機(jī)械設(shè)計考試試題及其答案

1、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Fo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 6208B. N208C. 3208D. 52084.A.粗牙普通螺紋B.細(xì)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 sB.減少蝸桿頭數(shù)ZiC.增加蝸桿頭數(shù)ZiD.增大蝸桿直徑系數(shù)q6在圓柱形螺旋拉伸（壓縮）彈贊中，彈贊指數(shù)C是指A.彈贊外徑與贊絲直徑之比值B彈贊內(nèi)徑與贊絲直徑之比值C.彈贊自由高度與贊絲直徑之比

2、值D.彈贊中徑與贊絲直徑之比值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. 120 C. 135 D. 180& V帶在減速傳動過程中，帶的最大應(yīng)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(yīng)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】【B】下列四種螺紋中，自鎖性能最好的是【D】【C】D B1【DD D C.不便于裝配D.鏈板要產(chǎn)生附加的彎曲應(yīng)力二、1軸如按受載性

3、質(zhì)區(qū)分，主要受_ 的軸為心軸，主要受9齒輪傳動設(shè)計時，軟齒面閉式傳動通常先按齒面接觸強(qiáng)度_設(shè)計公式確定傳動尺寸，然后驗算輪齒彎曲強(qiáng)度。10 直徑較小的鋼制齒輪，當(dāng)齒根圓直徑與軸徑接近時，可以將齒輪和軸做成一體，稱為齒輪抽O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？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提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施有哪些？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；減小應(yīng)力集中；避免或減小附加應(yīng)力。3閉式蝸桿傳動的功率損耗主要包括哪三部分？3.閉式蝸桿傳動的功率損耗包括三部分：輪齒嚙合的功率

4、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.簡述帶傳動的優(yōu)點？4適于中心矩較大的場合；分帶具有良好的擾性，可緩和沖擊、吸收振動；過載時帶與帶輪間會岀現(xiàn)打滑，打滑雖使傳動失效，當(dāng)可防止損壞其他零件；結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉5鏈傳動的主要失效形式有哪些？4.鏈板疲勞破壞，滾子套筒的沖擊疲勞破壞；銷軸與套筒的膠合；鏈條狡鏈磨損；過載拉斷。6滾動軸承的基本類型有哪些？5.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 承等四、計算題：本大題只有一個小題，滿分14分2.代號62203的滾動軸承，為深溝球軸承軸承,其內(nèi)徑為17 mm

5、o3在一般機(jī)械中的圓柱齒輪傳動，往往使小齒輪齒寬bi大于大齒輪齒寬b2：在計算齒輪強(qiáng)度時，工作齒寬b應(yīng)取大齒輪齒寬b24普通平鍵聯(lián)接的工作面是鍵的兩側(cè)面;楔鍵聯(lián)接的工作面是鍵的上下面5為了便于互換及適應(yīng)大量生產(chǎn)，軸承內(nèi)圈孔與軸的配合采用機(jī)孔制，軸承外圈與軸承座孔的配合采用基軸制。6不隨時間變化的應(yīng)力稱為靜應(yīng)力,隨時間變化的應(yīng)力稱為變應(yīng)力,具有周期性的變應(yīng)力稱為循環(huán)變應(yīng)7按照平面圖形的形狀，螺紋分為三角形螺紋_梯形螺紋和鋸齒形螺紋等。8按照工作條件，齒輪傳動可分為開式傳動和閉式傳動兩種。轉(zhuǎn)矩的軸為傳動軸。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=6000N,若取接合面間的摩擦系數(shù)

6、？=0.2,可靠性系數(shù)Ks=l-2,螺栓材 料的的許 用應(yīng)力b =120N/mm2,螺栓的小徑di二仃294mm。試校核螺栓的強(qiáng)度。1.3八180003J17 2942/4核螺栓滿足強(qiáng)度要求=99. 67AA /拠打 dmin,其主要目的是為了A使傳動的包角不致于過小B.使帶的彎曲應(yīng)力不致于過大C.增大帶輪間的摩擦力D便于帶輪的制造7.在下列四種型號的滾動軸承中，只能承受軸向載荷的是9.代號為1318的滾動軸承，內(nèi)徑尺寸d為10下列哪種螺紋主要用于聯(lián)接?BA. 6208B. N2208C.3208D. 52088對于相對滑動速度較高（Vs r6m/s）的重要蝸桿傳動,蝸輪材料應(yīng)選用A.鑄錫青銅

7、B.鑄鋁鐵青銅C.鑄鐵D.碳鋼A. 90mmB. 40mmC. 19mmD 8mm點蝕2我國的標(biāo)準(zhǔn)分為國家標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)四級。按照標(biāo)準(zhǔn)實施的強(qiáng)制程度，標(biāo)準(zhǔn)乂分為強(qiáng)A.矩形螺紋B.梯形螺紋C.鋸齒形螺紋D.三角形螺紋二.填空題1軟齒面齒輪是指輪齒的齒面硬度HBS小于等于350;在一般情況下，閉式軟齒面齒輪傳動的主要失效形式是9按照承受載荷的方向或公稱接觸角的不同，滾動軸承可分為10.彈贊的種類很多 從外形類若有螺旋彈費、環(huán)形彈贊、蝶形彈贊、平面渦卷彈贊和板彈贊等。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簡述輪齒的失效形式主要有哪五種？1輪齒折斷

8、、齒面點蝕、齒面膠合、齒面磨損、齒面塑性變形2打滑：若帶所需傳遞的圓周力超過帶與輪面間的極限摩擦力總和時，帶與帶輪將發(fā)生顯著的相對滑動，這種現(xiàn)象稱為打滑3試說明滾動軸承代號6308的含義。 6-深溝球軸承，3中系列，08-內(nèi)徑d=40mrp公差等級為0級，游隙組為0組4簡述聯(lián)軸器的分類及各自的待點。聯(lián)軸器分為剛性聯(lián)軸器和彈性聯(lián)軸器。剛性聯(lián)軸器又分為固定式和可移式。固定式剛性聯(lián)軸器不能補(bǔ)償兩軸的相對位移?？梢剖絼傂月?lián)軸器能補(bǔ)償兩軸的相對位移。彈性聯(lián)軸器包含彈性元件，能補(bǔ)償兩軸的相對位移，并具有吸收振動和緩和沖擊的能力。5常用的螺紋緊固件有哪些?制性和推薦性兩種。3.按照螺旋線的旋向，螺紋分為 左

9、旋螺紋和4.鍵是標(biāo)準(zhǔn)件，主要分為_W、半圓鍵、楔鍵和切向鍵等。5.開式齒輪傳動的主要失效形式是磨損，固通常只進(jìn)行 彎曲強(qiáng)度 計算。6開始齒輪傳動通常采用人工定期加油潤滑的方式；閉式齒輪傳動通常采用浸油潤滑_或噴油潤滑的方式。7傳遞動力用的鏈條，按結(jié)構(gòu)的不同主要有滾子鏈和齒形鏈兩種。滾動軸承一般是由_外圈、內(nèi)圈滾動體和保持架組成。向心軸承和卜些呼I斗芮話x 22500齊J JT x 160五、普通緊螺栓聯(lián)接計算題（10分）卜一圖所示披聯(lián)接件用兩個甞通緊螺栓聯(lián)接+巴知就聯(lián)接件所砥受的橫向外載荷F二15000N,接合面Z間的摩擦佚1數(shù)戶02可靠性桑數(shù)上2,端栓 許用 拉應(yīng)力a-160Mpa.試求所蠱

10、螺栓的応小苴徑川汕(/匕/111 / / / / / / /IL/ A 、/ / / / / / /LjLJ L厶J解：每個螺栓的預(yù)緊力為：F，KF1,2x150000.2x2x12 2500 .V常用的螺紋緊固件品種很多，包括 螺栓、雙頭螺柱、螺釘、緊定螺釘、螺母、墊圈等。6簡述鏈傳動的主要優(yōu)點。6與帶傳動相比， 鏈傳動沒有彈性 滑動和打滑，能保持準(zhǔn)確的傳動比；需要的張緊力小， 作用在軸上的壓力 也小， 結(jié)構(gòu)緊湊；能在溫度較高、有 油污等惡劣環(huán)境條件下工作；安裝精 度要求較低；中心矩較大時其傳動結(jié)構(gòu)簡單。cP?/ ill四、計算題：本大題只有一個小題，滿分14分下圖所示被聯(lián)接件用兩個普通緊螺

11、栓聯(lián)接，已知被聯(lián)接件所承受的橫向外載Ks=l. 2，螺栓許用拉應(yīng)力b=160MPao試求所需螺栓的最小直徑 出。n第一套選擇題：1-5: BCBDC 6一、填空題：1.彎矩，轉(zhuǎn)矩F=15000N,接合面之間的摩擦系數(shù)f=0. 2,可靠性系數(shù)-10: DBDDD五、結(jié)構(gòu)改錯題：本大題只有一個小題，滿分12分2.深溝球軸承，173.大于，大齒輪齒寬b4.兩側(cè)面，上下面5.基孔，基軸& 靜應(yīng)力，變應(yīng)力，循環(huán)變應(yīng)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(qiáng)度10.齒輪軸二、簡答題：6.螺栓聯(lián)接、螺釘聯(lián)接、雙頭螺柱聯(lián)接、緊定螺釘聯(lián)接。7.降低螺栓總拉伸載荷的變化范圍

12、；改善螺紋牙間的載荷分布：減小應(yīng)力集中；避免或減小附加應(yīng)力。8.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。9.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(dāng)可防止損壞其他零件；.2分結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉.1分10.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分鏈條較鏈磨損；.1分過載拉斷。.1分11 .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分四、計算

13、題1. 2*6000 -=1800027fmz0. 2*1冷2=99. 67N /miif 12QN /miff3. 14*17. 2942/4核螺栓滿足強(qiáng)度要求1. 3 18000五、結(jié)構(gòu)改錯題：共八處錯誤第二套;一、選擇題：1 -5二、填空題:1.丫二0.87。（本題10分）13.14.題七圖解：（1）先計算軸承1、2的軸向力Fai、Fail（參見圖18-6b）Fsi =0. 7Fri =0. 7 6750 = 4725NKu =0. 7Frn =0. 7 5700 =3990N因為Fsi FA=4725 3000 =7725 NFsn二3990 N所以Fai = Fsi =4725x而F

14、an二Fsi FA二7725N（2）計算軸承1、2的當(dāng)量動載荷匹=4725=0. 70. 68ri6750F1. 36 0. 68Frll 700故徑向當(dāng)量動載荷為Pi = 0.41 6750 0. 87 4725二6878. 25 NPn =0.41 5700 0. 87 7725=9057.75 N因為,PiPii所以軸承II壽命短些。解畢。二、一壓力容器蓋螺栓組連接如圖所示，已知容器內(nèi)徑D=250nmi內(nèi)裝具有一定壓強(qiáng)的液體，沿凸緣圓周均勻分布12個Ml ( dj = 13. 835mm)的普通螺栓，螺栓材料的許用拉應(yīng)力二=180MPa,螺栓的相對剛度/(Cb Cm) =0. 5，按緊密

15、性要求，剩余預(yù)緊力F 1=1.83 F , F為螺栓的軸向工作載荷。試計算：該螺栓組連接允許容器內(nèi)的液體最大壓強(qiáng)Pmax及每個螺栓連接所需的預(yù)緊力F。1、計算每個螺栓允許的最大總拉力：Cb Cm二(20815 -0. 5 7434) = 17098 N. 1分0.41, Y= 0. 87,當(dāng)FA F e時,X=,載荷系數(shù)1.0,試計算:2、計算容器內(nèi)液體最大壓強(qiáng)軸承1為壓緊端，軸承2為放松端.1分FAI=2800-1000 =1800NF盟二Fs2= 2800NP = fP(XJFRX+FAI) =2000沃0.41 +0. 871800二2386N.F /2800FA20. 7 e二0. 6

16、& X2二0. 41, Y2二0 87.F R24000P2 =fF (X2FR2 %FA2) =4000 0.41 0. 87 2800二4076N.FA1/ 1800/FR10. 9 e二=0.41 =0. 87Fs =0. 68FR,e= 0. 68 o當(dāng) Te時，X二1, YFR當(dāng) e時,X = 0.41,丫 =0. 87o問哪個軸承的壽命低?FFsi = 0. 68FRI= 0. 68 4000 = 2720 (N)1.5分FS2 = 0. 68FR：= 0. 68 2500=1700 (N)1.5分FS2 FX-1700 900 =2600故FAI= Fsx二2720 (N

17、)Fsi - Fx =2720 -900 =1820故FA2二Fsi - Fx =1820F 空“68=e,則x二1,-4000FR1Fpi = fP(xiFRI 丫iFAI)(NX Fsi = 2720 (N)(N ) FS2 =1700 (N)(N)Y=0o=FP(1 4000 0 2720) = 4ooo fP(N)FAFR218200 728 e,貝U X = 0.41,丫 =0. 87o2500FP2二fp (X2FR2 Y2FA2)二fp(0.41 2500 0.87 1820=3500fP(N)由于Fpi Fp2,故軸承1的壽命 短。五、如圖所示的螺栓組聯(lián)接，已知外載荷F二5KN

18、,各有關(guān)兒何試計算受力最大螺栓所受的橫向工作載荷F解：(1)將F向螺栓組形心平移，同時得轉(zhuǎn)矩To尺寸如圖所示。四、某軸用一對同型號角接觸球軸承支承，受力情況如圖所示。已知：內(nèi)部軸向力T=500 X F二5X IO5X500二2.5X 106( N)顯然，1、2兩螺栓所受的橫向力最大，為Fsmax2 2cos2二12 5 025 5 24. 32-2 1 2 5 0 5 5 24. 3 cosl35=6469 (N)螺紋連接計算題13. 2起重卷筒與大齒輪間用雙頭螺柱連接，起重鋼索拉力FQ= 50 KN,卷簡直徑D = 400 mm , 8個螺柱均勻分布在直徑D。=500mm的圓周上，螺栓性能等

19、級4. 6級，接合面摩擦因子f = 0. 12,可靠度系數(shù)kf =1.2。試確定雙頭螺柱的直徑。曹通螺栓，橫向載荷1.確定螺栓所需的預(yù)緊力 _ kfT kfFqD/2 kfFQD 1 2 50 4000fzr fzDo/2 fzD00. 12 8 5002.確定螺栓的許用應(yīng)力2由表13.5(P347)得:二Smi廠 沁心由表13.7( P348)得：S = 2(不控制預(yù)緊力，靜載、碳鋼、M16-M30)?40=120 N/mm2S 23.確定螺栓直徑、5.2Fo 5.2 50000diA T機(jī)b J-、兀20由機(jī)械設(shè)計手冊得：取M30的螺栓，其玄二27.835=26 26 mmmm, p =2

20、 mm13.3圖示氣缸蓋連接中，已知氣缸內(nèi)壓力p在02 Mpa之間變化，氣缸內(nèi)徑D =500 mm,螺栓分布在直徑Do = 650 mm的圓周上,在F作用下，各螺栓所受橫向力為Fsi在T作用下，各螺栓所受橫向力也相等，為=1250 (N)4一3分TFS2rT T2.56101山4 v8028025524. 3(N)為保證氣密性要求，剩余預(yù)緊力F Q二1. 8Fo。試設(shè)計此螺栓組連接。取螺栓組個數(shù)為20個。12FQ二庁p一3M-二392699. 08 N耳)二瑪二 甘 尸滬35342. 92 + 03x19634. 95 = 41233,41NG + G機(jī)電專業(yè)機(jī)械設(shè)計復(fù)習(xí)重點FQF392699

21、089634.95 Nmax20Fo. 1. 8Fmax二119634. 95二35342. 92 N3.剩余預(yù)緊力Fo :4.螺栓所受最大拉力=19634. 95 + 35342. 92 = 54977. 87 N5.相對剛度系數(shù)C1= 0. 3由表13.9( P351)得:C UFQ2單個螺栓所受最大工作載荷Fmax6.預(yù)緊力Fo1.滾動軸承由哪些零件組成？各零件起何作用？滾動軸承的組成：外圈、內(nèi)圈、滾動體、保持架內(nèi)圈：支撐軸外圈：支撐零件或軸系滾動體：滑動滾動保持架：將滾動體分開2.滾動軸承基本代號代表什么含義？代號：61210的含義是什么？3.滾動軸承的失效形式有哪些？疲勞點蝕塑性變形

22、磨損膠合軸承元件破裂4.何謂滾動軸承的壽命？軸承在一定轉(zhuǎn)速下，其中任何零件岀現(xiàn)疲勞擴(kuò)展跡象之前的工作小時數(shù)稱為5.何謂滾動軸承的可靠度？一組相同軸承能達(dá)到或超過規(guī)定壽命的百分比.6.何謂滾動軸承的基本額定壽命？基本額定壽命：一組同一型號軸承，在同一運轉(zhuǎn)條件下，其可靠度R為90%時，能達(dá)到或超過的壽命7.何謂滾動軸承的基本額定動載荷？定義：當(dāng)一套軸承運轉(zhuǎn)達(dá)到一百萬（106）轉(zhuǎn)時，軸承所能承受的載荷Co .8.何謂滾動軸承的當(dāng)量動載荷？含義：當(dāng)量動載荷是一種考慮徑向載荷與軸向載荷雙重影響，經(jīng)換算后的假想載荷。9.滾動軸承壽命計算10.滾動軸承內(nèi)外圈的配合的一般原則是什么？內(nèi)圈：基孔制外圈：基軸制第

23、10章聯(lián)軸器、離合器、制動器1.聯(lián)軸器、離合器、制動器的作用是什么？聯(lián)軸器L(Lh)作用：主要用于將兩根軸連接在一起，使它們一起旋轉(zhuǎn)，并傳遞扭矩，也可用作安全裝置。離合器作用：在機(jī)器運轉(zhuǎn)過程中，使兩軸隨時接合或分離；用來操縱機(jī)器傳動的斷續(xù)，以便進(jìn)行變速或換向;制動器作用：降低機(jī)械運轉(zhuǎn)速度或停止運轉(zhuǎn)的裝置。2.聯(lián)軸器、離合器的異同？第11章軸1.軸的作用如何？功用：用來支撐旋轉(zhuǎn)的機(jī)械零件，如齒輪、帶輪、 鏈輪、凸輪等。2.軸的類型有哪些？承受載荷有何區(qū)別？轉(zhuǎn)軸：既傳遞轉(zhuǎn)矩（T）、又承受彎矩（M ）如口：減速器中的軸。、傳動軸：只受轉(zhuǎn)矩，不受彎矩，汽車下的傳動軸、心軸：只承受彎矩6.為什么直軸要設(shè)

24、計成階梯狀？按軸所受的扭矩估算軸徑，作為軸的最小軸徑dmino有配合要求的軸段，應(yīng)盡量釆用標(biāo)準(zhǔn)直徑。安裝標(biāo)準(zhǔn)件的軸徑，應(yīng)滿足裝配尺寸要求。有配合要求的零件要便于裝拆8.用什么方法可實現(xiàn)軸上零件的準(zhǔn)確定位？定位方法：軸肩、套筒、圓螺母、擋圈、軸承端蓋9.用什么方法可實現(xiàn)軸上零件的軸向與周向固定？零件的軸向定位由軸肩或套筒來實現(xiàn)。軸向固定由軸肩、套筒、螺母或軸端擋圈來實現(xiàn)。周向固定大多采用鍵、花鍵、或過盈配合等聯(lián)接形式來實現(xiàn)。10.軸端零件可用什么方法固定？裝在軸端上的零件往往采用軸端擋圈固定11.軸肩尺寸與軸上零件的倒角與圓角參數(shù)有何關(guān)系？r 120?,否則可加大中心距或增加張緊輪。包角af總摩擦力Ff T訊T,對傳動有利。8、記住公式:4.1； 4.2; 4.3; 4.12; 4.13; 4.18;第5章鏈傳動1.滾子鏈的結(jié)構(gòu)，鏈傳動的主要參數(shù)？滾子、套筒、銷軸、內(nèi)鏈板、外鏈板鏈條的主要參數(shù)節(jié)距p,滾子鏈上相鄰兩滾子中心的距離。p越大,鏈條各零件尺寸越大，所能傳遞的功率也越大。2.為什么鏈條的節(jié)數(shù)最好取偶數(shù)？而鏈輪齒數(shù)最好取奇數(shù)？鏈節(jié)數(shù)最好取偶數(shù)，以便鏈條聯(lián)成環(huán)形時正好是外鏈板與內(nèi)鏈板相 接。若鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時，則采用過渡鏈節(jié)，在鏈條受拉時，過渡鏈節(jié)還要承受附加的彎曲載荷，通常應(yīng)避免采用。一般鏈節(jié)數(shù)為偶數(shù)，為使磨損均勻，鏈輪齒數(shù)最好取與鏈節(jié)數(shù)互為質(zhì)數(shù)的奇數(shù)。3.