机械设计濮良贵第九版母卷

1、学院（部） 出卷教师 系主任签名 制卷份数 课程编号 课程名称 专业 班级编号 江汉大学20 20 学年第 学期 试题 （ ）卷题目1234567总分分数填空题（每小题1分，共10小题）（1）机器的三个基本组成部分为 原动机部分 、 传动部分 和 执行部分 。（）在各种机器中都能用到的零件称为通用零件。在特定类型机器中才能用到的零件称为专用零件。（）把由一组协同工作的零件所组成的独立制造或独立装配的组合体称作部件，如减速器等。（）设计机器的一般程序包括计划阶段、方案设计阶段、技术设计阶段和技术文件编制阶段。（2）“计算机辅助设计”的英文全称为Computer Aided Design，而“微机

2、电系统”的英文首字母缩略语为MEMS。（3）机械零件的主要失效形式有整体断裂、过大的残余变形、零件的表面破坏、破坏正常工作条件引起的失效四种。（）运动副之间的摩擦将导致零件表面材料的逐渐丧失或迁移，这个过程称为磨损。（4）一个零件的磨损过程大致可分为三个阶段，即磨合阶段、稳定磨损阶段、剧烈磨损阶段。（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（5）机械磨损按照磨损机理来分可分为粘附磨损、磨粒磨损、疲劳磨损、流体磨粒磨损和流体侵蚀磨损、机械化学磨损。（6）根据摩擦面间存在润滑剂的情况，滑动摩擦可分为 干摩擦 、 边界摩擦 、 混合摩擦 和流体摩擦 。（7）润滑剂可分为气体、液体、半固体和固体四种基本类型。（8

3、）用作润滑剂的油类可概括为三类：有机油、矿物油、化学合成油。（9）根据摩擦面间油膜形成的原理，可把流体润滑分为流体动力润滑和流体静力润滑两类。（10）机械联接分为两大类：机械动联接、机械静联接。（11）机械静联接可分为可拆联接、不可拆联接以及过盈联接三类。（12）常用螺纹的主要类型有普通螺纹、米制锥螺纹、管螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹。（13）螺纹联接的基本类型有 螺栓联接 、 双头螺柱联接 、 螺钉联接 和 紧定螺钉联接 。（14）螺栓联接有两种形式，分别为：螺栓杆与孔壁间有间隙的普通螺栓联接和螺栓杆与孔壁间有配合关系的铰制孔用螺栓联接。（15）螺旋传动按其用途不同可分为三种：传力螺

4、旋、传导螺旋和调整螺旋。（16）平键联接可分为普通平键、薄型平键、导向平键和滑键四种类型。（17）花键联接按其齿形不同可分为矩形花键和渐开线花键两种。（18）渐开线花键的分度圆压力角有和两种。（19）销的主要形式有圆柱销、圆锥销、销轴和开口销四种。（20）圆锥销为了保证可靠的自锁性能，其锥度为 1：50 。（21）机械传动可分为摩擦传动、啮合传动、液力传动和气力传动四种。（22）标准普通V带由顶胶、抗拉体、底胶和包布四部分组成。（23）铸铁V带轮的典型结构有实心式、腹板式、孔板式和椭圆轮辐式四种。（24）目前较流行的一种链轮齿形为三圆弧一直线齿形或称凹齿形。（25）齿轮传动的主要失效形式有 齿

5、面磨损 、 齿面点蚀 、 齿面胶合 、 塑性变形 、和 轮齿折断 。（26）对齿轮材料性能的基本要求为：齿面要硬，齿芯要韧。（27）齿轮表面硬化的方法有渗碳、氮化和表面淬火。（28）蜗杆蜗轮机构的中性面是指 过蜗杆轴线且垂直于蜗轮轴线的平面 。（29）轴承代号71309的含义为：内径为45毫米的正常宽度、中系列角接触球轴承 。（30）径向滑动轴承的主要结构形式有 整体式 、 对开式 、 自位式 、 间隙可调式 和 多叶式 。（31）形成流体动力润滑的必要条件是： 相对滑动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙；被油膜分开的两表面必须有足够的相对滑动速度；润滑油必须有一定的粘度，供油要充分。（32）可

6、移式刚性联轴器分为 十字滑块联轴器 、 滑块联轴器 、 十字轴式万向联轴器 和 齿式联轴器 四种。（33）双万向联轴器实现主动轴与从动轴角速度相等的条件为： 输入轴与输出轴保持平行；中间轴两端的叉形接头应在同一平面内。二、选择题（每小题2分，共10小题）（1）按理论力学方法求出的作用在零件上的载荷称为 B 。A)计算载荷 B)公称载荷 C)实际载荷（）45钢的持久疲劳极限，设疲劳曲线方程的幂指数，应力循环基数，当实际应力循环次数次时，有限寿命疲劳极限为 C A)135 B)417 C)539 D)175（）若材料疲劳曲线的幂指数，以对称循环应力作用于零件次以后，相当于应力作用于零件 D 。 A

7、) B) C) D) （）在图示设计零件的极限应力线图中，如工作应力点M所在的ON线与横轴线夹角，则该零件受的是 C ;若，则该零件受的是 D 。A)不变号不对称循环应力；B)变号的不对称循环应力；C)脉动循环变应力；D)对称循环变应力。（）已知一零件的最大工作应力、最小应力，则在极限应力线图中，该工作点M与原点O的连线与横轴的夹角为 A 。 A) B) C) D) （）在图示零件的极限应力简图上，M为零件的工作应力点，若加载于零件的过程中保持为常数，则该零件的极限应力点为 C ；若保持为常数，则极限应力点为 A ；若保持应力比为常数，则极限应力点为 D 。A)M1B)M2C)M3D)M4（）

8、在所示极限应力线图中如M所在的ON线与横轴夹角，则该零件受的是 C 。A)脉动循环变应力；B)对称循环变应力；C)变号不对称循环变应力；D)不变号不对称循环变应力。（2）接触面间摩擦状况可用膜厚比来判别。当处于流体摩擦时，的范围为 C 。A)0.4 B)0.43（3）动植物润滑油中因含有较多的 B ，在边界润滑时有很好的润滑性能。A)石墨 B)硬脂酸 C)聚四氟乙烯（）两相对滑动的接触表面依靠吸附的油膜进行润滑的摩擦状态称为 D 。 A)液体摩擦 B)干摩擦 C)混合摩擦 D)边界摩擦（）两摩擦表面被一层液体隔开摩擦性质取决于液体内部分子间粘性阻力的摩擦状态称为 A 。 A) 液体摩擦 B)干

9、摩擦 C)混合摩擦 D)边界摩擦（）两摩擦表面间的膜厚比（，或）时，其摩擦状态为 C 。 A) 液体摩擦 B)干摩擦 C)混合摩擦 D)边界摩擦（）在下图所示的滑动轴承摩擦特性曲线的A区内，摩擦状态属于 D 。A)干摩擦；B)混合摩擦；C)边界摩擦；D)液体摩擦。（）如图所示，混合摩擦状态应位于滑动轴承摩擦特性曲线的 B 。A)I区；B)II区；C)III区；D)与临界特性数对应的E点。（4）螺纹联接件分为三个精度等级，其中公差最小、精度最高，用于配合精确、防止振动等重要零件的精度为 A 。 A)A级 B)B级 C)C级（5）普通螺纹的螺纹升角为，螺纹副的当量摩擦角为，则螺纹产生自锁的条件为

10、C 。 A) B) C) （6）螺母的螺纹圈数不宜大于10圈，主要原因是 D 。A)防止螺母松动 B)避免螺母太厚，增加机器重量C)制造困难 D)采用圈数过多的加厚螺母不能提高联接强度（7）在需要具有自动定心作用并有利于各齿均匀承载的场合，渐开线花键应采用 B 定心。A)按与分度圆同心的圆柱面定心 B)按渐开线齿形定心 C)按大径定心（8）花键的主要失效形式为B。 A)点蚀 B)工作面压溃 C)胶合 D)塑性变形（9）圆柱销与销孔间的配合为 B 。 A)间隙配合 B)过盈配合 C)过渡配合（10）对于普通V带，其最大线速度为 B 。 A) B) C)（11）在带传动机构中，通常将松边放在上方，

11、紧边处于下方，其目的为 C 。A)减小带内侧弯曲应力 B)增大带的长度 C)增大主动轮包角（12）滚子链的滚子与套筒之间、套筒与销轴之间均为 A 。 A)间隙配合 B)过盈配合 C)过渡配合（13）标记为的滚子链其链排数和链节数为 。 A)2，88 B)1，08 C)1，88（14）在其他条件相同的情况下，小链轮的齿数越多，则链传动的动载荷就 A 。A)越小 B)越大 C)不变（15）通常限定小链轮的最大齿数，为 C 。A)100 B)110 C)120（16）开式齿轮传动的主要失效形式为 A 。A)齿面磨损 B)齿面点蚀 C)齿面胶合（17）轮齿工作面的硬度小于或等于 B 的齿轮称为软齿面齿

12、轮。A)320HBS B)350HBS C)380HBS（18）我国规定的一般传动齿轮的压力角和航空传动齿轮的压力角分别为 B 。A) B) C)（19）当齿轮的圆周速度时，应采用的润滑方式为 C 。 A) B) C) （20） A 型蜗杆的法面齿廓为直线。A)ZN B)ZK C)ZI（21）闭式蜗杆传动的功率损耗包括三部分，即 A 、轴承摩擦损耗和溅油损耗。A)啮合摩擦损耗 B)塑性变形损耗 C)热损耗（22）轴承合金是以 C 作为基体，其内含有锑锡或铜锡的硬晶粒。A)青铜 B)碳钢 C)锡或铅（23）为了限制滑动轴承的温升，必须验算滑动轴承的 值。A) B) C)（24）滚动轴承有两种保持

13、架，其中 A 常用铜合金、铝合金或塑料经切削加工制成，有较好的定心作用。A)实体保持架 B)冲压保持架（25）一般地说，当工作载荷的方向不变时， A 有更紧一些的配合。A)转动圈比不动圈 B)不动圈比转动圈（26）圆锥滚子轴承的结构形式为 B 。A) B) C) （27）自行车后轮轴使用的是 C 离合器。A)牙嵌式 B)摩擦式 C)定向式（28）齿轮减速器的布置形式通常有三种：展开式、同轴式和分流式。其中 C 的齿轮均做成斜齿，一边右旋，另一边左旋，以抵消轴向力。 A)展开式 B)同轴式 C)分流式（29）机械式无级变速器主要是依靠 A 传动原理实现转速无级地变化。 A)摩擦轮 B)齿轮啮合

14、C)滚子链三、简答题（每小题6分，共4小题）1.在闭式齿轮传动中，为什么“点蚀”这种失效形式主要发生在齿面节线附近？答：齿轮传动时，啮合齿面的接触应力按循环脉动变化，当接触应力超过齿面材料的接触疲劳极限时，齿面产生疲劳微裂纹，润滑油浸入裂纹，再经齿面的进一步挤压，裂纹加速扩展，导致齿面金属脱落形成凹坑或麻点，这就是“点蚀”失效。由于齿面节线附近滑动速度小，不易形成油膜，摩擦力较大，且节线附近为单齿对啮合区，接触应力较大，因而点蚀首先出现在节线附近。2.在带传动中，弹性滑动是如何发生的？弹性滑动与打滑有什么区别？答：在带传动中，载荷是通过皮带与带轮之间的摩擦力来传递的，由于皮带是弹性体，其紧边和

15、松边的拉力不相等，导致皮带在与带轮相接触的过程中其弹性变形发生变化，两接触表面发生相对滑动，这就是“弹性滑动”，它是带传动的固有物理属性。“打滑”则是由于外载荷过大，超过带传动能提供的最大有效拉力，导致皮带与带轮之间产生明显相对滑动的现象。“弹性滑动”是带传动的固有属性，是不可避免的；“打滑”是由于过载引起的，是可以避免的。3.滚动轴承内圈和轴、外圈和轴承座孔的配合采用基孔制还是基轴制？滚动轴承回转套圈与不转套圈所取的配合哪一个更紧些？为什么？答：滚动轴承的内孔与轴的配合采用基孔制，滚动轴承外圈与轴承座孔间的配合采用基轴制。一般而言，滚动轴承转动套圈比不转套圈有更紧一些的配合，因为转动套圈承受

16、旋转的载荷，而不动套圈承受局部载荷。当转速越高、载荷越大和振动越强烈时，就应选择更紧的配合。4.简述螺纹防松的常用形式及其应用场合。答：螺纹防松就是防止螺纹联接件间的相对转动。按防松装置的工作原理不同可分为摩擦防松、机械防松和破坏螺纹副关系防松。摩擦防松是在螺纹副中始终保持摩擦力矩来防止相对转动。这种方法简单方便，主要用于不甚重要的联接和平稳、低速场合。机械防松是利用金属元件直接约束螺纹联接件防止相对转动，防松效果可靠，适用于受冲击、振动的场合和重要的联接；破坏螺纹副关系防松是利用焊接、冲点等将螺纹副转变为非运动副，从而排除相对转动的可能。5.为什么滚子链的链节数一般为偶数？答：若链节数为奇数

17、节，则链接头处需使用过渡链节，这将导致附加弯矩的产生，所以一般情况下都使用偶数节滚子链。6.为什么金属制的软齿面齿轮，配对两轮齿面的硬度差应保持为3050HBS或更多？答：当小齿轮与大齿轮的齿面具有较大的硬度差（如小齿轮齿面为淬火并磨制，大齿轮齿面为常化或调质），且速度又较高时，较硬的小齿轮齿面对较软的大齿轮齿面会起到显著的冷作硬化效应，从而提高了大齿轮齿面的疲劳极限，大齿轮的接触疲劳许用应力可提高20。7.为什么相配对的两齿轮的齿数应互为质数？答：这样做可以使各个相啮合齿对磨损均匀，传动平稳，延长齿轮的使用寿命。8.在下图蜗杆传动机构中，蜗杆1为主动件，其旋向为右旋。2为蜗轮，它与蜗杆3共轴

18、。请在图上标明蜗杆3的旋向和蜗轮4的回转方向。9.简述径向滑动轴承形成流体动力润滑的过程。答：当轴颈静止时，轴径处于轴承孔的最低位置，并与轴瓦接触。此时，两表面间自然形成一收敛的楔形空间。当轴颈开始顺时针方向转动时，速度较低，带入轴承间隙中的油量较少，这时轴瓦对轴颈摩擦力的方向与轴颈表面圆周速度相反，迫使轴颈在摩擦力的作用下沿孔壁向右爬升。随着转速的增大，轴颈表面的圆周速度增大，带入楔形空间的油量也逐渐增多。这时，右侧楔形油膜产生了一定的动压力，将轴颈向左浮起。当轴颈达到稳定运转时，轴颈便稳定在一定的偏心位置上。10.为什么闭式蜗杆传动要进行热平衡计算？可采用哪些措施来改善散热条件？答：闭式蜗

19、杆传动工作时产生大量的摩擦热，如不及时散热，将导致润滑油温度过高，粘度下降，破坏传动的润滑条件，引起剧烈的磨损，严重时发生胶合失效，所以需要进行热平衡计算。四、计算题1.在图4-1所示的夹紧联接柄承受载荷，螺栓个数，联接柄长度，轴直径，夹紧结合面摩擦系数，求：1）螺栓所需的预紧力；2）若螺栓用钢制作（），确定联接螺栓的直径。（本小题10分）图41图41解：1）求螺栓所需的预紧力设联接柄对轴的压力为，则，即2）确定螺栓直径许用应力螺栓直径所以可选用六角头螺栓。2.在一个传动轴上有一对313型向心球轴承，负荷，运转时有轻微冲击，预期寿命，静负荷安全系数，试分析轴承是否合用。313型向心球轴承参数如

20、下：，取、，、，轴承的极限转速。（本小题12分）解：1）计算轴承寿命轻微冲击，取，则，所以，所以取，当量动载荷 ，校验轴承寿命 所以两轴承寿命满足要求。2）静负荷计算当量静负荷取，安全系数 满足要求。3）校验极限转速 ， 满足要求结论：这对313型轴承合用。3.有一个承受轻微冲击载荷的水泵，决定选用深沟球轴承，轴颈直径，转速，已知径向载荷，轴向载荷，预期寿命，试计算该轴承的基本额定动载荷。（取）（本题15分）解：（1）求比值 根据这个比值，取 （2）计算当量动载荷 （3）计算基本额定动载荷 4.如图4-2所示的拉杆螺纹联接中，已知拉杆受到载荷,载荷稳定，拉杆材料为钢，许用应力为。试确定此螺纹联

21、接的最小直径。（本题12分）图4-2解：图示拉杆螺纹联接等效于松联接螺栓，且仅受轴向拉力，根据强度理论有图4-2 此螺纹联接的最小直径为22毫米。1.如图所示为一铣刀盘的装夹装置，铣刀靠两圆盘夹紧随主轴转动。已知最大切削力，圆盘与铣刀间的摩擦系数，轴的材料为45钢，性能等级为5.6，安全系数，试求轴端的螺纹直径。解：铣削产生的工作扭矩为则摩擦盘产生的摩擦扭矩为 由 则该螺纹联接的预紧力由性能等级为5.6得知，则该螺纹的直径五、改错题（本题10分）指出图示轴系结构的主要错误，并指出改正意见。轴承外圈需要定位；此处轴承应更换为与右端轴承相同型号的角接触球轴承，并“面对面安装”；此处轴肩可以取消；齿

22、轮与轴之间应有键联接；齿轮需要轴向定位；此处不应为圆角过渡，应开越程槽；端盖没有螺钉固定。附录资料：不需要的可以自行删除玻璃幕墙安装施工工艺流程1、施工准备设计方案送甲方审核，明确钢板、钢拉杆材断面，以便备料；送材料样品供甲方认可，以便设计、加工；协调处理现场施工相关事项；与土建交接基准线；编制详细的可行的材料计划、加工计划和施工进度计划，并保证实施；根据现场情况和设计要求，编制局部分项施工方案（如钢架等），并进行交底；确定水平和垂直运输路线以及施工临时堆放处；了解施工用电分布情况，确定电源的走道方式；检查安装所需用机具及安全设施；10、附件及其他物资准备。11、根据现场情况和施工方案提出脚手

23、架方面的配合要求；12、进行现场办公、加工、材料存放保管、食宿、通讯等安排布置；13、做好技术交底工作。2、测量放线放线时，测量人员必须熟悉有关的施工图纸和甲方给出的现场基准轴线控制网和水平基准线，选择合适的测设方法进行测设。轴线放测时首先应找出相关建筑轴线与轴线的交点，找出所需的楼层控制标高位置，以此为依据进行放线。测量放线使用的测量仪器和测量工具应经检定合格结构使用。水平线的放测采用LNA10激光水准仪，垂直线的放测应采用JD2激光经纬仪，在异形部位可采用电脑辅助方法进行。测量时风力不应大于四级，放线应沿楼板及屋架定出幕墙平面的基准线，从基准线外反一定距离作为幕墙平面，以此线为基准确定桁架

24、构件及玻璃的前后位置，确定整片幕墙位置。 3、预埋件检查、连接件安装测量放线完成后，应对事先做好的预埋件进行检查，对补充的预埋件进行安装，预埋件安装应确保预埋件标高偏差：；表面深浅偏差；表面平整偏差：。在预埋件处理完毕后，即可进行连接件安装。连接件除了不锈钢和轻金属材料以外，其他金属材料必须经过热镀锌防腐处。4、现场焊接工艺流程坡口检查记录坡口检查记录焊接安全设施的准备、检查焊接设备、材料准备定位焊接衬垫、引弧板坡口检查坡口表面清理预 热焊 接焊接外观及超声波探伤检查检查、验收记录焊接施工记录焊接时应采取有效措施，避免或减少焊接变形，消除积累误差。焊接完成后，依照有关焊接标准对焊缝进行检查验收

25、，验收时现场监理工程师应在场并签署验收意见，作为中间隐蔽工程验收。6、施工顺序：脚手架搭设测量放线钢结构安装拉杆安装、调整玻璃安装、调整打胶玻璃清洁工程验收成品保护。7、施工方法1）、脚手架搭设在玻璃内、外面各搭设双排钢管脚手架。外架距离玻璃面450mm；内架距离玻璃面650mm。等玻璃清洁完并经过验收后，脚手架才可以拆除。拆除脚手架时要注意成品的保护。2）测量放线测量放线前要求甲方提供有关的轴位线、水平标高等基准线。根据图纸提供的尺寸，放出玻璃的进出控制线及标高线；再根据各钢立柱的轴线放出玻璃分格线及各钢板铰接座的控制线，同时测量各立柱的垂直度，以便铰接座加工时可以预留调整量。3）预埋件安装

26、质量支承结构屋面（楼板）梁（悬梁）上的预埋件应重点检测预埋标高。地锚预埋件，应重点检测标高以保证地锚底板面上的地坪装饰层厚牢的要求，并作必要的拉拨试验。4）支承钢柱、梁安装质量纵向钢柱：检测纵横轴线位置，尤其应检查上锚墩及地锚位置偏差，以保证日后安装钢杆桁架的垂直精度及幕墙立面定位精度。钢杆施加预应力将使梁产生挠曲，在控制主梁标高时，应予以反变形预调控制，以保证幕墙安装完成后，索桁架上端在同一水平位置上。5）地锚的安装质量检查其轴线位置及其与上锚墩间位置偏差以保证索桁架的垂直精度及墙体定位；检查地锚筋板孔的标高是否致；检查地锚底板与预埋件、底板与筋板的焊接质量。c. 玻璃提升就位玻璃的提升采用

27、汽车吊辅以电动吸盘进行，对于汽车吊无法达到的部位，可以利用结构设专用导轨架设电动葫芦，利用电动葫芦辅以电动吸盘进行提升。玻璃的就位采用人工方法进行就位。夹具不能直接和玻璃接触，应加设橡胶垫圈。对于最底下一层玻璃，在安装前应在驳接玻璃底部的U型槽中放入氯丁橡胶垫块后，才可将玻璃插入。d.调整、固定玻璃初步固定后应进行板块调整。玻璃调整的标准为“横平、竖直、面平”，横平即横向胶缝应水平，竖直即竖向胶缝应垂直，面平即各玻璃处于同一平面上。另外还应检查胶缝大小是否一致，如不一致应进行调整。玻璃板块调整完成后应马上进行固定，之后进行玻璃外竖缝铝合金片竖向装饰线条安装。8、铝合金玻璃幕墙安装安装程序如下：

28、1）连接铁件安装为了保证幕墙安装后处在规定的平面上，准确地焊接安装连接件很重要。一般要求连接件位置精确度为标高偏差不大于3mm，左右位置偏差不大于3mm，平面外偏差不应大于2mm，为了保证上述安装准确度，在焊接固定连接角钢之前，需在幕墙的上下两端之间用经纬仪或重型线锤定位，确定出控制用垂直平面的上下两条边线。用以控制、检测安装尺寸，在确定的上下边线位置设置固定悬挑点，拉设铅丝位置线，用以控制一列连接角钢的位置。在连接角钢的安装中应随时依据控制铅丝测量铁件位置，使所有连接的安装孔或安装平面做到垂直、平整，误差在允许的范围以内。连接角钢焊接时，应先点焊，找正后再焊接固定。2）横梁安装A、连接角钢准

29、确安装就位后，即可安装铝合金立柱，安装时将已加工、钻孔后的立柱嵌入连接角钢内，并且在角钢与立柱接触处设PVC衬垫隔离，防止电位差腐蚀。用不锈钢螺栓初步固定立柱，螺母与角钢间要加设足够强度的不锈钢弹簧垫圈。根据控制通线对立柱进行复核，调整立柱的垂直、平整度，达到要求后再将螺母最终拧紧固定。立柱每段之间的接头应有一定的空隙，不要顶紧，采用套筒连接法，以适应和消除建筑受力变形和温度变形的影响。立柱的安装应下自上逐层进行，每安装完一层，均应进行检查校正。B、安装横梁时可根据设计位置，在立柱外面拉横线，控制安装质量，但由于横梁的安装偏差主要取决于立柱的加工精度和安装精度，立柱上固定横梁的定位螺孔位置基本上已决定了横梁的位置，所以必须在立柱制作及安装时严格控制各项偏差，才能保证横梁安装的准确。同一层横梁的安装应由下向上