机械设计考试试题及其答案

1、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【】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u sB.减少蜗杆头数ZiC.增加蜗杆头数

2、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【】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

3、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、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 mm 。3 .在一般机械中的圆柱齿轮传动，往往使小齿轮齿宽b1大齿轮齿宽b2 ;在计算齿轮强度时，工作齿宽取。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 ，随时间变化的应力称为 ，具有周期性的变应力称为 7 .按照平面图形的形状，螺纹分

4、为 、和等。8 按照工作条件，齿轮传动可分为 和两种。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分可靠下图表示两平板用 2个M20的普通螺栓联接，承受

5、横向载荷F=6000N ，若取接合面间的摩擦系数？ =0.2 , 性系数Ks=1.2，螺栓材料的的许用应力 c=120N/mm2，螺栓的小径di=17.294mm。试校核螺栓的强度。K.F,、1.2*6000= 1OOOAJ fmz 02*l*21.3 凡13*18000* f 9皿f核螺栓满足强度要求五、结构改错题：请用圆圈标出错误的位置，满分16分、选择题：第二套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2 塑性材料制成的零件进行静强度计算时，其极限应力为【】A .obB. asC. coD. a-13 带

6、传动中，弹性滑动【】A 在张紧力足够时可以避免B 在传递功率较小时可以避免C .在小带轮包角足够大时可以避免D 是不可避免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5 .在润滑良好的条件下，为提高蜗杆传动的啮合效率，应采用【 】A .大直径系数的蜗杆B. 单头蜗杆C 多头蜗杆D.较多的蜗轮齿数6 设计V带传动时，选择小带轮基准直径di Admin，其主要目的是为了【】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中，只能承受轴向载荷的是【】A .

7、 6208 B. N2208C. 3208D. 52088 .对于相对滑动速度较高( Vs 6m/s )的重要蜗杆传动，蜗轮材料应选用【】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. 90mm B. 40mm C. 19mm D. 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;在一般情况下，闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是。2 我国的标准分为 、地方标准和企业标准四级。按照标准实施的强制程度，标准又分为强制性和推荐性

8、两种。3 按照螺旋线的旋向，螺纹分为 和。4 .键是标准件，主要分为 、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 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或的方式。7 传递动力用的链条，按结构的不同主要有 和两种。8 滚动轴承一般是由 、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，滚动轴承可分为和。10. 弹簧的种类很多从外形类看 有螺旋弹簧、环形弹簧、蝶形弹簧、平面涡卷弹簧和板弹簧 _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？2 简述带传动中，打滑、弹性滑

9、动的含义。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?6 简述链传动的主要优点。四、计算题：本大题只有一个小题，满分14分，接合面之间的摩擦系数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=15000Nf=0.2，可靠性系数 Ks=1.2，螺栓许用拉应力c=160MPa 。试求所需螺栓的最小直径di。第一一套 选择题：1 5 : BCBDC6 10 : DBDDD一、填空题：1.弯矩，转矩2 .深沟球轴承，173.大于，大齿轮齿宽 b24 .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

10、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 .齿轮轴二二简答题：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分感谢下载载结构简单、成本低廉1分5.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

11、分链条铰链磨损；1分过载拉断。1分6 .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131800034 紀 7.2945 4=99.67Af / 血 120.V / 加恥12叭现臥,0.2*1*2核螺栓满足强度要求fa匸lrjk HJulnr五、结构改错题：共八处错误第二套；、选择题：1 5 : DDDCC6-10 : BBAAD二、填空题：1 .e时，X = 0.41 , Y= 0.87。问哪个轴承的寿命低?F R解：（1） Fsi 0.68卩巳=0.68 40002720 （N ）1Fs2

12、0.68Fr2 = 0.68 2500 1700 (N )(2) Fs2 Fx 1700 900 2600 (N )v Fsi 2720 (N)故 FaiFsi2720 (N)F si F x27209001820 (N ) Fs2 1700 ( N )故Fa2FsiFx1820 (N)3-分F A1F R14000 68 e，则 X=1，Y=0。则 Fp1 fp(X1FR1 FaJfp (1 4000 0 2720) = 4000 fp (N)分F A2F R20.728 e,贝U X= 0.41 , Y= 0.87。 2500则 Fp? fp(X2FR2 %Fa2)fp (0.41 250

13、0 0.87 1820)3500 fP (N)3-分-由于 FP1 FP2，故轴承1的寿命短。五、如图所示的螺栓组联接，已知外载荷 各有关几何尺寸如图所示。试计算受力最 受的横向工作载荷 Fsmax。解：（1 ）将F向螺栓组形心平移，同时得转矩 T。T=500 X F = 5 X 105 X 5002.5 X 106(N )4分在F作用下，各螺栓所受横向力为3F 5 10Fs1 =z 4在T作用下，各螺栓所受横向力也相等，为Fs2rT4r2T4r6_2.5_10 _4、802802显然，1、2两螺栓所受的横向力最大，为J I亠1601250 (N)=5524.3 ( N )分分F= 5KN ,

14、大螺栓所s max2Fs22 Fs1 Fs2 cos125025524.322 1250 5524.3 cos1354分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Fq = 50 KN，卷简直径D = 400 mm , 8个螺柱均匀分布在直径D0 =500mm 的圆周上，螺栓性能等级 4.6级，接合面摩擦因子 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F。kfT kfFqD/2fzr fzD/2kfFqDfzD。1.2 50 4000.12 8 5002.确定螺栓的许用应力50 k00由表

15、13.5(P347)得:S min240 N / mm2402120 N/mm2由表13.7(P348)得：S = 2 (不控制预紧力，静载、碳钢、M16M30)SminS3.确定螺栓直径di5.2Fo5.2 5000012026.26 mm由机械设计手册得：取13.3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 = 1.8F 0。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D2p50022 “ klFq39

16、2699.08 N442.单个螺栓所受最大工作载荷FmaxFq图 13,37题 13. 3感谢下载载M30 的螺栓，其 di=27.835 mm， p =2 mm。maxFqz392699.082019634.95 N3.剩余预紧力FoFo 1.8Fmax 1.8 19634.9535342.92 N4. 螺栓所受最大拉力F刀Fe =F max + Fo = 19634.95 + 35342.92 = 54977.87N5. 相对刚度系数0.3G由表 13.9(P351)得：C1 C26. 预紧力Fo=35342.92 + 0.3x19634.95 = 41233.41 N机电专业机械设计复习

17、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

18、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C。.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。; 用来操纵机器传动的断续，以便进行变速或换向；链轮、凸轮等。离合器 作用：在机器运转过程中，使两轴随时接合或分离 制动器 作用：降低机械

19、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、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 ）女口：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

20、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 f Fee f,对传动有利。8. 记住公式：4.1 ; 4.2 ; 4.3 ; 4.12 ; 4.13 ; 4.18 ;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

21、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，在链条受拉时，过 渡链节还要承受附加的弯曲载荷，通常应避免采用。一般链节数为偶数，为使磨损均匀，链轮齿数最好取与链节数互为质数的奇数。第 6 章 齿轮传动3. 当主动链轮匀速转动时，从动链轮也是匀速转动吗？当主动链轮作等速转动时，从动链轮随y、B的变化作周1.齿轮的传动类型有哪两类？期性的变速转动。直齿圆柱齿轮传动只有当 z1=z2 时,才有 : i=1斜齿原著齿轮传动4.链传动的速度不均匀系数与链轮齿数有何关系？