西工大版機械設計考研模擬題

1、機械設計模擬試題一、 填空題（每空1分，共20分）1軸如按受載性質(zhì)區(qū)分，主要受（ ）的軸為心軸，主要受（ ）的軸為傳動軸。2普通平鍵聯(lián)接的工作面是鍵的（ ） ；楔鍵聯(lián)接的工作面是鍵的（ ）。3為了便于互換及適應大量生產(chǎn)，軸承內(nèi)圈孔與軸的配合采用（ ）制，軸承外圈與軸承座孔的配合采用（ ）制。4齒輪傳動設計時，軟齒面閉式傳動通常先按（ ）設計公式確定傳動尺寸，然后驗算輪齒彎曲強度5、螺紋連接防松，按其防松原理可分為（ ）防松、（ ）防松和（ ）防松。6、帶傳動在工作過程中，帶內(nèi)所受的應力有（ ）、（ ）和（ ），最大應力發(fā)生在（ ）。7、鏈傳動設計時，鏈條節(jié)數(shù)應選（ ）數(shù)(奇數(shù)、偶數(shù))。鏈輪齒數(shù)

2、應選（ ）數(shù)；速度較高時，鏈節(jié)距應選（ ）些。8、選取V帶型號，主要取決于（ ）9、滾動軸承軸系一端固定一端游動的固定方式常用在（ ）或 ( )情況下。二、判斷題（每個2分，共20分）1、在普通V帶的基本額定表中，單根V帶的基本額定功率的值隨小帶輪的轉(zhuǎn)速的增大而增大 （ ）2、齒輪傳動時，小齒輪寬度大于大齒輪，所以小齒輪的接觸應力小于大齒輪 （ ）3、受拉螺栓主要破壞形式是壓潰或螺栓桿被剪斷，其設計準則是保證連接的擠壓強度和螺栓的剪切強度。 （ ）4、倆個半圓鍵應布置沿軸向180度。 （ ）5、鏈傳動的瞬時傳動比是常數(shù)，定傳動比不是常數(shù)。 （ ）6、齒面點蝕一般首先出現(xiàn)在靠近齒根線的接觸面上。

3、 （ ）7、考慮原動機和工作機對齒輪傳動的影響所以引用系數(shù)Kv。（ ）8、受中等沖擊載荷、支承剛度較差、速度較高的倆軸之間宜選用萬向聯(lián)軸器。 （ ） 9、 為連接承受橫向工作載荷的倆塊薄鋼板，一般采用的螺紋連接類型應是雙頭螺柱連接。 （ ）10、工作時承受彎矩并傳遞轉(zhuǎn)矩的軸稱為轉(zhuǎn)動心軸。 （ ）三、簡答題（每題10分，共30分）1、齒輪設計的主要內(nèi)容和設計總則？2、提高螺栓連接的強度措施有哪些？3、同滾動軸承相比，液體摩擦滑動軸承有哪些特點？四、分析題（每題10分，共30分） 1、如圖所示為圓柱齒輪-蝸桿傳動。已知斜齒輪1的轉(zhuǎn)動方向和斜齒輪2的輪齒旋向。 （1）在圖中嚙合處標出齒輪1和齒輪2所

4、受軸向力Fa1和Fa2的方向。 （2）為使蝸桿軸上的齒輪2與蝸桿3所產(chǎn)生的軸向力相互抵銷一部分，試確定并標出蝸桿3齒輪的螺旋線方向，并指出蝸輪4輪齒的螺旋線方向及其轉(zhuǎn)動方向。 （3）在圖中嚙合處標出蝸桿和蝸輪所受各分力的方向。2、有一由V帶傳動、鏈傳動和齒輪傳動組成的減速傳動裝置，試合理確定其傳動布置順序，并說明其原因。 3、在緊螺栓連接的強度計算中，為什么將軸向拉力加大30%？五、計算題（4題任選3題做，每題10分）1、某軸受穩(wěn)定交變應力作用，最大應力,最小應力,已知軸的材料為合金調(diào)質(zhì)鋼，其對稱循環(huán)疲勞極限，脈動循環(huán)疲勞極限，屈服極限,危險截面的，,試求 （1）繪制材料的簡化疲勞極限應力線圖

5、，并在圖上標出工作應力點的位置。 （2）材料疲勞極限的平均應力和極限應力副。 （3）若取S=1.3，攪合此軸疲勞強度是否安全。2、一壓力容器蓋螺栓組連接如圖所示，已知容器內(nèi)徑D=250mm，內(nèi)裝具有一定壓強的液體，沿凸緣圓周均勻分布12個M16（d1=13.835mm）的普通螺栓，螺栓材料的許用應力=180MPa,螺栓的相對剛度=0.5,按緊密性要求，剩余預緊力F1=1.83F，F(xiàn)為螺栓的軸向工作載荷。試計算：該螺栓組連接允許容器內(nèi)的液體最大壓強及每個螺栓連接所需的預緊力F0。3、根據(jù)工作條件，決定在某傳動軸上安裝一對角接觸向心球軸承（如圖所示），已知倆個軸承受到的徑向載荷分別為Fr1=165

6、0N和Fr2=3500N，外加軸向力Fae=1020N。若派生軸向力Fd=0.7Fr,試計算倆個軸承實際受到的軸向載荷Fa1和Fa2。六、結構圖(10分)指出圖4-2中的結構錯誤(在有錯處畫編號，并分析錯誤原因)，并在軸心線下側(cè)畫出其正確結構圖。機械設計模擬試題考試時間：3小時滿分150分答案請寫在答題紙上一、 填空題（每題2分，共20分）1.平鍵聯(lián)接中的平鍵截面尺寸bh是按選定的。2.一對標準斜齒圓柱齒輪正確嚙合的條件是。3.設計機器的一般程序中技術設計階段的目標是。4.潤滑脂的主要性能指標有，。5.對于受拉螺栓，其主要破壞形式是，因而其設計準則是。6.保證鏈傳動的瞬時傳動比恒定的條件是和。

7、7.滾動軸承的額定壽命是指一批同規(guī)格的軸承在規(guī)定的試驗條件下運轉(zhuǎn)，其中軸承發(fā)生破壞時所達到的壽命。8.在大功率的重載傳動中，在要求安裝不高時，應優(yōu)先選用聯(lián)軸器。9.當彈簧的旋繞比C減小時，彈簧的剛度會。10.軸按受載荷的性質(zhì)不同，分為、。二、判斷題（每題兩分，若錯誤，簡要說明理由）1.零件是機械的運動的最小單元。2.單根V帶能夠傳遞的功率是隨著的剖面型號的增大而增大。3.在齒輪彎曲強度計算中要用到齒形系數(shù)YSa，YSa是反映輪齒抗彎曲能力的影響因素，它與模數(shù)無關，而與齒數(shù)Z有關。4.粗牙螺紋的螺距和升角較大，所以容易自鎖。5.軸承組合設計的雙支點單向固定適用于軸的跨距較大或工作溫度變化較高的場

8、合。6.為了降低螺栓的受力，提高螺栓連接的承載能力，應使值盡量小一些。7.當傳遞雙向轉(zhuǎn)矩時，必須用兩個切向鍵，兩者間的夾角為120130。8.軸承內(nèi)圈與軸的配合通常采用基孔制配合，而且比圓柱公差標準中規(guī)定的基孔制同類公差配合要緊。9.軸上所有零件都必須進行軸向和周向定位。10.一般情況下，盡可能地降低零件上的應力集中的影響，是提高零件疲勞強度的首要措施。三、簡答題（每題10分，共30分）1.簡要說明流體動力潤滑的原理和形成流體動壓潤滑油膜的必要條件。2.給出滾動軸承的當量靜載荷P0的定義。3.簡述鏈傳動優(yōu)點。四、分析題（每題10分，共30分）1.齒向載荷分布系數(shù)K的物理意義是什么？改善齒向載荷

9、分布不均勻狀況的措施有哪些？2.提高螺栓聯(lián)接強度的措施有哪些？3.軸設計的主要內(nèi)容有些？試做出詳細說明。五、計算題（任選3題，每題10分，共30分）1.一零件由45鋼制成，材料的力學性能為：s=360MPa，-1=300MPa，=0.2。已知零件上的最大工作應力max=190MPa，最小工作應力min=110MPa，應力變化規(guī)律為m=常數(shù)，彎曲疲勞極限的綜合影響系數(shù)Kd=2.0，試分別用圖解法和計算法確定該零件的計算安全系數(shù)。2.已知一個托架的邊板用6個螺栓與相鄰的機架相連接。托架受一與邊板螺栓組的垂直對稱軸線相平行、距離為250mm、大小為60kN的載荷作用?，F(xiàn)有如下圖所示的兩種螺栓布置形式

10、，設采用鉸制孔用螺栓連接，試問哪一種布置形式所用的螺栓直徑最小？為什么？3.某材料受彎曲變應力作用，其力學性能為：-1=350MPa，m=9，N0=5106。現(xiàn)用此材料的試件進行試驗，以對稱循環(huán)變應力1=500MPa，作用104次，2=400MPa作用105次，3=300MPa作用106次。試確定：(1)該試件在此條件下的計算安全系數(shù)；(2)如果試件再作用4=450MPa的應力，還能循環(huán)多少次試件才破壞?4.試計算某減速器輸出軸危險截面的直徑。已知作用在齒輪上的圓周力Ft=17400N，徑向力 Fr=6140N, 軸向力Fa=2860N,齒輪分度圓直徑d2=146mm,作用在軸右端帶輪上外力F

11、=4500N（方向未定）, L=193 mm, K=206 mm。5.下圖所示為一對角接觸球軸承支承的軸系，軸承正安裝（面對面），已知兩個軸承的徑向載荷分別為FR1=2000N，F(xiàn)R2= 4000N，軸上作用的軸向外加載荷 FX=1000N,軸承內(nèi)部附加軸向力FS的計算為FS=0.7RF，當軸承的軸向載荷與徑向載荷之比FA/FRe時，X= 0.41，Y= 0.87，當FA/FRe，X=1，Y= 0，e = 0.68，載荷系數(shù)fp = 1.0，試計算：（1）兩個軸承的軸向載荷FA1、FA2；（2）兩個軸承的當量動載荷P1、P2。六、作圖題（每題10分，共20分）1.試寫出實現(xiàn)軸上零件軸向固定的五

12、種方法，并分別畫出相應于各種軸向固定方法的結構圖；（作出一半軸和軸上零件圖即可）2.結構改錯，指出錯誤并說明錯誤的原因。機械設計模擬試題二、 填空題（每空1分，共20分）1、在疲勞曲線上，以循環(huán)基數(shù)N0為界分為倆個區(qū)，當N大于等于N0時，為（ ）區(qū)；當N小于N0時，為（ ）區(qū)。2、剛度是指機械零件在載荷作用下抵抗（ ）的能力。零件材料的彈性模量越小，其剛度就越( )。3、潤滑油的（ ）性越好，則其產(chǎn)生邊界膜的能力越強；（ ）越大，則其內(nèi)摩擦阻力越大。4、為改善潤滑油在某些方面的性能，在潤滑油中加入的各種具有獨特性能的化學合成物即為（ ）。5、正是由于（ ）現(xiàn)象，使帶傳動帶的傳動比不準確。帶傳動

13、的主要失效形式為（ ）和 （ ）。6蝸桿傳動的主要缺點是齒面間的（ ）很大，因此導致傳動的（ ）較低、溫升較高。7、鏈傳動水平布置時，最好（ ）邊在上，（ ）邊在下。8、設計中，應根據(jù)被連接軸的轉(zhuǎn)速、（ ）和（ ）選擇聯(lián)軸器的型號。9、徑向滑動軸承的半徑間隙與軸頸半徑之比稱為（ ）；而（ ）與（ ）之比稱為偏心率。10、對于普通平鍵，考慮到載荷分布的不均勻性，雙連接的強度按（ ）個鍵計算。二判斷題（每小題2分，共20分）1、 十字滑塊聯(lián)軸器中的所有元件都是剛性元件，因此屬于剛性聯(lián)軸器。（ ）2、 兩摩擦表面的粗糙度值越小，則越容易實現(xiàn)液體動力潤滑。（ ）3、 在計算轉(zhuǎn)軸的強度時，安全系數(shù)法比當

14、量彎矩法更精確。（ ）4、 相嚙合的蝸桿和蝸輪的螺旋角必須大小相等，旋向相反。（ ）5、 閉式齒輪傳動皆須首先按齒面接觸強度進行設計計算，確定傳動的幾何尺寸，然后校核齒根彎曲疲勞強度。 （ ）6、 由于鏈傳動不需要張緊力，故作用在軸上的載荷較小。（ ）7、 正是由于過載時產(chǎn)生“彈性滑動”，故帶傳動對傳動系統(tǒng)具有保護作用。 （ ）8、 楔鍵只能用于單向傳動，雙向傳動時，必須采用倆個楔鍵。（ ）9、 性能等級為6.6級的螺栓，其屈服極限為600MPa. （ ）10、 機械零件的計算分為設計計算和校核計算，兩種計算的目的都是為了防止機械零件在正常使用期限內(nèi)發(fā)生失效。 （ ）三、 簡答題（每小題10分

15、，共30分）1、 簡述為什么開式齒輪傳動一般不會出現(xiàn)點蝕現(xiàn)象？2、 對于滾動軸承的軸系固定方式，請解釋什么叫“兩端固定支承？3、 簡述形成穩(wěn)定動壓油膜的條件？四、 1、某軸用一對同型號角接觸球軸承支承，受力情況如圖所示。已知：內(nèi)部軸向力當X=0.41，Y=0.87.問那個軸承的壽命低？2、如圖所示的螺栓組連接，已知外載荷F=5KN，各有關幾何尺寸如圖所示，試計算受力最大螺栓所受的橫向工作載荷。五、 分析題1、 簡述齒向載荷分布系數(shù)和齒間載荷分配系數(shù)分別考慮的是什么因素對齒輪所受載荷的影響？2、 試分析張緊力F0對帶傳動正反兩方面的影響。3、 已知某材料的力學性能為：m=9，N0=，對此材料進行

16、對稱循環(huán)疲勞試驗，依次加載應力為：（1）循環(huán)次數(shù)求：發(fā)生疲勞破壞時，的循環(huán)次數(shù)=？六、設計題1、設計一帶墊片的雙頭螺柱連接2、改錯，并畫出正確結構圖。機械設計模擬題答案一、 填空題1、彎矩，轉(zhuǎn)矩 2、兩側(cè)面，上下面 3、基孔，基軸 4、齒面接觸強度 5、摩擦、機械、永久 6、松緊邊拉力產(chǎn)生的拉應力、離心拉應力、彎曲應力,帶繞進小帶輪處。 7、偶、奇、小 8、帶傳遞的功率和小帶輪轉(zhuǎn)速 9、跨距較大或工作溫度較高二、1、錯（先增大而增大，超過一定范圍就減小。） 2、錯（相等）3、錯（課本P79頁） 4、錯 5、錯（瞬時傳動比不是常數(shù)，定傳動比是常數(shù)） 6、對 7、錯 8、錯 9、錯（應是螺栓連接）

17、 10、錯（應是轉(zhuǎn)軸）。三、簡答題1、【1】設計內(nèi)容參考書本；【2】設計總則：2、3、1）在高速重載下能正常工作，壽命長； 2）精度高；滾動軸承工作一段時間后，旋轉(zhuǎn)精度降低； 3）滑動軸承可以做成剖分式的，能滿足特殊結構需要，如曲軸上的軸承；4）液體滑動軸具有很好的緩沖和阻尼作用，可以吸收震動，緩和沖擊；5）滑動軸承的徑向尺寸比滾動軸承的小；6）啟動摩擦阻力較大。四、分析題2、V帶傳動-齒輪傳動-鏈傳動；V帶傳動在高速級可是有效拉力小，并且可以緩沖吸振。鏈傳動在低速級傳動的不均勻性和動載荷小。 3、因為在檸緊螺栓時，螺栓是受拉伸和扭轉(zhuǎn)復合作用，要考慮扭轉(zhuǎn)力的作用，還要考慮補充擰緊，所以要軸向拉

18、力加大30%。 五、計算題 1、2、（1）計算每個螺栓允許的最大總拉力： F2=/4x1.3=20815N (2)計算容器內(nèi)液體最大壓強 F2=F1+F=2.8F F=20815/2.8=7434 F=/4)/12 =1.82MPa (3) F0=F2-(/()F=17098N3、六畫出的正確結構圖如圖。軸的右端面應縮到聯(lián)軸器端面內(nèi)12mm，軸端擋圈壓到聯(lián)軸器端面上，與軸端面留有間隙；聯(lián)軸器與透蓋不能接觸，聯(lián)軸器應右移；聯(lián)軸器與軸配合直徑應小一點，形成軸肩定位；聯(lián)軸器處聯(lián)接平鍵與蝸輪處聯(lián)接平鍵應在一條線上；鍵與轂孔鍵槽底面間應有間隙；右軸承內(nèi)圈左端面只能與套筒端面接觸，與軸肩端面應有間隙，所以

19、套筒內(nèi)軸頸右端面應左移12mm；與蝸輪輪轂配合軸頸長度應比輪轂長短12mm，軸頸右端面縮進去；左軸承內(nèi)圈不能被軸環(huán)全擋住，軸環(huán)左部軸徑減小至內(nèi)圈厚度的23左右；透蓋和悶蓋外圓外側(cè)應倒角，與箱體間均應有調(diào)整墊片。軸的左端伸出軸承內(nèi)圈過長，應縮短一點。每指出一處錯誤1分,說明原因1分,指出五個錯誤算滿分10分；畫出正確圖形4分。一、 填空題1. 軸徑d2. 兩輪的法面壓力角相等，法面模數(shù)相等，螺旋角大小相等方向相反，即1=-2。3.產(chǎn)生總裝配草圖及部件裝配草圖4.錐入度（稠度）、滴點5.螺栓桿斷裂（螺栓桿螺紋部分發(fā)生斷裂），保證螺栓（靜力或疲勞）拉伸強度。6. Z2=Z1，中心距a是節(jié)距P的整數(shù)倍7. 10%8.齒式9增加10.心軸，轉(zhuǎn)軸，傳動軸二、判斷題1. 零件是制造的最小單元2. 3. YF才是齒形系數(shù)，YSa是應力校正系數(shù)4. 細牙螺距和升角較大，所以容易自鎖5. 不適合6. 7. 8. 9. 10. 三、簡答題1. 兩個作相對運動物體的摩擦表面，用借助于相對速度而產(chǎn)生的粘性液體膜將兩摩擦表面完全隔開，由流體膜產(chǎn)生的壓力來平衡外載荷，稱為流體動力潤滑。 形成動力潤滑的必要條件： 1）相對運動的兩表面間必須形成楔形間隙； 2）被油膜分開的兩表面須有一定的相對滑動速度，其方向應保證潤滑油由大口進，從小口出； 3）潤滑油須有一定的粘度，供油要充分。（機械設計濮良貴第八版