《機(jī)械設(shè)計》期末考試試題庫附含答案解析詳細(xì)講解8套

./《機(jī)械設(shè)計》課程試題〔一得分一、填空題<每空1分共31分>1、當(dāng)一零件受脈動循環(huán)變應(yīng)力時,則其平均應(yīng)力是其最大應(yīng)力的2、三角形螺紋的牙型角α＝,適用于,而梯形螺紋的牙型角α＝,適用于。3、螺紋連接防松,按其防XX理可分為防松、防松和防松。4、帶傳動在工作過程中,帶內(nèi)所受的應(yīng)力有、和,最大應(yīng)力發(fā)生在。5、鏈傳動設(shè)計時,鏈條節(jié)數(shù)應(yīng)選數(shù)<奇數(shù)、偶數(shù)>。鏈輪齒數(shù)應(yīng)選數(shù)；速度較高時,鏈節(jié)距應(yīng)選些。6、根據(jù)齒輪設(shè)計準(zhǔn)則,軟齒面閉式齒輪傳動一般按設(shè)計,按校核；硬齒面閉式齒輪傳動一般按設(shè)計,按校核。7、在變速齒輪傳動中,若大、小齒輪材料相同,但硬度不同,則兩齒輪工作中產(chǎn)生的齒面接觸應(yīng)力,材料的許用接觸應(yīng)力,工作中產(chǎn)生的齒根彎曲應(yīng)力,材料的許用彎曲應(yīng)力。8、蝸桿傳動的總效率包括嚙合效率η、效率和效率。其中嚙合效率η=,影響蝸桿傳動總效率的主要因素是效率。9、軸按受載荷的性質(zhì)不同,分為、、。10、滾動軸承接觸角越大,承受載荷的能力也越大。得分二、單項選擇題<每選項1分,共11分>1、循環(huán)特性r=－1的變應(yīng)力是應(yīng)力。A．對稱循環(huán)變B、脈動循環(huán)變C．非對稱循環(huán)變D．靜2、在受軸向變載荷作用的緊螺柱連接中,為提高螺栓的疲勞強(qiáng)度,可采取的措施是<>。A、增大螺栓剛度Cb,減小被連接件剛度CmB．減小Cb．增大CmC．增大Cb和CmD．減小Cb和Cm3、在螺栓連接設(shè)計中,若被連接件為鑄件,則往往在螺栓孔處做沉頭座孔．其目的是<>。A．避免螺栓受附加彎曲應(yīng)力作用B．便于安裝C．為安置防松裝置4、選取V帶型號,主要取決于。A．帶的線速度B．帶的緊邊拉力c．帶的有效拉力D．帶傳遞的功率和小帶輪轉(zhuǎn)速5、對于標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動,影響齒形系數(shù)Y的主要幾何參數(shù)是。A．齒輪的模數(shù)B．齒輪的壓力角C．齒輪的齒數(shù)D．齒輪的頂隙系數(shù)6、一斜齒圓柱齒輪傳動,已知法向模數(shù)Mn＝4mm,齒數(shù)Z1=20,螺旋角β＝14032’2”,齒寬b1＝80,b2＝75mm,則該傳動的齒寬系數(shù)A．0.852B．O.88C．0.8D．0.9077、同一工作條件,若不改變軸的結(jié)構(gòu)和尺寸,僅將軸的材料由碳鋼改為合金鋼,可以提高軸的而不能提高軸的。A．強(qiáng)度B．剛度8、當(dāng)轉(zhuǎn)速較低、同時受徑向載荷和軸向載荷,要求便于安裝時,宜選用。A．深溝球軸承B．圓錐滾子軸承C．角接觸球軸承9、滑動軸承計算中限制pv值是考慮限制軸承的。A．磨損B．發(fā)熱C．膠合D．塑性變形10、圓柱螺旋彈簧的彈簧絲直徑d=6mm,旋繞比C=5,則它的內(nèi)徑D1等于。A、30mm,B、24mm,C、36mm,D、40mm得分三、計算題<38分>1、<15分>有一受預(yù)緊力F0和軸向工作載荷作用的緊螺栓連接,已知預(yù)緊力F0＝1000N,螺栓的剛度Cb與連接件的剛度Cm相等,軸向工作載荷F=1000N,試計算該螺栓所受的總拉力F2＝?剩余預(yù)緊力F1＝?在預(yù)緊力F0不變的條件下,若保證被連接件間不出現(xiàn)縫隙,該螺栓的最大軸向工作載荷Fmax為多少?2、<13分>如圖3-2所示的手搖起重絞車采用蝸桿傳動。巳知模數(shù)m＝8mm,蝸桿頭數(shù)z1＝1,蝸桿分度圓直徑d1＝80mm,蝸輪齒數(shù)z2＝40,卷筒直徑D＝200mm,蝸桿與蝸輪間的當(dāng)量摩擦系數(shù)fV＝0.03,軸承和卷簡中的摩擦損失等于6％,問：<1>欲使重物W上升1m,手柄應(yīng)轉(zhuǎn)多少轉(zhuǎn)?并在圖上標(biāo)出手柄的轉(zhuǎn)動方向。<2>若重物W＝5000N,手搖手柄時施加的力F＝100N,手柄轉(zhuǎn)臂的長度L應(yīng)是多少?3、<10分>某軸系部件采用一對7208AC滾動軸承支承,如圖3-3所示。己知作用于軸承上的徑向載荷Fr1＝1000N,Fr2＝2060N,作用于軸上的軸向載荷FA=880N,軸承內(nèi)部軸向力Fd與徑向載荷Fr的關(guān)系為Fd＝0.68Fr,試求軸承軸向載荷Fa1和Fa2。四、分析題<20分>1.<10分>如圖4-1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(biāo)出齒輪1和齒輪2所受軸向力Fa1和Fa2的方向。<2>為使蝸桿軸上的齒輪2與蝸桿3所產(chǎn)生的軸向力相互抵消一部分,試確定并標(biāo)出蝸桿3輪齒的螺旋線方向,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(biāo)出蝸桿和蝸輪所受各分力的方向。2、<10分>指出圖4-2中的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)圖?！稒C(jī)械設(shè)計》課程試題〔一答案與評分標(biāo)準(zhǔn)一、填空題<每空1分共31分>1、50%。2、600、聯(lián)接、300、傳動。3、摩擦、機(jī)械、永久。4、松緊邊拉力產(chǎn)生的拉應(yīng)力、離心拉應(yīng)力、彎曲應(yīng)力。5、偶、奇、小。6、接觸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、接觸強(qiáng)度。7、相同、不同、不同、不同。8、軸承效率η2、攪油效率η3、嚙合效率。9、轉(zhuǎn)軸、心軸、傳動軸。10、軸向。二、單項選擇題<每選項1分,共11分>1、A。2、B。3、A。4、D。5、C。6、D。7、A、B。8、B。9、B。10、B。三、計算題<38分>1.<15分><5分><5分>F1=F0<5分>F2=F<5分><5分>F1=F0<5分>F2=F0F0F1=F2F1F1=F202、<13分>[解]<1>i=z2/z1＝40設(shè)重物上升1m,手柄應(yīng)轉(zhuǎn)x轉(zhuǎn),則<5分>手柄的轉(zhuǎn)動方向ω示于圖中<3分><2><2><總效率2分,L3分>3、<10分>[解]7208C軸承的α＝150,內(nèi)部軸向力Fd＝0.4Fr,Fd1＝0．4Fr1＝0.4×1000=400N<2分>方向如解所示向左Fd2＝0.4Fr2＝0.4×2060=824N<2分>方向如圖所示向右Fd2十FA＝824十880＝1704＞Fd1故軸承1為壓緊端,軸承2為放松端。Fa1＝Fd2十FA=1704N<3分>Fa2＝Fd2＝824N<3分>四、分析題<20分>1.<11分><1>在圖中嚙合處齒輪1和齒輪2所受軸向力Fa1和Fa2的方向如圖<2分>。<2>蝸桿3輪齒的螺旋線方向,蝸輪4輪齒的螺旋線方向及其轉(zhuǎn)動方向如圖<2分>。<3>蝸桿和蝸輪所受各分力的方向。<6分>2、<10分>[解]畫出的正確結(jié)構(gòu)圖如圖。①固定軸肩端面與軸承蓋的軸向間距太小。②軸承蓋與軸之間應(yīng)有間隙。③軸承內(nèi)環(huán)和套簡裝不上,也拆不下來。④軸承安裝方向不對。⑤軸承外圈內(nèi)與殼體內(nèi)壁間應(yīng)有5-8mm間距。⑥與輪轂相配的軸段長度應(yīng)小于輪轂長。⑦軸承內(nèi)圈拆不下來。每指出1個錯誤得1分,滿分5分；每改正1個錯誤得1分,滿分5分。《機(jī)械設(shè)計》課程試題〔八一、填空與選擇填空題：<每空2分,共15分>1、用于聯(lián)接的螺紋是〔,其原因是〔：2、受軸向工作載荷F作用的緊螺栓聯(lián)接,螺栓和被聯(lián)接件的剛度分別為和,其預(yù)緊力為,則剩余預(yù)緊力為〔；3、形成流體動壓潤滑的必要條件是〔、〔和〔；4、直齒圓錐齒輪的強(qiáng)度可近似按〔強(qiáng)度進(jìn)行計算；5、阿基米德蝸桿傳動在〔面上的模數(shù)m和壓力角取取標(biāo)準(zhǔn)；在該平面內(nèi),蝸桿與蝸輪的嚙合相當(dāng)于〔與〔的嚙合；6、鍵的剖面尺寸是由〔確定的,而鍵長是由〔確定的；7、滾動軸承的基本額定動負(fù)荷C是指〔；8、閉式軟齒面齒輪傳動一般按〔設(shè)計,按〔校核。A.齒根彎曲疲勞強(qiáng)度B.齒面接觸疲勞強(qiáng)度C.齒面磨損D.齒面膠合9、標(biāo)注螺紋時〔；A.右旋螺紋不必注明 B.左旋螺紋不必注明C.左、右旋螺紋都必須注明 D.左、右旋螺紋都不必注明10、對齒面硬度≤350HBS的一對齒輪傳動,選取齒面硬度時應(yīng)使〔；A.小齒輪齒面硬度<大齒輪齒面硬度B.小齒輪齒面硬度=大齒輪齒面硬度C.小齒輪齒面硬度>大齒輪齒面硬度D.小齒輪齒面硬度≤大齒輪齒面硬度11、齒輪彎曲強(qiáng)度計算中的齒形系數(shù)與〔無關(guān)。A.模數(shù)m B.齒數(shù)z C.壓力角 D.變位系數(shù)x11、一齒輪傳動裝置如圖所示,輪2主動,輪1與輪3從動,則輪2的齒面接觸應(yīng)力按〔_而變化,齒根彎曲應(yīng)力按〔而變化。A.對稱循環(huán) B.脈動循環(huán) C.不對稱循環(huán) D.以上三種都不對二、分析題：簡要回答以下問題<本大題共4小題,總計15分>1、什么是帶傳動的彈性滑動現(xiàn)象？<本小題3分>2、試寫出一維雷諾方程表達(dá)式,并說明其中各符號的含義。<本小題4分>3、試寫出軸承代號7416E/p4的意義。<本小題4分>4、說明閉式蝸桿傳動的主要實效形式及設(shè)計準(zhǔn)則。<本小題4分>三、計算題〔共30分：1.圖示托架受鉛垂力F〔N,托架與托體之間的摩擦系數(shù)為μs,,可靠系數(shù)Kf=1,螺栓與被聯(lián)接件的相對剛度為0.2,螺栓材料的許用應(yīng)力為[σ],按步驟列出螺栓根徑d1的計算式?！?5分2、一軸上有一對30204圓錐滾子軸承,軸承受載荷,n=1250r/min,運(yùn)轉(zhuǎn)時有輕微沖擊,試計算這對軸承當(dāng)量動載荷p和壽命L10h。軸承參數(shù)：d=20mm；；；；Fa/Fr≤e,x=1,y=0；Fa/Fr>e,x=0.4,y=1.7,[注：]<本題15分> 四、分析題〔25分：.圖示為蝸桿—斜齒輪傳動,蝸桿由電動機(jī)驅(qū)動,轉(zhuǎn)動方向如圖。已知蝸桿輪齒的螺旋線方向為右旋,為使Ⅱ軸上的軸向力最小,試在圖中標(biāo)出：1．蝸輪2.斜齒輪3及4的齒斜方向；2.Ⅱ軸上的零件所受各分力的方向；3.如斜齒輪3的輸入功率P=2kw,n=500rpm,分度圓直徑d3=10mm,分度圓螺旋角β=150,求齒輪3、4所受各分力大小五、結(jié)構(gòu)題：<本題15分>分析圖中結(jié)構(gòu)錯誤,并將正確結(jié)構(gòu)畫出來?！稒C(jī)械設(shè)計》課程試題〔八參考答案一、1、三角形,自鎖性好2、F′+F3、沿運(yùn)動方向有從大到小的楔型間隙,兩表面有一定的相對運(yùn)動,潤滑油有一定的黏度且供油充足4、齒寬中點處的當(dāng)量直齒輪5、中間截面,梯形齒條與漸開線齒輪6、軸徑,輪轂寬〔或軸段長7、基本額定壽命為一百萬轉(zhuǎn)時軸承能承受的最大載荷8、B,A9、A10、C11、A12、B,B二、1、由于帶的彈性引起的帶與輪之間部分接觸弧的相對滑動現(xiàn)象2、p/x=6ην<h―h0>/h33、角接觸球軸承,窄系列,直徑系列為重系列,內(nèi)徑為80,加強(qiáng)型,4級公差等級4、膠合、點蝕；按接觸強(qiáng)度設(shè)計及熱平衡計算〔防膠合三、1解：〔1求F′：不下滑條件：4F′·μs≥kfF∴F′≥〔2求F：F===<3>求F0=F′+F=+0.2F<4>求d1:由公式≤[σ]∴d1≥2、解：如下圖所示：s1、s2方向如圖所示;；；,軸承2受壓,；；,x1=1,y1=0,x2=0.4,y2=1.7；四、1．圖示2．圖示；3．五、《機(jī)械設(shè)計》課程試題〔二得分一、填空題〔25分[每空1分]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。2、dn值大的滾動軸承應(yīng)采用潤滑,而dn值小的滾動軸承可采用潤滑。3、滑動軸承保證液體動壓潤滑的條件有。４、混合摩擦〔非液體摩擦滑動軸承計算應(yīng)校核、、值。５、列舉兩種剛性聯(lián)軸器的名稱,并說明是否具有補(bǔ)償軸向。徑向或角向位移的能力：,。６、軸按所受載荷性質(zhì)分類,只承受彎矩的稱軸；只承受扭矩稱軸；承受彎矩和扭矩稱軸。７、直齒圓錐齒輪的當(dāng)量齒數(shù)Ｚｖ＝；標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和壓力角在；受力分析和強(qiáng)度計算用直徑。８、帶傳動的主要失效形式為和。９、帶工作是截面上產(chǎn)生的應(yīng)力有,,。10、在齒輪傳動中,大小齒輪的接觸應(yīng)力是等的,大小齒輪的彎曲應(yīng)力是等的。得分二、選擇題〔11分[每空1分]選擇題：1、滾動軸承內(nèi)圈與軸配合的正確標(biāo)注應(yīng)為。A.Ф30H7/k6B.Ф30H7C.Ф30k62、下列滾動軸承密封裝置,其中是屬于接觸式密封,而是屬于非接觸式密封。Ａ.氈圈密封Ｂ.甩油環(huán)Ｃ.密封環(huán)Ｄ.縫隙密封３、在情況下,滑動軸承潤滑油的粘度不應(yīng)選得較高。Ａ.重載Ｂ.高速Ｃ.工作溫度Ｄ.高承受變載或沖擊振動載荷４、兩相對滑動的接觸表面,依靠吸附油膜進(jìn)行潤滑的摩擦狀態(tài)稱。Ａ.液體摩擦Ｂ.半液體摩擦Ｃ.混合摩擦Ｄ.邊界摩擦５、半圓鍵聯(lián)接當(dāng)采用雙鍵時兩鍵應(yīng)布置。Ａ.在周向相隔９０oＢ.在周向相隔１２０oＣ.在周向相隔１８０oＤ.在軸向沿同一直線６、為了提高受軸向變載荷螺栓聯(lián)接的疲勞強(qiáng)度,應(yīng)。Ａ.增加螺栓剛度。Ｂ.降低螺栓剛度。Ｃ.降低被聯(lián)接件剛度。７、彈簧Ａ的剛度為Ｋ１,彈簧Ｂ的剛度為Ｋ２,兩彈簧并聯(lián)的剛度為。Ａ.Ｋ１Ｂ.Ｋ２Ｃ.Ｋ１＋Ｋ２Ｄ.Ｋ１Ｋ２／〔Ｋ１＋Ｋ２８、強(qiáng)度等級為６.8級的螺栓材料σｓ＝ＭＰａ。Ａ.６００Ｂ.８００Ｃ.６８０Ｄ.４８０９、鏈輪中心距已定,合理確定鏈傳動的鏈長時,應(yīng)取。Ａ.任意值Ｂ.等于鏈節(jié)長度的偶數(shù)倍Ｃ.等于鏈節(jié)長度的奇數(shù)倍１０、帶傳動的兩帶輪直徑不相等,一般情況下,應(yīng)使哪個輪曹楔角較大？Ａ.大輪Ｂ.小輪Ｃ.主動論Ｄ.從動輪得分三、計算題〔34分1、〔14分圖示為手動鉸車中所采用的蝸桿傳動。已知m=8mm,d1=80mm,z1=1,i=40,卷筒的直徑D=250mm,試計算：〔1欲使重物上升1m,應(yīng)轉(zhuǎn)動蝸桿的轉(zhuǎn)數(shù)；〔2設(shè)蝸桿和蝸輪間的當(dāng)量摩擦系數(shù)為0.18,檢驗該蝸桿傳動是否滿足自鎖條件；〔3設(shè)重物重Q=5kN,通過手柄轉(zhuǎn)臂施加的力F=100N,手柄轉(zhuǎn)臂的長度l的最小值<不計軸承效率>。2、〔10分一普通V帶傳動傳遞功率為P=7.5kW,帶速=10m/s,緊邊拉力是松邊拉力的兩倍,即F1=2F2,試求緊邊拉力、松邊拉力和有效拉力。3、〔10分圖示為一剛性凸緣聯(lián)軸器,材料為Q215鋼,傳遞的最大轉(zhuǎn)矩為1400N.m〔靜載荷。已知軸的材料為45鋼,工作時有輕微沖擊。試根據(jù)圖示和表為該聯(lián)軸器選擇平鍵,確定鍵的尺寸,并校核其強(qiáng)度〔。得分四、分析題〔30分[每題10分]1、在圖示軸的結(jié)構(gòu)圖中存在多處錯誤,請指出錯誤點,說明出錯原因,并加以改正。1111116111121111811117111131111511114111191111102、立式攪拌機(jī)由電動機(jī)遠(yuǎn)距離傳動如圖,連續(xù)工作,攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速n=30r/min,電動機(jī)轉(zhuǎn)速nd=1440r/min,功率P=5.5kW。試設(shè)計傳動方案,畫出傳動簡圖,分配各級傳動比。各種傳動的單級傳動比常用值見下表?！?0分各種傳動的單級傳動比常用值傳動類型傳動比傳動類型傳動比平帶傳動≤5圓柱齒輪傳動≤5V帶傳動≤6圓錐齒輪傳動≤3鏈傳動≤6蝸桿傳動8~40《機(jī)械設(shè)計》課程試題〔二答案與評分標(biāo)準(zhǔn)一、填空題〔25分[每空1分]1、跨距較大或工作溫度較高。2、油,潤滑脂。3、①．相對滑動的兩表面間必須形成收斂的楔形間隙；②．被油膜分開的兩表面必須有足夠的相對滑動速度,其運(yùn)動方向必須使?jié)櫥痛罂谶M(jìn)小口出；eq\o\ac<○,3>潤滑油必須有一定的粘度供油要充分。４、P、V、PV。５、①套筒式聯(lián)軸器〔無補(bǔ)償能力、②凸緣式聯(lián)軸器〔無補(bǔ)償能力。６、心軸；傳動軸；轉(zhuǎn)軸。７、z/cosδ；齒輪大端；平均分度圓。８、打滑和疲勞破壞。９、拉應(yīng)力,彎曲應(yīng)力,離心應(yīng)力。10、相等的,不等的。二、選擇題〔11分[每空1分]1、C。2、AC,BD３、B４、D５、D６、B７、C８、D９、B１０、B三、計算題〔34分1、解：〔1重物上升1m時,卷筒轉(zhuǎn)動圈數(shù)：N2=1000/πD=1000÷<250x3.14>=1.27蝸桿轉(zhuǎn)動圈數(shù)為：N1=iN2=40x1.27=50.96<圈>〔4分〔2蝸桿直徑系數(shù)q=d1/m=80÷8=10導(dǎo)程角：γ=arctan=arctan=7.125o當(dāng)量摩擦角：v=arctanfv=arctan=10.204o因為：γ〈v所以蝸桿傳動滿足自鎖條件〔4分〔3蝸桿傳動的嚙合效率：則:〔6分解:〔2分〔2分=〔2分==750N〔2分所以=2x750=1500N〔2分3、解:由軸徑φ55查下表,選取鍵b=16,h=10,鍵長L=90鍵的工作長度l=L-b=90-16=74mm鍵與聯(lián)軸器的接觸長度k=0.5h=0.5x10=5mm由〉[]=100可見聯(lián)接擠壓強(qiáng)度不夠,考慮到相差較大,所以應(yīng)采用雙鍵,相隔180布置,雙鍵的工作長度l=1.5x74=111mm見的標(biāo)記為:鍵16x90四、分析題〔30分[每題10分]1、eq\o\ac<○,1>.無墊片；eq\o\ac<○,2>無間隙、無密封eq\o\ac<○,3>鍵太長eq\o\ac<○,4>無定位軸肩eq\o\ac<○,5>無軸肩eq\o\ac<○,6>套筒高于內(nèi)圈高度eq\o\ac<○,7>軸和輪轂一樣長,起不到定位作用；eq\o\ac<○,8>無定位；eq\o\ac<○,9>無墊片eq\o\ac<○,10>采用反裝。指出1處〔0.5分改正1處〔0.5分2、〔10分總傳動比:i=n/nD=1440/30=48〔2分方案：電動機(jī)帶傳動<i=3>蝸桿傳動<i=16>〔4分--121、電動機(jī)2、攪拌機(jī)圖4-2畫出方案圖〔4分3、傳動力分析如圖所示為一蝸桿-圓柱斜齒輪-直齒圓錐齒輪三級傳動。已知蝸桿為主動,且按圖示方向轉(zhuǎn)動。試在圖中繪出：〔1各輪傳向?！?.5分〔2使II、III軸軸承所受軸向力較小時的斜齒輪輪齒的旋向。〔2分〔3各嚙合點處所受諸分力、、的方向。〔5.5分《機(jī)械設(shè)計》課程試題〔六一、填空及選擇填空：把答案寫在題中的空格里<每空2分,共26分>1、工程上常用的螺紋聯(lián)接的防松方法有___________、____________和_______________。2、滾動軸承的基本額定壽命Lh10是指_______________。3、阿基米德蝸桿傳動的正確嚙合條件是______________、______________和_______________。4、帶傳動中,帶每轉(zhuǎn)一周受____________應(yīng)力、_________應(yīng)力和________應(yīng)力作用,最大應(yīng)力發(fā)生在________________。5、在閉式軟齒面齒輪傳動中〔無沖擊載荷,按________設(shè)計,按________校核A.齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 B.齒根彎曲靜強(qiáng)度C.齒面接觸疲勞強(qiáng)度 D.齒面接觸靜強(qiáng)度二、說明下列滾動軸承代號的意義<本大題共4小題,每小題4分,總計16分>1、62092、7311AC/P4/DF3、30420/P2/DB4、N220/P5三、計算題〔共30分1、.圖示托架受鉛垂力F〔N,托架與托體之間的摩擦系數(shù)為μs,,可靠系數(shù)Kf=1,螺栓與被聯(lián)接件的相對剛度為0.2,螺栓材料的許用應(yīng)力為[σ],按步驟列出螺栓根徑d1的計算式?！?4分2、一軸上有一對30204圓錐滾子軸承,軸承受載荷,n=1250r/min,運(yùn)轉(zhuǎn)時有輕微沖擊,試計算這對軸承當(dāng)量動載荷p和壽命L10h。軸承參數(shù)：d=20mm；；；；Fa/Fr≤e,x=1,y=0；Fa/Fr>e,x=0.4,y=1.7,[注：]<本題16分> 四、分析題〔18分圖示蝸桿-斜齒輪傳動,已知蝸桿為左旋,轉(zhuǎn)向如圖示,蝸桿m=8mm,d1=64mm<q=8>,z1=2,z2=42,蝸桿輸入轉(zhuǎn)矩T1=38000N.mm,蝸桿傳動效率＝0.75。1畫出蝸輪的轉(zhuǎn)向；2欲使II軸的蝸輪2和齒輪3的軸向力抵消一部分,決定斜齒輪3、4的螺旋線方向；3分別求出蝸桿、蝸輪上各力的大小和方向。五、指出下列軸系錯誤,并將正確的結(jié)構(gòu)畫在軸心線下面〔14分。.《機(jī)械設(shè)計》課程試題〔六參考答案一、〔26分1、摩擦防松,機(jī)械防松,永久止動；2、一批軸承作實驗,其中90%軸承不發(fā)生疲勞點蝕時的工作小時數(shù)3、mx1=mt2=m,αx1=αt2=α=200,γ=β2旋向相同。4、應(yīng)力,離心力產(chǎn)生的拉應(yīng)力,彎曲應(yīng)力,緊邊開始進(jìn)入小帶輪的那一點5、C,A二、〔每小題4分,共16分1.深溝球軸承,窄、輕系列,內(nèi)徑45,公差等級Po級2.角接觸球軸承,窄、中系列,內(nèi)徑55,接觸角250,公差等級P4級,面對面排列3.圓錐滾子軸承,窄、重系列,內(nèi)徑100,公差等級P2級,背對背排列4.圓柱滾子軸承,窄、輕系列,內(nèi)徑100,公差等級P5級三、1解：〔1求F′：不下滑條件：4F′·μs≥kfF∴F′≥〔2求F：F===<3>求F0=F′+F=+0.2F<4>求d1:由公式≤[σ]∴d1≥2、s1、s2方向如圖所示;；；,軸承2受壓；；,x1=1,y1=0,x2=0.4,y2=1.7；四、1蝸輪轉(zhuǎn)向如圖示。2斜齒3為左旋,4為右旋。3蝸桿、蝸輪上各力方向如圖示,各力的大小為：五、略《機(jī)械設(shè)計》課程試題〔七一．填空題〔本大題共5小題,每小題2分,總計10分1、已知減速直齒錐齒輪傳動,大齒輪所受三個分力的大小分別為：2360N,272N,816N,試分別指出：Ft2＝____________N,Fa2＝______________N,Fr2＝____________N。2、V帶〔三角帶的截面尺寸越大,則帶輪的最小直徑應(yīng)越________。3、牌號為N68的潤滑油表示其________0C時的________4、一個圓錐滾子軸承寬度系列為窄系列,直徑系列為中系列,內(nèi)徑為50mm,公差等級為P0級,其代號為_________________________________；。5、當(dāng)聯(lián)軸器型式選定以后,在同一類型而尺寸大小不同的一系列聯(lián)軸器型號中,選出所需型號應(yīng)考慮：〔1_______________________________________________；〔2_______________________________________________；〔3_______________________________________________。二．分析題〔本大題共2小題,每小題6分,總計12分1、注出下列普通平鍵的有效接觸長度2、一對閉式軟齒面直齒輪傳動,其齒數(shù)與模數(shù)有兩種方案：am=4mm,z1=20,z2=60；bm=2mm,z1=40,z2=120,其它參數(shù)都一樣。試問：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？三．結(jié)構(gòu)題〔15分改正下圖所示的結(jié)構(gòu)錯誤〔指出錯誤,并將正確的結(jié)構(gòu)畫在軸心線下側(cè)。四．計算題〔本大題共4小題,總計40分1、本小題8分剛性凸緣聯(lián)軸器用6個普通螺栓聯(lián)接,螺栓均勻分布在D＝155mm的圓周上,接合面摩擦系數(shù)=0.12,摩擦傳力的可靠性系數(shù)〔防滑系數(shù)。若聯(lián)軸器傳遞的轉(zhuǎn)矩T＝1500Nm,問每個螺栓預(yù)緊力F應(yīng)為多大？2、本小題10分用繩索通過吊環(huán)螺釘起重,繩索受最大拉力,螺釘剛度與被聯(lián)接件剛度之比,試求：1為使螺釘頭與重物接觸面不離縫,螺釘?shù)淖钚☆A(yù)緊力；2若預(yù)緊力為10kN,工作螺釘?shù)氖Ｓ囝A(yù)緊力為多少？3、本小題8分某標(biāo)準(zhǔn)蝸桿傳動,傳動比為20,蝸輪齒數(shù)z2＝40,模數(shù)m=4mm,蝸桿分度圓直徑d1=40mm,求蝸輪螺旋角及中心距a。4、本小題14分一圓錐—圓柱齒輪減速器高速軸的支承布置結(jié)構(gòu)如圖所示,選擇一對角接觸球軸承7214C支撐,已求得左軸承Ⅰ的徑向載荷Fr1=7000N,右軸承Ⅱ的徑向載荷Fr2=1200N,軸受軸向載荷FA=FX=4000N,軸的轉(zhuǎn)速n=1500rpm,載荷平穩(wěn),要求壽命Lh10≥8000小時,該軸承是否合用？〔已查得7214C軸承的C=89628N,判斷系數(shù)e=0.5,X=0.4,Y=1.4。五．大型題〔本大題共2小題,總計23分 1、本小題12分mn=3mm,z1=25,z2=75,=80634。已知：傳遞的功率P1＝70kW,轉(zhuǎn)速n1=750r/min。求從動輪所受各分力〔忽略摩擦損失,并在圖中示出各分力的方向。2、本小題11分40；標(biāo)準(zhǔn)斜齒輪傳動：mn=5mm,z3=20,z4=50,要求使軸II的軸向力相互抵消,不計摩擦,蝸桿主動,試求：1斜齒輪3、4的螺旋線方向。2螺旋角的大小。《機(jī)械設(shè)計》課程試題〔七參考答案一.填空題〔本大題共5小題,每小題2分,總計10分1、2360,816,2722、大3、40,運(yùn)動,厘斯4、30310。5、〔1傳遞扭矩〔2載荷性質(zhì)〔3軸直徑要求二.分析題〔本大題共2小題,每小題6分,總計12分1、2、1兩種方案的接觸強(qiáng)度相同,彎曲強(qiáng)度不同,a方案彎曲強(qiáng)度較高。2b方案較好。在滿足彎曲疲勞強(qiáng)度的基礎(chǔ)上將模數(shù)取得小些,齒數(shù)增多使重合度增加,改善了傳動平穩(wěn)性和載荷分配情況。m小,滑動速度小,降低了磨損和膠合的可能性,同時也節(jié)省材料。三.結(jié)構(gòu)題〔15分略四.計算題〔本大題共4小題,總計40分1、本小題8分,故 2、本小題10分1螺釘頭與重物接觸面不離縫,應(yīng)使剩余預(yù)緊力故得螺釘最小預(yù)緊力2預(yù)緊力F＝10kN,則工作螺釘剩余預(yù)緊力3、本小題8分1蝸輪螺旋角等于蝸桿導(dǎo)程角,故24、本小題14分求附加軸向力Fs1、Fs2Fs1=1.25×Fr2×tgα=1.25×7000×tg15°=2345NFs2=1.25×Fr1×tgα=1.25×1200×tg15°=402N2>求軸承軸向力支反力Fa1、Fa2:因為Fs2+Fx=402+4000=4402>Fs1=2345N∴Fa1=Fs2+Fx=402+4000=4402N<被壓緊>Fa2:=Fs2=402<被放松>求P1、P2：∵Fa1/Fr1=4402/7000=0.629＞e=0.5∴P1=fd<XFr1+YFa1>=1×<0.4×7000+1.4×4402>=8962.8N∵Fa2/Fr2=402/1200=0.335＜e=0.5∴P2=fd×Fr2=1×1200=1200N∵P1＞P2∴Lh10=＞8000h合用五.大型題〔本大題共2小題,總計23分 1、本小題12分 2、本小題11分1斜齒輪3為右旋,斜齒輪4為左旋。2,因為,所以,《機(jī)械設(shè)計》課程試題〔三得分一、填空題<每空1分共24分>1.螺紋的公稱直徑是指螺紋的徑,螺紋的升角是指螺紋徑處的升角。螺旋的自鎖條件為。2、三角形螺紋的牙型角α＝,適用于,而梯形螺紋的牙型角α＝,適用于。3、螺紋聯(lián)接防松,按其防XX理可分為防松、防松和防松。4、選擇普通平鍵時,鍵的截面尺寸<b×h>是根據(jù)查標(biāo)準(zhǔn)來確定的,普通平鍵的工作面是。5、帶傳動的傳動比不宜過大,若傳動比過大將使,從而使帶的有效拉力值減小。6、鏈傳動瞬時傳動比是,其平均傳動比是。7、在變速齒輪傳動中,若大、小齒輪材料相同,但硬度不同,則兩齒輪工作中產(chǎn)生的齒面接觸應(yīng)力,材料的許用接觸應(yīng)力,工作中產(chǎn)生的齒根彎曲應(yīng)力,材料的許用彎曲應(yīng)力。8、直齒圓柱齒輪作接觸強(qiáng)度計算時取處的接觸應(yīng)力為計算依據(jù),其載荷由一對輪齒承擔(dān)。9、對非液體摩擦滑動軸承,為防止軸承過度磨損,應(yīng)校核,為防止軸承溫升過高產(chǎn)生膠合,應(yīng)校核。10、撓性聯(lián)抽器按是否具行彈性元件分為撓性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器兩大類。得分二、單項選擇題<每選項1分,共10分>1.采用螺紋聯(lián)接時,若被聯(lián)接件之—厚度較大,且材料較軟,強(qiáng)度較低,需要經(jīng)常裝拆,則一般宜采用。A螺栓聯(lián)接；B雙頭螺柱聯(lián)接；C螺釘聯(lián)接。2.螺紋副在摩擦系數(shù)一定時,螺紋的牙型角越大,則。A.當(dāng)量摩擦系數(shù)越小,自鎖性能越好；B．當(dāng)量摩擦系數(shù)越小,自鎖性能越差；C.當(dāng)量摩擦系數(shù)越大,自鎖性能越差；D.當(dāng)量摩擦系數(shù)越大,自鎖性能越好；3、當(dāng)鍵聯(lián)接強(qiáng)度不足時可采用雙鍵。使用兩個平鍵時要求鍵布置。<1分>A在同—直線上;B相隔900;C．相隔1200；D相隔18004、普通平鍵聯(lián)接強(qiáng)度校核的內(nèi)容主要是。A.校核鍵側(cè)面的擠壓強(qiáng)度;B.校核鍵的剪切強(qiáng)度；C.AB兩者均需校核；D．校核磨損。5、選取V帶型號,主要取決于。A．帶的線速度B．帶的緊邊拉力C．帶的有效拉力D．帶傳遞的功率和小帶輪轉(zhuǎn)速6、為了限制鏈傳動的動載荷,在節(jié)距p和小鏈輪齒數(shù)z1一定時,．應(yīng)該限制。A．小鏈輪的轉(zhuǎn)速n1；B.傳動的功率P；C.傳遞的圓周力。7、圓柱齒輪傳動,當(dāng)齒輪直徑不變,而減小模數(shù)時,可以。A．提高輪齒的彎曲強(qiáng)度；B.提高輪齒的接觸強(qiáng)度；C.提高輪齒的靜強(qiáng)度；D．改善傳動的平穩(wěn)性。8、當(dāng)轉(zhuǎn)速較低、同時受徑向載荷和軸向載荷,要求便于安裝時,宜選用。A．深溝球軸承B．圓錐滾子軸承C．角接觸球軸承9、溫度升高時,潤滑油的粘度。A.隨之升高；B.保持不變；C．隨之降低；D.可能升高也可能降低。10、圓柱螺旋彈簧的彈簧絲直徑d=6mm,旋繞比C=5,則它的內(nèi)徑D1等于。A、30mm,B、24mm,C、36mm,D、40mm得分三、計算題<38分>1、<15分>圖3-1示螺栓聯(lián)接中,采用兩個M20的普通螺栓,其許用拉應(yīng)力[σ]＝l60N／mm2,聯(lián)接件接合面間摩擦系數(shù)f＝0.20,防滑系數(shù)Ks＝1.2,計算該聯(lián)接件允許傳遞的靜載荷F＝?<M20的螺栓d1＝17.294mm><10分>圖3-12、<13分>如圖3-2所示某電梯傳動裝置中采用蝸桿傳動,電機(jī)功率P=10kW,轉(zhuǎn)速n1＝970r／min,蝸桿傳動參數(shù)z1＝2；z2＝60；直徑系數(shù)q＝8；總效率η＝0．8,m＝8,右旋蝸桿,試計算：〔14分><1>電梯上升時,標(biāo)出電機(jī)轉(zhuǎn)向；<2>標(biāo)出蝸桿所受各力的方向；<3>計算蝸輪所受各力大小。圖3-2圖3-23、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>,已知兩個軸承受到的徑向載荷分別為Fr1＝1650N和Fr2=3500N。外加軸向力Fae＝1020N。<1>若派生軸向力Fd＝0.7Fr,試計算兩個軸承實際受到的軸向載荷Fa1和Fa2。FaeFae四、分析題<20分>1.<10分>如圖4-1傳動系統(tǒng),要求軸Ⅱ、Ⅲ上的軸向力抵消一部分,試確定：1>蝸輪6的轉(zhuǎn)向；2>斜齒輪3、4和蝸桿5、蝸輪6的旋向；3>分別畫出蝸桿5,蝸輪6嚙合點的受力方向。圖4-1圖4-12、<10分>指出圖4-2中的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)圖。圖4-2《機(jī)械設(shè)計》課程試題〔三答案與評分標(biāo)準(zhǔn)一、填空題<每空1分共24分>1、大,中,。2、600、聯(lián)接、300、傳動。3、摩擦、機(jī)械、永久。4、軸徑d、側(cè)面。5、包角α。6、變量、常數(shù)。7、相同、不同、不同、不同。8、節(jié)點。9、p、pv。10、無彈性元件,有彈性元件。二、單項選擇題<每選項1分,共10分>1、B。2、D。3、D。4、A。5、D。6、A。7、D。8、B。9、C。10、B。三、計算題<40分>1.<13分>螺栓預(yù)緊后,接合面所產(chǎn)生的最大摩擦力必須大于或等于橫向載荷,假設(shè)各螺栓所需預(yù)緊力均為F0則由平衡條件可得<4分>螺栓危險截面的強(qiáng)度條件為于是得<4分><5分>2、<13分>[解]<1>電機(jī)轉(zhuǎn)向箭頭向上；<1分><2>蝸桿受各力方向如圖<3分>FFa2<3分><3分>Fr2＝Ft2·tanα＝9845tan20°＝3583N<3分>3、<14分>[解]Fd1＝0.7Fr1＝0.7×1650=1155N<2分>方向向右Fd2＝0.7Fr2＝0.7×3500=2450N<2分>方向向左Fd1十Fae＝1155十1020＝2175＜Fd2故軸承1為壓緊端,軸承2為放松端。Fa1＝Fd2-Fae=2450-1020N=1430<2分>Fa2＝Fd2＝2450N<2分><3分><3分>四、分析題<26分>1.<12分><1>蝸輪6的轉(zhuǎn)向為逆時針方向；<2分><2>齒輪3左旋,齒輪4右旋,蝸桿5右旋,蝸輪6右旋；<4分><3>蝸桿5嚙合點受力方向如圖<a>；蝸輪6嚙合點受力方向如圖<b>。<6分>2、<14分>[解]畫出的正確結(jié)構(gòu)圖如圖。①軸的右端面應(yīng)縮到聯(lián)軸器端面內(nèi)1～2mm,軸端擋圈壓到聯(lián)軸器端面上,與軸端面留有間隙；②聯(lián)軸器與透蓋不能接觸,聯(lián)軸器應(yīng)右移；③聯(lián)軸器與軸配合直徑應(yīng)小一點,形成軸肩定位；④聯(lián)軸器處聯(lián)接平鍵與蝸輪處聯(lián)接平鍵應(yīng)在一條線上；鍵與轂孔鍵槽底面間應(yīng)有間隙；⑤右軸承內(nèi)圈左端面只能與套筒端面接觸,與軸肩端面應(yīng)有間隙,所以套筒內(nèi)軸頸右端面應(yīng)左移1～2mm；⑥與蝸輪輪轂配合軸頸長度應(yīng)比輪轂長短1～2mm,軸頸右端面縮進(jìn)去；⑦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2／3左右；⑧透蓋和悶蓋外圓外側(cè)應(yīng)倒角,與箱體間均應(yīng)有調(diào)整墊片。⑨軸的左端伸出軸承內(nèi)圈過長,應(yīng)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。《機(jī)械設(shè)計》課程試題〔四一．填空題〔本大題共10小題,每小題3分,總計30分1、阿基米德蝸桿正確嚙合的條件是______,___,______。2、斜齒圓柱齒輪螺旋角的常用范圍是__________________。如果太小,則________________；太大,則___________________。3、非液體潤滑軸承應(yīng)進(jìn)行_________________________、_________________________和____________________的計算。4、蝸桿傳動中,蝸輪的輪緣通常采用___________、蝸桿常采用___________制造,這是因為_______________________________________。5、帶傳動中,帶的彈性滑動是帶傳動的___________特性,是___________避免的；而打滑則是___________。6、因為鏈傳動具有__________和________,因此用于_______速傳動。7、滑動軸承的_________曲線如圖：虛線右邊是_______________摩擦潤滑區(qū),虛線左邊是_______________摩擦潤滑區(qū)。8、帶傳動中,帶每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)受____________________應(yīng)力、____________________應(yīng)力及____________________應(yīng)力。9、有一個角接觸球軸承,寬度系列為窄系列、直徑系列為中系列,內(nèi)徑為55mm,接觸角250,公差等級P4級,面對面排列,其代號為________。10、某圓錐滾子軸承,寬度系列為窄系列、直徑系列為重系列,內(nèi)徑100mm,公差等級P2級,背對背排列,其代號為____________。二．分析題〔本大題共3小題,每小題4分,總計12分1、圖示為二級減速器中齒輪的兩種不同布置方案,試問哪種方案較為合理？為什么？2、下圖所示為一液體潤滑滑動軸承,請分析并在圖中標(biāo)明〔1軸的旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)向,〔2偏心距e,〔3最小油膜厚度hmin,〔4油膜壓力分布。3、分析錐齒輪強(qiáng)度的計算方法要點。三．計算題〔本大題共3小題,總計45分 1、本小題15分1、某減速器軸上裝有一對30312軸承,已查出C=101000N,判斷系數(shù)e=0.30,x=0.4,y=2,軸的轉(zhuǎn)速n=10000rpm,受力如圖,已求出兩軸承的徑向支反力Fr1=6000N,Fr2=8000N,齒輪的軸向力FA=1000N,載荷系數(shù)fd=1,試求軸承壽命為多少小時？〔15分2、本小題15分如圖所示為一鑄鐵支架固定在水泥地基上,受載荷RV=5000N,方向如圖。支架與地基間的摩擦系數(shù)μs=0.4,設(shè)螺栓材料為35號鋼,許用應(yīng)力[σ]=80MPa,螺栓的相對剛度為：,可靠系數(shù)Kf=1.2。其他尺寸見圖。為保證正常工作螺栓的根徑d1至少要為多少？3、本小題15分40；標(biāo)準(zhǔn)斜齒輪傳動：mn=5mm,z3=20,z4=50,要求使軸II的軸向力相互抵消,不計摩擦,蝸桿主動,試求：1斜齒輪3、4的螺旋線方向。2螺旋角的大小。四．結(jié)構(gòu)題〔本題13分指出下列軸系結(jié)構(gòu)的錯誤,并將正確的結(jié)構(gòu)畫在軸心線下側(cè)。.《機(jī)械設(shè)計》課程試題〔四參考答案一．填空題〔本大題共10小題,每小題3分,總計30分1、mx1=mt2=m,αx1=αt2=α=200,γ=β2旋向相同。2、8～20；起不到斜齒的作用；軸向力太大3、比壓計算p≤[p]、特性數(shù)計算pv≤[pv]、速度計算v≤[v].4、青銅,鋼,這兩種材料配對減摩耐磨性好5、固有,不可,可以避免。6、具有運(yùn)動的不均勻性、動載荷,用于低速。7、摩擦特性曲線、液體動壓、非液體〔混合、邊界。8、緊邊及松邊拉應(yīng)力,離心力產(chǎn)生的拉應(yīng)力,彎曲應(yīng)力。9、7311AC/p4/DF10、30420/p2/DB二．分析題〔本大題共3小題,每小題4分,總計12分1、1、方案b較為合理。因為方案b的齒輪布置形式使軸在轉(zhuǎn)矩作用下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)變形能減弱軸在彎矩作用下產(chǎn)生的彎曲變形所引起的載荷沿齒寬分布不均勻的現(xiàn)象。2、3、與齒寬中點處的當(dāng)量直齒輪等強(qiáng)度,按直齒輪的兩個強(qiáng)度計算,幾何尺寸轉(zhuǎn)換為錐齒輪的大端參數(shù)。三．計算題〔本大題共3小題,總計45分 1、本小題15分解：1求Fs1、Fs2：2．求Fa1、Fa2：∴Fa1=FA+Fs2=1000+2000=3000N〔被壓緊Fa2=Fs2=2000N〔被放松3．求P1、P2：∵x=1y=0∴4．求Lh10：∵P1>P2∴只求軸承1小時2、本小題15分解：1.求F:2．求F‘：3．求F0：4．求d1：3、本小題15分2、1斜齒輪3為右旋,斜齒輪4為左旋。2,因為,所以,四．結(jié)構(gòu)題〔本題13分解：略《機(jī)械設(shè)計》課程試題〔五一．填空及選擇填空題〔每空1分,總計25分1、用于聯(lián)接的螺紋是,原因是______；2、齒形系數(shù)的物理意義是__________________________________,其大小與______________有關(guān),與______________無關(guān)。3、帶傳動設(shè)計時限制小帶輪的直徑不能太小是因為________,大帶輪直徑不能太大是因為〔中心距一定________；V帶的截面尺寸越大,則帶輪的最小直徑應(yīng)越________。4、形成流體動壓潤滑的必要條件是、和；5、決定套筒滾子鏈傳動承載能力的主要參數(shù)是；鏈傳動的運(yùn)動特性是指和；6、帶傳動的彈性滑動是指_______