《機械設計方案》考題含答案

PAGEPAGE1第頁高等學?？荚囶}《機械設計》試題A一、填空（每空1分，共20分)1．在疲勞曲線上，以循環(huán)基數(shù)N0為界分為兩個區(qū)：當N≥N0時,為（）區(qū)；當N＜N0時，為（)區(qū)。2．剛度是指機械零件在載荷作用下抵抗（)的能力。零件材料的彈性模量越小，其剛度就越（)。3．潤滑油的（）性越好，則其產生邊界膜的能力就越強；(）越大，則其內摩擦阻力就越大。4．為改善潤滑油在某些方面的性能，在潤滑油中加入的各種具有獨特性能的化學合成物即為（）.5．正是由于（）現(xiàn)象,使帶傳動的傳動比不準確.帶傳動的主要失效形式為（)和（）。6．蝸桿傳動的主要缺點是齒面間的（）很大，因此導致傳動的（)較低、溫升較高。7．鏈傳動水平布置時，最好（)邊在上,（）在下.8．設計中,應根據(jù)被聯(lián)接軸的轉速、()和（）選擇聯(lián)軸器的型號。9．徑向滑動軸承的半徑間隙與軸頸半徑之比稱為（);而（）與（）之比稱為偏心率。10．對于普通平鍵，考慮到載荷分布的不均勻性,雙鍵聯(lián)接的強度按（）個鍵計算。二、判斷題（每小題1分，共10分）（正確的劃“√"，錯誤的劃“×”)1．十字滑塊聯(lián)軸器中的所有元件都是剛性元件，因此屬于剛性聯(lián)軸器。（)2．兩摩擦表面的粗糙度值越小，則越容易實現(xiàn)液體動力潤滑。（)3．在計算轉軸的強度時，安全系數(shù)法比當量彎矩法更精確。（）4．相嚙合的蝸桿和蝸輪的螺旋角必須大小相等,旋向相反.（）5．閉式齒輪傳動皆須首先按齒面接觸強度進行設計計算，確定傳動的幾何尺寸，然后校核齒根彎曲疲勞強度。(）6．由于鏈傳動不需要張緊力，故作用在軸上的載荷較小。（）7．正是由于過載時產生“彈性滑動”，故帶傳動對傳動系統(tǒng)具有保護作用.(）8．楔鍵只能用于單向傳動,雙向傳動時,必須采用兩個楔鍵。(）9．性能等級為6.6級的螺栓,其屈服點＝600MPa。()10．機械零件的計算分為設計計算和校核計算,兩種計算的目的都是為了防止機械零件在正常使用期限內發(fā)生失效。（)三、簡答題（每小題5分,共20分）1．簡述為什么開式齒輪傳動一般不會出現(xiàn)點蝕現(xiàn)象？2．對于滾動軸承的軸系固定方式，請解釋什么叫“兩端固定支承”？3．簡述形成穩(wěn)定動壓油膜的條件？4．解釋名詞：滾動軸承的壽命；滾動軸承的基本額定動載荷。四、（15分）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：內部軸向力＝0.68,e＝0.68。當≤e時，X＝1，Y＝0;當＞e時,X＝0。41,Y＝0。87。問哪個軸承的壽命低？五、（15分）如圖所示的螺栓組聯(lián)接，已知外載荷F＝5KN,各有關幾何尺寸如圖所示。試計算受力最大螺栓所受的橫向工作載荷Fsmax。六、(20分）設計一個標準直齒圓柱齒輪傳動，傳動比i＝3。2，允許傳動比有不超過±5％的誤差.通過強度計算已確定中心距a＝320mm,模數(shù)m≥3mm，取齒寬系數(shù)＝1。試確定下列幾何尺寸：m、z1、z2、d1、d2、b1、b2。（模數(shù)系列:3、3.5、4、4。5、5、5。5、6、7、8、…）

《機械設計》試題A標準答案一、填空(每空1分，共20分）1．在疲勞曲線上，以循環(huán)基數(shù)N0為界分為兩個區(qū)：當N≥N0時，為(無限壽命區(qū)）區(qū);當N＜N0時,為（有限壽命區(qū)）區(qū).2．剛度是指機械零件在載荷作用下抵抗(彈性變形）的能力。零件材料的彈性模量越小，其剛度就越（小）。3．潤滑油的（油）性越好,則其產生邊界膜的能力就越強；(粘度）越大，則其內摩擦阻力就越大。4．為改善潤滑油在某些方面的性能，在潤滑油中加入的各種具有獨特性能的化學合成物即為（添加劑).5．正是由于（彈性滑動）現(xiàn)象,使帶傳動的傳動比不準確。帶傳動的主要失效形式為（打滑）和(帶的疲勞破壞）。6．蝸桿傳動的主要缺點是齒面間的（相對滑動速度）很大，因此導致傳動的(效率）較低、溫升較高.7．鏈傳動水平布置時，最好（緊邊)邊在上,(松邊）在下。8．設計中，應根據(jù)被聯(lián)接軸的轉速、（轉矩）和（直徑）選擇聯(lián)軸器的型號。9．徑向滑動軸承的半徑間隙與軸頸半徑之比稱為(相對間隙）；而(偏心距）與(半徑間隙)之比稱為偏心率。10．對于普通平鍵，考慮到載荷分布的不均勻性，雙鍵聯(lián)接的強度按(1。5）個鍵計算。二、判斷題（每小題1分，共10分）（正確的劃“√"，錯誤的劃“×”）1．十字滑塊聯(lián)軸器中的所有元件都是剛性元件，因此屬于剛性聯(lián)軸器.（×）2．兩摩擦表面的粗糙度值越小，則越容易實現(xiàn)液體動力潤滑。（√）3．在計算轉軸的強度時，安全系數(shù)法比當量彎矩法更精確。（√）4．相嚙合的蝸桿和蝸輪的螺旋角必須大小相等，旋向相反。（×）5．閉式齒輪傳動皆須首先按齒面接觸強度進行設計計算，確定傳動的幾何尺寸，然后校核齒根彎曲疲勞強度。（×)6．由于鏈傳動不需要張緊力，故作用在軸上的載荷較小.（√）7．正是由于過載時產生“彈性滑動”,故帶傳動對傳動系統(tǒng)具有保護作用。(×）8．楔鍵只能用于單向傳動，雙向傳動時，必須采用兩個楔鍵。（×)9．性能等級為6。6級的螺栓，其屈服點＝600MPa。（×）10．機械零件的計算分為設計計算和校核計算，兩種計算的目的都是為了防止機械零件在正常使用期限內發(fā)生失效。（√）三、簡答題（每小題5分,共20分）簡述為什么開式齒輪傳動一般不會出現(xiàn)點蝕現(xiàn)象？答：因為在開式齒輪傳動中，磨粒磨損的速度比產生點蝕的速度還快，在點蝕形成之前，齒面的材料已經被磨掉,故而一般不會出現(xiàn)點蝕現(xiàn)象.對于滾動軸承的軸系固定方式，請解釋什么叫“兩端固定支承”?答：兩端固定支承即為軸上的兩個軸承中，一個軸承的固定限制軸向一個方向的串動，另一個軸承的固定限制軸向另一個方向的串動，兩個軸承的固定共同限制軸的雙向串動。簡述形成穩(wěn)定動壓油膜的條件？答:1）兩摩擦表面之間必須能夠形成收斂的楔形間隙；2）兩摩擦表面之間必須有充足的、具有一定粘度的潤滑油；3）兩摩擦表面之間必須有足夠的相對運動速度.解釋名詞;滾動軸承的壽命；滾動軸承的基本額定動載荷。答:1)滾動軸承的壽命即滾動軸承中內、外圈滾道以及滾動體,任一元件出現(xiàn)疲勞點蝕之前，兩套圈之間的相對運轉總轉數(shù).也可用恒定轉速下的運轉小時數(shù)表示；2）基本額定動載荷即基本額定壽命為106轉時,軸承所能承受的最大載荷。四、解:（1)＝（N）―――――――――1。5分＝（N）―――――――――1。5分（2）（N）＜（N）故（N)――――――――――――――――3分（N）＞（N）故（N）―――――――――――――3分，則X＝1,Y=0。則＝4000(N）――――――――――――――――――3分＞e,則X＝0.41，Y＝0。87。則(N）―――――――――――――――――3分由于＞,故軸承1的壽命短。FT五、解：（1）將F向螺栓組形心平移，同時得轉矩T。FTT=500×F＝5×105×500＝2。5×106（N）―――――――4分在F作用下，各螺栓所受橫向力為Fs1＝(N)―――3分在T作用下,各螺栓所受橫向力也相等，為＝（N）――――――4分顯然，1、2兩螺栓所受的橫向力最大，為（N）―――――――4分六、解：(1）由得取m=5（mm)(應為標準值)―――――――2分則＝128（1）―――2分（2）―――2分聯(lián)立（1）、（2）解得，取,――――――4分(mm)―――――――2分(mm)―――――――2分（mm）――――――――――2分?。╩m）,（mm）――4分注：本題主要考察：m是否為標準值？是否滿足？各參數(shù)和尺寸取值圓整是否合理？

《機械設計》試題B一、填空（每空1分，共20分）1．當所受軸向載荷通過(）時，螺栓組中各螺栓承受的（）相等。2．從結構上看,帶輪由(）、輪輻和(）三部分組成。3．在直齒圓柱齒輪傳動的接觸疲勞強度計算中,以（）為計算點，把一對輪齒的嚙合簡化為兩個（）相接觸的模型。4．按鍵齒齒廓曲線的不同,花鍵分為（)花鍵和（）花鍵。5．請寫出兩種螺紋聯(lián)接中常用的防松方法：（）和（）。6．疲勞曲線是在（）一定時，表示疲勞極限與（）之間關系的曲線。7．理論上為（)接觸或（）接觸的零件，在載荷作用下，接觸處局部產生的應力稱為接觸應力。8．開式齒輪傳動的主要失效形式是：(）和(）。9．徑向滑動軸承的條件性計算主要是限制壓強、（）和（）不超過許用值。10．在類型上,萬向聯(lián)軸器屬于(）聯(lián)軸器，凸緣聯(lián)軸器屬于（)聯(lián)軸器.二、選擇填空(每空1分，共10分）1．下列磨損中,不屬于磨損基本類型的是（）；只在齒輪、滾動軸承等高副零件上經常出現(xiàn)的是（）.(1）粘著磨損；（2)表面疲勞磨損；（3)磨合磨損；（4）磨粒磨損。2．在通過軸線的截面內，(）的齒廓為直邊梯形；在與基圓柱相切的截面內,（）的齒廓一側為直線，另一側為曲線。（1）阿基米德蝸桿；（2）法向直廓蝸桿；（3）漸開線蝸桿；（4)錐蝸桿。3、對于直齒圓柱齒輪傳動，其齒根彎曲疲勞強度主要取決于(）;其表面接觸疲勞強度主要取決于（）.（1）中心距和齒寬；（2)中心距和模數(shù)；（3)中心距和齒數(shù)；（4）模數(shù)和齒寬。4、對于徑向滑動軸承,（)軸承具有結構簡單，成本低廉的特點；（)軸承必須成對使用.（1）整體式；(2）剖分式;(3)調心式；(4)調隙式。5．在滾子鏈傳動的設計中,為了減小附加動載荷，應（）。（1)增大鏈節(jié)距和鏈輪齒數(shù)；（2）增大鏈節(jié)距并減小鏈輪齒數(shù)；（3）減小鏈節(jié)距和鏈輪齒數(shù)；（4）減小鏈節(jié)距并增加鏈輪齒數(shù)。6．對中性高且對軸的削弱又不大的鍵聯(lián)接是（）聯(lián)接。(1）普通平鍵；（2）半圓鍵；（3)楔鍵;（4）切向鍵。三、簡答題（每小題5分,共20分）1．畫圖表示機械零件的正常磨損過程，并指出正常磨損過程通常經歷哪幾個磨損階段?2．簡述Miner法則（即疲勞損傷線性累積假說)的內容。3．簡述齒向載荷分布系數(shù)和齒間載荷分配系數(shù)分別考慮的是什么因素對齒輪所受載荷的影響？4．試分析張緊力F0對帶傳動正反兩方面的影響。四、（15分)已知某材料的力學性能為：＝350MPa，m＝9,＝5×，對此材料進行對稱循環(huán)疲勞試驗，依次加載應力為：（1）＝550MPa，循環(huán)次數(shù)n1＝5×；（2）＝450MPa，循環(huán)次數(shù)n2＝2×；(3）=400MPa。求：發(fā)生疲勞破壞時，的循環(huán)次數(shù)n3＝?六、（18分）圖示為一蝸桿軸用兩個角接觸球軸承支承。已知蝸桿所受軸向力＝580N，兩軸承的徑向力為：＝935N，＝1910N,載荷性質系數(shù)＝1.1。試計算兩個軸承的當量動載荷。注：＊內部軸向力＝eFR，e＝0.36。*當≤e時,X＝1，Y＝0；當＞e時，X＝0.41，Y＝0.87。八、（17分）圖示為由圓錐齒輪和斜齒圓柱齒輪組成的傳動系統(tǒng)。已知:Ⅰ軸為輸入軸，轉向如圖所示，輸出軸功率PⅢ＝5KW，轉速nⅢ＝157rpm，各輪齒數(shù)為：z1=25，z2=60，z3=22，z4=84,設效率為100％.在圖中標出各輪轉向，并計算各軸的轉矩。為使2、3兩輪的軸向力方向相反,確定并在圖中標出3、4兩輪的螺旋方向。在圖中標出2、3兩輪在嚙合點處所受各分力(、Fr、Fx)的方向。

《機械設計》試題B標準答案一、填空(每空1分,共20分）1．當所受軸向載荷通過（螺栓組形心）時，螺栓組中各螺栓承受的（軸向工作拉力)相等.2．從結構上看，帶輪由（輪轂)、輪輻和（輪緣)三部分組成。3．在直齒圓柱齒輪傳動的接觸疲勞強度計算中，以（節(jié)點）為計算點，把一對輪齒的嚙合簡化為兩個（圓柱體）相接觸的模型。4．按鍵齒齒廓曲線的不同，花鍵分為（矩形）花鍵和（漸開線)花鍵.5．請寫出兩種螺紋聯(lián)接中常用的防松方法：（雙螺母等）和（防松墊圈等）.6．疲勞曲線是在（應力比）一定時，表示疲勞極限與（循環(huán)次數(shù)）之間關系的曲線.7．理論上為(點）接觸或（線)接觸的零件，在載荷作用下，接觸處局部產生的應力稱為接觸應力。8．開式齒輪傳動的主要失效形式是：（齒面的磨粒磨損）和（斷齒）。9．徑向滑動軸承的條件性計算主要是限制壓強、（速度）和（pv值）不超過許用值.10．在類型上，萬向聯(lián)軸器屬于(無彈性元件的撓性）聯(lián)軸器，凸緣聯(lián)軸器屬于(剛性）聯(lián)軸器。二、選擇填空（每空1分，共10分）1．下列磨損中,不屬于磨損基本類型的是(3）;只在齒輪、滾動軸承等高副零件上經常出現(xiàn)的是（2）.（1）粘著磨損；（2）表面疲勞磨損；（3）磨合磨損；（4）磨粒磨損。2．在通過軸線的截面內，（1）的齒廓為直邊梯形;在與基圓柱相切的截面內,（3）的齒廓一側為直線,另一側為曲線。（1）阿基米德蝸桿;（2）法向直廓蝸桿；（3）漸開線蝸桿;（4）錐蝸桿。3、對于直齒圓柱齒輪傳動，其齒根彎曲疲勞強度主要取決于（4）;其表面接觸疲勞強度主要取決于(1）。（1）中心距和齒寬；（2）中心距和模數(shù);（3）中心距和齒數(shù)；（4)模數(shù)和齒寬。4、對于徑向滑動軸承,（1）軸承具有結構簡單，成本低廉的特點;（3）軸承必須成對使用。（1）整體式；（2）剖分式；（3）調心式;（4）調隙式。5．在滾子鏈傳動的設計中，為了減小附加動載荷，應（4）.(1）增大鏈節(jié)距和鏈輪齒數(shù)；（2）增大鏈節(jié)距并減小鏈輪齒數(shù)；（3）減小鏈節(jié)距和鏈輪齒數(shù);（4）減小鏈節(jié)距并增加鏈輪齒數(shù)。6．對中性高且對軸的削弱又不大的鍵聯(lián)接是(1）聯(lián)接。(1）普通平鍵;（2）半圓鍵；（3）楔鍵；(4)切向鍵。三、簡答題（每小題5分，共20分)畫圖表示機械零件的正常磨損過程，并指出正常磨損過程通常經歷哪幾個磨損階段？答：主要經歷三個階段：磨合磨損階段；穩(wěn)定磨損階段；劇烈磨損階段。簡述Miner法則(即疲勞損傷線性累積假說）的內容。答：在規(guī)律性變幅循環(huán)應力作用下，各應力對材料造成的損傷是獨立進行的,并可以線性地累積成總損傷，當各應力的壽命損傷率之和等于1時,材料將會發(fā)生疲勞.簡述齒向載荷分布系數(shù)和齒間載荷分配系數(shù)分別