧固件品种很多,包括螺栓、双头螺柱、螺钉、紧定螺钉、螺母、垫圈等。
标准答案
一、 选择题:
1-5:BCBDC 6-10:DBDDD
二、 填空题:
1. 弯矩,转矩
2. 深沟球轴承,17
3. 大于,大齿轮齿宽b2
4. 两侧面,上下面
5. 基孔,基轴
6. 静应力,变应力,循环变应力
7. 三角形螺纹,梯形螺纹,锯齿形螺纹
8. 开式传动,闭式传动
9. 齿面接触强度
10. 齿轮轴
三、 简答题:
1. 螺栓联接、螺钉联接、双头螺柱联接、紧定螺钉联接。
2. 降低螺栓总拉伸载荷的变化范围;
改善螺纹牙间的载荷分布;
减小应力集中;
避免或减小附加应力。
3. 闭式蜗杆传动的功率损耗包括三部分:轮齿啮合的功率损耗,轴承中摩擦损耗和搅
动箱体内润滑油的油阻损耗。
4. 适于中心矩较大的场合;……………1分
带具有良好的扰性,可缓和冲击、吸收振动;……………1分
过载时带与带轮间会出现打滑,打滑虽使传动失效,当可防止损坏其他零件;…………2
分
结构简单、成本低廉……………1分
5. 调心球轴承、调心滚子轴承、圆锥滚子轴承、推力球轴承、深沟球轴承、角接触球
轴承、推力圆柱滚子轴承、圆柱滚子轴承、滚针轴承等。……………0.5分
机械设计试题
一、填空(每空1分,共20分)
1.在疲劳曲线上,以循环基数N0为界分为两个区:当N≥N0时,为( )
区;当N<N0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、温升较高。
7.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“×”)
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。 ( )
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。 ( )
8.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s=600MPa。 ( )
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=0.68FR,e=0.68。当FAF≤e时,X=1,Y=0;当A>e时,X=0.41,Y=FRFR
0.87。问哪个轴承的寿命低?
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Fsmax。
1
2
六、(20分)设计一个标准直齿圆柱齿轮传动,传动比i=3.2,允许传动比有不超过±5%的误差。通过强度计算已确定中心距a=320mm,模数m≥3mm,取齿宽系数d=1。试确定下列几何尺寸:m、z1、z2、d1、d2、b1、b2。
(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N0为界分为两个区:当N≥N0时,为( 无限寿命区 )区;当N<N0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、温升较高。
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“×”)
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。 ( × )
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。 ( × )
8.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s=600MPa。 ( × )
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?
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)Fs10.68FR1=0.6840002720(N) ―――――――――1.5分
Fs20.68FR2=0.6825001700(N) ―――――――――1.5分
(2)Fs2Fx17009002600(N)<Fs12720(N)
故 FA1Fs12720(N) ――――――――――――――――3分 Fs1Fx27209001820(N)>Fs21700(N)
故 FA2Fs1Fx1820(N) ―――――――――――――3分
FA127200.68e,则X=1,Y=0。 FR14000
00272)0则 FP1fP(X1FR1Y1FA1)fP(1400=4000fP(N)
――――――――――――――――――3分 FA218200.728>e,则 X=0.41,Y=0.87。 FR22500
则 FP2fP(X2FR2Y2FA2)fP(0.4125000.87182)0
3500fP(N) ――――――――――――――― ――3分 由于 FP1>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。
F
T=500×F=5×105×500=2.5×106(N) ―――― ―――4分
F5103
1250(N) ―――3分 在F作用下,各螺栓所受横向力为 Fs1=z4
在T作用下,各螺栓所受横向力也相等,为
rTT2.5106
=5524.3(N) ――――――4分 Fs224r48028024r
显然,1、2两螺栓所受的横向力最大,为
Fsmax22Fs1Fs22Fs1Fs2cos
2 5524.32212505524.3cos135
6469(N) ―――――――4分
六、解:(1)由 a12a2320m(z1z2)得 z1z2 2mm
2320=128 (1) ―――2分 5 取 m =5(mm)(应为标准值) ―――――――2分 则 z1z2
z2iz13.2z1 (2) ―――2分 联立 (1)、(2)解得 z130.47, z297.53
取 z130, z298 ――――――4分
d1mz1530150(mm) ―――――――2分 d2mz2598490(mm) ―――――――2分 bdd11150(mm) ――――――――――2分 取 b2b150(mm), b1b21015010160(mm) ――4分 注:本题主要考察:m是否为标准值?是否满足a
数和尺寸取值圆整是否合理? 11(d1d2)m(z1z2)?各参22
《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γN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.在类型上,万向联轴器属于( )联轴器,凸缘联轴器属于( )联轴器。
二、选择填空(每空1分,共10分)
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( )。
(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。
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,( )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F0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:1=350MPa,m=9,N0=5×10,对此材料进行对称循环疲劳试验,依次加载应力为:(1)1=550MPa,循环次数n1=5×10;
(2)2=450 MPa,循环次数n2=2×10;(3)3=400 MPa。求:发生疲劳破坏时,546
3的循环次数n3=?
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:FR1=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FAF≤e时,X=1,Y=0;当A>e时,X=0.41,Y=0.87。 RFR
1
2
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PⅢ=5KW,转速nⅢ=157rpm,各轮齿数为:z1=25,z2=60,z3=22,z4=84,设效率为100%。
(1) 在图中标出各轮转向,并计算各轴的转矩。
(2) 为使2、3两轮的轴向力方向相反,确定并在图中标出3、4两轮的螺旋方向。
(3) 在图中标出2、3两轮在啮合点处所受各分力(Ft、Fr、Fx)的方向。
ⅡⅢ
《机械设计》试题B标准答案
一、填空(每空1分,共20分)
1.当所受轴向载荷通过( 螺栓组形心 )时,螺栓组中各螺栓承受的( 轴向工作拉力 )相等。
2.从结构上看,带轮由( 轮毂 )、轮辐和( 轮缘 )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( 节点 )为计算点,把一对轮齿的啮合简化为两个( 圆柱体 )相接触的模型。
4.按键齿齿廓曲线的不同,花键分为( 矩形 )花键和( 渐开线 )花键。
5.请写出两种螺纹联接中常用的防松方法:( 双螺母等 )和( 防松垫圈等 )。
6.疲劳曲线是在( 应力比 )一定时,表示疲劳极限γN与( 循环次数 )之间关系
的曲线。
7.理论上为( 点 )接触或( 线 )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:( 齿面的磨粒磨损 )和( 断齿 )。
9.径向滑动轴承的条件性计算主要是限制压强、( 速度 )和( pv值 )不超过许用值。
10.在类型上,万向联轴器属于( 无弹性元件的挠性 )联轴器,凸缘联轴器属于( 刚性 )联轴器。
二、选择填空(每空1分,共10分)
1.下列磨损中,不属于磨损基本类型的是( 3 );只在齿轮、滚动轴承等高副零件上
经常出现的是( 2 )。
(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,( 1 )的齿廓为直边梯形;在与基圆柱相切的截面内,( 3 )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。
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( 4 );其表面接触疲劳
强度主要取决于( 1 )。
(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,( 1 )轴承具有结构简单,成本低廉的特点;( 3 )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( 4 )。
(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( 1 )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?
答:主要经历三个阶段:磨合磨损阶段;稳定磨损阶段;剧烈磨损阶段。
2. 简述Miner法则(即疲劳损伤线性累积假说)的内容。
答:在规律性变幅循环应力作用下,各应力对材料造成的损伤是独立进行的,并可以线
性地累积成总损伤,当各应力的寿命损伤率之和等于1时,材料将会发生疲劳。
3. 简述齿向载荷分布系数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?
答:系数K考虑的是载荷沿齿向分布不均匀性对齿轮轮齿所受载荷的影响; 系数K考虑的是载荷在同时啮合的齿对之间分配不均对齿轮轮齿所受载荷的影响。
4. 试分析张紧力F0对带传动正反两方面的影响。
答:张紧力F0越大,则带传动的承载能力就越大,但同时带中所受的拉应力也越大,从
而 降低带的寿命;张紧力越小,虽可减小带中的拉应力,提高带的寿命,但带传动的承载能力会降低。
四、解:(1)由 疲劳曲线方程 mNC1N0
得 N1N0
9164350 N15108.610 ―――――――――3N05501mm
分
9165N5108.210 N2 ―――――――-305502m
分
9165400N5102.8510 N3 ――――――――305503m
分
(2)根据Miner法则 nn1n231 N1N2N3
n351042105
1 ―――――――――-3 8.61048.21052.85105
分
解得: n34.98104 ――――――――――――3分
五、解:(1)Fs10.36FR10.36935(N)336.6(N) ――2分
Fs20.36FR20.361910(N)687.6(N) ―― 2分
(2)Fs2Fx687.65801267.6(N) >Fs1336.6(N)
故 FA1Fs2Fx126.67(N) ―――――――――――3分
Fs1Fx336.6580243.4(N)<Fs2687.6(N)
故 FA2Fs2687.6(N) ―――――――――――――-3分
(3)FA11267.61.36>e,故 X10.41,Y10.87 FR1935
FP1fP(X1FR1Y1FA1)1.1(0.419350.871267.6)1634.78(N)
――――――――――――――――――――――4分
FA2687.610.36e,故 X21,Y20 FR21910
FP2fP(X2FR2Y2FA2)1.1(119100687.6)2101(N) ―――――4分
六、解:(1)各轴转向如图所示。 ――――3
分
ⅡⅢ
i14z2z460849.16 ――1分 z1z32522
z4843.82 ―――――1分 z322i34
n=i14nⅢ9.161571438.12(rpm) ―――――――――――――1分 Ⅰ
nⅡi14nⅢ=3.82157599.74(rpm) ―――――――――――――1分 TⅠP5Ⅰ955033.2(Nm) ―――――――――1分 nⅠ1438.12
P5TⅡⅡ955079.6 (Nm) ―――――――――1分 nⅡ599.74
P5TⅢⅢ9550304.1 (Nm) ――――――――――1分 nⅢ157
(2) 3轮左旋,4轮右旋。 ―――――――――――――――3分
(3) 2、3两轮的各分力方向如图所示。 ―――――――――――――-4分
一、选择题:本题共10个小题,每小题2分,共20分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。把所选项前的字母填在题后的括号内。
1.在一般工作条件下,齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动,通常的主要失效形式为
【 】
A.轮齿疲劳折断 B. 齿面疲劳点蚀
C.齿面胶合 D. 齿面塑性变形
2.带传动在工作时产生弹性滑动,是由于
【 】
A.包角α太小 B. 初拉力F0太小
C.紧边与松边拉力不等 D. 传动过载
3.在下列四种型号的滚动轴承中,只能承受径向载荷的是
【 】
A.6208 B. N208 C. 3208 D. 5208
4.下列四种螺纹中,自锁性能最好的是
【 】
A.粗牙普通螺纹 B.细牙普通螺纹
C.梯形螺纹 D.锯齿形螺纹
5.在润滑良好的条件下,为提高蜗杆传动的啮合效率,可采用的方法为
【 】
A.减小齿面滑动速度υs B. 减少蜗杆头数Z1
C.增加蜗杆头数Z1 D. 增大蜗杆直径系数q
6.在圆柱形螺旋拉伸(压缩)弹簧中,弹簧指数C是指 【 】
A.弹簧外径与簧丝直径之比值
B.弹簧内径与簧丝直径之比值
C.弹簧自由高度与簧丝直径之比值
D.弹簧中径与簧丝直径之比值
7.普通平键接联采用两个键时,一般两键间的布置角度为
【 】
A.90° B. 120° C.135° D.180°
8.V带在减速传动过程中,带的最大应力发生在
【 】
A.V带离开大带轮处 B. V带绕上大带轮处
C. V带离开小带轮处 D. V带绕上小带轮处
9.对于普通螺栓联接,在拧紧螺母时,螺栓所受的载荷是
【 】
A.拉力 B.扭矩
C.压力 D.拉力和扭矩
10.滚子链传动中,链节数应尽量避免采用奇数,这主要是因为采用过渡链节后 【 】
A.制造困难 B.要使用较长的销轴
C.不便于装配 D.链板要产生附加的弯曲应力
二、填空题:本大题共10个小题,每空1分,共20分。把答案填在题中横线上。
1.轴如按受载性质区分,主要受的轴为心轴,主要受动轴。
2.代号62203的滚动轴承,为轴承,其内径为。
3.在一般机械中的圆柱齿轮传动,往往使小齿轮齿宽b1b2;在计算齿轮强度时,工作齿宽b 应取 。
4.普通平键联接的工作面是键的;楔键联接的工作面是键的
5.为了便于互换及适应大量生产,轴承内圈孔与轴的配合采用制,轴承外圈与轴承座孔的配合采用 制。
6.不随时间变化的应力称为期性的变应力称为 。
7.按照平面图形的形状,螺纹分为和等。
8.按照工作条件,齿轮传动可分为两种。
9.齿轮传动设计时,软齿面闭式传动通常先按设计公式确定传动尺寸,然后验算轮齿弯曲强度。
10.直径较小的钢制齿轮,当齿根圆直径与轴径接近时,可以将齿轮和轴做成一体,称为 。
三、简答题:本大题共6个小题,每题5分,共30分。把答案填在题中横线上。
1.简述螺纹联接的基本类型主要有哪四种?
2.提高螺栓联接强度的措施有哪些?
3.闭式蜗杆传动的功率损耗主要包括哪三部分?
4.简述带传动的优点?
5.链传动的主要失效形式有哪些?
6.滚动轴承的基本类型有哪些?
四、计算题:本大题只有一个小题,满分14分
下图表示两平板用2个M20的普通螺栓联接,承受横向载荷F=6000N,若取接合面间的摩擦系数ƒ=0.2,可靠性系数KS=1.2,螺栓材料的的许用应力[σ]=120N/mm2,螺栓的小径d1=17.294mm。试校核螺栓的强度。
五、结构改错题:请用圆圈标出错误的位置,满分16分
标准答案纸
四、 选择题:
1-5:BCBDC 6-10:DBDDD
五、 填空题:
11. 弯矩,转矩
12. 深沟球轴承,17
13. 大于,大齿轮齿宽b2
14. 两侧面,上下面
15. 基孔,基轴
16. 静应力,变应力,循环变应力
17. 三角形螺纹,梯形螺纹,锯齿形螺纹
18. 开式传动,闭式传动
19. 齿面接触强度
20. 齿轮轴
六、 简答题:
6. 螺栓联接、螺钉联接、双头螺柱联接、紧定螺钉联接。
7. 降低螺栓总拉伸载荷的变化范围;
改善螺纹牙间的载荷分布;
减小应力集中;
避免或减小附加应力。
8. 闭式蜗杆传动的功率损耗包括三部分:轮齿啮合的功率损耗,轴承中摩擦损耗和搅
动箱体内润滑油的油阻损耗。
9. 适于中心矩较大的场合;……………1分
带具有良好的扰性,可缓和冲击、吸收振动;……………1分
过载时带与带轮间会出现打滑,打滑虽使传动失效,当可防止损坏其他零件;…………2分
结构简单、成本低廉……………1分
10. 链板疲劳破坏;……………1分
滚子套筒的冲击疲劳破坏;……………1分
销轴与套筒的胶合;……………1分
链条铰链磨损;……………1分
过载拉断。……………1分
11. 调心球轴承、调心滚子轴承、圆锥滚子轴承、推力球轴承、深沟球轴承、
角接触球轴承、推力圆柱滚子轴承、圆柱滚子轴承、滚针轴承等。……………0.5分
五、结构改错题:共八处错误
机械设计基础试题12 答案
一、选择题(每题2分,共20分)
1..圆锥齿轮机构中,
A.小端
B.平均直径处
C.大端
D.背锥截面
2.机械工程中,通常利用
A.主动件
B.连杆
C.从动件
D.连架杆
3. 压力角α的定义是
A.从动件所受的力F与其法向分力Fn之间的夹角
B.从动件所受的力F与受力点速度方向之间所夹的钝角
C.从动件所受的力F的方向与受力点速度方向之间所夹的锐角
4. 对于外凸的凸轮轮廓曲线,从动杆滚子半径必须径。
A.大于
B. 小于
C. 等于
D. 都可以
5.
A.对心曲柄滑块机构
C.双曲柄机构 B.转动导杆机构 D.偏置曲柄滑块机构
6. 直齿圆柱齿轮无齿侧间隙啮合条件为
A.m1m2m,12
B.s1e2
C.1
D. 都不对
7. 渐开线标准齿轮的根切现象发生在。
A. 模数较大时
C. 齿数较少时
B. 模数较小时
D. 齿数较多时
8. 在下列四种型号的滚动轴承中,必须成对使用。
A. 深沟球轴承
C. 推力球轴承
B. 圆锥滚子轴承
D. 圆柱滚子轴承
9. 对于普通螺栓联接,在拧紧螺母时,螺栓所受的载荷是
A. 拉力
B. 扭矩
C. 压力
D. 拉力和扭矩
10. 轴环的用途是
A作为轴加工时的定位面
C. 提高轴的刚度
B. 提高轴的强度
D. 是轴上零件获得轴向定位
二、判断题(每小题1分,共10分)(正确的划“√”,错误的划“×”)
1.在凸轮机构中,基圆半径取得较大时,其压力角也较大。 ( × )
2. 在平键联接中,平键的两侧面是工作面。 ( √ )
3. 带传动在工作时,产生弹性滑动是由于传动过载。 ( × )
4. 向心推力轴承既能承受径向载荷,又能承受轴向载荷。 ( √ )
5. 圆盘摩擦离合器靠在主、从动摩擦盘的接触表面间产生的摩擦力矩来传递转矩。 ( √ )
6. 选用滑动轴承的润滑油时,转速越高,选用油的粘度越高。 ( × )
7. 蜗杆传动,蜗杆头数越少,传动效率越低。
8. 链节距越大,链速也越不均匀。 ( √ )
9. 曲柄的极位夹角θ越大,机构的急回特性系数K也越大,机构的急回特性也越显著。 ( √ )
10. 槽轮机构的主动件是槽轮。 ( × )
三、填空题(每题2分,共20分)
1. 花键联接按其齿形不同,可分为、
2. 当带传动的传动时,打滑首先发生在带轮的轮上。若正常工作时,在上带的速度大于带轮的速度。
3. 蜗杆传动的失效经常发生在( 涡轮 )上。
4. 对于具有两个整转副的铰链四杆机构,若取机构的为机架,则可获得双曲
柄机构。
5. 在滚子从动件盘形凸轮机构中,若实际廓线变尖且压力角超过许用值,应采取的措施是 增大及圆半径 。
6. 两构件通过
7. 在凸轮机构中,常见的从动件运动规律为匀速运动时,将出现冲击。
8. V带传动的主要失效形式是
9. 工作时只受不承受的轴称为心轴。
10. 联轴器能补偿两轴的相对位移以及可以缓和冲击、吸收振动。
四、简答题(每小题5分,共20分)
5. 试述螺纹联接防松的方法。
答:螺纹连接的防松方法按工作原理可分为摩擦防松、机械防松及破坏螺纹副防松。 摩擦防松有:弹簧垫圈、双螺母、椭圆口自锁螺母、横向切口螺母
机械防松有:开口销与槽形螺母、止动垫圈、圆螺母止动垫圈、串连钢丝
破坏螺纹副防松有:冲点法、端焊法、黏结法。
6. 试分析影响带传动承载能力的因素?
答:初拉力F0、包角a、摩擦系数f、带的单位长度质量q、速度v。
7. 链传动与带传动相比较有哪些优点?(写三点即可)
答:1)无弹性打滑和打滑现象,因而能保证平均传动比不变;
2)无需初拉力,对轴的作用力较小;
3)可在环境恶劣下工作;
4. 涡轮与蜗杆啮合时的正确啮合条件是什么?
解: mx1mx2mx1x2
五、计算题(每小题10,共30分)
1.图示斜齿圆柱齿轮传动。
1)按Ⅱ轴轴向力平衡原则,确定齿轮3、4的旋向;
2)判断齿轮1、4的受力方向(标在图上)。
2.图示轴的结构1、2、3处有哪些不合理的地方?用文字说明。
解:1处:轴承定位高度超过内圈厚度;
2处:轴段长应比轮毂稍短,且定位高度超过轴承内圈厚度;
3处:圆螺母固定应有退刀槽。
3.计算下列机构的自由度。
1. a)解:F=3n-2PL-Ph=3*5-2*7-0=1
此题中存在复合铰链
备注:此题中5个构件组成复合铰链,共有4个低副
2. b)解:F=3n-2PL-Ph=3*4-2*5-1=1
此题中滚子为局部自由度