機械設(shè)計試卷及答案

20xx—20xx學(xué)年第x學(xué)期期末考試課程名稱：

機械設(shè)計

A120分鐘題號題號一-二二-三四五六七合計總分值10—15101622207100實得分記標 評閱人 修重

一、推斷題〔本大題共分10小題，請在表述正確的小題標號后的“V”“x”，每小110分〕..............40鋼〔S335MPa〕,經(jīng)校核其扭轉(zhuǎn)剛度不夠，可改選高強度合金構(gòu)造鋼S】40Cr〔785MPa〕，以提高剛度。 【xS】V帶剖面中兩個工作面的夾角為 400,所以帶輪槽相應(yīng)的夾角也是

x400。 【】名 3.

V的大小影響軸承的承載力量?！尽啃諠L動軸承一般由內(nèi)座圈、外座圈、滾動體和保持架四局部組成，有些滾動軸承可以缺少其V中某一局部或某幾局部，但滾動體是不缺少的。 【】V齒輪聯(lián)軸器、蛇形彈簧聯(lián)軸器、彈性柱銷聯(lián)軸器，都屬于撓性聯(lián)軸器。 【】聯(lián)軸器主要用于把兩軸聯(lián)接在一起，機器運轉(zhuǎn)時不能將兩軸分別，只有在機器停車并將聯(lián)V接拆開后，兩軸才能分別。 【】7.當量摩擦角〕

只要螺紋副具有自鎖性〔螺紋升角小于，則任何狀況下都無需考慮防松。x【】x帶傳動中，V帶〔三角帶〕中的應(yīng)力是對稱循環(huán)變應(yīng)力。 【】x滾動軸承的牢靠度提高時，它的根本額定靜載荷不變。 【】漸開線齒輪可通過輪齒的齒頂修緣來降低動載荷系數(shù)。評閱人得分二、選擇題〔1515分，在每個小題后面給出的1項是符合題意的，請把所選項的字母統(tǒng)一填在1評閱人得分以下零件中， 是沒有國家標準規(guī)定的。 【D】滾動軸承 B.鍵的截面尺寸和長度 C.齒輪模數(shù)D.軸的支承跨度在有張緊輪裝置的帶傳動中，當張緊輪裝在帶內(nèi)側(cè)時應(yīng)安裝在 。 【C】兩帶輪的中間B.靠近小帶輪C.靠近大帶輪 D.在任何處都沒關(guān)系設(shè)計高轉(zhuǎn)速的軸時，應(yīng)特別考慮其 。A.B.C.D.散熱性【C】齒輪彎曲強度計算中的齒形系數(shù)與 無關(guān)。A.模數(shù) B. 齒數(shù)C. 壓力角D.變位系數(shù)【A:中心距肯定的帶傳動，對于小帶輪上包角的大小，

的影響最大。

【D】小帶輪的直徑B.大帶輪的直徑C.兩帶輪直徑之和D.兩帶輪直徑之差圓柱齒輪傳動中，當齒輪直徑不變，而減小齒輪的模數(shù)時，可以 提高齒輪的彎曲強度C.改善齒輪傳動的平穩(wěn)性

提高齒面的接觸強度削減齒輪的塑性變形A.防止外界灰塵、污物侵入滾動軸承密封不能起阻擋軸承內(nèi)的油外聯(lián)接件受橫向外力作用時,A.螺紋處拉斷

B.D.

作用。減輕運轉(zhuǎn)噪聲其失效主要是 螺紋處拉、扭斷裂和用在增速時〔大帶輪為主動輪〕19. 同一V帶〔三角帶〕傳動用在減速時〔小帶輪為主動輪〕相比較，假設(shè)主動輪轉(zhuǎn)速不變，則傳動所能傳遞的功率A.相等 B.減速時較大 C.增速時較大

D. 數(shù)據(jù)缺乏無法推斷選擇滾動軸承，主要承受徑向載荷時常用 A,要有肯定的調(diào)心性能時常用 B。

為便利拆裝時常用

C、D，需【 】深溝球軸承 B.調(diào)心球軸承C. 角接觸球軸承 D. 圓錐滾子軸承在載荷平穩(wěn)且對中準確的狀況下，假設(shè)期望壽命較長，則宜選用剛性B.無彈性元件撓性C.金屬彈性元件撓性

聯(lián)軸器。 【A】D.非金屬彈性元件撓性聯(lián)軸器不能用來聯(lián)接

A、B的兩端。>>

B】A32荷聊莊電啪

---------------3［兩翳匚“刑

.有描樣交軸」X椅確對中為飆理心在 狀況下，滑動軸承潤滑油的粘度不應(yīng)選得較高。 【B 】B.C.D.承受沖擊或變載機床主軸箱中的變速滑移齒輪，一般應(yīng)選用 直齒圓柱齒輪B.斜齒圓柱齒輪C.人字齒圓柱齒輪D.滑動軸承的寬徑比B/d愈小，則

直齒錐齒輪

【A:軸承溫升愈大B.摩擦功耗愈小C. 承載力量愈大 D.端泄愈小評閱人得分三、填空題〔10小題，請在每題所留出的空白線上填入恰當?shù)膬?nèi)容使各小題的表述完整，每題110評閱人得分V帶傳動時，V帶的型號是依據(jù)計算功率

和小帶輪的轉(zhuǎn)速選取的。對于兩級斜齒圓柱齒輪傳動，應(yīng)使中間軸上的兩個斜齒輪的旋向潤滑油的粘度隨溫度上升而 降低

一樣 。通常齒輪的點蝕首先消滅在 齒根面 靠近節(jié)線處。鏈傳動的 瞬時 速比是變化的。36315_圓錐齒輪齒形系數(shù)YFa應(yīng)按其

圓錐滾子 軸承。 由圖〔或表〕查取。滾動軸承部件兩端固定式，適用于溫升較小，軸較

短 處。蝸桿傳動的蝸輪輪緣通常承受青銅，蝸桿常承受鋼制造，這是由于其

減摩耐磨性較好評閱人得分四、簡答題〔本大題分為4416評閱人得分平鍵聯(lián)接中，平鍵的載面尺寸應(yīng)按答：便于軸的加工和軸上零件的裝折；

軸徑 從鍵的標準查取。保證軸上零件有準確的工作位置〔定位〕；保證軸上各零件能結(jié)實而牢靠地相對固定；改善軸和受力狀況，減小軸的應(yīng)力集中和提高軸的疲乏強度。形成流體動壓潤滑的根本條件是什么？答：兩工作外表間必需有收斂的楔形空間；兩工作外表應(yīng)有相對滑動速度，須保證滑潤油從大截面流入、 小截面流出;兩相對運動外表間必需連續(xù)布滿滑潤油或其他粘性流體。

其運動方向必速

Vv5~25m/s之間?答：v過小，在傳遞同樣大小功率時所需的圓周力增大，帶的拉力加大，從而縮短帶的壽命；vv5~25m/s之間試列舉至少三種可用于提高齒面的抗點蝕力量的方法。答：提高齒面硬度；降低外表粗糙度；承受合理的變位；評閱人 得分總分值22分〕 五、分析題〔本大題分3小題,〔7分題40圖為某鋼制零件的簡化極限應(yīng)力線圖,

零件的綜合點, 〔4〕 承受粘度較高的潤滑油。K，要求零件的安全系數(shù)S2.5，試解答以下問題:在圖標注不全的尺寸；說明零件可能好發(fā)生破壞的性質(zhì)。

m常數(shù)，作出極限應(yīng)力點

Ni，寫出零件的計算安全系數(shù)表達式，假設(shè)應(yīng)力循環(huán)特性r=常數(shù)，作出零件的極限應(yīng)力點 N2，說明零件可能好發(fā)生的破壞的性標注的尺寸為圖中的 和極限應(yīng)力點為圖示N1點，Sea ，零件可能發(fā)生靜強度破壞?！?〕極限應(yīng)力點為圖N2點，Seam，零件可能發(fā)生疲乏破壞。am41.

40圖

〔7分〕壓向心滑動軸承與軸頸的相對位置從靜止到穩(wěn)定運行如題解答以下問題：說明為什么會消滅這四種相對位置。

41圖所示。試〔a〕狀態(tài)一

〔b〕狀態(tài)二

41圖

狀態(tài)三畫出穩(wěn)定運行時油膜的油壓分布圖。答：〔1〕〔a〕在軸起動前，因孔徑大于軸徑，在軸承中自然形成了收斂的楔形間隙；軸開頭運轉(zhuǎn)時速度很低，此時擦力推動軸徑沿軸承內(nèi)孔外表對右爬行了一段距離；隨著軸的轉(zhuǎn)速增加，油漸漸帶入了楔形空間，在軸與軸孔之間開頭了形成承壓力油膜；當軸的轉(zhuǎn)速越來越高時，油膜加厚，其油壓也越來越大，較高的油壓迫使軸徑向左移動了一段距離，直至軸的速度穩(wěn)定在肯定數(shù)值后，軸徑就穩(wěn)定處于〔〔2〕油壓分布如圖〔d〕所示?！?分〕42圖所示兩級蝸桿減速傳動裝置中，解答以下問題:〔1〕確定圖中各軸的回轉(zhuǎn)方向;

d〕圖所示位置?！?〕〔3〕

蝸輪的螺旋線方向；標出蝸桿、蝸輪所受各分力的作用位置及方向。

〔d〕狀態(tài)四輸出軸評閱人 得分

六、計算題〔本大題分為3小題，總分值20分〕〔5分〕某試驗臺的輸出軸端裝有一卷筒，該處軸的直徑 15mm，選用 型平鍵聯(lián)bhL4418mm，鍵及輪轂的材料均為45鋼，〔取穩(wěn)。試求此鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩。解：依據(jù)4T

p135MPa〕，載荷平P hld則有T hlDP 44 1844

15135

28350Nmm〔7分〕44M1d113835mmd2

14.701mm,〕的一般螺栓，螺栓材料為45鋼，8.8級，S640MPa，聯(lián)接時不嚴格掌握預(yù)緊力〔取安全系數(shù)S4，被聯(lián)接件接合面間的摩擦系數(shù)數(shù)〕Kf12，試計算該聯(lián)接允許傳遞的靜載荷

f=0.2。假設(shè)考慮摩擦傳力的牢靠性系數(shù)〔防滑系FR。解:由強度條件

41.3FodS 6404Sd

i2160MPaF 12o 41.33-1413-83525.29616.3N

160Fomax

9616.3N

Ffzi 9616.30.222由防滑條件：F

Omaxfzi

KSF

，得 F oRRRKS

1.2

6410.8Nae 〔8分〕題45圖所示為一對圓錐滾子軸承面對面安裝。軸承 1和軸承2ae r2分別為Fr1=984N，F(xiàn) =1522Nr2

，軸上作用的軸向載荷 F =463N，軸承的附加軸向力FFd

旦,e0.37,2Y

軸承的軸向載荷Fa

Fr之比空>e時，X=0.4,與徑向載荷FrY ；

e日 ，X=1,Y=0b軸承載荷有中等沖擊，載荷系數(shù) aar

=1.5，工作溫度不大于d120

c。試求：1和軸承1和軸承解:

2Fa1Fa2；2RP2。FF d1

984

307.5N 1“2Y 21.6F Fr2 1522 475.6Nd2 2Y 21.6307.5463 770.5N>Fd2

F d1F

Fd2F a1

307.5N

r1 Fr245圖F a2

F 770.5Nae因 Fa1Fr1

307.5984

0.313 e，故有X1

1，￥ 0因Fa2

0.506 e， 故有 X

0.4，Y

1.6Fr2

1522 2 2p 1 r a1P f Xp 1 r a1P f P f XF %F

1.5 1 9840307.5 1476N1.5 0.415221.6770.5

2762.4N評閱人 得分

七、構(gòu)造改錯題〔本大題只有17分〕46圖中軸系構(gòu)造中的錯誤，并簡要說明錯誤理由。

［說明］:不考慮軸承的潤滑方式以