机械设计试题与答案.doc

1、华南理工大学期末考试机械设计试卷B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

2、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

3、面点蚀C齿面胶合D.轮齿折断9. 不完全液体润滑滑动轴承，验算pv pv 是为了防止轴承（B）。A.过度磨损B.过热产生胶合C.产生塑性变形D.发生疲劳点蚀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

4、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15、非液体摩擦滑动轴承正常工作时，其工作面的摩擦状态是（C）。A 、完全液体摩擦状态B、干摩擦状态C 、边界摩擦或混合摩擦状态D、不确定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 太小B.初拉力 F0 太小C紧边

5、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 6208B. N208C. 3208D. 52084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sB. 减少蜗杆头数 Z1C增加蜗杆头数ZD.增大蜗杆直径系数 q16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

6、度为【】A 90B. 1208V 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1 5： BCBDC610： DBDDD一、单项选择题1、普通平键的截面尺寸是根据按标准选择的。【C】A传递转矩的大小B.轮毂的长度C.轴的直径2、 V 带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为

7、了。【A】A限制弯曲应力B.使结构紧凑C.限制带轮包角3、为了制造、测量方便，取三角带的作为它的公称长度。【B】A内周长B.节线长C.外周长4、角接触球轴承和圆锥磙子轴承的轴向承载能力随接触角的增大而【A。】A增大B.减少C.不便5、链传动中，链条的节数最好为，而链轮齿数为。【A奇数，偶数B.偶数，奇数C. 5的倍数，偶数6、按纯扭矩设计计算的轴径，一般作为轴的直径。【A最细端B.最大C.平均BA】7、既传递转矩，又传递弯矩的轴称为。【B】A心轴B.转轴C.传动轴8、联接用的螺纹一般采用A.三角形，梯形螺纹，而传动用的螺纹一般采用B.梯形，三角形C.螺纹。其它，三角形【A】9、非液体摩檫滑动轴

8、承设计中，限制压强p p的目的是。【B】A. 防止因压力过大而发热； B. 防止润滑油挤出，轴瓦过渡磨损；C.防止因摩擦力矩大而起动难。10、在滚动轴承的组合设计中，双支点单向固定方式适合于 。 【 A 】A跨距小，温升小的轴； B跨距大，温升大的轴； C跨距大，温升小的轴。11、一对钢制标准齿轮啮合传动时，两轮的H1与 H2， F1与 F2。 【 B】A相等，不想等B相等，不一定C不一定，不一定12、当两轴具有一定的相对偏移量，且载荷较平稳，要求传递较大扭矩时，用。【 A】A齿轮联轴器B凸缘联轴器C弹性柱销联轴器13、滚动轴承寿命是在一定的可靠度下规定的，一般当可靠度是90%时，能达到或超过

9、的寿命称为滚动轴承的，所受载荷称为滚动轴承的。【 C 】A预期寿命，预期载荷B最大寿命，最大载荷C 额定寿命，额定动载荷14、蜗杆传动的效率一般较其它传动低，这主要是因为在蜗杆传动中。【 C 】A蜗轮速度很低B蜗杆头数很少C 蜗轮蜗杆的相对滑动速度很大15、有一汽缸盖螺栓联接，若汽缸内气体压力在02Mpa之间循环变化， 则螺栓中的应力变化规律为。【B】A对称循环变应力B 脉动循环变应力C 非对称循环变应力散热一、是非题（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）

10、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。（ F）二、选择题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C。A）提高B ）不变C ）降低7设计时键的截面尺寸通常是根据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C。A）灰铸铁铸造B）铸钢铸造C ）钢板焊接10由下列不

11、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 钢二、 问答题（ 4 题共 20 分，每小题5 分1、 链传动与带传动相比较有哪些优缺点？1 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？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，轴承中摩擦损耗和搅动箱体内润滑油的油阻损

12、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；结构简单、成本低廉5、闭式蜗杆传动为什么要进行热平衡计算？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。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

13、中，这种齿轮的主要失效形式是磨损。16、齿轮传动的主要失效形式有：轮齿折断; 齿面磨损 ; 齿面点蚀 ; 齿面胶合 ; 塑性变形。17、闭式蜗杆传动需要进行热平衡计算，其主要原因是： 蜗杆传动由于效率低，所以发热量大。在闭式传动中，如果产生的热量不能及时散逸，将因油温不断升高而使润滑油稀释，从而增大摩擦损失，甚至发生胶合。所以必须根据单位时间内的发热量1 等于同时间内的散热量 2 的条件进行热平衡计算，以保证油温稳定的处于规定的范围内。18、带传动中，弹性滑动与打滑的区别是：由于带的弹性变形而引起的带与带轮间的滑动，称为带传动的弹性滑动。 这是带传动正常工作时固有的特性。打滑是由于工作载荷过大

14、带与带轮间的显著相对滑动，是带的失效形式之一，应当避免。19、滑动轴承常用的材料有：轴承合金, 如 ZSnSb11Cu6;锡青铜 , 如 ZCuSn10P1;铸铁 ,HT200。20、论述链传动的主要特点：与带传动相比，链传动效率高，平均传动比准确，无滑动和打滑现象；与齿轮传动相比，链传动制造与安装精度要求较低。31 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。四、分析题（8 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： 轴为输入轴， 转向如图所示。

15、（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Ft 、轴向力 Fa 和径向力 Fr 的方向。（4 分）五、计算题（2 题共 20 分，每小题10 分）1、一压力容器盖螺栓组连接如图所示，已知容器内径D=250mm，内装具有一定压强的液体，沿凸缘圆周均匀分布12 个 M16（ d1 13.835mm）的普通螺栓，螺栓材料的许用拉应力 180MPa ，螺栓的相对刚度cb /(cbcm )0.5 ，按紧密性要求， 剩余预紧力F1 = F ，F 为螺栓的

16、轴向工作载荷。试计算：该螺栓组连接允许容器内的液体最大压强pmax 及每个螺栓连接所需的预紧力F0 。1、 计算每个螺栓允许的最大总拉力：d 2F21.2 分41.320815 N .1 分2、 计算容器内液体最大压强F2 F1F2.8F .1分208157434N .1分F2.8FD 2 / 4 pmax .1 分12pmax1.82MPa .1 分F0F2CbF .分CbCm23、(208150.57434)17098N.分12、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FR1 =2000N， FR2 = 4000N，轴上作用的轴向外加载荷F

17、X =1000N, 轴承内部附加轴向力 FS 的计算为 FS = FR ，当轴承的轴向载荷与径向载荷之比FA e 时，X= ，Y= ，FR当 FA e，X=1， Y= 0 ， e =，载荷系数 f p = ，试计算：FR（ 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。FS10.7F0.720001400 N .1分R1解：（ 1） FS20.7FR20.740002800 N .1 分FS1FX 1400 1000 2400 FS2 .1 分轴承 1 为压紧端，轴承2 为放松端 1 分FA1 2800 1000 1800N FA2 FS2 2800N

18、.2 分FA1FR118000.9e0.68, X1 0.41,Y10.871 分2000.P1f p ( X1FR1Y1FA1)2000 0.410.87 18002386 N .1分(2)2800FA 2FR20.7e0.68, X20.41,Y20.87.1分4000PfF( X2FR2Y FA2)4000 0.410.8728004076 N.1分22六、结构题（10 分）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。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