机械设计考试试题及其答案.

1、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Fo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【B】A 6208B. N208C. 3208D. 52084下列四种螺纹中，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 sB.减少蜗杆头数ZiC.增加蜗杆头数ZiD.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 】

2、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】A90B. i20C.i35D.i808V 带在减速传动过程中，带的最大应力发生在【D】AV 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.要使用较长的销轴二、1 轴如按受载性质区分，主要受 的轴为

3、心轴，主要受转矩 的轴为传动轴。2. 代号62203的滚动轴承，为深沟球轴承轴承，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bi 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机孔 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、梯形螺纹和锯齿形螺纹等。8. 按照工作条件，齿轮传动可分

4、为开式传动和闭式传动两种。9. 齿轮传动设计时，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。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，称为齿轮抽。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？1. 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？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主要包括哪三部分？3. 闭式蜗杆传动的功率损耗包括三部分

5、：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. 简述带传动的优点？4适于中心矩较大的场合；分带具有良好的扰性，可缓和冲击、吸收振动；过载时带与带轮间会岀现打滑，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. 链传动的主要失效形式有哪些？4. 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？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

6、栓联接，承受横向载荷F=6000N，若取接合面间的摩擦系数？ =0.2，可靠性系数Ks=1.2，螺栓材料的的许用应力b =120N/mm 2，螺栓的小径d1=仃.294mm。试校核螺栓的强度。finz1.2 *6000 0.2*l*213尺加d：/4= 18000?/1.3180003J417.2942/4=99.67jV / mm2 12QN / m卅核螺栓满足强度要求五、结构改错题：请用圆圈标岀错误的位置，满分16分厂LK,- dmin，其主要目的是为了【B】A. 使传动的包角不致于过小B. 使带的弯曲应力不致于过大C .增大带轮间的摩擦力D .便于带轮的制造7. 在下列四种型号的滚动轴承

7、中，只能承受轴向载荷的是【BA. 6208B. N2208C. 3208D. 52088. 对于相对滑动速度较高（Vs 一 6m/s）的重要蜗杆传动，蜗轮材料应选用【a A.铸锡青铜B.铸铝铁青铜C.铸铁D.碳钢9 代号为1318的滚动轴承，内径尺寸d为【A A. 90mm B. 40mm C. 19mmD. 8mm10.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1.软齿面齿轮是指轮齿的齿面硬度HBS 小于等于350;在一般情况下，闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是点蚀。2. 我国的标准分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准四级。按照标准实

8、施的强制程度，标准又分为强制性和推荐性两种。3. 按照螺旋线的旋向，螺纹分为左旋螺纹和4. 键是标准件，主要分为 平键、楔键和切向键等。5. 开式齿轮传动的主要失效形式是磨损，固通常只进行弯曲强度计算。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浸油润滑或 喷油润滑的方式。7传递动力用的链条，按结构的不同主要有滚子链和 齿形链两种。8.滚动轴承一般是由外圈 、 内圈、滚动体 和保持架组成。9 按照承受载荷的方向或公称接触角的不同，滚动轴承可分为向心轴承 和。10.弹簧的种类很多从外形类若 有螺旋弹簧、环形弹簧、蝶形弹簧、平面涡卷弹簧和板弹簧等。三、简答题：本大题共 6个

9、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？1 轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损、齿面塑性变形2打滑：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。3 .试说明滚动轴承代号 6308的含义。 6深沟球轴承，3中系列，08内径d=40mrp公差等级为0级，游隙组为0组 4简述联轴器的分类及各自的特点。联轴器分为刚性联轴器和弹性联轴器。刚性联轴器又分为固定式和可移式。固定式刚性联轴器不能补偿两轴的相对位移。可移式刚性联轴器能补偿两轴的相对位移。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

10、收振动和缓和冲击的能力。5常用的螺纹紧固件有哪些？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。6 简述链传动的主要优点。6与带传动相比，链传动没有弹性滑动和打滑，能保持准确的传动比；需要的张紧力小，作用在轴上的压力也小，结构紧凑；能在温度五、普通紧螺栓联接计算题（10分）卜图所示就联接件用两个腔通紧螺栓联接+已知被联接仲所旅受的槌向 外载荷F=15000N,接合面之间的摩擦因数戶02可靠性系数監“工 螺栓 许用拉应力a-160Mpa.试求所需螺栓的诚小苴鏡山。cP?解：每个螺栓的预紧力为：fim 0,2 x 2 x 24xl,3Fr4x1.3x 22500x 1

11、6015.26mm较高、有油污等恶劣环境条件下工 作；安装精度要求较低；中心矩较大时其传动结构简单。四、计算题：本大题只有一个小题， 满分14分下图所示被联接件用两个普 通紧螺栓联接，已知被联接件所承 受的横向外载 F=15000N，接合面 之间的摩擦系数 f=0.2，可靠性系 数Ks=1.2，螺栓许用拉应力 b =160MPa。试求所需螺栓的最小直径di6- 10: DBDDD五、结构改错题：本大题只有一个小题，满分12分nz y z z -X-kV第一套选择题：1-5: BCBDC一、 填空题：1.弯矩，转矩2.深沟球轴承，173.大于，大齿轮齿宽 b4.两侧面，上下面5.基孔，基轴6.静

12、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. 齿轮轴二、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岀现打滑，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

13、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分四、计算题FQ1.2*6000finz 02启1来 2= 18000?/1.318000工 14*17.2942/4=99.67N /mm1 120N /mm2核螺栓满足强度要求五、结构改错题：共八处错误fl口 7打好円n第二套;一、选择题：1 -5: DDDCC 6-10 : BBAAD二、填空题:-齿绘秋籾轴向定妆基准;一齿轮轴向总（2不町靠： 睥井參辛 悔找对1社给1井”端羞孔径与

14、轴桓冋无间Bh一軸津内囲超也粗高；4地曲一希障内足谊JS高.7、此轴系有以下四方面的错误结构1.转动件与静止件接触轴与端盖 套筒与轴承外圈2.轴上零件未定位、固定套筒顶不住齿轮联轴器未定位 联轴器周向及轴向皆未固定。卡圈无用。台肩过高，无法拆3.工艺不合理 精加面过长，且装拆轴承不便。联轴器孔未打通。箱体端面加工面与非加工面没有分开。轴承盖处应设密封装置应有调整垫片轴承内圈定位过高 与轮毂相配的轴段长度应短于轮毂长度 轴段过长，不利于轴承安装，应设计为阶梯轴 轴承内圈无定位分析计算题：一、一对角接触球轴承反安装（宽边相对安装）。已知：径向力Fn=6750N，Frii=5700N，外部轴向力Fa

15、=3000N，方向如图所示，试求两轴承的当量动载荷PII，并判断哪个轴承寿命短些。注：内部轴向力Fs=0.7Fr，e=0.68，X=0.41、丫=0.87。（本题10分）13.14 .题七图解：（1）先计算轴承1、2的轴向力Fai、Fall （参见图18-6b）Fsi =0.7Fri =0.7 6750 = 4725NFsii =0.7已 =0.7 5700 =3990N因为FsI FA =47253000 = 7725 N FsII = 3990 N所以FaI = Fsi =4725 N而FaII 二 FsiFa =7725N（2）计算轴承1、2的当量动载荷FaIFrI47256750770

16、.68F allFrll1.360.685700故径向当量动载荷为Pl 二 0.41 6750 0.87 4725 二 6878.25 NPll =0.41 5700 0.87 7725=9057.75 N因为，Pi ph所以轴承ll寿命短些。解毕。二、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M1( d1 = 13.835mm)的普通螺栓，螺栓材料的许用拉应力二=180MPa ,螺栓的相对刚度cb/(cb-Cm)=0.5 ,按紧密性要求，剩余预紧力F1=1.83 F ,F为螺栓的轴向工作载荷。试计算：该螺栓组连接允许容器内的液体

17、最大压强Pmax及每个螺栓连接所需的预紧力Fg1、计算每个螺栓允许的最大总拉力:F2门二 d124 1.3=20815N.2分1分2、计算容器内液体最大压强F F1 F =2.8F20815F7434N2.8心/4F = 12 PmaxPmax - 1.82 MPa3、F。二 F2CbFCb Cm2分= (20815 -0.5 7434) =17098N1分三、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FX =1000N,轴承内部附加轴向力FS的计算为FS =0.7 Fr，当轴承的轴

18、向载荷与径向载荷之比0.41 , Y= 0.87，当X=1, Y= 0 ,e = 0.68，载荷系数f p = 1.0，试计算:(1)两个轴承的轴向载荷 Fa!、Fa2；(2)两个轴承的当量动载荷Pl、P2FS1 =0.7FR1 =0.7 2000 =1400N1 分解：(1)FS2 =0.7Fr2 =0.7 4000 =2800N1分FS1 - FX =1400 1000 =2400 ： FS21 分轴承1为压紧端，轴承2为放松端 1 分 .2分P2 =fF(X2FR2 飞Fa2)=4000 0.41 0.87 2800 =4076NFA1 =2800-1000 =1800N1分Fa2 =

19、Fs2 = 2800N四、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 电 e时，X = 0.41 , Y = 0.87。问哪个轴承的寿命低？Fr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) Fs2 Fx =1700 900 =2600 (N)v Fs1 =2720 (N)故Fa1 = Fs1 = 2720 (N)(N) Fs2 =1700 (N)Fs1 - Fx =2720 -900 =1820故 F

20、a2 二 Fs1 - Fx =1820 (N)Fa1F R127204000_则 x = 1,Y=0。则Fp1 二 fp(X1FR1 Fa1)= fp (1 4000 0 2720) = 4000 fP ( n)F A2F R21820 =0 728 e，贝U X = 0.41，Y = 0.87。2500Fp2 二 fP (X2FR2 丫2FA2) = fP (0.41 2500 0.87 1820= 3500fP (n)FP1 FP2，故轴承1由于的寿命短。尺寸如图所示。F在T作用下，各螺栓所受横向力也相等，为62.5 10Fs2乎寸二2 24r4r 4疋(802 +8025524.3( N

21、)显然，1、2两螺栓所受的横向力最大，为Fsmax = Fs12 +Fs22 -2Fs1Fs2 cos -=12502 5524.32 1250 5524.3 cos135二 6469( n)螺纹连接计算题13.2起重卷筒与大齿轮间用双头螺柱连接，起重钢索拉力 周上，螺栓性能等级 4.6级，接合面摩擦因子Fq = 50 KN，卷简直径D = 400 mm ，8个螺柱均匀分布在直径 D =500mm的圆f = 0. 12，可靠度系数kf =1.2。试确定双头螺柱的直径。13.2解:1.确定螺栓所需的预紧力FokfT kfFqD/2 fzD/2kfFQD1.2 50 4002.fzrfzD。0.1

22、2 8 500确定螺栓的许用应力=240 N / mm2CT由表13.5( P347)得： 恥山由表13.7( P348)得：S = 2 (不控制预紧力，静载、碳钢、M16M30)沁二240 =120 N/mm2 S 23. 确定螺栓直径di5.2Foy n fcr 5.2 50000V nxi20二 26.26mm由机械设计手册得：取M30 的螺栓，其 di=27.835 mm, p =2 mm13.3 图示气缸盖连接中，已知气缸内压力p在02 Mpa之间变化，气缸内径 D =500 mm，螺栓分布在直径 D0 = 650 mm的圆周上,为保证气密性要求，剩余预紧力F q = 1. 8F0。

23、试设计此螺栓组连接。13.3解：一、计算螺栓受力普通螺栓，轴向载荷取螺栓组个数为20个。1.汽缸盖所受合力Fq2兀Dp31汉50022Fq 二=392699.08 NQ442. 单个螺栓所受最大工作载荷 Fmax图 13. 37$13. 3图20F01.8Fmax =1.8 19634.95 = 35342.92 N=19634.95 + 35342.92 = 54977.87 NC1Fq392699.08Fmax19634.95 Nz3. 剩余预紧力F0:4. 螺栓所受最大拉力Fe = max + F05. 相对刚度系数由表 13.9( P351)得：C1 C26. 预紧力F0=35342.

24、92 + 03x19634.95 = 4123341 N机电专业机械设计复习重点1. 滚动轴承由哪些零件组成？各零件起何作用？滚动轴承的组成：外圈、内圈、滚动体、保持架内圈：支撑轴外圈：支撑零件或轴系滚动体：滑动 滚动保持架：将滚动体分开2. 滚动轴承基本代号代表什么含义？代号 ：61210的含义是什么？3. 滚动轴承的失效形式有哪些？疲劳点蚀塑性变形磨损胶合轴承元件破裂4. 何谓滚动轴承的寿命？轴承在一定转速下，其中任何零件出现疲劳扩展迹象之前的工作小时数称为5. 何谓滚动轴承的可靠度？一组相同轴承能达到或超过规定寿命的百分比.6. 何谓滚动轴承的基本额定寿命？L(Lh)基本额定寿命：一组同

25、一型号轴承，在同一运转条件下，其可靠度R为90%时，能达到或超过的寿命7. 何谓滚动轴承的基本额定动载荷？定义：当一套轴承运转达到一百万（106）转时，轴承所能承受的载荷Co .8. 何谓滚动轴承的当量动载荷？含义：当量动载荷是一种考虑径向载荷与轴向载荷双重影响，经换算后的假想载荷。9. 滚动轴承寿命计算10. 滚动轴承内外圈的配合的一般原则是什么？内圈：基孔制 外圈：基轴制第10章联轴器、离合器、制动器1. 联轴器、离合器、制动器的作用是什么？联轴器作用：主要用于将两根轴连接在一起，使它们一起旋转，并传递扭矩，也可用作安全装置。离合器作用：在机器运转过程中，使两轴随时接合或分离；用来操纵机器

26、传动的断续，以便进行变速或换向；制动器作用：降低机械运转速度或停止运转的装置。2. 联轴器、离合器的 异同？第 11 章 轴1. 轴的作用如何？功用：用来支撑旋转的机械零件，如齿轮、带轮、 链轮、凸轮等。2. 轴的类型有哪些？承受载荷有何区别？转轴：既传递转矩（T）、又承受弯矩（M ）女减速器中的轴。、 传动轴：只受转矩，不受弯矩 ， 汽车下的传动轴、 心轴：只承受弯矩6.为什么直轴要设计成阶梯状？ 按轴所受的扭矩估算轴径，作为轴的最小轴径 dmin。 有配合要求的轴段，应尽量采用标准直径。安装标准件的轴径，应满足装配尺寸要求。 有配合要求的零件要便于装拆8. 用什么方法可实现轴上零件的准确定

27、位？ 定位方法：轴肩、套筒、圆螺母、挡圈、轴承端盖9. 用什么方法可实现轴上零件的轴向与周向固定？ 零件的轴向定位由轴肩或套筒来实现。轴向固定由轴肩、套筒、螺母或轴端挡圈来实现。 周向固定大多采用键、花键、或过盈配合等联接形式来实现。10. 轴端零件可用什么方法固定？ 装在轴端上的零件往往采用轴端挡圈固定11. 轴肩尺寸与轴上零件的倒角与圆角参数有何关系？ r C1 或 r 120?，否则可加大中心距或增加张紧轮。包角af 总摩擦力Ff T 呱T，对传动有利。第5章 链传动1. 滚子链的结构，链传动的主要参数？滚子、套筒、销轴、内链板、外链板链条的主要参数节距 p,滚子链上相邻两滚子中心的距离。 p越大,链条各零件尺寸越大，所能传递的功率也越大。2. 为什么链条的节数最好取偶数？而链轮齿数最好取奇数？链节数最好取偶数，以便链条联成环形时正好是外链板与内链板相接。若链节数为奇数时，则采用过渡链节，