機(jī)械設(shè)計(jì)試題

1、 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 試 題 一、單項(xiàng)選擇題（共25分，每題1分）1選擇V帶的型號(hào)是根據(jù)（ C ）。A傳遞功率 B轉(zhuǎn)速 C. 計(jì)算功率和轉(zhuǎn)速 D小帶輪直徑2靜聯(lián)接的平鍵聯(lián)接，其主要失效形式是（ C ）。A鍵拉斷 B鍵工作面的磨損 C工作面壓潰 D工作面扭曲3標(biāo)準(zhǔn)齒輪的齒形系數(shù)YFa的大小取決于（ B ）。A齒輪的模數(shù) B齒輪的齒數(shù) C.齒輪的寬度 D齒輪的精度4 在蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，除規(guī)定模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化外，還規(guī)定蝸桿直徑d1取標(biāo)準(zhǔn)，其目的是（ B ）。A限制加工蝸桿的刀具數(shù)量B限制加工蝸輪的刀具數(shù)量并便于刀具的標(biāo)準(zhǔn)化C為了裝配方便 D為了提高加工精度5受軸向載荷的緊螺栓聯(lián)接，為保證被聯(lián)接件不出現(xiàn)縫隙，因

2、此（ B ）。A剩余預(yù)緊力F應(yīng)小于零 B剩余預(yù)緊力F應(yīng)大于零C剩余預(yù)緊力F應(yīng)等于零 D預(yù)緊力F應(yīng)大于零6對(duì)于溫度變化不大的短軸，考慮結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，軸承部件的軸向固定方式宜采用（ A ）。A兩端固定 B兩端游動(dòng) C一端固定一端游動(dòng)7按基本額定動(dòng)負(fù)荷選定的滾動(dòng)軸承，在預(yù)定使用期限內(nèi)其失效率最大為（ C ）。A1% B5% C10% D50%8對(duì)于硬度小于350HBS的閉式齒輪傳動(dòng)，當(dāng)采用同牌號(hào)的鋼材制造時(shí)，一般采用的熱處理方法是（ C ）。A小齒輪淬火，大齒輪調(diào)質(zhì) B小齒輪淬火，大齒輪正火C小齒輪調(diào)質(zhì)，大齒輪正火 D小齒輪正火，大齒輪調(diào)質(zhì)9校核P值的目的是為了限制滑動(dòng)軸承的 C 。A點(diǎn)蝕破壞 B疲勞破

3、壞 C. 溫升 D.過(guò)度磨損10只能承受軸向載荷的滾動(dòng)軸承的類型代號(hào)為 D 。 A“7”型 B“2”型 C“6”型 D“5”型11金屬?gòu)椥栽闲月?lián)軸器中的彈性元件都具有 C 的功能。A對(duì)中 B減磨 C緩沖和減振 D緩沖12一般開式齒輪傳動(dòng)的主要失效形式是 C 。A齒面膠合 B疲勞點(diǎn)蝕 C齒面磨損 D輪齒折斷13斜齒圓柱齒輪螺旋角的一般取值范圍為 B 。A210 B.825 C. 1530 D. 2040 14設(shè)計(jì)鏈傳動(dòng)時(shí)，為了降低動(dòng)載荷，一般采用 A。A較多的鏈輪齒數(shù)z和較小的鏈節(jié)距p B較少的z和較小的pC較多的z和較大的p D較少的z和較大的p15V帶傳動(dòng)中，帶在小帶輪上的包角1一般不小

4、于B。A90 B120 C150 D17016根據(jù)軸的承載情況， A 的軸稱為轉(zhuǎn)軸。A既承受彎矩又承受轉(zhuǎn)矩 B只承受彎矩不承受轉(zhuǎn)矩C只承受轉(zhuǎn)矩不承受彎矩 D承受較大軸向載荷17當(dāng)鍵聯(lián)接強(qiáng)度不足時(shí)可采用雙鍵。使用2個(gè)平鍵時(shí)要求鍵 D 布置。A在同一直線上 B相隔90 C相隔120 D相隔18018在滑動(dòng)軸承材料中， B 通常只用作雙金屬軸瓦的表層材料。A鑄鐵 B. 巴氏合金 C. 鑄造錫磷青銅 D.鑄造黃銅。19按彎曲扭轉(zhuǎn)合成計(jì)算軸的應(yīng)力時(shí)，要引入系數(shù)，這是考慮 B 。A軸上有鍵槽而削弱軸的強(qiáng)度而引人系數(shù)B按第三強(qiáng)度理論合成正應(yīng)力與切應(yīng)力時(shí)的折合系數(shù)C正應(yīng)力與切應(yīng)力的循環(huán)特性不同的系數(shù)20滾動(dòng)軸

5、承壽命計(jì)算公式中，為壽命指數(shù)，對(duì)于滾子軸承，等于 C 。A3 B. C. D. 21緊聯(lián)接螺栓按拉伸強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，應(yīng)將拉伸載荷增大到原來(lái)的1.3倍，這是考慮到 B 的影響。A螺紋中應(yīng)力集中 B. 扭應(yīng)力的影響C載荷變化和沖擊 D. 安全因素22鏈傳動(dòng)中作用在軸上的壓力要比帶傳動(dòng)小，這主要是由于 C 。A這種傳動(dòng)只用來(lái)傳遞小功率 B . 鏈的質(zhì)量大，離心力也大C嚙合傳動(dòng)不需很大的初拉力 D. 在傳遞相同功率時(shí)，圓周力小23鍵的剖面尺寸通常根據(jù) C 按標(biāo)準(zhǔn)選取。A傳遞扭矩大小 B. 功率大小 C. 軸的直徑 D. 輪轂的長(zhǎng)度24鏈傳動(dòng)中，鏈節(jié)數(shù)取偶數(shù)，鏈輪齒數(shù)為奇數(shù)，最好互為質(zhì)數(shù)，其原因 A 。A磨

6、損均勻 B具有抗沖擊能力C減少磨損與膠合 D瞬時(shí)傳動(dòng)比為定值25齒面硬度HB350HBS的閉式鋼制齒輪傳動(dòng)中，主要失效形式為 B 。 A齒面磨損 B齒面點(diǎn)蝕 C齒面膠合 D. 輪齒折斷二、填空題（20分）（請(qǐng)將答案直接填寫在空格內(nèi)）1普通平鍵聯(lián)接的工作面是 兩側(cè)面 ，主要失效形式是 鍵的壓潰 。其鍵的剖面尺寸bh按 軸的直徑 由標(biāo)準(zhǔn)中選定，而鍵長(zhǎng)L通常按 強(qiáng)度條件 從標(biāo)準(zhǔn)中查取。2在螺栓聯(lián)接中，當(dāng)螺栓軸線與被聯(lián)接件表面不垂直時(shí)，螺栓中將產(chǎn)生 彎曲 附加應(yīng)力。3形成流體動(dòng)壓潤(rùn)滑的必要條件是 油的粘度 ， 存在油楔 ， 相對(duì)速度 。4一對(duì)閉式直齒圓柱齒輪，m=3mm，z1=21，z2=63，=20

7、，小齒輪用40Cr鋼，表面淬火，HRC=55，H1=1200MPa；大齒輪用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)，HB=220240，H2=600MPa。若齒輪傳動(dòng)工作時(shí)，齒面接觸應(yīng)力為H=500MPa，則小齒輪的接觸強(qiáng)度安全系數(shù)為大齒輪的 2/3 倍。（2分） 5蝸桿傳動(dòng)工作時(shí)，作用在蝸桿上的三個(gè)嚙合分力通常 軸向分力 最大。6鏈傳動(dòng)中，即使主動(dòng)鏈輪的角速度1常數(shù)，也只有當(dāng) 兩鏈輪的齒數(shù)相等且傳動(dòng)的中心距恰為節(jié)距p的 整數(shù)倍 時(shí)，從動(dòng)鏈輪的角速度2和傳動(dòng)比i才能得到恒定值。7蝸桿頭數(shù)愈少，其升角愈 小 ，傳動(dòng)的嚙合效率愈 低 。齒面滑動(dòng)速度愈 高 。8鋼制齒輪滲碳淬火后，熱處理變形大，一般都要經(jīng)過(guò) 磨齒 ，否則不

8、能保證齒輪精度。 9當(dāng)鏈速0.6m/s時(shí)，鏈條主要失效形式為 靜力拉斷 ，故要進(jìn)行 靜力強(qiáng)度 校核。 10自行車的中軸是 傳動(dòng) 軸，而前輪軸是 心 軸。三、問答題（共9分，每題3分）l什么叫彈性滑動(dòng)？什么叫打滑？試分別說(shuō)明它們產(chǎn)生的原因和由此帶來(lái)的后果。答：這種由于材料的彈性變形而產(chǎn)生的滑動(dòng)稱為彈性滑動(dòng)。帶傳動(dòng)中彈性滑動(dòng)是不可避免的。從上述可知，由于彈性滑動(dòng)的影響。從動(dòng)輪的圓周速度總是小于主動(dòng)輪的圓周速度。彈性滑動(dòng)引起速度損失。在一定的條件下，摩擦力的大小有一個(gè)極限值，即最大摩擦力，若帶所需傳遞的圓周力超過(guò)這個(gè)極限值時(shí)，帶與帶輪將發(fā)生顯著的相對(duì)滑動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為打滑。這就使傳動(dòng)失效。經(jīng)常出現(xiàn)打

9、滑將使帶的磨損加劇，傳動(dòng)效率降低。2有一由V帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)組成的減速傳動(dòng)裝置，試合理確定其傳動(dòng)布置順序，并說(shuō)明其原因。答：其順序分別為：V帶傳動(dòng)，齒輪傳動(dòng)，鏈傳動(dòng)。 因?yàn)閂帶傳動(dòng)平穩(wěn)，可用于高速級(jí)。齒輪傳動(dòng)傳動(dòng)比范圍寬，平穩(wěn)，用于中速級(jí)。鏈傳動(dòng)由于多邊形效應(yīng)，引起附加動(dòng)載荷與鏈速有關(guān)，故用于低速級(jí)。3在直齒圓柱齒輪設(shè)計(jì)中，保持傳動(dòng)比i、中心距a、齒寬b及許用應(yīng)力不變的情況下，若減小模數(shù)m，并相應(yīng)增加齒數(shù)z1和z2，試問對(duì)齒面接觸強(qiáng)度和齒根彎曲強(qiáng)度有何影響？在閉式傳動(dòng)中，如齒根彎曲強(qiáng)度允許，采用減小模數(shù)與增加齒數(shù)的方法有何益處？答：對(duì)齒面接觸強(qiáng)度無(wú)影響，使齒根彎曲強(qiáng)度降低。采用減小模數(shù)

10、與增加齒數(shù)的方法可提高傳動(dòng)的平穩(wěn)性和減少噪聲，還可以減輕齒輪的重量和金屬切削量，節(jié)省制造費(fèi)用，并能減少滑動(dòng)系數(shù)，減小磨損，提高抗膠合能力。四、計(jì)算題（共30分，每題10分）1有一鋼制液壓油缸，如圖1所示。缸內(nèi)油壓P=3MPa，缸體內(nèi)徑D=160mm，螺栓分布圓直徑D0=200mm，缸蓋外徑D1=240mm.。為保證氣密性要求。殘余預(yù)緊力取為工作載荷的1.6倍，螺栓間弧線距離不大于100mm。已知螺栓的許用應(yīng)力為=180MPa。試計(jì)算：（1）最少的螺栓數(shù)目；（2）單個(gè)螺栓承受的總拉力；（3）螺栓小徑。圖12有一提升裝置，如圖2所示。已知：卷筒由6個(gè)均布于D0=240mm圓周上的M12螺栓（d1=

11、10.106mm）聯(lián)接于蝸輪上，卷筒直徑d=200mm，卷筒轉(zhuǎn)速n=85r/min，接合面間摩擦系數(shù)=0.15，可靠性系數(shù)kS=1.2，螺栓材料的許用拉伸應(yīng)力為=120MPa，起吊的最大載荷Wmax=6200N，蝸桿分度圓導(dǎo)程角方向?yàn)橛倚?，齒輪傳動(dòng)效率1=0.95，蝸桿傳動(dòng)效率2=0.42，軸承效率3=0.98，卷筒效率4=0.95。齒輪的模數(shù)為3mm；齒數(shù)為z1=21，z2=84；中心距a=160mm。（15分）（1）試確定重物上升時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。（在圖上用箭頭表示）（2）根據(jù)使I軸上的合力最小條件，確定齒輪1、2的輪齒螺旋線方向（在圖上用細(xì)斜線表示）。并求出螺旋角的大小。（3）試在圖中標(biāo)出重物上升時(shí)，蝸桿與蝸輪在點(diǎn)C處受的三對(duì)分力（Fa、Fr、Ft）的方向。（4）當(dāng)重物勻速上升時(shí)，電機(jī)的輸出功率P=？（5）試校核滾筒與蝸輪聯(lián)接螺栓的強(qiáng)度。圖23圖3所示的軸上裝有30207E圓錐滾子軸承，軸承上所受到的徑向力R1=3000N，R2=1500N，作用在軸上的外載荷Fal=150N，F(xiàn)a2=450N，載荷平穩(wěn)P=1。試計(jì)算軸承的當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷，并判斷哪個(gè)軸承的壽命較短些