机械设计三组试题(带答案)

1、.机械设计试卷一、填空题：（共13小题，每空1分，共25分）)1. 当所受轴向载荷通过螺栓组形心时，螺栓组中各螺栓承受的相等。)2从结构上看，带轮由、轮辐和三部分组成。)3在直齿圆柱齿轮传动的接触疲劳强度计算中， 以为计算点，把一对轮齿的啮合简化为两个相接触的模型。)4按键齿齿廓曲线的不同，花键分为花键和花键。)5请写出两种螺纹联接中常用的防松方法：和。)6疲劳曲线是在一定时，表示疲劳极限与之间关系的曲线。)7理论上为接触或接触的零件，在载荷作用下，接触处局部产生的应力称为接触应力。)8开式齿轮传动的主要失效形式是：和。)9螺纹连接防松，按其防松原理可分为防松、防松和 防松。)10.一个零件的

2、磨损过程大致可分为三个阶段即、。)11.带传动工作时，设小带轮为主动轮，则带的最大应力发生在。12.一斜齿圆柱轮传动，已知法向模数Mn=4mm，齿数Z1=20,螺旋角=14322”，齿宽b1=80，b2=75mm，则该传动的齿宽系数d等于。)13.带传动的主要失效形式为和。二、选择题：（共10小题，每小题2分，共计20分）题号12345678910答案)1.三个相同的零件甲、乙、丙承受的max是相同的，但应力的循环特性r分别为-1、0、+1，其中最易疲劳损伤的零件是（ ）。A.甲B.乙C.丙)2.仅受预紧力作用的紧螺栓连接，螺栓的计算应力为：ca=1.3F04d12，式中的“1.3”是考虑（

3、）。A.安装时可能产生的偏心载荷B.载荷可能波动C.拉伸和扭转的复合作用D.螺栓材料的机械性能不稳定)3.当键连接的强度不足时可采用双键，使用两个平键时，要求两键（ ）布置。A.在同一条直线上B.相隔90C.相隔120D.相隔180)4. 带传动中，V1为主动轮的圆周速度，v2为从动轮的圆周速度，v为带速，这些速度之间的关系是（）。A.v1=v2=vB.v1vv2C.v1v2v)5.带传动中出现打滑现象是因为（ ）。A.带的张紧力不足B.带受拉塑性变形大C.外载荷过大（超载）)6链传动中，链节数常采用偶数，这是为了使链传动（ ）。A.工作平稳 B.提高传动效率C.避免采用过渡链节 D.链条和链

4、轮轮齿磨损均匀)7.一般开式齿轮传动轮齿面的主要失效形式是（ ）。A.齿面点蚀 B.齿面胶合C.齿面磨损D.齿面塑型变形)8.由于蜗杆传动效率低，发热大，因此在设计时必须进行（ ）。A.热平衡计算B.效率计算C.滑动速度计算9.在普通圆柱蜗杆传动设计中，除对模数标准化外，还规定蜗杆分度圆直径取标准值，其目的是（ ）。A.便于蜗杆传动几何尺寸的计算B.为了提高加工精度C.为了装配方便D.限制加工涡轮的刀具数量并有利于刀具的标准化)10.在下述材料中，不宜用于制造轴的材料是（ ）。A.45钢 B.40Cr C.QT600-3 D.ZcuSn10P1三、 简答题：（共3小题，每小题5分，共15分）)

5、1.螺纹连接防松的工作原理是什么？防松的方法有哪几种？分别举一实例。)2与齿轮等啮合传动相比较，试分析带传动的优点和缺点。 )3齿轮传动的精度指标分为哪几个公差组？他们分别决定什么？四、计算题：（共3小题，每小题10分，共30分）)1.某受稳定弯曲变应力作用的轴类零件，最大工作应力max=400MPa，最小工作应力min=-100MPa。已知材料的对称循环疲劳极限-1=450MPa，脉动循环疲劳极限0=700MPa，屈服极限z=800MPa。1)试绘出材料的按折线简化的极限应力图；2)在简化极限应力图上标明工作应力点M；3)说明该零件可能的失效形式(简单加载)。）2.如图所示的轴承装置中，采用

6、一对角接触球轴承（轴承的附加轴向力的计算式为Fs=0.7Fr），轴承径向载荷Fr1=16000N,Fr2=7500N，作用在轴上的轴向载荷FA=5950N，46312型轴承的e=0.68，当Fa/Fre时，X=0.43,Y=0.88，fp=1轴承的额定动载荷C=80KN，试求：1)各轴承所受的轴向载荷Fa1,Fa2为多少？2)求各轴承的当量动载荷。3)计算轴承的工作寿命（轴承的转速为n=600r/min）。4)若轴承所受的当量动载荷增加1倍，则轴承的寿命是原寿命的多少倍？）3.一圆形压力容器的顶盖用M16(d1=15mm)螺栓联接。已知螺栓的许用应力=120Mpa，顶盖所受工作压强P=2Mpa

7、，容积的内径D=180mm，试求：1）所需螺栓个数z(取残余预紧力F1=1.4F,F为工作载荷)。2）预紧力F0（取相对刚度CbCb+Cm=0.4）。五、传动零件受力分析题：（共1小题，10分）如图所示轮系中，已知I轴转向如图所示，1、2轮为一对锥齿轮，3、4轮为一对斜齿轮，5、6轮为蜗杆和涡轮，现要提升重物,且要使轴上的力能互相抵消一部分。(1).确定、轴转向，以及3、4、5、6轮旋向。(2).画出在提升重物时啮合点处所受的力。(3).若z5=1,z6=57,q=11,蜗杆蜗轮副的当量摩擦系数fv=0.13，判断蜗杆是否自锁。参考答案一、 填空题：（共13小题，每空1分，共25分）1.轴向工

8、作拉力 2.轮毂 轮缘3.节点 圆柱体 4.矩形 渐开线5.双螺母等 防松垫圈等 6.应力比 循环次数7.点 线 8.齿面的磨粒磨损 断齿9.摩擦 机械 破坏螺纹副 10.磨合阶段 稳定磨损阶段 剧烈磨损阶段11.紧边进入小带轮处 12. 0.90713.打滑 疲劳损坏二、 选择题：（共10小题，每小题2分，共计20分）1-5 A C D B C 6-10 C C A D D三、 简答题：（共3小题，每小题5分，共15分）1.防松的工作原理：防止螺旋副在受载时发生相对转动防松的方法：摩擦防松：对顶螺母、弹簧垫圈、自锁螺母 机械防松：开口销与六角开槽螺母、止动垫圈、串联钢丝 破坏螺旋副关系防松：

9、铆合、冲点、涂胶黏剂2.（1）优点：1.因带有良好的弹性，可缓和冲击及振动，传动平稳，噪声小。2.靠摩擦传动的带，过载时将在轮面打滑，起到安全保护作用。3.可用于两轮中心距较大的场合。4.传动装置结构简单，制造容易，维修方便，成本较低。（2）缺点：1.靠摩擦传动的带传动，由于弹性变形而引起的带与带轮之间的弹性滑动，使传动比不稳定，不准确。2.传动带的寿命短，传动效率低。3.带传动不能用于恶劣的工作场合。3. 第公差组：决定齿轮传递运动的准确速度第公差组：决定齿轮运转的平稳程度第公差组：决定齿轮载荷分布的均匀程度四、 计算题：（共3小题，每小题10分，共30分）1.解：（1）折线ABES；见下图

10、：（2）工作应力点M；m-n=min=-100m=150MPa a=250Mpa M(150,250)（3) M点位于疲劳安全区，可能的失效形式为疲劳破坏。 2. 解：（1）轴承的附加轴向力Fs=0.7FrFs1=0.7Fr1=0.716000N=11200 N.Fs2=0.7Fr2=0.77500N=5250 N.如图所示，可知FS2=5950+5250=11200N=Fs1.该轴系达到轴向平衡Fa1=Fs1=11200 N,Fa2=Fs2=5250 N.(2)Fa1Fr1=0.7e=0.68,Fa2Fr2=0.7e=0.68P1=fp(XFr1+Yfa1)=(0.4316000+0.881

11、1200)N=16736 N P2=fp(XFr2+Yfa2)=(0.437500+0.885250)N=7845 N(3)p1p2轴承1危险，因此只需要求轴承1的寿命：L10h=10660n(cp)=10660600(8000016736)3=3034 h(4)寿命L10h=10660n(cp)3当轴承所受的当量动载荷增加1倍，则轴承寿命是原来的18 .3.解：（1）在压强P的作用下各螺栓所受的轴向工作载荷F=PD24z.F2=F1+F=2.4F=2.4PD24z=0.6PD2z.螺栓危险载面的强度为ca1.3F2d124 即：F2D241.3即：0.6PD2zd1241.3 z0.6PD241.3d12=0.6241.31802120152=7.48 （2）取z=8