機(jī)械設(shè)計(jì)期末考試試題及答案

1、機(jī)械設(shè)計(jì)期末考試試題及答案一、選擇題(共20分，每小題2分)1、 通常，一個(gè)零件的磨損過程大致可分為三個(gè)階段，按先后順序，它們依次是( )a. 劇烈磨損、磨合、穩(wěn)定磨損 b. 穩(wěn)定磨損，劇烈磨損、磨合 c. 磨合、劇烈磨損、穩(wěn)定磨損 d. 磨合、穩(wěn)定磨損、劇烈磨損2、 設(shè)計(jì)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)時(shí)，螺旋角一般在80200范圍內(nèi)選取，太小斜齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)不明顯，太大則會(huì)引起( )。a. 大的切向力 b. 大的軸向力 c. 小的切向力 d. 小的軸向力3、若一滾動(dòng)軸承的壽命為1370000轉(zhuǎn)，則該軸承所承受的當(dāng)量動(dòng)載荷( )基本額定動(dòng)載荷。 a. 等于 b. 小于 c. 大于 d. 無法判斷4、在不完全

2、液體潤滑滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)中，除了限制軸承p值外，還要對(duì)軸承pv值進(jìn)行驗(yàn)算，其主要目的是( )。 a. 限制軸承過渡磨損 b. 限制軸承的溫升 c. 保證軸承的強(qiáng)度 d. 限制軸承的質(zhì)量5、通常，一部機(jī)器主要是由( )三部分構(gòu)成的。 a. 原動(dòng)部分，傳動(dòng)部分，執(zhí)行部分 b. 原動(dòng)部分，傳動(dòng)部分，控制部分 c. 輔助系統(tǒng)，傳動(dòng)部分，控制部分 d. 原動(dòng)部分，控制部分，執(zhí)行部分 6、一般參數(shù)的閉式硬齒面齒輪傳動(dòng)的主要失效形式是( )。a.齒面點(diǎn)蝕b.輪齒折斷c.齒面磨粒磨損d.齒面膠合7、在v 帶傳動(dòng)中，小輪包角一般應(yīng)大于( )度。 a. b. c. d.8、一齒輪傳動(dòng)，主動(dòng)輪1用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)，從動(dòng)輪2

3、用45號(hào)鋼正火，則它們的齒面接觸應(yīng)力( )。 a. b. c. d. 無法判斷9、蝸桿蝸輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比，正確表達(dá)式是( )。 a. b. c. d. 10、設(shè)計(jì)一對(duì)材料相同的軟齒面齒輪傳動(dòng)時(shí)，一般應(yīng)使大齒輪的齒面硬度( )小齒輪的齒面硬度 。 a. 大于 b. 小于 c. 等于 d. 大于或等于二、填空題(共10分)1、在軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，軸的最小直徑dmin是按 初步確定的。(1分)2、受軸向載荷的緊螺栓所受的總拉力是 與 之和。(1分)3、在斜齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算中，考慮到實(shí)際承載區(qū)的轉(zhuǎn)移，斜齒輪傳動(dòng)的許用接觸應(yīng)力可取為與 。(1分)4、普通螺紋的公稱直徑指的是螺紋的 徑，計(jì)算螺紋危險(xiǎn)截面時(shí)

4、使用的是螺紋的 徑。(1分)5、安裝于某軸單支點(diǎn)上的代號(hào)為32208的一對(duì)滾動(dòng)軸承，其內(nèi)徑_mm, 軸承名稱為_。(1分)6、平鍵聯(lián)接的主要失效形式有：工作面 （靜聯(lián)接），工作面 (動(dòng)聯(lián)接），個(gè)別情況下會(huì)出現(xiàn)鍵的剪斷。(1分)7、在鏈傳動(dòng)中，鏈輪的轉(zhuǎn)速 ，節(jié)距 ，則傳動(dòng)的動(dòng)載荷越大。 (1分)8、閉式齒輪傳動(dòng)中，當(dāng)齒輪的齒面硬度hbs350時(shí)，通常首先出現(xiàn)_破壞，故應(yīng)按_強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)；但當(dāng)齒面硬度hbs350時(shí)，則易出現(xiàn)_破壞，按_強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)。(2分)9、安裝滾動(dòng)軸承時(shí)，其內(nèi)圈與軸徑一般是采用_配合關(guān)系，以保證兩者之間沒有相對(duì)的轉(zhuǎn)動(dòng)。(1分)三、簡答題(共20分，每小題5分)1、圖1中，輪1

5、為主動(dòng)輪。試問：（1）帶傳動(dòng)工作時(shí)，帶處于圖中哪一點(diǎn)的應(yīng)力最大？（2分） （2）帶傳動(dòng)的主要失效形式有哪些？帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是什么？（3分）圖12、 已知一轉(zhuǎn)軸工作時(shí)的平均應(yīng)力，應(yīng)力幅 ，試求該軸的最大工作應(yīng)力，最小工作應(yīng)力，和循環(huán)特性的大小。要求寫出完整的計(jì)算公式。(5分)3、 螺紋聯(lián)接主要有哪幾種基本類型？試簡述其特點(diǎn)及使用場(chǎng)合。（不要求畫圖）(5分)4、 為什么點(diǎn)蝕主要發(fā)生在節(jié)線附近齒根面上？(5分)四、分析題(共26分，第1題12分，第2題8分，第三小題6分)1、如圖2所示機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，已知電機(jī)轉(zhuǎn)向，試分析：（在圖上畫出或?qū)懗觯?）為使ii軸所受的軸向力最小，確定兩斜齒圓柱齒輪螺旋線

6、的方向；（2）確定蝸輪旋轉(zhuǎn)方向和螺旋線方向；（3）畫出ii軸上斜齒圓柱齒輪受力的三個(gè)分力的方向；（4）畫出ii軸上錐齒輪受力的三個(gè)分力的方向。 圖22、試分析圖3所示卷揚(yáng)機(jī)中各軸所受的載荷，并由此判定各軸的類型（忽略軸的自重和軸承中的摩擦）圖33圖4所示為三級(jí)減速裝置傳動(dòng)方案簡圖，要求總傳動(dòng)比i=50，這樣布置是否合理？為什么？試畫出合理的傳動(dòng)方案簡圖（不采用蝸桿傳動(dòng)）（6分）電機(jī) 單級(jí)圓柱齒輪 減速器 f 運(yùn)輸帶 滾筒 鏈傳動(dòng) v 帶傳動(dòng) 圖4五、計(jì)算題(14分) 某傳動(dòng)裝置,根據(jù)工作條件決定采用一對(duì)角接觸球軸承(如圖5) ,暫定軸承型號(hào)為7307ac。已知:軸承荷載,，,轉(zhuǎn)速,載荷系數(shù)，溫

7、度系數(shù)，預(yù)期壽命。試問:所選軸承型號(hào)是否合適?(15分)備用公式：,對(duì)于球軸承 ， 圖5六、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(10分)圖6中所示軸系結(jié)構(gòu)有錯(cuò)誤和不合理的地方，請(qǐng)指出并說明原因。要求：請(qǐng)?jiān)趫D示中的結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤處引出線并標(biāo)上序號(hào)，如1、2、3、圖6型 號(hào)數(shù) 據(jù)c（n）派生軸向力（n）xyxy7307ac334000.410.87100.7參考答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)1、 選擇題（每題2分，共20分）1. d 2.b 3.b 4.b 5.a6. b 7.d 8.c 9.b 10.b二、填空題(共10分)1. 軸的扭矩 1分 2. 殘余預(yù)緊力，工作拉力1分3. 平均值 1分4. 大徑， 小徑 1分5. 40，圓錐滾子軸承

8、1分6. 壓潰，過渡磨損 1分7. 越高，越大 1分8. 點(diǎn)蝕，接觸疲勞，輪齒折斷，彎曲疲勞 1分9. 基孔制 1分三、簡答題（每小題5分，共20分）1.答：（1）a點(diǎn)， 2分 （2）帶傳動(dòng)的主要失效形式有打滑和帶的疲勞破壞,設(shè)計(jì)準(zhǔn)則為保證帶傳動(dòng)不打滑的條件下，使帶具有一定的疲勞強(qiáng)度和壽命。3分 2. (2分) (2分) (1分) 3(1) 螺栓聯(lián)接 雙頭螺柱聯(lián)接 螺釘聯(lián)接 緊定螺釘聯(lián)接 (1分) (2) 螺栓聯(lián)接又有普通螺栓聯(lián)接的鉸制孔用螺栓聯(lián)接，普通螺栓聯(lián)接特點(diǎn)是被聯(lián)接件上的通孔和螺栓桿間有間隙，通孔的加工精度要求不高，結(jié)構(gòu)簡單。鉸制孔用螺栓聯(lián)接采用基孔制過渡配合，聯(lián)接精度高。(1分)雙頭

9、螺柱聯(lián)接適用于結(jié)構(gòu)上不能采用螺栓聯(lián)接的場(chǎng)合，大部分是被聯(lián)接件被聯(lián)接件之一比較厚，且不易制成通孔。(1分)螺釘聯(lián)接是螺栓直接擰入被聯(lián)接件的螺紋孔中，不用螺母，結(jié)構(gòu)上簡單，緊湊。(1分)緊定螺釘聯(lián)接是利用擰入零件螺紋孔中的螺釘末端頂住另一零件的表面或頂入相應(yīng)的凹坑中，以固定兩個(gè)零件的相對(duì)位置。(1分)4.答：原因：（1）輪齒在節(jié)線附近嚙合時(shí)，相對(duì)滑動(dòng)速度低，潤滑不良，摩擦力較大； （2）節(jié)線附近通常只有一對(duì)齒接觸，輪齒受力較大，而靠近齒根面又比靠近齒頂面受力要大；（3）潤滑油進(jìn)入，齒根面上的疲勞裂紋容易擴(kuò)展。4、 分析題(共26分，第1題12分，第2題8分，第3小題6分)1 (1) 齒輪1右旋，齒

10、輪2左旋 3分(2) 蝸輪逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，左旋 3分(3) 見圖(3) 3分(4) 見圖(4) 3分 圖(3) 圖(4)2.答：軸i只受轉(zhuǎn)矩，為傳動(dòng)軸（2分）；軸ii既受轉(zhuǎn)矩，又受彎矩，故為轉(zhuǎn)軸；（2分）軸iii只受彎矩，且為轉(zhuǎn)動(dòng)的，故為轉(zhuǎn)動(dòng)心軸；（2分）軸iv只受彎矩，且為轉(zhuǎn)動(dòng)的，故為轉(zhuǎn)動(dòng)心軸。（2分） 3五、計(jì)算題(14分)解： 作出派生軸向力的方向如圖所示，計(jì)算出其大??； (1分) (1分)（1分） 計(jì)算軸承1、2的軸向載荷、 (5分)因?yàn)?所以軸承1壓緊端，軸承2為放松端，軸向載荷分別為： 計(jì)算軸承1、2的當(dāng)量動(dòng)載荷由表查得，而 ， 所以，；，。 故當(dāng)量動(dòng)載荷為 (4分)3.計(jì)算軸承的壽命因軸的結(jié)構(gòu)要求兩端選擇同樣尺寸的軸承，而，故應(yīng)以軸承2的當(dāng)量動(dòng)載荷為計(jì)算依據(jù)。 所選7307ac軸承合適。 (2分) 六、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（10分）1、 缺少調(diào)整墊片；2、 右軸承