機(jī)械設(shè)計(jì)考試真題及答案

1、試 題： 班號(hào)： 姓名：一、填空題及選擇填空題（27分，每空1分）1當(dāng)動(dòng)壓潤(rùn)滑條件不具備，且邊界膜遭破壞時(shí)，就會(huì)出現(xiàn) 、 和 同時(shí)存在的現(xiàn)象，這種摩擦狀態(tài)稱為 。2. 一公稱直徑為d=16mm的螺紋副，螺紋頭數(shù)n=2,螺距p=4mm, 螺紋中徑d2=d2=14mm,牙側(cè)角=15º,螺紋副材料的當(dāng)量摩擦系數(shù)f =0.080.10, 經(jīng)計(jì)算該螺紋副 自鎖性要求。a. 滿足 b. 不滿足3. 導(dǎo)向平鍵連接的主要失效形式是 ，設(shè)計(jì)時(shí)通過(guò)限制 來(lái)進(jìn)行耐磨性計(jì)算；半圓鍵的缺點(diǎn)是 ，所以主要適用于軸端。4. 作為標(biāo)準(zhǔn)普通v帶工作面的兩側(cè)面夾角為=40º，相應(yīng)的v帶輪輪槽的兩側(cè)面夾角則 。

2、 a.大于40º b.小于40º c. 等于40º。5. 傳動(dòng)帶所能傳遞的最大有效圓周力fmax與 、 、 等因素有關(guān)，它們的值越大，fmax就越大。當(dāng)傳遞的外載荷超過(guò) 時(shí)，帶在帶輪上發(fā)生打滑現(xiàn)象；而且在傳動(dòng)比大于1的情況下打滑總是先從小帶輪上開(kāi)始的，其原因是 。6. 齒輪傳動(dòng)的五種主要失效形式中，最嚴(yán)重、必須避免的失效形式是 ；軟齒面閉式齒輪傳動(dòng)最主要的失效形式是 ；高速重載齒輪傳動(dòng)易發(fā)生 ；輪齒的塑性變形常發(fā)生在齒面材料較軟、低速重載、頻繁起動(dòng)的傳動(dòng)中。7. 下列齒輪參數(shù)中，對(duì)齒形系數(shù)yf沒(méi)有影響的是 。 a. 齒數(shù) b. 變位系數(shù) c. 齒頂高系數(shù) d. 壓

3、力角 e. 模數(shù)8. 按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)gb/292-93規(guī)定，型號(hào)7212 c/db軸承的類型為 ，寬度類型為 ，精度等級(jí)為 ，公稱接觸角 = º。9. 對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)的滾動(dòng)軸承,其主要失效形式是 ；對(duì)于不轉(zhuǎn)動(dòng)、低速或擺動(dòng)的軸承，主要失效形式是 ； 對(duì)于高速軸承， 是其主要失效形式。10. 滑動(dòng)軸承一般由軸頸、軸瓦、軸承座三者組成，其失效形式主要是 ，主要發(fā)生在 上。二、問(wèn)答題（24分,每小題4分）1. 齒向載荷分布系數(shù)k的物理意義是什么？改善齒向載荷分布不均勻狀況的措施有哪些？2. 試述齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。3. 按在支撐軸上零件傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力時(shí)受到的載荷類型的不同，軸分為那幾種類型？并分別舉例

4、說(shuō)明。4給出滾動(dòng)軸承的當(dāng)量靜載荷p0的定義。5同滾動(dòng)軸承相比，液體摩擦滑動(dòng)軸承有哪些特點(diǎn)？6在一些基本假設(shè)條件下，流體形成動(dòng)壓的必要條件是什么？三、分析計(jì)算題（29分,第一小題19分，第二小題10分）1一重物勻速升降裝置采用如圖a所示的電機(jī)+圓柱蝸桿傳動(dòng)系統(tǒng)，已知蝸桿傳動(dòng)的模數(shù)m =8mm，蝸桿頭數(shù)及分度圓直徑分別為z1=1、d1=80mm，蝸輪齒數(shù)z2=50，卷筒直徑d=250mm。重物勻速升降的速度v=40m/min，最大載重量w為4kn，工況系數(shù)ka按1.0計(jì)，試分析、計(jì)算提升重物時(shí)的下列問(wèn)題：1）該裝置以40m/min的速度勻速升起重物1m時(shí)，蝸桿應(yīng)轉(zhuǎn)多少轉(zhuǎn)？并在圖中標(biāo)明蝸桿的轉(zhuǎn)向、蝸

5、輪輪齒旋向、節(jié)點(diǎn)位置處蝸桿及蝸輪的受力方向。（5分）2）若蝸桿與蝸輪齒面間當(dāng)量摩擦系數(shù)f = 0.18，該機(jī)構(gòu)能否自鎖？（2分）3）若重物w=4kn，傳動(dòng)裝置總的傳動(dòng)效率為 =0.5，試計(jì)算出電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩tm應(yīng)是多少？（2分）4）若蝸輪軸采用如圖b所示的兩個(gè)角接觸軸承7209 c支撐形式, l=100mm，蝸桿傳動(dòng)效率1 = 0.7，卷筒、聯(lián)軸器(連接蝸輪軸與卷筒軸)、蝸輪軸上軸承的效率合計(jì)為2 = 0.8，軸承7209 c的基本額定動(dòng)載荷和基本額定靜載荷分別為c = 29800n、c0 = 23800n, 其內(nèi)部軸向力s=0.4fr，徑向載荷系數(shù)x和軸向載荷系數(shù)y分別為0.44和1.36，

6、ft=1.0，fp=1.5，試計(jì)算軸承ii的壽命lh為多少小時(shí)？（10分）2圖c所示為一托架，20kn的載荷作用在托架寬度方向的對(duì)稱線上，用四個(gè)螺栓將托架連接在一鋼制橫梁上，螺栓的相對(duì)剛度為0.3，螺栓組連接采用普通螺栓連接形式，假設(shè)被連接件都不會(huì)被壓潰、也不滑移，試計(jì)算:1) 該螺栓組連接的接合面不出現(xiàn)間隙所需的螺栓預(yù)緊力f 至少應(yīng)大于多少？（接合面的抗彎剖面模量w=12.71×106mm3）（7分）2）若受力最大螺栓處接合面間的殘余預(yù)緊力f 要保證6956n，計(jì)算該螺栓所需預(yù)緊力f 、所受的總拉力f0。（3分）四、結(jié)構(gòu)題（20分）1試說(shuō)明實(shí)現(xiàn)軸上零件軸向固定的五種方法，并分別畫(huà)出

7、相應(yīng)于各種軸向固定方法的結(jié)構(gòu)圖；畫(huà)出模鍛輪坯、腹板式大齒輪在轉(zhuǎn)軸的軸端實(shí)現(xiàn)軸向固定與周向固定的結(jié)構(gòu)圖（要求齒輪也要畫(huà)出來(lái)）。（12分）2圖d和圖e為凸緣聯(lián)軸器的兩個(gè)半聯(lián)軸器的將兩根軸連接起來(lái)的兩種形式的部分結(jié)構(gòu)，請(qǐng)將未畫(huà)出的其余部分補(bǔ)全，成為完整的結(jié)構(gòu)。（5分）3. 現(xiàn)有成品一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒輪減速器一臺(tái)，輸入軸與小齒輪采用普通平鍵連接，軸與小齒輪輪轂配合段軸頸直徑d=40mm，該軸段長(zhǎng)度l=58mm，鍵槽長(zhǎng)l=50mm,小齒輪輪轂鍵槽深t1=3.3mm。為得到比現(xiàn)有減速器更大的減速比，現(xiàn)在需要重新設(shè)計(jì)、更換該減速器的齒輪。已知重新設(shè)計(jì)得到的齒輪模數(shù)m=3.0mm, 小齒輪齒頂圓直徑da1=69m

8、m, 齒根圓直徑df1=55.5mm，齒寬b1=60mm，如果采用該小齒輪，試根據(jù)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行分析：該減速器的輸入軸是否具有可以繼續(xù)使用的可能性？（3分）一、填空題及選擇填空題（27分，每空1分）1當(dāng)動(dòng)壓潤(rùn)滑條件不具備，且邊界膜遭破壞時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)流體摩擦、邊界摩擦和干摩擦同時(shí)存在的現(xiàn)象，這種摩擦狀態(tài)稱為混合摩擦。2. 一公稱直徑為d=16mm的螺紋副，螺紋頭數(shù)n=2,螺距p=4mm, 螺紋中徑d2=d2=14mm,牙側(cè)角=15º,螺紋副材料的當(dāng)量摩擦系數(shù)f´=0.080.10, 經(jīng)計(jì)算該螺紋副 a 自鎖性要求。 a.滿足 b.不滿足3. 導(dǎo)向平鍵連接的主要失效形式是 工作面

9、的磨損 ，設(shè)計(jì)時(shí)通過(guò)限制 工作面間的壓強(qiáng) 來(lái)進(jìn)行耐磨性計(jì)算；半圓鍵的缺點(diǎn)是 鍵槽對(duì)軸強(qiáng)度削弱較大 ，所以主要適用于軸端。4. 作為標(biāo)準(zhǔn)普通v帶工作面的兩側(cè)面夾角為=40º，相應(yīng)的v帶輪輪槽的兩側(cè)面夾角則 b 。 a.大于40º b.小于40º c. 等于40º。5. 傳動(dòng)帶所能傳遞的最大有效圓周力fmax與初拉力f0、帶在小帶輪上的包角1、帶與帶輪間的摩擦系數(shù)f等因素有關(guān)，它們的值越大，fmax就越大。當(dāng)傳遞的外載荷超過(guò)最大有效圓周力下的承載能力時(shí)，帶在帶輪上發(fā)生打滑現(xiàn)象；而且在傳動(dòng)比大于1的情況下，打滑總是先從小帶輪上開(kāi)始的，其原因是帶在小帶輪上的包角

10、小于大帶輪上的包角（或帶在大帶輪上的包角大于小帶輪上的包角）。6. 齒輪傳動(dòng)的五種主要失效形式中，最嚴(yán)重、必須避免的失效形式是輪齒折斷；軟齒面閉式齒輪傳動(dòng)最主要的失效形式是齒面疲勞點(diǎn)蝕；高速重載齒輪傳動(dòng)易發(fā)生熱膠合；輪齒的塑性變形常發(fā)生在齒面材料較軟、低速重載、頻繁起動(dòng)的傳動(dòng)中。7. 下列齒輪參數(shù)中，對(duì)齒形系數(shù)yf沒(méi)有影響的是 e 。 a. 齒數(shù) b. 變位系數(shù) c. 齒頂高系數(shù) d. 壓力角 e. 模數(shù)8. 按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)gb/292-93規(guī)定，型號(hào)7212 c/db軸承的類型為 角接觸球軸承，寬度類型為 窄系列 ，精度等級(jí)為 p0 ，公稱接觸角 = 15 º。9. 對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)的滾動(dòng)軸承

11、,其主要失效形式是 疲勞點(diǎn)蝕 , 對(duì)于不轉(zhuǎn)動(dòng)、低速或擺動(dòng)的軸承，主要失效形式是 局部塑性變形 , 對(duì)于高速軸承， 發(fā)熱以至膠合 是其主要失效形式。10. 滑動(dòng)軸承一般由軸頸、軸瓦、軸承座三者組成， 其失效形式主要是 膠合和磨損 ，主要發(fā)生在 軸瓦 上。二、問(wèn)答題（24分,每小題4分）1. 齒向載荷分布系數(shù)k的物理意義是什么？改善齒向載荷分布不均勻狀況的措施有哪些？k的物理意義考慮沿齒寬方向載荷分布不均勻?qū)嘄X應(yīng)力的影響系數(shù)。(2分)措施：（答出以下7點(diǎn)中3點(diǎn)以下者1分，答出3點(diǎn)以上者2分）1) 齒輪的制造和安裝精度2) 軸、軸承及機(jī)體的剛度3) 齒輪在軸上的布置合理選擇4) 輪齒的寬度設(shè)計(jì)時(shí)合

12、理選擇5) 采用軟齒面通過(guò)跑合使載荷均勻6) 硬齒面齒輪將齒端修薄、或做成鼓形齒7) 齒輪要布置在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)矩輸入端的位置。2. 試述齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：以下4點(diǎn)各點(diǎn)1分（1）軟齒面閉式齒輪傳動(dòng)：通常先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。（2）硬齒面式齒輪傳動(dòng)：通常先按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度。（3）高速重載齒輪傳動(dòng)，還可能出現(xiàn)齒面膠合，故需校核齒面膠合強(qiáng)度。（4）開(kāi)式齒輪傳動(dòng)：目前多是按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，并考慮磨損的影響將模數(shù)適當(dāng)增大（加大1015%）。3. 按照軸所受載荷類型的不同，軸分為那幾種類型？并分別舉例說(shuō)明。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：以下3點(diǎn)

13、各點(diǎn)1分，舉例正確合計(jì)1分。（1）僅受彎矩m的軸心軸，只起支撐零件作用，如自行車前軸。 （2）僅受轉(zhuǎn)矩t的軸傳動(dòng)軸，只傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩不起支撐作用，如汽車后輪傳動(dòng)軸。 （3）既受彎矩又受轉(zhuǎn)矩的軸轉(zhuǎn)軸，既起支撐又起傳運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩作用，如減速器的輸出軸。4給出滾動(dòng)軸承的當(dāng)量靜載荷p0的定義。當(dāng)量靜載荷是一個(gè)假想載荷，其作用方向與基本額定靜負(fù)荷相同，而在當(dāng)量靜載荷作用下，軸承的受載最大滾動(dòng)體與滾道接觸處的塑性變形總量與實(shí)際載荷作用下的塑性變形總量相同。（4分）5同滾動(dòng)軸承相比，液體摩擦滑動(dòng)軸承有哪些特點(diǎn)？評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：以下6點(diǎn)中，答出12點(diǎn)2分，答出34點(diǎn)分3分，答出56點(diǎn)4分 1) 在高速重載下能正常工作

14、，壽命長(zhǎng)；2) 精度高；滾動(dòng)軸承工作一段時(shí)間后，旋轉(zhuǎn)精度3) 滑動(dòng)軸承可以做成剖分式的 能滿足特殊結(jié)構(gòu)需要。如曲軸上的軸承；4) 液體摩擦軸承具有很好的緩沖和阻尼作用，可以吸收震動(dòng)，緩和沖擊。5) 滑動(dòng)軸承的徑向尺寸比滾動(dòng)軸承的小。6) 起動(dòng)摩擦阻力較大。6在一些基本假設(shè)條件下，流體形成動(dòng)壓的必要條件是什么？評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：答出1點(diǎn)2分，答出2點(diǎn)3分，答出3點(diǎn)4分1) 流體必須流經(jīng)收斂間隙,而且間隙傾角越大則產(chǎn)生的油膜壓力越大。2) 流體必須有足夠的速度；3) 流體必須是粘性流體。三、分析計(jì)算題（29分,第一小題19分，第二小題10分）1一重物勻速升降裝置采用如圖a所示的電機(jī)+圓柱蝸桿傳動(dòng)系統(tǒng)，已知

15、蝸桿傳動(dòng)的模數(shù)m =8mm，蝸桿頭數(shù)及分度圓直徑分別為z1=1、d1=80mm，蝸輪齒數(shù)z2=50，卷筒直徑d=250mm。重物勻速升降的速度v=40m/min，最大載重量w為4kn，工況系數(shù)ka按1.0計(jì)，試分析、計(jì)算提升重物時(shí)的下列問(wèn)題：1）該裝置以40m/min的速度勻速升起重物1m時(shí)，蝸桿應(yīng)轉(zhuǎn)多少轉(zhuǎn)？并在圖中標(biāo)明蝸桿的轉(zhuǎn)向、蝸輪輪齒旋向、節(jié)點(diǎn)位置處蝸桿及蝸輪的受力方向。（5分）2）若蝸桿與蝸輪齒面間當(dāng)量摩擦系數(shù)f = 0.18，該機(jī)構(gòu)能否自鎖？（2分）3）若重物w=4kn，傳動(dòng)裝置總的傳動(dòng)效率為 =0.5，試計(jì)算出電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩tm應(yīng)是多少？（2分）4）若蝸輪軸采用如圖b所示的兩個(gè)角接

16、觸軸承7209 c支撐形式, l=100mm，蝸桿傳動(dòng)效率1 = 0.7，卷筒、聯(lián)軸器(連接蝸輪軸與卷筒軸)、蝸輪軸上軸承的效率合計(jì)為2 = 0.8，軸承7209 c的基本額定動(dòng)載荷和基本額定靜載荷分別為c = 29800n、c0 = 23800n, 其內(nèi)部軸向力s=0.4fr，徑向載荷系數(shù)x和軸向載荷系數(shù)y分別為0.44和1.36，ft=1.0，fp=1.5，試計(jì)算軸承ii的壽命lh為多少小時(shí)？（10分）1）蝸桿轉(zhuǎn)：1*50/(3.14*d)=50/(3.14*0.25)=63.69(轉(zhuǎn)) （1分）蝸輪轉(zhuǎn)速：40/（3.14*0.25）=50.96r/min蝸桿轉(zhuǎn)向(1分)、蝸輪輪齒旋向(1

17、分)、蝸輪蝸桿受力分析方向如圖所示（2分）。 2）寫出公式得1分，結(jié)論正確得1分。 結(jié)論：該機(jī)構(gòu)滿足自鎖性條件。3）寫出公式得1.5分，結(jié)論正確得0.5分。4）公式、步驟都正確得9分（其中：軸承壽命計(jì)算公式占5分），計(jì)算結(jié)果正確得1分。2圖c所示為一托架，20kn的載荷作用在托架寬度方向的對(duì)稱線上，用四個(gè)螺栓將托架連接在一鋼制橫梁上，螺栓的相對(duì)剛度為0.3，螺栓組連接采用普通螺栓連接形式，假設(shè)被連接件都不會(huì)被壓潰，試計(jì)算:1) 該螺栓組連接的接合面不出現(xiàn)間隙所需的螺栓預(yù)緊力f´ 至少應(yīng)大于多少？（接合面的抗彎剖面模量w=12.71×106mm3）（7分）2）若受力最大螺栓處

18、接合面間的殘余預(yù)緊力f´´ 要保證6956n， 計(jì)算該螺栓所需預(yù)緊力f ´ 、所受的總拉力f0。（3分）1）（1）、螺栓組聯(lián)接受力分析：將托架受力 情況分解成下圖所示的受軸向載荷q和受傾覆力矩m的兩種基本螺栓組連接情況分別考慮。（2分）（2）計(jì)算受力最大螺栓的工作載荷f：（1分） q使每個(gè)螺栓所受的軸向載荷均等，為 傾覆力矩m使左側(cè)兩個(gè)螺栓工作拉力減??；使右側(cè)兩個(gè)螺栓工作拉力增加，其值為： 顯然，軸線右側(cè)兩個(gè)螺栓所受軸向工作載荷最大，均為： （3）根據(jù)接合面間不出現(xiàn)間隙條件確定螺栓所需的預(yù)緊力f：（4分）預(yù)緊力f的大小應(yīng)保證接合面在軸線右側(cè)不能出現(xiàn)間隙，即：2）若

19、f =6956n，則：（3分）四、結(jié)構(gòu)題（20分）1試說(shuō)明實(shí)現(xiàn)軸上零件軸向固定的五種方法，并分別畫(huà)出相應(yīng)于各種軸向固定方法的結(jié)構(gòu)圖；畫(huà)出模鍛輪坯、腹板式大齒輪在轉(zhuǎn)軸的軸端實(shí)現(xiàn)軸向固定與周向固定的結(jié)構(gòu)圖（要求齒輪也要畫(huà)出來(lái)）。（12分）評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：軸向固定：五種方法每種方法各0.5分，每畫(huà)對(duì)一種結(jié)構(gòu)1分；齒輪（2.5分）在軸端實(shí)現(xiàn)周向固定（普通平鍵）（1分）和軸向固定（軸肩和軸端擋板）（1分）4.5分。2圖d和圖e為凸緣聯(lián)軸器的兩個(gè)半聯(lián)軸器的將兩根軸連接起來(lái)的兩種形式的部分結(jié)構(gòu)，請(qǐng)將未畫(huà)出的其余部分補(bǔ)全，成為完整的結(jié)構(gòu)。（5分）3. 現(xiàn)有成品一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒輪減速器一臺(tái)，輸入軸與小齒輪采用普通平鍵連

20、接，軸與小齒輪輪轂配合段軸頸直徑d=40mm，該軸段長(zhǎng)度l=58mm，鍵槽長(zhǎng)l=50mm,小齒輪輪轂鍵槽深t1=3.3mm。為得到比現(xiàn)有減速器更大的減速比，現(xiàn)在需要重新設(shè)計(jì)、更換齒輪。已知重新設(shè)計(jì)得到的齒輪模數(shù)m=3.0mm, 小齒輪齒頂圓直徑da1=69mm, 齒根圓直徑df1=55.5mm，齒寬b1=60mm，如果采用該小齒輪，試根據(jù)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行分析：該減速器的輸入軸是否具有可以繼續(xù)使用的可能性？（3分） 標(biāo)準(zhǔn)答案：該小齒輪能否做成齒輪與軸分開(kāi)決定了這根輸入軸能否繼續(xù)被使用的首要條件： 結(jié)論：按著這根軸設(shè)計(jì)小齒輪輪轂結(jié)構(gòu)必須做成齒輪與軸為一體的軸齒輪形式，因此，如果采用該小齒輪，原輸入軸不

21、能繼續(xù)被使用，必須重新設(shè)計(jì)輸入軸。機(jī)械設(shè)計(jì)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(gè)區(qū)：當(dāng)nn0時(shí)，為（ ）區(qū)；當(dāng)nn0時(shí)，為（ ）區(qū)。2剛度是指機(jī)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(rùn)滑油的（ ）性越好，則其產(chǎn)生邊界膜的能力就越強(qiáng)；（ ）越大，則其內(nèi)摩擦阻力就越大。4為改善潤(rùn)滑油在某些方面的性能，在潤(rùn)滑油中加入的各種具有獨(dú)特性能的化學(xué)合成物即為（ ）。 5正是由于（ ）現(xiàn)象，使帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比不準(zhǔn)確。帶傳動(dòng)的主要失效形式為（ ）和（ ）。6蝸桿傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)是齒面間的（ ）很大，因此導(dǎo)致傳動(dòng)的（ ）較低、溫升較高。

22、 7鏈傳動(dòng)水平布置時(shí)，最好（ ）邊在上，（ ）在下。 8設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)被聯(lián)接軸的轉(zhuǎn)速、（ ）和（ ）選擇聯(lián)軸器的型號(hào)。9徑向滑動(dòng)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(duì)于普通平鍵，考慮到載荷分布的不均勻性，雙鍵聯(lián)接的強(qiáng)度按（ ）個(gè)鍵計(jì)算。二、判斷題（每小題1分，共10分）（正確的劃“”，錯(cuò)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(shí)現(xiàn)液體動(dòng)力潤(rùn)滑。（ ）3在計(jì)算轉(zhuǎn)軸的強(qiáng)度時(shí)，安全系數(shù)法比當(dāng)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。 （

23、）5閉式齒輪傳動(dòng)皆須首先按齒面接觸強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，確定傳動(dòng)的幾何尺寸，然后校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。 （ ）6由于鏈傳動(dòng)不需要張緊力，故作用在軸上的載荷較小。 （ ）7正是由于過(guò)載時(shí)產(chǎn)生“彈性滑動(dòng)”，故帶傳動(dòng)對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)具有保護(hù)作用。 （ ）8楔鍵只能用于單向傳動(dòng)，雙向傳動(dòng)時(shí)，必須采用兩個(gè)楔鍵。 （ ）9性能等級(jí)為6.6級(jí)的螺栓，其屈服點(diǎn)600mpa。 （ ）10機(jī)械零件的計(jì)算分為設(shè)計(jì)計(jì)算和校核計(jì)算，兩種計(jì)算的目的都是為了防止機(jī)械零件在正常使用期限內(nèi)發(fā)生失效。 （ ）三、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共20分）1簡(jiǎn)述為什么開(kāi)式齒輪傳動(dòng)一般不會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)蝕現(xiàn)象？2對(duì)于滾動(dòng)軸承的軸系固定方式，請(qǐng)解釋什么叫“兩端固定

24、支承”？3簡(jiǎn)述形成穩(wěn)定動(dòng)壓油膜的條件？4解釋名詞: 滾動(dòng)軸承的壽命； 滾動(dòng)軸承的基本額定動(dòng)載荷。四、（15分）某軸用一對(duì)同型號(hào)角接觸球軸承支承，受力情況如圖所示。已知：內(nèi)部軸向力0.68，e0.68。當(dāng)e時(shí)，x1，y0；當(dāng)e時(shí)，x0.41，y0.87。問(wèn)哪個(gè)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f5kn，各有關(guān)幾何尺寸如圖所示。試計(jì)算受力最大螺栓所受的橫向工作載荷fsmax。六、（20分）設(shè)計(jì)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，傳動(dòng)比i3.2，允許傳動(dòng)比有不超過(guò)±5的誤差。通過(guò)強(qiáng)度計(jì)算已確定中心距a320mm，模數(shù)m3mm，取齒寬系數(shù)1。試確定下列幾何尺寸：m、z1、z2

25、、d1、d2、b1、b2。 （模數(shù)系列：3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、7、8、）機(jī)械設(shè)計(jì)試題a標(biāo)準(zhǔn)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(gè)區(qū)：當(dāng)nn0時(shí)，為（ 無(wú)限壽命區(qū) ）區(qū)；當(dāng)nn0時(shí)，為（ 有限壽命區(qū) ）區(qū)。2剛度是指機(jī)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(rùn)滑油的（ 油 ）性越好，則其產(chǎn)生邊界膜的能力就越強(qiáng)；（ 粘度 ）越大，則其內(nèi)摩擦阻力就越大。4為改善潤(rùn)滑油在某些方面的性能，在潤(rùn)滑油中加入的各種具有獨(dú)特性能的化學(xué)合成物即為（ 添加劑 ）。 5正是由于（ 彈性滑動(dòng) ）現(xiàn)象，使帶傳動(dòng)的

26、傳動(dòng)比不準(zhǔn)確。帶傳動(dòng)的主要失效形式為（ 打滑 ）和（ 帶的疲勞破壞 ）。6蝸桿傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)是齒面間的（ 相對(duì)滑動(dòng)速度 ）很大，因此導(dǎo)致傳動(dòng)的（ 效率 ）較低、溫升較高。7鏈傳動(dòng)水平布置時(shí)，最好（ 緊邊 ）邊在上，（ 松邊 ）在下。 8設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)被聯(lián)接軸的轉(zhuǎn)速、（ 轉(zhuǎn)矩 ）和（ 直徑 ）選擇聯(lián)軸器的型號(hào)。9徑向滑動(dòng)軸承的半徑間隙與軸頸半徑之比稱為（ 相對(duì)間隙 ）；而（ 偏心距 ）與（ 半徑間隙 ）之比稱為偏心率。10對(duì)于普通平鍵，考慮到載荷分布的不均勻性，雙鍵聯(lián)接的強(qiáng)度按（ 1.5 ）個(gè)鍵計(jì)算。二、判斷題（每小題1分，共10分）（正確的劃“”，錯(cuò)誤的劃“×”）1十字滑塊聯(lián)軸器中的

27、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(shí)現(xiàn)液體動(dòng)力潤(rùn)滑。 （ ）3在計(jì)算轉(zhuǎn)軸的強(qiáng)度時(shí)，安全系數(shù)法比當(dāng)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(dòng)皆須首先按齒面接觸強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，確定傳動(dòng)的幾何尺寸，然后校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。 （ × ）6由于鏈傳動(dòng)不需要張緊力，故作用在軸上的載荷較小。 （ ）7正是由于過(guò)載時(shí)產(chǎn)生“彈性滑動(dòng)”，故帶傳動(dòng)對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)具有保護(hù)作用。 （ × ）8楔鍵只能用于單向傳動(dòng)，雙向傳動(dòng)時(shí)，必須采用兩個(gè)楔鍵。 （ × ）

28、9性能等級(jí)為6.6級(jí)的螺栓，其屈服點(diǎn)600mpa。 （ × ）10機(jī)械零件的計(jì)算分為設(shè)計(jì)計(jì)算和校核計(jì)算，兩種計(jì)算的目的都是為了防止機(jī)械零件在正常使用期限內(nèi)發(fā)生失效。 （ ）三、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共20分）1 簡(jiǎn)述為什么開(kāi)式齒輪傳動(dòng)一般不會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)蝕現(xiàn)象？答：因?yàn)樵陂_(kāi)式齒輪傳動(dòng)中，磨粒磨損的速度比產(chǎn)生點(diǎn)蝕的速度還快，在點(diǎn)蝕形成之前，齒面的材料已經(jīng)被磨掉，故而一般不會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)蝕現(xiàn)象。2 對(duì)于滾動(dòng)軸承的軸系固定方式，請(qǐng)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(gè)軸承中，一個(gè)軸承的固定限制軸向一個(gè)方向的串動(dòng)，另一個(gè)軸承的固定限制軸向另一個(gè)方向的串動(dòng)，兩個(gè)軸承的固定共同限制軸的雙向

29、串動(dòng)。3 簡(jiǎn)述形成穩(wěn)定動(dòng)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(rùn)滑油；3）兩摩擦表面之間必須有足夠的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度。4 解釋名詞； 滾動(dòng)軸承的壽命； 滾動(dòng)軸承的基本額定動(dòng)載荷。答：1）滾動(dòng)軸承的壽命即滾動(dòng)軸承中內(nèi)、外圈滾道以及滾動(dòng)體，任一元件出現(xiàn)疲勞點(diǎn)蝕之前，兩套圈之間的相對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)總轉(zhuǎn)數(shù)。也可用恒定轉(zhuǎn)速下的運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)表示；2）基本額定動(dòng)載荷即基本額定壽命為106轉(zhuǎn)時(shí)，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x1，y=0。則

30、4000（n） 3分e，則 x0.41，y0.87。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(shí)得轉(zhuǎn)矩t。t=500×f5×105×5002.5×106（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(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)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分取

31、 （mm）， （mm） 4分注：本題主要考察：m是否為標(biāo)準(zhǔn)值？是否滿足？各參數(shù)和尺寸取值圓整是否合理？機(jī)械設(shè)計(jì)試題b一、填空（每空1分，共20分）1當(dāng)所受軸向載荷通過(guò)（ ）時(shí)，螺栓組中各螺栓承受的（ ）相等。 2從結(jié)構(gòu)上看，帶輪由（ ）、輪輻和（ ）三部分組成。3在直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算中， 以（ ）為計(jì)算點(diǎn)，把一對(duì)輪齒的嚙合簡(jiǎn)化為兩個(gè)（ ）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(qǐng)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(shí)，表示疲勞極限與（ ）之間關(guān)系的曲線。7理論上為（ ）接觸或（ ）接觸的零件，在載荷作用下

32、，接觸處局部產(chǎn)生的應(yīng)力稱為接觸應(yīng)力。8開(kāi)式齒輪傳動(dòng)的主要失效形式是：（ ）和（ ）。9徑向滑動(dòng)軸承的條件性計(jì)算主要是限制壓強(qiáng)、（ ）和（ ）不超過(guò)許用值。10在類型上，萬(wàn)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(dòng)軸承等高副零件上經(jīng)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(guò)軸線的截面內(nèi)，（ ）的齒廓為直邊梯形；在與基圓柱相切的截面內(nèi)，（ ）的齒廓一側(cè)為直線，另一側(cè)為曲線。 （1）阿基米德蝸桿； （2）法向直廓蝸桿；（3）漸開(kāi)線蝸桿；

33、 （4）錐蝸桿。3、對(duì)于直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，其齒根彎曲疲勞強(qiáng)度主要取決于（ ）；其表面接觸疲勞強(qiáng)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(duì)于徑向滑動(dòng)軸承，（ ）軸承具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉的特點(diǎn)；（ ）軸承必須成對(duì)使用。 （1）整體式； （2）剖分式； （3）調(diào)心式； （4）調(diào)隙式。5在滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)中，為了減小附加動(dòng)載荷，應(yīng)（ ）。 （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(duì)中性高且對(duì)軸的削弱又不大的鍵聯(lián)接是（ ）聯(lián)接。 （1）普通平鍵；

34、 （2）半圓鍵； （3）楔鍵； （4）切向鍵。三、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共20分）1畫(huà)圖表示機(jī)械零件的正常磨損過(guò)程，并指出正常磨損過(guò)程通常經(jīng)歷哪幾個(gè)磨損階段？2簡(jiǎn)述miner法則（即疲勞損傷線性累積假說(shuō)）的內(nèi)容。3簡(jiǎn)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(duì)齒輪所受載荷的影響？4試分析張緊力f0對(duì)帶傳動(dòng)正反兩方面的影響。四、（15分）已知某材料的力學(xué)性能為：350mpa，m9，5×，對(duì)此材料進(jìn)行對(duì)稱循環(huán)疲勞試驗(yàn)，依次加載應(yīng)力為：（1）550mpa，循環(huán)次數(shù)n15×；（2）450 mpa，循環(huán)次數(shù)n22×；（3）=400 mpa。求：發(fā)生疲勞破壞時(shí)，的

35、循環(huán)次數(shù)n3？六、（18分）圖示為一蝸桿軸用兩個(gè)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(zhì)系數(shù)1.1。試計(jì)算兩個(gè)軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷。 注：內(nèi)部軸向力efr， e0.36。 當(dāng)e時(shí)，x1，y0；當(dāng)e時(shí)，x0.41，y0.87。 八、（17分）圖示為由圓錐齒輪和斜齒圓柱齒輪組成的傳動(dòng)系統(tǒng)。已知：軸為輸入軸，轉(zhuǎn)向如圖所示，輸出軸功率p5kw，轉(zhuǎn)速n157rpm，各輪齒數(shù)為：z1=25，z2=60，z3=22，z4=84，設(shè)效率為100。（1） 在圖中標(biāo)出各輪轉(zhuǎn)向，并計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)矩。（2） 為使2、3兩輪的軸向力方向相反，確定并在圖中標(biāo)出3、4兩輪的螺

36、旋方向。（3） 在圖中標(biāo)出2、3兩輪在嚙合點(diǎn)處所受各分力(、fr、fx)的方向。機(jī)械設(shè)計(jì)試題b標(biāo)準(zhǔn)答案一、填空（每空1分，共20分）1當(dāng)所受軸向載荷通過(guò)（ 螺栓組形心 ）時(shí)，螺栓組中各螺栓承受的（ 軸向工作拉力 ）相等。 2從結(jié)構(gòu)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(dòng)的接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算中， 以（ 節(jié)點(diǎn) ）為計(jì)算點(diǎn)，把一對(duì)輪齒的嚙合簡(jiǎn)化為兩個(gè)（ 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(kāi)線 ）花鍵。 5請(qǐng)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(yīng)力比 ）一定時(shí)，表示疲勞極限與（ 循環(huán)次數(shù) ）之間關(guān)系的曲線。7理論上為（ 點(diǎn) ）接觸或（ 線 ）接觸的零件，在載荷作用下，接觸處局部產(chǎn)生的應(yīng)力稱為接觸應(yīng)力。8開(kāi)式齒輪傳動(dòng)的主要失效形式是：（ 齒面的磨粒磨損 ）和（ 斷齒 ）。9徑向滑動(dòng)軸承的條件性計(jì)算主要是限制壓強(qiáng)、（ 速度 ）和（ pv值