机械结构设计实操试题及答案

机械结构设计实操试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1.平键连接的主要用途是使轴与轮毂之间（）。A.沿轴向固定并传递轴向力B.沿轴向可作相对滑动并具有导向作用C.沿周向固定并传递转矩D.安装与拆卸方便答案：C。平键的主要作用是通过键与键槽的配合，实现轴与轮毂在周向的固定，从而传递转矩。2.普通平键连接在选定尺寸后，主要是验算其（）。A.挤压强度B.剪切强度C.弯曲强度D.耐磨性答案：A。普通平键连接中，键的主要失效形式是键、轴和轮毂三者中较弱材料的工作面被压溃，所以主要验算其挤压强度。3.带传动工作时产生弹性滑动是因为（）。A.带的预紧力不够B.带的紧边和松边拉力不等C.带绕过带轮时有离心力D.带和带轮间摩擦力不够答案：B。带传动工作时，由于紧边和松边拉力不同，带在紧边和松边的弹性变形量不同，从而导致带与带轮之间产生相对滑动，即弹性滑动。4.为了提高齿轮传动的接触强度，可采取的措施是（）。A.采用闭式传动B.增大传动中心距C.减少齿数D.增大模数答案：B。增大传动中心距可以增大齿轮的分度圆直径，从而增大齿面接触面积，提高齿轮传动的接触强度。5.在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是（）。A.6208B.N208C.30208D.51208答案：B。N系列为圆柱滚子轴承，只能承受径向载荷。6系列为深沟球轴承，能同时承受径向和轴向载荷；3系列为圆锥滚子轴承，能同时承受径向和轴向载荷；5系列为推力球轴承，只能承受轴向载荷。6.滑动轴承的轴瓦材料应有良好的（）。A.减摩性B.耐磨性C.跑合性D.以上都是答案：D。滑动轴承的轴瓦材料需要具备良好的减摩性、耐磨性和跑合性等性能，以保证轴承的正常工作。7.联轴器与离合器的主要作用是（）。A.缓和冲击和振动B.补偿两轴的不同心或热膨胀C.传递运动和转矩D.防止机器发生过载答案：C。联轴器和离合器的主要作用是连接两轴，使两轴一起转动并传递运动和转矩。8.对于转速较高的凸轮机构，为了减小冲击和振动，从动件的运动规律最好采用（）。A.等速运动规律B.等加速等减速运动规律C.余弦加速度运动规律D.正弦加速度运动规律答案：D。正弦加速度运动规律的加速度曲线连续，没有突变，能有效减小冲击和振动，适用于转速较高的凸轮机构。9.螺纹连接防松的根本问题在于（）。A.增加螺纹连接的轴向力B.增加螺纹连接的摩擦力C.防止螺纹副的相对转动D.增加螺纹连接的刚度答案：C。螺纹连接防松的根本目的是防止螺纹副在工作过程中发生相对转动，以保证连接的可靠性。10.在机械设计中，通常应优先选用（）。A.标准件B.非标准件C.自行设计的零件D.以上都不对答案：A。选用标准件可以提高设计效率、降低成本、保证互换性和通用性，所以在机械设计中通常应优先选用标准件。二、填空题（每题3分，共30分）1.机械零件的失效形式主要有（断裂）、（过量变形）、（表面破坏）和（功能失效）等。2.带传动的主要失效形式是（打滑）和（疲劳破坏）。3.齿轮传动的主要失效形式有（轮齿折断）、（齿面磨损）、（齿面胶合）、（齿面疲劳点蚀）和（塑性变形）。4.滚动轴承由（内圈）、（外圈）、（滚动体）和（保持架）四部分组成。5.滑动轴承按其承受载荷的方向可分为（径向滑动轴承）和（推力滑动轴承）。6.螺纹连接的基本类型有（螺栓连接）、（双头螺柱连接）、（螺钉连接）和（紧定螺钉连接）。7.联轴器可分为（刚性联轴器）和（挠性联轴器）两大类。8.凸轮机构按凸轮的形状可分为（盘形凸轮）、（圆柱凸轮）和（圆锥凸轮）。9.轴按所受载荷的性质可分为（转轴）、（心轴）和（传动轴）。10.机械设计的基本要求包括（功能要求）、（可靠性要求）、（经济性要求）、（安全性要求）和（环保要求）等。三、简答题（每题10分，共20分）1.简述带传动的优缺点。优点：适用于两轴中心距较大的传动；带具有良好的弹性，能缓冲吸振，传动平稳，噪声小；过载时带会在带轮上打滑，可防止其他零件损坏，起到过载保护作用；结构简单，制造、安装和维护方便，成本低。缺点：传动效率较低，带的寿命较短；传动的外廓尺寸较大，结构不够紧凑；由于带的弹性滑动，不能保证准确的传动比；需要张紧装置，对轴和轴承的作用力较大。2.简述齿轮传动的设计准则。对于闭式软齿面齿轮传动，通常先按齿面接触疲劳强度进行设计，然后校核齿根弯曲疲劳强度。因为在闭式软齿面齿轮传动中，齿面疲劳点蚀是主要的失效形式。对于闭式硬齿面齿轮传动，一般先按齿根弯曲疲劳强度设计，然后校核齿面接触疲劳强度。因为硬齿面齿轮的齿根弯曲强度相对较弱，容易发生轮齿折断。对于开式齿轮传动，主要失效形式是齿面磨损和轮齿折断，通常只按齿根弯曲疲劳强度进行设计，并适当增大模数以考虑磨损的影响，一般不进行齿面接触疲劳强度的校核。四、计算题（20分）已知一单级圆柱齿轮减速器，输入功率=10kW，小齿轮转速=960r/min，传动比i=4，齿轮材料为45钢，调质处理，小齿轮齿数=20，大齿轮齿数解：1.计算小齿轮的分度圆直