机械设计试卷及其答案.doc

机械设计课程试题（一） 得分一、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50%2、三角形螺纹的牙型角600 ，适用于联接，而梯形螺纹的牙型角、300，适用于传动。3、螺纹连接防松，按其防松原理可分为 摩擦 防松、机械 防松和 永久 防松。4、带传动在工作过程中，带内所受的应力有 松紧边拉力产生的拉应力 、和 离心拉应力 弯曲应力 ，最大应力发生在 紧边开始绕上小轮处 。5、链传动设计时，链条节数应选 偶数 数(奇数、偶数)。链轮齿数应选 质 数；速度较高时，链节距应选 小 些。 6、根据齿轮设计准则，软齿面闭式齿轮传动一般按 接触强度 设计，按 弯曲强度 校核；硬齿面闭式齿轮传动一般按 弯曲强度 设计，按 接触强度 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相同 ，材料的许用接触应力不同 ，工作中产生的齿根弯曲应力不同 ，材料的许用弯曲应力不同 。8、蜗杆传动的总效率包括啮合效率、 轴承 效率和 搅油 效率。其中啮合效率= ，影响蜗杆传动总效率的主要因素是 啮合 效率。9、轴按受载荷的性质不同，分为 转轴 、 心轴 、 传动轴 。10、滚动轴承接触角越大，承受轴向 载荷的能力也越大。得分二、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(B减小Cb增大Cm )。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 )。 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4、选取V带型号，主要取决于D带传递的功率和小带轮转速 。 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 C齿轮的齿数 。 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D0.907。 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得分三、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? 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。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。(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。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)(5分)(5分) F1=F0(5分) F2=F0F0F1=F2F1F1=F202、(13分) 解 (1) i=z2/z140设重物上升1m，手柄应转x转，则(5分)手柄的转动方向示于图中(3分)(2)(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)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。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。