机械设计试题及答案二套

1、.2010 2011 学年第二学期期末考试试卷（ A ） 卷题号一二三四五六七八九十总分得分评卷教师一选择题（每题2分，共20分）1.在带、链、齿轮组成的多级传动中，带传动应放在 。低速级 高速级 高速级或低速级均可2悬置螺母的主要作用是 。作为联接的防松装置 减小螺栓系统的刚度 使螺母中各圈螺纹受力较均匀 防止螺栓受弯曲载荷3非液体滑动轴承，其润滑状态通常为 。边界润滑 流体润滑 混合润滑 4为了保证轴承内圈与轴肩端面的良好接触，轴承的圆角半径r与轴肩处的圆角半径rl应的关系 。r=rl； r>r1； r<rl 5、某角接触球轴承内径为45mm，精度等级为P0级，宽度系列为代号为

2、0，直径系列为中系列，接触角为25o，其代号为_。.7145 .6209 7309AC .7209C 6键的截面尺寸（b×h）通常是根据 按标准选择。轴传递扭矩的大小 传递功率的大小轮毂的长度 轴的直径7蜗杆传动热平衡计算的目的是为了控制温升，防止 。蜗杆机械性能下降 润滑油粘度降低和齿面胶合 传动效率下降 蜗轮材料退火8被联接件受轴向力作用时，如果采用普通螺栓联接，则螺栓可能出现的失效为： 。剪切破坏 拉断 扭断 拉断或拧紧时扭断9联轴器和离合器的主要作用是 。缓和冲击和振动 补偿两轴间可能的位移联接两轴，传递扭矩 防止机器发生过载10为提高螺栓在变载荷作用下的疲劳强度，可采取 的

3、措施。增大螺栓刚度 适当减小预紧力减小螺栓刚度 减小被联接件刚度二填空题（每题2分，共20分）1滚动轴承基本额定寿命是指该型轴承有 发生 失效前的总工作转数。 2带传动的设计准则是 。 3直齿圆锥齿轮的强度可近似按 进行强度计算。4闭式软齿面齿轮传动一般按 设计，按 校核。5在设计图纸上注明某链条的标记为“18A2×80”，其中“18A”代表 ，“80”代表 。6. 滚动轴承6207、6307和N307，当转速相同且承受相同的径向力时，寿命最长的是 ，寿命最短的是 。7在一定转速下，要降低滚子链传动不均匀性和动载荷，应该 节距和 齿数z1。8带在工作中存在的应力有 、 、 。其中变化

4、的应力有 、 。9齿轮弯曲强度计算中的齿形系数与齿轮基本参数中的 无关。10滚动轴承部件两端单向固定式，适用于温升较 的场合。三（10分）指出图示轴系结构设计中的错误和画图中的错误，在错误处标出序号，按序号说明错误原因。（答出5处为满分）。 四（10分）设单根V带不打滑时所能传递的最大功率P=7kW，已知主动轮直径，转速。试求最大有效拉力Fec，如果初拉力F0500N，求紧边拉力和松边拉力各是多少。五(12分) 图示压力容器顶盖用8个普通螺栓联接。容器内压力p=1MPa，D=240mm。压力容器密封要求结合面的残余预紧力F16000N，试确定螺栓的最小尺寸。（注：=80MPa） 六(8分)一对

5、闭式软齿面直齿轮传动，其齿数与模数有两种方案：a）m=4mm，z1=20，z2=60；b）m=2mm，z1=40，z2=120，其它参数都一样。试问：1）两种方案的接触强度和弯曲强度是否相同？2）若两种方案的弯曲强度都能满足，则哪种方案比较好？ 七（8分）图示传动中，蜗杆传动为标准传动：m=5mm，d1=50mm，z1=4(右旋)，z240；标准斜齿轮传动：mn=5mm，z3=20，z4=50，不计摩擦，蜗杆主动，要求使轴II的两轴向力方向相反，试求：1）斜齿轮3、4的螺旋线方向。2）若使II轴上的两轴向力大小相等，求出螺旋角b的大小（列出含b的力平衡表达式即可）。八（12分）如图所示一小锥齿

6、轮轴，采用一对圆锥滚子轴承，其判断系数e=0.35，派生轴向力，已知径向力 外部轴向力试确定：（1） 两轴承的轴向力 （2） 两轴承的径向载荷系数和轴向载荷系数（3） 两轴承的当量动载荷P1，P2（注：当时，X=0.4,Y=1.6；当时，X=1，Y=0。） 期末考试（A）试卷参考答案及评分标准2010 / 2011学年第一 学期 课程 机械设计 班级 机08 闭卷 姓名 一选择题（每题2分，共20分）1. 2 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9 10二填空题（每题2分，共20分）1 10， 点蚀 2 在不打滑前提下保证带具有一定的疲劳强度和寿命 3 齿宽中点处的当量圆柱齿轮4 齿面接触疲劳

7、强度， 齿根弯曲疲劳强度5 链号，链节数 6. N307，62077 减少， 增大 。8 离心拉应力 、 松紧边拉应力 、 弯曲应力 。 松紧边拉应力 、 弯曲应力 。9 模数 10 小。三指出轴系结构设计中的错误（至少5处），并在错误处标出序号，按序号说明错误原因。（10分） 处键槽太长，且此轴段应增加一定位轴肩；处缺少密封件，且固定件与转动件不应接触；处套筒厚度设计不正确，应留出拆卸轴承的台阶；处箱体画图错误，缺少内壁线；处轴段长度应小于齿轮轮毂长，保证轴向定位；处轴承未轴向定位。每指出一处错误得2分，满分10分四解： 带速 最大有效拉力 由 和 得 解得 紧边拉力 松边拉力五解：螺栓组受

8、到的总外载荷 每个螺栓受到的总载荷 螺栓的最小尺寸六解：1） 两种方案的接触强度相同。 由于两种方案的齿轮模数不同，所以两种方案的弯曲强度不同。 2）在满足弯曲强度的前提下，方案b较好。因为方案b齿轮模数小，齿高小，磨损小，抗胶合能力强，还可节省材料和加工费用。七解：1）斜齿轮3右旋，斜齿轮4左旋； 2） 八、 解：1）派生轴向力Fd1=Fr1/(2Y)3200/（2×1.6）1000N Fd2=Fr2/(2Y)2080/（2×1.6）650N Fd2Fae=6505001150> Fd1 轴承1被压紧，Fa1= Fd2Fae=1150N 轴承2被放松，Fa2 =65

9、0N2) X1=0.4，Y1=1.6 X2=1，Y2=0 3） 2010 2011 学年第二学期期末考试试卷 （B ） 卷题号一二三四五六七八九十总分得分评卷教师一选择题（每题2分，共20分）1. 在带传动中，若发生打滑现象，则在 。 大带轮上先发生； 小带轮上先发生； 大小带轮上同时发生2受倾覆力矩作用的螺栓组联接，每个螺栓所受的工作载荷 。 相等； 与到倾覆轴的距离成正比； 与到倾覆轴的距离成反比3在液体动压润滑单油楔轴承中，油孔和油沟应开在油膜的_。承载区； 非承载区； 两者均可4滚动轴承的直径系列代号是指 。 结构相同、内径相同而宽度不同 结构相同、内径相同而外径不同 结构相同、内径相

10、同而宽度与外径不同5平键与切向键的受力方式为 。 挤压、剪切，挤压； 挤压、剪切，剪切； 挤压、剪切，剪切、挤压6 普通圆柱蜗杆齿面上受到Ft1、Fr1与Fa1的作用力，其中最大的力是 。 Ft1 Fr1 Fa17在滚子链中，设置滚子的目的在于 。 减轻链与轮齿表面的摩擦与磨损 增加承载能力 减小振动与噪音8联轴器和离合器的共性作用是 。 缓和冲击和振动 补偿两轴间可能的位移 传递扭矩 防止机器发生过载9当普通螺栓受横向力或旋转力矩或倾覆力矩作用时，螺栓上的受力为 。 轴向拉力 剪切力 轴向拉力与扭转剪切力 轴向压力与剪切力10火车车箱的车轮轴是 。 转轴； 心轴； 传动轴二填空题（每题2分，

11、共20分）1滚动轴承的基本额定动载荷是指基本额定寿命为 转时所能承受的载荷。2带传动与链传动的本质区别是 。3直齿圆锥齿轮的接触强度与弯曲强度可近似按强度进行计算。4闭式软齿面齿轮传动一般按 强度设计，按强度校核。5在设计图纸上注明某链条的标记为“24A2×60”，其中“24A”代表 ，“60”代表 。6滚动轴承工作时，滚动体和转动套圈的表面接触应力循环特性为 。7一对普通齿轮传动（精度7、8、9级）轮齿弯曲强度公式是按载荷作用在_推导出来的。8在齿轮的弯曲强度计算中，齿形系数YFa与齿轮基本参数中的 无关。9螺纹的牙型与用途相关，三角螺纹主要用于 ；梯形螺纹用于 。10机械零件的磨

12、损过程大致分成_ _阶段、_ _阶段和_ _阶段。三（10分）指出图示轴系结构设计中的错误和画图中的错误，在错误处标出序号，按序号说明错误原因。（答出5处为满分）。 四（10分）设单根V带不打滑时所能传递的最大功率P=6kW，已知主动轮直径，转速。试求最大有效拉力Fec，如果初拉力F0500N，求紧边拉力和松边拉力各是多少。五. (12分)当一个螺栓的预紧力为20 KN，螺栓刚度与被联接件刚度的比值1/3，联接所受工作载荷在40 KN至10 KN之间交替变化时，试计算( 1 ) 螺栓中总拉力的最大值与最小值；( 2 ) 若工作载荷为静载荷，F40 KN，240 N/mm2，求螺栓的最小直径d1

13、。六(8分)一对闭式软齿面直齿轮传动，其齿数与模数有两种方案：a）m=4mm，z1=20，z2=60；b）m=2mm，z1=40，z2=120，其它参数都一样。试问：1）两种方案的接触强度和弯曲强度是否相同？2）若两种方案的弯曲强度都能满足，则哪种方案比较好？ 七(8分)在下图所示的传动系统中，1、3' 为蜗杆，2、4为蜗轮，2'、3为斜齿圆柱齿轮，4'、5为直齿圆锥齿轮。已知蜗杆1为主动件，要求输出齿轮5的回转方向如图所示。 (1) 若轴I、II、III上所受轴向力能抵消一部分，确定各个齿轮的螺旋线方向； (2) 在图上画出各轴的回转方向与轴向受力。 2'31

14、254'43'n5八. (12分)图示的轴由两个角接触球轴承支承，轴承承受的径向载荷为轴向载荷方向向右，载荷系数fP1.35。轴承的接触角25°，判断系数e0.68。当时，X1，Y=0；当时，X0.41，Y0.87。派生轴向力(1) 计算轴承1上的当量载荷P1；(2) 计算轴承2上的当量载荷P2。 轴承2轴承1Fae左端盖右端盖机架机架nFr2Fr1期末考试（B）试卷参考答案及评分标准2010 / 2011学年第一 学期 课程 机械设计 班级 机08 闭卷 姓名 一选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分，选错或不选不计分）1. 2 3 4 5 6 78 9 10

15、二填空题（本题共10小题，每小题2分，共20分，填错或不填不计分）1106转 2 前者是摩擦传动后者是啮合传动 3齿宽中点的当量直齿圆柱齿轮4 接触，弯曲 5 链号，“节数 6 周期变幅脉动循环。7单齿对啮合齿顶高点 8 模数 9联接，传动。10 磨合、稳定磨损、剧烈磨损 三指出轴系结构设计中的错误（至少5处），并在错误处标出序号，按序号说明错误原因。（10分） 处键槽太长，且此轴段应增加一定位轴肩；处缺少密封件，且固定件与转动件不应接触；处套筒厚度设计不正确，应留出拆卸轴承的台阶；处箱体画图错误，缺少内壁线；处轴段长度应小于齿轮轮毂长，保证轴向定位；处轴承未轴向定位。每指出一处错误得2分，满分10分四解： 带速 最大有效拉力 由 和 得 解得 紧边拉力 松边拉力五. 解：（1）由 得： （2） 六解：1） 两种方案的接触强度相同。 因为方案a的齿轮模数不同于方案b齿轮模数，所以两种方案的弯曲强度不相同。 2）在满足弯曲强度的前提下，方案b较好。因为方案b齿轮模数小，齿高小，磨损小，抗胶合能力强，还可节省加工费用。七 题