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(guò)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B般在8°20°范圍內(nèi)選取，B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(wú)法判斷4、在不完全液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)

2、中，除了限制軸承p值外，還要對(duì)軸承卩卩值 進(jìn)行驗(yàn)算，其主要目的是（）。A.限制軸承過(guò)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.齒而點(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. 90* B. 100* C. 150* D. 120*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用45號(hào)鋼正火，

3、則它們的 齒而接觸應(yīng)力（）oA. am >am B. <am C. = D.無(wú)法判斷9、蝸桿蝸輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比，正確表達(dá)式是（）oA. i =玉 B. i =二 C. i =空 D. z =£二 id210、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)使大齒輪的齒而硬度HBS2 （）小齒輪的齒面硬度恥S oA.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，軸的最小直徑是按初步確定的。仃分）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<7訃o

4、（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)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o （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HBS < 350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HBS >350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)

5、。（1分）三、簡(jiǎn)答題（共20分，每小題5分）1、圖1中，輪1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)的主耍失效形式有哪些？帶傳動(dòng)的設(shè)il準(zhǔn)則是什么？ （3分）2、己知一轉(zhuǎn)軸工作時(shí)的平均應(yīng)力q = 200M&，應(yīng)力幅q = 100MPa，試求該軸的 最大工作應(yīng)力%，最小工作應(yīng)力吐“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)接主要有哪兒種基本類型？試簡(jiǎn)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

6、所示機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，己知電機(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。4圖22、試分析圖3所示卷?yè)P(yáng)機(jī)中各軸所受的載荷，并由此判定齊軸的類型（忽略軸 的自重和軸承中的摩擦）圖4所示為三級(jí)減速裝置傳動(dòng)方案簡(jiǎn)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(jiǎn)圖（不采用蝸桿傳動(dòng)）（6分5五、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7307

7、ACo己知：軸承荷載，化二1000N,倫=3000N,耳=880N,轉(zhuǎn)速n = 4000r/min ,載荷系數(shù)兀二1.5,溫度系數(shù)/ = 1 ,預(yù)期壽命= 150011 o試 問：所選軸承型號(hào)是否合適？ （15分）備用公式：=P = f,(XFt+YFa)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)?zhí)С霾⒄f(shuō)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Fd（N）FJF>e<1XFJFt<eeXYXY73O7AC334000.7耳0.410. 87100.77參考答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)一、選擇題（每題2分

8、，共20分）1. D2.B3.B4.B5. A6. E7.D8. C9.B10. 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1分6壓潰，過(guò)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(jiǎn)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 = crm + cra = 300MPa（2 分）5”=入-q=100MPd （2 分）= 100/3

9、00= 1/3（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)接的餃制孔用螺栓聯(lián)接，普通螺栓聯(lián)接待點(diǎn)是被聯(lián)接件上 的通孔和螺栓桿間冇間隙，通孔的加工精度要求不高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。較制孔用螺栓聯(lián)接采用基 孔制過(guò)渡配合，聯(lián)接精度高。（1分）雙頭螺柱聯(lián)接適用于結(jié)構(gòu)上不能采用螺栓聯(lián)接的場(chǎng)合，人部分是被聯(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(jiǎn)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

10、：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(rùn)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(rùn)淸油進(jìn)入，齒根面上的疲勞裂紋容易擴(kuò)展。9四、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3分圖(3)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.圖中的傳遞方案不合理。應(yīng)將帶傳

11、動(dòng)布置在高速級(jí)，而將鏈傳動(dòng)布置在低速級(jí)，町采用以I、幾 種常用的傳動(dòng)方案。方案一:方案二:方案三:五、計(jì)算題（14分）作出派生軸向力的方向如圖所示，計(jì)算出共人小;2心=07耳=0.7x1000= 700N (1 分)Fg = 0.7耳2 = 0.7x3000 = 2100N（1 分）計(jì)算軸承八2的軸向載荷耳、Fa2 （5分）（1分）11因?yàn)槎?+ 厲=880+ 700=1580N<7所以軸承2壓緊端，軸承2為放松端，軸向我荷分別為:凡=檢兔=2100-880=1220N 耳2=2 = 21OON計(jì)算軸承人2的當(dāng)量動(dòng)栽荷 由表查得e = 0.7 ,而凡 1000F123000#所以= 0.41, X = °87： X2 = l. K = 0o故當(dāng)崑動(dòng)我荷為召二厶（X凡 + X 厲）=1 5（0.41 x 1000 + 0.87 x 1220） = 2207.1NP=厶（兀化+£ 件）= 1.5（lx3000+0x2100） = 4500N（4 分）3.計(jì)算軸承的壽命乓岡軸的結(jié)構(gòu)要求兩端選擇同樣尺寸的軸承，而用 >百，故應(yīng)以軸承2的當(dāng)量動(dòng)載荷啟為計(jì)算依據(jù)。60? P 60x40004500所選7307AC軸承合適。