06-07第一学期机械设计考试题及答案.doc

机械设计模拟题（2）一、填空题（每题2分，共20分）1.如果一个零件的应力循环特性，则此时 ， ， 。2.作用于机械零件上的名义载荷是指 ；而设计零件时，应按计算载荷 进行计算；它与名义载荷间的关系为 。3.按摩擦状态不同，摩擦可分为： 、 、 、 四种。 4在键联接中， 和 用于动联接。当轴向移动距离较大时，宜采用 ，其失效形式是 。5.采用螺纹联接时，若被联接件总厚度较大，且材料较软，强度较低，需要经常拆装的情况下一般宜采用 联接；若不需要经常拆装的情况下，宜采用（16）联接。6.在设计V带传动时，V带的型号是根据 和 选取的。7.链传动设计时，链条节数应优先选择为 ，这主要是为了避免采用 ，防止受到附加弯矩的作用降低其承载能力。8.一软齿面齿轮传动，小齿轮的齿面硬度应比大齿轮的齿面硬度 ，原因是 。9.液体动压润滑轴承形成动压油膜的条件是： 。10.若将轴类零件按受力方式分类，可将受 作用的轴称为心轴，受 作用的轴称为传动轴，受 作用的轴称为转轴，自行车的前轮轴是 。二、选择填空(每一个空格只能选一个答案,每题2分，本题10分) 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.在蜗杆传动中，蜗杆材料和蜗轮材料的组合，应该选取 。A.钢蜗杆与青铜蜗轮 B.青铜蜗杆与钢蜗轮 C.青铜蜗杆与青铜蜗轮 D.钢蜗杆与钢蜗轮3.有一减速传动装置由带传动、链传动和齿轮传动组成，其安排顺序以方案 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4.在进行滚动轴承组合设计时，对支承跨距很长，工作温度变化很大的轴，为适应轴有较大的伸缩变形，应考虑 。A.将一端轴承设计成游动的 B.采用内部间隙可调整的轴承C.采用内部间隙不可调整的轴承 D.轴颈与轴承内圈采用很松的配合5.下列各种机械设备中， 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.大型水轮机主轴三、判断题(对的打“”，错的打。每小题1分，共5分)1.在一定转速下，要减轻链传动的运动不均匀性，设计时，应选择小节距的链条。（ ）2.采用加厚螺母是提高螺纹联接强度的一个有效办法。（ ）3.一螺栓联接拧紧后预紧力为，工作时又受轴向工作拉力，被联接件上的残余预紧力为，为螺栓的相对刚度，则螺栓所受总拉力等于。（ ）4.齿轮传动中，经过热处理的齿面称为硬齿面，而未经热处理的齿面称为软齿面。（ ）5.实际的轴多作成阶梯轴，这主要是为了减轻轴的重量，降低制造费用。( ）四、简答题（每小6分，共18分）1.简述机器的组成部分及机械设计的一般程序。2.普通平键联接有哪些失效形式？若强度校核不足，可以采用双键，请问对于平键、半圆键、楔键应该怎样布置？考虑到两键上载荷分配不均匀性，在强度校核中按几个键计算？ 3.如图1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会出现弹性滑动现象？这种滑动是否可以避免？（2）带传动工作时，带处于图中哪一点的应力最大？图1 图2五、分析题(共15分)如图2所示传动系统，要求轴II、III上的轴向力抵消一部分，试确定：（1）蜗轮6的转向；（2）斜齿轮3、4和蜗杆5、蜗轮6的旋向；（3）分别画出蜗杆5、蜗轮6啮合点的受力方向（用三个分力表示）六、计算题(第1小题8分，第2小题14分，共22分)1.有一对开式标准直齿圆柱齿轮，材料为45号钢，硬齿面，齿数，小齿轮宽度，大齿轮宽度为，载荷系数，许用应力，求该对齿轮所能传递的最大功率。注： ()2.图3所示轴系采用一对角接触球轴承，并暂定轴承型号为7307AC。已知两轴承的径向载荷分别为，轴的轴向外载荷，转速，载荷系数，温度系数，预期寿命，试问：（1）写出该轴承代号7307AC中各数字（或字母）所代表的含义是什么？（2）所选轴承型号是否合适？ (注：) 图3型 号数 据C（N）派生轴向力（N）XYXY7307AC334000.410.87100.68七、结构设计（10分）指出图4所示轴系结构设计中的错误和不合理的地方，依次标出序号并简要说明错误的原因（指出8处即可，相同错误按1处计）。图4一、填空题1.（1）（2）（3）2.（4）根据额定功率计算出作用于零件上的载荷（5）（6）3.（7）干摩擦（8）边界摩擦（9）混合摩擦（10）液体摩擦4.（11）导向平键（12）滑键（13）滑键（14）工作面的过渡磨损5.（15）双头螺柱（16）螺钉6（17）计算功率（18）小带轮转速7.（19）偶数（20）过渡链节8.（21）高 （22）小齿轮工作应力循环次数多，且其乘积大，提高其硬度可使大、小齿轮的寿命接近相等9.（23）相对滑动的两表面必须形成收敛的楔形空间；被油膜分开的两须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，小口流出；润滑油要有一定的粘度，供油要充分10.（25）弯矩（26）扭矩（27）弯矩、扭矩（28）心轴二、选择填空1.C 2. A 3. A 4. A 5. D 三、判断题 四、简答题（1.答：机器主要由三部分组成：（1）原动机部分（2）传动部分（3）执行部分，有的机器还有控制系统和辅助系统 。（答出3个基本组成部分即可） 设计机器的一般程序为：计划阶段、方案设计阶段、技术设计阶段及技术文件的编制阶段。 2.答：普通平键联接的失效形式是工作面压溃，个别情况下会出现键的剪断若强度校核不足，可以采用双键：两个平键沿周向相隔1800布置；两个半圆键在轴的同一条母线上；两个楔键周向相隔9001200布置。 考虑到两键上载荷分配不均匀性，在强度校核中按1.5个键计算。3.答：（1）带传动的主要失效形式是打滑和带的疲劳破坏。 带传动工作时，紧边与松边有拉力差，带绕在带轮上从紧边到松边其弹性变形逐渐减少，带也随之收缩，与带轮之间产生相对滑动。这种滑动是不可避免的。 （2）带的紧边开始绕上小轮处，即a点应力最大。五、分析题答：（1）蜗轮6的转向为逆时针方向； （5分）（2）齿轮3左旋，齿轮4右旋，蜗杆5右旋，蜗轮6右旋；（4分）（3）蜗杆5啮合点的受力方向如图(a)；蜗轮6啮合点的受力方向如图(b)。（6分）(a) (b)六、计算题1.解：因为是开式标准直齿硬齿面齿轮，所以弯曲疲劳强度差，故按弯曲疲劳强度计算传递的功率。 故齿轮1的弯曲强度差 （2分） （4分）（2分）该对齿轮所能传递的最大功率P为12.7KW2.解：（1）7307AC轴承 AC 表示接触角；07 表示轴承内径为35mm；（2分）3表示直径系列；7表示轴承是角接触球轴承。 （2）作出派生轴向力的方向如图所示，计算出其大小；（1分）（1分）计算轴承1、2的轴向载荷、因为 （2分）所以轴承2压紧端，轴承1为放松端，轴向载荷分别为：（1分） （2分）计算轴承1、2的当量动载荷由表查得，而， （1分）所以，；，。 （1分）故当量动载荷为（1分）3.计算轴承的寿命因轴的结构要求两端选择同样尺寸的轴承，而，故应以轴承2的当量动载荷为计算依据。 所选7307AC轴承合适。 （2分） 七、结构题轴承端盖与箱体之间应有调整垫片，以调整轴承松紧；轴肩过高，轴承拆卸不便，应将轴肩高降至轴承内圈厚的2/3左右；与齿轮配合的轴颈长应