1机械设计试题及解析文档

(圆满)1机械设计试题及分析,文档(圆满)1机械设计试题及分析,文档(圆满)1机械设计试题及分析,文档?机械设计?课程试题〔一〕一、选择题：本题共10个小题，每题2分，共20分，在每题给出的四个选项中，只有一项为哪一项符合题目要求的。把所选项前的字母填在题后的括号内。1．一般工作条件下，齿面硬度

HB≤350的闭式齿轮传动，平常的主要无效形式为

【B】A．轮齿疲备折断

B.齿面疲备点蚀C．齿面胶合

D.齿面塑性变形2．带传动在工作时产生弹性滑动，

是因为

【C】A．包角

α太小

B.初拉力

F0太小C．紧边与松边拉力不等

D.传动过载3．以下四种型号的转动轴承，只好承受径向载荷的是A．6208B.N208C.32084．以下四种螺纹，自锁性能最好的是

D.5208

【B】【D】A．粗牙一般螺纹

B.细牙一般螺纹C．梯形螺纹

D.锯齿形螺纹5．在润滑优秀的条件下，为提升蜗杆传动的啮合效率，

可采纳的方法为

【C】A．减小齿面滑动速度υ

s

B.减少蜗杆头数

Z1C．增添蜗杆头数

Z1

D.增大蜗杆直径系数

q6．在圆柱形螺旋拉伸〔压缩〕弹簧中，弹簧指数

C是指

【

D

】．弹簧外径与簧丝直径之比值B．弹簧内径与簧丝直径之比值C．弹簧自由高度与簧丝直径之比值D．弹簧中径与簧丝直径之比值7．一般平键接联采纳两个键时，一般两键间的部署角度为A．90°B.120°°D.180°8．V带在减速传动过程中，带的最大应力发生在A．V带走开大带轮处B.V带绕上大带轮处C．V带走开小带轮处D.V带绕上小带轮处9．关于一般螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是A．拉力B.扭矩C．压力D.拉力和扭矩

【B【D【D

】】】10．滚子链传动中，链节数应尽量防备采纳奇数，

这主假如因为采纳过渡链节后

【D

】A．制造困难

B.要使用较长的销轴C．不便于装置

D.链板要产生附带的曲折应力二、填空题：本大题共10个小题，每空1分，共20分。把答案填在题中横线上。1．轴如按受载性质划分，主要受弯矩的轴为心轴，主要受转矩的轴为传动轴。2．代号62203的转动轴承，为深沟球轴承轴承，其内径为17mm。3．在一般机械中的圆柱齿轮传动，常常使小齿轮齿宽b1大于大齿轮齿宽b2；在计算齿轮强度时，工作齿宽b应取大齿轮齿宽b2。4．一般平键联接的工作面是键的双侧面；楔键联接的工作面是键的上下边。5．为了便于交换及适应大批生产，轴承内圈孔与轴的配合采纳基孔制，轴承外圈与轴承座孔的配合采纳基轴制。6．不随时间变化的应力称为静应力，随时间变化的应力称为变应力，拥有周期性的变应力称为循环变应力。7．依据平面图形的形状，螺纹分为三角形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹等。8．依据工作条件，齿轮传动可分为开式传动和闭式传动两种。9．齿轮传动设计时，软齿面闭式传动平常先按齿面接触强度设计公式确立传动尺寸，此后验算轮齿曲折强度。10．直径较小的钢制齿轮，当齿根圆直径与轴径凑近时，可以将齿轮和轴做成一体，称为齿轮轴。三、简答题：本大题共6个小题，每题5分，共30分。把答案填在题中横线上。1．简述螺纹联接的根本种类主要有哪四种？螺栓联接、螺钉联接、双头螺柱联接、紧定螺钉联接。2．提升螺栓联接强度的举措有哪些？1降低螺栓总拉伸载荷的变化范围；2改良螺纹牙间的载荷散布；3减小应力集中；4防备或减小附带应力。3．闭式蜗杆传动的功率耗资主要包含哪三局部？闭式蜗杆传动的功率耗资包含三局部：轮齿啮合的功率耗资，轴承中摩擦耗资和搅动箱体内润滑油的油阻耗资。4．简述带传动的长处？适于中心矩较大的场合；带拥有优秀的扰性，可和缓冲击、汲取振动；过载时带与带轮间会出现打滑，打滑虽使传动无效，当可防备破坏其余部件；5．链传动的主要无效形式有哪些？链板疲备破坏；滚子套筒的冲击疲备破坏；销轴与套筒的胶合；链条铰链磨损；过载拉断。6．转动轴承的根本种类有哪些？调心球轴承、调心滚子轴承、圆锥滚子轴承、推力球轴承、深沟球轴承、角接触球轴承、推力圆柱滚子轴承、圆柱滚子轴承、滚针轴承等。四、构造改错1、图示为一用对圆锥滚子轴承外圈窄边相对安装的轴系构造。请照比方①所示，指出图中的其余构造错误〔好多于7处〕〔7分〕〔注：润滑方式、倒角和圆角忽视不计。

〕例①——缺乏调整垫片[解]⑴——缺乏调整垫片⑵——轮毂键槽不对⑶——与齿轮处键槽的地点不在同一角度上⑷——键槽处表达不正确〔应当局部剖视〕⑸——端盖孔与轴径间无空隙⑹——多一个键⑺——齿轮左边轴向定位不可以靠⑻——齿轮右边无轴向定位⑼——轴承安装方向不对⑽——轴承外圈定位超高⑾——轴与轴承端盖相碰2、请说明图示轴系构造顶用数字标出地点的错误〔不合理〕的原由。〔5分〕⑴——轴肩的高度高出了轴承内圈的外径；⑵——轴段的长度应当小于轮毂的宽度；⑶——螺纹轴段缺乏螺纹退刀槽；⑷——键槽应当与中间部位的键槽在同一母线上部署；⑸——键的长度应当小于轴段的长度。北京机械工业学院机械设计考题与答案一、

是非题〔有

5小题，每题

1分，共

5分。正确在括号内写“T〞，错误在括号内写“F〞〕1．双螺母防松构造中，如两螺母厚度不一样样，应先安装薄螺母，后安装厚螺母。2．转动轴承的轴向系数Y值越大，其承受轴向能力越大。〔F〕3．减速器的齿轮和转动轴承可以采纳不一样样的润滑剂。〔T〕

〔T

〕4．设计蜗杆传动时，为了提升传动效率，可以增添蜗杆的头数。〔T〕5．无效就是部件断裂了。〔F〕二、选择题〔有5小题，每题2分,共10分。在每题的选项中，只有一项为哪一项符合题目要求的，把所选项的字母填在题中的横线上〕6．温度对润滑油粘度的影响是跟着温度的高升润滑油的粘度C。A〕提升B〕不变C〕降低7．设计时键的截面尺寸平常是依据D从标准中采纳。A〕键传达的转矩B〕轴的转速C〕轮毂的长度D〕轴的直径8．以下四种表达中D是正确的。A〕变应力只好由变载荷产生B〕静载荷不可以产生变应力C〕变应力是由静载荷产生D〕变应力是由变载荷产生，也可能由静载荷产生9．从经济看法考虑，单件生产的齿轮减速箱的箱体最好采纳C。A〕灰铸铁锻造B〕铸钢锻造C〕钢板焊接10．由以下不一样样资料制造的部件，其形状、尺寸、构造、表面加工状况和工作条件等圆满相同，此中有效应力集中系数最大的是B。A〕HT200灰铸铁B〕40CrNi钢C〕45钢三、填空题〔有5小题，20个空，每空1分,共20分。把答案填在题中横线上〕11．对以下各样部件最少举出一种常用资料的牌号，齿轮45，40Cr，滑动轴承轴瓦ZQSn10-1，ZQAl9-4，蜗轮轮缘ZQSn10-1，ZQAl9-4，螺钉Q235，20，弹簧65Mn，碳素弹簧钢丝，弹簧垫圈65Mn，转动轴承套圈GCr15，转动轴承保持架08F，键45。12．带传动的无效形式为打滑和疲备破坏。所以，其主要设计依据为在保证带传动不打滑的条件下，拥有必然的疲备强度和寿命。13．轴按承载分为心轴，转轴和传动轴。14．螺纹联接按防松原理可分为摩擦防松，机械防松和其余防松。15．灰铸铁齿轮常用于开式传动中，这类齿轮的主要无效形式是磨损。四、问答题〔有5小题，每题4分,共20分〕16．什么是等强度设计？在设计中怎样应用？答：一个机器的各部件或一个部件关于各样无效方式拥有相同的承载能力。在设计中的应用有二：一是使各局部等强度，防备某些局部强度过大，浪费资料；二是故意设置单薄环节，过载时无效，使其余局部在过载时不致于破坏而获得保护。17．什么是机械部件的无效？答：机械部件因为某种原由不可以正常工作，叫无效。18．滑动轴承计算中，计算p，pv，v各考虑什么问题？答：p——轴承磨损；pv——发热；——局部磨损。19．齿轮传动中的载荷系数K=KAKvKαKβ，KAKvKαKβ各为何系数，各考虑什么要素对齿轮传动的影响？答：齿轮传动中的载荷系数K=KAKvKαKβ中，KA是使用系数，考虑外面要素惹起附带动载荷对齿轮传动的影响；Kv是动载系数，考虑齿轮制造、安装偏差等惹起附带动载荷对齿轮传动的影响；Kα是齿间载荷分派系数，考虑多齿啮合间分派载荷的不均匀现象对齿轮传动的影响；Kβ是齿向载荷散布系数，考虑载荷沿接触线散布不均的现象对齿轮传动的影响；．什么叫机械部件的计算准那么？常用的机械部件的计算准那么有那些？答：机械部件的计算准那么就是为防备机械部件的无效而制定的判断条件，常用的准那么有强度准那么、刚度准那么、寿命准那么、振动坚固性准那么、靠谱性准那么等？五、分析题〔有2小题，每题6分,共12分〕21．一钢制液压油缸，缸内油压P＝2.5MPa(静载)，油缸内径D＝125mm，缸盖由6个M16的螺钉联接在缸体上.螺钉刚度Cb与缸体缸盖的刚度Cm之比为l/4，螺钉资料的性能等级为5.6级，安全系数取S＝1.5，M16螺钉的小径d1=13.835mm.‘假定依据联接的亲近性要求，要求节余预紧力QP＞1.5F.试分析预紧力QP应控制在什么范围内才能知足此联接的要求?解计算单个螺钉的工作拉力F〔2分〕油缸盖联接所受的载荷FΣ=pD2/4，每个螺钉的工作拉力F＝FΣ／6＝p×2/4/6＝2＝5113.27ND(125)／4/6计算赞成的螺钉最大总拉力Q〔2分〕螺钉资料性能等级为5.6级，＝300MPa，许用应力[]=/S＝ss200MPa由.强度条件ca＝1.3Q/(d2/4)≤[]Q≤d2[]/4/1.3＝×2×＝23127.83N3.求预紧力Qp的赞成范围〔2分〕按螺钉强度条件求赞成的最大预紧力Q＝Qp十Cb/〔Cb+Cm〕F≤23127.83N∴Qp≤23127.83-0.2F＝23127.83-0.2×5113.27=22105.17N2)按联接亲近性条件求最小的预紧力，依据联接亲近性要求，‘≥QP∴Q‘〕F=Qp-0.8F≥P＝Qp-Cm/〔Cb+Cm即Qp≥十＝＝l1760.52N由以上计算结果可知，预紧力Qp应控制为l1760.52N≤Q≤22105.17Np，速比为i，总效率为，试22．一传动装置，输入转矩为T，输出转矩为T证明T21××η12=Ti21答：设输入功率为P1〔〕，输出功率为kWP〔kW〕，输入转速为n〔r/min〕，输出转速为n2〔r/min〕，T=9.55×106×P/n(N.mm)66∴P1=T1×n1/(9.55×10)P2=T2×n2×10)×6))∵η=P212×2×6))/(T1×1/P=(T1010T2×n2/(T1×n1)i=n2/n1η=T2/T1/i即T2=T1×i×η六、计算题〔有2小题，每题6分,共12分〕23．一对46210角接触球轴承反安装，如图1所示。轴承1和轴承2的径向载荷分别为R1=2000N,R2=4000N,轴上作用的轴向载荷Fa=800N(指向轴承2)，轴承的派生轴向力S的计算式S=0.68R，e，XY。轴承载荷图1=0.41,有稍微冲击，载荷系数fF=1.2，工作温度不大于120C。试求：轴承1和轴承2的轴向载荷A1和A2；轴承1和轴承2的当量动载荷P1和P2。解:(1)计算轴承的轴向载荷S1=0.68R1=0.68×2000=1360NS2=0.68R2=0.68×4000=2720NS1、S2方向见图2因为Fa+S2＞S1=800+2720=3520NS2分所以轴承1“压紧〞，A1=Fa=800+2720=3520(2)+轴承2“放松〞，A2=S2=2720N(2分)〔2〕计算轴承的当量动载荷＞e那么取轴承1A1/R1=0.68,X1=0.41,Y1P1=fF(X1R1+Y1A1)=1.2×(0.41××3520)=3882.4N(2分)轴承2A2/R1=2720/4000=0.68≤e=0.68,那么取X2=1,Y2=0P2=fFX2R2=1.2×1×4000=4800N(2分)24．V带传动中，最大传达功率P=8kW，带的速度v=10m/s，假定紧边拉力F1为松边拉力F2的2倍，此时小带轮上包角1=120，求：〔1〕有效拉力Fe；〔2〕紧边拉力F1；〔3〕当量摩擦系数fˊ。解:有效拉力Fe=1000P/v=1000×8/10=800N(2分)又知:F1F2=FeF1F2-,=2分那么紧边拉力F1Fe=1600N(2)=2F1efF2依据欧拉公式fF1F2α×适当量摩擦系数=ln()/120/180)/(2分)七、构造题〔有4小题，每题分别为10分,2分，2分，2分，共16分〕25．图3中为一对圆锥滚子轴承支承的轴系，齿轮油润滑，轴承脂润滑，轴端装有联轴器。试指出图中的构造错误〔在图中错误处写出序号并在下半部更正，依次号简要说明错误的内容〕〔每指出一处,并正确说明错误内容和更正的,得1分,总分为10分〕①键的地点应与齿轮处在同向来线上，并且构造不正确；②轴承盖孔径应大于轴径，防备接触；③此处不该有键联接；④轴长应短于轮毂长度，保证轴套压紧齿轮；⑤轴应有轴环，使齿轮定位；⑥轴承应正装；⑦轴不该与轴承盖相碰，且不需这么长；⑧左右两轴承盖与箱体间应有调整垫片；⑨两轴承内侧应加封油环；⑩箱体加工面与非加工面未分开。．画出V带与带轮槽的正确安装图；．画出一般螺栓联接的构造图28．画出一般平键A型、B型、C型的形状26,27,28题答案:?机械设计?课程试题〔二〕一、填空题〔25分〕[每空1分]1、转动轴承轴系一端固定一端游动的固定方式常用在跨距较大或工作温度较高状况下。2、dn值大的转动轴承应采纳油润滑，而dn值小的转动轴承可采纳润滑脂润滑。3、滑动轴承保证液体动压润滑的条件有①．相对滑动的两表面间必然形成收敛的楔形空隙；②．被油膜分开的两表面必然有足够的相对滑动速度，其运动方向必然使润滑油大口进小口出；3润滑油必然有必然的粘度供油要充分。4、混淆摩擦〔非液体摩擦〕滑动轴承计算应校核P、V、PV值。5、列举两种刚性联轴器的名称，并说明能否拥有赔偿轴向。径向或角向位移的能力：①套筒式联轴器〔无赔偿能力〕、②凸缘式联轴器〔无赔偿能力〕。6、轴按所受载荷性质分类，只承受弯矩的满意轴；只承受扭矩称传动轴；承受弯矩和扭矩称转轴。7、直齿圆锥齿轮的当量齿数Ｚｖ＝z/cosδ；标准模数和压力角在齿轮大端；受力分析和强度计算用均匀分度圆直径。8、带传动的主要无效形式为打滑和疲备破坏。9、带工作是截面上产生的应力有拉应力，曲折应力，离心应力。10、在齿轮传动中，大小齿轮的接触应力是是不等的。

相等的，大小齿轮的曲折应力二、选择题〔11分〕[每空1分]1、转动轴承内圈与轴配合的正确注明应为C。A.Ф30H7/k6B.Ф30H7C.Ф30k62、以下转动轴承密封装置，此中AC是属于接触式密封，而BD是属于非接触式密封。Ａ.毡圈密封Ｂ.甩油环Ｃ.密封环Ｄ.空隙密封3、在B状况下，滑动轴承润滑油的粘度不该选得较高。Ａ.重载Ｂ.高速Ｃ.工作温度Ｄ.高承受变载或冲击振动载荷4、两相对滑动的接触表面，依赖吸附油膜进行润滑的摩擦状态称D。Ａ.液体摩擦Ｂ.半液体摩擦Ｃ.混淆摩擦Ｄ.界限摩擦5、半圆键联接当采纳双键时两键应D部署。Ａ.在周向相隔９０oＢ.在周向相隔１２０oＣ.在周向相隔１８０oＤ.在轴向沿同向来线6、为了提升受轴向变载荷螺栓联接的疲备强度，应B。Ａ.增添螺栓刚度。Ｂ.降低螺栓刚度。Ｃ.降低被联接件刚度。7、弹簧Ａ的刚度为Ｋ1，弹簧Ｂ的刚度为Ｋ2，两弹簧并联的刚度为C。Ａ.Ｋ1Ｂ.Ｋ2Ｃ.Ｋ１＋Ｋ2Ｄ.Ｋ1Ｋ2／〔Ｋ1＋Ｋ2〕8、强度等级为６.8级的螺栓资料σｓ＝DＭＰａ。Ａ.６００Ｂ.８００Ｃ.６８０Ｄ.４８０9、链轮中心距已定，合理确立链传动的链长时，应取B。Ａ.随意值Ｂ.等于链节长度的偶数倍Ｃ.等于链节长度的奇数倍10、带传动的两带轮直径不相等，一般状况下，应使哪个轮曹楔角较大B？Ａ.大轮Ｂ.小轮Ｃ.主动论Ｄ.从动轮三、计算题〔34分〕1、〔14分〕图示为手动铰车中所采纳的蜗杆传动。m，d1，z1，=8mm=80mm=1i，卷筒的直径D，试计算：〔〕欲使重物上涨，应转动蜗杆的转=40=250mm11m数；〔2〕设蜗杆和蜗轮间的当量摩擦系数为0.18，查验该蜗杆传动能否知足自锁条件；〔3〕设重物重Q=5kN，经过手柄转臂施加的力F=100N，手柄转臂的长度l的最小值(不计轴承效率)。解：〔1〕重物上涨1m时，卷筒转动圈数：N2=1000/πD=1000÷蜗杆转动圈数为：N1=iN2=40x1.27=50.96(圈)〔2〕蜗杆直径系数q=d1/m=80÷8=10导程角：γ=arctan=arctan=7.125o当量摩擦角：vov：因为：γ〈v所以蜗杆传动知足自锁条件〔3〕蜗杆传动的啮合效率：那么：2、〔10分〕一一般V带传动传达功率为P=7.5kW，带速??=10m/s，紧边拉力是松边拉力的两倍，即F1=2F2，试求紧边拉力、松边拉力和有效拉力。===750N

所以=2x750=1500N

〔2分3、〔10分〕图示为一刚性凸缘联轴器，资料为Q215钢，传达的最大转矩为〔静载荷〕。轴的资料为45钢，工作时有稍微冲击。试依据图示和表为该联轴器选择平键，确立键的尺寸，并校核其强度〔〕。解:由轴径φ55查下表,采纳键b=16,h=10,键长L=90键的工作长度l=L-b=90-16=74mm键与联轴器的接触长度k=0.5h=0.5x10=5mm由〉[]=100可见联接挤压强度不够，考虑到相差较大，所以应采纳双键，相隔180部署，双键的工作长度l=1.5x74=111mm见的标志为:键16x90?机械设计?课程试题〔三〕一、填空题(每空1分共24分)1.螺纹的公称直径是指螺纹的大径，螺纹的升角是指螺纹中径处的升角。螺旋的自锁条件为。2、三角形螺纹的牙型角α＝600，合用于联接，而梯形螺纹的牙型角α＝300，合用于传动。3、螺纹联接防松，按其防松原理可分为摩擦防松、机械防松和永远防松。4、选择一般平键时，键的截面尺寸(b×h)是依据轴径d查标准来确立的,一般平键的工作面是侧面。5、带传动的传动比不宜过大，假定传动比过大将使包角α减小，进而使带的有效拉力值减小。6、链传动刹时传动比是变量，其均匀传动比是常数。7、在变速齿轮传动中，假定大、小齿轮资料相同，但硬度不一样样，那么两齿轮工作中产生的齿面接触应力相同，资料的许用接触应力不一样样，工作中产生的齿根曲折应力不一样样，资料的许用曲折应力不一样样。8、直齿圆柱齿轮作接触强度计算时取节点处的接触应力为计算依据，其载荷由一对轮齿担当。9、对非液体摩擦滑动轴承，为防备轴承过分磨损，应校核p，为防备轴承温升过高产生胶合,应校核pv。10、挠性联抽器按能否具行弹性元件分为无弹性元件挠性联轴器和有弹性元件挠性联轴器两大类。二、单项选择题(每选项1分,共10分)采纳螺纹联接时,假定被联接件之—厚度较大，且资料较软，强度较低，需要常常装拆，那么一般宜采纳B。A螺栓联接；B双头螺柱联接；C螺钉联接。螺纹副在摩擦系数一准时,螺纹的牙型角越大,那么D。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；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；3、当键联接强度缺乏时可采纳双键。使用两个平键时要求键D部署。A在同—直线上;B相隔900;C．相隔1200；D相隔18004、一般平键联接强度校核的内容主假如A。A.校核键侧面的挤压强度;B.校核键的剪切强度；二者均需校核；D．校核磨损。5、采纳V带型号，主要取决于D。A．带的线速度B．带的紧边拉力C．带的有效拉力D．带传达的功率和小带轮转速6、为了限制链传动的动载荷，在节距p和小链轮齿数z1一准时,．应当限制A。A．小链轮的转速n1；B.传动的功率P；C.传达的圆周力。7、圆柱齿轮传动，当齿轮直径不变，而减小模数时，可以D。A．提升轮齿的曲折强度；B.提升轮齿的接触强度；C.提升轮齿的静强度；D．改良传动的安稳性。8、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B。A．深沟球轴承B．圆锥滚子轴承C．角接触球轴承9、温度高升时，润滑油的粘度C。A.随之高升；B.保持不变；C．随之降低；D.可能高升也可能降低。10、圆柱螺旋弹簧的弹簧丝直径d=6mm