机械设计试题(含参考答案).doc

机械设计试题

一、 选择题(每空2分，共20分)

举例：蜗轮蜗杆传动中，蜗轮的轮缘通常采用青铜制造，蜗杆采用钢制造，这是因为其 B 。
A. 强度高
B. 减磨性能好
C. 加工性能好
D. 价格便宜

1. 如图所示，某零件在极限应力线图的坐标上标出相应于和的工作应力点为M，求安全系数的计算值时，用点表示极限应力，M的连线与纵坐标轴线平行。该零件的应力变化规律为 。
A. = C
B. C
C. = C

第1题图 第2题图
2. 如图所示为一受轴向载荷的紧螺栓联接的受力变形图，螺栓工作载荷为4 kN，螺栓的总载荷Q为 。
A. 6 kN B. 7 kN C. 5 kN D. 4 kN

3. 在带传动中，当时（单根V带所传递的功率有一增量△，它主要是因为 。
A. 从动轮转速低于主动轮转速
B. 带绕上从动轮的弯曲应力比绕上主动轮的弯曲应力小
C. 带绕上主动轮的弯曲应力比绕上从动轮的弯曲应力小
4. 在一定的转速下，要减轻链传动的不均匀和动载荷，设计时应 。
A. 增大节距P和增加链轮齿数z 1
B. 增大节距P和减少链轮齿数z 1
C. 减少节距P和增加链轮齿数z 1

5. 在直齿圆柱齿轮计算中若按接触疲劳强度设计，公式为：

式中许用应力应代入 。
A.
B.
C. 和中的较小者
D.
6. 当弹簧中径D2一定时，弹簧的旋绕比（弹簧指数）C选得过小，其缺点是 。
A. 弹簧的刚度很小
B. 弹簧的卷制困难
C. 簧丝的长度和重量大
D. 弹簧的尺寸大，结构不紧凑
7. 下列哪一种联轴器属于无弹性元件的挠性联轴器 。
A. 凸缘联轴器
B. 套筒联轴器
C. 齿轮联轴器
D. 弹性套柱销联轴器
8. 下列哪个轴承在承受相同纯径向载荷时，寿命最长 。（括号中为新标准）
A. 208（6208）
B. 2208（N208）
C. 308（6308）
D. 2308（N308）
9. 在非液体摩擦滑动轴承的设计计算中，限制的意义是 。
A. 防止轴瓦过热而胶合
B. 防止轴瓦的过度磨损
C. 防止轴承温升过高而产生塑性变形
10. 有一根转轴，工作过程中频繁正反转，在计算时取值 。
A.
B.
C.

二、 填空题(共10分)
1. 平键工作时 是工作面，楔键工作时 是工作面。
2. 带传动的设计准则是 。
3. 齿轮传动中，轮齿的失效形式有 ， ，
， ， 。
4. 直轴按其所受载荷性质的不同进行分类时，只承受弯矩而不承受扭矩的轴称
为 。
5. 相对滑动的两平板间形成的压力油膜能够承受外载荷的基本
条件是 ， ， ，
。

三、 有一凸缘联轴器，所需传递的扭矩T = 640000 Nmm，用八个普通螺栓联接如图所示，螺栓分布在D=150mm的圆周上，求每个螺栓所需的预紧力F 0
(注：K s = 1.2, f = 0.2) （12分）

四、有一对开式标准直齿圆柱齿轮，材料为45号钢，硬齿面，齿数z1=20，z2=80，m = 3 mm，小齿轮宽度60mm，大齿轮宽度为55mm，载荷系数K=1.4，，，，，许用应力，，，，求该对齿轮所能传递的最大功率P（12分）
注：

()

（啮合点）
五、单级斜齿圆柱齿轮传动低速轴的轴系结构如图。齿轮上轴向力400N，轴承反力R1 = 960 N，R2 = 1200 N，轴承的派生轴向力Fd = R，试计算两轴承的轴向力Fa1和Fa2。（12分）

六、已知齿轮与蜗轮传动如图所示。求（1）确定蜗轮转向（画在图上）（2）确定齿轮转向（画在图上），要求使蜗杆轴向力与同一轴上斜齿轮轴向力方向相反。（3）在受力分离体上画出齿轮1和蜗轮的轴向力方向。（12分）

七、找出图示轴系结构的主要错误，并简要说明理由（10分）

八、带传动如图所示。轮1主动，逆时针转动。试画出带工作时的应力分布图，并说明从该图得出哪两点结论（10分）

机械设计试卷答案
一、选择题
1、A； 2、B； 3、B； 4、C； 5、C； 6、B； 7、C； 8、D； 9、B； 10、C
二、填空题
1、两侧面 上下面
2、保证带不打滑且具有一定的疲劳强度和寿命
3、轮齿折断 齿面磨损 齿面点蚀 齿面胶合 塑性变形
4、心轴
5、相对滑动的两表面间必须形成收敛的楔形空间
被油膜分开的两表面必须有足够的相对滑动速度，其运动方向应使润滑油从大口流进，
小口流出
润滑油必须有一定粘度，而且供油充分
三：

所以每个螺栓所需的预紧力F 0为6400N
四、
解：因为是开式标准直齿硬齿面齿轮，所以弯曲疲劳强度差，故按弯曲疲劳强度计算传递的功率。

故齿轮1的弯曲强度差

该对齿轮所能传递的最大功率P为12.7KW
五、
依题意可知图上斜齿轮的轴向力的方向向左

轴承1受紧，轴承2放松

六、

七、

1处：键槽应往外移；2处：应设有轴肩；3处：应有密封装置；4处：应有垫片；
5处：套筒不能高于轴承内圈；6处：与齿轮配合的轴段长度应小于齿轮的宽度；
7处：与齿轮配合的轴段和齿轮的内孔直径应减少；8处：应有轴肩来实现轴承的轴向定位。
八、

结论：（1）带传动是处于变应力下工作的，当应力循环次数达到一定的值后，带将产生疲劳破坏；（2）带的最大应力发生在紧边刚进入主动轮的那一点。