机械设计自测题
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机械设计基础（2）自测题
选择题：
1.作为标准普通V 带工作面的两侧面夹角为φ=40o，相应的V 带轮轮槽的两侧面夹角则。
（）
a.大于40o
b.小于40o
c. 等于40o。
2.下列零件中，（）是没有国家标准规定的。
A. 滚动轴承
B. 键的截面尺寸和长度
C. 齿轮模数
D. 轴的支承跨度
3. 在各种基本类型的向心滚动轴承中（）不能承受轴向载荷。
A.调心球轴承
B.圆柱滚子轴承
C.调心滚子轴承
D.深沟球轴承
4. 为了提高受轴向变载荷螺栓联接的疲劳强度，应（）。
A.增加螺栓刚度
B.降低螺栓刚度
C.降低被联接件刚度
D.加大被联接件尺寸
5. 、中心距一定的带传动，对于小带轮上包角的大小，（）的影响最大。
A.小带轮的直径
B.大带轮的直径
C.两带轮直径之和
D.两带轮直径之差
6. 被联接件受横向外力作用时，如采用铰制孔用螺栓联接，其失效主要是（）。
A.螺纹处拉断
B.螺纹处拉、扭断裂
C.螺栓杆剪断或螺栓或被联接件挤压破坏
D.螺纹根部弯曲断裂
7. 巴氏合金是用来制造（）。
A. 单金属轴瓦
B.双金属轴瓦
C.含油轴承轴瓦
D.非金属轴瓦
8. 带传动（同步带传动除外）不能保证精确传动比的原因是（）。
A.带容易变形和磨损
B.带在带轮上打滑
C.带的弹性滑动
D.带的材料不遵从虎克定律
9. 圆柱齿轮传动中，在齿轮材料、齿宽和齿数相同的情况下，当增大模数时，轮齿的弯曲强度（）。
A. 降低
B.不变
C.提高
10. 齿轮表面非扩展性点蚀一般出现在（）。
A．磨合阶段B．稳定磨损阶段 C．剧烈磨损阶段
11. 闭式硬齿面齿轮传动，直径一定，取较少齿数以增大模数，主要是为了（）。A．保持轮齿的弯曲疲劳强度 B．保证齿面接触疲劳强度
C．减少加工切削量，提高生产率 D．其他目的
12. 为了减轻摩擦副的表面疲劳磨损，下列措施中（）是不合理的。
A．降低表面粗糙度B．增大润滑油粘度C．提高表面硬度D．提高相对滑动速度
13. 用（）的方法来提高带传动传递的功率是不合适的。
A．增大初拉力 B．增大中心距C．增加带轮表面粗糙度 D．增大小带轮直径14. 对温升较高，两轴承距离较大的轴系应采用（）支承。
A．一端固定一端游动B．两端固定C．两轴承都游动D．两轴承都双向固定
15. 在螺栓联接中，采用双螺母，其目的是（）。
A．提高强度B．提高刚度C．降低螺栓所受的拉力 D．以上都不是
16. 蜗杆传动中，通常蜗轮轮缘应采用青铜，蜗杆采用钢来制造，这是因为这样配对（）。
A．强度高B．减摩耐磨性好 C．加工性能好 D．价格便宜
17. （）不是滚动轴承预紧的目的。
A．增加支承刚度 B．提高旋转精度C．减小振动和噪声 D．降低摩擦力矩
18. 设平键联接原来传递的最大转矩为T ，现欲增为1.5T ，则应将（）。A．平键改为双键B．轴直径增至1.5 倍C．键宽增至1.5 倍 D．键高增至1.5 倍
19. 一蜗杆传动，已知模数m=4mm，蜗杆头数z1 =1，蜗轮齿数z2 =50，特
性系数q=10，则该传动中心距a 等于（）mm。
A.124
B.125
C.120
D.130
E.140
20. 某角接触球轴承内径为45mm，精度等级为P0 级，宽度系列为窄系列，
直径系列为中系列，接触角为25o，其代号为（）。
A.7145
B.6209
C.7209C
D.7309AC
21. 转轴承受（）；心轴承受（）；传动轴承受（）。
A.扭矩
B.弯矩
C.扭矩和弯矩
22. 、一般转速、一般载荷工作的正常润滑的滚动轴承其主要失效形式是（）。
A. 滚动体碎裂
B. 滚动体与滚道产生疲劳点蚀
C. 滚道磨损
D. 滚道压坏
23. 链传动作用在轴和轴承上的载荷比带传动要小，这主要是因为（）。
A、链传动只用来传递较小功率
B、链速较高，在传递相同功率时圆周力小
C、链传动是啮合传动，无需大的张紧力
D、链的质量大，离心力大
24. 直齿圆柱齿轮传动，当齿轮直径不变，而减小模数增加齿数时，则（）。
A、提高了轮齿的弯曲强度
B、提高了齿面的接触强度
C、降低了轮齿的弯曲强度
D、降低了齿面的接触强度
25.带传动工作时，设小带轮为主动轮，则带的最大应力发生在带（）。
A．进入大带轮处B．离开大带轮处 C. 进入小带轮处 D．离开小带轮处26. 螺纹联接防松的根本问题在于（）。
A、增加螺纹联接的轴向力
B、增加螺纹联接的横向力
C、防止螺纹副的相对转动
D、增加螺纹联接的刚度
27. 为联接承受横向工作载荷的两块薄钢板，一般采用的螺纹联接类型应是（）。A．螺栓联接 B. 双头螺柱联接C．螺钉联接 D. 紧定螺钉联接
28. 齿面硬度HB≤350HBS 的闭式钢制齿轮传动中，主要失效形式为（）。
A．齿面磨损B．齿面点蚀C．齿面胶合 D. 轮齿折断
29. 不完全液体润滑滑动轴承，验算 pv ≤ [ pv]是为了防止轴承（）。
A. 过度磨损
B. 过热产生胶合
C. 产生塑性变形
D. 发生疲劳点蚀
30. 对于温度变化不大的短轴，考虑结构简单，轴承部件的轴向固定方式宜采用（）。A．两端固定 B．两端游动C．一端固定一端游动 D．A，B，C 均可以
31. 在蜗杆传动设计中，除规定模数标准化外，还规定蜗杆直径d1 取标准，其目的是（）。
A．限制加工蜗杆的刀具数量B．限制加工蜗轮的刀具数量并便于刀具的标准化C．为了装配方便D．为了提高加工精度
32. 工作时承受弯矩并传递转矩的轴称为（）。
A、转动心轴
B、转轴
C、传动轴
D、固定心轴
33. 普通平键的主要失效是（）。
A．工作面被压溃或键被剪断B．工作面产生胶合破坏
C. 工作面产生过度磨损 D．键被弯曲折断
34. 带传动产生弹性滑动的原因是由于（）。
A、带不是绝对挠性体
B、带与带轮间的摩擦系数偏低
C、带绕过带轮时产生离心力
D、带的紧边与松边拉力不等
35. 非液体摩擦滑动轴承正常工作时，其工作面的摩擦状态是（）。
A、完全液体摩擦状态
B、干摩擦状态
C、边界摩擦或混合摩擦状态
D、不确定
填空题：
1．当动压润滑条件不具备，且边界膜遭破坏时，就会出现、和同时存在的现象，这种摩擦状态称为。
2. 导向平键连接的主要失效形式是，设计时通过限制
来进行耐磨性计算；半圆键的缺点是，所以主要适用于轴端。
3. 传动带所能传递的最大有效圆周力F max 与、、
等因素有关，它们的值越大，F max 就越大。当传递的外载荷超过时，带在带轮上发生打滑现象；而且在传动比大于1 的情况
下打滑总是先从小带轮上开始的，其原因是。
4. 齿轮传动的五种主要失效形式中，最严重、必须避免的失效形式是；软齿面闭式齿轮传动最主要的失效形式是；高速重载齿轮传动易发生；轮齿的塑性变形常发生在齿面材料较软、低速重载、频繁起动的传动中。
5. 按国家标准GB/292-93 规定，型号7212 C/DB 轴承的类型为，宽度类型为，精度等级为，公称接触角α = 。
6. 对于转动的滚动轴承,其主要失效形式是；对于不转动、低速或摆动的轴承，主要失效形式是；对于高速轴承，是其主要失效形式。
6. 滑动轴承一般由轴颈、轴瓦、轴承座三者组成，其失效形式主要是，主要发生在上。
7.在疲劳曲线上，以循环基数N0 为界分为两个区：当N≥N0 时，为区；当N＜N0 时，为区。
8. 刚度是指机械零件在载荷作用下抵抗的能力。零件材料的弹性模量越小，其刚度就越。
9. 正是由于现象，使带传动的传动比不准确。带传动的主要失效形式为
和。
10. 蜗杆传动的主要缺点是齿面间的很大，因此导致传动的
较低、温升较高。
11. 链传动水平布置时，最好边在上，边在下。
12. 对于普通平键，考虑到载荷分布的不均匀性，双键联接的强度按个键计算。
13. 、阿基米德蜗杆正确啮合的条件是，，。
14. 带传动中，带的弹性滑动是带传动的___ ___特性，是___ ___避免的；而打滑则是
___ __。
15. 带传动中，带每转一转受___ ____应力、___ _ ___
应力及_______ __应力。
16. 有一个角接触球轴承，宽度系列为窄系列、直径系列为中系列，内径为55mm ，接触角
25o，公差等级P4 级，面对面排列,其代号为_ _ 。
17. 某圆锥滚子轴承，宽度系列为窄系列、直径系列为重系列，内径100mm，公差等级P2 级，
背对背排列，其代号为__ _。
18. 用于联接的螺纹是螺纹，原因是_ _；
19. 形成流体动压润滑的必要条件是、
和。
判断题：
1.两摩擦表面的粗糙度值越小，则越容易实现液体动力润滑。（）
2.相啮合的蜗杆和蜗轮的螺旋角必须大小相等，旋向相反。（）
3. 闭式齿轮传动皆须首先按齿面接触强度进行设计计算，确定传动的几何尺寸，然后校
核齿根弯曲疲劳强度。（）
3.由于链传动不需要张紧力，故作用在轴上的载荷较小。（）
4.正是由于过载时产生“弹性滑动”，故带传动对传动系统具有保护作用。（）
5.楔键只能用于单向传动，双向传动时，必须采用两个楔键。（）
6. 机械零件的计算分为设计计算和校核计算，两种计算的目的都是为了防止机械零件在
正常使用期限内发生失效。（）
7.机械零件的刚度是指机械零件在载荷作用下抵抗弹性变形的能力。（）
8. 当带传动的载荷稳定不变时，其弹性滑动等于零。（）
9. 在蜗杆传动中，其它条件相同，若增加蜗杆头数，则齿面相对滑动速度增加。（）
10. 凡具有自锁性螺纹副（即螺纹升角小于当量摩擦角），则不必考虑其防松。（）
11. 楔键联接可以实现轴上零件单向轴向固定。（）
12. 按基本额定动载荷通过寿命计算的滚动轴承，在预定使用期限内也可能失效。（）
13. 非液体摩擦滑动轴承，验算pv 值的目的是为了保证轴承有足够的机械强度。（）
14. 当齿轮的重合度ε≤ 1 ，才能保证齿轮传动的连续。（）
15. 一对软齿面（≤ 350HBS ）的闭式齿轮传动，轮齿的主要失效形式为轮齿折断。（）
16. 带传动中，若增大小带轮的包角，带传动的承载能力减小。（）
17. 螺母工作高度越大（即螺母越厚），则螺母每圈牙的受力越小。（）
18. 为了提高蜗杆传动的效率 , 在润滑条件良好的情况下 , 应该降低齿面的相对滑动速
度, 减小齿面硬度。（）
19. 楔键联接主要用于传动件定心精度要求高的场合。（）
20. 当轴的强度不足时 , 可改选合金钢代替碳钢加以解决。（）
21. 滚动轴承的主要失效形式为内、外圈和滚动体的疲劳点蚀。（）
22. 为了使啮合齿轮齿面接触强度一致 , 大小两轮材料及齿面硬度应相同。（）
23. 直齿圆锥齿轮是以大端参数为标准值。（）
简答题：
1．简述为什么开式齿轮传动一般不会出现点蚀现象？
2．对于滚动轴承的轴系固定方式，请解释什么叫“两端固定支承”？
3．简述形成稳定动压油膜的条件？
4.试述齿轮传动的设计准则
5. 按照轴所受载荷类型的不同，轴分为那几种类型？并分别举例说明。
6. 给出滚动轴承的当量静载荷P0 的定义。
7. 同滚动轴承相比，液体摩擦滑动轴承有哪些特点？
8. 下图所示为一液体润滑滑动轴承，请分析并在图中标明（1）轴的旋转方向转向；（2）
偏心距e；（3）油膜压力分布。
计算分析题：
1.如图所示某电梯传动装置中采用
蜗杆传动，电机功率P=10kW，转速
n1＝970r／min，蜗杆传动参数z1＝
2；z2＝60；直径系数q＝8；总效率
η＝0．8，m＝8，右旋蜗杆，试计算：
(1)电梯上升时，标出电机转向；
(2)标出蜗杆所受各力的方向；
(3)计算蜗轮所受各力大小。
2.图示传动中，蜗杆传动为标准传动：m=5mm，d 1=50mm，z1=3(右旋)，z2＝40；标准斜齿轮
传动：m n=5mm，z3=20，z4=50，要求使轴II的轴向力相互抵消，不计摩擦，蜗杆主动，顺时针旋转，试求：
1）斜齿轮3、4的螺旋线方向；
2）在图上标出II轴上零件所
受分力的方向；
3）求出斜齿轮3、4螺旋角
的大小。
3.如图为圆柱齿轮—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。
4. 图示为蜗杆—斜齿轮传动，蜗杆由电动机驱动，转动方向如图。已知蜗杆轮齿的螺旋线方向为右旋，为使Ⅱ轴上的轴向力最小，试在图中标出：
（
1）．蜗轮2.斜齿轮3及4的齿斜方向；
（2）.Ⅱ轴上的零件所受各分力的方向；
（3）. 如斜齿轮3的输入功率P=2kw,n=500rpm，
分度圆直径d3=10mm,分度圆螺旋角β=150，求
齿轮3、4所受各分力大小。
5.图示为圆锥-圆柱齿轮传动装置。轮1为主动轮，转向如图所示，轮3、4为斜齿圆柱齿轮。
(1)轮3、4的螺旋方向应如何选择，才能使轴Ⅱ上两齿轮的轴向力相反?
(2)画出齿轮2、3所受各分力的方
6.某减速器轴上装有一对30312 轴承，已查出C=101000N，判断系数e=0.30，
x=0.4，y=2，轴的转速n=10000rpm，受力如图，已求出两轴承的径向支反力F r1=6000N，
F r2=8000N，齿轮的轴向力F A=1000N，载荷系数f d=1，试求轴承寿命为多少小时？
A卷 一、简答与名词解释(每题5分，共70分) 1. 简述机构与机器的异同及其相互关系 答. 共同点：①人为的实物组合体；②各组成部分之间具有确定的相对运动；不同点：机器的主要功能是做有用功、变换能量或传递能量、物料、信息等；机构的主要功能是传递运动和力、或变换运动形式。相互关系：机器一般由一个或若干个机构组合而成。 2. 简述“机械运动”的基本含义 答. 所谓“机械运动”是指宏观的、有确定规律的刚体运动。 3. 机构中的运动副具有哪些必要条件？ 答. 三个条件：①两个构件；②直接接触；③相对运动。 4. 机构自由度的定义是什么？一个平面自由构件的自由度为多少？ 答. 使机构具有确定运动所需输入的独立运动参数的数目称机构自由度。平面自由构件的自由度为3。 5. 机构具有确定运动的条件是什么？当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时，机构的运动将发生什么情况？ 答. 机构具有确定运动条件：自由度＝原动件数目。原动件数目<自由度，构件运动不确定；原动件数目>自由度，机构无法运动甚至构件破坏。 6. 铰链四杆机构有哪几种基本型式？ 答. 三种基本型式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。 7. 何谓连杆机构的压力角、传动角？它们的大小对连杆机构的工作有何影响？以曲柄为原动件的偏置曲柄滑块机构的最小传动角minγ发生在什么位置？ 答. 压力角α：机构输出构件（从动件）上作用力方向与力作用点速度方向所夹之 锐角；传动角γ：压力角的余角。α＋γ≡900 。压力角（传动角）越小（越大）， 机构传力性能越好。偏置曲柄滑块机构的最小传动角γmin发生在曲柄与滑块移动导路垂直的位置 8. 什么是凸轮实际轮廓的变尖现象和从动件（推杆）运动的失真现象？它对凸轮机构的工作有何影响？如何加以避免？
机械设计（2）模拟试卷及参考答案 一、是非题（对的用“√”表示，错的用“×”表示，每小题1分，共10分） 1.在链传动设计中，链节数一般选奇数为宜。（×） 2.在蜗杆传动中，当量摩擦系数随齿面相对滑动速度的增大而增大。 (×) 3.单万向联轴器的从动轴角速度不均匀，改用双万向联轴器后，从动轴的角速度即可变为均匀。(×) 4.为了提高轴的刚度，轴的材料可以采用合金钢来代替碳素钢。（×) 5.在蜗杆传动中，蜗杆头数越多，则蜗杆传动的效率就越高。 (√) 6.齿式联轴器是一种无弹性元件的挠性联轴器，它对轴的安装精度要求不高，允许有一定的偏移量。（√） 7.滚动轴承的静强度安全系数S0只能大于1。（×） 8.动压滑动轴承热平衡计算时，若进油温度t i<35℃，则说明轴承发热不严重。（×) 9.滚动轴承轴向预紧的主要目的是为了提高轴承的承载能力。 (×) 10.在滑动轴承设计中，适当选用较大的宽径比会提高承载能力。（√） 11.在带、链两级传动中，宜将带传动放在高速级。（√） 12.在链传动中，张紧轮宜安装在靠近主动轮的松边外侧上。 (√) 13.在蜗杆传动中，中心距a = (d2+d1)/2 = m(z1+z2)/2。(×) 14.在工作时只承受弯矩而不承受转矩的轴，其工作应力一定是对称循环变应力。（×) 15.选择联轴器规格型号时的主要依据之一是：T ca＜[T]。 (√) 16.在不完全液体润滑滑动轴承设计中，限制pv值的主要目的是限制轴承的温升。（√） 17.滚动球轴承在工作时滚动体上某一点的载荷及应力均呈周期性的不稳定变化。（√） 18.毡圈密封装置的毡圈及轴承盖上的装毡圈槽都是矩形截面，目的是为了得到较好密封效(×) 19.刚性联轴器在安装时要求两轴严格对中，而挠性联轴器在安装时可以不考虑对中问题。（×） 20.为了增加油膜压力，液体动力润滑的向心滑动轴承中，一般油槽应开在承载区。（×） 21.在链传动中，当主动链轮匀速转动时，链速是变化的。（√） 22.蜗杆传动中传动平稳的原因在于其同时啮合的齿对数较多。（√） 23.滚动轴承的润滑方式通常可根据轴承的转速n来选择。（×） 24.使用十字滑块联轴器时对轴和轴承都会产生附加动载荷。（√） 25.相同系列和尺寸的球轴承与滚子轴承相比时，滚子轴承的承载能力比球轴承高，而极限转速低。（√） 26.在蜗杆、链两级传动中，宜将链传动布置在高速级。（×） 27.滑动轴承的润滑油膜的平均温度越低，其粘度 越小。（×） 28.齿式联轴器的外齿齿顶是制成凹弧面的。（×） 29.提高轴的表面质量有利于提高轴的疲劳强度。（√） 30.链传动中，当一根链的节数为偶数时，接头形式需采用过渡链节。（×） 31.在链传动中，当主动链轮匀速转动时，链速是变化的。（√） 32.当液体动力润滑滑动轴承所受载荷较大时，则应选用较大的轴承间隙。（×） 33.滑动轴承轴瓦上的油沟应开在非承载区。（√） 34.单个万向联轴器在使用时会产生附加动载荷，为改善这种情况，常成对使用之。（√） 35.滚动轴承的公称接触角越大，承受轴向载荷的能力就越大。（√） 36.滚动轴承中，滚子轴承的承载能力要比球轴承高而极限转速则比球轴承低。（√） 37.为了大幅提高轴的刚度，可把轴的材料从碳钢改为合金钢。（×） 38.对轴的表面进行强化处理，不能提高轴的疲劳强度。（×） 39.在蜗杆传动中，蜗杆头数越少，自锁性越好。 ( √ ) 40.在蜗杆传动中，当量摩擦系数随齿面相对滑动速度的增大而增大。（×） 41.设计链传动时，链长（节数）最好取链轮齿数的整数倍。（×）
此文档下载后即可编辑 一、 填空题 1. 机械是（机器）和（机构）的总称。 2. 机构中各个构件相对于机架能够产生独立运动的数目称为（自由度）。 3. 平面机构的自由度计算公式为：（F=3n-2P L -P H ）。 4. 已知一对啮合齿轮的转速分别为n 1、n 2，直径为D 1、D 2，齿数为z 1、z 2，则其传动比i= （n 1/n 2）= （D 2/D 1）= （z 2/ z 1）。 5. 铰链四杆机构的杆长为a=60mm ，b=200mm ，c=100mm ，d=90mm 。若以杆Ｃ为机架，则此四杆机构为（双摇杆机构）。 6. 在传递相同功率下，轴的转速越高，轴的转矩就（越小）。 7. 在铰链四杆机构中，与机架相连的杆称为（连架杆），其中作整周转动的杆称为（曲柄），作往复摆动的杆称为（摇杆），而不与机架相连的杆称为（连杆）。 8. 平面连杆机构的死点是指（从动件与连杆共线的）位置。 9. 平面连杆机构曲柄存在的条件是①（最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和）②（连架杆和机架中必有一杆是最短杆）。 10. 平面连杆机构的行程速比系数Ｋ=1.25是指（工作）与（回程）时间之比为（1.25），平均速比为（1：1.25）。 11. 凸轮机构的基圆是指（凸轮上最小半径）作的圆。 12. 凸轮机构主要由（凸轮）、（从动件）和（机架）三个基本构件组成。 13. 带工作时截面上产生的应力有（拉力产生的应力）、（离心拉应力）和（弯曲应力）。 14. 带传动工作时的最大应力出现在（紧边开始进入小带轮）处，其值为：σmax=σ1＋σb1＋σc 。 15. 普通Ｖ带的断面型号分为（Y 、Z 、A 、B 、C 、D 、E ）七种，其中断面尺寸最小的是（Y ）型。 16. 为保证齿轮传动恒定的传动比，两齿轮齿廓应满足（接触公法连心线交于一定点）。
第32章螺纹连接的设计32-1试找出图32-27中所示螺纹连接结构中的错误，并改正。 （a） （b）
（c） （d） 图32-27 32-13有一刚性凸缘联轴器，用材料为Q235的普通螺栓连接以传递转矩T，现欲提高其传递的转矩，但限于结构不能增加螺栓的直径和数目，试提出三种能提高联轴器传递转矩的方法。 答：①可以适当增加结合面的数量；
②可以适当增加预紧力； ③可以适当增加接合面的粗糙度，以提高摩擦因数。 （如果第1种，不能实现，可以增加结合面数量） 32-26图32-43为由两块边板和一块承重板焊成的龙门起重机导轨托架，两块边板各用4个螺栓与工字钢相连接，托架所受载荷随吊重量不同而变化，其最大载荷为20kN。试确定应采用哪种连接类型，并计算出螺栓直径。 图32-43 解：根据托架的结构，可以采用普通螺栓连接或铰制孔螺栓连接。 （1）采用普通螺栓连接 螺栓组受横向载荷：kN F R 20 = 旋转力矩：m N m N L F T R ? = ? ? = ? =6000 300 20 ①在横向载荷 R F作用下，各螺栓所受预紧力，由公式（32-23），取12 .0 ,2.1= = f f kμ，8 ,1= =z m可得 kN kN mz F k F s R f25 8 1 12 .0 20 2.1 1 '= ? ? ? = = μ
② 在旋转力矩作用T 下，各螺栓所受预紧力，由公式（32-27）可得 kN kN r T k F z i i s f 71.702 75812.060002.11 2'=???= = ∑=μ 其中mm mm r r r 2751501502 1 22821=+= === (此题应该采用你第一次的方法，只是21F F F '+'=')，因为预紧力的方向为轴向方向，直接相加 从图32-43（b ）可知，各螺栓所受合预紧力为 kN kN kN F F F F F 14.90135cos 71.7025271.7025135cos 222'2'12 '22'1'=???-+=-+= 选取螺栓强度等级为10.9级，可得MPa s 900=σ，取螺栓连接的安全系数5.1][=S ，则螺栓材料的许用应力MPa MPa S s 6005.1/900]/[][===σσ，则所需的螺栓危险剖面的直径为 mm mm F d 78.15600 14.31014.903.14][3.143 '=????=?=σπ 按GB169-81，选用M16的螺栓。 （请用下面的方法计算一下，看看结果）结果差距很大 先把横向力合成，得到最大的横向力，然后用（32-23），计算预紧力。 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 在横向载荷20kN 的作用下，各螺栓所受的横向力为 kN kN z F F R R 5.28 20'=== 在旋转力矩T 的作用下，各螺栓所受横向力为 kN kN r T k F F z i i f s R 49.82 75860002.11 '2' =??= = =∑=μ
页眉内容 1 一、填空题（每空1.5分，共30 分） 模拟试卷1 1、机构具有确定运动的条件为：机构自由度数=原动件数。 2、常见间歇运动机构有：棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构等。 3、当两轴垂直交错时，可采用蜗杆传动。 4、螺旋副自锁条件为：螺纹升角≤当量摩擦角。 5、带传动工作时，带中的应力有：紧边和松边拉力产生的拉应力、 离心力产生的拉应力、弯曲应力。 6、凸轮机构按凸轮形状可以分为：盘形凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮等。 7、设计链传动时，链节数最好取偶数节。 8、齿轮的常见失效形式有： 疲劳点蚀、齿面胶合、齿根折断、齿面磨损等。 9、在普通蜗杆传动中，在中间平面上的参数为标准参数，在该平面内其啮合状态相当于齿轮与齿条的啮合传动。 10、压缩弹簧两端各有3/4~5/4 圈是并紧的，它们称为：支承圈或死圈。 二、单项选择题（每小题1 分，共10 分） 1、带传动采用张紧装置的目的是。（D ） A 、减轻带的弹性滑动 B 、提高带的寿命 C 、改变带的运动方向 D 、调节带的预紧力 2、在机械传动中，理论上能保证瞬时传动比为常数的是。（C ） A 、带传动 B 、链传动 C 、齿轮传动 D 、摩擦轮传动 3、蜗杆传动的失效形式与齿轮传动相类似，其中最易发生。 A 、点蚀与磨损 B 、胶合与磨损（B ） C 、轮齿折断D 、塑性变形 4、三个定轴轮系组成的轮系通常称为。（A ） A 、定轴轮系B 、转化轮系C 、周转轮系D 、复合轮系 5、两摩擦表面被一层液体隔开，摩擦性质取决于液体内部分子间粘性阻力，这种摩擦状态称为： （A ） A 、液体摩擦 B 、干摩擦 C 、混合摩擦 D 、边界摩擦 6、在螺纹联结中最常用的螺纹牙型是：。（D ） A 、矩形螺纹 B 、梯形螺纹
机械设计基础练习题A 一、选择题 1. 非周期性速度波动。 A. 用飞轮调节 B. 用调速器调节 C. 不需要调节 D. 用飞轮和调速器双重调节 2. 渐开线标准齿轮的根切现象，发生在。 A. 模数较大时 B. 模数较小时 C. 齿数较少时 D. 齿数较多时 3. 标准斜齿圆柱齿轮传动中，查取齿形系数Y F数值时，应按。 A. 法面模数m n B. 齿宽b C. 实际齿数Z D. 当量齿数Z v 4.带传动的打滑现象首先发生在。 A．大带轮上 B．小带轮上 C．主动轮上 D．从动轮上 5. 带传动在工作时产生弹性滑动，是由于。 A. 包角α1太小 B. 初拉力F0太小 C. 紧边与松边拉力不等 D. 传动过载 6. 在一定转速下、要减轻滚子链传动的不均匀性和动载荷，应该。 A. 增大节距P和增加齿数Z1 B. 增大节距P和减小齿数Z1 C. 减小节距P和减小齿数Z1 D. 减小节距P和增加齿数Z1 7. 转轴弯曲应力σb的应力循环特性为。 A. r=－1 B. r=0 C. r= +1 D. －1 第34章 滚动轴承 34-10 改正图34-29中的错误结构并说明理由。 （a ） （b ） （c ） （d ） （f ） （g ） （h ）应是基轴制 (d 图，原意是轴稍微短一些，以免轴与轴端挡板接触) 均为标注错误，g 只要标注轴的公差，h 只要标注孔的公差，且一般轴处为过盈配合） 34-11 图34-30所示，斜齿轮轴采用一对7207AC （46207）轴承支承，已知斜齿轮的圆周力 N F t 3500=，径向力N F r 1200=，轴向力N F a 900=，轴的转速N F t 3500=，轴承的 冲击载荷系数2.1=d f ，温度系数1=T g ，额定动载荷N C r 25400=。试计算该对轴承的寿命（用小时计）。 图34-30 解：（1）计算轴承所受轴向力 在垂直面内对B 取矩，有 40301001?=?+?r a v r F F F 故 N N F F F a r v r 210100 30 90040120010030401=?-?=?-?= N N F F F r r v r 990)2101200(12=-=-= 在水平面内对B 取矩，有 401001?=?t h r F F 故 N N F F t h r 1400100 40 3500100401=?=?= N N F F F h r t h r 2100)14003500(12=-=-= 所以，两个轴承所受径向力分别为 N N F F F h r v r r 66.14151400210222 1211=+=+= N N F F F h r v r r 66.232121009902222222=+= += 由题目中给出的表可得 N N F F r s 962.99066.14157.07.011=?== N N F F r s 162.162566.23217.07.022=?== 二、填空题 16．槽轮机构的主要参数是 和 。 17．机械速度的波动可分为 和 两类。 18．轴向尺寸较大的回转件，应进行 平衡，平衡时要选择 个回转平面。 19．当一对齿轮的材料、齿数比一定时，影响齿面接触强度的几何尺寸参数主要是 和 。 20．直齿圆柱齿轮作接触强度计算时，取 处的接触应力为计算依据，其载荷由 对轮齿承担。 21．蜗杆传动作接触强度计算时，铝铁青铜ZCuAl10Fe 3制作的蜗轮，承载能力取决于抗 能力；锡青铜ZCuSn10P 1制作的蜗轮，承载能力取决于抗 能力。 22．若带传动的初拉力一定，增大 和 都可提高带传动的极限摩擦力。 23．滚子链传动中，链的 链速是常数，而其 链速是变化的。 24．轴如按受载性质区分，主要受 的轴为心轴，主要受 的轴为传动轴。 25．非液体摩擦滑动轴承进行工作能力计算时，为了防止过度磨损，必须使 ； 而为了防止过热必须使 。 16．槽数z 拨盘圆销数K 17. 周期性 非周期性 18．动 两 19. 分度圆直径d 1（或中心距a ） 齿宽b 20. 节点 一 21. 胶合 点蚀22．包角1α 摩擦系数 23. 平均 瞬时 24．弯矩 扭矩 25. [][]υυp p p p ≤≤ 三、分析题 26． 图1所示链铰四杆机构中，各构件的长度为a =250mm,b =650mm, C =450mm,d =550mm 。 试问：该机构是哪种铰链四杆机构，并说明理由。 图1 最短杆与最长杆长度之和（250+650）小于其余两杆长度之和（450+550），满足存在曲柄的 必要条件，且最短杆为连架杆。 故该铰链四杆机构为曲柄摇杆机构。 27． 图2所示展开式二级斜齿圆柱齿轮传动，I 轴为输入轴，已知小齿轮1的转向n 1和齿 一、填空题（每空 1 分，共计 20 分。请将答案写在答题纸上） 1.机械零件的工作能力是指保证零件正常工作而不发生失效-- 参数的极限值。 2.相对于载荷而言的工作能力称为承载能力。 3.根据零件的失效分析结果，以防止产生各种可能的失效为目的，制定计算该零件工作能力 应遵循的基本原则称为计算准则。 4.V 型带传动是应用最多的带传动，其横截面为等腰梯形，以两侧面为工作面。 5.V 带紧边的拉力取决于带的初拉力和有效拉力。 6.考虑到均匀磨损原因，链轮的齿数宜取奇数。从动载荷和传动平稳的角度来说，小链轮齿 数不宜太小，从结构和避免脱链的角度来说，小链轮的齿数不宜。 7.齿面疲劳点蚀常出现在节圆附近。在蜗杆传动的中间平面内，蜗杆齿廓与齿条相同。 8. 对滑动轴承进行平均压强计算的目的是防止轴承工作面的。 9.当润滑油作层流运动时，粘度标志着润滑油内摩擦阻力的大小。一般油孔和油槽开在滑动 轴承轴瓦的非承载区。 10.弹簧指数 C（也叫旋绕比）对弹簧刚度影响很大， C 值越大，刚度越小。 11 在检验齿轮的制造精度时，常需测量齿轮的公法线，用以控制齿轮的齿侧间隙公差。 12.对于闭式蜗杆传动，通常按齿面接触疲劳强度进行设计计算，按齿根弯曲疲劳强度进行校 核计算，同时还要进行热平衡计算。 二、判断题（每题 1 分，共计 10 分。正确的写 T，错误的写 F ，请将答案写在答题纸上） 1. 轴承材料的耐磨性，是指工作表面有摩擦阻力小的性质。F 2.对开式滑动轴承工作面的间隙可以调整。 T 3.普通平键的失效为工作面的磨损。 F 4.心轴是只承受弯矩的轴。 T 5.蜗杆传动的失效形式通常是出现在蜗轮上。 T 6.为了提高螺纹联接的强度，可以采用加厚螺母。 F 7.水平布置带传动的紧边通常在上边。 F 8.凸缘联轴器用于两轴严格对中的场合。 T 9.齿面胶合常发生在齿顶与齿根啮合处。 T 10. 轴承在基本额定动载荷的作用下，转动10 6转后，仍有 10% 的轴承能工作。 F 三、选择题（每题 2 分，共计 30 分。每题只有一个选择是正确的。请将答案写在答题纸上）1．如果齿轮的轮齿经常折断，则可考虑C。 A 增大中心距 B 减小转动比 C 增大模数 D 减小齿数 2．自行车后飞轮应用的是 A 离合器。 A定向B安全C摩擦 D 牙嵌 3．滚动轴承静强度计算是为了防止轴承产生B失效。 A疲劳点蚀B塑性变形C磨损D胶合 4．如果减小带转动的中心距，则可能会使得B。 机械设计基础练习题库 1、用范成法加工标准齿轮不根切的最小齿数是17。（） A. 正确 B. 正确 正确:【A】 2、平键联接键的宽度应根据扭矩来选择。（） A. 正确 B. 正确 正确:【B】 3、若渐开线齿轮传动的中心距增大，则传动比随之改变。( ) A. 正确 B. 正确 正确:【B】 4、凸轮的基圆半径就是凸轮理论轮廓线上的最小曲率半径。（） A. 正确 B. 正确 正确:【A】 5、铰链四杆机构如有曲柄存在，则曲柄必为最短构件。( ) A. 正确 B. 正确 正确:【B】 6、变应力只能由变载荷产生。（） A. 正确 B. 正确 正确:【B】 7、因为基圆内没有渐开线，所以渐开线齿轮的齿根圆必须设计得比基圆大。（） 正确:【B】 8、松螺栓联结时，螺栓只受拉应力作用。( ) A. 正确 B. 正确 正确:【A】 9、机构运动确定的条件是自由度大于等于1。（） A. 正确 B. 正确 正确:【B】 10、零件是制造单元体，构件是运动单元体。() A. 正确 B. 正确 正确:【A】 11、齿轮重合度与模数和齿数有关。( ) A. 正确 B. 正确 正确:【B】 12、滚动轴承内圈与轴颈的配合采用基孔制，外圈与座孔的配合采用基轴制。( ) A. 正确 B. 正确 正确:【A】 13、在曲柄摇杆机构中,当连杆与曲柄共线时,机构处于死点位置。( ) A. 正确 B. 正确 正确:【B】 14、重合度与模数和齿数有关。( ) 正确:【B】 15、对于齿面硬度≤350HBS的闭式钢制齿轮传动，其主要失效形式为齿面点蚀。（） A. 正确 B. 正确 正确:【A】 16、机构处于死点位置时，其传动角等于900，压力角等于00。( ) A. 正确 B. 正确 正确:【A】 17、周转轮系的传动比等于各对齿轮传动比的连乘积。（） A. 正确 B. 正确 正确:【B】 18、斜齿轮不根切的最小齿数比直齿轮的大。 () A. 正确 B. 正确 正确:【B】 19、凸轮机构是一种低副机构。 A. 正确 B. 正确 正确:【B】 20、齿轮齿形系数与模数和齿数有关。（） A. 正确 B. 正确 正确:【B】 一、填空题：（每空1分，计32分） 1. 按表面间摩擦状态不同,滑动轴承可分为 液体摩擦 滑动轴承和 非液体摩擦 滑动轴承 2. 普通螺栓连接的凸缘联轴器是通过 摩擦力矩 传递转矩的；铰制孔螺栓连接的凸缘联轴器是通过 剪切与挤压 传递转矩的。 3. 三角形螺纹的牙型角为 60度 ，因其具有较好的 自锁 性能，所以通常用于 连接 。 4. 滑动轴承轴瓦上浇铸轴承衬的目的是 提高轴瓦的减磨耐磨性能 写出一种常用轴承衬材料的名称 轴承合金 。 5. 普通平键的工作面是 两侧面 ，其主要失效形式为 平键被压溃 ，其剖面尺寸b*h 是根据 轴的直径 来选择的。 6. 轮齿折断一般发生在 齿根 部位，为防止轮齿折断，应进行 齿根弯曲疲劳 强度计算。 7. 滚动轴承的基本额定寿命是指一批轴承，在相同运转条件下，其中 90 ％的轴承不发生 疲劳点蚀 前所运转的总转数。 8. 按工作原理不同，螺纹连接的防松方法有 摩擦防松 、 机械防松 和 破坏螺纹副防松 。 9.转速与当量动载荷一定的球轴承，若基本额定动载荷增加一倍，其寿命为原来寿命的 8 倍。 10.蜗杆传动中，蜗杆分度圆柱上的螺旋线升角应等于蜗轮分度圆上的螺旋角，且两螺旋线方向应 相同 。 11.机构具有确定运动的条件是（1） 机构自由度大于零 （2） 原动件数等于自由度数 。 12.曲柄摇杆机构中，当 曲柄 与 机架 处于两次共线位置之一时，出现最小传动角。 13.圆柱螺旋弹簧的特性线是表示弹簧 受力与变形 之间的关系曲线；弹簧受轴向工作载荷时，其簧丝横截面上的应力最大点在 簧丝内侧点 ； 哈工大2004年秋季学期 机械设计基础（80学时） 试题答案 机械设计模拟试卷（一） 一．填空题（15 分 ） 1、有一受轴向载荷的紧螺栓联接,所受的预紧力F ′=6000N,工作时所受轴向工作载荷F=3000N,螺栓的相对刚度m b b C C C =0.2,则该螺栓所受的总拉力F 0=________,残余预紧力F ″=__________. 2、在包角α=180°,特定长度,工作载荷平稳的条件下,影响单根普通V 带的许用功率P 0的因素有_____________、______________、______________. 3、在齿轮传动的载荷系数中,反映齿轮系统内部因素引起的动载荷对轮齿实际所受载荷大小影响的系数被称为___________,影响该系数的因素是___________、____________、_____________. 4、液体动力润滑径向滑动轴承的承载量系数C P 随着偏心率ε的增加而________。这时，相应的油膜厚度将_______，这意味着对_________和___________精度有较高的要求. 5、在静强度条件下,塑性材料的极限应力是 ,而脆性材料的极限应力是 . 6、楔键的工作面是________，键的_______和它相配的________均具有1：100的斜度。工作时靠___________________________作用来传递转矩，同时还可承受____________. 7、根据轴的承载情况可把轴分为转轴、心轴和传动轴。其中转轴受________和________、心轴只受_______、传动轴受_______. 8、单向转动的轴上作用有方向不变的径向载荷时,轴的弯曲应力为_______ 循环变应力,扭转剪应力为_________循环变应力. 9、刚性联轴器适用于_______________的地方；弹性联轴器适用于________________的地方. 10、滚动轴承部件两端固定式,适用于温升较_______,轴较_______处. 二．分析题（本大题共2小题，每小题5分，总计 10 分 ） 1、有a 、b 两种传动方案。试简要分析哪种方案更合理？ a.电动机 → 带传动 → 齿轮传动 → 联轴器→ 工作机 b. 电动机 → 联轴器 → 齿轮传动 → 带传动→ 工作机 2、一对闭式软齿面直齿轮传动，其齿数与模数有两种方案：a ）m =4mm ，z 1=20，z 2=60；b ）m =2mm ，z 1=40，z 2 =120，其它参数都一样。试问： 1）两种方案的接触强度和弯曲强度是否相 同？ 2）若两种方案的弯曲强度都能满足，则哪种 方案比较好？ 三、（10分）如图示的蜗杆－斜齿圆柱齿轮传动，已知蜗杆转向（主动）及蜗轮齿的螺旋线旋向，试 在图中直接标出： （1）、蜗杆1螺旋线方向和蜗轮2的转速方向n 2； Z 3 机械设计基础复习题 一．填空： 1. 机械的种类很多，用途、结构、性能差别很大，但设计的基本要求大致相同。其基本要求有使用要求、制造工艺和经济性要求、通用性要求、可靠性要求、其他特殊要求。 2.机械设计的准则，就是根据零件的失效形式做出原因分析，并根据失效的原因进行强度或刚度设计计算，以保证机械或零件在使用期限内不失效。 3. 现代机械设计常用的方法有设计方法学、最优化设计、相似性设计、计算机辅助设计、可靠性设计、有限单元法。 4. 这种使两构件直接接触并能产生相对运动的活动联接，称为运动副。 5. 按照接触方式的不同，通常把运动副分为低副和高副两类。 6. 一般机构中的构件可分为固定件、原动件和从动件三类。 7. 虚约束对机构的运动不起作用，但它可以增强构件的刚性和使构件受力均衡，让机构运转平稳。 8. 铰链四杆机构按曲柄和摇杆的情况，分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构三种基本形式。 9. 滑块四杆机构根据固定件的不同，分为曲柄滑块机构，导杆机构，摇块机构和定块机构四种形式。 10. 凸轮机构按凸轮的形状分为盘形凸轮、圆柱凸轮和移动凸轮三类。 11. 凸轮机构按从动件的端部结构分为尖顶从动件、滚子从动件和平底从动件三类。 12. 圆锥齿轮传动根据齿廓结构不同，分为直齿圆锥齿轮传动、斜齿圆锥齿轮传动、曲齿圆锥齿轮传动。 13. 一对渐开线齿轮正确啮合的条件是：两齿轮的模数、压力角必须分别相等。 14. 齿轮加工的常用方法有仿形法和范成法两种。 15．根据一对变位齿轮变位系数之和不同，传动类型可分为零传动、正传动和负传动三种类型。 16．齿轮常见的失效形式主要有轮齿折断、疲劳点蚀、齿面胶合、齿面磨损和齿面塑性变形。 17．开式传动的主要失效形式是齿面磨损和轮齿折断，而闭式传动的主要失效形式是齿面点蚀和胶合。 二、名词解释： 1. 这种使两构件直接接触并能产生相对运动的活动联接，称为运动副。 机械设计基础 ——轴的结构设计改错一、指出图中结构不合理之处，并改正。 1、 答案： 1）左端轴承处的弹性挡圈去掉。 2）右端轴承处轴肩过高，应改为低于轴承内圈。 3）齿轮右端用轴套固定，与齿轮配合的轴头长度应小短于齿轮轮毂宽度。 4）左端轴承处应有越程槽。 5）联轴器没固定，左端应改为轴肩固定。 6）右端轴承改为轴套定位。 7）与齿轮配合处的键槽过长，应短于其轮毂宽度。 8）齿轮应改为腹板式结构。 9) 将联轴器的周向固定，改为键联接。 2、 主要结构错误： 1）与齿轮处键槽的位置不在同一母线上；2）端盖孔与轴径间无间隙； 3）左轴承端盖与箱体间无调整密封垫片；4）轴套超过轴承内圈定位高度； 5）三面接触，齿轮左侧轴向定位不可靠；6）键顶部与齿轮接触； 7）无挡油盘； 8）两轴承端盖的端面处应减少加工面。3、 1）轴承内外圈剖面线方向不一致，应改为方向一致； 2）左端轴承用轴肩定位，且轴肩不高于轴承内圈； 3）齿轮没有轴向固定，改为左端用轴环，右端用轴套固定；4）与左端轴承配合的轴段上应有砂轮越程槽； 5）联轴器没有轴向定位，应必为用轴肩定位； 6）右端轴承改为加大定位和固定，且低于轴承内圈； 7）与齿轮配合的轴段应有键槽； 8）齿轮改为腹板式结构性 9）轴的右端键槽过长，改为短于联轴器的孔的长度。 4、 答案： 1）左边轴肩高于轴承内圈； 2）与齿轮配轴段太长，齿轮轴向未定位； 3）齿轮与轴承间缺套筒； 4）右边轴肩过高超过轴承内圈； 5）右端盖与轴接触； 6）右端盖处缺少密封圈； 7）皮带轮周向定位缺键槽；； 8）皮带轮孔未通。 答案： 此轴系有以下6个方面13处错误： 1）轴承类型配用不合适： 左轴承为角接触轴承，角接触轴承不能单个使用； 2）转动件与静止件直接接触： 轴身与右端盖之间无间隙； 3）轴上零件未定位、未固定： 套筒未可靠的固定住齿轮； 联轴器轴向未固定； 联轴器周向未固定； 4）工艺不合理： 轴外伸端无轴肩，轴承不易装； 装轴承盖箱体的加工面与非加工面没有分开； 轴承与轴承座之间无调整垫片，轴承的轴向间隙无法调整； 轴上的键槽过长； 左轴承处轴肩过高，轴承无法拆卸； 5）润滑与密封问题： 轴承脂润滑而无挡油环； 端盖上无密封件； 6）制图投影错误 箱体孔投影线未画 《机械设计》模拟试题6 一、填空与选择填空题： 1、用于联接的螺纹是（），其原因是（）： ２.受轴向工作载荷F作用的紧螺栓联接，螺栓和被联接件的刚度分别为C1和C2，其预紧力为'F，F为（）； 则剩余预紧力'' 3、形成流体动压润滑的必要条件是（）和（）、（）； 4、直齿圆锥齿轮的强度可近似按（）强度进行计算； 5、阿基米德蜗杆传动在（）上的模数m和压力角取α取标准；在该平面内， 蜗杆与蜗轮的啮合相当于（）与（）的啮合； 6、键的剖面尺寸是由（）确定的，而键长是由（）确定的； 7、滚动轴承的基本额定动负荷C是指（）； 8、闭式软齿面齿轮传动一般按（）设计，按（）校核。 A.齿根弯曲疲劳强度 B.齿面接触疲劳强度 C.齿面磨损 D.齿面胶合 9、标注螺纹时（）； A.右旋螺纹不必注明 B.左旋螺纹不必注明 C.左、右旋螺纹都必须注明 D.左、右旋螺纹都不必注明 10、对齿面硬度≤350HBS的一对齿轮传动，选取齿面硬度时应使（）； A.小齿轮齿面硬度<大齿轮齿面硬度 B.小齿轮齿面硬度=大齿轮齿面硬度 C.小齿轮齿面硬度>大齿轮齿面硬度 D.小齿轮齿面硬度≤大齿轮齿面硬度 11、齿轮弯曲强度计算中的齿形系数与（）无关。 A.模数m B.齿数z C.压力角α D.变位系数x ） C.齿面接触疲劳强度 D.齿面接触静强度 二、填空题 1、工程上常用的螺纹联接的防松方法有___________、____________和_______________。 2、滚动轴承的基本额定寿命L h10是指_______________。 3、阿基米德蜗杆传动的正确啮合条件是______________、______________和_______________。 4、带传动中，带每转一周受____________应力、_________应力和________应力作用，最大应力发生在 ________________。 三、简要回答以下问题 1、什么是带传动的弹性滑动现象？(本小题3分) 2、试写出一维雷诺方程表达式，并说明其中各符号的含义。(本小题4分) 3、试写出轴承代号7416E/p4的意义。(本小题4分) 或1、6209 2、7311AC/P4/DF 3、30420/P2/DB 4、N220/P5 4、说明闭式蜗杆传动的主要实效形式及设计准则。(本小题4分) 三、计算题（共30分） 1、.图示托架受铅垂力F （N ），托架与托体之间的摩擦系数为μs,,可靠系数Kf=1,螺栓与被联接件的相对刚度为0.2，螺栓材料的许用应力为[σ]，按步骤列出螺栓根径d1的计算式。（14分） 2、一轴上有一对30204圆锥滚子轴承，轴承受载荷N F R 5400=，N F A 2700=n=1250r/min ，运转时有轻微冲击 1 .1=p f ，试计算这对轴承当量动载荷p 和寿命L10h 。轴承参数：d=20mm ； N C r 305000=； N C r 28200=；35.0=e ；Fa/Fr ≤e ，x=1，y=0；Fa/Fr>e ，x=0.4，y=1.7，[注： ) 2/(Y F F r s =] (本题16分) 一、填空题 1. 在平面机构中引入一个高副将引入（ 1 ）个约束。 2. 齿轮传动的失效形式是（点蚀），（折断），（磨损）， （胶合）。 3. 轴的结构设计中，实现轴上零件轴向定位的方法有（轴肩），（套筒）。 4.皮带传动中，松边应布置在（上） 5. 螺旋副的自锁条件是（）。 6. 一对相互啮合传动的齿轮，其齿面接触应力σH1和σH2的大小关系是（相等）， 而齿根弯曲应力σF1和σF1的大小关系是（不等）。 7.皮带传动不能保正精确传动比是因为皮带的（弹性滑动）。 9. 在轴的结构中，圆螺母的作用是（轴向固定）。 10.齿轮传动的标准安装是指（分度圆与节圆重合的安装）。 11.平面四杆机构的基本形式有（曲柄摇杆机构）、（双曲柄机构）、（双摇杆机构）。 二、选择题（共15分,每小题1.5分） 1，带传动的主动轮圆周速度V1，从动轮圆周速度V2，带速度V，则___。（B）A，V1=V=V2 B，V1>V>V2 C，V1 机械设计基础试卷1 一、选择题：本大题共15个小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目的要求，把所选择项前的字母填在题后的括号内。 1．下列铰链四杆机构中，能实现急回运动的是B A．双摇杆机构 B.曲柄摇杆机构 C．双曲柄机构 D.对心曲柄滑块机构 2．平面连杆机构中，当传动角γ较大时，则A A．机构的传力性能较好 B. 机构的传力性能较差 C．可以满足机构的自锁要求 D.机构的效率较低 3．当一对渐开线齿轮制成后，即使两轮的中心距稍有改变，其角速度比仍保持原值不变，原因是：D ' A. 压力角不变 B. 啮合角不变 C．节圆半径不变 D. 基圆半径不变【】 4．渐开线齿轮实现连续传动时，其重合度为D A．ε<0 B.ε=0 C.ε<1 D. ε≥1 【】 5. 塑性材料制成的零件进行静强度计算时，其极限应力为B A．σB B. σs C. σ0 D. σ－1【】 6. 下列四种螺纹中，自锁性能最好的是B A．粗牙普通螺纹 B.细牙普通螺纹 C．梯形螺纹 D.锯齿形螺纹【】 7．普通平键联接在选定尺寸后，主要是验算其A 】 A．挤压强度 B. 剪切强度 C．弯曲强度 D. 耐磨性【】 8．一对相啮合的圆柱齿轮的Z2>Z1，b1>b2,其接触应力的大小是C A．σH1<σH2 B. σH1 >σH2 C. σH1=σH2 D. 可能相等，也可能不等 9．实际齿数相同时，直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和直齿圆锥齿轮三者齿形系数之间的关系为A A．直齿圆柱齿轮的最大 B. 斜齿圆柱齿轮的最大 C．直齿圆锥齿轮的最大 D. 三者数值相同【】 10．在润滑良好的条件下，为提高蜗杆传动的啮合效率，可采用的方法为：C A．减小齿面滑动速度υs B. 减少蜗杆头数Z1 ： C．增加蜗杆头数Z1 D. 增大蜗杆直径系数q 【】 11. 带传动中，弹性滑动D A．在张紧力足够时可以避免 B．在传递功率较小时可以避免 C．在小带轮包角足够大时可以避免 D．是不可避免【】 12．带传动作减速传动时，带的最大应力σmax等于A A.σ1+σb1+σc B. σ1+σb2+σc C. σ2+σb1+σ c D. σ2+σb2+σc 【】 13. 转轴的变曲应力为A ~ A．对称循环变应力 B.脉动循环变应力 C．非对称循环变应力 D.静应力【】 14．在基本额定动载荷C作用下，滚动轴承的基本额定寿命为106转时，其可靠度为C A．10% B. 80% % % 【】 15．在圆柱形螺旋拉伸（压缩）弹簧中，弹簧指数C是指D A．弹簧外径与簧丝直径之比值 B．弹簧内径与簧丝直径之比值 C．弹簧自由高度与簧丝直径之比值 D．弹簧中径与簧丝直径之比值 一.填空题（每空1分，共25分） 1、应力循环中的σmin 和σmax 之比称为变应力的 应力循环特性 ，对应于对称循环变应力其值等于___-1_____，对应于脉动循环变应力其值为______0______。 2、平面四杆机构中的运动副均为转动副时，称为__铰链四杆_机构，其三种基本类型为_曲柄摇杆机构_，_双曲柄机构__，__双摇杆机构___。 3、压力角的大小可作为连杆机构是否具有良好_ 传力 _性能的标志，实际应用中常以压力角的 余 角来判断，称其为 传动 角。其值越大，说明机构的 传力 性能越好，机构在运转过程中，其值是_ 变化 _的。 4、滚子从动件盘形凸轮的理论廓线外凸部分的最小曲率半径_ 小于 __滚子半径时，会发生运动失真现象。 5、渐开线齿廓上各点的曲率半径是不同的，压力角也是不同的，离基圆愈远的点，相应的曲率半径就越大，压力角也 越大 ，基圆的压力角等于 0 度。渐开线的形状与 基圆半径 的大小有关，基圆半径越 大 渐开线愈平直。 6、渐开线齿轮切削加工方法按其加工原理可分为 仿形法 和 范成法 。当大批量生产齿轮时，使用 范成法 法加工。 7、轴承的基本额定寿命用L 表示，单位为 转数 ,即_90％__的轴承不发生点蚀前 轴承工作的总转数 。 8、带传动的型号是根据__计算功率和小带轮转速___选定的。 二、选择题（每个选项1分，共6分） 1、一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，安装中心距大于标准中心距时，齿轮的节圆（A ）分度圆，啮合角( A )压力角。 A 大于； B 等于； C 小于 2、键的剖面尺寸通常是根据( D )按标准选择。 A 传递转矩的大小； B 传递功率的大小； C 轮毂的长度； D 轴的直径 3、以下常用间歇运动机构中容易实现转角调节的是( A )。 A ．凸轮式间歇运动机构 B ．不完全齿轮机构 C ．棘轮棘爪机构 4、轴环的用途是（ C ） A ．提高轴的强度； B ．提高轴的刚度； C ．使轴上零件获得轴向定位 5、下图所示轮系中，齿轮( B )称为惰轮。 A. 1和3' B. 2和4 C. 3和3' D. 3和 4 三、简答题（每题5分，共25分） 1、什么是柔性冲击？发生柔性冲击的凸轮，其运动线图有何特征？举例说明哪种运动规律存在柔性冲击。 答：柔性冲击是由于加速度突变引起惯性力突变而产生的冲击。发生柔性冲击的凸轮，其加速度曲线不连续，速度、位移曲线连续。等加速等减速运动规律存在柔性冲击。 2、齿轮常见失效形式有哪些？ 答：轮齿折断、齿面胶合、过度磨损、齿面点蚀、齿面塑性变形。 3、请设计一个双摇杆机构，要求按比例绘图并说明理由？ 答：（略） 说明：本题有两种构造方式，１、最短杆与最长杆之和大于其余两杆长度之和，此时一定为双摇杆机构；２、最短杆与最长杆之和小于等于其余两杆长度之和，此时选择与最短杆相对的杆件为机架，一定构成双摇杆机构。另外，不论什么情况，只要选择与最短杆相对的杆件作为机架，所设计机构一定为双摇杆机构。 4、请将滚动轴承的各部分名称标在图中。 5、请说明下列材料牌号的含义： 40Cr ：合金结构钢，平均含碳量为0.4%，含铬量小于1.5%。 ZG310-570：碳素铸钢，抗拉强度为570MPa ，屈服极限为310MPa 。 HT200：灰铸铁，最低抗拉强度为200MPa 。 外圈 内圈 保持架 滚动体 北京航空航天大学 学年 第一学期期末 《机械设计A4》 考试 A 卷 班 级______________学 号 _________姓 名______________成 绩 _________ 年月日 班号学号姓名成绩 《机械设计A4》考试卷 注意事项： 1、所有题目按步给分，非标准合理答案适当给分，但不超过该步骤的二分之一，计算过程纯计算错误不重复扣分。 2、本试卷共8页，所有题目均在本试题册上作答，拆页或少页本试题册无效。 题目： 一、填空 ……………………………………………………………( 25 分) 二、选择填空 …………………………………………………………( 5 分) 三、简答 ……………………………………………………………( 20 分) 四、分析计算 ……………………………………………………………( 35 分) 五、结构设计 ……………………………………………………………( 15 分) 题号 1 2 3 4 5 成绩 一．填空 ………………………………………………… (共25分，每空0.5分) 1．轴上零件的固定主要是将轴与轴上零件在，和方向上以适当的方式固定。 2．按轴负担的载荷分类，自行车的中轴属于轴；前轴属于轴；后轴 属于轴。 3．带传动的主要失效形式为和，其传动比不稳定主要 是由引起的。 4．闭式软齿面齿轮设计时，考虑到其主要失效形式为 所以一般按 照 强度进行设计，按照 强度进行校核。 5．当滚动轴承在基本额定动载荷作用下运行时，其所能达到的基本额定寿命为 ， 此时滚动轴承的工作可靠度R为。 6．齿轮强度计算中的齿形系数主要取决于 和 。 7．设计中提高轴的强度可以采用、等方法，提高 轴的刚度可以采用等方法。 8．斜齿轮传动与直齿轮相比较，其优点为 、 和 ，开式齿轮传动与闭式齿轮传动比较，其不足之处有 。9．形成流体动力润滑的条件是，， 及。10．三角形螺纹的牙型角α= ，适用于 是因为其 ；矩形 螺纹的牙型角α＝ ，适用于 是因为其 。 11．螺纹防松是要防止 之间的相对运动；常用方法有如，如，如。 12．斜齿轮传动的标准模数是，圆锥齿轮传动的标准模数是， 加工标准直齿轮不发生根切的最小齿数是。 13．代号为71208的滚动轴承，该轴承的类型为,轴承的宽度系列 为，内径尺寸为 mm，精度等级为级。 14．普通平键连接的工作面为，用于轴与轴上零件的固定，传 递。34_北航机械设计答案—滚动轴承(2)
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