机械设计试题

机械设计试卷（一）一、选择题：1、机械零件由于某些原因不能时称为失效。A.工作B.连续工作C.正常工作D.负载工作2、图示为一螺旋拉紧器，设按图示方向转动螺母套筒3,将保证两螺杆1、2相互靠拢，此时两螺杆的螺纹方向应是。A.两个都是右旋B.两个都是左旋C.螺杆1为左旋，螺杆2为右旋D.螺杆1为右旋，螺杆2为左旋3、V带（三角带）的参数中,尚未标准化。A.截面尺寸B.长度C.楔角D.带厚度与小带轮直径的比值4、采用张紧轮调节带传动中带的张紧力时，张紧轮应压在边上，若考虑带有较长的寿命，张紧轮最好放于带的侧。A.松B.紧C.内D.外5、跨距l=400mm的某轴，支承用滚动轴承采用两端固定方式，最大工作温升均为60°C，轴的线膨胀系数以=114x10一7°C-i，轴承安装时应留有间隙量为：A.0.21〜0.26B.0.28〜0.4C.0.01〜0.08D.0.05〜0.186、已知某机械油在工作温度下的动力粘度为0.018Pa.s，油的密度为900kg/m3，则其运动粘度为mm2/sA.2x10-5B.16.2C.20D.2.07、对于大量生产，形状较复杂，尺寸大的零件应选择毛坯。A.自由锻造B.冲压C.模锻D.铸造8、采用压入法装配过盈联接中，用来选择过盈量与计算过盈量的关系为。A.=B.>C.5mifD.以上三种情况都可能发生。9、带传动的主动轮直径d=180mm、转速n=900r/min,从动轮要求的转速n=252r/min，若滑动率=2%，则从动轮直径应取mm。A.630B.635C.640D.64510、各种带传动中,带传动允许的传动比数值最大。入.平B.V（三角）C.圆D.有张紧轮的平11、带传动的最大摩擦力与以下哪个参数有关？A.带的张紧方法B.小带轮包角C.大带轮包角D.弯曲应力二、结构题：1、图中所示为滑键联接，图中有哪些错误？2、为了改善作用于零件上的载荷分布，对零件应进行合理结构设计：1）图示的两级齿轮减速器，对于重载传动，希改善齿轮轴和轴承的受力状况，试画出较合理的齿轮布置方案。（允许改变传动布置形式）2）对于齿宽为b的齿轮，为使载荷均布，在参数选择及结构上应采取哪些措施？三、计算题：计算下列各题1、一批滚动轴承，抽查40个，当循环次数为106次时，发现7个已发生点蚀失效，试问N=106时的可靠度Rt为多少？失效概率P（即F「为多少？2、一开口平带减速传动，已知两带轮基准直径为d=150mm和d=400mm，中心距a=1000mm，小轮转速n=1460r/min，试求：1）小轮包角；2）不考虑带传动的弹性滑动时大轮的转速；3）滑动率8=0.015时大轮的实际转速。3、一慢速推杆的传动系统如图所示，若电动机转速n「1450r/min，考虑自锁性，螺杆采用单线梯形螺纹，螺距P=4mm，求当推杆速度v=6mm/s时，减速器的减速比应为多少？四、大型题：1、图示油缸油压，缸径D=160mm，螺栓数量z=8,螺栓材料许用应力,取剩余预紧力为工作拉力的1.5倍，试计算螺栓直径。2、图示螺栓联接中，采用两个16（小径，中径，）的普通螺栓，螺栓材料为45钢，8.8级，，联接时不严格控制预紧力（取安全系数，被联接件接合面间的摩擦系数婚0.2。若考虑摩擦传力的可靠性系数（防滑系数），试计算该联接允许传递的静载荷Fr（取计算直径d=d）。c13、某钢制零件，其，，，。工作变应力，，零件的有效应力集中系数，绝对尺寸系数，表面状态系数。要求许用安全系数，常数，校核该零件的强度是否足够。提示：解此题时，可略去画疲劳极限应力图，因此在不能判断何种失效方式情况下，要求分别验算疲劳强度安全系数及静强度安全系数是否满足要求。机械设计试卷（二）一、选择题：1、常用的V带传动、滚子链传动及普通平键的主要失效方式分别为,及。（将A,B,C,D按正确顺序填入）微动磨损B.打滑C.冲击疲劳D.工作面压溃2、与齿轮传动和链传动相比，带传动的主要优点是A.工作平稳，无噪声B.传动的重量轻C.摩擦损失小，效率高D.寿命较长3、能正确地表示V带（三角带）在带轮槽中位置的是图4、为使V带（三角带）传动中各根带受载均匀些，带的根数z一般不宜超过根。A.4B.6C.10D.155、当带的线速度v<30m/s时，一般采用来制造带轮。A.铸铁B.优质铸铁C.铸钢D.铝合金6、跨距为l的某轴，其支承的滚动轴承采用两端单向固定方式，为了允许轴工作时有少量热膨胀，轴承安装时留有0.25mm间隙，轴的线膨胀系数以=114x10-7°C-i，最大工作温升约为55OC，轴的允许最大跨距lmax为：A.W475.3mmB.W398.7mmC.W410.8mmD.<500mm7、对于大量生产，强度要求较高，尺寸不大，形状较简单的零件，应选择毛坯。A.自由锻造B.冲压C.模锻D.铸造8、下列零件中，具有变刚度工作特性的是。A.圆柱螺旋压缩弹簧B.圆柱螺旋扭转弹簧C.菱形齿蛇形弹簧联轴器D.弹性套柱销联轴器9、带传动的理论传动比为4.5,若滑动率8=2%，则实际传动比i应是。A.4.55B.4.57C.4.59D.4.6110、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A.相等B.减速时较大C.增速时较大D.数据不足无法判断二、结构题：1、画出矩形花键联接小径定心的结构型式草图。2、画出圆锥面过盈联接的结构图。并说明其特点。三、计算题：1、一开口平带减速传动，已知两带轮基准直径为d=150mm和d=400mm，中心距a=1000mm，小轮转速n=1460r/min，试求：1）小轮包角；2）不考虑带传动的弹性滑动时大轮的转速；3）滑动率8=0.015时大轮的实际转速。2、如图所示，滑块由螺旋机构带动在导轨上移动，螺纹a为M12x1，螺纹b为M10x0.75。1）若a和b均为右旋，手柄按图示方向转一圈时，滑块移动距离为多少？方向如何？2）若a为左旋，b为右旋，手柄按图示方向转一圈时，滑块移动距离为多少？方向如何？3、求30OC石蜡基重机油在5MPa、50MPa、500MPa压力作用下的粘度与大气压下粘度之比，并分析低副接触与高副接触中是否应考虑压粘效应。（粘度变化超过10%左右，即应考虑压粘效应）注：1）公式n=ne^；02）粘压指数（粘压系数）一般可取a=2.2X10-8Pa-1；3）一般滑动轴承；齿轮、滚动轴承一般。四、大型题：1、气缸盖联接结构如图所示，气缸内径D=250mm,为保证气密性要求采用12个M18的螺栓，螺纹内径15.294mm、中径16.376mm，许用拉应力=120MPa，取剩余预紧力为工作拉力的1.5倍，求气缸所能承受的最大压强（取计算直径d二cdp。2、某钢制零件，其，，，。工作变应力，，零件的有效应力集中系数，绝对尺寸系数，表面状态系数。要求许用安全系数，常数，校核该零件的强度是否足够。提示：解此题时，可略去画疲劳极限应力图，因此在不能判断何种失效方式情况下，要求分别验算疲劳强度安全系数及静强度安全系数是否满足要求。3、已知普通粗牙螺纹大径d=24mm，中径，螺距P=3mm，螺纹副间摩擦系数四二0.15，试求：1）螺纹升角W；2）此螺栓能否自锁？3）若用此螺栓作起重螺杆，起重时的效率门为多少？机械设计试卷（三）一、选择题：1、在液体动压滑动轴承中，偏心率£（相对偏心距X）愈大，说明A.相对间隙愈小B.最小油膜厚度愈小C.半径间隙愈大D.轴转速愈高2、在液体动压润滑滑动轴承中，油孔和油沟开在油膜的非承载区。A.不应B.应C.不必要D.少数3、蜗杆直径系数q（或蜗杆分度圆直径d）值的标准化，是为了。A.保证蜗杆有足够的刚度B.提高蜗杆传动的效率C.利于蜗轮滚刀的标准化D.便于蜗杆刀具的标准化4、下列情况可能形成液体动压润滑。5、有一角接触球轴承数据如下：e=0.7,Fa/Fr>e时，X=0.41，Y=0.85，己知轴承受径向载荷孔二2100N，轴向载荷Fa=1480N，则其当量动载荷P为N（fp=1.2）oaA.2520B.2542.8C.2870.2D.21196、在油中工作的摩擦离合器，最常用的材料为，在干摩擦下工作的摩擦离合器，最好采用。A.淬火钢-淬火钢B.铸铁-铸铁C.压制石棉-铸铁D.铸铁-木材7、采用轴承的轴系轴向刚度高。A.圆锥滚子轴承B.角接触球轴承（以=25。）C.深沟球轴承D.角接触球轴承（以=15。）8、推荐链轮最大齿数2购=120。此限制是为了。保证链的强度保证链传动的充分的平稳性限制传动比的选择当铰链（或铰链销轴）磨损使链节距伸长率达到3%时，仍保证链与链轮的啮合9、滑动轴承的供油方式，在滑动速度较低时选用，滑动速度较高时选用，滑动速度高时选用。A.脂杯润滑B.油杯润滑C.浸油润滑D.压力循环润滑二、分析题：解释轴设计中下列公式的意义及用途（包括各符号意义）。1.2.3.三、结构题：图中所示为一弹性套柱销联轴器的结构图，但图只画出了一部分，试把此图完成（只剖上半部）。四、计算题：1、设计如图所示齿轮减速传动时，已知输入轴转速n「730r/min，轮1、2的传动比i=1.5，轮2、3的传动比i二2，每天工作8h，每年工作260天，预期寿命10年。求各齿轮的接触应力及弯曲应力的循环次数N。2、已知减速直齿锥齿轮传动，大齿轮所受轴向力和径向力分别为F「539N，F2=246N，试计算此齿轮传动的传动比及大齿轮分锥角（二轴间夹角为90。）。3、一对轴交角£=90。的直齿锥齿轮传动，已知：z=28，z=65，m=3mm，b=32mm，求：锥距R，小轮的分锥角8，小轮大端顶圆直径di及齿宽系数%。五、大型题1、已知圆柱螺旋压缩弹簧的最小工作载荷F1=200N，最大工作载荷F2=450N，弹簧工作行程人=20mm，要求：1）计算弹簧的刚度；2）画出弹簧的特性曲线；3）用计算法和图解法求弹簧受力由0变为200N时，弹簧的压缩量。2、图示提升机构卷筒的直径d=200mm，已知z=20，z=60，z=1，d=44mm（q二123311），z=60，W=20kN，蜗轮分度圆直径d=240mm，以=20。，系统总效率门=0.35。求：1）匀速提升重物时，加在手柄上的力F（切向力）至少需多大。2）重物垂直上升时，手柄应向哪个方向转动（在图中画出）。3）蜗杆若能自锁，分析重物停在空间时（手柄上没有推力），蜗轮与蜗杆在节点啮合时所受的三个分力的方向及大小。£•El机械设计试卷（四）一、选择题：1、直齿锥齿轮的标准模数是。A.大端模数B.小端模数C.平均模数D.求出平均模数后圆整所得的模数2、滑动轴承限制PV值是为了限制。A.轴承温升B.轴承磨损C.轴承耗油量D.摩擦过大3、滑动轴承四种结构形式中，能使轴与轴瓦相对移动而方便地调整间隙。A.整体式滑动轴承B.对开式滑动轴承C.锥形表面滑动轴承D.多油楔滑动轴承4、在下列蜗杆传动参数中，为导出值，不是基本的标准化的参数。A.蜗杆中圆直径d1B.蜗杆轴向模数mC.蜗杆直径系数qD.蜗杆轴向齿形角（阿基米德蜗杆）5、滑动轴承热平衡计算，是计算的热平衡状态。A.起动阶段B.稳定运转阶段C.停止转动以后D.整个工程过程中6、若单盘摩擦离合器的摩擦盘尺寸和材料一定，则离合器所能传递的扭矩大小取决于。A.运转速度B.压紧力FqC.接合的时间D.盘材料性质7、采用轴承的轴系轴向刚度高。A.7200C型（以=15。）B.6200型C.7200B型（以=40。）D.7200AC型（以=25。）8、对一般要求的非液体摩擦润滑滑动轴承，轴承孔与轴颈的配合可选用A.B.C.D.9、滑动轴承的润滑方式有：（1）油环润滑；（2）压力循环润滑；（3）油杯润滑；（4）脂润滑，其适用的速度由低到高正确序列应为。A.1-2-3-4B.4-3-1-2C.4-1-2-3D.4-3-2-110、为了提高圆柱螺纹压缩弹簧的承载能力，可进行。A.退火处理B.强压处理C.渗碳淬火D.表面淬火11、正交直齿锥齿轮传动的传动比i与其当量圆柱齿轮的传动比i的关系是A.B.C.D.二、分析题：1、轴的计算弯矩公式中，为什么要引入系数以？什么情况下取以=1?2、滑动轴承承载量系数Cp取决于哪几个参数？在图表上可以根据哪几个参数查得轴承的承载量系数Cp?三、结构题：1、图示链传动，小链轮1按什么方向旋转比较合理（在图中标出）？并说明原因。2、圆柱齿轮在什么条件下采用实心式结构、腹板式结构及轮辐式结构？四、计算题：1、设计如图所示齿轮减速传动时，已知输入轴转速n「200r/min，轮1、2的传动比i=2,轮2、3的传动比i=2.5，每天工作8h,每年工作260天，预期寿命8年。求各齿轮的接触应力及弯曲应力的循环次数N。2、一对轴交角£=90。的直齿锥齿轮传动，已知：z=28，z=65，m=3mm,b=32mm,求：锥距R,小轮的分锥角51，小轮大端顶圆直径d1及齿宽系数%。3、图中所示为弹性柱销齿式联轴器，若柱销中心所在圆直径D0=120mm，柱销直径d=20mm，柱销长度l=30mm，许用切应力[c]=10MPa，在圆周上均匀分布了6个柱销。试计算此联轴器能传递的转矩T。注：考虑受力不均按一半柱销受力计算。五、大型题：计算下列各题1、轴系由一对圆锥滚子轴承32307（旧7607）支承，基本额定动载荷C=57.7kN，轴转速n=1280r/min，两轴承的当量动载荷分别为P=4000N，P=6120N，预期寿命[Lh]=30000h，试分析轴承寿命是否满足要求。122、减速器中尺寸参数和转向如图所示，，忽略摩擦损失。1）决定低速级齿轮螺旋角的方向，使中间轴的轴向力可以有一部分互相抵消。2）分析2、3齿轮受力大小和方向。机械设计试卷（五）一、是非题：正确的在（）中写“+”，错误的在。中写“一”TOC\o"1-5"\h\z1、变位蜗杆传动中，蜗杆和蜗轮的几何尺寸都发生变化。（）2、轴的设计的主要问题为强度，刚度和振动稳定性。此外还应考虑轴的结构设计问题。（）3、按许用切（扭剪）应力计算方法计算轴的直径不适用于心轴。（）4、滑块联轴器用于低速而齿轮联轴器可用于较高速度。（）5、各种弹簧所受载荷与变形之比均为一常数，称为弹簧刚度。（）6、辗压、喷丸、渗碳、高频淬火等方法能提高零件的疲劳强度，一是由于表面硬度提高，二是由于在零件表面产生了残余压应力。（）7、图示的轴受弯曲应力时，在AA断面，键槽的弯曲有效应力集中系数K。=1,扭转有效应力集中系数K>1。（）T8、用合金钢制造轴时，用20Cr钢可采用渗碳淬火处理，40Cr钢则采用调质处理。（9、对双金属轴瓦，轴承衬衬层厚度愈薄，轴承合金的疲劳强度愈低。（）二、选择题：1、为了减小齿轮传动的齿向载荷分布（不均）系数%，可将。A.齿轮传动设计成负变位传动B.轮齿加工成鼓形齿C.轮齿进行齿顶修缘D.增加齿轮宽度2、在设计液体动压润滑向心滑动轴承时，如相对间隙W、轴颈转速n、润滑油粘度门和轴承的宽径比B/d，均已取定时，在保证得到动压润滑的情况下，偏心率£（或相对偏心距X）越大时，则。A.轴承的油膜越厚B.轴承的摩擦损耗越大C.轴承的承载能力越高D.轴承的回转精度越高3、当轴上零件在轴上的位置要求能在轴向调节时应采用。入.双锁紧挡圈8.双弹性挡圈C.轴肩一套筒D.过盈配合4、如图所示，为保证液体动力润滑，在推力轴承中，止推盘上的工作表面应做成如图所示形状，以利于形成液体动力润滑油膜，并保证在起动工况下能正常工作。三、填空题：1、1）斜齿圆柱齿轮以模数为标准模数，压力角为标准压力角；2）直齿锥齿轮以模数为标准模数；3）阿基米德蜗杆以模数为标准模数，压力角为标准压力角。2、滑动轴承的摩擦润滑形式可分为两类。3、在速比一定的条件下，过小的中心距，对带传动会造成;对链传动会造成_。4、图示传动中，蜗杆主动，要求蜗轮与小锥齿轮所受的轴向力方向相反，则蜗杆应为旋，蜗轮应为旋，蜗杆转向为时针方向。四、分析题：图示为活顶尖轴承组合结构：1）说明三个不同类型轴承各起什么作用？2）左端轴承游隙如何调整？3）轴系中的右端轴承为什么采用调心轴承?五、结构题：1、标出图示链传动主动轮小链轮的转向，并说明原因。2、蜗杆的螺旋部分可用哪几种方法加工？在什么情况下将蜗杆与轴分开制造?3、试画出双剪销钉式安全联轴器的装配图。六、计算题：直齿圆锥齿轮（不变位），所受轴向力F=740.58N，径向力F=1830.89N，求此齿TOC\o"1-5"\h\zar轮的F、8、8、i（轴交角为90。）。t12七、大型题：1、轴系由一对圆锥滚子轴承32307（旧7607）支承，基本额定动载荷C=57.7kN,轴转速n=1280r/min，两轴承的当量动载荷分别为P=4000N,P=6120N，预期寿命[Lh]=30000h，试分析轴承寿命是否满足要求。122、图示为蜗杆-斜齿圆柱齿轮两级传动，右旋蜗杆的转向如图所示。1）标出中间轴II和从动轴III的转向；2）确定蜗轮轮齿的旋向；3）为使轴II所受轴向力最小，确定斜齿轮螺旋线方向；4）若蜗杆头数气=1，蜗轮齿数顼80，蜗杆分度圆直径d1=80mm，蜗杆直径系数q=10，试求蜗轮端面模数m，蜗杆升角丫和中心距a。5）画出各轮的轴向力和圆周力。机械设计试卷（六）一、是非题：正确的在（）中写“+”，错误的在。中写“一”1、按许用切（扭剪）应力计算因为只考虑了转矩未考虑弯矩，所以这种方TOC\o"1-5"\h\z法只适用于传动轴不适用于转轴。（）2、当弹簧在变载荷（其变化范围在门皿与Fmax之间）作用下，进行疲劳强度安全系数验算时，通常按应力循环特性「=常数的情况来处理。（）3、滚子链传动中，滚子的作用是减轻轮齿的磨损。（）4、滑动轴承受变载时，双金属轴瓦的衬层应尽可能薄些。（）二、选择题:1、外啮合圆柱齿轮传动的接触强度计算中，综合曲率半径p^的计算公式是TOC\o"1-5"\h\zA.B.C.D.式中、分别为小轮、大轮齿廓节点的曲率半径。2、液体动压摩擦润滑向心滑动轴承最小油膜厚度七侦的计算公式是A.h=vd(1-/)B.h=wd(1+x)minminC.h=vd(1-/)/2D.h=vd(1+x)/2minmin3、当零件在轴上有轴向移动时(如机床变速箱的滑移齿轮)，可以用A.成形联接B.弹性环(胀紧)联接C.销联接D.过盈配合联接4、采用多油楔滑动轴承的目的是。A.增加流体动压油膜面积B.增加油楔数量，提高承载能力C.提高轴承稳定性D.增加轴承间隙中的润滑油流量，减少发热三、填空题：1、润滑油的粘度随温度升高而，随压力增大而。2、图示传动中，小齿轮主动，要求蜗杆与大圆柱齿轮的轴向力方向相反，则蜗杆为旋，蜗轮应为旋；小圆柱齿轮为旋。四、分析题：离合器的作用是什么？安全离合器的作用是什么？五、结构题：1、指出图示轴系的结构错误，齿轮采用油润滑，轴承为脂润滑(用笔圈出错误之处，并注明错误名称，不要求改正)。2、举出凸缘联轴器的两种对中方法，画出结构图，并说明其优缺点。六、计算题已知减速直齿锥齿轮传动，大齿轮所受轴向力和径向力分别为F「539N，F2=246N，试计算此齿轮传动的传动比及大齿轮分锥角（二轴间夹角为90。）。七、大型题：1、轴系由一对圆锥滚子轴承32307（旧7607）支承，基本额定动载荷C=57.7kN，轴转速n=1380r/min，两轴承的当量动载荷分别为P=4000N，P=6120N，要求一班制工作12年（按每年工作260天），试计算两轴承之寿命，并分析轴承寿命是否满足要求。2、图示为蜗杆-斜齿圆柱齿轮两级传动，右旋蜗杆的转向如图所示。1）标出中间轴II和从动轴III的转向；2）确定蜗轮轮齿的旋向；3）为使轴II所受轴向力最小，确定斜齿轮螺旋线方向；4）若蜗杆头数z1=1，蜗轮齿数z2=80，蜗杆分度圆直径d]=80mm，蜗杆直径系数q=10，试求蜗轮端面模数m，蜗杆升角丫和中心距a。5）画出各轮的轴向力和圆周力。机械设计试卷（七）一、选择题：1、流体静压润滑轴承处于流体摩擦时，其摩擦系数近似值为。A.0.1〜1.0B.0.01〜0.10C.0.001〜0.01D.0.0000001〜0.0012的油，其粘度随温度变化大。（VI——粘度指数。）A.VI>110B.VIW35C.VI>35〜85D.VI>85〜1103、考虑滑动率，则带传动的实际传动比。A.B.C.D.4能在较宽的温度范围内都保持低的摩擦系数。A.非极性油B.含极压添加剂的油C.含油性添加剂的油D.含油性及极压添加剂混合使用的油5、下图表示材料对磨损的影响，配对材料钢-钢时为;巴氏合金-钢为;黄铜-钢时为;锡青铜-钢时为。6、蜗杆传动的传动比i为;V带传动i为；摩擦轮传动i为；链传动平均i为。A.B.C.D.7、国际标准化组织的代号是。A.JISB.ISOC.ISAD.DIN8、若过盈联接的材料、配合直径的过盈量和长度、内外半径比等条件都不变，仅使配合直径d增大到两倍时（设零件强度已够），则所能传递的转矩T。A.不变B.变为2TC.变为4TD.变为8T9、若过盈联接的材料、配合直径的过盈量和长度、内外半径比等条件都不变，仅使配合直径d增大到两倍时（设零件强度已够），则所能传递的轴向力F。A.不变B.变为2FC.变为4FD.变为8F10、若过盈联接的材料、配合长度、内外半径比等条件都不变，仅使配合直径d和过盈量都增大到两倍时（设零件强度已够），则所能传递的轴向力F。A.不变B.变为2FC.变为4FD.变为8F二、分析题：简要回答以下问题1、常用螺纹的主要类型有哪些？其主要用途是什么？2、为什么大多数螺纹联接都要拧紧？扳动螺母拧紧联接时，拧紧力矩要克服哪些地方的摩擦阻力矩？这时螺栓和被联接件各受到什么力？何谓螺纹力矩？它受哪些因素的影响？三、结构题：指出下列零件的不合理结构之处，并进行改正。四、计算题：计算下列各题1、某零件的工作应力变化如图所示，求最大应力maX，最小应力，平均应力，应力幅，循环特性r。2、如图所示，滑块由螺旋机构带动在导轨上移动，螺纹a为M12x1，螺纹b为M10x0.75。1）若a和b均为右旋，手柄按图示方向转一圈时，滑块移动距离为多少？方向如何？2）若a为左旋，b为右旋，手柄按图示方向转一圈时，滑块移动距离为多少？方向如何？五、大型题：计算下列各题1、已知材料，常数，用图解法及计算法求安全系数S。注：简化疲劳极限线图采用折线图法。2、图中所示的刚性凸缘联轴器及圆柱齿轮，分别用键与减速器的低速轴相联接。试选择两处键的类型及尺寸，并校核其联接强度。已知轴的材料为45钢，传递的转矩T=1000N・m，齿轮用锻钢制成，联轴器用灰铸铁制成，工作时有轻微冲击。附表1平键、键槽剖面尺寸（mm）轴径d键宽b键高h键的长度系列>65〜752012•••80，90，100，110，125，140，…>75〜852214>85〜952514附表2键日关接的许用应力（MPa）工作方式较弱零件材料或静载荷轻微冲击冲击载荷静联接锻钢、铸钢125〜150100〜12060〜90铸铁70〜8050〜6030〜45铸钢、锻钢504030动联接机械设计试卷（八）一、选择题：1、润滑油的时，粘度随温度变化最小。（VI——粘度指数。）A.VI>38〜85B.VIW35C.VI>110D.VI>85〜1102、中心距一定的带传动，对于小带轮上包角的大小，的影响最大。A.小带轮的直径B.大带轮的直径C.两带轮直径之和D.两带轮直径之差3只能在工作温度不高时，具有较好的减摩性。A.非极性油B.含油性添加剂的油C.含极压添加剂的油D.含油性及极压添加剂混合使用的油4、下图表示材料对磨损的影响，配对材料钢-钢时为;巴氏合金-钢为;黄铜-钢时为;锡青铜-钢时为。5、有一机械零件要求硬度很高（N60HRC），但对强度、韧性没有什么要求，这种情况下应选用。A.45钢调质B.T10淬火C.20CrMnTi淬火D.20Cr渗碳淬火6、下列传动的传动比表达式为：V带传动i=，链传动平均i=，同步带传动i=，摩擦轮传动i=。A.B.C.D.7、下列零件中，具有变刚度工作特性的是。A.圆柱螺旋压缩弹簧B.圆柱螺旋扭转弹簧C.菱形齿蛇形弹簧联轴器D.弹性套柱销联轴器8、设计过盈联接时，若仅将轮毂外径减小，其他条件不变，则所需过盈量A.增大B.不变C.减小D.铸铁轮毂增加，钢轮毂减小。9、带传动的主动轮直径d=180mm、转速n=900r/min，从动轮要求的转速n=252r/min，若滑动率=2%，则从动轮直径应取mm。A.630B.635C.640D.64510、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A.相等B.减速时较大C.增速时较大D.数据不足无法判断二、分析题：简要回答以下问题1、与粗牙螺纹相比，细牙螺纹有什么特点？2、试画出弹性流体动力润滑时的压力分布曲线、油膜形状曲线及说明其特点。3、联接螺纹是具有自锁性的螺纹，为什么还需防松？防松的根本问题是什么？按防松原理不同，防松的方法可分为几类？三、结构题：1、指出图示零件结构的热处理工艺性不良之处，并画出修改结构。2、请在下图中画出弹簧垫圈（右旋螺母）。

1、一旋转轴直径力作用在跨距。F,，受径向力支点中间，试计算1、一旋转轴直径力作用在跨距。F,，受径向力支点中间，试计算a点的最大最小弯曲应力、应力幅、平均应力和循环特性系数r，并画出其变应力图。2、一慢速推杆的传动系统如图所示，若电动机转速nj1450r/min，考虑自锁性，螺杆采用单线梯形螺纹，螺距P=4mm，求当推杆速度v=6mm/s时，减速器的减速比应为多少？五、大型题：计算下列各题1、图示转轴上直齿圆柱齿轮及锥齿轮两处分别采用平键联接和半圆键联接。已知传递功率P=5.5kW，转速n=200r/min，联接处轴及轮毂尺寸如图所示，工作时有轻微振动，齿轮用锻钢制造并经热处理。试分别确定两处键联接的尺寸，并校核其联接强度。提示：半圆键强度计算公式为：及式中：T一由传递的转矩，N・mm；k—半圆键与轮毂接触高度；d由径，mm；—许用挤压应力，对减速箱中的键经热处理后工作于中等使用情况时，二（130〜180）MPa；b半圆键的宽度，mm；L半圆键的长度,mm；—用切应力，取=90MPa。附：取平键bxh=16x10，其长度系列（mm）•••56，63,70，80…;取半圆键10x13，其名义长度L=31.4mm，k=3mm。2、某零件受稳定交变弯曲应力作用，最大工作应力，最小工作应力，屈服极限，对称循环疲劳极限，脉动循环疲劳极限，略去危险截面处应力集中系数等综合影响系数的影响，试求：（1）等效系数值（2）安全系数S值机械设计试卷（九）一、是非题：正确的在。中写“+”，错误的在（）中写“一”TOC\o"1-5"\h\z1、锥齿轮的标准模数在整个齿宽上都相同。（）2、标准蜗杆传动的中心距。（）3、与带传动相比，链传动对轴的压轴力比较小。（）4、按疲劳强度校核轴的安全系数，必须考虑应力集中；按静强度校核轴的TOC\o"1-5"\h\z安全系数不必考虑应力集中。（）5、轴的设计的主要问题为强度，刚度和振动稳定性。此外还应考虑轴的结构设计问题。（）6、安全离合器的作用是当工作转速超过机器允许的转速时，联接件将发生打滑，从而保护机器中重要零件不致损坏。（）7、制造蜗轮的材料，其主要要求是具有足够的强度和表面硬度，以提高其寿命。（）8、环面蜗杆传动比圆柱蜗杆传动制造容易，是环面蜗杆被采用的原因。）9、不计摩擦力时，蜗轮的圆周力为。（）10、对于各种材料（ZCuSn10P1、ZCuAl10Fe3、HT300）制成的闭式蜗轮，都是按接触疲劳强度和弯曲疲劳强度两个公式进行计算。（）二、选择题：1、一对人字齿轮传动，大齿轮轴系采用，小齿轮轴系采用。两端游动安装方式B.两端固定安装方式C.一端固定、一端游动D.两端均双向固定2、蜗杆传动热平衡计算的目的是为了控制温升，防止。蜗杆力学性能下降B.润滑油变性和胶合C.传动效率下降D.蜗轮材料退火3、在蜗杆传动设计中，蜗杆头数Z］取多一些，则。A.有利于蜗杆加工B.有利于提高蜗杆的刚度C.有利于提高传动效率D.有利于提高传动的承载能力4、滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成，有些滚动轴承中可以缺少其中某一部分或某几部分，但是其中是不可缺少的。A.内圈B.外圈C.滚动体D.保持架5、一般情况下，为了联接电动机轴和减速器轴，如果要求有弹性而且尺寸较小，下列联轴器中最适宜采用。A.凸缘联轴器B.夹壳式联轴器C.轮胎联轴器D.弹性柱销联轴器三、填空题：1、进行轴的结构设计应考虑的主要问题有（要求四项）、、、_O2、轴上零件在轴上的轴向固定方法有（举出四种）：3、提高轴的强度的措施有（举出三种）：TOC\o"1-5"\h\z（1）;（2）；（3）。4、按许用切（扭剪）应力计算轴直径的公式为，其中C根据以下因素决定：（1）；（2）。5、根据一般弹簧受力情况分析，弹簧丝所受的应力是，其破坏形式是。四、分析题：简要回答以下问题影响粘着磨损的主要因素是什么？（举出3个）五、结构题：1、图示为一圆螺母用的止动垫圈，请指出图中的错误之处。2、请画出齿圈式蜗轮的结构图（剖面图）。3、画出一对背对背成组安装角接触球轴承的预紧装配图。六、计算题：计算下列各题如图所示手动提升装置，采用两级直齿圆柱齿轮传动，两级齿轮传动的中心

距a、模数m均相等，且z=z,z=z。匀速提升重物W=3500N,卷筒直径D1324=350mm，手柄长度L=200mm，作用在手柄上的圆周力F=200N，传动总效率门=0.80,求：1）此装置的总传动比i；2）各级齿轮的传动比*、i「七、大型题：计算下列各题下图为一带式输送机，由电动机1，经三角带（V带）传动2,单级直齿圆柱齿轮减速器3驱动。已知电动机转速，卷筒7所需功率，带传动传动比i2=3，齿轮传动的传动比i3=4.2，齿轮齿数，模数，制造精度为8级，效率，带传动效率，滚动轴承效率，滑动轴承效率，刚性联轴器效率，试确定:，滚动轴承效率，滑动轴承效率，刚性联轴器效率1）所需电动机功率；2）各轴转矩T及转速n；3）齿轮作用力的大小和方向（用分力表示）。机械设计试卷（十）一、是非题：正确的在（）中写“+”，错误的在。中写“一”1、直齿锥齿轮强度计算是以平均分度圆柱齿轮为计算依据的。（）2、蜗杆传动正确啮合的条件之一是蜗杆和蜗轮的螺旋角大小相等、方向相同。（）3、蜗杆传动中，进行齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度计算是以蜗轮为主；而进行刚度计算是以蜗杆轴为主。（）TOC\o"1-5"\h\z4、推荐链轮最大齿数zmaxW120。此限制是为了保证链速的均匀性。（）5、实心轴与空心轴强度相同时，空心轴的重量比实心轴轻，困此机械设计中广泛使用了空心轴。（）6、按许用切（扭剪）应力计算方法计算轴的直径不适用于心轴。（）7、带传动的打滑沿大、小两带轮同时发生。（）二、选择题：1、某轴系当要求具有高的支承刚度时，宜采用预紧方法。角接触球轴承反安装，内圈间加垫片一对角接触轴承内圈间和外圈间分别装入长度不等的套筒角接触球轴承正安装，外圈间加垫片弹簧预紧2、设计时为了提高蜗杆的刚度，首先应。A.增大蜗杆直径系数q（或分度圆直径d）B.采用高强度合金钢制造蜗杆1C.提高蜗杆硬度和降低表面粗糙度D.增加蜗杆头数3、蜗杆传动在单位时间内的发热量，是通过来进行计算的。A.传递的功率P与传动效率门B.蜗杆的转速n与传动效率门11C.传动比i和传动效率门D.润滑油的粘度和滑动速度vs4、在转速高、轴向载荷不大的情况下,可以代替推力轴承承受轴向载荷。A.角接触球轴承B.圆柱滚子轴承C.调心球轴承D.圆锥滚子轴承5、选择或计算联轴器所需传递的扭矩时，通常采用计算扭矩Tca=KAT（KA工作情况系数，T—名义扭矩），其中KA是考虑到。旋转时产生离心载荷两轴对中不好，产生附加载荷机器不稳定运转时的动载和过载制造误差和材料性能有偏差三、填空题：1、普通圆柱蜗杆传动的标准模数m和标准压力角以在面上，在该平面内，蜗杆传动相当于啮合传动。2、改进结构，减小应力集中，以提高轴的疲劳强度的措施有（举出三种）:TOC\o"1-5"\h\z（1）；（2）；（3）。3、零件在轴上的周向固定方法有（举出四种）：、、、。4、工作转速称为刚性轴，称为挠性轴。四、分析题：简要回答以下问题1、根据摩擦面间润滑状态，滑动摩擦分为哪几种？相应地有哪几种润滑？2、试说明油的动力粘度门单位为1Pa・s（帕•秒）的定义。五、结构题：1、蜗轮结构有哪几种形式？2、蜗杆传动在什么条件下将蜗杆放在蜗轮下面并浸于油内？在什么条件下放在蜗轮上面？为什么？3、画出一对面对面成组安装圆锥滚子轴承（或角接触球轴承）的预紧装配图。六、计算题：计算下列各题设计如图所示齿轮减速传动时，已知输入轴转速n1=200r/min,轮1、2的传动比i=2，轮2、3的传动比i=2.5，每天工作8h，每年工作260天，预期寿命8年。求各齿轮的接触应力及弯曲应力的循环次数N。七、大型题：计算下列各题1、有一剪销式安全离合器，传递扭矩T=480N・m，轴直径D=50mm，要求过载20%时起安全作用。销钉剪切强度％=400MPa，Ts=250MPao1）画出此安全离合器结构图；2）求销钉直径。2、下图为一带式输送机，由电动机1，经三角带（V带）传动2,单级直齿圆柱齿轮减速器3驱动。已知电动机转速，卷筒7所需功率，带传动传动比i2=3,齿轮传动的传动比i3=4.2，齿轮齿数，模数，制造精度为8级，效率，带传动效率，滚动轴承效率，滑动轴承效率，刚性联轴器效率，试确定：1）所需电动机功率；2）各轴转矩T及转速n；3）齿轮作用力的大小和方向（用分力表示）。机械设计试卷（一）答案一、选择题：1、C.2、D3、D4、A,C5、BM=alM=114x10-7x400x60=0.2736mm6、C7、D8、B9、A10、B11、B二、结构题：1、1.键装不进2.键与键槽应在顶面有间隙，不能在两侧有间隙3.右图缺剖面线2、1、将两级齿轮非对称布置改为对称布置。2）参数选择：减小齿宽系数结构措施：采用鼓形齿。三、计算题：计算下列各题1、可靠度失效概率2、1）小带轮包角2）不考虑弹性滑动时大带轮转速3）滑动率8=0.015时，大带轮的实际转速3、由图可看出减速器的减速比就是电动机转速％和螺杆转速n的比值。已知P二4mm，v=6mm/s。1）螺杆的转速n解法1：螺杆每转一转，推杆轴向移动一个导程1xP,螺杆每分钟转n转，推杆移动的速度，所以螺杆转速：解法2：现螺纹头数为1,由图可得：v=6mm/s，P=4mm,，将P、v、v°值代入上式得：2）减速比i四、大型题：计算下列各题1、螺栓工作拉力残余预紧力螺栓总拉力螺栓小径2、许用拉应力设每个螺栓所需预紧力为F，，则，故由强度条件，知故3、1.计算应力幅和平均应力:计算疲劳安全系数其中：计算静强度安全系数：在未判断工作点在极限应力图上的区域情况下，为安全起见，还应计算静强度安全系数s:机械设计试卷（二）答案一、选择题：把正确的选项代号填入。中1、B.C.D.2、A3、C4、C5、A6、B注：因所以7、C8、D9、C10、C二、结构题：1、2、特点：配合面不易擦伤，能传递更大的载荷，拆装方便，尤其适用于大型被联接件，但对配合角的要求较高。（图略）。三、计算题：计算下列各题1、1）小带轮包角2）不考虑弹性滑动时大带轮转速3）滑动率8=0.015时，大带轮的实际转速2、螺纹a的导程为S，螺纹b的导程为%，。1）螺纹a与螺纹b均为右旋，手柄转一圈时：滑块移动的距离为滑块移动的方向：向右移动。2）螺纹a为左旋，b为右旋，手柄转一圈时：滑块移动的距离为滑块移动的方向：向左移动。3、1.p=5MPa时，p=5x106Pan（）=ecp=e2.2xio-sx5xio6=eo.ii=1.11n0p=50MPa时，p=5x107Pa/n、f（）=e%=e2.2x10-8x5x107=e1.1=30n0p=500MPan（）=ecp=e2.2x10-sx5x10s=en=598741n0分析：因n=n0ecp，p与n为指数关系，因此p值大时，n增加显著。1）在P<5MPa时，则可忽略压力对粘度的影响，通常低副（如大多数滑动轴承p<5MPa）因压强p不高，可忽略p影响；2）p增加，门迅速增加；p从50MPa增加到p=500MPa，粘度门增大竟达几万倍以上，使液体变成胶体，因此，高副（如齿轮P可达1000MPa）中可考虑压粘效应。四、大型题：计算下列各题1、螺栓总拉力残余预紧力，F为螺栓工作拉力。，汽缸压力为p2、1.计算应力幅和平均应力:2.计算疲劳安全系数其中：计算静强度安全系数：在未判断工作点在极限应力图上的区域情况下，为安全起见，还应计算静强度安全系数s:b3、粗牙普通螺纹，线数n=1，牙型角以=60。。1）2）当量摩擦角自锁。3）效率机械设计试卷（三）答案一、选择题：1、B2、B3、C4、C5、B6、A,C7、A8、D9、C,B,D二、分析题：简要回答以下问题1式用于按扭转刚度计算轴直径。2式用于按许用扭应力计算轴直径。3式用于按许用弯曲应力计算轴直径。式中符号：d由直径，P率，n由转速，A、C―按许用扭角、许用扭应力决定的系数。—对称循环弯曲许用应力，M，一一当量弯矩，M一矩，T——矩，以一根据扭矩性质而定的应力校正系数。三、结构题：四、计算题：计算下列各题1、接触应力与弯曲应力的循环次数相同。次2、，3、五、大型题：计算下列各题1、1）弹簧刚度2）弹簧特性曲线见图。3）载荷由0增至200N时，弹簧的压缩量2、1）输入转矩输出转矩所以，故加在手柄上的F力至少需要158.7N2）手柄转动方向如图示。3）三个分力的方向如图示。机械设计试卷（四）答案一、选择题：把正确的选项代号填入。中1、A2、A3、C4、C5、B6、B7、C8、A9、B10、B11、C二、分析题：简要回答以下问题1、因弯矩产生的弯曲应力，通常是对称循环的变应力，而扭矩所产生的切应力则视情况而不同，以是考虑扭矩和弯矩的作用性质差异而引入的校正系数。当扭转切应力与弯曲应力变化规律相同（同为对称循环变应力或同为脉动循环变应力或同为静应力）时，取以=1。2、，即Cp取决于载荷、相对间隙、粘度、线速度、轴承宽度，在图表上可以根据滑动轴承的包角以、相对偏心距、（偏心率8）和宽径比B/d查得。三、结构题：1、要求松边在下。当松边在上时可能有少数链节垂落到小链轮上，产生链条卡住的现象。2、当齿顶圆直径da<200mm时采用实心式结构；当200mm<da<500mm时采用腹板式结构；当da>400mm时采用轮辐式结构。四、计算题：计算下列各题1、接触应力与弯曲应力的循环次数相同。次次次2、3、弹性柱销联轴器中的柱销被剪切，设每个柱销上受剪力Fr（按一半柱销受力），则:五、大型题：计算下列各题1、P2>P,2轴承为危险轴承。轴承2不满足要求。轴承1满足要求。2、1）齿轮3左旋，齿轮4右旋。2）机械设计试卷（五）答案一、是非题：正确的在。中写“+”，错误的在（）中写“一”1、F2、T3、T4、T5、F6、T7、T8、T9、F二、选择题：把正确的选项代号填入。中1、B2、C3、A4、D三、填空题：把答案写在题中的空格里1、1）法向，法向2）大端3）蜗杆轴截面，蜗杆轴截面2、非液体摩擦和液体摩擦。3、带的长度短，绕过带轮的次数增多，使带易发生疲劳损坏在单位时间内链条与链轮啮合次数增多，易使链条加速疲劳及磨损4、左，左，顺四、分析题：简要回答以下问题1）轴承1承受径向载荷，轴承2承受轴向载荷和轴承1产生的派生（内部）轴向力，两个轴承构成固定端支点；2）由左侧螺旋环压紧轴承1外圈，可调整这两个轴承的游隙；3）右端为游动端，容许轴向游动（外圈轴向不固定），采用调心轴承3,可补偿长轴的变形及加工同轴度误差。五、结构题：1、1.主动轮的转向应如图示（逆时针旋转），这样紧边在上方，松边在下方。2.若松边在上时，可能有少数链节垂落到小链轮上或下方的链轮上，因而有咬链的危险。2、根据蜗杆螺旋部分根径与相邻段轴径之比不同，蜗杆螺旋部分的加工方法有铣制和车制两种。当蜗杆螺旋部分根径较大（根径与轴径之差大于等于5倍模数或直径系数q>12）或蜗杆与轴采用不同材料时，可以将蜗杆与轴分开制造。3、六、计算题：计算下列各题七、大型题：计算下列各题1、P2>P1,2轴承为危险轴承。轴承2不满足要求。轴承1满足要求。2、1)nuniH转向见图。右旋。3轮右旋，4轮左旋。4)5)见图。机械设计试卷（六）答案一、是非题：正确的在。中写“+”，错误的在（）中写“一”1、F2、F3、T4、T二、选择题：把正确的选项代号填入。中1、C2、C3、A4、C三、填空题：把答案写在题中的空格里1、降低，升高2、左，左，右四、分析题：简要回答以下问题离合器的作用是联接两轴使之一同回转并传递转矩，同时不必采用拆卸方法就能使两轴分离或接合。安全离合器是在传递的转矩超过规定值时离合器能自动分离，从而可防止机器中重要零件的损坏。五、结构题：）1、1）缺挡油环；2）套杯左端凸肩内径太小，拆卸外圈困难；3）轴颈太大，内圈无法从右侧装入；4）两外圈间缺套筒，右轴承外圈无轴向固定；5）轴径太大；6）弹性挡圈无法调整轴承间隙（改为圆螺母调整）；7）缺调整垫片；8）缺轴上配合零件的定位轴肩；9）间隙太大；10）精加工面过长，应加工成阶梯轴；11）缺调整垫片。a)b)c)六、计算题：计算下列各题),七、大型题：计算下列各题1、轴承2不满足要求。轴承1满足要求。2、1)乃〃.〃转向见图。右旋。3轮右旋，4轮左旋。4)5）见图。机械设计试卷（七）答案一、选择题：把正确的选项代号填入。中1、D2、B3、C4、D5、D，A，C，B6、C，D，D，C7、B8、B9、A10、B二、分析题：简要回答以下问题1、常用螺纹的主要类型有普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹。前两种主要用于联接，后三种主要用于传动。2、大多数螺纹联接都要具有紧密性和防松能力，工作可靠，且能承受载荷，这只有在承受工作载荷以前，即将螺母拧紧方能实现。扳动螺母拧紧联接时，拧紧力矩要克服螺纹副中的摩擦力矩和螺母承压面的摩擦力矩。这时螺栓受到预紧拉力和螺纹力矩匕的作用，被联接件则受到预紧压力F作用。螺纹力矩T1是螺纹副中的摩擦力矩，其值为，它受预紧力、螺纹升角W、，当量摩擦角，中径的影响，随其增大而增大。其中，^和螺纹副材料，润滑情况等有关，。为牙型半角。三、结构题：a）错误：为了减少工件的装卡次数，孔应尽量避免设计在倾斜方向。改正：见图a'，一次装卡。b）错误：孔端面与孔中心线不垂直，钻头倾斜或折断。改正：见图b'，孔端面与钻头垂直。c）错误：同b。改正：见图c'。四、计算题：计算下列各题1、1.2.3.4.5.2、螺纹a的导程为S，螺纹b的导程为%，。1）螺纹a与螺纹b均为右旋，手柄转一圈时：滑块移动的距离为滑块移动的方向：向右移动。2）螺纹a为左旋，b为右旋，手柄转一圈时：滑块移动的距离为滑块移动的方向：向左移动。五、大型题：计算下列各题1、1.计算法：作图法：工作应力点M，r=常数，为极限应力点2、1）属静联接，可选用普通A型平键。2）对于联轴器a）按附表1，选bxhxL=20x12x125b）键的工作长度c）许用挤压应力：铸铁轮毂，有轻微冲击二（50〜60）MPad），安全。3）对于齿轮a）选，b)二(100〜120)MPac)，安全。c)机械设计试卷（八）答案一、选择题：把正确的选项代号填入。中1、C2、D3、B4、D，A，C，B5、