機(jī)械設(shè)計(jì)期末考試試題及答案

1、機(jī)械設(shè)計(jì)期末考試試題及答案一、選擇題共20分，每題2分1、通常，一個(gè)零件的磨損過(guò)程大致可分為三個(gè)階段，按先后順序，它們依次是A.劇烈磨損、磨合、穩(wěn)定磨損B.穩(wěn)定磨損，劇烈磨損、磨合C.磨合、劇烈磨損、穩(wěn)定磨損D.磨合、穩(wěn)定磨損、劇烈磨損2、 設(shè)計(jì)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)時(shí)，螺旋角B般在820范圍內(nèi)選取，B太小斜齒 輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)不明顯，太大那么會(huì)引起。A.大的切向力B.大的軸向力C.小的切向力D.小的軸向力3、假設(shè)一滾動(dòng)軸承的壽命為1370000轉(zhuǎn)，那么該軸承所承受的當(dāng)量動(dòng)載荷 根本額定動(dòng)載荷。A. 等于 B. 小于C.大于 D. 無(wú)法判斷4、 在不完全液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)中，除了限制軸承p值外，還要對(duì)

2、軸承pv值 進(jìn)行驗(yàn)算，其主要目的是。A.限制軸承過(guò)渡磨損 B.限制軸承的溫升C.保證軸承的強(qiáng)度D.限制軸承的質(zhì)量5、通常，一部機(jī)器主要是由三局部構(gòu)成的。A.原動(dòng)局部，傳動(dòng)局部，執(zhí)行局部B.原動(dòng)局部，傳動(dòng)局部，控制局部C.輔助系統(tǒng)，傳動(dòng)局部，控制局部D.原動(dòng)局部，控制局部，執(zhí)行局部6、 一般參數(shù)的閉式硬齒面齒輪傳動(dòng)的主要失效形式是。7、在V帶傳動(dòng)中，小輪包角一般應(yīng)大于度。A. 90 B.100 C. 150 D. 120&一齒輪傳動(dòng)，主動(dòng)輪1用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)，從動(dòng)輪2用45號(hào)鋼正火，貝尼們的 齒面接觸應(yīng)力。A.B.C.D.無(wú)法判斷9、蝸桿蝸輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比，正確表達(dá)式是A.d2B.d1d1Z1d21

3、0、設(shè)計(jì)一對(duì)材料相同的軟齒面齒輪傳動(dòng)時(shí)，一般應(yīng)使大齒輪的齒面硬度HBS2小齒輪的齒面硬度HBS!。A.大于 B. 小于 C. 等于 D.大于或等于二、填空題共10分1、 在軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，軸的最小直徑dmin是按初步確定的。1分2、 受軸向載荷的緊螺栓所受的總拉力是與之和。1分3、在斜齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算中，考慮到實(shí)際承載區(qū)的轉(zhuǎn)移，斜齒輪傳動(dòng)的許用接觸應(yīng)力可取為H】1與H】2。1分4、 普通螺紋的公稱直徑指的是螺紋的 徑，計(jì)算螺紋危險(xiǎn)截面時(shí)使用的是螺紋的徑。1分5、安裝于某軸單支點(diǎn)上的代號(hào)為32208的一對(duì)滾動(dòng)軸承，其內(nèi)徑mm,軸承名稱為。1分6、 平鍵聯(lián)接的主要失效形式有：工作面靜聯(lián)接，工作

4、面 動(dòng) 聯(lián)接，個(gè)別情況下會(huì)出現(xiàn)鍵的剪斷。1分7、 在鏈傳動(dòng)中，鏈輪的轉(zhuǎn)速 ，節(jié)距_，那么傳動(dòng)的動(dòng)載荷越大。1分8、閉式齒輪傳動(dòng)中，當(dāng)齒輪的齒面硬度HBS350時(shí)，那么易出現(xiàn) 壞，按強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)。2分9、 安裝滾動(dòng)軸承時(shí)，其內(nèi)圈與軸徑一般是采用 己合關(guān)系，以保證 兩者之間沒(méi)有相對(duì)的轉(zhuǎn)動(dòng)。1分三、簡(jiǎn)答題共20分，每題5分1、圖1中，輪1為主動(dòng)輪。試問(wèn)：1帶傳開(kāi)工作時(shí)，帶處于圖中哪一點(diǎn)的應(yīng)力最大？max ? 2分2帶傳動(dòng)的主要失效形式有哪些？帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)那么是什么？ 3分圖12、一轉(zhuǎn)軸工作時(shí)的平均應(yīng)力200 MPa ，應(yīng)力幅100MPa ，試求該軸的最大工作應(yīng)力max ,最小工作應(yīng)力min ,和循

5、環(huán)特性的大小。要求寫(xiě)出完整的計(jì) 算公式。 5 分3、螺紋聯(lián)接主要有哪幾種根本類(lèi)型？試簡(jiǎn)述其特點(diǎn)及使用場(chǎng)合。不要求畫(huà)圖5分4、為什么點(diǎn)蝕主要發(fā)生在節(jié)線附近齒根面上？5 分四、分析題共26分，第 1題12分，第 2題8分，第三小題 6分1、如圖 2所示機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，電機(jī)轉(zhuǎn)向，試分析： 在圖上畫(huà)出或?qū)懗?1為使 II 軸所受的軸向力最小，確定兩斜齒圓柱齒輪螺旋線的方向； 2確定蝸輪旋轉(zhuǎn)方向和螺旋線方向；3畫(huà)出 II 軸上斜齒圓柱齒輪受力的三個(gè)分力的方向；4畫(huà)出 II 軸上錐齒輪受力的三個(gè)分力的方向。圖22、試分析圖3所示卷?yè)P(yáng)機(jī)中各軸所受的載荷，并由此判定各軸的類(lèi)型忽略軸 的自重和軸承中的摩擦X 二3

6、. 圖4所示為三級(jí)減速裝置傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖，要求總傳動(dòng)比i=50，這樣布置是否合理？為什么？試畫(huà)出合理的傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖不采用蝸桿傳動(dòng)6分圖4五、計(jì)算題14分某傳動(dòng)裝置，根據(jù)工作條件決定采用一對(duì)角接觸球軸承如圖5,暫定軸承型號(hào)為 7307AC ：軸承荷載,Fr1 1000N，F(xiàn)r23000N, Fae 880N ,轉(zhuǎn)速n 4000r/min ,載荷系數(shù) fP1.5，溫度系數(shù)ft1，預(yù)期壽命Lh 1500h。試問(wèn):所選軸承型號(hào)是否適宜?15分6備用公式：Lh 型竺,P fpXFr YFa60n P對(duì)于球軸承3o_1*Fr1圖5六、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)10分圖6中所示軸系結(jié)構(gòu)有錯(cuò)誤和不合理的地方，請(qǐng)指出并說(shuō)明原因。

7、要求：請(qǐng)?jiān)趫D示中的結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤處引出線并標(biāo)上序號(hào)，如1、2、3、圖6型號(hào)數(shù)據(jù)CN派生軸向力FdNFa/Fr eFa/Fr eeXYXY7307AC334000.7Fr7100.7參考答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)、選擇題每題2分，共20分、填空題共10分1. 軸的扭矩1分2. 剩余預(yù)緊力，工作拉力1分3. 平均值 1分4. 大徑， 小徑1分5. 40，圓錐滾子軸承 1分6. 壓潰，過(guò)渡磨損1分7. 越高，越大 1分8. 點(diǎn)蝕，接觸疲勞，輪齒折斷，彎曲疲勞 1分9. 基孔制1分三、簡(jiǎn)答題每題5分，共20分1.答：1a 點(diǎn),max1 c b12帶傳動(dòng)的主要失效形式有打滑和帶的疲勞破壞,設(shè)計(jì)準(zhǔn)那么為保證帶傳動(dòng)不打滑的條

8、件下，使帶具有一定的疲勞強(qiáng)度和壽命。 3分2. max m a 300MPa2 分min100MPa2分minmax100/ 300 1/31分3. 1螺栓聯(lián)接 雙頭螺柱聯(lián)接螺釘聯(lián)接 緊定螺釘聯(lián)接1分2螺栓聯(lián)接又有普通螺栓聯(lián)接的鉸制孔用螺栓聯(lián)接，普通螺栓聯(lián)接特點(diǎn)是被聯(lián)接件上的通孔和螺栓桿間有間隙，通孔的加工精度要求不高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。鉸制孔用螺栓聯(lián)接采用基 孔制過(guò)渡配合，聯(lián)接精度高。 1分雙頭螺柱聯(lián)接適用于結(jié)構(gòu)上不能采用螺栓聯(lián)接的場(chǎng)合，大局部是被聯(lián)接件被聯(lián)接件之一比擬厚，且不易制成通孔。 1分螺釘聯(lián)接是螺栓直接擰入被聯(lián)接件的螺紋孔中，不用螺母，結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單，緊湊。1分緊定螺釘聯(lián)接是利用擰入零件螺紋孔

9、中的螺釘末端頂住另一零件的外表或頂入相應(yīng)的凹坑中，以固定兩個(gè)零件的相對(duì)位置。 1分4. 答：原因：1輪齒在節(jié)線附近嚙合時(shí)，相對(duì)滑動(dòng)速度低，潤(rùn)滑不良，摩擦力較大；2節(jié)線附近通常只有一對(duì)齒接觸，輪齒受力較大，而靠近齒根面又比靠近齒頂面受力要大；3潤(rùn)滑油進(jìn)入，齒根面上的疲勞裂紋容易擴(kuò)展。蝸桿的傳動(dòng)比i z2 / z1四、分析題共26分,故2 tan 0.92tan11.310.92 0.tan( v)tan (11.315.71 )40/220，考慮傳動(dòng)效率的影響，由輸入功與輸出功的關(guān)系得到DF D2 F i 2第1題12分，第22題8分,2第3小題6分FD 10 1000 148M176.2 N

10、2D i 2 350 20 0.63分3分1 . 1112齒輪各1右旋，齒輪2左旋 - 1126咼輪逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，左旋 由表1見(jiàn)圖查得r_0mm 3分見(jiàn)圖3 分，山60 1000 cosVs11 1836，由公式(11-22)，滑動(dòng)速度40 14403.08m/s1000 cos11 18 3660根據(jù) VFa2 3.08m/s，由表911-18查得 v36，由公式11-21，嚙合效率tan1 tan(tan11 18 36v)tan(11 18 360.1 36 )11 27 (略)11 28 解：;畀Fa3Ft3fFr2圖圖2.答：軸I只受轉(zhuǎn)矩，為傳動(dòng)軸 2分；既受轉(zhuǎn)矩，又受彎矩，故為轉(zhuǎn)

11、軸；2分只受彎矩，且為轉(zhuǎn)動(dòng)的，故為轉(zhuǎn)動(dòng)心軸；只受彎矩，且為轉(zhuǎn)動(dòng)的，故為轉(zhuǎn)動(dòng)心軸。IIIIIIV2分2分題解11 28圖3 11 29 解：圖中的傳遞方案不合理。應(yīng)將帶傳動(dòng)布置在高速級(jí)，而將鏈傳動(dòng)布置在低速級(jí)，可采用以下幾 種常用的傳動(dòng)方案。方案一:方案二77 聚二 t題解11 29圖五、計(jì)算題14分解：作出派生軸向力的方向如下列圖，計(jì)算出其大小;F d2 0.7F r20.73000 2100N (1 分)計(jì)算軸承1、2的軸向載何Fa1、F a25分因?yàn)镕aeFd1 880 700 1580N Fd2Fdi 0芹 0.7 1000 700N(1 分)所以軸承1壓緊端，軸承2為放松端，軸向載荷分

12、別為:1分Fa1= Fd2-Fae 2100-880=1220NFa2 = Fd2 2100N計(jì)算軸承1、2的當(dāng)量動(dòng)載荷由表查得e 0.7，而Fa112201.22eFa221000.7=e,F r11000Fr23000所以X10.41,Y1 0.87 ； X21,Y20 0故當(dāng)量動(dòng)載荷為pfP(X1Fr1 Fa1) 1.5(0.41 1000 0.87 1220) 2207.1NP2fp(X2Fr2 Y2Fa2)1.5(1 3000 0 2100)4500N(4分)Lh因軸的結(jié)構(gòu)要求兩端選擇同樣尺寸的軸承, 為計(jì)算依據(jù)。而B(niǎo) p，故應(yīng)以軸承2的當(dāng)量動(dòng)載荷p.黑610(1 33400)360 4000 ( 4500 )1703.7hLh所選7