机械设计期末考试试题与答案分析

1、机械设计试卷一、选择题（共30分、每小题2分）1、链传动作用在轴和轴承上的载荷比带传动要小，这主要是因为（C）。A、链传动只用来传递较小功率B、链速较高，在传递相同功率时圆周力小G链传动是啮合传动，无需大的张紧力D、链的质量大，离心力大2、直齿圆柱齿轮传动，当齿轮直径不变，而减小模数增加齿数时，则（C）。A、提高了轮齿的弯曲强度B、提高了齿面的接触强度C、降低了轮齿的弯曲强度D、降低了齿面的接触强度3、受中等冲击载荷、支承刚度较差、速度较高的两轴之间宜选用（A）。A.弹性柱销联轴器B.凸缘联轴器C.十字滑块联轴器D.万向联轴器6 .螺纹联接防松的根本问题在于（C）。A、增加螺纹联接的轴向力B、

2、增加螺纹联接的横向力G防止螺纹副的相对转动D、增加螺纹联接的刚度7 .为联接承受横向工作载荷的两块薄钢板，一般采用的螺纹联接类型应是（A）。A.螺栓联接B.双头螺柱联接C.螺钉联接D.紧定螺钉联接8 .齿面硬度HB<350HBs的闭式钢制齿轮传动中，主要失效形式为（B）。A.齿面磨损B.齿面点蚀C.齿面胶合D.轮齿折断9 .不完全液体润滑滑动轴承，验算pv<pv是为了防止轴承（B）。A.过度磨损B.过热产生胶合C.产生塑性变形D.发其安排顺序以方案11、在蜗杆传动设计中，除规定模数标准化外，还规定蜗杆A.带传动齿轮传动链传动A.限制加工蜗杆的刀具数量B.链传动齿轮传动带传动B.限制

3、加工蜗轮的刀具数量并便于刀具的标准化C.带传动链传动齿轮传动C.为了装配方便D.链传动带传动齿轮传动D.为了提高加工精度）为好直彳5d1取标准，其目的是（B）4、带传动工作时，设小带轮为主动轮，则带的最大应力发生在带（C）。A.进入大带轮处B.离开大带轮处C.进入小带轮处D.离开小带轮处5、有一减速器传动装置由带传动、链传动和齿轮传动组成,生疲劳点蚀10、对于温度变化不大的短轴，考虑结构简单，轴承部件的轴向固定方式宜采用（A）。A.两端固定B.两端游动C.一端固定一端游动D.A,B,C均可以A带不是绝对挠性体B、带与带轮间的12、工作时承受弯矩并传递转矩的轴称为（B）。A、转动心轴B、转轴C、

4、传动轴D、固定心轴13、普通平键的主要失效是（A）。A.工作面被压溃或键被剪断B.工作面产生胶合破坏C.工作面产生过度磨损D.键被弯曲折断14、带传动产生弹性滑动的原因是由于（D）侧面D）两侧面4 .同种型号材质的单根V带所能传递的功率，主要取决于。A）传动比B）中心距a和带长LdC）小轮包角o（1D）小轮直径D1和带速v5 .在蜗杆传动中，又于滑动速度V1>3m/s的重要传动，应采用_做蜗轮齿圈材料。A）ZCuSn10P1B）HT200C）45钢调质D）20CrMnTi渗碳淬火6 .齿轮传动引起附加动载荷和冲击振动的根本原因是。摩擦系数偏低C带绕过带轮时产生离心力D、带的紧边与松A）齿

5、面误差B）周节误差C）基节误差D）中心距误差E）以上都不是边拉力不等15、非液体摩擦滑动轴承正常工作时，其工作面的摩擦状态是（C）。A、完全液体摩擦状态B、干摩擦状态C、边界摩擦或混合摩擦状态D、不确定1 .只受预紧力作用的螺栓连接，在强度计算时，将所受的拉力（预紧力）乘以1.3,就可按拉伸强度计算，这是由于_。A）安全可靠B）保证足够的预紧力C）考虑扭剪应力D）防止松脱2 .为了提高蜗杆传动效率，在润滑良好条件下，最有效的是采用哪种方法？_。A）单头蜗杆B）多头蜗杆C）大直径系数蜗杆D）提高蜗杆转速3 .当轴作单向回转时，若键位于轴上方，平键工作面在键的。7 .直齿圆锥齿轮的强度计算是以_为

6、计算依据IA）大端当量圆柱齿轮B）平均分度圆柱齿轮C）平均分度圆处的当量圆柱齿轮8 .为提高齿轮传动的抗点蚀能力，有人提出下列几种方法，你认为正确的是哪几种?A）采用闭式传动B）加大中心距C）提高齿面硬度D）减少齿数，加大模数9 .按基本额定动负荷选定的滚动轴承，在预定使用期限内其破坏率最大为。A.1%B.5%C.10%D.50%10 .根据轴的承载情况，的轴称为转轴。A.既承受弯矩又承受转矩A）上下两面B）上表面或下表面C）一C.只承受转矩不承受弯矩第2页共6页B.只承受弯矩不承受转矩轴向载荷11.采用螺纹联接时，若被联接件之一厚度较大，且材料较软，强度较低，需要经常装拆，则一般宜采用A螺栓

7、联接B双头螺柱联接C螺钉联接12.螺纹副在摩擦系数一定时，螺纹的牙型角越大，则A.当量摩擦系数越小，自锁性能越好B.当量摩擦系数越小，自锁性能越差C.当量摩擦系数越大，自锁性能越差D.当量摩擦系数越大，自锁性能越好13、当键联接强度不足时可采用双键，使用两个平键时要求键布置A在同一直线上B相隔900C.相隔1200D相隔180014、普通平键联接强度校核的内容主要是A.校核键侧面的挤压强度B.校核键的剪切强度C.AB两者均需校核D.校核磨损15、选取V带型号，主要取决于A带的线速度B带的紧边拉力C带的有效拉力D带传递的功率和小带轮转速16、为了限制链传动的动载荷，在节距p和小链轮Z1一定时，应

8、该限制A.小链轮的转速n1B.传动的功率PC.传递的圆周力17、圆柱齿轮传动，当齿轮直径不变，而减小模数时，可以A.提高轮齿的弯曲强度B.提高轮齿的接触强度C.提高轮齿的静强度D.改善传动的平稳性18、当转速较低、同时受径向载荷和轴向载荷，要求便于安装时，宜选用A.深沟球轴承B,圆锥滚子轴承C.角接触球轴承19、温度升高时，润滑油的粘度A.随之升高B.保持不变C.随之降低D.可能升高也可能降低20、圆柱螺旋弹簧的弹簧丝直径d=6mm旋绕比C=5,则它的内径Di等于A、30mmB、24mmC、36mmD、40mm三、判断题(对的打钩，错的打叉，每小题1分，共10分)1 .紧螺栓连接时，螺栓上的扭

9、剪应力主要是由横向力引起的。(F)2 .连接螺纹都能满足自锁条件。(T)3 .防松的根本问题在于防止螺旋副相对转动。(T)4 .普通平键接联的主要失效形式是键被剪断。(F)5 .带传动限制小带轮直径D1min的目的是使带传动结构紧凑。(F)6 .规定蜗杆分度回直径d1和直径系数q为标准值，是为了刀具的标准化。（2） 3轮左旋，4轮右旋Fa3Fr27 .齿轮弯曲强度计算中的齿形系数YFa只与齿数有关，与模数无关。（T）8 .齿轮传动中，轮齿齿面的点蚀损坏通常首先出现在节线上。（T）9 .齿轮传动的齿宽系数。如，当齿轮于两支承间非对称布置时，可选较大值。（F）10 .设计轴时，若计算发现安全系数S

10、<S,说明强度不够，须提高轴的强度。（T）（3） 2、3两轮的各分力方向下图所示。Fr3五、计算如图4-1传动系统，要求轴n、出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啮合点的受力方向图示为由圆锥齿轮和斜齿圆柱齿轮组成的传动系统。已知：I轴为输入轴，转向如图所示。（1） 在下图中标出各轮转向。（2分）（2） 为使2、3两轮的轴向力方向相反，确定并在图中标出3、4两轮的螺旋线方向。（2分）（3） 在图中分别标出2、3两轮在啮合点处所受圆周力24.（1）蜗轮6的转向为逆时针方向（2）齿轮3左旋，齿轮4右旋，蜗杆5右旋，

11、蜗轮Ft、轴向力Fa和径向力Fr的方向。（4分）（D各轴转向如图所示第46右旋（3）蜗杆5啮合点受力方向如图（a）;蜗轮6啮合点受力方向如图（b）题（2题共20分，每小题10分）1、一压力容器盖螺栓组连接如图所示，已知容器内径D=250mm内装具有一定压强的液体，沿凸缘圆周均匀分布12个M16（d1=13.835mm）的普通螺栓，螺栓材料的许用拉应力o'41M8Pa,螺栓的相对刚度Cb/（cb+cm）0.按紧密性要求，剩余预紧力F1=1.83F,F为螺栓的轴向工作载荷。试计算：该螺栓组连接允许容器内的液体最大压强pmax及每个螺栓连接所荷与径向载荷之比FA/>e时，X=0.41,

12、Y=0.87,当FA/<e,X=1,Y=0,e=0.68,载荷系数fp=1.0,试计算:(1)两个轴承的轴向载荷Fai、Fa2；(2)两个轴承的当量动载荷R、P2O解：(1)F=0.7FR1=0.72000=1400N.1FS2=0.7FR2=0.74000=2800N分FS1FX=14001000=2400;FS21需的预紧力F0o1、计算每个螺栓允许的最大总拉力：F22分41.3=20815N1分轴承1为压紧端，轴承2为放松端1分FA=2800-1000=1800NFA2=FS2-2800N.2分2、计算容器内液体最大压强F2=F1+F=2.8F1分208152.8二7434N二D2

13、/412pmax1分.1分pmax=1.82MPa1分3、F0=F2CbF2分Cb。二(20815-0.57434)=17098N1分2、下图所示为一对角接触球轴承支承的轴系，轴承正安装（面对面），已知两个轴承的径向载荷分别为FR1=2000N,FR2=4000N,轴上作用的轴向外加载荷FX=1000N,轴承内部附加轴向力Fq的计算为Fq=0.7FR,当轴承的轴向载SSRFai1800FA10.9e=0.68,X1=0.41,Y1=0.87FR12000R=fp(X1FR1YFA1)=20000.410.871800=2386N.Fa2=28000.7.e=0.68,X2=0.41,Y2=0.

14、87.fR24000P2=fF(X2FR2Y2FA2)=40000.410.872800-4076N六、结木题（10分）下图为斜齿轮、轴、轴承组合结构图。齿轮用油润滑,轴承用脂润滑，指出该结构设计的错误。要求：1 .在图中用序号标注设计错误处；2 .按序号列出错误，并用文字提出改正建议；3 .不必在图中改正。无法装入；(8) 无调整垫片，轴承间隙无法调整；(9) 轴承盖(静止件)不能与转轴(转动件)接触；(10)应增加密封装置；(11)不应有此套筒；(12)联轴承无周向定位，增加键；(13)无轴端固定装置。(14) 2、(10分)解画出的正确结构图如图。(15) 固定轴肩端面与轴承盖的轴向间距太小。(16) 轴承盖与轴之间应有间隙。(17) 轴承内环和套简装不上，也拆不下来。(18) 轴承安装方向不对。(19) 轴承外圈内与壳体内壁间应有5-8mm间距(20) 与轮毂相配的轴段长度应小于轮毂长。(21) 轴承内圈拆不下来。(22) 每指出1个错误得1分，满分1左、右两边轴承端盖均无调整垫片2左边轴承内圈固定错误，轴肩高过内圈高度3键过长4齿轮轮毂的长度要长过与其配合的轴段的长度