机械设计试卷及其答案.doc

《机械设计》课程试题（一）
得分

一、填空题(每空1分共31分)
1、当一零件受脉动循环变应力时，则其平均应力是其最大应力的50%
2、三角形螺纹的牙型角α＝600 ，适用于联接，而梯形螺纹的牙型角α＝、300，适用于传动。
3、螺纹连接防松，按其防松原理可分为 摩擦 防松、机械 防松和 永久 防松。
4、带传动在工作过程中，带内所受的应力有 松紧边拉力产生的拉应力 、和 离心拉应力 弯曲应力 ，最大应力发生在 紧边开始绕上小轮处 。
5、链传动设计时，链条节数应选 偶数 数(奇数、偶数)。链轮齿数应选 质 数；速度较高时，链节距应选 小 些。
6、根据齿轮设计准则，软齿面闭式齿轮传动一般按 接触强度 设计，按 弯曲强度 校核；硬齿面闭式齿轮传动一般按 弯曲强度 设计，按 接触强度 校核。
7、在变速齿轮传动中，若大、小齿轮材料相同，但硬度不同，则两齿轮工作中产生的齿面接触应力相同 ，材料的许用接触应力不同 ，工作中产生的齿根弯曲应力不同 ，材料的许用弯曲应力不同 。
8、蜗杆传动的总效率包括啮合效率η、 轴承 效率和 搅油 效率。其中啮合效率η= ，影响蜗杆传动总效率的主要因素是 啮合 效率。
9、轴按受载荷的性质不同，分为 转轴 、 心轴 、 传动轴 。
10、滚动轴承接触角越大，承受轴向 载荷的能力也越大。
得分

二、单项选择题(每选项1分,共11分)
1、循环特性r=－1的变应力是 应力。
A．对称循环变 B、脉动循环变 C．非对称循环变 D．静
2、在受轴向变载荷作用的紧螺柱连接中，为提高螺栓的疲劳强度，可采取的措施是(B减小Cb．增大Cm )。
A、增大螺栓刚度Cb，减小被连接件刚度Cm B．减小Cb．增大Cm C．增大Cb和Cm D．减小Cb和Cm
3、在螺栓连接设计中，若被连接件为铸件，则往往在螺栓孔处做沉头座孔．其目的是(A避免螺栓受附加弯曲应力作用 )。
A．避免螺栓受附加弯曲应力作用 B．便于安装
C．为安置防松装置
4、选取V带型号，主要取决于D带传递的功率和小带轮转速 。
A．带的线速度 B．带的紧边拉力
c．带的有效拉力 D．带传递的功率和小带轮转速
5、对于标准齿轮传动，影响齿形系数Y的主要几何参数是 C齿轮的齿数 。
A．齿轮的模数 B．齿轮的压力角
C．齿轮的齿数 D．齿轮的顶隙系数
6、一斜齿圆柱齿轮传动，已知法向模数Mn＝4mm，齿数Z1=20，螺旋角β＝14032’2”，齿宽b1＝80，b2＝75mm，则该传动的齿宽系数φd等于——D0.907。
A．0.852 B．O.88 C．0.8 D．0.907
7、同一工作条件，若不改变轴的结构和尺寸，仅将轴的材料由碳钢改为合金钢，可以提高轴的 而不能提高轴的 。
A．强度 B．刚度
8、当转速较低、同时受径向载荷和轴向载荷，要求便于安装时，宜选用 。
A．深沟球轴承 B．圆锥滚子轴承 C．角接触球轴承
9、滑动轴承计算中限制pv值是考虑限制轴承的 。
A．磨损 B．发热 C．胶合 D．塑性变形
10、圆柱螺旋弹簧的弹簧丝直径d=6mm,旋绕比C=5,则它的内径D1等于 。
A、30mm, B、24mm, C、36mm, D、40mm
得分

三、计算题(38分)
1、(15分)有一受预紧力F0和轴向工作载荷作用的紧螺栓连接，已知预紧力F0＝1000 N，螺栓的刚度Cb与连接件的刚度Cm相等，轴向工作载荷F=1000N，试计算该螺栓所受的总拉力F2＝?剩余预紧力F1＝?在预紧力F0不变的条件下，若保证被连接件间不出现缝隙，该螺栓的最大轴向工作载荷Fmax为多少?

2、(13分)如图3-2所示的手摇起重绞车采用蜗杆传动。巳知模数m＝8mm，蜗杆头数z1＝1，蜗杆分度圆直径d1＝80mm，蜗轮齿数z2＝40，卷筒直径D＝200mm，蜗杆与蜗轮间的当量摩擦系数fV＝0.03，轴承和卷简中的摩擦损失等于6％，问：
(1)欲使重物W上升1m,手柄应转多少转?并在图上标出手柄的转动方向。
(2)若重物W＝5000N，手摇手柄时施加的力F＝100N，手柄转臂的长度L应是多少?

3、(10分)某轴系部件采用一对7208AC滚动轴承支承，如图3-3所示。己知作用于轴承上的径向载荷Fr1＝1000N，Fr2＝2060N，作用于轴上的轴向载荷FA=880 N，轴承内部轴向力Fd与径向载荷Fr的关系为Fd＝0.68Fr,试求轴承轴向载荷Fa1和Fa2。

四、分析题(20分)
1.(10分)如图4-1为圆柱齿轮—蜗杆传动。已知斜齿轮1的转动方向和斜齿轮2的轮齿旋向。
(1)在图中啮合处标出齿轮1和齿轮2所受轴向力Fa1和Fa2的方向。
(2)为使蜗杆轴上的齿轮2与蜗杆3所产生的轴向力相互抵消一部分，试确定并标出蜗杆3轮齿的螺旋线方向，并指出蜗轮4轮齿的螺旋线方向及其转动方向。
(3)在图中啮合处标出蜗杆和蜗轮所受各分力的方向。

2、(10分)指出图4-2中的结构错误(在有错处画○编号，并分析错误原因)，并在轴心线下侧画出其正确结构图。

《机械设计》课程试题（一）
答案与评分标准
一、填空题(每空1分共31分)
1、50%。2、600、联接、300、传动。3、摩擦、机械、永久。
4、松紧边拉力产生的拉应力、离心拉应力、弯曲应力。5、偶、奇、小。6、接触强度、弯曲强度、弯曲强度、接触强度。7、相同、不同、不同、不同。8、轴承效率η2、搅油效率η3、啮合效率。9、转轴、心轴、传动轴。10、轴向。
二、单项选择题(每选项1分,共11分)
1、A。2、B。3、A。4、D。5、C。
6、D。7、A、B。8、B。9、B。10、B。
三、计算题(38分)1.(15分)
(5分)
(5分) F1=F0
(5分) F2=F0
F0
F1=F2
F1
F1=F20

2、(13分) [解] (1) i=z2/z1＝40
设重物上升1m，手柄应转x转，则
(5分)
手柄的转动方向ω示于图中(3分)
(2)

(总效率2分,L3分)
3、(10分)
[解] 7208C轴承的α＝150，内部轴向力Fd＝0.4Fr,
Fd1＝0．4Fr1＝0.4×1000=400N (2分)
方向如解所示向左
Fd2＝0.4Fr2＝0.4×2060=824N (2分)
方向如图所示向右
Fd2十FA＝824十880＝1704＞Fd1
故轴承1为压紧端，轴承2为放松端。
Fa1＝Fd2十FA=1704N (3分)
Fa2＝Fd2＝824N (3分)
四、分析题(20分)
1.(11分) (1)在图中啮合处齿轮1和齿轮2所受轴向力Fa1和Fa2的方向如图(2分)。
(2)蜗杆3轮齿的螺旋线方向，蜗轮4轮齿的螺旋线方向及其转动方向如图(2分)。
(3)蜗杆和蜗轮所受各分力的方向。(6分)
2、(10分)[解] 画出的正确结构图如图。
①固定轴肩端面与轴承盖的轴向间距太小。
②轴承盖与轴之间应有间隙。
③轴承内环和套简装不上，也拆不下来。
④轴承安装方向不对。
⑤轴承外圈内与壳体内壁间应有5-8mm间距。
⑥与轮毂相配的轴段长度应小于轮毂长。
⑦轴承内圈拆不下来。
每指出1个错误得1分,满分5分；每改正1个错误得1分,满分5分。