机械设计期末考试题[1]

1、 机械设计试题一、 选择填空题1. 在循环变应力作用下，下面应力中影响疲劳强度的主要因素是 。A.最大应力smax B.最小应力sminC.平均应力sm D.应力幅sa2蜗杆蜗轮传动中，其传动比i的计算错误的是 。A.in1/n2 B. i=Z2/Z1 C. i=d2/d1 4. 在圆锥齿轮和圆柱齿轮的二级传动机构中，通常将圆锥齿轮安排在 。A高速级 B.低速级 C.都可以5在转速一定的情况下，要减轻链传动的不均匀性和动载荷，应 。A增大链节距和链轮齿数 B增大链节距，减小链轮齿数C.减小链节距和链轮齿数D.减小链节距，增大链轮齿数6.齿轮的疲劳点蚀通常首先出现在 。7.为提高轴的刚度，应采取

2、 的措施。A合金钢代替碳素钢 B.用球墨铸铁代替碳素钢 C.提高轴表面质量 D.增大轴径8蜗杆传动的材料配对为钢制蜗杆和青铜蜗轮，则在动力传动中应该由 的强度来决定蜗杆传动的承载能力。A.蜗杆 B.蜗轮 C.蜗杆和蜗轮 D.蜗杆或蜗轮9.一组同型号的轴承在同样条件下运转，其可靠度为 时能够达到或超过的寿命称为滚动轴承的基本额定寿命 。10.普通平键工作中，其工作面是 ，其主要的失效形式是 和 。11.中等转速载荷平稳的滚动轴承正常失效形式为 。A.磨损 B.胶合 C.疲劳点蚀 D.永久变形12同一V带传动用在减速时（小带轮为主动轮）和用在增速时（大带轮为主动轮）相比较，若主动轮转速不变，则传动

3、所传递的功率较大的是_。13带传动在工作过程中，带内所受的应力有松边应力、紧边应力、 和 ，带的最大应力发生在 。14.在轴的计算中，轴径的初步估算是按照 确定的。A抗弯强度 B.抗扭强度 C.轴段的长度 D.轴段上零件的孔径15.下列四种型号的滚动轴承，只能承受径向载荷的是 。A6208 B.N208 C.30208 D.51208四 如图所示为圆柱齿轮蜗杆传动，已知斜齿轮1的转动方向和斜齿轮2的轮齿旋向，求（1）标出齿轮2所受轴向力Fa2的方向,齿轮1的轮齿旋向；（2）为使蜗杆轴上的齿轮2与蜗杆3所产生的轴向力相互抵消一部分，试确定并标出蜗杆3轮齿的旋向，并标出蜗轮4的旋向和旋转方向；（3

4、）在蜗杆蜗轮啮合处标出蜗杆所受的轴向力Fa3，圆周力Ft3和径向力Fr3的方向。（表示垂直纸面向里，表示垂直纸面向外）(12分) 五有一储气罐，罐盖用12个M20的普通螺栓（小径，）均布联接。安装时每个螺栓的预紧力F¢=18000N，气罐内径D=400mm，气压p=1MPa，螺栓采用45钢，许用拉应力160Mpa，螺栓的相对刚度，试求（1）单个螺栓的总拉力F0（2）试校核螺栓强度（取计算直径dc=d1）。（12分）机械设计试卷一、单项选择题1、普通平键的截面尺寸是根据 按标准选择的。 【 】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

5、是为了 。 【 】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。 【 】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7、既传递转矩，又传递弯矩的轴称为 。 【 】A心轴 B. 转轴 C. 传动轴8、联接用的螺纹一般采用 螺纹，而传动用的螺纹一般采用 螺

6、纹。 【 】A. 三角形，梯形 B. 梯形，三角形 C. 其它，三角形9、非液体摩檫滑动轴承设计中，限制压强的目的是 。 【 】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 ， 。 【 】 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

7、命是在一定的可靠度下规定的，一般当可靠度是90%时，能达到或超过的寿命称为滚动轴承的 ，所受载荷称为滚动轴承的 。 【 】 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 。 【 】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 。 【 】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 二、填空题16、齿轮传动的主要失效形式有： 。17、闭式蜗杆传动需要进行热平衡计算，其主要原因是： 。18、带传

8、动中，弹性滑动与打滑的区别是： 。19、滑动轴承常用的材料有： 。 20、论述链传动的主要特点： 北京机械工业学院机械设计考题与答案二、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 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

9、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， ZQAl9-4 ，蜗轮轮缘 ZQSn10-1， ZQAl9-4 ，螺钉 Q235，20 ，弹簧 65Mn， 碳素弹簧钢丝 ，弹簧垫圈 65Mn

10、 ，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 图1六、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R1=2000N,R2=4000N,轴上作用的轴向载荷Fa=800N(指向轴承2)，轴

11、承的派生轴向力S的计算式S=0.68R，e=0.68，X=0.41,Y=0.87。轴承载荷有轻微冲击，载荷系数fF=1.2，工作温度不大于120°C。试求： (1) 轴承1和轴承2的轴向载荷A1和A2； (2) 轴承1和轴承2的当量动载荷P1和P2。图2 第六大题第23小题答案图解:(1)计算轴承的轴向载荷S1=0.68R1=0.68×2000=1360 NS2=0.68R2=0.68×4000=2720 NS1、S2方向见图2 因为Fa+ S2=800+2720=3520 NS1所以 轴承1“压紧”，A1= Fa+ S2=800+2720=3520 (2分) 轴

12、承2“放松”，A2= S2=2720 N(2分) （2）计算轴承的当量动载荷轴承1 A1/R1=3520/2000=1.76e=0.68,则取 X1=0.41,Y1=0.87 P1=fF(X1R1+Y1A1) =1.2×(0.41×2000+0.87×3520)=3882.4 N (2分)轴承2 A2/R1=2720/4000=0.68e=0.68,则取 X2=1,Y2=0 P2=fFX2R2 =1.2×1×4000=4800 N (2分) 七、结构题（有4小题，每题分别为10分,2分，2分，2分，共16分）25图3中为一对圆锥滚子轴承支承的轴

13、系，齿轮油润滑，轴承脂润滑，轴端装有联轴器。试指出图中的结构错误（在图中错误处写出序号并在下半部改正，按序号简要说明错误的内容）（每指出一处,并正确说明错误内容和改正的,得1分,总分为10分）答:错误处见图3（改正的图未示出）键的位置应与齿轮处在同一直线上，而且结构不正确；轴承盖孔径应大于轴径，避免接触；此处不应有键联接；轴长应短于轮毂长度，保证轴套压紧齿轮；轴应有轴环，使齿轮定位；轴承应正装；轴不应与轴承盖相碰，且不需这么长；左右两轴承盖与箱体间应有调整垫片；两轴承内侧应加封油环；箱体加工面与非加工面未分开。4机械设计试卷 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

14、】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 。 【 B 】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 】A最细端 B. 最大 C. 平均7、既传递转矩，又传

15、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 螺纹，而传动用的螺纹一般采用 螺纹。 【 A 】A. 三角形，梯形 B. 梯形，三角形 C. 其它，三角形9、非液体摩檫滑动轴承设计中，限制压强的目的是 。 【 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 ， 。 【 B 】 A相等，不想等 B相等，不一定 C不一定，不一定12、

16、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

17、脉动循环变应力 C非对称循环变应力散热 24、图示传动中，已知小圆锥齿轮的转向，现想托起重物Q，问蜗杆的螺旋线方向如何？并在图上标出蜗轮蜗杆和圆锥齿轮在啮合点各轮所受三个力的方向。 23 27、指出下面轴系结构图中的错误并改正。键的布置无法安装连轴器；端盖处应有轴肩；端盖与箱体间应有垫圈；端盖与轴连接处应有密封圈；安装轴承处应有轴肩；套筒高度不能高于轴承内圈高度；与齿轮配合的轴的长度应略小于齿轮宽度；轴承内圈应有定位轴肩；端盖卡紧端高度应小于轴承内圈高度。28、图中所示为带传动的张紧方案，试指出其不合理之处，并改正。机械设计试卷一、单项选择题 1、在常用螺旋传动中，传动效率最高的-螺 纹 。

18、【 】 A.三角形B.梯 形C.锯齿形 D.矩形2、两个被联接件不太厚时，宜采用 - 连接。 【 】 A.双头螺柱B.螺拴C.螺钉 D.紧定螺钉3、平键联接如不能满足强度条件要求时，可在轴上安装一对平键，使它们沿圆周相隔-。 【 】 A. 90度B. 120度 C. 135度D. 180度4、设计链传动时链节数最好-。 【 】 A.偶数 B.奇数 C.质数 D.链轮齿数的整数倍。5、蜗杆传动的主要失效形式是-。 【 】 A. 齿面疲劳点蚀B. 齿根的弯曲折断C. 齿面的胶合和磨损D. 齿面的塑性变形6、V带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了-。 【 】A.使结构紧凑B.限制弯曲应力C.

19、限制带轮包角 D.限制速度7、滚动轴承在基本额定动载荷C作用下，当基本额定寿命为106转时，其可靠度为 。 【 】 A.10% B. 80% C.90% D. 99%8、对齿面硬度350HBS的闭式齿轮传动，其主要失效形式是 。 【 】A. 轮齿折断B. 齿面点蚀 C. 齿面胶合 D.齿面磨损9、既传递转矩又承受弯矩的轴称为 。 【 】 A.心轴B.传动轴 C. 转轴 D.曲轴10、为实现间歇运动，可选用 。 【 】A.螺旋机构 B.槽轮机构 C.带传动机构D.链传动机构 三填空题1、闭式软齿面齿轮传动，一般应按-强度进行计算，然后再校核-强度。2、闭式蜗杆传动因为 所以要进行热平衡计算。 3

20、、十字滑块联轴器属于-联轴器。4、在蜗杆传动中，当蜗杆与蜗轮轴交角为900时，蜗杆的轴向力与蜗轮的 大小相等，方向相反。5、带速v 30m/s 是 一般用 来制造带轮。 6、齿轮的齿形系数与 有关，齿形系数越大，轮齿的弯曲强度 越 。7、带传动工作时，带的最大应力发生在 。8、滚动轴承的额定寿命是指可靠性为 的寿命。9、非液体摩擦滑动轴承常见的失效形式为 和 。10、花键联接按其齿形不同，可分为 、 、花键联接 2、图示蜗杆-斜齿圆柱齿轮传动，蜗杆主动，蜗杆转向及螺旋线方向如图，要求：（1） 画出轴的转向及蜗轮的螺旋线方向；（2） 要求轴上轴向力抵消一部分，定出齿轮、的螺旋线方向；（3） 在图

21、上画出蜗轮及齿轮的各分力方向。 2题 3题 机械设计试题一、填空题及选择填空题（27分，每空1分）1当动压润滑条件不具备，且边界膜遭破坏时，就会出现 、 和 同时存在的现象，这种摩擦状态称为 。2. 一公称直径为d=16mm的螺纹副，螺纹头数n=2,螺距p=4mm, 螺纹中径d2=D2=14mm,牙侧角=15º,螺纹副材料的当量摩擦系数f =0.080.10, 经计算该螺纹副 自锁性要求。满足 b. 不满足3. 导向平键连接的主要失效形式是 ，设计时通过限制 来进行耐磨性计算；半圆键的缺点是 ，所以主要适用于轴端。4. 作为标准普通V带工作面的两侧面夹角为=40º，相应的V

22、带轮轮槽的两侧面夹角则 。 a.大于40º b.小于40º c. 等于40º。5. 传动带所能传递的最大有效圆周力Fmax与 、 、 等因素有关，它们的值越大，Fmax就越大。当传递的外载荷超过 时，带在带轮上发生打滑现象；而且在传动比大于1的情况下打滑总是先从小带轮上开始的，其原因是 。6. 齿轮传动的五种主要失效形式中，最严重、必须避免的失效形式是 ；软齿面闭式齿轮传动最主要的失效形式是 ；高速重载齿轮传动易发生 ；轮齿的塑性变形常发生在齿面材料较软、低速重载、频繁起动的传动中。7. 下列齿轮参数中，对齿形系数YF没有影响的是 。 a. 齿数 b. 变位系数

23、c. 齿顶高系数 d. 压力角 e. 模数8. 按国家标准GB/292-93规定，型号7212 C/DB轴承的类型为 ，宽度类型为 ，精度等级为 ，公称接触角 = º。9. 对于转动的滚动轴承,其主要失效形式是 ；对于不转动、低速或摆动的轴承，主要失效形式是 ； 对于高速轴承， 是其主要失效形式。10. 滑动轴承一般由轴颈、轴瓦、轴承座三者组成，其失效形式主要是 ，主要发生在 上。（10分）机械设计试卷一、选择题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

24、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，则带的最大应力发生在带（  C    ）。A进

25、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

26、接D. 紧定螺钉联接8齿面硬度HB350HBS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 DA，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

27、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

28、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、不确定四、分析题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。（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、轴向力和径向力的方向。（4分）（1）各轴转向如图所示。（2） 3轮左旋，4轮右旋。（3） 2、3两轮的各分力方向下图所示。 Fa3Fr3 Ft3 Ft2 Fr2 Fa2 五、

29、计算题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（13.835mm）的普通螺栓，螺栓材料的许用拉应力，螺栓的相对刚度，按紧密性要求，剩余预紧力=1.83，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最大压强及每个螺栓连接所需的预紧力。1、 计算每个螺栓允许的最大总拉力：2、 计算容器内液体最大压强3、2、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=2000N，= 4000N，轴上作用的轴向外加载荷 =1000N,轴承内部附加轴向力的计算为=0.7，当轴承的轴向

30、载荷与径向载荷之比e时，X= 0.41，Y= 0.87，当e，X=1，Y= 0，e = 0.68，载荷系数fp = 1.0，试计算：（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。解：（1） 轴承1为压紧端，轴承2为放松端1分.2分(2)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12mm5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有间歇7右边轴承端盖与轴间要有密封圈8和右端轴承相配合的轴端作成阶梯轴，便于装拆9两端的轴承要设有挡油环10联轴器没有周向定位。 第十二章 带传动设计题12-1 单项选择题 （选一正确答案，并将其符号填入题中空白处） （1）标准V带型号的选定取决于C。 A带的线速度 B带的有效拉力 C带传递的功率和小轮转速 （2）设计V带传动，限制带轮最小直径是为了限制C。 A小轮包角 B带的长度 C带的弯曲应力 （3）V带