机械设计期末考试试题及答案

1、机械设计期末考试试题及答案一、选择题共20分，每题2分1、通常，一个零件的磨损过程大致可分为三个阶段，按先后顺序，它们依次是A.剧烈磨损、磨合、稳定磨损B.稳定磨损，剧烈磨损、磨合C.磨合、剧烈磨损、稳定磨损D.磨合、稳定磨损、剧烈磨损2、 设计斜齿圆柱齿轮传动时，螺旋角B般在820范围内选取，B太小斜齿 轮传动的优点不明显，太大那么会引起。A.大的切向力B.大的轴向力C.小的切向力D.小的轴向力3、假设一滚动轴承的寿命为1370000转，那么该轴承所承受的当量动载荷 根本额定动载荷。A. 等于 B. 小于C.大于 D. 无法判断4、 在不完全液体润滑滑动轴承设计中，除了限制轴承p值外，还要对

2、轴承pv值 进行验算，其主要目的是。A.限制轴承过渡磨损 B.限制轴承的温升C.保证轴承的强度D.限制轴承的质量5、通常，一部机器主要是由三局部构成的。A.原动局部，传动局部，执行局部B.原动局部，传动局部，控制局部C.辅助系统，传动局部，控制局部D.原动局部，控制局部，执行局部6、 一般参数的闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是。7、在V带传动中，小轮包角一般应大于度。A. 90 B.100 C. 150 D. 120&一齿轮传动，主动轮1用45号钢调质，从动轮2用45号钢正火，贝尼们的 齿面接触应力。A.B.C.D.无法判断9、蜗杆蜗轮传动的传动比，正确表达式是A.d2B.d1d1Z1d21

3、0、设计一对材料相同的软齿面齿轮传动时，一般应使大齿轮的齿面硬度HBS2小齿轮的齿面硬度HBS!。A.大于 B. 小于 C. 等于 D.大于或等于二、填空题共10分1、 在轴的结构设计中，轴的最小直径dmin是按初步确定的。1分2、 受轴向载荷的紧螺栓所受的总拉力是与之和。1分3、在斜齿圆柱齿轮的设计计算中，考虑到实际承载区的转移，斜齿轮传动的许用接触应力可取为H】1与H】2。1分4、 普通螺纹的公称直径指的是螺纹的 径，计算螺纹危险截面时使用的是螺纹的径。1分5、安装于某轴单支点上的代号为32208的一对滚动轴承，其内径mm,轴承名称为。1分6、 平键联接的主要失效形式有：工作面静联接，工作

4、面 动 联接，个别情况下会出现键的剪断。1分7、 在链传动中，链轮的转速 ，节距_，那么传动的动载荷越大。1分8、闭式齿轮传动中，当齿轮的齿面硬度HBS350时，那么易出现 坏，按强度进行设计。2分9、 安装滚动轴承时，其内圈与轴径一般是采用 己合关系，以保证 两者之间没有相对的转动。1分三、简答题共20分，每题5分1、图1中，轮1为主动轮。试问：1带传开工作时，带处于图中哪一点的应力最大？max ? 2分2带传动的主要失效形式有哪些？带传动的设计准那么是什么？ 3分图12、一转轴工作时的平均应力200 MPa ，应力幅100MPa ，试求该轴的最大工作应力max ,最小工作应力min ,和循

5、环特性的大小。要求写出完整的计 算公式。 5 分3、螺纹联接主要有哪几种根本类型？试简述其特点及使用场合。不要求画图5分4、为什么点蚀主要发生在节线附近齿根面上？5 分四、分析题共26分，第 1题12分，第 2题8分，第三小题 6分1、如图 2所示机械传动系统，电机转向，试分析： 在图上画出或写出 1为使 II 轴所受的轴向力最小，确定两斜齿圆柱齿轮螺旋线的方向； 2确定蜗轮旋转方向和螺旋线方向；3画出 II 轴上斜齿圆柱齿轮受力的三个分力的方向；4画出 II 轴上锥齿轮受力的三个分力的方向。图22、试分析图3所示卷扬机中各轴所受的载荷，并由此判定各轴的类型忽略轴 的自重和轴承中的摩擦X 二3

6、. 图4所示为三级减速装置传动方案简图，要求总传动比i=50，这样布置是否合理？为什么？试画出合理的传动方案简图不采用蜗杆传动6分图4五、计算题14分某传动装置，根据工作条件决定采用一对角接触球轴承如图5,暂定轴承型号为 7307AC ：轴承荷载,Fr1 1000N，Fr23000N, Fae 880N ,转速n 4000r/min ,载荷系数 fP1.5，温度系数ft1，预期寿命Lh 1500h。试问:所选轴承型号是否适宜?15分6备用公式：Lh 型竺,P fpXFr YFa60n P对于球轴承3o_1*Fr1图5六、结构设计10分图6中所示轴系结构有错误和不合理的地方，请指出并说明原因。

7、要求：请在图示中的结构错误处引出线并标上序号，如1、2、3、图6型号数据CN派生轴向力FdNFa/Fr eFa/Fr eeXYXY7307AC334000.7Fr7100.7参考答案与评分标准、选择题每题2分，共20分、填空题共10分1. 轴的扭矩1分2. 剩余预紧力，工作拉力1分3. 平均值 1分4. 大径， 小径1分5. 40，圆锥滚子轴承 1分6. 压溃，过渡磨损1分7. 越高，越大 1分8. 点蚀，接触疲劳，轮齿折断，弯曲疲劳 1分9. 基孔制1分三、简答题每题5分，共20分1.答：1a 点,max1 c b12带传动的主要失效形式有打滑和带的疲劳破坏,设计准那么为保证带传动不打滑的条

8、件下，使带具有一定的疲劳强度和寿命。 3分2. max m a 300MPa2 分min100MPa2分minmax100/ 300 1/31分3. 1螺栓联接 双头螺柱联接螺钉联接 紧定螺钉联接1分2螺栓联接又有普通螺栓联接的铰制孔用螺栓联接，普通螺栓联接特点是被联接件上的通孔和螺栓杆间有间隙，通孔的加工精度要求不高，结构简单。铰制孔用螺栓联接采用基 孔制过渡配合，联接精度高。 1分双头螺柱联接适用于结构上不能采用螺栓联接的场合，大局部是被联接件被联接件之一比拟厚，且不易制成通孔。 1分螺钉联接是螺栓直接拧入被联接件的螺纹孔中，不用螺母，结构上简单，紧凑。1分紧定螺钉联接是利用拧入零件螺纹孔

9、中的螺钉末端顶住另一零件的外表或顶入相应的凹坑中，以固定两个零件的相对位置。 1分4. 答：原因：1轮齿在节线附近啮合时，相对滑动速度低，润滑不良，摩擦力较大；2节线附近通常只有一对齿接触，轮齿受力较大，而靠近齿根面又比靠近齿顶面受力要大；3润滑油进入，齿根面上的疲劳裂纹容易扩展。蜗杆的传动比i z2 / z1四、分析题共26分,故2 tan 0.92tan11.310.92 0.tan( v)tan (11.315.71 )40/220，考虑传动效率的影响，由输入功与输出功的关系得到DF D2 F i 2第1题12分，第22题8分,2第3小题6分FD 10 1000 148M176.2 N

10、2D i 2 350 20 0.63分3分1 . 1112齿轮各1右旋，齿轮2左旋 - 1126咼轮逆时针方向旋转，左旋 由表1见图查得r_0mm 3分见图3 分，山60 1000 cosVs11 1836，由公式(11-22)，滑动速度40 14403.08m/s1000 cos11 18 3660根据 VFa2 3.08m/s，由表911-18查得 v36，由公式11-21，啮合效率tan1 tan(tan11 18 36v)tan(11 18 360.1 36 )11 27 (略)11 28 解：;畀Fa3Ft3fFr2图图2.答：轴I只受转矩，为传动轴 2分；既受转矩，又受弯矩，故为转

11、轴；2分只受弯矩，且为转动的，故为转动心轴；只受弯矩，且为转动的，故为转动心轴。IIIIIIV2分2分题解11 28图3 11 29 解：图中的传递方案不合理。应将带传动布置在高速级，而将链传动布置在低速级，可采用以下几 种常用的传动方案。方案一:方案二77 聚二 t题解11 29图五、计算题14分解：作出派生轴向力的方向如下列图，计算出其大小;F d2 0.7F r20.73000 2100N (1 分)计算轴承1、2的轴向载何Fa1、F a25分因为FaeFd1 880 700 1580N Fd2Fdi 0芹 0.7 1000 700N(1 分)所以轴承1压紧端，轴承2为放松端，轴向载荷分

12、别为:1分Fa1= Fd2-Fae 2100-880=1220NFa2 = Fd2 2100N计算轴承1、2的当量动载荷由表查得e 0.7，而Fa112201.22eFa221000.7=e,F r11000Fr23000所以X10.41,Y1 0.87 ； X21,Y20 0故当量动载荷为pfP(X1Fr1 Fa1) 1.5(0.41 1000 0.87 1220) 2207.1NP2fp(X2Fr2 Y2Fa2)1.5(1 3000 0 2100)4500N(4分)Lh因轴的结构要求两端选择同样尺寸的轴承, 为计算依据。而B p，故应以轴承2的当量动载荷p.黑610(1 33400)360 4000 ( 4500 )1703.7hLh所选7