機械設計考試試題及答案匯總

1、1、齒輪強度計算中，有哪兩種強度計算理論？分別針對哪些失效？若齒輪傳動為閉式軟齒面?zhèn)鲃?，其設計準則是什么？（6分）齒面的接觸疲勞強度和齒根的彎曲疲勞強度的計算，齒面的接觸疲勞強度針對于齒面的疲勞點蝕失效和齒根的彎曲 疲勞強度針對于齒根的疲勞折斷。齒輪傳動為閉式軟齒面?zhèn)鲃?，其設計準則是按齒面的接觸疲勞強度設計，校核齒根的彎曲疲勞強度。2、連接螺紋能滿足自鎖條件，為什么還要考慮防松？根據(jù)防松原理，防松分哪幾類？ （8分）因為在沖擊、振動、變載以及溫度變化大時，螺紋副間和支承面間的摩擦力可能在瞬間減小或消失，不再滿足 自鎖條件。這種情況多次重復，就會使聯(lián)接松動，導致機器不能正常工作或發(fā)生嚴重事故。因

2、此，在設計螺紋聯(lián)接 時，必須考慮防松。根據(jù)防松原理，防松類型分為摩擦防松，機械防松，破壞螺紋副關系防松。3、聯(lián)軸器和離合器的功用是什么？二者的區(qū)別是什么？ （6 分） 聯(lián)軸器和離合器的功用是聯(lián)接兩軸使之一同回轉并傳遞轉矩。二者區(qū)別是：用聯(lián)軸器聯(lián)接的兩軸在工作中不能分 離，只有在停機后拆卸零件才能分離兩軸，而用離合器可以在機器運轉過程中隨時分離或接合兩軸。二、選擇題（在每題若干個選項中選岀正確的選項填在橫線上。本大題共12小題，總計24分）1、 當兩個被聯(lián)接件之一太厚，不易制成通孔且需要經(jīng)常拆卸時，往往采用BA. 螺栓聯(lián)接B.雙頭螺柱聯(lián)接C .螺釘聯(lián)接2、 滾動軸承中，為防止軸承發(fā)生疲勞點蝕，應

3、進行_A。A.疲勞壽命計算B.靜強度計算C.極限轉速驗算3、 阿基米德蝸桿的A參數(shù)為標準值。A.軸面 B. 端面 C. 法面4、 一對相嚙合的圓柱齒輪的乙V乙，bib2,其齒面接觸應力的大小為AA. CT H1= b H2 B.CT H1 b H2 C.CT H1 CT H25、 V帶傳動設計中，限制小帶輪的最小直徑主要是為了_B_。A.使結構緊湊B.限制彎曲應力C.限制小帶輪上的包角D.保證帶和帶輪接觸面間有足夠摩擦力6、在齒輪抗彎強度的設計公式2YSa2中，應代入A.B.C.丫卩8池81 與2民玄2 中大者 D1論81 與*8 2論82T與.T與F1F 2F1F2中小者7、鏈傳動中，鏈節(jié)數(shù)

4、常選偶數(shù)，是為了使鏈傳動BA.工作平穩(wěn) B.避免過渡鏈節(jié)C鏈條與鏈輪磨損均勻&滑動軸承中，含油軸承是采用 _B材料制成的。A.硬木 B .粉末冶金 C .塑料9、承受預緊力 F的緊螺栓聯(lián)接在受軸向工作拉力F時，剩余預緊力為F，其螺栓所受的總拉力Fo為_B。A. Fo= F 十 F.Fo= F 十 FFo= F十 F10、當鍵聯(lián)接強度不足時可采用雙鍵。使用兩個平鍵時要求鍵 布置。Fa/Fr eA.在同一條直線上B 相隔90C.相隔120D 相隔18011、下列零件的失效中,A.螺栓斷裂C不屬于強度問題。B .齒輪的齒面上發(fā)生疲勞點蝕C.蝸桿軸產(chǎn)生過大的彎曲變形D滾動軸承套圈的滾道上被壓岀深的凹坑

5、12、帶傳動發(fā)生打滑總是 AB. 在大輪上先開始得分A.在小輪上先開始C. 在兩輪上同時開始D.不定在哪輪先開始三、分析題 （本大題共3小題，總計20分）1. 如圖所示，1、2是一對蝸桿蝸輪傳動，3、4是一對斜齒輪傳動。已知 1為原動件，4為輸岀件，各輪轉向如圖 所示。為了使中間軸上蝸輪 2和斜齒輪3的軸向力互相抵消一部分，試確定1、2、3、4各輪的旋向； 在圖上標出2和3所受各力的方向（10 分）1、2、3輪左旋，4輪右旋3、如圖所示為帶傳動簡圖。輪 1為主動輪。試問：（1）帶傳動的主要失效形式有哪些？帶傳動工作時為什么岀現(xiàn)彈性滑動現(xiàn)象？能否避免彈性滑動?（2）帶傳動工作時，帶處于圖中哪一點

6、應力最大？最大應力max=?（ 5分）帶傳動的主要失效形式有打滑和疲勞斷裂。彈性滑動是由拉力差引起的，（只要傳遞圓周力，必然會產(chǎn)生彈性滑動）。彈性滑動是正常的工作現(xiàn)象，不可避免。得分圖中 Aa點應力最大，八巾四、計算題（本大題共2小題，總計20 分）1、某軸由一對代號為30212的圓錐滾子軸承支承，其基本額定動載荷 C = 97.8 kN 。軸承受徑向力Fr仁6000N，F(xiàn)r2 =16500N。軸的轉速n =500 r/min ，軸上有軸向力Fa = 3000 N，方向如圖。軸承的其它參數(shù)見附表。動載荷系數(shù)fd=1，溫度系數(shù)ft= 1。試：（1）說明軸承代號的意義;（2）確定軸承的壽命。（以小

7、時為單位）（14分）XYXY0.40100.41.5解：3:軸承類型代號，圓錐滾子軸承；02:尺寸系列代號（0 :寬度系列代號，2:直徑系列代號）；12 :內(nèi)徑系列代號，內(nèi)徑為60mm公差等級為0級。1）求內(nèi)部派生軸向力S1、S2的大小方向= 2000 NFr16000S12Y 2 1.5二 5500 N_ Fr2165002 一 2Y 一 2 1.5方向如圖所示。S1 FA =5000N : S2，1軸承被“壓緊”，2軸承被“放松”2）求軸承所受的軸向力Fa1 =S2 -FA = 2500NFa2 = S2 = 5500 N,3）軸承的當量動載荷據(jù):Fa1/ Fr1 = 2500/6000

8、= 0.417e = 0.40，得：* = 0.4 ，Y =1.5P = fd (X Fr1 + Y Fa1)= 0.4 X 6000 + 1.5 X 2500 = 6150 N據(jù):Fa2/ Fr2 = 5500/16500 = 0.33R,用P2計算軸承壽命。4) 計算軸承壽命106.106 （C Y 10697800 冒3Li0h12562 h60n P 60 50016500f =0.15，可靠2、一牽曳鉤用2個M10（d1=8.376mm）的普通螺栓固定于機體上，如圖所示。已知接合面間摩擦系數(shù)性系數(shù)K=1.2，螺栓材料強度級別為6.6級，屈服極限b s=360MPa安全系數(shù) S=3。試

9、計算該螺栓組連接允許的最大牽引力R maF? （ 6分）許用應力：360/3=120MPa預緊力為4*1.3* F石求出預緊力：F =5083.7N最大牽引力與預緊力關系公式為最大牽引力為 R=1271N五、改錯題得分（本題10分）分析如圖所示軸系結構中的錯誤， 并加以改正。（指岀錯誤之處，并編上號，簡述其錯誤原因,并改正之。）（至少改正 5處）指岀錯誤之處，并編上號，簡述其錯誤原因（略）。改正為：一、選擇題：本題共10個小題，每小題2分，共20分，在每小題給岀的四個選項中，只有一項是符 合題目要求的。把所選項前的字母填在題后的括號內(nèi)。1 在一般工作條件下，齒面硬度HBC 350的閉式齒輪傳動

10、，通常的主要失效形式為【】A.輪齒疲勞折斷 B.齒面疲勞點蝕 C 齒面膠合 D. 齒面塑性變形2帶傳動在工作時產(chǎn)生彈性滑動，是由于【】A.包角a太小B. 初拉力F0太小C .緊邊與松邊拉力不等 D.傳動過載3在下列四種型號的滾動軸承中，只能承受徑向載荷的是【】A. 6208 B. N208 C. 3208 D. 52084 下列四種螺紋中，自鎖性能最好的是【】A.粗牙普通螺紋B. 細牙普通螺紋C 梯形螺紋D.鋸齒形螺紋5在潤滑良好的條件下，為提高蝸桿傳動的嚙合效率，可采用的方法為【】A.減小齒面滑動速度u s B.減少蝸桿頭數(shù)Z1C.增加蝸桿頭數(shù)Z1D.增大蝸桿直徑系數(shù)q6在圓柱形螺旋拉伸（壓

11、縮）彈簧中，彈簧指數(shù) C是指【】A.彈簧外徑與簧絲直徑之比值B彈簧內(nèi)徑與簧絲直徑之比值C.彈簧自由高度與簧絲直徑之比值D 彈簧中徑與簧絲直徑之比值7普通平鍵接聯(lián)采用兩個鍵時，一般兩鍵間的布置角度為【】A. 90B. 120C.135 D.180& V帶在減速傳動過程中，帶的最大應力發(fā)生在【】A. V帶離開大帶輪處 B. V帶繞上大帶輪處 C . V帶離開小帶輪處 D. V 帶繞上小帶輪處9對于普通螺栓聯(lián)接，在擰緊螺母時，螺栓所受的載荷是【】A.拉力 B.扭矩C .壓力 D.拉力和扭矩10 滾子鏈傳動中，鏈節(jié)數(shù)應盡量避免采用奇數(shù)，這主要是因為采用過渡鏈節(jié)后【】A.制造困難B.要使用較長的銷軸C.

12、不便于裝配 D. 鏈板要產(chǎn)生附加的彎曲應力 二、 填空題：本大題共 10個小題，每空1分，共20分。把答案填在題中橫線上。1 軸如按受載性質區(qū)分，主要受 的軸為心軸，主要受 的軸為傳動軸。2.代號62203的滾動軸承，為 軸承，其內(nèi)徑為 mm 。3在一般機械中的圓柱齒輪傳動，往往使小齒輪齒寬4大齒輪齒寬b2;在計算齒輪強度時，工作齒寬 b應取。4 普通平鍵聯(lián)接的工作面是鍵的 ;楔鍵聯(lián)接的工作面是鍵的 。5為了便于互換及適應大量生產(chǎn)，軸承內(nèi)圈孔與軸的配合采用 制，軸承外圈與軸承座孔的配合采用制。6不隨時間變化的應力稱為 ，隨時間變化的應力稱為 ，具有周期性的變應力稱為。7按照平面圖形的形狀，螺紋

13、分為 、和等。&按照工作條件，齒輪傳動可分為 和兩種。9 齒輪傳動設計時，軟齒面閉式傳動通常先按 設計公式確定傳動尺寸，然后驗算輪齒彎曲強度。10.直徑較小的鋼制齒輪，當齒根圓直徑與軸徑接近時，可以將齒輪和軸做成一體，稱為。三、簡答題：本大題共 6個小題，每題5分，共30分。把答案填在題中橫線上。1 簡述螺紋聯(lián)接的基本類型主要有哪四種？2提高螺栓聯(lián)接強度的措施有哪些？3閉式蝸桿傳動的功率損耗主要包括哪三部分？4簡述帶傳動的優(yōu)點？5鏈傳動的主要失效形式有哪些？6. 滾動軸承的基本類型有哪些？四、 計算題：本大題只有一個小題，滿分14分下圖表示兩平板用 2個M20的普通螺栓聯(lián)接，承受橫向載荷 F=

14、6000N,若取接合面間的摩擦系數(shù) ？=0.2，可靠性系數(shù)Ks=1.2，螺栓材料的的許用應力b =120N/mnf，螺栓的小徑d1=17.294mm試校核螺栓的強度五、結構改錯題：請用圓圈標岀錯誤的位置，滿分16分選擇題:1-5： BCBDC6- 10： DBDDD填空題：1彎矩，轉矩2深溝球軸承，17 3 大于，大齒輪齒寬 b2 4兩側面，上下面5基孔，基軸6靜應力，變應力，循環(huán)變應力7三角形螺紋，梯形螺紋，鋸齒形螺紋8開式傳動，閉式傳動9 齒面接觸強度 10 齒輪軸二、簡答題：1. 螺栓聯(lián)接、螺釘聯(lián)接、雙頭螺柱聯(lián)接、緊定螺釘聯(lián)接。2. 降低螺栓總拉伸載荷的變化范圍；改善螺紋牙間的載荷分布；

15、減小應力集中；避免或減小附加應力。3. 閉式蝸桿傳動的功率損耗包括三部分：輪齒嚙合的功率損耗，軸承中摩擦損耗和攪動箱體內(nèi)潤滑油的油阻損耗。4. 適于中心矩較大的場合； 1分帶具有良好的擾性，可緩和沖擊、吸收振動； 1分過載時帶與帶輪間會岀現(xiàn)打滑，打滑雖使傳動失效，當可防止損壞其他零件； 2分結構簡單、成本低廉1分5. 鏈板疲勞破壞； 1分滾子套筒的沖擊疲勞破壞； 1分銷軸與套筒的膠合；1分鏈條鉸鏈磨損；1分過載拉斷。1分6. 調(diào)心球軸承、調(diào)心滾子軸承、圓錐滾子軸承、推力球軸承、深溝球軸承、角接觸球軸承、推力圓柱滾子軸承、圓柱滾子軸承、滾針軸承等。 0.5分五、結構改錯題：共八處錯誤F1*5yyc圖3-3四、分析題（20分）1.（10分）如圖4-1為圓柱齒輪一蝸桿傳動。已知斜齒輪1的轉動方向和斜齒輪2的輪齒旋向。（1）在圖中嚙合處標岀齒輪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，試確定并標岀蝸桿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動