机械设计期末考试试题库附含答案解析详细讲解8套.pdf

.教育资料机械设计课程试题（一）一、填空题(每空 1 分共 31 分)1、当一零件受脉动循环变应力时，则其平均应力是其最大应力的2、三角形螺纹的牙型角 ，适用于 ，而梯形螺纹的牙型角 ，适用于 。3、螺纹连接防松，按其防松原理可分为 防松、防松和 防松。4、带传动在工作过程中，带内所受的应力有 、和 ，最大应力发生在 。5、链传动设计时，链条节数应选 数(奇数、偶数)。链轮齿数应选 数；速度较高时，链节距应选 些。6、根据齿轮设计准则，软齿面闭式齿轮传动一般按 设计，按 校核；硬齿面闭式齿轮传动一般按 设计，按 校核。7、在变速齿轮传动中，若大、小齿轮材料相同，但硬度不同，则两齿轮工作中产生的齿面接触应力 ，材料的许用接触应力 ，工作中产生的齿根弯曲应力 ，材料的许用弯得分得分 .教育资料曲应力 。8、蜗杆传动的总效率包括啮合效率 、效率和 1效率。其中啮合效率=，影响蜗杆传动总效率的主1要因素是 效率。9、轴按受载荷的性质不同，分为 、。10、滚动轴承接触角越大，承受 载荷的能力也越大。二、单项选择题(每选项 1 分,共 11 分)1、循环特性 r=1 的变应力是 应力。A对称循环变 B、脉动循环变 C非对称循环变 D静2、在受轴向变载荷作用的紧螺柱连接中，为提高螺栓的疲劳强度，可采取的措施是()。A、增大螺栓刚度 Cb，减小被连接件刚度 Cm B减小 Cb增大Cm C增大 Cb 和 Cm D减小 Cb 和 Cm3、在螺栓连接设计中，若被连接件为铸件，则往往在螺栓孔处做沉头座孔其目的是()。A避免螺栓受附加弯曲应力作用 B便于安装C为安置防松装置得分得分 .教育资料4、选取 V 带型号，主要取决于 。A带的线速度 B带的紧边拉力 c带的有效拉力 D带传递的功率和小带轮转速5、对于标准齿轮传动，影响齿形系数 Y 的主要几何参数是 F。A齿轮的模数 B齿轮的压力角 C齿轮的齿数 D齿轮的顶隙系数6、一斜齿圆柱齿轮传动，已知法向模数 Mn4mm，齿数Z1=20，螺旋角 140322”，齿宽 b180，b275mm，则该传动的齿宽系数 d等于。A0.852 BO.88 C0.8 D0.9077、同一工作条件，若不改变轴的结构和尺寸，仅将轴的材料由碳钢改为合金钢，可以提高轴的 而不能提高轴的 。A强度 B刚度8、当转速较低、同时受径向载荷和轴向载荷，要求便于安装时，宜选用 。A深沟球轴承 B圆锥滚子轴承 C角接触球轴承 9、滑动轴承计算中限制 pv 值是考虑限制轴承的 。A磨损 B发热 C胶合 D塑性变形 .教育资料10、圆柱螺旋弹簧的弹簧丝直径 d=6mm,旋绕比 C=5,则它的内径 D1等于 。A、30mm,B、24mm,C、36mm,D、40mm三、计算题(38 分)1、(15 分)有一受预紧力 F0和轴向工作载荷作用的紧螺栓连接，已知预紧力 F01000 N，螺栓的刚度 Cb 与连接件的刚度 Cm相等，轴向工作载荷 F=1000N，试计算该螺栓所受的总拉力 F2?剩余预紧力 F1?在预紧力 F0不变的条件下，若保证被连接件间不出现缝隙，该螺栓的最大轴向工作载荷 Fmax为多少?2、(13 分)如图 3-2 所示的手摇起重绞车采用蜗杆得分得分 .教育资料传动。巳知模数 m8mm，蜗杆头数 z11，蜗杆分度圆直径d180mm，蜗轮齿数 z240，卷筒直径 D200mm，蜗杆与蜗轮间的当量摩擦系数 fV0.03，轴承和卷简中的摩擦损失等于 6，问：(1)欲使重物 W 上升 1m,手柄应转多少转?并在图上标出手柄的转动方向。(2)若重物 W5000N，手摇手柄时施加的力 F100N，手柄转臂的长度 L 应是多少?.教育资料3、(10 分)某轴系部件采用一对 7208AC 滚动轴承支承，如图 3-3 所示。己知作用于轴承上的径向载荷Fr11000N，Fr22060N，作用于轴上的轴向载荷 FA=880 N，轴承内部轴向力Fd与径向载荷Fr的关系为Fd0.68Fr,试求轴承轴向载荷 Fa1和 Fa2。.教育资料四、分析题(20 分)1.(10 分)如图 4-1 为圆柱齿轮蜗杆传动。已知斜齿轮 1 的转动方向和斜齿轮 2 的轮齿旋向。(1)在图中啮合处标出齿轮 1 和齿轮 2 所受轴向力 Fa1和 Fa2的方向。(2)为使蜗杆轴上的齿轮 2 与蜗杆 3 所产生的轴向力相互抵消一部分，试确定并标出蜗杆 3 轮齿的螺旋线方向，并指出蜗轮 4轮齿的螺旋线方向及其转动方向。.教育资料(3)在图中啮合处标出蜗杆和蜗轮所受各分力的方向。2、(10 分)指出图 4-2 中的结构错误(在有错处画编号，并分析错误原因)，并在轴心线下侧画出其正确结构图。.教育资料机械设计课程试题（一）答案与评分标准 一、填空题(每空 1 分共 31 分)1、50%。2、600、联接、300、传动。3、摩擦、机械、永久。4、松紧边拉力产生的拉应力、离心拉应力、弯曲应力。5、偶、奇、小。6、接触强度、弯曲强度、弯曲强度、接触强度。7、相同、不同、不同、不同。8、轴承效率 2、搅油效率 3、啮合效 .教育资料率。9、转轴、心轴、传动轴。10、轴向。二、单项选择题(每选项 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、计算题(38 分)1.(15 分)2、(13 分)解 (1)i=z2/z140设重物上升 1m，手柄应转 x 转，则(5 分)(5 分)F2=F0(5 分)F1=F0F1=F20F1F1=F2F0(5 分).教育资料手柄的转动方向 示于图中(3 分)(总效率 2 分,L3 分)3、(10 分)解 7208C 轴承的 150，内部轴向力 Fd0.4Fr,Fd104Fr10.41000=400N (2 分)方向如解所示向左 Fd20.4Fr20.42060=824N (2 分)方向如图所示向右 Fd2十 FA824 十 8801704Fd1故轴承 1 为压紧端，轴承 2 为放松端。Fa1Fd2十 FA=1704N (3 分)Fa2Fd2824N (3 分)(2).教育资料四、分析题(20 分)1.(11 分)(1)在图中啮合处齿轮 1 和齿轮 2 所受轴向力 Fa1和 Fa2的方向如图(2 分)。(2)蜗杆 3 轮齿的螺旋线方向，蜗轮 4 轮齿的螺旋线方向及其转动方向如图(2 分)。(3)蜗杆和蜗轮所受各分力的方向。(6 分)2、(10 分)解 画出的正确结构图如图。固定轴肩端面与轴承盖的轴向间距太小。轴承盖与轴之间应有间隙。轴承内环和套简装不上，也拆不下来。轴承安装方向不对。轴承外圈内与壳体内壁间应有 5-8mm 间距。与轮毂相配的轴段长度应小于轮毂长。.教育资料轴承内圈拆不下来。每指出 1 个错误得 1 分,满分 5 分；每改正 1 个错误得 1 分,满分5 分。机械设计课程试题（八）一、填空与选择填空题：一、填空与选择填空题：(每空每空 2 2 分分,共共 1515 分分)1、用于联接的螺纹是（），其原因是（）：2、受轴向工作载荷F作用的紧螺栓联接，螺栓和被联接件的刚度分别为C1和C2，其预紧力为F，则剩余预紧力F为（）；3、形成流体动压润滑的必要条件是（）、（）和（）；4、直齿圆锥齿轮的强度可近似按（）强度进行计算；5、阿基米德蜗杆传动在（）面上的模数m和压力角取取标准；在该平面内，蜗杆与蜗轮的啮合相当于（）与（）的啮合；6、键的剖面尺寸是由（）确定的，而键长是由（）确定的；.教育资料7、滚动轴承的基本额定动负荷 C 是指（）；8、闭式软齿面齿轮传动一般按（）设计，按（）校核。A.齿根弯曲疲劳强度 B.齿面接触疲劳强度 C.齿面磨损 D.齿面胶合9、标注螺纹时（）；A.右旋螺纹不必注明B.左旋螺纹不必注明C.左、右旋螺纹都必须注明D.左、右旋螺纹都不必注明10、对齿面硬度350HBS 的一对齿轮传动，选取齿面硬度时应使（）；A.小齿轮齿面硬度大齿轮齿面硬度D.小齿轮齿面硬度大齿轮齿面硬度11、齿轮弯曲强度计算中的齿形系数与（）无关。A.模数mB.齿数zC.压力角D.变位系数x11、一齿轮传动装置如图所示，轮2主动，轮1与轮3从动，则轮2的齿面接触应力按（）_而变化，齿根弯曲应力按（）而变化。A.对称循环B.脉动循环C.不对称循环 D.以上三种都不对 二、分析题：简要回答以下问题二、分析题：简要回答以下问题(本大题共本大题共 4 4 小题，总计小题，总计 1515 分分)1、什么是带传动的弹性滑动现象？(本小题 3 分)2、试写出一维雷诺方程表达式，并说明其中各符号的含义。(本小题 4 分)3、试写出轴承代号 7416E/p4 的意义。(本小题 4 分)4、说明闭式蜗杆传动的主要实效形式及设计准则。(本小题 4 分)三、计算题（共三、计算题（共 3030 分）：分）：1.1.图示托架受铅垂力 F（N），托架与托体之间的摩擦系数为 s,可靠系数 Kf=1,螺栓与被联接件的相对刚度为 0.2，螺栓材料的许用应力为，按步骤列出螺栓根径 d1的计算式。（15 分）.教育资料 2 2、一轴上有一对 30204 圆锥滚子轴承，轴承受载荷NFR5400，NFA2700n=1250r/min，运转时有轻微冲击1.1pf，试计算这对轴承当量动载荷p 和寿命 L10h。轴承参数：d=20mm；NCr305000；NCr28200；35.0e；Fa/Fre，x=1，y=0；Fa/Fre，x=0.4，y=1.7，注：)2/(YFFrs (本题 15 分)题 6 图 四、分析题（四、分析题（2525 分）：分）：.图示为蜗杆斜齿轮传动，蜗杆由电动机驱动，转动方向如图。已知蜗杆轮齿的螺旋线方向为右旋，为使轴上的轴向力最小，试在图中标出：1蜗轮 2.斜齿轮 3 及 4 的齿斜方向；2.轴上的零件所受各分力的方向；3.如斜齿轮 3 的输入功率P=2kw,n=500rpm，分度圆直径 .教育资料d3=10mm,分度圆螺旋角=150，求齿轮 3、4 所受各分力大小 五、结构题：五、结构题：(本题本题 1515 分分)分析图中结构错误，并将正确结构画出来。.教育资料 机械设计课程试题（八）参考答案一、一、1、三角形，自锁性好2、F+211cccF 3、沿运动方向有从大到小的楔型间隙，两表面有一定的相对运动，润滑油有一定的黏度且供油充足4、齿宽中点处的当量直齿轮5、中间截面，梯形齿条与渐开线齿轮6、轴径，轮毂宽（或轴段长）7、基本额定寿命为一百万转时轴承能承受的最大载荷8、B,A9、A10、C11、A12、B,B二、二、1、由于带的弹性引起的带与轮之间部分接触弧的相对滑动现象2、p/x=6(hh0)/h33、角接触球轴承，窄系列，直径系列为重系列，内径为 80，加强型，4 级公差等级4、胶合、点蚀；按接触强度设计及热平衡计算（防胶合）三、三、1 解：（1）求 F：不下滑条件：4 Fs kf F F sfFk4（2）求 F：F=412maxiilMl=2242aaHF=aHF2 .教育资料(3)求 F0=F+211cccF=sfFk4+0.2 F(4)求 d1:由公式21043.1dF d1 43.10F2、解：如下图所示：S1S2Fr1Fr2s1、s2方向如图所示NFFRr3600321;NFFRr1800312NYFsr82.1058)2/(11；NYFsr41.529)2/(22；211ssFr，轴承 2 受压，NsFa82.105811；NFsFAa82.375812；eFFra294.03600/82.1058/11，x1=1,y1=0NFxfPrp3960111eFFra09.21800/82.3758/22，x2=0.4，y2=1.7NFyFxfParp99.7109)82.37587.118004.0(1.1)(22222NPP99.71092；hpCnLrh1.131799.710928200125016670166703/103/1010 四、四、1图示 2图示；.教育资料3mNnpT3820050021055.91055.96336343337640210382002ttFNdTF4338.287815cos207640cosrntrFNtgtgFF4332047157640ataFNtgtgFF五、机械设计课程试题（二）一、填空题（一、填空题（25 分）每空 1 分1、滚动轴承轴系一端固定一端游动的固定方式常用在 或 情况下。2、dn 值大的滚动轴承应采用 润滑，而 dn 值小的滚动轴承可采用 润滑。3、滑动轴承保证液体动压润滑的条件有 。、混合摩擦（非液体摩擦）滑动轴承计算应校核 、值。得分得分 .教育资料、列举两种刚性联轴器的名称，并说明是否具有补偿轴向。径向或角向位移的能力：，。、轴按所受载荷性质分类，只承受弯矩的称 轴；只承受扭矩称 轴；承受弯矩和扭矩称 轴。、直齿圆锥齿轮的当量齿数；标准模数和压力角在 ；受力分析和强度计算用 直径。、带传动的主要失效形式为 和 。、带工作是截面上产生的应力有 ，。10、在齿轮传动中，大小齿轮的接触应力是 等的，大小齿轮的弯曲应力是 等的。二、选择题二、选择题（11 分）每空 1 分一、选择题：1、滚动轴承内圈与轴配合的正确标注应为 。A.30H7/k6 B.30H7 C.30k62、下列滚动轴承密封装置，其中 是属于接触式密封，而 是属于非接触式密封。.毡圈密封.甩油环.密封环.缝隙密封、在 情况下，滑动轴承润滑油的粘度不应选得较高。.重载.高速.工作温度.高承受变载或冲击振动载荷、两相对滑动的接触表面，依靠吸附油膜进行润滑的摩擦状态称。.液体摩擦.半液体摩擦.混合摩擦.边界摩擦、半圆键联接当采用双键时两键应 布置。.在周向相隔 .在周向相隔得分得分 .教育资料.在周向相隔.在轴向沿同一直线、为了提高受轴向变载荷螺栓联接的疲劳强度，应。.增加螺栓刚度。.降低螺栓刚度。.降低被联接件刚度。、弹簧的刚度为，弹簧的刚度为，两弹簧并联的刚度为。.（）、强度等级为.8 级的螺栓材料 。.、链轮中心距已定，合理确定链传动的链长时，应取。.任意值.等于链节长度的偶数倍.等于链节长度的奇数倍、带传动的两带轮直径不相等，一般情况下，应使哪个轮曹楔角较大？.大轮.小轮.主动论.从动轮三、计算题三、计算题（34 分）1、（14 分）图示为手动铰车中所采用的蜗杆传动。已知m=8mm，d1=80mm，z1=1，i=40，卷筒的直径D=250mm，试计算：（1）欲使重物上升 1m，应转动蜗杆的转数；（2）设蜗杆和蜗轮间的当量摩擦系数为 0.18，检验该蜗杆传动是否满足自锁条件；（3）设重物重Q=5kN，通过手柄转臂施加的力F=100N，手柄转臂的长度 l 的最小值(不计轴承效率)。得分得分 .教育资料2、（10 分）一普通 V 带传动传递功率为P=7.5 kW，带速=10 m/s，紧边拉力是松边拉力的两倍，即F1=2F2，试求紧边拉力、松边拉力和有效拉力。3、（10 分）图示为一刚性凸缘联轴器，材料为 Q215 钢，传递的最大转矩为 1400 N.m（静载荷）。已知轴的材料为 45 钢，工作时有轻微冲击。试根据图示和表为该联轴器选择平键，确定键的尺寸，并校核其强度（）。MPap100四、分析题（30 分）每题 10 分得分得分 .教育资料1、在图示轴的结构图中存在多处错误，请指出错误点，说明出错原因，并加以改正。2、立式搅拌机由电动机远距离传动如图，连续工作，搅拌机转速n=30 r/min，电动机转速nd=1440 r/min，功率P=5.5 kW。试设计传动方案，画出传动简图，分配各级传动比。各种传动的单级传动比常用值见下表。（10 分）各种传动的单级传动比常用值传动类型传动比传动类型传动比平带传动5圆柱齿轮传动5V 带传动6圆锥齿轮传动3链传动6蜗杆传动84011111611112111181111711113111151111411119111110 .教育资料机械设计课程试题（二）答案与评分标准一、填空题（一、填空题（25 分）每空 1 分1、跨距较大 或 工作温度较高 。2、油 ，润滑脂 。3、相对滑动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙；被油膜分开的两表面必须有足够的相对滑动速度，其运动方向必须使润滑油大口进小口出；润滑油必须有 3一定的粘度供油要充分 。、P 、V 、PV 。、套筒式联轴器（无补偿能力）、凸缘式联轴器（无补偿能力）。、心 轴；传动轴；转轴。、z/cos；齿轮大端；平均分度圆。、打滑和疲劳破坏。、拉应力 ，弯曲应力 ，离心应力 。10、相 等的，不 等的。二、选择题二、选择题（11 分）每空 1 分1、C 。2、AC，BD、B、D、D、B、C 、D、B、B 三、计算题（三、计算题（34 分）1、解：（1）重物上升 1m 时，卷筒转动圈数：N2=1000/D=1000(250 x3.14)=1.27蜗杆转动圈数为：N1=i N2=40 x1.27=50.96(圈)（4 分）（2）蜗杆直径系数 q=d1/m=808=10导程角：=arctan=arctan=7.125o1zq18 .教育资料 当量摩擦角：v=arctanfv=arctan=10.204o18因为：v所以 蜗杆传动满足自锁条件 （4 分）（3）蜗杆传动的啮合效率：1tantan7.1250.401tan()tan(7.12510.204)ooov2110.6250.03940 0.401TTkN miAA则:（6 分）10.0390.390.1TlmF2、解:（2 分）1000eF vP （2 分）10001000 7.5 =750N10ePFv =eF12FF （2 分）122FF=750N （2 分）2FeF所以 =2x750=1500N （2 分）1F 22F3、解:由轴径 55 查下表,选取键 b=16,h=10,键长 L=90键的工作长度 l=L-b=90-16=74mm25 0.1250.625TkNm .教育资料键与联轴器的接触长度 k=0.5h=0.5x10=5mm由=100332102 1400 10137.65 74 55pTMPakldpMPa可见联接挤压强度不够，考虑到相差较大，所以应采用双键，相隔 180 布置，双键的工作长度 l=1.5x74=111mm332102 1400 1091.75 111 55ppTMPakld见的标记为:键 16x90四、分析题（30 分）每题 10 分1、.无垫片；无间隙、无密封 键太长 无定位轴肩 无轴肩 12345套筒高于内圈高度 轴和轮毂一样长，起不到定位作用；67无定位；无垫片 采用反装。8910 指出 1 处（0.5 分）改正 1 处（0.5 分）2、（10 分）总传动比:i=n/nD=1440/30=48 （2 分）方案：电动机 带传动(i=3)蜗杆传动(i=16)（4 分）-121、电动机 2、搅拌机图图 4-2 .教育资料画出方案图（4 分）3、传动力分析如图所示为一蜗杆-圆柱斜齿轮-直齿圆锥齿轮三级传动。已知蜗杆为主动，且按图示方向转动。试在图中绘出：（1）各轮传向。（2.5 分）（2）使 II、III 轴轴承所受轴向力较小时的斜齿轮轮齿的旋向。（2 分）（3）各啮合点处所受诸分力、的方向。（5.5 分）tFrFaF机械设计课程试题（六）一、一、填空及选择填空：把答案写在题中的空格里(每空 2 分,共 26 分)1、工程上常用的螺纹联接的防松方法有_、_和_。2、滚动轴承的基本额定寿命 Lh10是指_。3、阿基米德蜗杆传动的正确啮合条件是_、_和_。4、带传动中，带每转一周受_应力、_应力和_应力作用，最大应力发生在 _。5、在闭式软齿面齿轮传动中（无冲击载荷），按_设计，按_校核 .教育资料A.齿根弯曲疲劳强度B.齿根弯曲静强度C.齿面接触疲劳强度D.齿面接触静强度二、说明下列滚动轴承代号的意义(本大题共 4 小题，每小题 4 分，总计 16 分)1、62092、7311AC/P4/DF3、30420/P2/DB4、N220/P5三、计算题（共三、计算题（共 3030 分分）1 1、.图示托架受铅垂力 F（N），托架与托体之间的摩擦系数为 s,可靠系数 Kf=1,螺栓与被联接件的相对刚度为 0.2，螺栓材料的许用应力为，按步骤列出螺栓根径 d1的计算式。（14 分）2 2、一轴上有一对 30204 圆锥滚子轴承，轴承受载荷NFR5400，NFA2700n=1250r/min，运转时有轻微冲击1.1pf，试计算这对轴承当量动载荷p 和寿命 L10h。轴承参数：d=20mm；NCr305000；NCr28200；35.0e；Fa/Fre，x=1，y=0；Fa/Fre，x=0.4，y=1.7，注：)2/(YFFrs (本题 16 分)FF12四、分析题（四、分析题（1818 分）分）.教育资料图示蜗杆-斜齿轮传动，已知蜗杆为左旋，转向如图示，蜗杆m=8mm，d1=64mm(q=8)，z1=2，z2=42，蜗杆输入转矩T1=38000N.mm，蜗杆传动效率0.75。1）画出蜗轮的转向；2）欲使II轴的蜗轮2和齿轮3的轴向力抵消一部分，决定斜齿轮3、4的螺旋线方向；3）分别求出蜗杆、蜗轮上各力的大小和方向。五、指出下列轴系错误，并将正确的结构画在轴心线下面（14 分）。.教育资料机械设计课程试题（六）参考答案一、（26 分）1、摩擦防松，机械防松，永久止动；2、一批轴承作实验，其中 90%轴承不发生疲劳点蚀时的工作小时数3、mx1=mt2=m,x1=t2=200,=2 旋向相同。4、应力，离心力产生的拉应力，弯曲应力，紧边开始进入小带轮的那一点5、C,A二、（每小题 4 分，共 16 分）1.深沟球轴承，窄、轻系列，内径 45，公差等级 Po 级2.角接触球轴承，窄、中系列，内径 55，接触角 250，公差等级 P4 级，面对面排列3.圆锥滚子轴承，窄、重系列，内径 100，公差等级 P2 级，背对背排列4.圆柱滚子轴承，窄、轻系列，内径 100，公差等级 P5 级三、1 解：（1）求 F：不下滑条件：4 Fs kf F F sfFk4（2）求 F：F=412maxiilMl=2242aaHF=aHF2(3)求 F0=F+211cccF=sfFk4+0.2 F(4)求 d1:由公式21043.1dF d1 43.10F 2、S1S2Fr1Fr2s1、s2方向如图所示 .教育资料NFFRr3600321;NFFRr1800312NYFsr82.1058)2/(11；NYFsr41.529)2/(22；211ssFr，轴承 2 受压NsFa82.105811；NFsFAa82.375812；eFFra294.03600/82.1058/11，x1=1,y1=0NFxfPrp3960111eFFra09.21800/82.3758/22，x2=0.4，y2=1.7NFyFxfParp99.7109)82.37587.118004.0(1.1)(22222NPP99.71092；hpCnLrh1.131799.710928200125016670166703/103/1010 四、1）蜗轮转向如图示。2）斜齿3为左旋，4为右旋。3）蜗杆、蜗轮上各力方向如图示，各力的大小为：Ti T2142 207538000598500/.N mmFFTdt1a2N223800081187511/(8).FFTda1t2N2259850042356322/(8)FFFr1r2t2Ntantan3563201297五、略 .教育资料机械设计课程试题（七）一填空题（本大题共一填空题（本大题共 5 5 小题，每小题小题，每小题 2 2 分，总计分，总计 1010 分分 ）1 1、已知减速直齿锥齿轮传动，大齿轮所受三个分力的大小分别为：2360N，272N，816N，试分别指出：Ft2_N，Fa2_N，Fr2_N。2 2、V 带（三角带）的截面尺寸越大，则带轮的最小直径应越_。3 3、牌号为 N68 的润滑油表示其_0C 时的_粘度为 。4 4、一个圆锥滚子轴承宽度系列为窄系列，直径系列为中系列，内径为50mm，公差等级为 P0 级，其代号为_；。5 5、当联轴器型式选定以后，在同一类型而尺寸大小不同的一系列联轴器型号中，选出所需型号应考虑：（1）_；（2）_；（3）_。二分析题（本大题共二分析题（本大题共 2 2 小题，每小题小题，每小题 6 6 分，总计分，总计 1212 分分 ）1 1、注出下列普通平键的有效接触长度l .教育资料2 2、一对闭式软齿面直齿轮传动，其齿数与模数有两种方案：a）m=4mm，z1=20，z2=60；b）m=2mm，z1=40，z2=120，其它参数都一样。试问：1）两种方案的接触强度和弯曲强度是否相同？2）若两种方案的弯曲强度都能满足，则哪种方案比较好？三结构题（三结构题（1515 分分 ）改正下图所示的结构错误（指出错误，并将正确的结构画在轴心线下侧）。四计算题（本大题共四计算题（本大题共 4 4 小题，总计小题，总计 4040 分）分）1 1、本小题、本小题 8 8 分分刚性凸缘联轴器用 6 个普通螺栓联接，螺栓均匀分布在D155 mm 的圆周上，接合面摩擦系数=0.12，摩擦传力的可靠性系数（防滑系数）Kf 12.。若联轴器传递的转矩T1500 Nm，问每个螺栓预紧力F应为多大？2 2、本小题、本小题 1010 分分用绳索通过吊环螺钉起重，绳索受最大拉力Fmax 10kN,螺钉刚度与被联接件刚度之比CC1213，试求：1）为使螺钉头与重物接触面不离缝，螺钉的最小预紧力；2）若预紧力为 10kN，工作螺钉的剩余预紧力为多少？3 3、本小题、本小题 8 8 分分某标准蜗杆传动，传动比为 20，蜗轮齿数z240，模数m=4mm，蜗杆分度圆直径d1=40mm，求蜗轮螺旋角及中心距a。4 4、本小题、本小题 1414 分分 一圆锥圆柱齿轮减速器高速轴的支承布置结构如图所示，选择一对角接触球轴承 7214C 支撑，已求得左轴承的径向载荷 Fr1=7000N，右轴承的径向载荷 Fr2=1200N，轴受轴向载荷 FA=FX=4000N，轴的转速 n=1500rpm，载荷平稳，要求寿命 Lh108000 小时，该轴承是否合用？（已查得 7214C 轴 .教育资料承的 C=89628N，判断系数 e=0.5，X=0.4，Y=1.4）。五大型题（本大题共五大型题（本大题共 2 2 小题，总计小题，总计 2323 分）分）1 1、本小题、本小题 1212 分分一对斜齿圆柱齿轮传动，由强度设计得：mn=3mm，z1=25，z2=75，=80634。已知：传递的功率P170kW，转速n1=750r/min。求从动轮所受各分力（忽略摩擦损失），并在图中示出各分力的方向。2 2、本小题、本小题 1111 分分图示传动中，蜗杆传动为标准传动：m=5mm，d1=50mm，z1=3(右旋)，z240；标准斜齿轮传动：mn=5mm，z3=20，z4=50，要求使轴II的轴向力相互抵消，不计摩擦，蜗杆主动，试求：1）斜齿轮3、4的螺旋线方向。2）螺旋角的大小。.教育资料 .教育资料机械设计课程试题（七）参考答案一一.填空题（本大题共填空题（本大题共 5 5 小题，每小题小题，每小题 2 2 分，总计分，总计 1010 分分 ）1、2360，816，2722、大3、40，运动，厘斯4、30310。5、（1）传递扭矩（2）载荷性质（3）轴直径要求二二.分析题（本大题共分析题（本大题共 2 2 小题，每小题小题，每小题 6 6 分，总计分，总计 1212 分分 ）1、2、1）两种方案的接触强度相同，弯曲强度不同，a 方案弯曲强度较高。2）b 方案较好。在满足弯曲疲劳强度的基础上将模数取得小些，齿数增多使重合度增加，改善了传动平稳性和载荷分配情况。m小，滑动速度小，降低了磨损和胶合的可能性，同时也节省材料。三三.结构题（结构题（1515 分分 ）略略 四四.计算题（本大题共计算题（本大题共 4 4 小题，总计小题，总计 4040 分分 ）1、本小题 8 分zFDK T2f，故FK TzDfN21215000006012155232258.2、本小题 10 分1）螺钉头与重物接触面不离缝，应使剩余预紧力 .教育资料 FFCCCF2120故得螺钉最小预紧力FCCCFCCCF2121113334100007500maxN2）预紧力F10 kN，则工作螺钉剩余预紧力 FFCCCFCCCF21211110000331000034100002500maxN3、本小题 8 分1）蜗轮螺旋角等于蜗杆导程角，故arctanarctan.mzd11424011309911 18 362）adddmz121212404401001212()()()mm4、本小题 14 分求附加轴向力 Fs1、Fs2 Fs1=1.25Fr2tg=1.257000tg15=2345N Fs2=1.25Fr1tg=1.251200tg15=402N 2)求轴承轴向力支反力 Fa1、Fa2:因为 Fs2+Fx=402+4000=4402 Fs1=2345N Fa1=Fs2+Fx=402+4000=4402N(被压紧)Fa2:=Fs2=402(被放松)求 P1、P2：Fa1/Fr1=4402/7000=0.629e=0.5P1=fd(X Fr1+Y Fa1)=1(0.47000+1.44402)=8962.8NFa2/Fr2=402/1200=0.335e=0.5P2=fdFr2=11200=1200NP1P2 Lh10=)(60106PCnhn11111)8.896289628(6010368000h 合用 .教育资料五五.大型题（本大题共大型题（本大题共 2 2 小题，总计小题，总计 2323 分分 ）1、本小题 12 分TPn1611639551095510707508913310.N mmdm z1135258 06 347576ncosmm.cos.FTdt22891331075762353036113.NFFatN tan.tan.23530368 06 34335282FFrtnN tan/cos.tan/cos.2353036208 06 34865086 2、本小题 11 分1）斜齿轮3为右旋，斜齿轮4为左旋。2）FFTda2t1211FFTdTda3t3tantantan223323 .教育资料TTi21 1，dm z33ncos因为 a2a3FF，所以 n221123TdTm ztancos，TdTm z1123sinnsin.TTm zdm zd i123131 1520504031015nn 86268 37 37.机械设计课程试题（三）一、填空题(每空 1 分共 24 分)1.螺纹的公称直径是指螺纹的 径，螺纹的升角是指螺纹 径处的升角。螺旋的自锁条件为 。2、三角形螺纹的牙型角 ，适用于 ，而梯形螺纹的牙型角 ，适用于 。3、螺纹联接防松，按其防松原理可分为 防松、防松和 防松。4、选择普通平键时，键的截面尺寸(bh)是根据 查标准来确定的,普通平键的得分得分 .教育资料工作面是 。5、带传动的传动比不宜过大，若传动比过大将使 ，从而使带的有效拉力值减小。6、链传动瞬时传动比是 ，其平均传动比是 。7、在变速齿轮传动中，若大、小齿轮材料相同，但硬度不同，则两齿轮工作中产生的齿面接触应力 ，材料的许用接触应力 ，工作中产生的齿根弯曲应力 ，材料的许用弯曲应力 。8、直齿圆柱齿轮作接触强度计算时取 处的接触应力为计算依据，其载荷由一对轮齿承担。9、对非液体摩擦滑动轴承，为防止轴承过度磨损，应校核 ，为防止轴承温升过高产生胶合,应校核 。10、挠性联抽器按是否具行弹性元件分为 挠性联轴器和 挠性联轴器两大类。二、单项选择题(每选项 1 分,共 10 分)1.采用螺纹联接时,若被联接件之厚度较大，且材料较软，强度较低，需要经常装拆，则一般宜采用 。A 螺栓联接；B 双头螺柱联接；C 螺钉联接。2.螺纹副在摩擦系数一定时,螺纹的牙型角越大,则 。A.当量摩擦系数越小，自锁性能越好；B当量摩擦系数越小，自锁性能越差；C.当量摩擦系数越大，自锁性能越差；D.当量摩擦系数越大，自锁性能越好；3、当键联接强度不足时可采用双键。使用两个平键时要求键 布置。(1 分)A 在同直线上;B 相隔 900;C相隔 1200；D 相隔 18004、普通平键联接强度校核的内容主要是 。得分得分 .教育资料A.校核键侧面的挤压强度;B.校核键的剪切强度；C.AB 两者均需校核；D校核磨损。5、选取 V 带型号，主要取决于 。A带的线速度 B带的紧边拉力C带的有效拉力 D带传递的功率和小带轮转速6、为了限制链传动的动载荷，在节距 p 和小链轮齿数 z1一定时,应该限制 。A小链轮的转速 n1；B.传动的功率 P；C.传递的圆周力。7、圆柱齿轮传动，当齿轮直径不变，而减小模数时，可以 。A提高轮齿的弯曲强度；B.提高轮齿的接触强度；C.提高轮齿的静强度；D改善传动的平稳性。8、当转速较低、同时受径向载荷和轴向载荷，要求便于安装时，宜选用 。A深沟球轴承 B圆锥滚子轴承 C角接触球轴承 9、温度升高时，润滑油的粘度 。A.随之升高；B.保持不变；C随之降低；D.可能升高也可能降低。10、圆柱螺旋弹簧的弹簧丝直径 d=6mm,旋绕比 C=5,则它的内径 D1等于 。A、30mm,B、24mm,C、36mm,D、40mm三、计算题(38 分)1、(15 分)图 3-1 示螺栓联接中,采用两个 M20 的普通螺栓，其许用拉应力l60Nmm2，联接件接合面间摩擦系数 f0.20，防滑系数 Ks1.2，计算该联接件允许传递的静载荷 F?(M20 的螺栓 d117.294mm)(10 分)得分得分 .教育资料图 3-1 2、(13 分)如图 3-2 所示某电梯传动装置中采用蜗杆传动，电机功率 P=10kW，转速n1970rmin，蜗杆传动参数z12；z260；直径系数 q8；总效率 08，m8，右旋蜗杆，试计算：14 分).教育资料 (1)电梯上升时，标出电机转向；(2)标出蜗杆所受各力的方向；(3)计算蜗轮所受各力大小。3、根据工作条件，决定在某传动轴上安装一对角接触向心球轴承(如图所示)，已知两个轴承受到的径向载荷分别为 Fr11650N 和 Fr2=3500N。外加轴向力 Fae1020N。(1)若派生轴向力 Fd0.7Fr，试计算两个轴承实际受到的轴向载荷 Fa1和 Fa2。四、分析题(20 分)1.(10 分)如图 4-1 传动系统，要求轴、上的轴向力抵消一部分，试确定：图 3-2Fae .教育资料 1)蜗轮 6 的转向；2)斜齿轮 3、4 和蜗杆 5、蜗轮 6 的旋向；3)分别画出蜗杆 5，蜗轮 6 啮合点的受力方向。2、(10 分)指出图 4-2 中的结构错误(在有错处画编号，并分析错误原因)，并在轴心线下侧画出其正确结构图。图 4-2机械设计课程试题（三）图 4-1 .教育资料答案与评分标准 一、填空题(每空 1 分共 24 分)1、大,中,。v2、600、联接、300、传动。3、摩擦、机械、永久。4、轴径 d、侧面。5、包角。6、变量、常数。7、相同、不同、不同、不同。8、节点。9、p、pv。10、无弹性元件,有弹性元件。二、单项选择题(每选项 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、计算题(40 分)1.(13 分)螺栓预紧后，接合面所产生的最大摩擦力必须大于或等于横向载荷，假设各螺栓所需预紧力均为 F0则由平衡条件可得0Sf F Z iKFA A AA (4 分)0SKFFf Z iAA A螺栓危险截面的强度条件为于是得 (4 分)0214 1.3 Fd .教育资料(5 分)2、(13 分)解 (1)电机转向箭头向上；(1 分)(2)蜗杆受各力方向如图(3 分)(3 分)(3 分)Fr2Ft2tan9845tan203583N (3 分)3、(14 分)解 Fd