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1、机械设计试题及答案79049 （共16页）-本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可-内页可以根据需求调整合适字体及大小-机械设计课程试题（一）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. 一般工作条件下，齿面硬度HBW350的闭式齿轮传动，通常的主要失效形 式为【B】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【C】A.包角a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. 下列四种型号的滚动轴承，只能承受径向载荷的是【
2、B】A. 6208 B. N208 C. 3208 D. 52084. 下列四种螺纹，自锁性能最好的是【D】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【C】A.减小齿面滑动速度u s B.减少蜗杆头数ZC.增加蜗杆头数Z1D.增大蜗杆直径系数q6. 在圆柱形螺旋拉伸（压缩）弹簧中，弹簧指数C是指【D】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【B】A . 90 B. 120 8
3、 . V带在减速传动过程中，带的最大应力发生在【D】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【D】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【D】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_弯矩的轴为心轴，主要受转矩的轴为传动轴。2 .代号62203的滚动轴承，为 深
4、沟球轴承轴承，其内径为17 mm。3 .在一般机械中的圆柱齿轮传动，往往使小齿轮齿宽b】_大于_大齿轮齿宽b2 ；在计算齿轮强度时，工作齿宽b应取_大齿轮齿宽b2。4 .普通平键联接的工作面是键的两侧面_；楔键联接的工作面是键的上下面。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_基孔制，轴承外圈与轴承座孔的配合采用_基轴制。6 .不随时间变化的应力称为_静应力，随时间变化的应力称为一变应力，具有周期性的变应力称为循环变应力。7 .按照平面图形的形状，螺纹分为_三角形螺纹一、梯形螺纹_和_锯齿形螺纹 等。1.8.按照工作条件，齿轮传动可分为开式传动_和_闭式传动_两种。9 .齿轮
5、传动设计时，软齿面闭式传动通常先按齿面接触强度 设计公式确定传动尺寸，然后验算轮齿弯曲强度。2. 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，称为齿轮轴。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？ 螺栓联接、螺钉联接、双头螺柱联接、紧定螺钉联接。2. 提高螺栓联接强度的措施有哪些？1降低螺栓总拉伸载荷的变化范围；2改善螺纹牙间的载荷分布；3减小应力集 中；4避免或减小附加应力。3. 闭式蜗杆传动的功率损耗主要包括哪三部分？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
6、损耗 和搅动箱体内润滑油的油阻损耗。4. 简述带传动的优点？适于中心矩较大的场合；带具有良好的扰性，可缓和冲击、吸收振动；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；5. 链传动的主要失效形式有哪些？链板疲劳破坏；滚子套筒的冲击疲劳破坏；销轴与套筒的胶合；链条铰链磨 损；过载拉断。6. 滚动轴承的基本类型有哪些？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。四、结构改错1、图示为一用对圆锥滚子轴承外圈窄边相对安装的轴系结构。请按示例所示，指出图中的其他结构错误（不少于7处）（7分）（注：润滑方
7、式、倒角和圆角忽略不计。）例一一缺少调整垫片（1）缺少调整垫片（2轮毂键槽不对（3与齿轮处键槽的位置不在同一 角度上（4键槽处表达不正确（应该局部剖视）（5端盖孔与轴径间无间 隙（6多一个键（7齿轮左侧轴向定位不可靠（8齿轮右侧无轴向定位 （9轴承安装方向不对（10轴承外圈定位超高（11轴与轴承端盖相碰2、请说明图示轴系结构中用数字标出位置的错误（不合理）的原因。（5分）（1轴肩的高度超出了轴承内圈的外径；（2轴段的长度应该小于轮毂的 宽度；（3螺纹轴段缺少螺纹退刀槽；（4键槽应该与中间部位的键槽在 同一母线上布置；（5一键的长度应该小于轴段的长度。北京机械工业学院机械设计考题与答案一、是非题
8、（有5小题，每题1分，共5分。正确在括号内写“T”，错误在括号内写“F”）1. 双螺母防松结构中，如两螺母厚度不同，应先安装薄螺母，后安装厚螺 母 （T）2 .滚动轴承的轴向系数Y值越大，其承受轴向能力越大。（F ）3 .减速器的齿轮和滚动轴承可以采用不同的润滑剂。（T ）4 .设计蜗杆传动时，为了提高传动效率，可以增加蜗杆的头数。（T）5 .失效就是零件断裂了。质）二、选择题（有5小题，每题2分，共10分。在每小题的选项中，只有一项是 符合题目要求的，把所选项的字母填在题中的横线上）6 .温度对润滑油粘度的影响是随着温度的升高润滑油的粘度。A）提高B）不变 C）降低7. 设计时键的截面尺寸通
9、常是根据D从标准中选取。A）键传递的转矩B）轴的转速C）轮毂的长度 D）轴的直径8 .下列四种叙述中D是正确的。A）变应力只能由变载荷产生 B）静载荷不能产生变应力C）变应力是由静载荷产生D）变应力是由变载荷产生，也可能由静载荷产生9 .从经济观点考虑，单件生产的齿轮减速箱的箱体最好采用。A）灰铸铁铸造B）铸钢铸造C）钢板焊接10 .由下列不同材料制造的零件，其形状、尺寸、结构、表面加工情况和工作条件等完全相同，其中有效应力集中系数最大的是 B。A） HT200 灰铸铁B） 40CrNi 钢 C） 45 钢三、填空题（有5小题，20个空，每空1分，共20分。把答案填在题中横线 上）11 .对下
10、列各种零件至少举出一种常用材料的牌号，齿轮45, 40Cr ,滑动轴承轴瓦 ZQSn10-1,ZQA19-4 ,蜗轮轮缘ZQSn10-1, ZQA19-4 ,螺钉 Q235, 20 ，弹簧65Mn,碳素弹簧钢丝 ，弹簧垫圈 65Mn ,滚动轴承套圈GCr15 ,滚动轴承保持架08F ，键45。12 .带传动的失效形式为 打滑 和 疲劳破坏。因此，其主要设计依 据为在保证带传动不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命。13 .轴按承载分为心轴， 转轴 和 传动轴。14 .螺纹联接按防松原理可分为摩擦防松，机械防松和其它防 松。15 .灰铸铁齿轮常用于开式传动中，这种齿轮的主要失效形式是磨损 。四
11、、问答题（有5小题，每题4分，共20分）16 .什么是等强度设计在设计中如何应用答：一个机器的各零件或一个零件对于各种失效方式具有同样的承载能 力。在设计中的应用有二：一是使各部分等强度，避免某些部分强度过大，浪 费材料；二是故意设置薄弱环节，过载时失效，使其它部分在过载时不致于损 坏而得到保护。17 .什么是机械零件的失效？答：机械零件由于某种原因不能正常工作，叫失效。18 .滑动轴承计算中，计算p, pv, v各考虑什么问题？答：p轴承磨损；pv发热；V局部磨损。19 .齿轮传动中的载荷系数K=KKKK , KKKK各为什么系数，各考虑什么A v a p A v a p因素对齿轮传动的影响
12、？答：齿轮传动中的载荷系数K=KKKK中，K是使用系数，考虑外部因素引A v a pA起附加动载荷对齿轮传动的影响；K是动载系数，考虑齿轮制造、安装误差等v引起附加动载荷对齿轮传动的影响；是齿间载荷分配系数，考虑多齿啮合间 分配载荷的不均匀现象对齿轮传动的影响；是齿向载荷分布系数，考虑载荷 沿接触线分布不均的现象对齿轮传动的影响；20 .什么叫机械零件的计算准则常用的机械零件的计算准则有那些答：机械零件的计算准则就是为防止机械零件的失效而制定的判定条件，常用的准则有强度准则、刚度准则、寿命准则、振动稳定性准则、可靠性准则 等？五、分析题（有2小题，每题6分，共12分）21 .一钢制液压油缸，缸
13、内油压P二（静载），油缸内径D二125mm，缸盖由6个M16的螺钉联接在缸体上.螺钉刚度Cb与缸体缸盖的刚度Cm之比为1/4，螺 钉材料的性能等级为级，安全系数取S二，M16螺钉的小径d1=.若根据联接的紧 密性要求，要求残余预紧力Qp .试分析预紧力Qp应控制在什么范围内才能满 足此联接的要求解1. 计算单个螺钉的工作拉力F （2分）油缸盖联接所受的载荷Fp兀D2/4，每个螺钉的工作拉力F = Fz/6 = px兀D2/4/6 二兀（125）2/4/6 二 N2. 计算允许的螺钉最大总拉力Q （2分）螺钉材料性能等级为级，二300MPa，许用应力b二也/S=300/二 200MPa.由强度条
14、件广（兀d2/4） W bQW 兀d2b/4/ 二兀xx200/4/ 二 N3. 求预紧力Qp的允许范围（2分）1)按螺钉强度条件求允许的最大预紧力Q 二Q 十 C/ (C +C ) FW Np b b m QpW N2)按联接紧密性条件求最小的预紧力，根据联接紧密性要求，QpNQ = Q - C / (C +C ) F=NPpmb m艮口Q乏十二二N由以上计算结果可知，预紧力Qp应控制为N WQ产 N22.一传动装置，输入转矩为T1,输出转矩为T2，速比为i,总效率为，试证明T2= T1xixn答：设输入功率为P1 (kW)，输出功率为P2 (kW)，输入转速为n1(r/min)，输出转速为 n2 (r/min),/ T=x106xP/nP1= T1xn1/x106) P2= T2xn2/x106)门一p P1=( A2xn2/ x i06)/( i1xn1/ x 106)=T2xn2/( T1xn1)i= n2/ n1n= t2/ T1/i即 T2= T1xixn12ci 孔. qR iR a六、计算题（有2小题，每题6分, 共12分）23 . 一对46210角接触球轴承反安装，如图1所示。已知轴承1和轴承2的径向载荷分别为R =2000N,R =4000N，轴上作用的轴向载荷F=800N（指向轴承 12a2），轴承的派生轴向力S的计算式S=，e=，X二,Y二。轴
