机械设计部分题库内容

一填空1、计算载荷载荷系数名义载荷。2、螺栓性能等级为98，则螺栓的强度极限为540MPA。3、螺栓性能等级为88，则螺栓的屈服强度为640MPA。4、齿轮传动中，主动轮齿面相对滑动速度方向VS指向节线，所以FF背离节线，塑变后在齿面节线处产生凹槽。5、齿轮传动中，从动轮VS背离节线，FF指向节线，塑变后在齿面节线处形成凸脊。6、带传动的失效形式打滑和疲劳破坏。7、带传动的最佳工作速度为。QFV318、滚动轴承的基本代号为7320，则滚动轴承的内径为01M。9、滚动轴承的基本代号为6212，则滚动轴承的类型为深沟球轴承。10、各种机器中普遍使用的零部件，如齿轮、螺栓，称为通用零部件。11、滑动轴承的主要失效形式是磨损，其次强度不足引起的疲劳破坏等。12、滑动轴承条件性验算中，验算平均压强小于等于许用压强的目的是防止压强过高，油被挤出，产生“过度磨损”。13、联轴器的功用用于联接轴与轴，以传递运动与转矩；补偿所联两轴的相对位移；可用作安全装置；吸振、缓冲。14、联轴器类型，按结构特性分刚性联轴器和挠性联轴器。15、滚子链链轮齿形已标准化，设计时主要确定结构及尺寸。常用“三圆弧一直线”齿形。16、链条绕上链轮时，链节与链轮轮齿啮合，形成正多边形一部分。链条与链轮分度圆在运动中交替呈现相割和相切，称为链传动的多边形效应。17、蜗轮蜗杆传动中，通过蜗杆的轴线垂直于蜗轮轴线的平面称为中间平面。18、造成蜗轮蜗杆传动效率低的原因是接触部分的滑动速度大。19、在轴的分类中既传递转矩、又承受弯矩的轴称为转轴。20、在键连接中，半圆键的工作面是两个侧面。21根据摩擦副表面间的润滑状态将摩擦状态分为干摩擦、边界摩擦、液体摩擦、混合摩擦。22螺栓强度防松的原理有利用摩擦、直接锁住、破坏螺纹副。23在键联接中，平键的工作面是侧面，这种联接只能用作轴上零件的周向固定。24带型号根据计算功率和小带轮转速选取。25齿轮传动的主要失效形式轮齿折断、齿面损伤。26零件在轴上的固定方法有周向固定和轴向固定两类。27滑动轴承的条件性计算有限值轴承平均压强、限制轴承PV值和限制滑动速度。28代号为6204的滚动轴承，其类型为深沟球轴承、轴承内径为20MM。二、选择题1、液体动压润滑基本方程，一维雷诺方程的形式是（D）。A、；B、；305HVXP306HVXPC、；D、306302、滑动轴承中验算是否能形成流体动力润滑的最小油膜高度的计算公式是（C）A、；B、；C、；D、1MINRH1MINH1MINRHIE3、链传动中，下列关于链传动的传动比描述正确的是（C）。A、平均传动比变化，瞬时传动比变化；B、平均传动比为常数，瞬时传动比常数；C、平均传动比为常数，瞬时传动比变化；D、上述都不正确。4、链传动的（D）是链传动的固有特性。A、运动不均匀性；B、动载荷；C、瞬时传动比不为常数；D、运动不均匀性和动载荷5、蜗轮蜗杆传动中，中心距的计算公式不正确的是（C）。A、；B、；C、；212DA22ZQMA221ZMA6、蜗轮蜗杆传动中，蜗轮变位的目的是（C）。A、配凑中心距；B、凑传动比；C、配凑中心距；凑传动比；7、可以通过下列哪种方式来提高轴的刚度（C）。A、热处理；B、选用性能好的材料；C、增加轴的截面尺寸；8、在轴上各段的命名中，下列部分属于轴颈的是（A）。A、装轴承处；B、装齿轮处；C、装联轴器处；D、装轴承盖处9、下列键联接中对轴线的同轴度影响较大的是（D）。A、普通平键；B、矩形花键；C、渐开线花键；D、楔键10、下列联轴器可以用来补偿综合位移的联轴器是（C）。A、套筒联轴器；B、夹壳联轴器；C、齿式联轴器；D、十字滑块联轴器11在下列四种型号的滚动轴承中，B必须成对使用。A深沟球轴承B圆锥滚子轴承C推力球轴承D圆柱滚子轴承12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CA提高齿轮的弯曲强度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13带传动主要是依靠C来传递运动和功率的。A带与带轮接触面之间的正压力B带的紧边拉力C带与带轮接触面之间的摩擦力D带的初拉力14在一定转速时，要减小链条传动的运动不均匀性和动载荷，应CA增大链条节距和链轮齿数B增大链条节距，减小链轮齿数C减小链条节距，增大链轮齿数D减小链条节距和链轮齿数15工作时既传递扭矩又承受弯矩的轴，称为BA心轴B转轴C传动轴D柔性轴16对于直齿圆柱齿轮传动，其齿根弯曲疲劳强度主要取决于（D）；其表面接触疲劳强度主要取决于（A）。A中心距和齿宽；B中心距和模数；C中心距和齿数；D模数和齿宽。17直齿圆锥齿轮的标准模数是B。A小端模数B大端模数C齿宽中点法向模数D齿宽中点的平均模数18软齿面闭式齿轮传动的主要失效形式是B。A齿面胶合B齿面疲劳点蚀C齿面磨损D轮齿折断19当轴较长或温度较高时，滚动轴承轴系支点固定的型式为CA两端单向固定B两端游动C一端双向固定、另端游动D两端双向固定20链传动张紧时，张紧轮靠近AA主动链轮的松边上B主动链轮的紧边上C从动链轮的松边上D从动链轮的松边上21、（B）是指摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开，其摩擦性质取决于边界膜和表面的吸附性能时的摩擦。A、干摩擦；B、边界摩擦；C、混合摩擦；D、流体摩擦22、（D）是指摩擦表面被流体膜隔开，摩擦性质取决于流体内部分子间粘性阻力的摩擦。流体摩擦时的摩擦系数最小，且不会有磨损产生，是理想的摩擦状态。A、干摩擦；B、边界摩擦；C、混合摩擦；D、流体摩擦23、齿轮的失效形式有（D）。A、轮齿折断B、轮齿折断，齿面接触疲劳磨损（齿面点蚀）；C、齿面磨粒磨损，齿面塑性流动；D、轮齿折断，齿面接触疲劳磨损（齿面点蚀），齿面胶合，齿面磨粒磨损，齿面塑性流动；24、制造齿轮材料及其热处理要求是（D）。A、表面硬、芯部韧；B、芯部韧、较好的加工和热处理性能；C、面硬、芯部韧、好加工；D、表面硬、芯部韧、较好的加工和热处理性能25、对于受拉螺栓，其失效形式主要是螺纹部分的塑性变形和螺杆的疲劳断裂。在螺纹断裂的失效形式中，发生在螺纹根部的可能性是（）。A、15；B、20；C、65；D、3026、收到预紧力的螺栓的强度条件是，其常数K为（C）。A、2；B、3；C、13；D、517、初步选择带传动的中心距A的计算公式为（B）。A、15D1D2A05D1D2H；B、2D1D2A055D1D2H；C、2D1D2A055D1D22H；D、2D1D2A05D1D22H28、带传动中选择输送带的型号主要依据下列参数（D）。A、PC、N2；B、P、N1；C、P、N2；D、PC、N129、当轴承同时承受径向载荷和轴向载荷时，应该旋转的轴承的类型是（B）A、角接触球轴承或向心球轴承；B、角接触球轴承或圆锥滚子轴承；C、推力轴承或圆锥滚子轴承；D、向心球轴承30、点接触的轴承，其滚动体承受的最大载荷为（C）。A、；B、；C、；D、RFZ63RZ64RFZ5RZ6三、简答1、机械零件材料的选用原则答1）载荷、应力的大小和性质；2零件的工作情况3零件的尺寸及重量4零件结构的复杂程度及材料的加工可能性；5材料的经济性；2、提高机械零件疲劳强度的措施答1尽可能降低零件上应力集中的影响；2选用疲劳强度高的材料和规定能够提高材料疲劳强度的热处理方法和强化工艺；3）提高零件的表面质量；4）尽可能地减小或消除零件表面可能发生的初始裂纹的尺寸。3、提高螺纹连接强度的措施答1）降低影响螺纹疲劳强度的应力幅；2）改善螺纹牙上载荷分布不均的现象；3）减小应力集中的影响；4）采用合理的制作工艺方法；4、什么是带传动中的弹性滑动答传动带在受到拉力作用时会发生弹性变形。在小带轮上，带的拉力从紧边拉力F1逐渐降低到松边的拉力F2，带的变形量逐渐减小，因此带相对于小带轮向后退缩，使得带的速度低于小带轮的线速度V1；在大袋轮上，带的拉力从松边拉力F2逐渐上升为紧边拉力F1，带的弹性变形量逐渐增加，带相对于大带轮向前伸长，使得带的速度高于大袋轮的线速度V2这种由于带的弹性变形量而引起的带与带轮间的微量滑动，称为带传动的弹性滑动。5、链传动的失效形式1）链条的疲劳破坏；2）链条铰链的磨损；3）链条铰链的胶合；4）链条的静力破坏；6、螺栓的主要失效形式有哪些经常发生在哪些部位答静载荷作用下螺栓的失效形式多为螺纹部分的塑性变形和断裂。变载荷作用下螺栓的失效形式多为栓杆部分的疲劳断裂。失效的位置发生在从传力算起第一圈旋合螺纹处，光杆与螺纹部分交接处，螺栓头与杆交接处。如果螺纹精度低或联接时常装拆，很可能发生滑扣现象。7、简述形成稳定动压油膜的条件答1）两摩擦表面之间必须能够形成收敛的楔形间隙；2）两摩擦表面之间必须有充足的、具有一定粘度的润滑油；3）两摩擦表面之间必须有足够的相对运动速度；4）最小油膜厚度处的表面不平度高峰不直接接触。8、试分析张紧力F0对带传动正反两方面的影响。答张紧力F0越大，则带传动的承载能力就越大，但同时带中所受的拉应力也越大，从而降低带的寿命；张紧力越小，虽可减小带中的拉应力，提高带的寿命，但带传动的承载能力会降低。9、试分析影响链传动动载荷的因素。答1）链速和从动链轮角速度的周期性变化，从而产生附加动载荷；2）链沿垂直方向的分速度作周期性变化，使链产生横向振动；3）链节进入链轮的瞬间，链节和链轮以一定的相对速度相啮合，从而使链和轮齿受到冲击并产生附加动载荷；4）由于链张紧不好，链条松弛，在起动、制动、反转、载荷变化等情况下，将产生惯性冲击，使链传动产生很大的动载荷。10、简述滚动轴承组合结构设计的几个因素答1）轴系的固定；2）轴承与相关零件的配合；3）轴承的润滑与密封；4）提高轴承系统的刚度。简答（共5小题，每题4分，共计20分）11、齿轮材料的选用原则1）齿轮的材料必须满足工作条件的要求；2）应考虑齿轮尺寸的大小、毛坯成型方法及热处理和制造工艺；3）正火碳钢，不论毛坯的制作方法如何，只能用于制作在载荷平稳或轻度冲击工作的齿轮，不能受到大的冲击载荷；调质碳钢可用于制作中等冲击载荷下的齿轮。4）合金钢常用于制作高速、重载并在冲击载荷工作下的齿轮。5）飞行器中的齿轮传动，要求齿轮尺寸请可能小，应采用表面硬化处理的高强度合金钢；6）金属制的软齿面齿轮，配对齿轮的齿面硬度差应保持3050HBS或更多。12、蜗杆传动类型的选择原则答1）重载、告诉、要求效率高、精度高的重要传动，可选用圆弧圆柱蜗杆传动或包络环面蜗杆传动；2）要求传动效率高、蜗杆不磨削的大功率传动，可选用环面蜗杆传动；3）速度高、要求较精密、蜗杆头数较多的传动，且要求加工工艺简单，可选用渐开线圆柱蜗杆传动、锥面包络蜗杆传动或法向直廓蜗杆传动；4）载荷较小、速度较低、精度要求不高或不太重要的传动，要求蜗杆加工简单时，可选用阿基米德圆柱蜗杆传动；5）要求自锁的低速、轻载的传动，可选用单头阿基米德圆柱蜗杆传动。13）滑动轴承中，选择润滑脂品种的一般原则答1）当压力高和滑动速度低时，选择针入度小一些的品种，反之。选择针入度大一些的品种；2）所用润滑脂的滴点，一般应较轴承的工作温度高约2030C，以免工作时润滑脂过多流失；3）在有水淋或潮湿的环境下，应选用防水性强的钙基或铝基润滑脂；在温度较高处应选用钠基或复合钙基润滑脂。14）提高轴强度常用措施答1）合理布置轴上零件以减小轴的载荷；2）改进轴上零件的结构以减小轴的载荷；3）改进轴的结构以减小应力集中的影响；4）改进轴的表面质量以提高轴的疲劳强度。15）齿轮的接触疲劳强度计算通常以节点为计算点的原因。答；由于1）节点处一般仅一对齿啮合，承载较大。2）点蚀往往在节线附近的齿根表面出现。所以齿轮的接触疲劳强度计算通常以节点为计算点。四、计算题1、有一受到预紧力F和轴向工作载荷F作用的紧螺栓连接，已知预紧力F1500N,螺栓的刚度CB与连接件的刚度CM相等，轴向工作载荷F1000N,试计算该螺栓所受的总拉力F0剩余预紧力F在预紧力F不变的条件下，若保证被连接件间不出现缝隙。该螺栓的最大轴向工作载荷FMAX为多少2、如图所示为夹紧连接采用两个普通螺栓，已知连接柄端受力FR300N,连接柄长L400MM，轴的直径D65MM，夹紧结合面摩擦因素F015，可靠性系数KF12，螺栓材料的许用拉伸应力180MPA，试计算螺栓的小径D1的计算值。3（20分）压盖与座体沿圆周方向采用8个M16螺栓组均布联结,若已知螺栓危险截面直径16MM，螺栓材料许用拉应力120MPA，压盖上受到CD36KN的拉力，30KN,，进行下面计算总FF021C1求螺栓的工作载荷与总拉力以及被联接件的剩余顶紧力；2校核螺栓的强度是否足够；3按比例画出螺栓与被联接件的受力变形图，并在图上标出、1、2F、。0解（1）螺栓所受轴向工作载荷为5KN4836Z总F螺栓所受总拉力F0为KNC63548210被联接件的剩余预紧力为F19630（2）螺栓危险截面的拉伸应力为MPADC42716041230MPA2故螺栓强度不够。2、（15分）图示为由圆锥齿轮和斜齿圆柱齿轮组成的传动系统。已知轴为输入轴，转向如图所示（从右端看顺时针方向），输出轴功率P6KW，转速N160RPM，各轮齿数为Z130，Z260，Z322，Z486，设效率为100。（1）在图中标出各轮转向，并计算各轴的转矩。（2）为使II轴的轴向力最小，确定并在图中标出3、4两轮的螺旋方向。（3）在图中标出2、3两轮在啮合点处所受各分力、的方向。TFRA表示垂直纸面向里，表示垂直纸面向外，另外作图表示）解（1）各轴转向如图所示。827306142ZI9834IRPM2156271N（RPM）04I（NM）84950PTNM691250NNM3895T（2）3轮左旋，4轮右旋。（3）2、3两轮的各分力方向如图所示。4（15分）某轴用一对同型号角接触球轴承支承，受力情况如图所示。已知内部轴向力07，E07。；SFRNFR4501R302NFA4501NA5402当E时，X1，Y0；当E时，X041，Y087。问哪个轴承的RARA寿命低解（1）（N）170RSF31504（N）22（2）76351AS（N）50402F由于1AS2AS故右端为“压紧”端，左端为“放松”端故（N）1AF350S（N）2A2ASA由于ERA741则X1，Y0。则4500（N）31504111PPARFFYFFPFE，75032RA则X041，Y087。则25087304122P2PARFFFF（N）F53187由于，故轴承1的寿命短。P25、某不完全液体润滑的径向轴承，已知轴径直径D200MM，轴承宽度B200MM，轴径转速N300R/M，轴瓦材料采用ZCUAL10FE3，试问它可以承受的最大径向载荷是多少P15MPA，PV12MPA6、有一滑动轴承轴颈的直径，D120MM，宽径比B/D1，轴的转速N1440R/MIN。FR30KN，C005MM，180，50C0026PAS，轴瓦和轴颈表面的轮廓的最大高度分别为100063MM，200032MM，试计算其能否形成流体动力润滑7带传动中，轮1为驱动轮，轮1的驱动功率为12KW,带速为3M/S,带的单位长度质量为25KG/M,带的宽度为200MM，图中尺寸；A1200；H12，采用平带传动，带与带轮之间的摩擦系401D602数为021，带的弹性模量为300MPA。带旋转方向如图所示。求输送带的紧边拉应力；1输送带的松边拉应力；2输送带的离心应力；C输送带的最大应力；MAX解小带轮的包角1706120486018012AD有效拉力NVPF输送带的紧边拉力135329N21807221356EQEPA676146MPA460193531AF输送带的松边拉力2F135329600075329N21N376445MPA37645010209753AF输送带的离心应力；C11250PA01125MPA23321VC输送带的最大应力MAX874MPA2/401RYEB676874154MPA1MAXB8、单根V带传动的张紧力F0354N，主动带轮（小轮）的基准直径DD1160MM，转速N11500R/MIN，小带轮包角150，V带与带轮间当量摩擦系数FV0485，求（1）V带紧边松边的拉力F1,F2（2）V带能传递的最大圆周力FE和最大功率CPEC（3）定性画出带的应力分布图。3、单根V带传动的张紧力F0354N，主动带轮（小轮）的基准直径DD1160MM，转速N11500R/MIN，小带轮包角150，V带与带轮间当量摩擦系数FV0485，求（1）V带紧边、松边的拉力F1,F2；（2）V带能传递的最大圆周力FEC和最大功率PEC；9、V带传动传递的功率P75KW，带速V10M/S，紧边拉力是松边拉力的两倍，即F12F2,试求紧边拉力F1、有效拉力FE和预紧力F。10（20分）图示为一齿轮轴用两个角接触球轴承支承。已知齿轮所受轴向力；，两轴承的径向力为NFA6201FA5602；，载荷性质系数12。试计算两个轴承的当量R45R3PF动载荷。注内部轴向力E，E036。SFR当E时，X1，Y0；当E时，X041，Y087。RARAF解（1）2分16204536011NFRS2分822S（2）2056201621NFAS1082NFS左端是松端，右端是紧端故3分212ASA3分601NFS（3）E，3451RA故，X0Y（N）4分501620452111ARPFFF，ERA74032故，12X82Y（N）6837920830412ARPFFF11、图示为斜齿圆柱齿轮蜗杆