機械設(shè)計期末試卷及答案1

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2022～2022學年第一學期

機械創(chuàng)造及自動化專業(yè)機械設(shè)計課程期末試卷

專業(yè)___________班級___________姓名__________學號___________

一、是非題(用“√”表示正確，“×”表示錯誤填在題末的括號中)。

(本大題共10小題，每小題1分，總計10分)

1、受靜載荷作用的零件只能產(chǎn)生靜應力，受變載荷作用的零件才干產(chǎn)生變應力。（）

2、受交變橫向載荷作用的一般螺栓聯(lián)接，在正常工作時螺栓桿所受到的拉力不變。（）

3、為了使V帶的工作側(cè)面能與V帶輪輪槽的工作側(cè)面緊緊貼合，由于V帶的剖面楔角為40o，因而V帶輪輪槽角也相應為40o。

（）

4、為了避開帶打滑，可將帶輪上與帶接觸的表面加工得粗糙些以增大摩擦。（）

5、對輪齒沿齒寬作適當?shù)男扌危ü男锡X），可以大大改善載荷沿接觸線分布不勻稱的現(xiàn)象。

（）

6、齒面點蝕是潤滑良好的軟齒面閉式齒輪傳動常見的失效形式。（）

7、直齒圓錐齒輪的強度計算中，通常近似地以大端分度圓處的當量圓柱齒輪來代替圓錐齒輪舉行強度計算。（）8、與齒輪傳動的變位辦法相類似，不僅可以對蝸桿舉行變位加工，而且也可以對蝸輪舉行變位加工。

（）

9、某45鋼軸的剛度不足，可以實行改用40Cr合金鋼措施來提高其剛度。（）

10、滾動軸承的基本額定壽命是指一組軸承中10%的軸承發(fā)生疲勞破壞，而90%的軸承不發(fā)生疲勞破壞前的轉(zhuǎn)數(shù)（以106為單位）或工作小時數(shù)。

（）

二、挑選題(將正確的代碼A、B、C、D填入橫線上方的空格處)。

(本大題共15小題，每小題1.5分，總計15分)

1．零件的截面外形一定，當截面尺寸增大時，其疲勞極限值將隨之____。

A.增高

B.降低

C.不變

D.有時增高，有時降低

2．對于聯(lián)接用螺紋，主要要求聯(lián)接牢靠，自鎖性能好，故常選用____。

A．升角小，單線三角形螺紋B．升角大，雙線三角形螺紋

C.升角小，單線梯形螺紋D．升角大，雙線矩形螺紋

3.設(shè)計鍵聯(lián)接時，有以下主要內(nèi)容：①按使用要求挑選鍵的類型；②對鍵聯(lián)接舉行須要的強度校核計算；③按軸徑挑選鍵的剖面尺寸；④按輪轂寬度挑選鍵的長度。在詳細設(shè)計時，普通的挨次為。

A.③→④→②→①；

B.①→③→②→④；

C.①→③→④→②；

D.①→④→②→③4．選取V帶型號，主要取決于________。

A．帶傳遞的功率和小帶輪轉(zhuǎn)速B．帶的線速度

C.帶的緊邊拉力D．帶的松邊拉力

5．帶傳動不能保證精確?????的傳動比，其緣由是________。

A.帶簡單變形和磨損

B.帶傳動工作時由拉力的變化而引起的彈性滑動

C.帶在帶輪上浮現(xiàn)打滑

D.帶的彈性變形不符合虎克定律

6.輪齒彎曲強度計算中的齒形系數(shù)FaY與無關(guān)。

A．齒數(shù)z

B．變位系數(shù)x

C．模數(shù)m

D．斜齒輪的螺旋角β

7.按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計公式：[]32112??????≥FSaFadYYzKTmσφmm計算齒輪傳動的模數(shù)時，其公式中[]?????

?FSaFaYYσ應代入：。A.小齒輪的[]??????111FSaFaYYσB.[]??????111FSaFaYYσ與[]???

???222FSaFaYYσ中的較大值C.大齒輪的[]??????222FSaFaYYσ；D.[]??????111FSaFaYYσ與[]?????

?222FSaFaYYσ中的較小值8.對閉式蝸桿傳動舉行熱平衡計算，其主要目的是為了防止溫升過高而導致。

A.材料的力學性能下降；

B.潤滑油變質(zhì)；

C.蝸桿受熱變形過大；

D.潤滑條件惡化。

9.按彎扭合成強度條件計算軸的應力時，公式中折合系數(shù)α是考慮。

A.材料抗彎與抗扭的性能不同；

B.彎曲應力和扭轉(zhuǎn)切應力的循環(huán)特性不同；

C.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求；

D.強度理論的要求。

10.下列四種軸承中，必需成對使用是。

A.圓錐滾子軸承；

B.深溝球軸承；

C.推力球軸承；

D.圓柱滾子軸承

三、計算題(本大題共３小題，每小題各15分，共計45分)

1.某零件用40Cr鋼制成，材料的力學性能為：σS=800MPa，σ-1=480MPa，ψσ=0.2。零件彎

曲疲勞極限的綜合影響系數(shù)Kσ=1.5。已知作用在零件上的工作應力：σmax=450MPa，σmin=150MPa

，應力循環(huán)特性=r常數(shù)，試求：

⑴繪制出該零件的極限應力簡圖；

⑵在所繪制的零件極限應力簡圖中，標出零件的工作應力點M，加載應力變化線以及極限應力

點'1M；

⑶用圖解法確定該零件的極限應力的平均應力σme’和應力幅σae’以及計算平安系數(shù)Sca；

⑷用計算法確定該零件的計算平安系數(shù)Sca。

⑸若許用平安系數(shù)為[S]=1.3，問該零件是否滿足強度要求。

2.如下圖所示為一個鑄鐵托架，用四個一般螺栓固定在鑄鋼立柱上，已知W=1000N，

L=700mm，L1=300mm，接觸面間的摩擦系數(shù)f=0.2，螺栓的許用拉應力[σ]=50MPa，防

滑系數(shù)KS=1.3。試確定螺栓所需要的公稱直徑d。

一般螺紋基本尺寸（GB196—81）

3．一工程機械傳動裝置中的軸，采納一對圓錐滾子軸承支承，背靠背的反裝(如題

３圖所示)，已知作用于軸上的徑向力Fr＝9000N，軸向力Fa＝1200N，其方向和作用位置如

圖所示，運轉(zhuǎn)中受輕微沖擊（fP＝1.2），常溫下工作（ft＝1），試求：

(1)軸承所受的徑向載荷R1，R2；

(2)軸承派生的內(nèi)部軸向載荷S1，

S2，并在圖中畫出其方向；

(3)軸承所受的軸向載荷A1，A2；

(4)軸承所受的當量動載荷P1，P2。

四.傳動零件受力分析題（本題15

分）

下圖為向來齒圓錐齒輪——斜齒圓柱齒輪——蝸桿蝸輪三級傳動。已知圓錐齒輪1為主

動件，轉(zhuǎn)向如圖所示。試在下圖中標出：⑴各輪的轉(zhuǎn)向；⑵欲使軸Ⅱ、軸Ⅲ上軸承所受的軸

向力為最小時，斜齒圓柱齒輪和蝸桿蝸輪的旋向（要求畫出并用文字標出他們的旋向）；⑶

各輪在嚙合點處的諸分力（Ft、Fr、Fa）的方向。

題3.圖

五.軸系零件結(jié)構(gòu)改錯（本題15分）

下圖為一齒輪減速器部分裝配圖，試指出結(jié)構(gòu)不合理及錯誤所在（不考慮圓角和鑄造斜度以及不計重復錯誤，指出十處或十處以上錯誤者滿分）。

例如：精加工面過長且裝拆軸承不便。

按上述范例在圖中標出結(jié)構(gòu)不合理及錯誤所在，并用文字說明緣由（假如不說明緣由不給分）。

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2022～2022學年第一學期

機械創(chuàng)造及自動化專業(yè)機械設(shè)計課程期末試卷（答案）

一、是非題(用“√”表示正確，“×”表示錯誤填在題末的括號中)。

(本大題共10小題，每小題1分，總計10分)

1、受靜載荷作用的零件只能產(chǎn)生靜應力，受變載荷作用的零件才干產(chǎn)生變應力。（×）

2、受交變橫向載荷作用的一般螺栓聯(lián)接，在正常工作時螺栓桿所受到的拉力不變。（√）

3、為了使V帶的工作側(cè)面能與V帶輪輪槽的工作側(cè)面緊緊貼合，由于V帶的剖面楔角為40o，因而V帶輪輪槽角也相應為40o。

（×）

4、為了避開帶打滑，可將帶輪上與帶接觸的表面加工得粗糙些以增大摩擦。（×）

5、對輪齒沿齒寬作適當?shù)男扌危ü男锡X），可以大大改善載荷沿接觸線分布不勻稱的現(xiàn)象。

（√）

6、齒面點蝕是潤滑良好的軟齒面閉式齒輪傳動常見的失效形式。（√）

7、直齒圓錐齒輪的強度計算中，通常近似地以大端分度圓處的當量圓柱齒輪來代替圓錐齒輪舉行強度計算。（×）8、與齒輪傳動的變位辦法相類似，不僅可以對蝸桿舉行變位加工，而且也可以對蝸輪舉行變位加工。

（×）

9、某45鋼軸的剛度不足，可以實行改用40Cr合金鋼措施來提高其剛度。（×）

10、滾動軸承的基本額定壽命是指一組軸承中10%的軸承發(fā)生疲勞破壞，而90%的軸承不發(fā)生疲勞破壞前的轉(zhuǎn)數(shù)（以106為單位）或工作小時數(shù)。

（√）

二、挑選題(將正確的代碼A、B、C、D填入橫線上方的空格處)。

(本大題共15小題，每小題1.5分，總計15分)

1．零件的截面外形一定，當截面尺寸增大時，其疲勞極限值將隨之__B__。

A.增高

B.降低

C.不變

D.有時增高，有時降低

2．對于聯(lián)接用螺紋，主要要求聯(lián)接牢靠，自鎖性能好，故常選用__A__。

A．升角小，單線三角形螺紋B．升角大，雙線三角形螺紋

C.升角小，單線梯形螺紋D．升角大，雙線矩形螺紋

3.設(shè)計鍵聯(lián)接時，有以下主要內(nèi)容：①按使用要求挑選鍵的類型；②對鍵聯(lián)接舉行須要的強度校核計算；③按軸徑挑選鍵的剖面尺寸；④按輪轂寬度挑選鍵的長度。在詳細設(shè)計時，普通的挨次為C。

A.③→④→②→①；

B.①→③→②→④；

C.①→③→④→②；

D.①→④→②→③4．選取V帶型號，主要取決于____D____。

A．帶的松邊拉力B．帶的線速度

C.帶的緊邊拉力D．帶傳遞的功率和小帶輪轉(zhuǎn)速

5．帶傳動