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长沙理工大学机械设计期末考试题库含答案

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长沙理工大学机械设计期末考试题库含答案机械设计试卷3一 选择填空题 （每空一分共20分）1在常用的螺纹连接中，自锁性能最好的螺纹是 普通螺纹 ，其牙型角60α=。

2普通平键连接工作时，平键的工作面是 侧面，平键的剖面尺寸b h ⨯按 轴径 从标准中查取。

平键连接主要失效形式是 压溃 。

3带传动中，若1υ为主动轮圆周速度，2υ为从动轮圆周速度，υ为带速，则这些速度之间存在的关系是 12υυυ>> 。

4 V 带传动中，V 带截面楔角40ϕ=，则V 带轮的轮槽角φ0应 < 40。

5在设计V 带传动时，V 带的型号可根据 计算功率 和 小带轮转速 查选型图确定。

6对于一对材料相同的钢制软齿面齿轮传动，为使大小齿轮接近等强度，常用的热处理方法是小齿轮 调质 ，大齿轮 正火 。

7根据轴的承载情况，自行车的前轴承受弯矩作用应称为 心 轴。

中间轴应称为 转 轴。

8代号为6206的滚动轴承，其类型是 深沟球轴承，内径d= 30 mm 。

9温度和压力是影响粘度的主要因素，若温度升高，则 粘度降低（或减少） ，若压力升高，则 粘度增加（或变大）。

10 在下列联轴器中，能补偿两轴的相对位移以及可缓冲吸振的是D 。

A 凸缘联轴器B 齿式联轴器C 万向联轴器D 弹性柱销轴器11在蜗杆传动中，规定蜗杆分度圆直径的目的是 减少蜗轮滚刀的数量，利于刀具标准化。

12普通平键连接工作时，平键的工作面是 侧面。

二 简答题(共5题，每题6分)1 简述齿轮传动的失效形式和开式齿轮传动的设计准则答：失效形式包括：轮齿折断（1分）、齿面疲劳点蚀（1分）、齿面磨损（1分）、齿面胶合（1分）、轮齿塑性变形（1分）。

开式齿轮传动的设计准则：按齿根弯曲疲劳强度进行设计，然后考虑磨损的影响将模数适当加大。

（1分）2 以框图形式说明转轴的设计过程。

3简述蜗杆传动的正确啮合条件。

答：中间平面上，蜗杆轴向模数与蜗轮端面模数相等，均为标准值（2分）；蜗杆轴面压力角与蜗轮端面压力角相等，且为标准值（2分）；蜗杆与蜗轮轮齿的螺旋线方向相同并且蜗杆分度圆柱上的导程角等与蜗轮分度圆柱上的螺旋角。

（2分）4 简述动载系数K v和齿间载荷分配系数Kα的含义并各举出两个主要影响因素。

答：动载系数K v是考虑由于齿轮制造精度、运转速度等轮齿内部因素引起的附加动载荷影响系数。

（1.5分）影响K v的主要因素有由基节和齿形误差产生的传动误差、节线速度误差和轮齿啮合刚度等。

齿间载荷分配系数Kα是考虑同时啮合的各对轮齿载荷分配不均匀对轮齿应力的影响系数。

（1.5分）影响K 的主要因素有轮齿制造误差，特别是基节偏差、轮齿的啮合刚度、重合度和跑合情况等。

三分析计算题1．如图a、b分别为二级标准斜齿圆柱齿轮减速器的两种布置形式。

已知齿轮2模数m n2=2.5mm，z2=57，β2=13°；齿轮3模数m n3=3mm，z3=19；齿轮4轮齿旋向为右旋。

若主动轴I转向如图所示，试：1）图a、b两种布置形式哪种布置合理？并分析为什么？（2分）2）为使中间轴Ⅱ的受力合理，试确定齿轮2轮齿旋向。

（2分）3）在你认为齿轮布置合理的图上，画出各齿轮受力方向。

（3分）4）为使轴Ⅱ的外部轴向力为零，试计算出齿轮3的螺旋角β3的值？（7分）5）若主动轴I转向相反，轴Ⅱ的轴向力还是否为零？（1分）已知选择初算结构计算校核完善条件轴的材料轴径设计弯矩计算设计修改直径转轴设计程序框图图a 图b1）图b布置形式合理（1分）。

理由：将齿轮布置在远离转矩输入端的位置，（1）可利用轴的弯曲和扭转变形的综合作用使齿轮的最大载荷降低；（2）也可使载荷分布不均状况得以改善（答对一个或两个理由都得1分）。

2）如本题答图a、b所示：a、b两图中齿轮2皆为左旋。

(2分，每画对1个得1分)3）如本题答图b所示：（总计6对分力总计3分。

每画对1对分力得0.5分）4）齿轮2、3的圆周力分别为：222222233333333cos 2cos /222cos 2cos /22z m T z m T d T F z m T z m T d T F n II n II II t n II n II II t ββββ====== （1）（2分）齿轮2、3的轴向力分别为：222333tan tan ββt a t a F F F F ==（2分）为使轴II 的轴向力为零，应满足如下条件： 223323tan tan ββt t a a F F F F =⇒= （2）（1分）将（1）式代入（2）式中整理得：)sin arcsin(sin sin 222333222333ββββz m z m z m z m n n n n =⇒=（1分）所以，。

549516248.5)13sin 575.2193arcsin(3'''︒=︒=︒⨯⨯=β （1分）6） 即使轴I 反转，轴II 的轴向力仍为零。

（1分）2（总15分）： 如图所示，一级斜齿圆柱齿轮减速器传动装置的小齿轮为悬臂布置形式。

该齿轮的轴系采用一对角接触球轴承背对背安装的支撑形式。

已知：轴承径向载荷Fr1、Fr2方向如图所示，大小分别为：Fr1=5500N 、Fr2=3000N ，小齿轮轴向力A=1500N 。

轴承内部轴向力按S=0.4Fr 计算。

1）分别计算图该对轴承的轴向力Fa1、Fa2。

（8分）2）若该对轴承的寿命为8000小时，现将载荷加大一倍，将转速减小一半，试计算后确定该对轴承能否满足载荷及转速改变后寿命至少2500小时的工作要求？（7分）1） S1=0.4Fr1 = 0.4x5500 = 2200(N) ，方向向左； （1分）S2=0.4Fr2 = 0.4x3000 = 1200(N) ，方向向右； （1分）根据轴的转向及小齿轮旋向判断出：小齿轮轴向力A 向左。

（3分） S1+A = 2200+1500 = 3700 (N) > S2 = 1200 (N) （1分）所以，Fa2 = S1+A = 3700 N （1分）Fa1 = S1 = 2200 N (1分)（以上步骤中公式正确、轴向力A 方向判断正确，仅计算结果错误，只扣1分。

）2）分）（小时小时分分1)(2500)(20008/800028/2)3()260())2((10')3()60()(103636<=⨯====h P T h P T h L n P f C f L n P f C f L 结论：不满足。

（没有中间步骤和计算公式，只答不满足，“蒙对的”给1分）四 结构题1 下图分别用六角头M16的普通螺栓、六角头M16的铰制孔螺栓连接两块厚度为20mm 的钢板，采用弹簧垫圈，补画出其余结构线条，并注明那个是普通螺栓连接，那个是铰制孔螺栓连接（4分）。

答案：2分）2 (结构设计题)指出齿轮轴系结构图中的错误（指出并改正8处即可），说明错误原因，并在中心线上方画出正确结构（16分）。

已知：1）齿轮是油润滑，轴承是脂润滑；2）轴承为深沟球轴承。

答案：任意标出8处错误，并在上部改正这8处错误（每处2分）。

错误1：键槽的长度不能大于与其连接的联轴器轴毂的长度；错误2：联轴器没有轴向定位；错误3 ：没有密封；错误4 ：密封处的轴径不能和轴承安装处的轴径相同；错误5：轴承端盖作为轴承外圈的定位，其内圈直径不能小于轴承外环内径；错误6：套筒作为轴承内圈的定位，其外径不能大于轴承内环外径；错误7：螺栓连接处的画法不对，包括螺纹画法和光孔的画法；错误8：没有画剖面线；错误9：用套筒对齿轮进行轴向定位时，套筒不能同时与轴肩和齿轮接触；错误10：两个键槽的位置应在同一直线上，确保两个键槽一次装夹加工出来；错误11：轴肩作为轴承内圈的定位，其直径不能大于轴承内环外径；错误12：同错误5；错误13：没有画剖面线；错误14：轴的伸出长度不应超过联轴器，这样无法实现两个半联轴器的连接；错误15：联轴器没有实现轴向固定，可采用紧定螺钉或轴端挡圈固定；错误16：齿轮是油润滑，轴承是脂润滑，因此应该有两个挡油环。

机械设计试卷4一、简答题1、齿轮强度计算中，有哪两种强度计算理论？分别针对哪些失效？若齿轮传动为闭式软齿面传动，其设计准则是什么？2、连接螺纹能满足自锁条件，为什么还要考虑防松？根据防松原理，防松分哪几类？（8分）3、联轴器和离合器的功用是什么？二者的区别是什么？（6分）4、链传动产生动载荷的原因是什么？为减小动载荷应如何选取小链轮的齿数和链条节距？（6分）二、选择题1、当两个被联接件之一太厚，不易制成通孔且需要经常拆卸时，往往采用。

A．螺栓联接B．双头螺柱联接C．螺钉联接2、滚动轴承中，为防止轴承发生疲劳点蚀，应进行。

A.疲劳寿命计算B.静强度计算C.极限转速验算3、阿基米德蜗杆的参数为标准值。

A.轴面B.端面C.法面4、一对相啮合的圆柱齿轮的Z1＜Z2，b1>b2,其齿面接触应力的大小为。

A.σH1=σH2B.σH1>σH2C.σH1<σH25、V带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了_______。

A．使结构紧凑B．限制弯曲应力C ．限制小带轮上的包角D ．保证带和带轮接触面间有足够摩擦力 6、在齿轮抗弯强度的设计公式m_ __。

A .[]111Fa Sa F Y Y σ B .[]222Fa Sa F Y Y σ C .[]111Fa Sa F Y Y σ与[]222Fa Sa F Y Y σ中大者 D .[]111Fa Sa F Y Y σ与[]222Fa Sa F Y Y σ中小者7、链传动中，链节数常选偶数，是为了使链传动 。

A ．工作平稳B ．避免过渡链节C ．链条与链轮磨损均匀8、滑动轴承中，含油轴承是采用 材料制成的。

A ．硬木B ．粉末冶金C ．塑料9、承受预紧力F′的紧螺栓联接在受轴向工作拉力F 时，剩余预紧力为F″，其螺栓所受的总拉力Fo 为__ 。

A ．Fo ＝F 十F′B ．Fo ＝F 十F″C ．Fo ＝F′十F″10、当键联接强度不足时可采用双键。

使用两个平键时要求键 布置。

A ．在同一条直线上B ．相隔90°C ．相隔120°D ．相隔180°11、下列零件的失效中， 不属于强度问题。

A ．螺栓断裂B ．齿轮的齿面上发生疲劳点蚀C ．蜗杆轴产生过大的弯曲变形D ．滚动轴承套圈的滚道上被压出深的凹坑12、带传动发生打滑总是______ _。

A ．在小轮上先开始B ．在大轮上先开始C ．在两轮上同时开始D ．不定在哪轮先开始三、分析题1. 如图所示，1、2是一对蜗杆蜗轮传动，3、4是一对斜齿轮传动。

已知1为原动件，4为输出件，各轮转向如图所示。

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(完整版)机械设计期末试卷及答案2

(完整版)机械设计期末试卷及答案2

⑵用图解法确定该零件的极限应力的平均应力σme'、应力幅σae'和极限应力点 M'的疲劳极限σrM'
并用其结果计算该零件的计算安全系数Sca；（4分）
⑶用计算法确定该零件的计算安全系数Sca。（ 2分）
2.一方形盖板用 4个螺栓与箱体联接， 盖板中心O点的吊环受拉力FΣ=10kN。现要求： (1)设工作 载荷有变化，取残余预紧力F1为工作拉力F的 0.6 倍，试计算每个螺栓的总拉力F2； (2)如因制造误
锥齿轮上的径向力Fre＝ 5000N，轴向
力Fae＝ 1000N，其方向和作用位置如 图所示。轴的转速n1=1450r/min，运
转中受轻微冲击（fP＝1.2 ），常温下 工作（ft＝1），试求：
30207E轴承当量动载荷的X、Y值（GB/T297-94）
Fa/
Fr≤e
Fa/Fr> e
e
X＝1
Y＝0
7、带传动和渐开线齿轮传动都能实现定角速比传动。（×）
8、在闭式齿轮传动中，齿面磨损是其齿轮的主要失效形式。（×）
9、直齿圆锥齿轮的强度计算中，通常近似地以大端分度圆处的当量圆柱齿轮来代替圆锥齿轮进 行强度计算。（×）
10、为了保证圆柱蜗杆传动良好的磨合（跑合）和耐磨性，通常采用钢制蜗杆与铜合金蜗轮。
X ＝0.4Y ＝1.6
0.37
轴承派生轴向力：Fd＝ Fr/（2Y）
Fre=5000N
（ 1）轴承所受的径向载荷Fr1，Fr2；
（2）轴承 1、2 派生轴向力Fd1，Fd2，并在图中画出其方向；
（ 3）轴承所受的轴向载荷Fa1，Fa2；
（ 4）轴承所受的当量动载荷P1，P2。
（5）轴承的额定寿命Lh1， Lh2（每小 Nhomakorabea满分4分）
机械设计期末试题及答案

机械设计期末试题及答案

专业：机电一体化队别：卷型：A 卷课程名称：机械设计考试日期: 考试方式：闭卷学生学号：学生姓名: 在试题纸上答题无效，教师命题时不需要留出答题空间一、选择题:本题共10个小题,每小题2分,共20分,在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的.把所选项前的字母填在题后的括号内.1．在一般工作条件下，齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动,通常的主要失效形式为【】A．轮齿疲劳折断B。

齿面疲劳点蚀C．齿面胶合D。

齿面塑性变形2．带传动在工作时产生弹性滑动，是由于【】A．包角α太小 B. 初拉力F0太小C．紧边与松边拉力不等 D. 传动过载3．在下列四种型号的滚动轴承中,只能承受径向载荷的是【】A．6208 B. N208 C。

3208 D。

52084．下列四种螺纹中，自锁性能最好的是【】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5．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【】A．减小齿面滑动速度υs B。

减少蜗杆头数Z1C．增加蜗杆头数Z1D。

增大蜗杆直径系数q6．在圆柱形螺旋拉伸(压缩）弹簧中,弹簧指数C是指【】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7．普通平键接联采用两个键时，一般两键间的布置角度为【】A．90° B. 120°C。

135° D.180°8．V带在减速传动过程中,带的最大应力发生在【】A．V带离开大带轮处B。

V带绕上大带轮处C．V带离开小带轮处 D. V带绕上小带轮处9．对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时,螺栓所受的载荷是【】A．拉力 B.扭矩C．压力D。

拉力和扭矩10．滚子链传动中，链节数应尽量避免采用奇数，这主要是因为采用过渡链节后【】A．制造困难B。

要使用较长的销轴C．不便于装配 D.链板要产生附加的弯曲应力二、填空题：本大题共10个小题，每空1分，共20分。

机械设计期末考试题及答案

机械设计期末考试题及答案

机械设计期末测试题一、是非题（“丿”表示是，“X ”表示非，每小题1分，共10分）1、螺纹联接中，只要螺旋副具有自锁性，则任何情况下都无需考虑防松。

（X ）2、滚动轴承内圈与轴径的配合通常采用基轴制。

（X ）3、验算径向滑动轴承的pv 值是为了限制轴承的温升，保证轴承的抗胶合能力。

（丿）4、蜗杆传动的传动比i=n1/n2=d2/d1=z2/z1。

（X ）5、在V 带传动中，采用张紧轮调节带传动的张紧力时，张紧轮应安装在紧边内侧，靠近小带轮处。

（X ）6、将齿轮的轮齿加工成鼓形是为了改善齿面载荷分布不均的情况。

（丿）7、普通平键的定心精度高于花键的定心精度。

（X ）8、链传动中链轮齿数应尽量取奇数。

（丿）9、V 带两工作面间的夹角为40°，则与之相配合的带轮槽角也应为40°。

（X ）10、其它条件不变，若球轴承的基本额定动载荷增加1倍，则该轴承的基本额定寿命将降至原来的1/8。

（X ）二、填空题（每空1分，共15分）o a =200Mpa ，工作点位于塑性安全区，则该零件的安全系 2、普通平键的截面尺寸根据轴的直径确定，键的长度一般参考轮毂宽度一确定。

3、带传动中发生打滑的原因是过载，发生弹性滑动的原因是 和一带轮两侧的带存在拉力差一。

4、尺寸相同、结构相似的球轴承和滚子轴承相比较，承载能力较大的是滚子轴承，极限转速较高的是球轴承。

5、带传动的应力由离心应力、拉应力、弯曲应力三部分组成。

6、在标准直齿圆柱齿轮传动中，当齿轮分度圆直径不变而减小模数时，对齿轮弯曲疲劳强度和接触疲劳 强度的影响分别是减小和不变。

7、蜗杆传动的失效通常发生在—蜗轮—轮齿上，其变位的目的是凑配中心距或提高蜗杆传动的承载能力及传动效率。

三、选择题（每小题2分，共16分）1、在常用的螺纹联接中，自锁性能最好的螺纹是（A ）。

A ）三角形螺纹B ）梯形螺纹C ）锯齿形螺纹D ）矩形螺纹2、当键联接强度不足时，可采用双键，使用两个平键，要求键（D ）布置。

机械设计题库及参考答案

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机械设计题库及参考答案一、单选题（共67题，每题1分，共67分）1.工作时承受弯矩并传递扭矩的轴，称为(A、转轴B、传动轴C、心轴正确答案：A2.蜗杆传动的中间平面是指( ) 的面。

A、同时垂直蜗杆和蜗轮轴线B、同时通过蜗杆和蜗轮轴线C、通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线D、通过蜗轮轴线并垂直于蜗杆轴线正确答案：C3.滚动轴承的密封装置按密封的结构形式- -般分为接触式密封、()和组合式密封。

A、固定密封B、转运密封C、非接触式密封D、间院密封正确答案：C4.链传动的张紧轮应装在(A、靠近小轮的松边上B、靠近大轮的松边上C、靠近小轮的紧边上D、靠近大轮的紧边上正确答案：A5.在平面机构中若引入一个高副将引入()个约束。

A、4B、3C、1D、2正确答案：C6.自行车轮的轴是().A、转轴B、传动轴C、心轴D、阶梯轴正确答案：C7.角接触球轴承承受轴向载荷的能力，主要取决于( )A、轴承精度B、轴承宽度C、滚动体数目D、接触角大小正确答案：D8.斜齿轮有规定以()为标准值。

A、法面模数B、端面模数C、法面模数或端面模数D、以上都不是正确答案：A9.带轮是采用轮辐式、腹板式或实心式，主要取决于( )。

A、带轮的线速度B、带轮的直径C、传递的功率D、带的横截面尺寸正确答案：B10.渐开线上任意一点的法线必( ) 基圆.A、交于B、没关系 .C、切于正确答案：C11.在蜗杆传动中，通常( ) 为主动件。

A、蜗轮B、齿轮C、蜗杆或蜗轮都可以D、蜗杆正确答案：D12.普通平键联接的主要用途是使轴与轮毂之间().A、沿轴向固定并传递轴向力B、沿周向固定并传递转矩C、安装与拆卸方便D、沿轴向可作相对滑动并具有导向作用正确答案：B13.在蜗杆传动中，应用比较广泛的是(A、锥蜗杆B、环面蜗杆C、因柱蜗杆D、方形杆.正确答案：C14.同一螺栓组中螺栓的( ) 均应相同。

A、长度和材料B、直径和材料C、直径和长度D、直径、长度和材料正确答案：D15.凸轮机构中，主动件通常作()。