机械设计考研复习试题

1、.PAGE .WORD格式可编辑 专业技术资料整理分享一、选择题：1轴的键槽通常是由加工方法得到的。 A车削 B铣削 C拉削2键的剖面尺寸通常是根据按标准选则。A传递转矩的大小 B.轮毂的长度 C.轴的直径 3键的长度通常是根据按标准选则。A传递转矩的大小 B.轮毂的长度 C.轴的直径4普通平键联接的主要用途是使轴与轮毂之间。 A沿轴向固定并传递轴向力 B沿周向固定并传递转矩 C沿轴向可作相对滑动并具有导向作用5楔键和两者的接触面都具有1：100的斜度。A轴上键槽的底面 B轮毂上键槽的底面 C键槽的侧面6平键联接如不能满足强度要求时,可在轴上安装一对平键,使它们沿周向相隔。 A900 B120

2、0 C7平键联接能传递的最大转矩为T,现要传递的转矩为1.5T,则应。A把键长增大到15倍 B把键宽增大到15倍 C 安装一对平键8标准平键联接的承载能力通常取决于。A轮毂的挤压强度 B键的工作表面的挤压强度 C键的剪切强度9应用较广的花键齿形是。 A矩形与三角形 B渐开线与三角形 C矩形与渐开线10当轴作单向回转时,平键的工作面在C；花键的工作面在B；半圆键的工作面在C；楔键的工作面在A；切向键的工作面在A。A上、下两面 B一侧面 C两侧面11下列各种键的失效形式：普通平键为B；导向平键为C；滑键为C；钩头楔键为B；切向键为B。A剪断 B压溃 C磨损12下列各种键的轴槽加工方法：A型键A；B

3、型键B；C型键A； 轮毂槽的加工方法：A型键C；B型键C；C型键C； A端铣削 B盘铣削 C插削 D刨削 13定心精度最高的是C；承载能力最高的是C；定心精度最低的是B；承载能力最低的是D； A平键联接 B楔键联接 C花键联接 D半圆键联接14常用来制造键的材料是。 A低碳钢B 中碳钢 C合金钢15花键联接的强度,主要取决于强度。A齿根弯曲 B齿侧挤压C齿根剪力16紧键联接和松键联接的主要区别在于：前者安装后,键与键槽之间就存在有。A压紧力B轴向力C摩擦力17能够构成紧键联接的两种键是。A楔键和半圆键B平键和切向键C楔键和切向键18半圆键的主要优点是。A对轴的强度削弱较轻 B键槽应力集中较小C

4、工艺性好、安装方便19某起重设备采用矩形花键联接,轴的转速不高但要传递很大的转矩,这时宜采用。 A外径B内径C侧面20如果在轴上安装一对楔键来工作,最好使它们相隔。 A600900B9001200C二、简答题：1导向平键联接和滑键联接有什么不同？ 导向平键是一种较长的平键,用螺钉固定在轴上的键槽中,轴上的传动零件可沿键做轴向滑移。 当零件滑移的距离较大时,所需导向平键的长度过大,制造困难,应采用滑键。滑键固定在轮毂上,轮毂带动滑键在轴上的键槽中作轴向滑移,此时,键槽较长,而键可做得较短。2键联接有哪些主要类型？各有何主要特点？平键联接： 普通平键：对中良好,装拆方便,加工容易,不能实现轴上零件

5、的轴向固定。圆头A型：键在槽中轴向固定良好,但槽对轴引起的应力集中较大；方头B型：轴槽应力集中较小；单圆头C型：仅用于轴端固定。 薄型平键：同上；但传递转矩的能力比普通平键低。 导向平键：键用螺钉固定在轴上,轴上零件能作轴向移动,为了装拆方便设有起键螺钉。 滑键： 键固定在轮毂上,轴上零件能带键作轴向移动。 半圆键联接：安装方便,结构紧凑,键具有自位作用。键槽较深,对轴的强度削弱较大。 楔键联接：普通楔键： 能轴向固定零件和传递单方向的轴向力,但使轴上零件与轴的配合产生偏心；钩头楔键：同上。钩头供拆卸用。 切向键联接单切向键：工作面上的压力沿轴的切线方向,能传递单向大转矩,对轴的削弱较严重；双

6、切向键：两对键互成12001300,能传递双向扭矩。3当使用单键联接不能满足联接的强度要求时,可采用双键联接。试说明为什么使用两个平键联接时,一般设置在同一轴段上相隔1800布置；采用两个楔键联接时,相隔1200左右；采用两个半圆键联接时,常设置在轴的同一母线上？两个平键联接相隔1800是为了加工时便于分度。两个半圆键联接布置在同一条母线上是为了加工时用一把刀具直接加工出来而不用更换刀具。27. C 28. C第八章 带传动一、选择题：1带传动中,1为主动轮圆周速度, 2为从动轮圆周速度,为带的速度,它们之间的关系是。A12 B1=2= C122带传动正常工作时,不能保证准确的传动比是因为。A

7、带易变形和磨损 B.带在带轮上打滑 C.带的弹性滑动3带传动正常工作时,产生弹性滑动是因为。A带的预紧力不够 B.带的松、紧边拉力不等 C.带与带轮间摩擦力不够4带传动的打滑总是。 A在小轮上先开始 B在大轮上先开始 C在两轮上同时开始5带传动中,带每转过一周,拉应力是。A不变的 B有规律变化的 C无规律变化的6V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限制小带轮包角7带传动中,若小带轮为主动轮,则带的最大应力发生在带处。A进入主动轮处 B进入从动轮处 C离开主动轮处8V带传动设计中,选取小带轮基准直径的依据是 。A传动比 B带的速度 C带的型号9带传动采

8、用张紧轮的目的是。 A减轻带的弹性滑动 B提高带的寿命 C调节带的预紧力10实践证明,带传动传递载荷时,带的弹性滑动发生在。A全部接触弧上 B带离开主、从动轮前的那一部分接触弧上 C带进入主、从动轮的那一部分接触弧上11带传动是依靠来传递运动和功率的。A带与带轮接触面间的正压力 B带与带轮接触面间的摩擦力 C带的紧边拉力12选取V带型号,主要取决于。 A带传递的功率和小带轮转速 B带的线速度 C带的紧边拉力 13与链传动相比较,带传动的主要优点是。 A承载能力大 B使用寿命长 C工作平稳,基本无噪音 14与平带传动相比较,V带传动的主要优点是。 A承载能力大 B带的寿命长 C传动效率高15中心

9、距一定的带传动,小带轮上的包角大小主要由决定。A小带轮直径 B两带轮直径之和 C两带轮直径之差16带传动的中心距过大,会导致。A带的弹性滑动加剧 B带的工作噪音增大 C带在工作时出现颤动17与V带传动相比较,同步带传动的最大优点是。 A传递功率大 B传动比准确 C传动效率高18带轮是采用轮辐式、腹板式或实心式,主要取决于。A带的横截面尺寸 B传递的功率 C带轮的直径19当摩擦系数与初拉力一定时,带传动在打滑前所能传递的最大有效拉力随的增大而增大。A带轮的宽度 B小带轮上的包角 C大带轮上的包角20下列普通V带中以型带的截面尺寸最小。 AZ BC CE21带传动中,紧边拉力F1,松边拉力F2,在

10、空载时,它们的比值为A；当载荷小于许用值时,它们的比值为C；当载荷达到刚开始打滑的瞬间,它们的比值为B；AF1/F21 B F1/F2=f1 C 1 F1/F2f22V带截面楔角为400,V带轮相应的楔角应400 。A大于 B小于 C等于23带传动中,带每转一周,拉应力变化。A8次 B3次 C4次24带传动设计中,主要应防止。A打滑 B磨损 C静载拉断25不能提高带传动传递的功率。A增大F0 B增大a C增加带轮表面粗糙度26同一V带传动,若主动轮转速不变,用于减速较用于增速所能传递的功率。A相等 B增加 C减少27当带速30m/s时,一般采用来制造带轮。A铸钢 B球磨铸铁 C灰铸铁二、简答题

11、：1何为带的弹性滑动？何为打滑？两者在本质上有何区别？ 由于带的弹性变形引起的带在带轮上的局部接触弧面上产生的微量相对滑动称为弹性滑动。弹性滑动是带传动的一种正常物理现象,是不可避免的。打滑是弹性滑动扩展到整个接触弧段,载荷超过带所能传递的最大有效圆周力时所发生的,打滑将使带与带轮严重磨损,从动带轮急剧失速,是必须避免的。2带的楔角和带轮的轮槽角是否一样？为什么？ 不一样。带的楔角应大于带轮的轮槽角。 因为带在工作时受力作用而产生弹性变形,带的顶胶层受拉而伸长,使宽度变窄。底胶层受压而缩短,使宽度变宽。从而使带的楔角减小,为使带与轮槽很好的接触,应使带的楔角大于带轮的轮槽角。3普通V带有哪几种

12、型号？窄V带有哪几种型号？ 普通V带有：Y、Z、A、B、C、D、E；七种型号； 窄V带有：SPZ、SPA、SPB、SPC；四种型号；4带传动一般应放在高速级还是低速级,为什么？ 带传动一般应放在高速级。置于高速级时,带速较高,在传递相同功率时,圆周力较小,有可能减少带的根数或采用截面积较小的型号的带,因而传动结构紧凑,成本降低。5为了避免打滑,将带轮与带接触的工作表面加工粗糙些,以增大摩擦,这样做是否合理？为什么？ 不合理。因为带传动中存在弹性滑动,带轮工作面粗糙将会加剧带的磨损,磨损后将降低张紧力,从而减小摩擦力。6带传动的主要失效形式有哪些？设计准则是什么？ 带传动的主要失效有：带的疲劳破

13、坏和打滑。 带传动的设计准则是：保证带传动工作时不打滑,同时又有足够的疲劳强度和寿命。7带传动为什么要张紧？常用的张紧方法有哪些？在什么情况下使用张紧轮？张紧轮应装在什么地方？ 带传动经过一定时间运转后,由于塑性变形而松弛,使张紧力降低,为保证其传动能力,应有张紧装置。 常用的张紧装置有：定期张紧装置、自动张紧装置、张紧轮张紧装置。 当中心距不能调节时,可采用张紧轮张紧装置。 张紧轮一般应放在松边的内侧,使带只受单向弯曲,同时张紧轮还应尽量靠近大带轮,以免过分影响带在小带轮上的包角。8试说明带传动中的紧边拉力、松边拉力、有效拉力与张紧力之间的关系？ F1F2 = 2F0 ； Fe = F1F2

14、三、综合题：1已知：带传动的有关数据为：主动轮：转速n1 , 直径dd1 ；从动轮：转速n2 ,直径dd2 ；小带轮包角1 , 输出功率P2 ,摩擦系数f,传动效率, 求： 主动轮转矩：T1= 9550P2 n1 Nm , 方向： 顺时针 ； 从动轮转矩：T2= 9550P2 n1 Nm , 方向： 逆时针 ；在图中画出紧边拉力F1,松边拉力F2,包角1,2 ；带传动的有效拉力 Fe =F1F2；要打滑时,最大有效拉力Fec与F1的关系：Fec=；.在图中绘出各种应力的分布图。2V带传动的n1=1450 r/min, 带与带轮间的当量摩擦系数fv=0.51,包角1=1800,预紧力F0=360

15、N 。 试问： 该传动所能传递的最大有效拉力为多少?若dd1=100 mm,其传递的最大转矩为多少？若传动效率为095,弹性滑动忽略不计,从动轮输出功率为多少？3V带传动传递的功率P=7.5 KW,带速=10 m/s,F1=2F2,试求：F1 = ？ Fe = ? F0 = ?4已知一窄V带传动的n1=1450 r/min,n2=400 r/min,dd1=140 mm,中心距a=1600 mm,窄V带为SPA型,根数Z=2,工作时有振动,一天运转16h, 试求：带能传递的功率。1 T1 = 9550P2 n1 Nm ； 方向为 ：顺时针 T2 = 9550P2n1 Nm ； 方向为 ：逆时针

16、 Fe = F1F2 ； Fec = F111efFec = 2F0 = 478.4 NTmax = Fecdd12 = 2392 Nm P出= Fec1000=345 KW ；3Fe = P1000= 750 N , Fe = F1F2 F1=2F2 F0 =F1F2F1 = 1500 N F2= 750 N F0 4i = n1/n2 = 3625 dd2 = idd1 = 5075mm 选：KA = 13 K= 096 K= 1081 = 1800a5750 = 166790Ld = 2 a /2 24 a = 4238 mm选：P0 = 491 P0 = 059 Pca = ZKK=

17、114 KW, P = PcaKA = 88 KW ；第十二章 滑动轴承一、选择题：1温度升高时,润滑油的粘度 。A随之升高 B.保持不变 C.随之降低2. 在情况下,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 3润滑油的,又称为绝对粘度。A.运动粘度 B.动力粘度 C.基本粘度4. 滑动轴承的润滑方法,可以根据来选则。 A平均压强p B.PV3 C由确定,式中P为滑动轴承的平均压强,V为滑动轴承轴颈的线速度,当k32时,采用压力循环润滑5下列材料中,可以做轴承衬的材料是 。A45钢 B.铜合金 C.轴承合金6不完全液体润滑滑动轴承,验算pp是为了防止轴承。A过度磨损

18、B过热产生胶合 C产生塑性变形7下列各种机械设备中, 只宜采用滑动轴承。 A中、小型减速器齿轮轴 B铁道机车车辆轴 C大型水轮机主轴8两相对滑动的接触表面,依靠吸附油膜进行润滑的摩擦状态称为。A液体摩擦 B混合摩擦 C边界摩擦9运动粘度是动力粘度与同温度下润滑油的比值。A质量 B密度 C比重10验算滑动轴承最小油膜厚度hmin的目的是。 A确定轴承是否能获得液体润滑 B.计算轴承内部的摩擦阻力 C.控制轴承的压强 11动压润滑滑动轴承能建立油压的条件中,不必要的条件是。 A轴颈与轴承间构成楔形间隙 B充分供应润滑油 C润滑油温度不超过5012下述材料中,是轴承合金巴氏合金。A20CrMnTi

19、B38CrMnMo CZSnSb11Cu613与滚动轴承比较,下述各点中, 不能作为滑动轴承的优点。A径向尺寸小 B间隙小、旋转精度高 C运转平稳、噪音低 D.可用于高速情况下14含油轴承是采用 制成的。A硬橡胶 B粉末冶金 多孔质金属材料 C塑料15在不完全液体润滑滑动轴承中,限制p值的主要目的是防止。A轴承衬材料过度磨损 B轴承衬材料发生塑性变形 C轴承衬材料因压力过大而过度发热16下列材料中, 不能作为滑动轴承轴瓦或轴承衬的材料。AHT200 BGCr 15 C17在滑动轴承轴瓦材料中,最宜用于润滑充分的低速重载轴承的是。A巴氏合金 B铝青铜 C铅青铜锡Sn锑Sb轴承合金 例：Z12Pb

20、10Cu4,高速重载；铅Pb锑Sb轴承合金 例：Z16Sn16Cu2,中速中载,不宜受显著冲击；铅青铜 ZCuPb30,高速重载锡Sn青铜 例：ZCuSnP1,中速重载及受变载荷的中速中载轴承；铝青铜 例：ZCuAl10Fe3 ,宜用于润滑充分的低速重载；黄铜 铜锌合金适用于低速中载；铸铁 HT150 低速轻载18在滑动轴承中,当PV332时,应采用。A油脂润滑 B油环或飞溅润滑 C压力循环润滑二、简答题：就液体动力润滑的一维雷诺方程 , 说明形成流体动压润滑滑动轴承的充分必要条件是什么？相对滑动的两表面间必须形成收敛的楔行间隙。 被润滑油膜分开的两表面必须有足够的相对滑动速度,其运动方向必须

21、使润滑油由大口流进,小口流出。 润滑油必须有一定的粘度且供油要充分。2与滚动轴承比较,滑动轴承有哪些优越性？ 与滚动轴承比较,滑动轴承在以下方面具有优越性：高速、高精度、重载荷或冲击载荷的场合；要求轴承径向尺寸小或剖分式结构时。3动压轴承与静压轴承在形成压力油膜的机理上有何不同？ 液体动压轴承：利用轴颈与轴承表面间形成收敛油楔,依靠两表面间一定的相对滑动速度使一定粘度的润滑油充满楔形空间,形成流体压力与轴承载荷平衡,以得到液体润滑。液体静压轴承：是利用油泵将具有一定压力的液体送入支承处,使摩擦表面间强迫形成一层液体膜将表面完全分开,并能承受一定的载荷。静压轴承能在极低直到极高的速度范围内得到液

22、体润滑。三、综合题：1不完全液体润滑径向滑动轴承,已知：轴颈直径d=200 mm,轴承宽度 B=200 mm,轴颈转速n=375 r/min,轴瓦材料ZCuAl10Fe3,求它可以承受的最大径向载荷是多少？解： 由pF/p, FpdB152002006105 N 由pvFn/19100Bpv, Fpv19100B/n152800 N 故Fmax152800 N 2、一减速器中的不完全液体润滑径向滑动轴承,轴的材料为45钢,轴瓦材料为铸造青铜ZCuSn5Pb5Zn5,承受径向载荷F= 35KN；轴颈直径d= 190mm；工作长度l=250mm；转速n=150 r/min 。试验算该轴承是否适合使

23、用。 解：p F/dl 35000 0737MPa p 190250 d n 190150 149 m/s 601000 601000 pn35000150 11MPm/s p 故：该轴承适合使用。1.轴承合金通常用于做滑动轴承的 。 A轴套 B轴承衬 C轴承座 2.与滚动轴承相比,下述各点中, 不能作为滑动轴承的优点。 A径向尺寸小 B使用维护方便 C运转平稳噪声低 D可用于高速情况下3.长径比B/d 是滑动轴承的重要设计参数之一,设计时通常取B/d = A1 10 B3 5 C05 15 4.下列材料中, 不能作为滑动轴承轴瓦或轴承衬的材料。 AZCuSn10Pb1 B HT200 CGC

24、r15 5.在滑动轴承轴瓦及轴承衬材料中,用于中速中载轴承,能承受变载荷及冲击载荷的是 A锡青铜 B 巴氏合金 C铅锡合金 D灰铸铁 6.在非液体润滑滑动轴承中,限制p 值的主要目的是 A防止轴承衬材料过度磨损 B防止轴承衬材料发生塑性变形 C防止轴承衬材料因压力过大而过度发热D防止出现过大的摩擦阻力 7.验算滑动轴承最小油膜厚度hmin 的目的是 。 A. 确定轴承是否能获得液体润滑 B. 控制轴承的发热量C. 计算轴承内部的摩擦阻力 D. 控制轴承的压强P8 在题2 图所示的下列几种情况下,可能形成流体动力润滑的有答案：BE9 巴氏合金是用来制造 。 A. 单层金属轴瓦 B. 双层或多层金

25、属轴瓦 C. 含油轴承轴瓦 多孔质金属材料D. 非金属轴瓦 10 液体润滑动压径向轴承的偏心距e 随 而减小。 A. 轴颈转速n 的增加或载荷F 的增大 B. 轴颈转速n 的增加或载荷F 的减少C. 轴颈转速n 的减少或载荷F 的减少 D. 轴颈转速n 的减少或载荷F 的增大11 不完全液体润滑滑动轴承,验算pv pv 是为了防止轴承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12 设计液体动力润滑径向滑动轴承时,若发现最小油膜厚度hmin 不够大,在下列改进设计的措施中,最有效的是 A. 减少轴承的宽径比B / d B. 增加供油量 C. 减少相对间隙 D. 增

26、大偏心率 减小宽径比相当于增大d,则最小油膜厚度增大13 与滚动轴承相比较,下述各点中,不能作为滑动轴承的优点。 A. 径向尺寸小 B. 间隙小,旋转精度高 C. 运转平稳,噪声低 D. 可用于高速情况下14 动压润滑滑动轴承能建立油压的条件中,不必要的条件是 。 A. 轴颈和轴承间构成楔形间隙 B. 充分供应润滑油C. 轴颈和轴承表面之间有相对滑动 D. 润滑油温度不超过5015 下列各种机械设备中, 只宜采用滑动轴承。 A. 中、小型减速器齿轮轴 B. 电动机转子 C. 铁道机车车辆轴 D. 大型水轮机主轴 16 两相对滑动的接触表面,依靠吸附油膜进行润滑的摩擦状态称为 A. 液体摩擦 B

27、. 半液体摩擦 C. 混合摩擦 D. 边界摩擦 17 液体动力润滑径向滑动轴承最小油膜厚度的计算公式是 C 。 18 在滑动轴承中,相对间隙 是一个重要的参数,它是 与公称直径之比。 A. 半径间隙B. 直径间隙C. 最小油膜厚度 D. 偏心率19 在径向滑动轴承中,采用可倾瓦的目的在于 。 A. 便于装配 B. 使轴承具有自动调位能力 C. 提高轴承的稳定性 D. 增加润滑油流量,降低温升20 采用三油楔或多油楔滑动轴承的目的在于 。 A. 提高承载能力 B. 增加润滑油油量 C. 提高轴承的稳定性 D. 减少摩擦发热21 在不完全液体润滑滑动轴承中,限制pv值的主要目的是防止轴承 。 A.

28、 过度发热而胶合 B. 过度磨损 C. 产生塑性变形 D. 产生咬死22 径向滑动轴承的直径增大1倍,长径比不变,载荷不变,则轴承的压强变为原来的倍。A. 2B. 1/2 C. 1/4 D. 23径向滑动轴承的直径增大1倍,长径比不变,载荷及转速不变,则轴承的值为原来的倍。 A. 2 B. 1/2 C. 4 D. 二、填空题 24 不完全液体润滑滑动轴承验算比压P是为了避免过度磨损；验算PV值是为了防止温升产生胶合。 25 在设计动力润滑滑动轴承时,若减小相对间隙,则轴承的承载能力将增大；旋转精度将提高；发热量将增大。 26 流体的粘度,即流体抵抗变形的能力,它表征流体内部摩擦阻力的大小。 2

29、7 润滑油的油性是指润滑油在金属表面的吸附能力。 28 影响润滑油粘度的主要因素有温度和压力。29 两摩擦表面间的典型摩擦状态是干摩擦、不完全液体摩擦和 液体摩擦 。 30 在液体动力润滑的滑动轴承中,润滑油的动力粘度与运动粘度的关系式为。需注明式中各符号的意义 31 螺旋传动中的螺母、滑动轴承的轴瓦、蜗杆传动中的蜗轮,多采用青铜材料,这主要是为了提高耐磨 能力。 32 不完全液体润滑滑动轴承工作能力的校验公式是；。 33 形成流体动压润滑的必要条件是、。34 不完全液体润滑滑动轴承的主要失效形式是,在设计时应验算项目的公式为； 35 滑动轴承的润滑作用是减少摩擦,提高传动效率,轴瓦的油槽应该

30、开在不承受载荷的部位。 36 形成液体动力润滑的必要条件1 、2 、3 ,而充分条件是保证最小油膜厚度min,其中为许用油膜厚度。37 不完全液体润滑径向滑动轴承,按其可能的失效应限制；进行条件性计算。 38 宽径比较大的滑动轴承1.5,为避免因轴的挠曲而引起轴承边缘接触,造成轴承早期磨损,可采用自动调心轴承。 39 滑动轴承的承载量系数将随着偏心率的增加而增大,相应的最小油膜厚度hmin也随着的增加而减小。40 在一维雷诺润滑方程中,其粘度是指润滑剂的动力粘度。 41 选择滑动轴承所用的润滑油时,对液体润滑轴承主要考虑润滑油的粘度,对不完全液体润滑轴承主要考虑润滑油的油性。三、问答题42 设

31、计液体动力润滑滑动轴承时,为保证轴承正常工作,应满足哪些条件？1相对滑动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙2被油膜分开的两表面必须有足够的相对滑动速度,其运动方向必须使润滑油由大口流进,从小口流出3润滑油必须有一定的粘度,供油要充分。43 试述径向动压滑动轴承油膜的形成过程。轴的启动阶段不稳定润滑阶段,这时轴颈沿着轴承内壁上爬,不时与轴瓦内壁发生接触摩擦液体动力润滑运行阶段,这时的轴颈转速已经足够高,带入到油楔中的润滑油能产生足以支承外载荷的油压,将轴颈稳定在一个固定的位置。44 就液体动力润滑的一维雷诺方程,说明形成液体动力润滑的必要条件。45 液体动力润滑滑动轴承的相对间隙的大小,对滑动轴承

32、的承载能力、温升和运转精度有何影响？ 由 ,相对间隙越小,最小油膜厚度hmin越小,轴承的承载能力越大,运转精度越高,温升越大。46 有一液体动力润滑单油楔滑动轴承、在两种外载荷下工作时,其偏心率分别为、,试分析哪种情况下轴承承受的外载荷大。为提高该轴承的承载能力,有哪些措施可供考虑？,偏心率越大,最小油膜厚度越小,轴承承载能力越高。 提高轴承承载能力的措施：增大轴承的工作宽度B,减小相对间隙,选用粘度大的润滑油。47 不完全液体润滑滑动轴承需进行哪些计算？各有何含义？ 验算是为了防止过度磨损,验算是为了防止温升,产生胶合；验算 是为了防止加速磨损。48 为了保证滑动轴承获得较高的承载能力,油

33、沟应做在什么位置？ 油沟应开在润滑油膜压力最小的地方,不应开在油膜承载区内,否则会降低油膜的承载能力。49 滑动轴承的摩擦状态有哪几种？它们的主要区别如何？ 干摩擦、不完全液体摩擦和 液体摩擦。51 滑动轴承的主要失效形式有哪些？ 磨损和胶合52 相对间隙对轴承承载能力有何影响？在设计时,若算出的min过小或温升过高时,应如何调整值？ 由 ,相对间隙越小,最小油膜厚度hmin越小,轴承的承载能力越大,运转精度越高,温升越大。 若min过小或温升过高时,应该增大相对间隙 53 在设计液体动力润滑径向滑动轴承时,在其最小油膜厚度min不够可靠的情况下,如何调整参数来进行设计？ 由 ,可以减小轴承偏

34、心率,增大相对间隙,或者增大轴径。机械设计考研试题1、齿轮强度计算中,有哪两种强度计算理论？分别针对哪些失效？若齿轮传动为闭式软齿面传动,其设计准则是什么？ 6分齿面的接触疲劳强度和齿根的弯曲疲劳强度的计算,齿面的接触疲劳强度针对于齿面的疲劳点蚀失效和齿根的弯曲疲劳强度针对于齿根的疲劳折断。齿轮传动为闭式软齿面传动,其设计准则是按齿面的接触疲劳强度设计,校核齿根的弯曲疲劳强度。 2、连接螺纹能满足自锁条件,为什么还要考虑防松？根据防XX理,防松分哪几类？8分因为在冲击、振动、变载以及温度变化大时,螺纹副间和支承面间的摩擦力可能在瞬间减小或消失,不再满足自锁条件。这种情况多次重复,就会使联接松动

35、,导致机器不能正常工作或发生严重事故。因此,在设计螺纹联接时,必须考虑防松。根据防XX理,防松类型分为摩擦防松,机械防松,破坏螺纹副关系防松。3、链传动产生动载荷的原因是什么？为减小动载荷应如何选取小链轮的齿数和链条节距？6分因为链速v 和从动链轮角速度的周期性变化,从而产生了附加的动载荷；链的垂直方向分速度v 的周期性变化,导致链传动的横向振动,也是链传动动载荷中很重要的一部分。 当链条的铰链啮入链轮齿间时,由于链条铰链做直线运动而链轮轮齿做圆周运动,两者之间的相对速度造成啮合冲击和动载荷。 链传动的多边形效应是链传动的固有特性。若链张紧不好,链条松弛,在起动、制动、反转、载荷变化等情况下,

36、将产生惯性冲击,使链传动产生很大的动载荷。小链轮的齿数不宜过少和链条节距不宜过大。二、选择题 在每题若干个选项中选出正确的选项填在横线上。本大题共12小题,总计24分1、当两个被联接件之一太厚,不易制成通孔且需要经常拆卸时,往往采用B。A螺栓联接 B双头螺柱联接 C螺钉联接2、滚动轴承中,为防止轴承发生疲劳点蚀,应进行 A 。A. 疲劳寿命计算 B. 静强度计算 C. 极限转速验算3、阿基米德蜗杆的 A 参数为标准值。A. 轴面 B. 端面 C. 法面4、一对相啮合的圆柱齿轮的Z1Z2, b1b2,其齿面接触应力的大小为A。A. H1=H2 B. H1H2 C. H15、V带传动设计中,限制小

37、带轮的最小直径主要是为了_B_。A使结构紧凑 B限制弯曲应力C限制小带轮上的包角 D保证带和带轮接触面间有足够摩擦力6、在齿轮抗弯强度的设计公式m中,应代入_C_。A.B.C.与中大者D.与中小者7、链传动中,链节数常选偶数,是为了使链传动 B 。A工作平稳 B避免过渡链节 C链条与链轮磨损均匀8、滑动轴承中,含油轴承是采用B 材料制成的。A硬木 B粉末冶金 C塑料9、承受预紧力F的紧螺栓联接在受轴向工作拉力F时,剩余预紧力为F,其螺栓所受的总拉力Fo为_ B 。AFoF十F BFoF十F CFoF十F 10、当键联接强度不足时可采用双键。使用两个平键时要求键 D 布置。A在同一条直线上 B相

38、隔90C相隔120D相隔18011、下列零件的失效中,C不属于强度问题。A螺栓断裂 B齿轮的齿面上发生疲劳点蚀C蜗杆轴产生过大的弯曲变形 D滚动轴承套圈的滚道上被压出深的凹坑12、带传动发生打滑总是_A_。A在小轮上先开始B在大轮上先开始C在两轮上同时开始D不定在哪轮先开始三、分析题 本大题共3小题,总计20分1. 如图所示,1、2是一对蜗杆蜗轮传动,3、4是一对斜齿轮传动。已知1为原动件,4为输出件,各轮转向如图所示。为了使中间轴上蜗轮2和斜齿轮3的轴向力互相抵消一部分,试确定1、2、3、4各轮的旋向；在图上标出2和3所受各力的方向。 10分1、2、3轮左旋,4轮右旋2、写出一维雷诺方程的表

39、达式,说明油膜承载的必要条件,并指出图示四种情况,哪一种能够形成流体动压润滑油膜？A B CD形成动力润滑的必要条件：1相对运动的两表面间必须形成楔形间隙；2被油膜分开的两表面须有一定的相对滑动速度,其方向应保证润滑油由大口进,从小口出；3润滑油须有一定的粘度,供油要充分。B能够形成流体动压润滑油膜3、如图所示为带传动简图。轮1为主动轮。试问：1带传动的主要失效形式有哪些？带传动工作时为什么出现弹性滑动现象？能否避免弹性滑动？2带传动工作时,带处于图中哪一点应力最大？最大应力max？ 5分带传动的主要失效形式有打滑和疲劳断裂。弹性滑动是由拉力差引起的,只要传递圆周力,必然会产生弹性滑动。弹性滑

40、动是正常的工作现象,不可避免。图中A点应力最大四、计算题 本大题共2小题,总计20分 1、某轴由一对代号为30212的圆锥滚子轴承支承,其基本额定动载荷C = 97.8 kN。轴承受径向力Fr1= 6000N,Fr2 =16500N。轴的转速 n =500 r/min,轴上有轴向力FA = 3000 N,方向如图。轴承的其它参数见附表。动载荷系数 fd = 1,温度系数ft= 1。试：1说明轴承代号的意义；2确定轴承的寿命。 14分SFa/FreFa/FreeXYXY0.40100.41.5解：3：轴承类型代号,圆锥滚子轴承；02：尺寸系列代号0：宽度系列代号,2：直径系列代号；12：内径系列

41、代号,内径为60mm1求内部派生轴向力S1、S2的大小方向 N N方向如图所示。,1轴承被压紧,2轴承被放松。装 订 线班级： 学号： 姓名：装 订 线班级： 学号： 姓名：NN, 3轴承的当量动载荷据：Fa1/ Fr1= 2500/6000 = 0.417e = 0.40,得：X1 = 0.4,Y1 =1.5P1 = fdX1 Fr1 + Y1 Fa1= 0.46000 + 1.52500 = 6150 N据：Fa2/ Fr2 = 5500/16500 = 0.33 e,得：X2 = 1,Y2 = 0P2 = fdX2 Fr2 + Y2Fa2 = 16500 N P2P1,用 P2 计算轴承

42、寿命。4计算轴承寿命12562 h2、一牵曳钩用2个M10的普通螺栓固定于机体上,如图所示。已知接合面间摩擦系数 f =0.15,可靠性系数 Kf=1.2,螺栓材料强度级别为6.6级,屈服极限s=360MPa,安全系数S=3。试计算该螺栓组连接允许的最大牵引力Rmax=?6分许用应力:预紧力为由公式求出预紧力：F=5083.7N最大牵引力与预紧力关系公式为结合面不产生滑移的条件最大牵引力为R=1271N五、改错题 本题10分试分析如图所示轴系结构中的错误,并加以改正。指出错误之处,并编上号,简述其错误原因,并改正之。至少改正5处指出错误之处,并编上号,简述其错误原因略。改正为：20XX机械设计

43、试题及答案一、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,就会出现流体摩擦、边界摩擦和干摩擦同时存在的现象,这种摩擦状态称为混合摩擦。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=15,螺纹副材料的当量摩擦系数f=0.080.10, 经计算该螺纹副 b自锁性要求。 a.满足 b.不满足,f为摩擦系数,为牙型角是牙侧角的2倍,自锁条件：3. 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。4.

44、 作为标准普通V带工作面的两侧面夹角为=40,相应的V带轮轮槽的两侧面夹角则 b 。 a.大于40 b.小于40 c. 等于40。5. 传动带所能传递的最大有效圆周力Fmax与初拉力F0、带在小带轮上的包角1、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。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轮齿折断；软齿面闭式齿轮传动最主要的失效形式是齿面

45、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。7. 下列齿轮参数中,对齿形系数YF没有影响的是 e 。 a. 齿数 b. 变位系数 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= 15 9. 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 , 对于高速轴承, 发热以至胶合是其主要失效形式。10. 滑动轴承一般由轴颈、轴瓦、轴承座三者组成, 其

46、失效形式主要是 胶合和磨损,主要发生在 轴瓦 上。二、问答题24分,每小题4分1. 齿向载荷分布系数K的物理意义是什么？改善齿向载荷分布不均匀状况的措施有哪些？K的物理意义考虑沿齿宽方向载荷分布不均匀对轮齿应力的影响系数。措施：答出以下7点中3点以下者1分,答出3点以上者2分1 齿轮的制造和安装精度2 轴、轴承及机体的刚度3 齿轮在轴上的布置合理选择4 轮齿的宽度设计时合理选择5 采用软齿面通过跑合使载荷均匀6 硬齿面齿轮将齿端修薄、或做成鼓形齿7 齿轮要布置在远离转矩输入端的位置。2. 试述齿轮传动的设计准则评分标准：以下4点各点1分1软齿面闭式齿轮传动：通常先按齿面接触疲劳强度进行设计,然

47、后校核齿根弯曲疲劳强度。2硬齿面式齿轮传动：通常先按齿根弯曲疲劳强度进行设计,然后校核齿面接触疲劳强度。3高速重载齿轮传动,还可能出现齿面胶合,故需校核齿面胶合强度。4开式齿轮传动：目前多是按齿根弯曲疲劳强度进行设计,并考虑磨损的影响将模数适当增大加大1015%。3. 按照轴所受载荷类型的不同,轴分为那几种类型？并分别举例说明。评分标准：以下3点各点1分,举例正确合计1分。1仅受弯矩M的轴心轴,只起支撑零件作用,如自行车前轴。 2仅受转矩T的轴传动轴,只传递运动和转矩不起支撑作用,如汽车后轮传动轴。 3既受弯矩又受转矩的轴转轴,既起支撑又起传递运动和转矩作用,如减速器的输出轴。4给出滚动轴承的

48、当量静载荷P0的定义。当量静载荷是一个假想载荷,其作用方向与基本额定静负荷相同,而在当量静载荷作用下,轴承的受载最大滚动体与滚道接触处的塑性变形总量与实际载荷作用下的塑性变形总量相同。4分5同滚动轴承相比,液体摩擦滑动轴承有哪些特点？评分标准：以下6点中,答出12点2分,答出34点分3分,答出56点4分 1 在高速重载下能正常工作,寿命长；2 精度高；滚动轴承工作一段时间后,旋转精度3 滑动轴承可以做成剖分式的 能满足特殊结构需要。如曲轴上的轴承；4 液体摩擦轴承具有很好的缓冲和阻尼作用,可以吸收震动,缓和冲击。5 滑动轴承的径向尺寸比滚动轴承的小。6 起动摩擦阻力较大。三、分析计算题29分,

49、第一小题19分,第二小题10分1一重物匀速升降装置采用如图a所示的电机+圆柱蜗杆传动系统,已知蜗杆传动的模数m =8mm,蜗杆头数及分度圆直径分别为z1=1、d1=80mm,蜗轮齿数z2=50,卷筒直径D=250mm。重物匀速升降的速度v=40m/min,最大载重量W为4kN,工况系数KA按1.0计,试分析、计算提升重物时的下列问题：1该装置以40m/min的速度匀速升起重物1m时,蜗杆应转多少转？并在图中标明蜗杆的转向、蜗轮轮齿旋向、节点位置处蜗杆及蜗轮的受力方向。5分2若蜗杆与蜗轮齿面间当量摩擦系数f= 0.18,该机构能否自锁？2分3若重物W=4kN,传动装置总的传动效率为 =0.5,试

50、计算出电机的输出转矩Tm应是多少？2分4若蜗轮轴采用如图b所示的两个角接触轴承7209 C支撑形式, L=100mm,蜗杆传动效率1= 0.7,卷筒、联轴器、蜗轮轴上轴承的效率合计为2= 0.8,轴承7209 C的基本额定动载荷和基本额定静载荷分别为C=29800N、C0=23800N, 其内部轴向力S=0.4Fr,径向载荷系数X和轴向载荷系数Y分别为0.44和1.36,fT=1.0,fP=1.5,试计算轴承II的寿命Lh为多少小时？10分1蜗杆转：1*50/=50/=63.69 1分蜗轮转速：40/3.14*0.25=50.96r/min蜗杆转向、蜗轮轮齿旋向、蜗轮蜗杆受力分析方向如图所示2

51、分。 2写出公式得1分,结论正确得1分。 结论：该机构满足自锁性条件。3写出公式得1.5分,结论正确得0.5分。4公式、步骤都正确得9分其中：轴承寿命计算公式占5分,计算结果正确得1分。2图c所示为一托架,20kN的载荷作用在托架宽度方向的对称线上,用四个螺栓将托架连接在一钢制横梁上,螺栓的相对刚度为0.3,螺栓组连接采用普通螺栓连接形式,假设被连接件都不会被压溃,试计算:1 该螺栓组连接的接合面不出现间隙所需的螺栓预紧力F 至少应大于多少？接合面的抗弯剖面模量W=12.71106mm2若受力最大螺栓处接合面间的残余预紧力F要保证6956N, 计算该螺栓所需预紧力F 、所受的总拉力F0。3分1

52、1、螺栓组联接受力分析：将托架受力 情况分解成下图所示的受轴向载荷Q和受倾覆力矩M的两种基本螺栓组连接情况分别考虑。2分2计算受力最大螺栓的工作载荷F：1分 Q使每个螺栓所受的轴向载荷均等,为 倾覆力矩M使左侧两个螺栓工作拉力减小；使右侧两个螺栓工作拉力增加,其值为： 显然,轴线右侧两个螺栓所受轴向工作载荷最大,均为：3根据接合面间不出现间隙条件确定螺栓所需的预紧力F：4分预紧力F的大小应保证接合面在轴线右侧不能出现间隙,即：2若F=6956N,则：3分四、结构题20分1试说明实现轴上零件轴向固定的五种方法,并分别画出相应于各种轴向固定方法的结构图；画出模锻轮坯、腹板式大齿轮在转轴的轴端实现轴

53、向固定与周向固定的结构图要求齿轮也要画出来。12分 评分标准：轴向固定：五种方法每种方法各0.5分,每画对一种结构1分；齿轮2.5分在轴端 实现周向固定普通平键1分和轴向固定轴肩和轴端挡板1分4.5分。2图d和图e为凸缘联轴器的两个半联轴器的将两根轴连接起来的两种形式的部分结构,请将未画出的其余部分补全,成为完整的结构。5分3. 现有成品一级标准圆柱齿轮减速器一台,输入轴与小齿轮采用普通平键连接,轴与小齿轮轮毂配合段轴颈直径d=40mm,该轴段长度l=58mm,键槽长L=50mm,小齿轮轮毂键槽深t1=3.3mm。为得到比现有减速器更大的减速比,现在需要重新设计、更换齿轮。已知重新设计得到的齿

54、轮模数m=3.0mm, 小齿轮齿顶圆直径da1=69mm, 齿根圆直径df1=55.5mm,齿宽b1=60mm,如果采用该小齿轮,试根据上述数据进行分析：该减速器的输入轴是否具有可以继续使用的可能性？3分 标准答案：该小齿轮能否做成齿轮与轴分开决定了这根输入轴能否继续被使用的首要条件： 结论：按着这根轴设计小齿轮轮毂结构必须做成齿轮与轴为一体的轴齿轮形式,因此,如果采用该小齿轮,原输入轴不能继续被使用,必须重新设计输入轴。一、选择题：本题共10个小题,每小题2分,共20分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。把所选项前的字母填在题后的括号内。1在一般工作条件下,齿面硬度HB35

55、0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包角太小 B. 初拉力F0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 A6208 B. N208C. 3208 D. 5受纯轴向载荷：推力轴承5系和2系受纯径向载荷：圆柱滚子轴承N系和滚针轴承NA系4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 牙型角为35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sB. 减少蜗

56、杆头数Z1 C增加蜗杆头数Z1 D. 增大蜗杆直径系数7普通平键接联采用两个键时,一般两键间的布置角度为 A90 B. 120 C.135 D.1808V带在减速传动过程中,带的最大应力发生在 AV带离开大带轮处 B.V带绕上大带轮处 CV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、填空题：本大题共10个小题,每空1分,共20分。把答案填在题中横线上。1轴如按受

57、载性质区分,主要受弯矩的轴为心轴,主要受转矩的轴为传动轴。2代号62203的滚动轴承,为深沟球轴承轴承,其内径为17mm00内径为10mm,01内径为12mm,02内径为15mm,03内径为17mm,04内径为20mm3在一般机械中的圆柱齿轮传动,往往使小齿轮齿宽b1大于大齿轮齿宽b2；在计算齿轮强度时,工作齿宽b应取大齿轮齿宽b2。4普通平键联接的工作面是键的两侧面；楔键联接的工作面是键的上下面。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基孔制制,轴承外圈与轴承座孔的配合采用基轴制制。6不随时间变化的应力称为静应力,随时间变化的应力称为变应力,具有周期性的变应力称为循环变应力。7

58、按照平面图形的形状,螺纹分为三角形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹等。8按照工作条件,齿轮传动可分为开式传动和闭式传动两种。9齿轮传动设计时,软齿面闭式传动通常先按齿面接触疲劳强度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,称为齿轮轴。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？螺栓联接、螺钉联接、双头螺柱联接、紧定螺钉联接。2提高螺栓联接强度的措施有哪些？降低螺栓应力幅；改善螺纹牙间的载荷分布不均匀；减小附加应力和应力集中；选择恰当的预紧力,采用合理的制造工艺

59、。3闭式蜗杆传动的功率损耗主要包括哪三部分？ 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简述带传动的优点？适于中心矩较大的场合；带具有良好的扰性,可缓和冲击、吸收振动；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结构简单、成本低廉。5链传动的主要失效形式有哪些？链板疲劳破坏； 滚子套筒的冲击疲劳破坏；销轴与套筒的胶合； 链条铰链磨损；低速重载时过载拉断。6滚动轴承的基本类型有哪些？1系列调心球轴承、2系列调心滚子轴承和推力圆柱滚子轴承、3系列圆锥滚子轴承、5系列推力球轴承、6系列深沟球轴承、7系列角接触球轴承、N系

60、列圆柱滚子轴承、NA系列滚针轴承等。四、计算题：本大题只有一个小题,满分14分下图表示两平板用2个M20的普通螺栓联接,承受横向载荷F=6000N,若取接合面间的摩擦系数=0.2,可靠性系数KS=1.2,螺栓材料的的许用应力=120N/mm2,螺栓的小径d1=17.294mm。试校核螺栓的强度。解：由结合面不产生滑移的条件公式：,可得预紧力,又由,故,该螺栓满足强度校核。五、结构改错题：请用圆圈标出错误的位置,满分16分机械设计习题一、选择1、当零件可能出现疲劳断裂时,应按准则计算。A、强度B、刚度C、寿命D、振动稳定性2、对大量生产、强度要求高、尺寸不大、形状不复杂的零件,应选择毛坯。A、铸