机械设计期末考试题目含答案(四套)

1、练习题一一、填空题. 按照摩擦界面的润滑状态，可将摩擦分为干摩擦、边界摩擦、液体摩擦和混合摩擦. 已知某三线螺纹中径为 9.5mm ，螺距为 1mm ，则螺纹的导程为 3mm. 螺纹连接防松的实质就是防止螺纹副的相对转动，按照防松方法的工作原理可将其分为三类，分别是摩擦防松、机械防松和永久防松.受轴向工作载荷的紧螺栓连接中，螺栓受到的总拉力F0与预紧力F、残余预紧力F和工作拉力 F 之间的关系为b.A.F0=F +F b F0= F +Cb/ (Cb+Cm)CF、 F,=F+F.导向平键的工作面是键的两侧面，导向平键连接的主要失效形式是工作面的磨损.V带传动中带工作中最大应力产生在紧边进入小带

2、轮处，其值为 ：max=1+b1+c.齿轮传动中选取齿宽系数时， 一般采用硬齿面齿轮时齿宽系数b 采用软齿面齿轮时齿宽系效，齿轮相对于轴承对称布置时的齿宽系数a 齿轮悬臂布置时的齿宽系数。a、大于：b、小于：C、等于，.一减速齿轮传动，主动轮1 用 45 号钢调质，从动轮用 45 号钢正火，则它们齿面接触应力的关系是 h1 b h2, 齿根弯曲应力的关系是F1 a F2，a、 b=.c.Z1， b1b2. 其接触应力的大小关系是(C).A.H1H2 C. H1=H2D.可能相等，也可能不等. 斜齿圆柱齿轮的法面模数 mn 与端面模数 mt 的关系式， 应该是 (C)A. mn=mtsin B

3、B. mn=mt/cos B C. mn=mtcos B D. mn=mtcosa三、判断题.十字滑块联轴器中的所有元件都是刚性元件，因此属于刚性联轴器 .(x).两摩擦表面的粗糙度值越小，则越容易实现液体动力润滑。(，).在计算转轴强度时，安全系数法比当量弯矩法更精确(，).相啮合的蜗杆和蜗轮的螺旋角必须大小相等，旋向相反 (X ).闭式齿轮传动皆须首先按齿面接触强度进行设计计算，确定传动的几何尺寸，然后校核齿 根弯曲疲劳强度。(X ) TOC o 1-5 h z .螺旋副自锁的条件是螺旋升角大于当量摩擦角。(X ).两零件的材料和几何尺寸都不相同，以曲面接触受载时，两者的接触应力值不相等(

4、X).在链传动中，小链轮的齿数多时，则传动平稳性越好。(，).链传动一般布置在水平面内，倾斜边布置在下面(X).齿轮的接触强度主要取决于模数。(X)四、简答题.轴上结构设计的基本有哪些 ？答：(1)便于轴的加工和轴上零件的装拆：(2)保证轴上零件有准确的工作位置(定位):(3)保证轴上各零件能牢固而可靠地相对固定：(4)改善轴和受力情况，减小轴的应力集中和提高轴的疲劳强度。.形成流体动压润滑的基本条件是什么？答：(1)两工作表面间必须有收敛的楔形空间：(2)两工作表面应有相对滑动速度，其运动方向必须保证滑润油从大截面流入、小截面流出(3)两相对运动表面间必须连续充满滑润油或其他粘性流体。)五、

5、分析题1.两外啮合斜齿轮传动， 如图1,已知主动齿轮1的转向和从动齿轮 2的旋向，试在图中标出 两齿轮圆周力、径向力和轴向力的方向。1主动六、计算题：1.某实验台的输出轴端装有一卷筒，该处轴的直径D=15mm.达用 A型干键联接，且bxhxL=4x4x18mm.键及轮毂的材料均为 45钢，(oS=135MPa).载荷平稳，试求此键联接所能 传递的转矩。2如图3所示，已知一个托架的边板用4个镀制孔用螺栓 (标号分别为最上面为 1起顺时针依次为1、2、3、4)与相邻的机架相联接，托架受到一个与边板螺栓组的垂直对称轴线相 平行的大小为P的载荷作用，试求出此螺栓组中各螺栓所受工作剪力的大小。练习题二一

6、、 填空题.带传动中，带中可能产生的瞬时最大应力发生在紧边开始绕上小带轮处.轴承采用油润滑时，当载荷越大、转速越低、温度越高时，选用润滑油的粘度应该越高3轴按承载形式不同分为转轴传动轴和心轴三类，心轴承受承受的载荷特点是只承受弯矩而不承受扭矩.计算齿轮强度用的载荷系数 K,包括使用系数、动载系数、齿间载荷分配系数及齿向载荷 分配系数四部分组成。.带在传动过程中受三种应力作用，分别是拉应力、弯曲应力和离心拉应力。.普通螺栓的公称直径为螺纹的大径、.滚动轴承由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成，.当采用双键连接时，两个平键位置应该是沿周向相隔180两个半圆键位置应该是在轴的同一条母线上。考虑到两

7、键上载荷分布的不均匀性。在强度校核时应按1.5个键计算。.紧螺栓联接按拉伸强度计算时，考虑到拉伸应力和扭转切应力复合作用，应将拉伸载荷 增大至1.3倍.滚动轴承所所受载荷方向不同分为向心、推力和向心推力轴承三类，.滑动轴承一般由轴颈、轴瓦、轴承座三者组成。其失效形式主要是胶合和磨损，主要发生在轴瓦上，.对于转动的滚动轴承，其主要失效形式是疲劳点蚀，对于不转动、低速或摆动的轴 承，主要失效形式是局部塑性变形，对于高速动承，发热以至胶合是其主要失效形式。.按国家标准GB/292-93规定，型号7212C/DB轴承的类型为角接触球轴承，宽度类型为窄系列，精度等级为 P0.公称接触角a=15。、二、选

8、择题.用于联接的螺纹常采用（C）.（A）单线梯形螺纹（B）多线梯形螺纹（C*线三角形螺纹（D）多线三角形螺纹.普通平键联接的主要用途是使轴与轮毂之间（C）.（A）沿轴向固定并彳递轴向力（B）安装与拆卸方便（C）沿周向固定并传递扭矩.平带、V带传动主要依靠（B）传递运动和动力。（A）带的紧边拉力（B）带和带轮接触面间的摩擦力（C）带的张紧力.带传动设计中，限制 V带轮最小直径 Dmin的目的是（D）.（A）限制带速（B）防止带弹性滑动（C）防止打滑（D）避免带的弯曲应力过大.开式直齿圆柱齿轮传动的主要失效形式是（C）。（A）齿面点蚀（B）轮齿折断（C）磨损（D）胶合.设计一对材料相同的软齿面齿轮

9、传动时，一般使小齿轮齿面硬度HBS1和大齿轮齿面硬度HBS2的关系为（A）.（A） HBS1HBS2（BHBS1=HBS2（CHBS1e时，X=04.X=1, Y=0轴承载荷有中等冲击，载荷系数 f=1. 5.工作温度不大于120oC试 2的轴向载荷 Fa1和Fa22的当量动载荷P1和P2练习题三一、填空题1.在设计V带传动时，V带的型号是根据计算功率和小带轮的转速选取的。2对于两级斜齿圆柱齿轮传动，应使中间轴上的两个斜齿轮的旋向相同。.润滑油的粘度随温度升高而降低。4通常齿轮的点蚀首先出现在齿根面靠近节线处。.链传动的瞬时速比是变化的。.滚动轴承代号为 36315，其类型为圆锥滚子轴承。.圆

10、锥齿轮齿形系数 YFa.应按其当量齿数由图（或表）查取。.滚动轴承部件两端固定式，适用于温升较小，轴较短处。9蜗杆传动的蜗轮轮缘通常采用青钢，蜗杆常采用钢制造，这是因为其减摩耐磨性较好。.平键联接中，平键的载面尺寸应按轴径从键的标准查取.导向平键连接的主要失效形式是工作面的磨损，设计时通过限制工作面间的压强来进行 耐磨性计算；半圆键的缺点是键槽对轴强度削弱较大，所以主要适用于轴端。12作为标准普通V带工作面的两侧面夹角为y=40o,相应的V带轮轮槽的两侧面夹角则ba大于40 b.小于40 C.等于4013.下列齿轮参数中，对齿形系数Yf没有影响的是eA.齿数b变位系数c齿顶高系数d变位角 e模

11、数二选择题.下列零件中，（D）是没有国家标准规定的。A滚动轴承B.键的截面尺寸和长度 C.齿轮模数D.轴的支承跨度.在有张紧轮装置的带传动中，当张紧轮装在带内侧时应安装在（C）。A两带轮的中间B.靠近小带轮C.靠近大带轮D.在任何处都没关系.设计高转速的轴时，应特别考虑其（C）。A耐磨性B.疲劳强度C振动稳定性 D散热性.齿轮弯曲强度计算中的齿形系数与（A）无关。A模数B.齿数C.压力角.中心距一定的带传动，对于小带轮上包角的大小，（D）的影响最大。A小带轮的直径 B.大带轮的直径 C.两带轮直彳5之和 D.两带轮直径之差.圆柱齿轮传动中，当齿轮直径不变，而减小齿轮的模数时，可以 （B）。A提

12、高齿轮的弯曲强度B.提高齿面的接触强度C.改善齿轮传动的平稳性D.减少齿轮的塑性变形.滚动轴承密封不能起（D）作用。A防止外界灰尘、污物侵入B.阻止外界水汽侵入C.阻止轴承内的油外流D.减轻运转噪声 TOC o 1-5 h z .被联接件受横向外力作用时，如采用镀制孔用螺栓联接，其失效主要是（C）.A螺纹处拉断 B螺纹处拉、扭断裂C螺栓杆剪断或螺栓或被联接件挤压破坏D.螺坟根部弯曲断裂.同一 V带（三角带）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，则传动所能传递的功率（C）。A相等B.减速时较大C.增速时较大D.数据不足无法判断.下列四种型号的滚

13、动轴承，只能承受径向载荷的是（B）A.6208 B. N208 C.3208 D.5208.在载荷平稳且对中准确的情况下，若希望寿命较长，则宜选用（A）联轴器。A刚性B.无弹性元件挠性C.金属弹性元件挠性 D.非金属弹性元件挠性12联轴器不能用来联接（B）A、B的两端。以承轴盘不柳来联接3的腐氮工8-A.两根同心轴 B.两根平行轴 C.两根相交轴（步便小）D.两展不看确对中的输（山很小）.在（B）情况下，滑动轴承润滑油的粘度不应选得较高。A重载B.高速C.工作温度较高 D.承受冲击或变载.机床主轴箱中的变速滑移齿轮，一般应选用（A）。A直齿圆柱齿轮 B.斜齿圆柱齿轮 C.人字齿圆柱齿轮 D.直

14、齿锥齿轮.滑动轴承的宽径比 B/d愈小，则（B）。A轴承温升愈大B.摩擦功耗愈小C.承载能力愈大 D.端泄愈小 三、判断题.某转轴采用40铜（s=335MPa）经校核其扭转刚度不够，可改选高强度合金结构钢40Cr（ K785MPa）,，以提高刚度。（X）.V带剖面中两个工作面的夹角为40,所以带轮槽相应的夹角也是40 o（X） TOC o 1-5 h z .流体动压润滑轴承相对隙 y的大小影响轴承的承载能力。（V）.滚动轴承一般由内座圈、外座圈、滚动体和保持架四部分组成，有些滚动轴承可以缺少其中某一部分或某几部分，但滚动体是不缺少的。（M）.齿轮联轴器、蛇形弹簧联轴器、弹性柱销联轴器，都属于挠

15、性联轴器（V）.联轴器主要用于把两轴联接在一起，机器运转时不能将两轴分离，只有在机器停车并将联接拆开后，两轴才能分离。（它）.只要螺纹副具有自锁性（螺纹升角小于当量摩擦角），则任何情况下都无需考虑防松。（X）.带传动中，V带（三角带）中的应力是对称循环变应力。（X）.滚动轴承的可靠度提高时，它的基本额定静载荷不变。（X）10渐开线齿轮可通过轮齿的齿顶修缘来降低动载荷系数。（，）四、简答题1.齿轮传动的失效形式有哪些 ？开式齿轮传动和闭式齿轮传动的失效形式有哪些不同，在设 计准则的使用上有何不同 ？答:齿轮的主要失效形式有：轮齿折断、齿面磨损、齿面点蚀、齿面胶合、望性变形。开式齿轮传动的主要失效

16、形式为齿面磨损及轮齿折断，由于磨损无完善的计算方法，所以主要以保证齿根弯曲疲芳强度及设计准则。闭式齿轮传动的主要失效形式为齿面点蚀及胶合，通常以保证齿面接触疲劳强度为设计准则，按保证齿根弯曲疲劳强度来校核。2用链传动、齿轮传动、V带传动等装置组成多级传动时，按怎样顺序排列才合理？为什么？ 答:配置顺序是：带传动一齿轮传动一链传动。这是因为V带传动具有缓冲吸振作用，且靠摩 擦传递，一般置于高速级；链传动不平稳，速度高时传动出现较大的振动冲击，一般应置于 低速级。而齿轮传动一般置于中间级。五、分析题1.试指出图7示斜齿圈柱齿轮轴系中的错误结构，并画出正确的结构图。端盖与轴间应有间隙并加密封圈 ：精

17、加工面过长，应设一非定位抽肩，以便轴承的安装： 键不能伸入瑞盖，轴的伸出部分应加长；同时应为抽上零件设一定位轴肩轴段过长，套简抵不住齿轮：右端轴承应有定位轴肩：处应加调整垫片；套简过高，不便拆卸轴承六、计算题.有一台高心式水泵，由电动机驱动，传递的功率P=3kw,轴的转速n=960r/min,轴的材料为45铜，试按强度要求计算轴所需的最小直径。(Ml轴B甜料为45号钢.彳豪4112眄XI -lUx.某深沟球轴承需在径向载荷Fr=7150N作用下，以n=1800 r/min的转速工作3800h。试求此轴承应有的基本额定动载荷Co【解】幅式I，育 - p7150 ,|60 x IWO xlWu.如

18、图8所示，两块金属板用两个M12的普通螺栓连接。若结合面的摩擦系数f=0.3,螺栓预紧力控制在屈服极限的70%,螺栓用性能等级为4.8的中碳钢制造，求此连接所能传递的最大横向载荷 F.练习题四一、填空题.中小功率闭式硬齿面钢制齿轮的主要失效形式是点蚀。.普通平键的宽和高（bxh）是根据轴的轴径确定的。.比较适合于用做轴承衬的材料是巴氏合金。4控制适当预紧力是保证带传动正常工作的重要条件，预紧力不足，则易发生带的跳动和 打滑。.带传动的准则是保证不打滑的条件下带具有足够的疲劳寿命。.当温度升高时，润滑油的粘度随之降低。.为了便于装配轴上零件并去掉毛刺，通常，轴端应加工出倒角。.在不完全液体润滑滑

19、动轴承中，限制pv值的主要目的是限制温升。9对闭式蜗杆传动进行热平衡计算的主要目的是温度过高而引起的齿面胶合。10采用表面强化如压、喷丸、碳氮共渗、氮化、渗氮、高频或火焰表面淬火等方法，可显 著提高轴的疲劳强度。.传动带所能传递的最大有效圆周力Fmax与初拉力Fo、带在小带轮上的包角al、带与带轮间的摩擦系数f等因素有关，它们的值越大，Fmax就越大。当传递的外载荷超过最大有效圆周力下的承载能力时，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，其原因是带在小带轮上的包角小于大带轮上的包角（或带在大带轮上的包角大于小带轮上的包角）。.齿轮传动的五种主要失效形式

20、中，最严重、必须避免的失效形式是轮齿折断；软齿面闭式齿轮传动最主要的失效形式是齿面疲劳点蚀；高速重载齿轮传动易发生热胶合；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。 二、选择题1.V带传动工作时，与带轮轮槽接触的是（A）。A带的两侧面B.带的顶面C.带的底面D.带的侧面与底面2链传动与带传动相比，链传动没有弹性滑动和打滑的现象，所以随传动能保持准确的（B）。A瞬时传动比B.平均传动比 C.链速D.从动轮角速度.转轴工作时主要承受（C）。A纯扭矩B.纯弯矩C扭矩和弯矩 D.摩擦力矩蜗杆传动的主要失效形式是(D).A齿面疲劳点蚀B.齿根的弯曲折断 C.齿面的塑性变形 D.齿面

21、的胶合和磨损5采用合金钢和热处理的方法来提高轴的(D),并无实效。A表面硬度B.强度C工艺性D.刚度.角接触球轴承，内径 80mm,宽度系列0,直径系列2,接触角c=15o其代号为(C).A 30216C B. 30280AC C.7216C D. 7216AC适合做滑动轴承轴承衬的材料是(B)。A优质碳素钢 B.巴氏合金C.铸铁D.合金铜.在螺栓联接中，有时在一个螺栓 上采用双螺母，其目的是(A)。A防松B.提高刚度C.减小每圈螺纹牙上的受力D.提高联接强度.带传动正常工作时不能保证准确的传动比，是因为 (D).A带不是完全弹性体B.带容易变形和陋损 C.带在带轮上打滑D.带的弹性滑动.为了

22、减少蜗轮刀具数目，有利于刀具标准化，规定(C)为标准值。A蜗轮齿数B.蜗杆头数 C蜗杆直径系数 D.蜗轮分度圆直径设高速轴与低速轴的材料相同， 传递的功率也相同， 若低速轴的转速是高速轴转速的 1/8时，其直径最小值应为高速轴直径最小值的(B)倍。A 1/2 B.2 C.4D.8下列联轴器中，不具有直线位移和角位移补偿能力的联轴器是(A).A凸缘联轴器B.齿式联轴器C万向联轴器D.弹性柱销联轴器.零件受对称循环变应力作用时，对塑性材料应取职(C)为材料的极限应力。A ob B. bsC. di D. dDo以下几种措施中，可用于减少齿轮传动的附加动载荷的是(D)。A齿轮的轮齿做成鼓形齿B.增加

23、齿轮圆周速度C改变原动机类型D.齿顶修缘链传动中，链节鼓通常取偶数，链轮齿数取奇数，最好互为质数，其原因是(A)。A链条与链轮轮齿磨损均匀B.工作平稳C避免采用过渡链节D.具有抗冲击力三、判断题平键是重错的上下两工作面与键槽间的摩擦力来传递载荷的 .( x)静应力只能由静载荷产生，变应力只能由变载荷产生， (x)3零件表面经淬火、渗碳、喷丸、滚子碾压等处理后，其疲劳强度增高。(，)按照承受载荷情况分，自行车前轴属于转动心轴。 (x). 同步带传动属于摩擦传动。 (X).与合金钢相比，碳素钢对应力集中更为敏感，因此用碳素钢制成的轴的表面粗糙度应控制得更为严格。 (X) TOC o 1-5 h z 7减少螺栓刚度和增加被联接件刚度，有利于提高螺栓联接疲劳强度。(，)由于蜗杆蜗轮传动滑动速度很大，蜗杆常用减摩材料(如铸造青铜)制造。(x).设计动压向心滑动轴承时，宽径比 B/d取得较大，端泄量小，承载能力高，温升高