机械设计基础 试题 机械设计基础 试题一一 一 填空题一 填空题 每空每空 1 分共分共 31 分分 1 当一零件受脉动循环变应力时 则其平均应力是其最大应力的 2 三角形螺纹的牙型角 适用于 而梯形螺纹的牙型角 适用 于 3 螺纹连接防松 按其防松原理可分为 防松 防松和 防松 4 带传动在工作过程中 带内所受的应力有 和 最大应力发生在 5 链传动设计时 链条节数应选 数 奇数 偶数 链轮齿数应选 数 速度 较高时 链节距应选 些 6 根据齿轮设计准则 软齿面闭式齿轮传动一般按 设计 按 校核 硬齿面 闭式齿轮传动一般按 设计 按 校核 7 在变速齿轮传动中 若大 小齿轮材料相同 但硬度不同 则两齿轮工作中产生的齿面 接触应力 材料的许用接触应力 工作中产生 的齿根弯曲应力 材料的许用弯曲应力 8 蜗杆传动的总效率包括啮合效率 效率和 效率 其中啮合效率 影响蜗杆传动总效率的主要因素是 效率 9 轴按受载荷的性质不同 分为 10 滚动轴承接触角越大 承受 载荷的能力也越大 二 单项选择题二 单项选择题 每选项每选项 1 分分 共共 11 分分 1 循环特性 r 1 的变应力是 应力 A 对称循环变 B 脉动循环变 C 非对称循环变 D 静 2 在受轴向变载荷作用的紧螺柱连接中 为提高螺栓的疲劳强度 可采取的措施是 A 增大螺栓刚度 Cb 减小被连接件刚度 Cm B 减小 Cb 增大 Cm C 增大 Cb 和 Cm D 减 小 Cb 和 Cm 3 在螺栓连接设计中 若被连接件为铸件 则往往在螺栓孔处做沉头座孔 其目的是 A 避免螺栓受附加弯曲应力作用 B 便于安装 C 为安置防松装置 4 选取 V 带型号 主要取决于 A 带的线速度 B 带的紧边拉力 C 带的有效拉力 D 带传递的功率和小带轮转速 5 对于标准齿轮传动 影响齿形系数 Y的主要几何参数是 A 齿轮的模数 B 齿轮的压力角 C 齿轮的齿数 D 齿轮的顶隙系数 6 一斜齿圆柱齿轮传动 已知法向模数 Mn 4mm 齿数 Z1 20 螺旋角 14032 2 齿宽 b1 80 b2 75mm 则该传动的齿宽系数 d等于 A 0 852 B O 88 C 0 8 D 0 907 7 同一工作条件 若不改变轴的结构和尺寸 仅将轴的材料由碳钢改为合金钢 可以提高 轴的 而不能提高轴的 A 强度 B 刚度 8 当转速较低 同时受径向载荷和轴向载荷 要求便于安装时 宜选用 A 深沟球轴承 B 圆锥滚子轴承 C 角接触球轴承 9 滑动轴承计算中限制 pv 值是考虑限制轴承的 A 磨损 B 发热 C 胶合 D 塑性变形 10 圆柱螺旋弹簧的弹簧丝直径 d 6mm 旋绕比 C 5 则它的内径 D1等于 A 30mm B 24mm C 36mm D 40mm 三 计算题三 计算题 38 分分 1 15 分 有一受预紧力 F0和轴向工作载荷作用的紧螺栓连接 已知预紧力 F0 1000 N 螺栓的刚度 Cb 与连接件的刚度 Cm 相等 轴向工作载荷 F 1000N 试计算该螺栓所受的总拉力 F2 剩余预紧力 F1 在预紧力 F0不变的条件下 若保证被连接件间不出现缝隙 该螺栓的最大轴向工作载荷 Fmax为多少 2 13分 如图3 2所示的手摇起重绞车采用蜗杆传动 巳知模数m 8mm 蜗杆头数 z1 1 蜗杆分度圆直径 d1 80mm 蜗轮齿数 z2 40 卷筒直径 D 200mm 蜗杆与蜗轮间的当量摩擦系数fV 0 03 轴承和卷简中的摩擦损失等于6 问 1 欲使重物 W 上升 1m 手柄应转多少转 并在图上标出手柄的转动方向 2 若重物 W 5000N 手摇手柄时施加的力 F 100N 手柄转臂的长度 L 应是多少 3 10 分 某轴系部件采用一对 7208AC 滚动轴承支承 如图 3 3 所示 己 知作用于轴承上的径向载荷 Fr1 1000N Fr2 2060N 作用于轴上的轴向载荷 FA 880 N 轴承内部轴向力 Fd与径向载荷 Fr的关系为 Fd 0 68Fr 试求轴承轴向 载荷 Fa1和 Fa2 四 分析题四 分析题 20 分分 1 10 分 如图 4 1 为圆柱齿轮 蜗杆传动 已知斜齿轮 1 的转动方向和斜齿 轮 2 的轮齿旋向 1 在图中啮合处标出齿轮 1 和齿轮 2 所受轴向力 Fa1和 Fa2的方向 2 为使蜗杆轴上的齿轮 2 与蜗杆 3 所产生的轴向力相互抵消一部分 试 确定并标出蜗杆 3 轮齿的螺旋线方向 并指出蜗轮 4 轮齿的螺旋线方向及其转动 方向 3 在图中啮合处标出蜗杆和蜗轮所受各分力的方向 2 10 分 指出图 4 2 中的结构错误 在有错处画 编号 并分析错误原因 并在轴心线下侧画出其正确结构图 一 一 答案与评分标准答案与评分标准 一 填空题一 填空题 每空每空 1 1 分共分共 3131 分分 1 50 2 60 0 联接 300 传动 3 摩擦 机械 永久 4 松紧边拉力产生的拉应力 离心拉应力 弯曲应力 带绕进小带轮 处 5 偶 奇 小 6 接触强度 弯曲强度 弯曲强度 接触强度 7 相同 不同 不同 不同 8 啮合效率 轴承效率 2 搅油效 率 3 啮合效率 9 转轴 心轴 传动轴 10 轴向 二 单项选择题二 单项选择题 每选项每选项 1 1 分分 共共 1111 分分 1 A 2 B 3 A 4 D 5 C 6 D 7 A B 8 B 9 B 10 B 三 计算题三 计算题 38 38 分分 1 15 分 2 13 分 解 1 i z2 z1 40 设重物上升 1m 手柄应转 x 转 则 5 分 手柄的转动方向 示于图中 3 分 2 总效率 2 分 L3 分 3 10 分 解 7208C 轴承的 15 0 内部轴向力 Fd 0 4Fr Fd1 0 4Fr1 0 4 1000 400N 2 分 方向如解所示向左 Fd2 0 4Fr2 0 4 2060 824N 2 分 方向如图所示向右 Fd2十 FA 824 十 880 1704 Fd1 故轴承 1 为压紧端 轴承 2 为放松端 Fa1 Fd2十 FA 1704N 3 分 Fa2 Fd2 824N 3 分 四 分析题四 分析题 20 20 分分 1 10 分 1 在图中啮合处齿轮 1 和齿轮 2 所受轴向力 Fa1和 Fa2的方向如图 2 分 2 蜗杆 3 轮齿的螺旋线方向 蜗轮 4 轮齿的螺旋线方向及其转动方向如图 2 分 3 蜗杆和蜗轮所受各分力的方向 6 分 2 10 分 解 画出的正确结构图如图 固定轴肩端面与轴承盖的轴向间距太小 轴承盖与轴之间应有间隙 轴承内环和套简装不上 也拆不下来 轴承安装方向不对 轴承外圈内与壳体内壁间应有 5 8mm 间距 与轮毂相配的轴段长度应小于轮毂长 轴承内圈拆不下来 每指出 1 个错误得 1 分 满分 5 分 每改正 1 个错误得 1 分 满分 5 分 机械设计基础 试题 机械设计基础 试题二二 一 填空题 一 填空题 2525 分 分 每空每空 1 1 分分 1 滚动轴承轴系一端固定一端游动的固定方式常用 在 或 情况下 2 dn 值大的滚动轴承应采用 润滑 而 dn 值小的滚动轴承可采用 润滑 3 滑动轴承保证液体动压润滑的条件 有 4 混合摩擦 非液体摩擦 滑动轴承计算应校 核 值 5 列举两种刚性联轴器的名称 并说明是否具有补偿轴向 径向或角向位移的 能 力 6 轴按所受载荷性质分类 只承受弯矩的称 轴 只承受扭矩称 轴 承受弯矩和扭矩称 轴 7 直齿圆锥齿轮的当量齿数 标准模数和压力角在 受力分析和强度计算用 直径 8 带传动的主要失效形式为 和 9 带工作是截面上产生的应力 有 10 在齿轮传动中 大小齿轮的接触应力是 等的 大小齿 轮的弯曲应力是 等的 二 选择题 二 选择题 1111 分 分 每空每空 1 1 分分 1 滚动轴承内圈与轴配合的正确标注应为 A 30H7 k6 B 30H7 C 30k6 2 下列滚动轴承密封装置 其中 是属于接触式密封 而 是属 于非接触式密封 毡圈密封 甩油环 密封环 缝隙密封 3 在 情况下 滑动轴承润滑油的粘度不应选得较高 重载 高速 工作温度 高承受变载或冲击振动载荷 4 两相对滑动的接触表面 依靠吸附油膜进行润滑的摩擦状态称 液体摩擦 半液体摩擦 混合摩擦 边界摩擦 5 半圆键联接当采用双键时两键应 布置 在周向相隔 o 在周向相隔 o 在周向相隔 o 在轴向沿同一直线 6 为了提高受轴向变载荷螺栓联接的疲劳强度 应 增加螺栓刚度 降低螺栓刚度 降低被联接件刚度 7 弹簧 的刚度为 弹簧 的刚度为 两弹簧并联的刚度 为 8 强度等级为 8 级的螺栓材料 9 链轮中心距已定 合理确定链传动的链长时 应取 任意值 等于链节长度的偶数倍 等于链节长度的 奇数倍 10 带传动的两带轮直径不相等 一般情况下 应使哪个轮曹楔角较 大 大轮 小轮 主动论 从动轮 三 计算题三 计算题 3434 分 分 1 14 分 图示为手动铰车中所采用的蜗杆传动 已知m 8mm d1 80mm z1 1 i 40 卷筒的直径D 250mm 试计算 1 欲使重物上升 1m 应转动蜗杆的转 数 2 设蜗杆和蜗轮间的当量摩擦系数为 0 18 检验该蜗杆传动是否满足自 锁条件 3 设重物重Q 5kN 通过手柄转臂施加的力F 100N 手柄转臂的长 度 l 的最小值 不计轴承效率 2 10 分 一普通 V 带传动传递功率为P 7 5 kW 带速 10 m s 紧边拉 力是松边拉力的两倍 即F1 2F2 试求紧边拉力 松边拉力和有效拉力 3 10 分 图示为一刚性凸缘联轴器 材料为 Q215 钢 传递的最大转矩为 1400 N m 静载荷 已知轴的材料为 45 钢 工作时有轻微冲击 试根据图示 和表为该联轴器选择平键 确定键的尺寸 并校核其强度 四 分析题 四 分析题 3030 分 分 每题每题 1010 分分 1 在图示轴的结构图中存在多处错误 请指出错误点 说明出错原因 并加以 改正 2 立式搅拌机由电动机远距离传动如图 连续工作 搅拌机转速n 30 r min 电动机转速nd 1440 r min 功率P 5 5 kW 试设计传动方案 画出传动简 图 分配各级传动比 各种传动的单级传动比常用值见下表 10 分 各种传动的单级传动比常用值 传动类型 传动比 传动类型 传动比 平带传动 5 圆柱齿轮传动 5 V 带传动 6 圆锥齿轮传动 3 链传动 6 蜗杆传动 8 40 二 二 答案与评分标准答案与评分标准 一 填空题 一 填空题 2525 分 分 每空每空 1 1 分分 1 跨距较大 或 工作温度较高 2 油 润滑脂 3 相对滑动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙 被油膜分开的 两表面必须有足够的相对滑动速度 其运动方向必须使润滑油大口进小口出 3 润滑油必须有一定的粘度供油要充分 4 P V PV 5 套筒式联轴器 无补偿能力 凸缘式联轴器 无补偿能力 6 心 轴 传动 轴 转 轴 7 z cos 齿轮大端 平均分度圆 8 打滑 和 疲劳破坏 9 拉应力 弯曲应力 离心应 力 10 相 等的 不 等的 二 选择题 二 选择题 1111 分 分 每空每空 1 1 分分 1 C 2 AC BD 3 B4 D 5 D 6 B 7 C 8 D 9 B 10 B 三 计算题 三 计算题 3434 分 分 1 解 1 重物上升 1m 时 卷筒转动圈数 N2 1000 D 1000 250 x3 14 1 27 蜗杆转动圈数为 N1 i N2 40 x1 27 50 96 圈 4 分 2 蜗杆直径系数 q d1 m 80 8 10 导程角 arctan arctan 7 125 o 当量摩擦角 v arctanfv arctan 10 204 o 因为 v 所以 蜗杆传动满足自锁条件 4 分 3 蜗杆传动的啮合效率 则 6 分 2 解 2 分 2 分 2 分 750N 2 分 所以 2x750 1500N 2 分 3 解