机械设计考试题与答案

机械类专业设计部分试题一、选择填空（每题2分，共20分）1、 用于联接的螺纹常采用 。（1）单线梯形螺纹 （2）多线梯形螺纹（3）单线三角形螺纹 （4）多线三角形螺纹2、普通平键联接的主要用途是使轴与轮毂之间 。（1）沿轴向固定并传递轴向力 （2）安装与拆卸方便（3）沿周向固定并传递扭矩3、平带、V带传动主要依靠 传递运动和动力。（1）带的紧边拉力 （2）带和带轮接触面间的摩擦力 （3）带的张紧力TOC\o"1-5"\h\z4、带传动设计中，限制V带轮最小值径Dmin的目的是 。（1）限制带速 （2）防止带弹性滑动（3）防止打滑 （4）避免带的弯曲应力过大5、开式直齿圆柱齿轮传动的主要失效形式是 。（1）齿面点蚀 （2）轮齿折断 （3）磨损 （4）胶合6设计一对材料相同的软齿面齿轮传动时，一般使小齿轮齿面硬度HBS1和大齿轮齿面硬度HBS2的关系为 。（1）HBS1>HBS2 （2）HBS1=HBS2 （3）HBS1VHBS27、当温度升高时，润滑油的粘度 。（1）随之升高 （2）随之降低 （3）保持不变（4） 升高或降低视润滑油性质而定TOC\o"1-5"\h\z8、代号为30213的轴承内径应该是 。(1)13mm (2)130mm (3)26mm (4)65mm9、滚动轴承内圈与轴颈的配合以及外圈与座孔的配合 。(1)全部米用基轴制 (2)全部米用基孔制前者采用基孔制，后者采用基轴制前者采用基轴制，后者采用基孔制10、减速器中的齿轮轴是 _(1)转轴 (2)心轴 (3)传动轴二、简答题(每题5分，共10分)1、 为什么对闭式蜗杆传动进行热平衡计算？热平衡计算的目的是什么？2、 如图为一端固定、一端游动式支承，试指出固定端及游动端；固定端的作用是什么？游动端如何补偿轴的热伸长变形？三、(8分)如图为一由四个螺栓组成的承受横向载荷的螺栓组联接 。四个M16的普通螺栓，其许用应力[(T]=160MPa接合面间的摩擦系数f=0.15，防滑系数Ks=1.2。求该螺栓组所能承受的横向载荷FEo(螺纹小径d1=13.835mm)

4（^^4-［丨丫伞丫丨川四、（10分）一铸铁联轴器与钢轴用B型普通平键联接。已知轴径d=42mm,键标准长L=70mm，轴传递的功率P=10KW，转速n=265r/min。钢的许用应力［（p］=100~120MPa,铸铁的许用应力［p］=50~60MPa。试通过查表选择键的剖面尺寸bxh,并进行强度校核平链联接尺寸軸公称尺才尺寸dhx*>17-226x6>30-3«IOkS>38-4412mS>S)-5S16k10>58-eLSkH>«-7520m]2>75-8522x14命"1用1.SOr度耳列MUOTJltt,125五、（14分）图示二级斜齿圆柱齿轮减速器。①按U轴轴向力平衡原则，确定齿轮2、3的轮齿旋向（标在图上）；②试分析各齿轮所受三个分力的方向（标在图上）。IIIIII六、（16分）分析图示轴系结构设计是否合理，请用文字说明序号1-8处的错误。七、 （6分）一不完全液体润滑径向滑动轴承，轴颈直径d=100mm，轴承宽度B=100mm，转速n=1200r/min，轴承材料的[p]=15MPa，[v]=10m/s，[pv]=15MPa.m/s。问此轴承能承受的最大径向载荷Fr是多少？八、 （16分）如图锥齿轮减速器的小锥齿轮轴，由两个型号为30208的圆锥滚子轴承支承。已知轴的转速n=1450r/min，轴承所受的径向载荷Fm=600N，Fr2=2000N，轴向外载荷Fa=250N，载荷系数fp=1.2，温度系数ft=1。该轴承的基本额定动载荷G=63KN，e=0.37，Y=1.6。且当Fa/FrW时，X=1，Y=0;当Fa/Fr>e时，X=0.4，丫=1.6，计算轴承派生轴向力的公式Fd=Fr/2Y，试计算轴承寿命。试题答案一、 选择填空（每题2分，共20分）TOC\o"1-5"\h\z1、3 2、3 3、2 4、4 5、3 6、17、 28、4 9、3 10、1二、 简答题（每题5分，共10分）1、 由于蜗杆传动相对滑动速度大，效率低，发热量大，产生的热量不能及时散发，会引起箱体内油温升高润滑失效，导致轮齿磨损加剧，甚至出现胶合，故对闭式连续工作的蜗杆传动进行热平衡计算 （4分）。其目的是保证箱体内油温稳定地处于规定范围内（1分）。2、 左端轴承为固定端，右端轴承为游动端（1分）。固定端轴承：承受双向轴向力，防止轴的双向移动（2分）。游动端轴承：当轴有热伸长变形时，轴肩推动右端轴承，使其外圈在座孔中移动补偿热伸长变形（2分）。三、 （8分）解：由卞二13^打门得2d14二d2『；「lF0 1 18.5KN（4分）1.34fF0mz /八、F0 18.5KN （4分）一ks螺栓组所能承受的横向载荷为18.5KN四、（10分）解：1、确定尺寸查表bh=128（2分）2、校核T=9.55106p/n=3.6105N.mm（2分）l二L=70mm（2分）54T4汉36汉105 八% 61MPa-[；「p]=50~60MPa（4分）pdhl42870 p键强度不够五、（14分）受力分析如图（力各1分，旋向各1分）六、（16分）（准确说明每一处错误各2分）轴系结构错误（参考答案）：1处：右端轴承未定位；2处：与齿轮配合轴段长应较齿轮轮毂宽度短2~3mm；3处：轴套厚度应低于轴承内圈厚度；4处：应设轴肩，以便轴承安装；5处：轴承端盖内孔直径应比轴径大，且要密圭寸；

6处：键过长；7处：应设轴肩或轴套对联轴器轴向定位；8处：联轴器内孔应开通孔，且加轴端挡圈轴向定位七、（6分）解：p二匕匕[p]=l5MPa FrW150000N（2分）Bd100300岂[pv]=15MPam/sFr兀dn Fr岂[pv]=15MPam/spv=Bd60000 10000 60000Fr<23885N（2分）此轴承能承受的最大径向载荷Fr是23885N（2分）八、（16分）解：1、求派生轴向力FdFd1=Fr1/2Y=187.5N （2分）Fd2=Fr2/2Y=625N（2分）2、求FaFa+Fd2=875N>Fd1=187.5N（2分）轴向左移动，1被压紧，2被放松Fa1=Fa+Fd2=875N（2分）Fa2=Fd2=625N（2分）3、求PFa1/Fr1Fa1/Fr1=1.46>e=0.37X1=0.4 丫1