福州大学机械设计模拟试卷（共三套）

福州大学机械设计模拟试题一 得分 A 一、单项选择题（每小题2分，本大题共30分） 选择正确答案的字母，填入下列对应的题号上

1.机械的动力来源于

A. 工作机 B. 传动部件 C. 原动机 D. 控制部分 2．若被联接件之一厚度较大、材料较软、强度较低、需要经常装拆时，宜采用 A. 螺栓联接 B. 双头螺柱联接 C. 螺钉联接 D. 紧定螺钉联接

3、带传动中紧边拉力为F1，松边拉力为F2，则其传递的有效圆周力为

A. F1+F2 B. (F1-F2)／2 C. F1-F2 D. (F1+F2)／2 4．链传动

A．平均传动比为恒定值 B．瞬时传动比为恒定值 C．平均传动比和瞬时传动比均为恒定值

5．与标准直齿圆柱齿轮的应力校正系数Ysa值有关的参数是

A．工作齿宽b B．模数m C. 齿数z D．压力角a 6、斜齿圆柱齿轮的螺旋角β偏大，会使

A. 作用到轴承上的轴向力过大 B. 传动不平稳 C. 承载能力下降 D. 抗弯能力下降

7．斜齿圆柱齿轮传动中“1”轮主动，螺旋线方向为右旋，当其顺时针方向回转时，主动轮轴向力Fal指向如图 所示。

8、蜗杆传动的中间平面是指

A. 过蜗轮轴线并与蜗杆轴线垂直的平面 B. 过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面 C. 过蜗杆轴线的任一平面 D. 过蜗轮轴线的任一平面

9．为了减小轴的应力集中，提高轴的疲劳强度，应使轴的

A. 阶梯处过渡圆角尽量小 B. 阶梯处过渡圆角尽量大 C. 阶梯尽量多 D. 相邻阶梯的直径差尽量大 10．平键工作时，主要承受 应力。

A．拉和弯曲 B．弯曲和剪切 C．挤压和剪切 D．剪切和拉

1

11．柴油机曲轴中部的轴承应采用

A．整体式滑动轴承 B．剖分式滑动轴承 C．深沟球轴承 D．圆锥滚子轴承

12．下列材料中，不能作为滑动轴承轴瓦或轴承衬的材料

A. 灰铸铁 B. 铸锡青铜 C. 轴承钢 D. 铸铝青铜 13．型号为 的滚动轴承，其内径d ＝ 30mm。

A. 1306 B. 1315 C. 1330 D. 1310 14．在良好的密封和润滑条件下，滚动轴承的主要失效形式是

A. 塑性变形 B. 胶合 C. 磨损 D. 疲劳点蚀 15． 联轴器是弹性联轴器的一种。

A. 凸缘 B. 齿轮 C. 万向 D. 尼龙柱销 得分 二、填空题（每空1分，本大题共12分）

答案直接填写在试题中指定的位置（下划线上方）

1．装配时，螺母被拧紧的联接，称为 联接。

2．设计V带传动时，根据计算功率PC和小带轮的 确定V带型号。 3．在链传动中，在满足传递载荷的情况下，应尽量取较 的节距。 4．在一对齿轮啮合时，其大小齿轮接触应力值的关系是 。

5．可以用增大齿轮直径或提高齿面硬度的方法，来提高轮齿的 疲劳强度。

6．闭式软齿面齿轮传动的计算准则是先按 疲劳强度设计，再按弯曲疲劳强度校核。 7．对于开式齿轮传动，根据弯曲疲劳强度设计出模数后，再将其值适当加大，主要考虑轮齿的 。

8．蜗杆传动的效率包括三部分，其中起主要作用的是 的摩擦损耗效率。 9．轴的简易计算中，初估最小轴径的计算公式为_______________。 10．滑动轴承轴瓦上的油沟应开在_______________。

11．有一滚动轴承的代号为７２２０７，该轴承的类型是___________________。 12．联轴器型号是根据计算转矩、转速和 从标准中选取的。 得分 三、分析计算题（本大题共50分） （解题步骤按题目顺序填写在答题纸上）

1．如图所示，由两块边板和一块承重板焊成的龙门起重机导轨托架。两块边板各用4个螺栓与立柱相联接，托架所承

受的最大载荷为20 KN。请回 答下列问题

（1） 本例属于何种类型的 螺栓组连接？这样的连接可采 用何种类型的螺栓连接？

2

（2） 若想完整设计出本螺 栓组连接，请简要列出本例的 解题步骤，如：1．受力分析 2．??

（3） 选择其中的一种螺栓 连接方式，对本例的受力分析 进行详细的求解

2．简要分析带传动发生弹性滑动的原因？并列出弹性滑动引起的后果。

2KT1u?1?ZHZE3．对于公式 d1?3..??du??[?H]??? ?2 （1）说明该公式的用途；

（2）指出公式中各参数的意义及取值依据。

4．已知在一级蜗杆传动中，蜗杆为主动轮，蜗轮的螺旋线方向和转动方向如图所示。 试将蜗杆、蜗轮的轴向力、圆周力、蜗杆的螺旋线方向和转动方向标在图中。

5．轴上安装一对圆锥滚子轴承，左边轴承承受的径向载荷为Fr1＝3390 N，右端轴承所承受的径向载荷Fr2 ＝1040 N，外加

轴向力Fae＝870 N（方向指向左端） (1) 该对轴承采用何种安装方式， 其优点是什么？

(2)求两个轴承的当量动载荷？ （e＝0.31、X＝0.4、Y＝1.9、 Fd＝Fr／2Y、fp＝1.3） 得分 四、结构题（本大题共8分，指出一个错误并作简单说明，得1分）

按示例①所示，指出图中轴系部件结构的8个错误．[注：不考虑轴承的润滑方式，倒角和圆角忽略不计]

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示例：①轴承盖孔处无密封

福州大学机械设计模拟试题二 得分 一、单项选择题（每小题2分，本大题共30分） B 选择正确答案的字母，填入下列对应的题号上

1.各种机器中普遍使用的零件称为

A.普通零件 B.通用零件 C.专用零件 D.机械零件 2.一般的螺纹联接称为

A.可拆动联接 B.不可拆静联接 C.不可拆动联接 D.可拆静联接 3.受预紧力和轴向工作载荷的紧螺栓联接总拉力等于 A.工作载荷与预紧力之和 B.剩余预紧力

C.预紧力与剩余预紧力之和 D.工作载荷与剩余预紧力之和 4.在Ｖ型带设计计算中，限制最小带轮直径的主要原因是限制

A.张紧应力 B.离心应力 C.拉应力 D.弯曲应力

5.在齿轮传动计算载荷公式中，考虑载荷沿轮齿接触线分布不均现象而引入的系数 A.齿间载荷分配系数 B.使用系数 C.齿向载荷分配系数 D.动载系数

6.在齿轮传动设计计算公式中，齿形系数取值的大小取决于 A.模数 B.模数和变位系数 C.齿数 D.齿数和变位系数 7.套筒滚子链的基本特性参数是

A.内链节宽度 B.滚子外径 C.销轴直径 D.节距

4

称为

8.二级齿轮减速器的动力输入轴是

A.挠性轴 B.转轴 C.传动轴 D.转轴

9. 已知蜗杆主动，当其螺旋线方向和转动方向如 图所示时，蜗轮逆时针转动。

10.影响蜗杆传动啮合效率最主要的参数之一是

A.中心距 B.模数 C.蜗轮齿宽 D.螺旋升角 11.下列不可用作制造滑动轴承轴瓦材料的是

A.ZChSnSb8-4 B.ZCuSn10Pl C.12CrNiSa D.HT150 12.下列措施中，可显著提高液体动力润滑径向轴承承载能力的是

A.降低相对间歇 B.提高滑油粘度 C.减少宽径比 D.增大半径间歇 13.与滑动轴承比较滚动轴承的缺点是

A.易于维护 B.标准化程度高 C.径向尺寸大 D.不需用有色金属 14.滚动轴承基本代号包括三项内容，它们依次是

A.类型、外径、内径 B.精度、尺寸系列、内径 C.精度、外径、内径 D.类型、尺寸系列、内径 15.下列属于无弹性元件挠性联轴器的是

A.凸缘联轴器 B.滑块联轴器 C.蛇形弹簧联轴器 D.弹性柱销联轴器 得分 二、填空题（每空1分，本大题共12分）

答案直接填写在试题中指定的位置（下划线上方）

1.组成机器不可拆的基本单元称为________。 2.受剪螺栓的失效形式有__________。

3.选择机械传动的原则之一，大功率的传动为节约能源宜选用__________。 4.GB/T13575.1-92 标准中，截面尺寸最小的Ｖ型带的型号是_______。 5.齿轮传动设计计算时,应将[?H]1和[?H]2中的_________代入设计公式。 6.蜗杆传动主要优点有工作平稳、无噪声、冲击振动小以及_______。 7.链传动的运动特性主要有２条，它们是运动的不均匀性和________。 8.轴的功用可归结为__________________________________________。 9.主要承受径向载荷轴承称为___________________轴承。

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10.滑动轴承热平衡计算的目的是_________________。 11.代号为 30204 滚动轴承的类型是_____________。 12.在功能上，离合器与联轴器最主要的区别是________。 得分 三、分析计算题（本大题共50分） （解题步骤按题目顺序填写在答题纸上）

1．如下图所示为一固定在钢制立柱上的托架，已知载荷F??5000 N，其作用线与垂直线的夹角 ?＝50，底板高h＝340mm，宽b＝150mm。请回答下列问题

（1）本例属于何种类型的螺栓组连接？这样的连接应采用何种类型的螺栓连接？ （2） 若想完整设计出本螺 栓组连接，接请简要列出本例 的解题步骤，如：

1．受力分析 2．??

（3）对本例的受力分析进 行详细的求解

2．请详细列出V型带传动的设计计算步骤。

3．已知在一对斜齿圆柱传动中 1轮主动，螺旋线方向为右旋，转向如图所示。试在图中绘出1、2轮的螺旋线方向及各轮的圆周力Ft1、Ft2、轴向力Fa1、Fa2的指向。

0

6

2?ZEZ?34．对于公式 a?KT2??[?]?H????

（1）说明该公式的用途；

（2）指出公式中各参数的意义及取值依据。

5. 某农用水泵拟采用一对70307C轴承。已知左端轴承所承受的径向载荷Fr1＝3390 N，右端轴承所承受的径向载荷Fr2＝1040 N，外加轴向力Fae＝870 N（方向指向左端）。

（1）该对轴承采用何种安装方式，其优点是什么？ （2）求两个轴承的当量动载荷？

（e＝0.68、X＝0.41、Y＝0.87、Fd＝e Fr、fp＝1.3）

得分

四、结构题（本大题共8分，指出一个错误并作简单说明，得1分）

五、结构题 （8分）

按示例①所示，指出图中轴系部件结构的8个错误．[注：不考虑轴承的润滑方式，倒角和圆角忽略不计]

示例：① 缺少垫片

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福州大学机械设计模拟试题三

一 选择题: ( 把答案按顺序填在右边的括号内 )( 每题1.5 分，共15分 )

1. 螺纹常用的牙形有三角形、矩形、梯形、锯齿形四种。其中

用于联接和用于传动的各有 ( ) A. 一种和三种 B. 两种和两种 C. 三种和两种 D. 三种和三种

2. 采用螺纹联接时，若被联接件总厚度较大，且材料较软，强

度较低，需要经常装拆的情况下，一般宜采用 ( ) A. 螺栓联接 B. 双头螺柱联接 C. 螺钉联接 D. 紧定螺钉联接

3. 设计键联接的几项主要内容是: a.按轮毂长度选择键的长度; b.按使用要求选择键的适当类型; c.按轴的直径选择键的剖面尺寸;

d.对联接进行必要的强度校核。在具体设计时, 一般顺序是 ( A. b→a→c→d B. b→c→a→d C. a→c→b→d D. c→d→b→a

4. 三角带的计算长度是它的 ( A. 内周长度 B. 外周长度

C. 通过横截面形心线的周长 D. 通过横截面中性线的周长

5. 带传动若开始产生打滑现象，是 ( A. 沿小带轮上先发生 B. 沿大带轮上先发生

C. 沿两带轮上同时发生 D. 根据传递的功率决定

6. 链条中宜尽量避免使用过渡链节，这主要是因为 ( A. 过渡链节制造困难 B. 要使用较长的销轴

C. 装配困难 D. 链板要承受附加弯曲作用

7. 链轮的分度圆直径d 是 ( A. d ＝p／sin( 360°／Z ) B. d ＝p／sin( 180°／Z ) C. d ＝p／tg( 360°／Z ) D. d ＝p／tg( 180°／Z )

8. 在蜗杆传动中，当其他条件相同时，增加蜗杆头数，则传动

效率η的变化是 ( A. 降低 B. 提高

C. 不变 D. 可能提高，也可能降低

9. 蜗杆传动较为理想的材料组合是 ( A. 钢和铸铁 B. 钢和青铜 C. 钢和铝合金 D. 钢和钢

10. 最好的摩擦状态为 (

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) ) ) ) ) ) ) )

A. 干摩擦 B. 边界摩擦 C. 流体摩擦 D. 混合摩擦 二 填空题:(共9 分)

1. 齿轮强度计算中的齿形系数YFa，应以___________查取，该系数是用

于___________强度的计算。

2. 代号为70211AC的滚动轴承, 其内径d= mm, 尺寸系列代号为

, 轴承类型代号为 。

3. 下列4种联轴器结构示意

图中, 其中图A 为

联轴器, 图B 为 联轴

器。若载荷平稳且两轴对中准确,

又要求寿命较长时, 宜选用图

所示的联轴器。

三 简答题: ( 每题 5分, 任选做三题，共15分 )

1. 造成带传动弹性滑动的根本原因是什么? 能否避免?

2. 右下图为何种螺纹联结类型，当被联结件上作用有垂直于螺杆轴线的横向载荷时，螺杆承受何种方向的力？为什么？

3. 蜗杆传动为何要进行油温（热平衡）的计算?

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4. 图示几种情况中哪些能建立流体动压润滑? 为什么?

四 分析计算题(本大题共61分)

1. (本题满分16分)图示为普通螺栓联接受力简图。设螺栓的[?]=240 MPa, Ks

=1.2, f =0.12。结合面对数为一。

(1) 试依据强度条件提出对螺栓直径的要求。

(2) 若采用铰制孔用螺栓, 被联结件的强度足够，与使用普通螺栓相比较,螺栓直径是增大还是减小? 为什么?(简要回答即可)

(3) 是否有更为合理的螺栓组配置方案? 若有, 请提出改进方案。

2. (本题满分25分)两级展开斜齿圆柱齿轮减速器简图与中间轴的装配结构图如下图所示。已知：中间轴转速n2=200r/min，传递功率P=6kW,齿轮2齿数Z2=112,法面模数mn=3 mm, 螺旋角β2=11o, 齿轮3齿数Z3=23, 法面模数mn=4 mm, 螺旋角β3=10o。轴承载荷中心近似取轴承中点。要求：

1）合理地选择中间轴上的两斜齿轮的螺旋角旋向，使中间轴上的两齿轮的轴向力能相抵消一部分；

2）作出中间轴上两齿轮的受力分析图，正确地标注出两齿轮的作用力方向； 3）完成中间轴的水平面上的受力分析与弯矩图，并标注出Ⅰ、Ⅱ截面上的最大弯矩值；

4）完成中间轴的垂直面上的受力分析与弯矩图，并标注出Ⅰ、Ⅱ截面上的最大弯矩值；

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n1

备用公式：Fr =Ft?tan?/cos?, Fa = Ft?tan?, T=9.55?106?P/n

3．(本题满分10分)如右下图所示的轴系采用一对角接触球轴承反装，轴承代号为70207AC,轴的转速为1500r/min,已知两轴承的径向载荷分别为Fr1=3500 N, Fr2=1100 N,外加轴向载荷Fae=900 N,作用力方向指向轴承1，计算轴承的工作寿命。（e＝0.68、X＝0.41、Y＝0.87、fp＝1.3、Cr=29000N）备用公式：

?

106?C?h,Fd?eFr L10h???60n?P?

4 .(本题满分10分)某轴系结构如图所示, 轴承为油润滑。试针对设计错误,以正确的结构补齐该轴系未画出的下半部图形。

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n1

备用公式：Fr =Ft?tan?/cos?, Fa = Ft?tan?, T=9.55?106?P/n

3．(本题满分10分)如右下图所示的轴系采用一对角接触球轴承反装，轴承代号为70207AC,轴的转速为1500r/min,已知两轴承的径向载荷分别为Fr1=3500 N, Fr2=1100 N,外加轴向载荷Fae=900 N,作用力方向指向轴承1，计算轴承的工作寿命。（e＝0.68、X＝0.41、Y＝0.87、fp＝1.3、Cr=29000N）备用公式：

?

106?C?h,Fd?eFr L10h???60n?P?

4 .(本题满分10分)某轴系结构如图所示, 轴承为油润滑。试针对设计错误,以正确的结构补齐该轴系未画出的下半部图形。

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