機(jī)械設(shè)計(jì)試題及答案二套

1、.2010 2011 學(xué)年第二學(xué)期期末考試試卷（ A ） 卷題號(hào)一二三四五六七八九十總分得分評(píng)卷教師一選擇題（每題2分，共20分）1.在帶、鏈、齒輪組成的多級(jí)傳動(dòng)中，帶傳動(dòng)應(yīng)放在 。低速級(jí) 高速級(jí) 高速級(jí)或低速級(jí)均可2懸置螺母的主要作用是 。作為聯(lián)接的防松裝置 減小螺栓系統(tǒng)的剛度 使螺母中各圈螺紋受力較均勻 防止螺栓受彎曲載荷3非液體滑動(dòng)軸承，其潤(rùn)滑狀態(tài)通常為 。邊界潤(rùn)滑 流體潤(rùn)滑 混合潤(rùn)滑 4為了保證軸承內(nèi)圈與軸肩端面的良好接觸，軸承的圓角半徑r與軸肩處的圓角半徑rl應(yīng)的關(guān)系 。r=rl； r>r1； r<rl 5、某角接觸球軸承內(nèi)徑為45mm，精度等級(jí)為P0級(jí)，寬度系列為代號(hào)為

2、0，直徑系列為中系列，接觸角為25o，其代號(hào)為_(kāi)。.7145 .6209 7309AC .7209C 6鍵的截面尺寸（b×h）通常是根據(jù) 按標(biāo)準(zhǔn)選擇。軸傳遞扭矩的大小 傳遞功率的大小輪轂的長(zhǎng)度 軸的直徑7蝸桿傳動(dòng)熱平衡計(jì)算的目的是為了控制溫升，防止 。蝸桿機(jī)械性能下降 潤(rùn)滑油粘度降低和齒面膠合 傳動(dòng)效率下降 蝸輪材料退火8被聯(lián)接件受軸向力作用時(shí)，如果采用普通螺栓聯(lián)接，則螺栓可能出現(xiàn)的失效為： 。剪切破壞 拉斷 扭斷 拉斷或擰緊時(shí)扭斷9聯(lián)軸器和離合器的主要作用是 。緩和沖擊和振動(dòng) 補(bǔ)償兩軸間可能的位移聯(lián)接兩軸，傳遞扭矩 防止機(jī)器發(fā)生過(guò)載10為提高螺栓在變載荷作用下的疲勞強(qiáng)度，可采取 的

3、措施。增大螺栓剛度 適當(dāng)減小預(yù)緊力減小螺栓剛度 減小被聯(lián)接件剛度二填空題（每題2分，共20分）1滾動(dòng)軸承基本額定壽命是指該型軸承有 發(fā)生 失效前的總工作轉(zhuǎn)數(shù)。 2帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是 。 3直齒圓錐齒輪的強(qiáng)度可近似按 進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。4閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)一般按 設(shè)計(jì)，按 校核。5在設(shè)計(jì)圖紙上注明某鏈條的標(biāo)記為“18A2×80”，其中“18A”代表 ，“80”代表 。6. 滾動(dòng)軸承6207、6307和N307，當(dāng)轉(zhuǎn)速相同且承受相同的徑向力時(shí)，壽命最長(zhǎng)的是 ，壽命最短的是 。7在一定轉(zhuǎn)速下，要降低滾子鏈傳動(dòng)不均勻性和動(dòng)載荷，應(yīng)該 節(jié)距和 齒數(shù)z1。8帶在工作中存在的應(yīng)力有 、 、 。其中變化

4、的應(yīng)力有 、 。9齒輪彎曲強(qiáng)度計(jì)算中的齒形系數(shù)與齒輪基本參數(shù)中的 無(wú)關(guān)。10滾動(dòng)軸承部件兩端單向固定式，適用于溫升較 的場(chǎng)合。三（10分）指出圖示軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤和畫(huà)圖中的錯(cuò)誤，在錯(cuò)誤處標(biāo)出序號(hào)，按序號(hào)說(shuō)明錯(cuò)誤原因。（答出5處為滿分）。 四（10分）設(shè)單根V帶不打滑時(shí)所能傳遞的最大功率P=7kW，已知主動(dòng)輪直徑，轉(zhuǎn)速。試求最大有效拉力Fec，如果初拉力F0500N，求緊邊拉力和松邊拉力各是多少。五(12分) 圖示壓力容器頂蓋用8個(gè)普通螺栓聯(lián)接。容器內(nèi)壓力p=1MPa，D=240mm。壓力容器密封要求結(jié)合面的殘余預(yù)緊力F16000N，試確定螺栓的最小尺寸。（注：=80MPa） 六(8分)一對(duì)

5、閉式軟齒面直齒輪傳動(dòng)，其齒數(shù)與模數(shù)有兩種方案：a）m=4mm，z1=20，z2=60；b）m=2mm，z1=40，z2=120，其它參數(shù)都一樣。試問(wèn)：1）兩種方案的接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度是否相同？2）若兩種方案的彎曲強(qiáng)度都能滿足，則哪種方案比較好？ 七（8分）圖示傳動(dòng)中，蝸桿傳動(dòng)為標(biāo)準(zhǔn)傳動(dòng)：m=5mm，d1=50mm，z1=4(右旋)，z240；標(biāo)準(zhǔn)斜齒輪傳動(dòng)：mn=5mm，z3=20，z4=50，不計(jì)摩擦，蝸桿主動(dòng)，要求使軸II的兩軸向力方向相反，試求：1）斜齒輪3、4的螺旋線方向。2）若使II軸上的兩軸向力大小相等，求出螺旋角b的大?。谐龊琤的力平衡表達(dá)式即可）。八（12分）如圖所示一小錐齒

6、輪軸，采用一對(duì)圓錐滾子軸承，其判斷系數(shù)e=0.35，派生軸向力，已知徑向力 外部軸向力試確定：（1） 兩軸承的軸向力 （2） 兩軸承的徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)（3） 兩軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷P1，P2（注：當(dāng)時(shí)，X=0.4,Y=1.6；當(dāng)時(shí)，X=1，Y=0。） 期末考試（A）試卷參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)2010 / 2011學(xué)年第一 學(xué)期 課程 機(jī)械設(shè)計(jì) 班級(jí) 機(jī)08 閉卷 姓名 一選擇題（每題2分，共20分）1. 2 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9 10二填空題（每題2分，共20分）1 10， 點(diǎn)蝕 2 在不打滑前提下保證帶具有一定的疲勞強(qiáng)度和壽命 3 齒寬中點(diǎn)處的當(dāng)量圓柱齒輪4 齒面接觸疲勞

7、強(qiáng)度， 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度5 鏈號(hào)，鏈節(jié)數(shù) 6. N307，62077 減少， 增大 。8 離心拉應(yīng)力 、 松緊邊拉應(yīng)力 、 彎曲應(yīng)力 。 松緊邊拉應(yīng)力 、 彎曲應(yīng)力 。9 模數(shù) 10 小。三指出軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤（至少5處），并在錯(cuò)誤處標(biāo)出序號(hào)，按序號(hào)說(shuō)明錯(cuò)誤原因。（10分） 處鍵槽太長(zhǎng)，且此軸段應(yīng)增加一定位軸肩；處缺少密封件，且固定件與轉(zhuǎn)動(dòng)件不應(yīng)接觸；處套筒厚度設(shè)計(jì)不正確，應(yīng)留出拆卸軸承的臺(tái)階；處箱體畫(huà)圖錯(cuò)誤，缺少內(nèi)壁線；處軸段長(zhǎng)度應(yīng)小于齒輪輪轂長(zhǎng)，保證軸向定位；處軸承未軸向定位。每指出一處錯(cuò)誤得2分，滿分10分四解： 帶速 最大有效拉力 由 和 得 解得 緊邊拉力 松邊拉力五解：螺栓組受

8、到的總外載荷 每個(gè)螺栓受到的總載荷 螺栓的最小尺寸六解：1） 兩種方案的接觸強(qiáng)度相同。 由于兩種方案的齒輪模數(shù)不同，所以兩種方案的彎曲強(qiáng)度不同。 2）在滿足彎曲強(qiáng)度的前提下，方案b較好。因?yàn)榉桨竍齒輪模數(shù)小，齒高小，磨損小，抗膠合能力強(qiáng)，還可節(jié)省材料和加工費(fèi)用。七解：1）斜齒輪3右旋，斜齒輪4左旋； 2） 八、 解：1）派生軸向力Fd1=Fr1/(2Y)3200/（2×1.6）1000N Fd2=Fr2/(2Y)2080/（2×1.6）650N Fd2Fae=6505001150> Fd1 軸承1被壓緊，F(xiàn)a1= Fd2Fae=1150N 軸承2被放松，F(xiàn)a2 =65

9、0N2) X1=0.4，Y1=1.6 X2=1，Y2=0 3） 2010 2011 學(xué)年第二學(xué)期期末考試試卷 （B ） 卷題號(hào)一二三四五六七八九十總分得分評(píng)卷教師一選擇題（每題2分，共20分）1. 在帶傳動(dòng)中，若發(fā)生打滑現(xiàn)象，則在 。 大帶輪上先發(fā)生； 小帶輪上先發(fā)生； 大小帶輪上同時(shí)發(fā)生2受傾覆力矩作用的螺栓組聯(lián)接，每個(gè)螺栓所受的工作載荷 。 相等； 與到傾覆軸的距離成正比； 與到傾覆軸的距離成反比3在液體動(dòng)壓潤(rùn)滑單油楔軸承中，油孔和油溝應(yīng)開(kāi)在油膜的_。承載區(qū)； 非承載區(qū)； 兩者均可4滾動(dòng)軸承的直徑系列代號(hào)是指 。 結(jié)構(gòu)相同、內(nèi)徑相同而寬度不同 結(jié)構(gòu)相同、內(nèi)徑相同而外徑不同 結(jié)構(gòu)相同、內(nèi)徑相

10、同而寬度與外徑不同5平鍵與切向鍵的受力方式為 。 擠壓、剪切，擠壓； 擠壓、剪切，剪切； 擠壓、剪切，剪切、擠壓6 普通圓柱蝸桿齒面上受到Ft1、Fr1與Fa1的作用力，其中最大的力是 。 Ft1 Fr1 Fa17在滾子鏈中，設(shè)置滾子的目的在于 。 減輕鏈與輪齒表面的摩擦與磨損 增加承載能力 減小振動(dòng)與噪音8聯(lián)軸器和離合器的共性作用是 。 緩和沖擊和振動(dòng) 補(bǔ)償兩軸間可能的位移 傳遞扭矩 防止機(jī)器發(fā)生過(guò)載9當(dāng)普通螺栓受橫向力或旋轉(zhuǎn)力矩或傾覆力矩作用時(shí)，螺栓上的受力為 。 軸向拉力 剪切力 軸向拉力與扭轉(zhuǎn)剪切力 軸向壓力與剪切力10火車車箱的車輪軸是 。 轉(zhuǎn)軸； 心軸； 傳動(dòng)軸二填空題（每題2分，

11、共20分）1滾動(dòng)軸承的基本額定動(dòng)載荷是指基本額定壽命為 轉(zhuǎn)時(shí)所能承受的載荷。2帶傳動(dòng)與鏈傳動(dòng)的本質(zhì)區(qū)別是 。3直齒圓錐齒輪的接觸強(qiáng)度與彎曲強(qiáng)度可近似按強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算。4閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)一般按 強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按強(qiáng)度校核。5在設(shè)計(jì)圖紙上注明某鏈條的標(biāo)記為“24A2×60”，其中“24A”代表 ，“60”代表 。6滾動(dòng)軸承工作時(shí)，滾動(dòng)體和轉(zhuǎn)動(dòng)套圈的表面接觸應(yīng)力循環(huán)特性為 。7一對(duì)普通齒輪傳動(dòng)（精度7、8、9級(jí)）輪齒彎曲強(qiáng)度公式是按載荷作用在_推導(dǎo)出來(lái)的。8在齒輪的彎曲強(qiáng)度計(jì)算中，齒形系數(shù)YFa與齒輪基本參數(shù)中的 無(wú)關(guān)。9螺紋的牙型與用途相關(guān)，三角螺紋主要用于 ；梯形螺紋用于 。10機(jī)械零件的磨

12、損過(guò)程大致分成_ _階段、_ _階段和_ _階段。三（10分）指出圖示軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤和畫(huà)圖中的錯(cuò)誤，在錯(cuò)誤處標(biāo)出序號(hào)，按序號(hào)說(shuō)明錯(cuò)誤原因。（答出5處為滿分）。 四（10分）設(shè)單根V帶不打滑時(shí)所能傳遞的最大功率P=6kW，已知主動(dòng)輪直徑，轉(zhuǎn)速。試求最大有效拉力Fec，如果初拉力F0500N，求緊邊拉力和松邊拉力各是多少。五. (12分)當(dāng)一個(gè)螺栓的預(yù)緊力為20 KN，螺栓剛度與被聯(lián)接件剛度的比值1/3，聯(lián)接所受工作載荷在40 KN至10 KN之間交替變化時(shí)，試計(jì)算( 1 ) 螺栓中總拉力的最大值與最小值；( 2 ) 若工作載荷為靜載荷，F(xiàn)40 KN，240 N/mm2，求螺栓的最小直徑d1

13、。六(8分)一對(duì)閉式軟齒面直齒輪傳動(dòng)，其齒數(shù)與模數(shù)有兩種方案：a）m=4mm，z1=20，z2=60；b）m=2mm，z1=40，z2=120，其它參數(shù)都一樣。試問(wèn)：1）兩種方案的接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度是否相同？2）若兩種方案的彎曲強(qiáng)度都能滿足，則哪種方案比較好？ 七(8分)在下圖所示的傳動(dòng)系統(tǒng)中，1、3' 為蝸桿，2、4為蝸輪，2'、3為斜齒圓柱齒輪，4'、5為直齒圓錐齒輪。已知蝸桿1為主動(dòng)件，要求輸出齒輪5的回轉(zhuǎn)方向如圖所示。 (1) 若軸I、II、III上所受軸向力能抵消一部分，確定各個(gè)齒輪的螺旋線方向； (2) 在圖上畫(huà)出各軸的回轉(zhuǎn)方向與軸向受力。 2'31

14、254'43'n5八. (12分)圖示的軸由兩個(gè)角接觸球軸承支承，軸承承受的徑向載荷為軸向載荷方向向右，載荷系數(shù)fP1.35。軸承的接觸角25°，判斷系數(shù)e0.68。當(dāng)時(shí)，X1，Y=0；當(dāng)時(shí)，X0.41，Y0.87。派生軸向力(1) 計(jì)算軸承1上的當(dāng)量載荷P1；(2) 計(jì)算軸承2上的當(dāng)量載荷P2。 軸承2軸承1Fae左端蓋右端蓋機(jī)架機(jī)架nFr2Fr1期末考試（B）試卷參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)2010 / 2011學(xué)年第一 學(xué)期 課程 機(jī)械設(shè)計(jì) 班級(jí) 機(jī)08 閉卷 姓名 一選擇題（本題共10小題，每小題2分，共20分，選錯(cuò)或不選不計(jì)分）1. 2 3 4 5 6 78 9 10

15、二填空題（本題共10小題，每小題2分，共20分，填錯(cuò)或不填不計(jì)分）1106轉(zhuǎn) 2 前者是摩擦傳動(dòng)后者是嚙合傳動(dòng) 3齒寬中點(diǎn)的當(dāng)量直齒圓柱齒輪4 接觸，彎曲 5 鏈號(hào)，“節(jié)數(shù) 6 周期變幅脈動(dòng)循環(huán)。7單齒對(duì)嚙合齒頂高點(diǎn) 8 模數(shù) 9聯(lián)接，傳動(dòng)。10 磨合、穩(wěn)定磨損、劇烈磨損 三指出軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤（至少5處），并在錯(cuò)誤處標(biāo)出序號(hào)，按序號(hào)說(shuō)明錯(cuò)誤原因。（10分） 處鍵槽太長(zhǎng)，且此軸段應(yīng)增加一定位軸肩；處缺少密封件，且固定件與轉(zhuǎn)動(dòng)件不應(yīng)接觸；處套筒厚度設(shè)計(jì)不正確，應(yīng)留出拆卸軸承的臺(tái)階；處箱體畫(huà)圖錯(cuò)誤，缺少內(nèi)壁線；處軸段長(zhǎng)度應(yīng)小于齒輪輪轂長(zhǎng)，保證軸向定位；處軸承未軸向定位。每指出一處錯(cuò)誤得2分，滿分10分四解： 帶速 最大有效拉力 由 和 得 解得 緊邊拉力 松邊拉力五. 解：（1）由 得： （2） 六解：1） 兩種方案的接觸強(qiáng)度相同。 因?yàn)榉桨竌的齒輪模數(shù)不同于方案b齒輪模數(shù)，所以兩種方案的彎曲強(qiáng)度不相同。 2）在滿足彎曲強(qiáng)度的前提下，方案b較好。因?yàn)榉桨竍齒輪模數(shù)小，齒高小，磨損小，抗膠合能力強(qiáng)，還可節(jié)省加工費(fèi)用。七 題