机械设计期末考试题

机械设计试题

一、 选择填空题

1. 在循环变应力作用下，下面应力中影响疲劳强度的主要因素是 。

A.最大应力?max B.最小应力?min C.平均应力?m D.应力幅?a 2．蜗杆蜗轮传动中，其传动比i的计算错误的是 。

A.i＝n1/n2 B. i=Z2/Z1 C. i=d2/d1

4. 在圆锥齿轮和圆柱齿轮的二级传动机构中，通常将圆锥齿轮安排在 。

A．高速级 B.低速级 C.都可以

5．在转速一定的情况下，要减轻链传动的不均匀性和动载荷，应 。 A．增大链节距和链轮齿数 B增大链节距，减小链轮齿数

C.减小链节距和链轮齿数 D.减小链节距，增大链轮齿数 6.齿轮的疲劳点蚀通常首先出现在 。

7.为提高轴的刚度，应采取 的措施。A．合金钢代替碳素钢 B.用球墨铸铁代替碳素钢 C.提高轴表面质量 D.增大轴径

8．蜗杆传动的材料配对为钢制蜗杆和青铜蜗轮，则在动力传动中应该由 的强度来决定蜗杆传动的承载能力。A.蜗杆 B.蜗轮 C.蜗杆和蜗轮 D.蜗杆或蜗轮

9.一组同型号的轴承在同样条件下运转，其可靠度为 ％时能够达到或超过的寿命称为滚动轴承的基本额定寿命 。 10.普通平键工作中，其工作面是 ，其主要的失效形式是 和 。

11.中等转速载荷平稳的滚动轴承正常失效形式为 。A.磨损 B.胶合 C.疲劳点蚀 D.永久变形

12．同一V带传动用在减速时（小带轮为主动轮）和用在增速时（大带轮为主动轮）相比较，若主动轮转速不变，则传动所传递的功率较大的是___________。

13．带传动在工作过程中，带内所受的应力有松边应力、紧边应力、 和 ，带的最大应力发生在 。

14.在轴的计算中，轴径的初步估算是按照 确定的。

A．抗弯强度 B.抗扭强度 C.轴段的长度 D.轴段上零件的孔径

15.下列四种型号的滚动轴承，只能承受径向载荷的是 。

A．6208 B.N208 C.30208 D.51208 四． 如图所示为圆柱齿轮－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，求（1）标出齿轮2所受轴向力Fa2

的方向,齿轮1的轮齿旋向；（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轮齿的旋向，并标出蜗轮4的旋向和旋转方向；（3）在蜗杆蜗轮啮合处标出蜗杆所受的轴向力Fa3，圆周力Ft3和径

向力Fr3的方向。（表示垂直纸面向里，⊙表示垂直纸面向外）(12分) 输入轴n11432

1

五．有一储气罐，罐盖用12个M20的普通螺栓（小径d1

?17.294 mm，）均布联接。安装时每个螺栓的预紧力

F?=18000N，气罐内径D=400mm，气压p=1MPa，螺栓采用45钢，许用拉应力〔σ〕＝160Mpa，螺栓的相对刚度

C1。（12分） ?08.，试求（1）单个螺栓的总拉力F（2）试校核螺栓强度（取计算直径dc=d1）

C1?C20

机械设计试卷

一、单项选择题

1、普通平键的截面尺寸是根据 按标准选择的。 【 】

A．传递转矩的大小 B. 轮毂的长度 C. 轴的直径

2、V带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了 。 【 】

A．限制弯曲应力 B. 使结构紧凑 C.限制带轮包角

3、为了制造、测量方便，取三角带的 作为它的公称长度。 【 】

A．内周长 B. 节线长 C. 外周长

4、角接触球轴承和圆锥磙子轴承的轴向承载能力随接触角的增大而 。

【 】 A．增大 B. 减少 C. 不便

5、链传动中，链条的节数最好为 ，而链轮齿数为 。 【 】

A．奇数，偶数 B.偶数，奇数 C. 5的倍数，偶数

6、按纯扭矩设计计算的轴径，一般作为轴的 直径。 【 】

A．最细端 B. 最大 C. 平均

7、既传递转矩，又传递弯矩的轴称为 。 【 】

A．心轴 B. 转轴 C. 传动轴

8、联接用的螺纹一般采用 螺纹，而传动用的螺纹一般采用 螺纹。 【 】

A. 三角形，梯形 B. 梯形，三角形 C. 其它，三角形

9、非液体摩檫滑动轴承设计中，限制压强p?[p]的目的是 。 【 】 A.防止因压力过大而发热；

B.防止润滑油挤出，轴瓦过渡磨损； C.防止因摩擦力矩大而起动难。

10、在滚动轴承的组合设计中，双支点单向固定方式适合于 。 【 】

A．跨距小，温升小的轴；B．跨距大，温升大的轴；C．跨距大，温升小的轴。

11、一对钢制标准齿轮啮合传动时，两轮的?H1与?H2 ，?F1与?F2 。 【 】 A．相等，不想等 B．相等，不一定 C．不一定，不一定

12、当两轴具有一定的相对偏移量，且载荷较平稳，要求传递较大扭矩时，用 。 【 】

2

A．齿轮联轴器 B．凸缘联轴器 C．弹性柱销联轴器

13、滚动轴承寿命是在一定的可靠度下规定的，一般当可靠度是90%时，能达到或超过的寿命称为滚动轴承的 ，所受

载荷称为滚动轴承的 。 【 】

A．预期寿命，预期载荷 B．最大寿命，最大载荷 C．额定寿命，额定动载荷 14、蜗杆传动的效率一般较其它传动低，这主要是因为在蜗杆传动中 。 【 】

A．蜗轮速度很低 B．蜗杆头数很少 C．蜗轮蜗杆的相对滑动速度很大

15、有一汽缸盖螺栓联接，若汽缸内气体压力在0—2Mpa之间循环变化，则螺栓中的应力变化规律为 。

【 】

A．对称循环变应力 B．脉动循环变应力 C．非对称循环变应力散热

二、填空题

16、齿轮传动的主要失效形式有： 。 17、闭式蜗杆传动需要进行热平衡计算，其主要原因是： 。

18、带传动中，弹性滑动与打滑的区别是： 。

19、滑动轴承常用的材料有： 。 20、论述链传动的主要特点：

北京机械工业学院机械设计考题与答案

二、选择题（有5小题，每题2分,共10分。在每小题的选项中，只有一项是符合题目要求的，把所选项的字母填在题中的横线上）

6．温度对润滑油粘度的影响是随着温度的升高润滑油的粘度 C 。 A）提高 B）不变 C）降低

7．设计时键的截面尺寸通常是根据 D 从标准中选取。

A）键传递的转矩 B）轴的转速 C）轮毂的长度 D）轴的直径 8．下列四种叙述中 D 是正确的。

A）变应力只能由变载荷产生 B）静载荷不能产生变应力 C）变应力是由静载荷产生 D）变应力是由变载荷产生，也可能由静载荷产生

9．从经济观点考虑，单件生产的齿轮减速箱的箱体最好采用 C 。 A）灰铸铁铸造 B）铸钢铸造 C）钢板焊接

10．由下列不同材料制造的零件，其形状、尺寸、结构、表面加工情况和工作条件等完全相同，其中有效应力集中系数最大的是 B 。

A）HT200灰铸铁 B）40CrNi钢 C）45钢

三、填空题（有5小题，20个空，每空1分,共20分。把答案填在题中横线上）

11．对下列各种零件至少举出一种常用材料的牌号，齿轮 45， 40Cr ，滑动轴承轴瓦 ZQSn10-1， ZQAl9-4 ，蜗轮轮缘 ZQSn10-1， ZQAl9-4 ，螺钉 Q235，20 ，弹簧 65Mn， 碳素弹簧钢丝 ，弹簧垫圈 65Mn ，滚动轴承套圈 GCr15 ，滚动轴承保持架 08F ，键 45 。

12．带传动的失效形式为 打滑 和 疲劳破坏 。因此，其主要设计依据为 在保证带传动不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命 。

13．轴按承载分为 心轴 ， 转轴 和 传动轴 。

14．螺纹联接按防松原理可分为 摩擦防松 ， 机械防松 和 其它防松 。

15．灰铸铁齿轮常用于 开 式传动中，这种齿轮的主要失效形式是 磨损

3

六、计算题（有2小题，每题6分,共12分）

23．一对46210角接触球轴承反安装，如图1所示。已

知轴承1和轴承2 的径向载荷分别为R1=2000N,R2=4000N,轴上作用的轴向载荷Fa=800N(指向轴承2)，轴承的派生轴向力S的计算式S=0.68R，e=0.68，X=0.41,Y=0.87。轴承载荷有轻微冲击，载荷系数fF=1.2，工作温度不大于120?C。试求： (1) 轴承1和轴承2的轴向载荷A1和A2； (2) 轴承1和轴承2的当量动载荷P1和P2。

解:(1)计算轴承的轴向载荷 S1=0.68R1=0.68×2000=1360 N 图1 S2=0.68R2=0.68×4000=2720 N S1、S2方向见图2

因为Fa+ S2=800+2720=3520 N＞S1 所以 轴承1“压紧”，A1= Fa+ S2=800+2720=3520 (2分) 轴承2“放松”，A2= S2=2720 N(2分)

图2 第六大题第23小题答案图

（2）计算轴承的当量动载荷

轴承1 A1/R1=3520/2000=1.76＞e=0.68,则取 X1=0.41,Y1=0.87 P1=fF(X1R1+Y1A1)

=1.2×(0.41×2000+0.87×3520)=3882.4 N (2分) 轴承2 A2/R1=2720/4000=0.68≤e=0.68,则取 X2=1,Y2=0 P2=fFX2R2

=1.2×1×4000=4800 N (2分)

七、结构题（有4小题，每题分别为10分,2分，2分，2分，共16分）

25．图3中为一对圆锥滚子轴承支承的轴系，齿轮油润滑，轴承脂润滑，轴端装有联轴器。试指出图中的结构错误

（在图中错误处写出序号并在下半部改正，按序号简要说明错误的内容）（每指出一处,并正确说明错误内容和改正的,得1分,总分为10分）

答:错误处见图3（改正的图未示出）

①键的位置应与齿轮处在同一直线上，而且结构不正确； ②轴承盖孔径应大于轴径，避免接触； ③此处不应有键联接；

④轴长应短于轮毂长度，保证轴套压紧齿轮； ⑤轴应有轴环，使齿轮定位； ⑥轴承应正装；

⑦轴不应与轴承盖相碰，且不需这么长； ⑧左右两轴承盖与箱体间应有调整垫片； ⑨两轴承内侧应加封油环；

⑩箱体加工面与非加工面未分开。

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