機(jī)械設(shè)計(jì)期末試卷及答案1

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2022～2022學(xué)年第一學(xué)期

機(jī)械創(chuàng)造及自動(dòng)化專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)課程期末試卷

專業(yè)___________班級(jí)___________姓名__________學(xué)號(hào)___________

一、是非題(用“√”表示正確，“×”表示錯(cuò)誤填在題末的括號(hào)中)。

(本大題共10小題，每小題1分，總計(jì)10分)

1、受靜載荷作用的零件只能產(chǎn)生靜應(yīng)力，受變載荷作用的零件才干產(chǎn)生變應(yīng)力。（）

2、受交變橫向載荷作用的一般螺栓聯(lián)接，在正常工作時(shí)螺栓桿所受到的拉力不變。（）

3、為了使V帶的工作側(cè)面能與V帶輪輪槽的工作側(cè)面緊緊貼合，由于V帶的剖面楔角為40o，因而V帶輪輪槽角也相應(yīng)為40o。

（）

4、為了避開帶打滑，可將帶輪上與帶接觸的表面加工得粗糙些以增大摩擦。（）

5、對(duì)輪齒沿齒寬作適當(dāng)?shù)男扌危ü男锡X），可以大大改善載荷沿接觸線分布不勻稱的現(xiàn)象。

（）

6、齒面點(diǎn)蝕是潤(rùn)滑良好的軟齒面閉式齒輪傳動(dòng)常見的失效形式。（）

7、直齒圓錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算中，通常近似地以大端分度圓處的當(dāng)量圓柱齒輪來(lái)代替圓錐齒輪舉行強(qiáng)度計(jì)算。（）8、與齒輪傳動(dòng)的變位辦法相類似，不僅可以對(duì)蝸桿舉行變位加工，而且也可以對(duì)蝸輪舉行變位加工。

（）

9、某45鋼軸的剛度不足，可以實(shí)行改用40Cr合金鋼措施來(lái)提高其剛度。（）

10、滾動(dòng)軸承的基本額定壽命是指一組軸承中10%的軸承發(fā)生疲勞破壞，而90%的軸承不發(fā)生疲勞破壞前的轉(zhuǎn)數(shù)（以106為單位）或工作小時(shí)數(shù)。

（）

二、挑選題(將正確的代碼A、B、C、D填入橫線上方的空格處)。

(本大題共15小題，每小題1.5分，總計(jì)15分)

1．零件的截面外形一定，當(dāng)截面尺寸增大時(shí)，其疲勞極限值將隨之____。

A.增高

B.降低

C.不變

D.有時(shí)增高，有時(shí)降低

2．對(duì)于聯(lián)接用螺紋，主要要求聯(lián)接牢靠，自鎖性能好，故常選用____。

A．升角小，單線三角形螺紋B．升角大，雙線三角形螺紋

C.升角小，單線梯形螺紋D．升角大，雙線矩形螺紋

3.設(shè)計(jì)鍵聯(lián)接時(shí)，有以下主要內(nèi)容：①按使用要求挑選鍵的類型；②對(duì)鍵聯(lián)接舉行須要的強(qiáng)度校核計(jì)算；③按軸徑挑選鍵的剖面尺寸；④按輪轂寬度挑選鍵的長(zhǎng)度。在詳細(xì)設(shè)計(jì)時(shí)，普通的挨次為。

A.③→④→②→①；

B.①→③→②→④；

C.①→③→④→②；

D.①→④→②→③4．選取V帶型號(hào)，主要取決于________。

A．帶傳遞的功率和小帶輪轉(zhuǎn)速B．帶的線速度

C.帶的緊邊拉力D．帶的松邊拉力

5．帶傳動(dòng)不能保證精確?????的傳動(dòng)比，其緣由是________。

A.帶簡(jiǎn)單變形和磨損

B.帶傳動(dòng)工作時(shí)由拉力的變化而引起的彈性滑動(dòng)

C.帶在帶輪上浮現(xiàn)打滑

D.帶的彈性變形不符合虎克定律

6.輪齒彎曲強(qiáng)度計(jì)算中的齒形系數(shù)FaY與無(wú)關(guān)。

A．齒數(shù)z

B．變位系數(shù)x

C．模數(shù)m

D．斜齒輪的螺旋角β

7.按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式：[]32112??????≥FSaFadYYzKTmσφmm計(jì)算齒輪傳動(dòng)的模數(shù)時(shí)，其公式中[]?????

?FSaFaYYσ應(yīng)代入：。A.小齒輪的[]??????111FSaFaYYσB.[]??????111FSaFaYYσ與[]???

???222FSaFaYYσ中的較大值C.大齒輪的[]??????222FSaFaYYσ；D.[]??????111FSaFaYYσ與[]?????

?222FSaFaYYσ中的較小值8.對(duì)閉式蝸桿傳動(dòng)舉行熱平衡計(jì)算，其主要目的是為了防止溫升過高而導(dǎo)致。

A.材料的力學(xué)性能下降；

B.潤(rùn)滑油變質(zhì)；

C.蝸桿受熱變形過大；

D.潤(rùn)滑條件惡化。

9.按彎扭合成強(qiáng)度條件計(jì)算軸的應(yīng)力時(shí)，公式中折合系數(shù)α是考慮。

A.材料抗彎與抗扭的性能不同；

B.彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力的循環(huán)特性不同；

C.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求；

D.強(qiáng)度理論的要求。

10.下列四種軸承中，必需成對(duì)使用是。

A.圓錐滾子軸承；

B.深溝球軸承；

C.推力球軸承；

D.圓柱滾子軸承

三、計(jì)算題(本大題共３小題，每小題各15分，共計(jì)45分)

1.某零件用40Cr鋼制成，材料的力學(xué)性能為：σS=800MPa，σ-1=480MPa，ψσ=0.2。零件彎

曲疲勞極限的綜合影響系數(shù)Kσ=1.5。已知作用在零件上的工作應(yīng)力：σmax=450MPa，σmin=150MPa

，應(yīng)力循環(huán)特性=r常數(shù)，試求：

⑴繪制出該零件的極限應(yīng)力簡(jiǎn)圖；

⑵在所繪制的零件極限應(yīng)力簡(jiǎn)圖中，標(biāo)出零件的工作應(yīng)力點(diǎn)M，加載應(yīng)力變化線以及極限應(yīng)力

點(diǎn)'1M；

⑶用圖解法確定該零件的極限應(yīng)力的平均應(yīng)力σme’和應(yīng)力幅σae’以及計(jì)算平安系數(shù)Sca；

⑷用計(jì)算法確定該零件的計(jì)算平安系數(shù)Sca。

⑸若許用平安系數(shù)為[S]=1.3，問該零件是否滿足強(qiáng)度要求。

2.如下圖所示為一個(gè)鑄鐵托架，用四個(gè)一般螺栓固定在鑄鋼立柱上，已知W=1000N，

L=700mm，L1=300mm，接觸面間的摩擦系數(shù)f=0.2，螺栓的許用拉應(yīng)力[σ]=50MPa，防

滑系數(shù)KS=1.3。試確定螺栓所需要的公稱直徑d。

一般螺紋基本尺寸（GB196—81）

3．一工程機(jī)械傳動(dòng)裝置中的軸，采納一對(duì)圓錐滾子軸承支承，背靠背的反裝(如題

３圖所示)，已知作用于軸上的徑向力Fr＝9000N，軸向力Fa＝1200N，其方向和作用位置如

圖所示，運(yùn)轉(zhuǎn)中受輕微沖擊（fP＝1.2），常溫下工作（ft＝1），試求：

(1)軸承所受的徑向載荷R1，R2；

(2)軸承派生的內(nèi)部軸向載荷S1，

S2，并在圖中畫出其方向；

(3)軸承所受的軸向載荷A1，A2；

(4)軸承所受的當(dāng)量動(dòng)載荷P1，P2。

四.傳動(dòng)零件受力分析題（本題15

分）

下圖為向來(lái)齒圓錐齒輪——斜齒圓柱齒輪——蝸桿蝸輪三級(jí)傳動(dòng)。已知圓錐齒輪1為主

動(dòng)件，轉(zhuǎn)向如圖所示。試在下圖中標(biāo)出：⑴各輪的轉(zhuǎn)向；⑵欲使軸Ⅱ、軸Ⅲ上軸承所受的軸

向力為最小時(shí)，斜齒圓柱齒輪和蝸桿蝸輪的旋向（要求畫出并用文字標(biāo)出他們的旋向）；⑶

各輪在嚙合點(diǎn)處的諸分力（Ft、Fr、Fa）的方向。

題3.圖

五.軸系零件結(jié)構(gòu)改錯(cuò)（本題15分）

下圖為一齒輪減速器部分裝配圖，試指出結(jié)構(gòu)不合理及錯(cuò)誤所在（不考慮圓角和鑄造斜度以及不計(jì)重復(fù)錯(cuò)誤，指出十處或十處以上錯(cuò)誤者滿分）。

例如：精加工面過長(zhǎng)且裝拆軸承不便。

按上述范例在圖中標(biāo)出結(jié)構(gòu)不合理及錯(cuò)誤所在，并用文字說明緣由（假如不說明緣由不給分）。

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2022～2022學(xué)年第一學(xué)期

機(jī)械創(chuàng)造及自動(dòng)化專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)課程期末試卷（答案）

一、是非題(用“√”表示正確，“×”表示錯(cuò)誤填在題末的括號(hào)中)。

(本大題共10小題，每小題1分，總計(jì)10分)

1、受靜載荷作用的零件只能產(chǎn)生靜應(yīng)力，受變載荷作用的零件才干產(chǎn)生變應(yīng)力。（×）

2、受交變橫向載荷作用的一般螺栓聯(lián)接，在正常工作時(shí)螺栓桿所受到的拉力不變。（√）

3、為了使V帶的工作側(cè)面能與V帶輪輪槽的工作側(cè)面緊緊貼合，由于V帶的剖面楔角為40o，因而V帶輪輪槽角也相應(yīng)為40o。

（×）

4、為了避開帶打滑，可將帶輪上與帶接觸的表面加工得粗糙些以增大摩擦。（×）

5、對(duì)輪齒沿齒寬作適當(dāng)?shù)男扌危ü男锡X），可以大大改善載荷沿接觸線分布不勻稱的現(xiàn)象。

（√）

6、齒面點(diǎn)蝕是潤(rùn)滑良好的軟齒面閉式齒輪傳動(dòng)常見的失效形式。（√）

7、直齒圓錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算中，通常近似地以大端分度圓處的當(dāng)量圓柱齒輪來(lái)代替圓錐齒輪舉行強(qiáng)度計(jì)算。（×）8、與齒輪傳動(dòng)的變位辦法相類似，不僅可以對(duì)蝸桿舉行變位加工，而且也可以對(duì)蝸輪舉行變位加工。

（×）

9、某45鋼軸的剛度不足，可以實(shí)行改用40Cr合金鋼措施來(lái)提高其剛度。（×）

10、滾動(dòng)軸承的基本額定壽命是指一組軸承中10%的軸承發(fā)生疲勞破壞，而90%的軸承不發(fā)生疲勞破壞前的轉(zhuǎn)數(shù)（以106為單位）或工作小時(shí)數(shù)。

（√）

二、挑選題(將正確的代碼A、B、C、D填入橫線上方的空格處)。

(本大題共15小題，每小題1.5分，總計(jì)15分)

1．零件的截面外形一定，當(dāng)截面尺寸增大時(shí)，其疲勞極限值將隨之__B__。

A.增高

B.降低

C.不變

D.有時(shí)增高，有時(shí)降低

2．對(duì)于聯(lián)接用螺紋，主要要求聯(lián)接牢靠，自鎖性能好，故常選用__A__。

A．升角小，單線三角形螺紋B．升角大，雙線三角形螺紋

C.升角小，單線梯形螺紋D．升角大，雙線矩形螺紋

3.設(shè)計(jì)鍵聯(lián)接時(shí)，有以下主要內(nèi)容：①按使用要求挑選鍵的類型；②對(duì)鍵聯(lián)接舉行須要的強(qiáng)度校核計(jì)算；③按軸徑挑選鍵的剖面尺寸；④按輪轂寬度挑選鍵的長(zhǎng)度。在詳細(xì)設(shè)計(jì)時(shí)，普通的挨次為C。

A.③→④→②→①；

B.①→③→②→④；

C.①→③→④→②；

D.①→④→②→③4．選取V帶型號(hào)，主要取決于____D____。

A．帶的松邊拉力B．帶的線速度

C.帶的緊邊拉力D．帶傳遞的功率和小帶輪轉(zhuǎn)速

5．帶傳動(dòng)