河北工程大学~ 年第二学期期末考试试卷 A 卷
一．选择题( 每题2分, 共20分)
1.在带、链、齿轮组成的多级传动中, 带传动应放在。
①低速级②高速级③高速级或低速级均可
2．悬置螺母的主要作用是。
①作为联接的防松装置②减小螺栓系统的刚度
③使螺母中各圈螺纹受力较均匀④防止螺栓受弯曲载荷
3．非液体滑动轴承, 其润滑状态一般为。
①边界润滑②流体润滑③混合润滑
4．为了保证轴承内圈与轴肩端面的良好接触, 轴承的圆角半径r与轴肩处的圆角半径r l应的关系。
①r=r l; ②r>r1; ③r 5、某角接触球轴承内径为45mm, 精度等级为P0级, 宽度系列为代号为0, 直径系列为中系列, 接触角为25o, 其代号为___________。 ①.7145 ②.6209 ③7309AC ④.7209C 6．键的截面尺寸( b×h) 一般是根据按标准选择。 ①轴传递扭矩的大小②传递功率的大小 ③轮毂的长度④轴的直径 7．蜗杆传动热平衡计算的目的是为了控制温升, 防止。 ①蜗杆机械性能下降②润滑油粘度降低和齿面胶合 ③传动效率下降④蜗轮材料退火 8．被联接件受轴向力作用时, 如果采用普通螺栓联接, 则螺栓可能出现的失效为: 。 ①剪切破坏②拉断③扭断④拉断或拧紧时扭断 9．联轴器和离合器的主要作用是。 ①缓和冲击和振动②补偿两轴间可能的位移 ③联接两轴, 传递扭矩④防止机器发生过载 10．为提高螺栓在变载荷作用下的疲劳强度, 可采取的措施。 ①增大螺栓刚度②适当减小预紧力 ③减小螺栓刚度④减小被联接件刚度 二．填空题( 每题2分, 共20分) 1．滚动轴承基本额定寿命是指该型轴承有％发生失效前的总工作转数。 2．带传动的设计准则是。 3．直齿圆锥齿轮的强度可近似按进行强度计算。 4．闭式软齿面齿轮传动一般 按设计, 按校核。 5．在设计图纸上注明某链条的标记为”18A－2×80”, 其中”18A”代表 , ”80”代表。 6. 滚动轴承6207、6307和N307, 当转速相同且承受相同的径向力时, 寿命最长的是 , 寿命最短的是。 7．在一定转速下, 要降低滚子链传动不均匀性和动载荷, 应该节距和齿数z1。 8．带在工作中存在的应力有、、。其中变化的应力有、。 9．齿轮弯曲强度计算中的齿形系数与齿轮基本参数中的无关。10．滚动轴承部件两端单向固定式, 适用于温升较的场合。 三．( 10分) 指出图示轴系结构设计中的错误和画图中的错误, 在错误处标出序号, 按序号说明错误原因。( 答出5处为满分) 。 四．( 10分) 设单根V带不打滑时所能传递的最大功率P=7kW, 已知主动轮直径, 转速。试求最大有效拉力F ec, 如果初拉力F0＝500N, 求紧边拉力和松边拉力各是多少。 五．(12分) 图示压力容器顶盖用8个普通螺栓联接。容器内压力p=1MPa, D=240mm。压力容器密封要求结合面的残余预紧力F1≥6000N, 试确定螺栓的最小尺寸。( 注: [σ]=80MPa) 六．(8分)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, z1=20, z2=60; b) m=2mm, z1=40, z2=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? 七．( 8分) 图示传动中, 蜗杆传动为标准传动: m=5mm, d1=50mm, z1=4(右旋), z2＝40; 标准斜齿轮传动: mn=5mm, z3=20, z4=50, 不计摩擦, 蜗杆主动, 要求使轴II的两轴向力方向相反, 试求: 1) 斜齿轮3、4的螺旋线方向。 2) 若使II轴上的两轴向力大小相等, 求出螺旋角的大小( 列出含的力平衡表示式即可) 。 八．( 12分) 如图所示一小锥齿轮轴, 采用一对 圆锥滚子轴承, 其判断系数e=0.35, 派生轴向力 , 已知径向力外部轴向力试确定: ( 1) 两轴承的轴向力 ( 2) 两轴承的径向载荷系数和轴向载荷系数 ( 3) 两轴承的当量动载荷P1, P2 ( 注: 当时, X=0.4,Y=1.6; 当时, X=1, Y=0。) 河北工程大学期末考试( A) 试卷参考答案及评分标准专用纸 / 第一学期课程机械设计班级机08 闭卷姓名周殿春 一．选择题( 每题2分, 共20分) 1. ② 2．③ 3、③ 4、② 5、③ 6、④ 7、② 8、④ 9．③ 10．③二．填空题( 每题2分, 共20分) 1． 10, 点蚀 2．在不打滑前提下保证带具有一定的疲劳强度和寿命 3．齿宽中点处的当量圆柱齿轮 4．齿面接触疲劳强度, 齿根弯曲疲劳强度 5．链号, 链节数 6. N307, 6207 7．减少, 增大。 8．离心拉应力、松紧边拉应力、弯曲应力。松紧边拉应力、弯曲应力。 9．模数 10．小。 三．指出轴系结构设计中的错误( 至少5处) , 并在错误处标出序号, 按序号说明错误原因。 ( 10分) ①处键槽太长, 且此轴段应增加一定位轴肩; ②处缺少密封件, 且固定件与转动件不应接触; ③处套筒厚度设计不正确, 应留出拆卸轴承的台阶; ④⑥处箱体画图错误, 缺少内壁线; ⑤处轴段长度应小于齿轮轮毂长, 保证轴向定位; ⑦处轴承未轴向定位。 每指出一处错误得2分, 满分10分 四．解: 带速 最大有效拉力 由和得 解得紧边拉力松边拉力 五．解: 螺栓组受到的总外载荷 每个螺栓受到的总载 荷 螺栓的最小尺寸 六．解: 1) 两种方案的接触强度相同。 由于两种方案的齿轮模数不同, 因此两种方案的弯曲强度不同。 2) 在满足弯曲强度的前提下, 方案b较好。因为方案b齿轮模数小, 齿高小, 磨损小, 抗胶合能力强, 还可节省材料和加工费用。 七．解: 1) 斜齿轮3右旋, 斜齿轮4左旋; 2) 八、 解: 1) 派生轴向力F d1=F r1/(2Y)＝3200/( 2×1.6) ＝1000N F d2=F r2/(2Y)＝2080/( 2×1.6) ＝650N F d2＋F ae=650＋500＝1150>F d1 轴承1被压紧, F a1= F d2＋F ae=1150N 轴承2被放松, F a2 =650N 2) X1=0.4, Y1=1.6 X2=1, Y2=0 3) 河北工程大学~ 年第二学期期末考试试卷 ( B ) 卷 题号一二三四五六七八九十总分得分 评卷教师 一．选择题( 每题2分, 共20分) 1. 在带传动中, 若发生打滑现象, 则在。 ①大带轮上先发生; ②小带轮上先发生; ③大小带轮上同时发生2．受倾覆力矩作用的螺栓组联接, 每个螺栓所受的工作载荷。 ①相等; ②与到倾覆轴的距离成正比; ③与到倾覆轴的距离成反比 3．在液体动压润滑单油楔轴承中, 油孔和油沟应开在油膜的_______。 ①承载区; ②非承载区; ③两者均可 4．滚动轴承的直径系列代号是指。 ①结构相同、内径相同而宽度不同②结构相同、内径相同而外径不同 ③结构相同、内径相同而宽度与外径不同 5．平键与切向键的受力方式为。 ①挤压、剪切, 挤压; ②挤压、剪切, 剪切; ③挤压、剪切, 剪切、挤压 6．普通圆柱蜗杆齿面上受到F t1、F r1与F a1的作用力, 其中最大的力是。 ①F t1②F r1③F a1 7．在滚子链中, 设置滚子的目的在于。 ①减轻链与轮齿表面的摩擦与磨损②增加承载能力③减小振动与噪音 8．联轴器和离合器的共性作用是。 ①缓和冲击和振动②补偿两轴间可能的位移 ③传递扭矩④防止机器发生过载 9．当普通螺栓受横向力或旋转力矩或倾覆力矩作用时, 螺栓上的受力为。 ①轴向拉力②剪切力③轴向拉力与扭转剪切力④轴向压力与剪切力 10．火车车箱的车轮轴是。 ①转轴; ②心轴; ③传动轴 二．填空题( 每题2分, 共20分) 1．滚动轴承的基本额定动载荷是指基本额定寿命为转时所能承受的载荷。 2．带传动与链传动的本质区别是。3．直齿圆锥齿轮的接触强度与弯曲强度可近似按强度进行计算。 4．闭式软齿面齿轮传动一般按强度设计, 按强度校核。 5．在设计图纸上注明某链条的标记为”24A－2×60”, 其中”24A”代表 , ”60”代表。 6．滚动轴承工作时, 滚动体和转动套圈的表面接触应力循环特性为。 7．一对普通齿轮传动( 精度7、8、9级) 轮齿弯曲强度公式是按载荷作用 在_推导出来的。 8．在齿轮的弯曲强度计算中, 齿形系数Y Fa与齿轮基本参数中的无关。 9．螺纹的牙型与用途相关, 三角螺纹主要用于; 梯形螺纹用于。 10．机械零件的磨损过程大致分成____ _阶段、_____ _阶段和___ ____阶段。 三．( 10分) 指出图示轴系结构设计中的错误和画图中的错误, 在错误处标出序号, 按序号说明错误原因。( 答出5处为满分) 。 四．( 10分) 设单根V带不打滑时所能传递的最大功率P=6kW, 已知主动轮直径, 转速。试求最大有效拉力F ec, 如果初拉力F0＝500N, 求紧边拉力和松边拉力各是多少。 五. (12分)当一个螺栓的预紧力为20 KN, 螺栓刚度与被联接件刚度的比值1/3, 联接所受工作载荷在40 KN至10 KN之间交替变化时, 试计算( 1 ) 螺栓中总拉力的最大值与最小值; ( 2 ) 若工作载荷为静载荷, F＝40 KN, ［σ］＝240 N/mm2, 求螺栓的最小直径d1。 六．(8分)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, z1=20, z2=60; b) m=2mm, z1=40, z2=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? 七．(8分)在下图所示的传动系统中, 1、3' 为蜗杆, 2、4为蜗轮, 2'、3为斜齿圆柱齿轮, 4'、5为直齿圆锥齿轮。已知蜗杆1为主动件, 要求输出齿轮5的回转方向如图所示。 (1) 若轴I、II、III上所受轴向力能抵消一部分, 确定各个齿轮的螺旋 线方向; (2) 在图上画出各轴的回转方向与轴向受力。 八. (12分)图示的轴由两个角接触球轴承支承, 轴承承受的径向载荷为 轴向载荷方向向右, 载荷系数f P＝1.35。轴承 的接触角α＝25°, 判断系数e＝0.68。当时, X＝1, Y=0; 当时, X ＝0.41, Y＝0.87。派生轴向力 (1) 计算轴承1上的当量载荷P1; (2) 计算轴承2上的当量载荷P2。 河北工程大学期末考试( B) 试卷参考答案及评分标准专用纸 / 第一学期课程机械设计班级机08 闭卷姓名周殿春 一．选择题( 本题共10小题, 每小题2分, 共20分, 选错或不选不计分) 1. ② 2．② 3．② 4 ③ 5 ①6．③7．①8．③9．③10．②二．填空题( 本题共10小题, 每小题2分, 共20分, 填错或不填不计分) 1．106转 2．前者是摩擦传动后者是啮合传动 3．齿宽中点的当量直齿圆柱齿轮 4．接触, 弯曲 5．链号, ”节数 6．周期变幅脉动循环。7．单齿对啮合齿顶高点 8．模数 9．联接, 传动。10．磨合、稳定磨损、剧烈磨损 三．指出轴系结构设计中的错误( 至少5处) , 并在错误处标出序号, 按序号说明错误原因。 ( 10分) ①处键槽太长, 且此轴段应增加一定位轴肩; ②处缺少密封件, 且固定件与转动件不应接触; ③处套筒厚度设计不正确, 应留出拆卸轴承的台阶; ④⑥处箱体画图错误, 缺少内壁线; ⑤处轴段长度应小于齿轮轮毂长, 保证轴向定位; ⑦处轴承未轴向定位。 每指出一处错误得2分, 满分10分 四．解: 带速 最大有效拉力 由和 得 解得紧边拉力松边拉力 五. 解: ( 1) 由 得: ( 2) 六．解: 1) 两种方案的接触强度相同。 因为方案a的齿轮模数不同于方案b齿轮模数, 因此两种方案的弯曲强度不相同。 2) 在满足弯曲强度 的前提下, 方案b较 好。因为方案b齿轮模 数小, 齿高小, 磨损小, 抗胶合能力强, 还可节省加工费用。 七． 八. 解: 1) 由派生轴向力F d＝0.68Fr得F d1＝0.68F r1＝0.68×1000＝680 N, F d2＝0.68 F r2＝0.68×＝1360 N。 2) F d2＋F ae＝1360＋900＝2260 N, 大于轴承1上产生的F d1＝680 N, 轴承1被压紧, F a1＝2260 N; 轴承2被放松, F a2＝1360 N。 X1=0.41, Y1=0.87 X2=1, Y2=0 一、填空（每空 1 分，共 20 分） 1在疲劳曲线上，以循环基数 N o 为界分为两个区：当 N> N ）时，为（ ）区; 当N< N o 时，为（ ）区。 2．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（ ）。 3．润滑油的（ ）性越好，则其产生边界膜的能力就越强; （ ）越大， 则其内摩擦阻力就越大。 4．为改善润滑油在某些方面的性能，在润滑油中加入的各种具有独特性能的化学合成物 即为（ ）。 ）现象，使带传动的传动比不准确。带传动的主要失效形 ）之比称为偏心率 10 ．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（ ° 二、判断题（每小题 1分，共10分）（正确的划，错误的划“X” ） 1． 十字 滑块 联轴器中的 所有 元件都是刚性元件 ， 因 此属 于刚性联轴器。 （） 2．两摩擦表面的粗糙度值越小，则越容易实现液体动力润滑。 （ ） 3．在计算转轴的强度时，安全系数法比当量弯矩法更精确。 （ ） 4．相啮合的蜗杆和蜗轮的螺旋角必须大小相等，旋向相反。 （ ） 5．正是由于（ 式为（ ）和（ ）。 6．蜗杆传动的主要缺点是齿面间的（ （ ）较低、温升较高。 7．链传动水平布置时，最好（ ）边在上，（ 8．设计中，应根据被联接轴的转速、 （ ）和（ ）很大，因此导致传动的 ）在下。 ）选择联轴器的型号。 9．径向滑动轴承的半径间隙与轴颈半径之比称为（ ）;而（ ）与 ）个键计 5.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。（） 6.由于链传动不需要张紧力，故作用在轴上的载荷较小。（） 7 .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。（） &楔键只能用于单向传动，双向传动时，必须采用两个楔键。（） 9.性能等级为6.6级的螺栓，其屈服点s= 600MP& （） 10?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。（） 三、简答题（每小题5分，共20分） 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.解释名词：滚动轴承的寿命；滚动轴承的基本额定动载荷。 四、（15分）某轴用一对同型号角接触球轴承支承，受力情况如图所示。已知：内部轴向 力F S= 0.68 F R , e= 0.68。当F A < e 时，X= 1, Y= 0；当 > e 时，X= 0.41 , Y= 0.87。 F R F R 问哪个轴承的寿命低？ F<=900N 机械设计期末考试试题及答案 一、选择题 ( 共 20 分，每小题 2 分) 1、通常，一个零件的磨损过程大致可分为三个阶段，按先后顺序，它们依次是 ( ) A. 剧烈磨损、磨合、稳定磨损 B. 稳定磨损，剧烈磨损、磨合 C. 磨合、剧烈磨损、稳定磨损 D. 磨合、稳定磨损、剧烈磨损 2、设计斜齿圆柱齿轮传动时，螺旋角β一般 在80～200范围内选取，β太小斜齿轮传动的优点不明显，太大则会引起( ) 。 A. 大的切向力 B. 大的轴向力 C. 小的切向力 D. 小的轴向力 3、若一滚动轴承的寿命为1370000 转，则该轴承所承受的当量动载荷( ) 基本额定动载荷。 A. 等于 B. 小于 C. 大于 D. 无法判断 4、在不完全液体润滑滑动轴承设计中，除了限制轴承p 值外，还要对轴承 pv 值 进行验算，其主要目的是( ) 。 A. 限制轴承过渡磨损 B. 限制轴承的温升 C. 保证轴承的强度 D. 限制 轴承的质量 5、通常，一部机器主要是由( ) 三部分构成的。 A. 原动部分，传动部分，执行部分 B. 原动部分，传动部分，控制部分 C. 辅助系统，传动部分，控制部分 D. 原动部分，控制部分，执行部分 6、一般参数的闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是( ) 。 A. 齿面点蚀 B. 轮齿折断 C.齿面磨粒磨损 D.齿面胶合 7、在 V 带传动中，小轮包角一般应大于( ) 度。 A. 90 B. 100 C. 150 D. 120 8、一齿轮传动，主动轮 1 用 45 号钢调质，从动轮 2 用 45 号钢正火，则它们的齿面接触应力( ) 。 A. H 1 H 2 B. H 1 H 2 C. H1 H 2 D. 无法判断 9、蜗杆蜗轮传动的传动比，正确表达式是( ) 。 A. d2 B. i z2 C. i n2 D. i d1 i z1 n1 d2 d1 10、设计一对材料相同的软齿面齿轮传动时，一般应使大齿轮的齿面硬度 HBS2( ) 小齿轮的齿面硬度HBS1 。 A. 大于 B. 小于 C. 等于 D. 大于或等于 二、填空题 ( 共 10 分) 1、在轴的结构设计中，轴的最小直径d min是按初步确定的。 (1 分) 2、受轴向载荷的紧螺栓所受的总拉力是与之和。 (1 分) 3、在斜齿圆柱齿轮的设计计算中，考虑到实际承载区的转移，斜齿轮传动的许 用接触应力可取为[H ]1与[H]2。(1分) 1 第十四章 链传动 一、 选择题 14-1 按链传动的用途,套筒滚链子和齿形链属于___. (1)传动链 (2)起重链 (3)曳引链 14-2 相比而言,___传动时具有工作平稳、噪声小、允许链速较高、承受冲击载荷能力较好和轮齿受力较均匀的优点. (1)套筒链 (2)齿形链 (3)套筒滚子链 14-3 套筒滚子链在传动中,当链条在链轮上啮入和啮出时,滚子沿链轮轮齿表面___. (1)滑动 (2)滚动 (3)滑动加滚动 14-4 右图是一链轮的轴面齿形图.它是与___配用的链轮. (1)套筒滚子链 (2)齿形链 (3)成形链 题14-4图 14-5 套筒滚子链链轮分度圆直径等于___. (1) 180sin p z （2）180p tg z （3）180(0.54)p ctg z + （4）180sin z p 14-6 在中速、中载的链传动中,链轮材料常采用___. (1)中碳钢正火 (2)中碳钢淬火,硬度大于40～45HRC (3)铸铁 (4)低碳钢、低碳合金钢表面渗碳淬火硬度为55～60HRC 14-7 链传动设计中,一般链轮最多齿数限制为z max =120,是为了___. (1)减小链传动的不均匀性 (2)限制传动比 (3)减少链轮磨损后链从链轮上脱落下来的可能性 (4)保证链轮轮齿的强度 14-8 链传动中,限制链轮最少齿数的目的是为了___. (1)减少传动的运动不均匀性和动载荷 (2)防止链节磨损后脱链 (3)使小链轮轮齿受力均匀 (4)防止润滑不良时轮齿加速磨损 14-9 链传动中,最适宜的中心距是___. (1)(10～20)p (2)(20～30)p (3)(30～50)p (4)(50～80)p 14-10 设计链传动时,连节数最好取___. (1)偶数 (2)奇数 (3)质数 (4)链轮齿数的整数倍 14-11 下列链传动传动比的计算公式中,___是错误的. (1) 12n i n = (2) 21d i d = (3) 21 z i z = (4) 21T i T η= 一、摆脱习惯性思维训练题 1、某人的衬衣纽扣掉进了已经倒入咖啡的杯子里，他赶紧从杯子里拾起纽扣，不但手不湿，连纽扣也是干的，这是怎么回事？（只倒了咖啡没倒水） 2、汽车司机的哥哥叫李强，可是李强并没有弟弟，这是怎么回事？（汽车司机是女的） 3、如果你口袋里的火柴盒中只剩下一根火柴，黑夜里你走进房间，房间里有蜡烛、油灯及煤气灶，那么，你先点燃什么？（先点燃火柴） 4、广场上有一匹马，马头朝东站立着，后来又向左转270°，请问，这时它的 尾巴指向哪个方向？（指向下边） 5、一天晚上，老王正在读一本很有趣的书，他的孩子把灯关了，尽管屋里一团 漆黑，可老王仍在继续读书，这是怎么回事？（盲文书） 6、天花板下悬挂两根相距5米的长绳，在旁边的桌子上有些小纸条和一把剪刀， 你能站在两绳之间不动，伸开双臂，两手各拉住一根绳子吗？ （先用一根绳子把剪刀缚住，推动剪刀使它移动，然后走过去用一只手抓住另一根绳，另一只手接过移动来的剪刀） 发散性思维——GPS的功能 1.确定移动物的确切位置； 2.追踪小偷； 3.测速； 4.为盲人指路； 5.研究地质（地质灾害预测）； 6.找离家出走的人（小孩、痴呆老人，嫌疑人） 7.测量湿度； 8.监测路面施工状况，起重大件位移、速度控制； 9.绘制地图； 10.导航; 11.考古。 1.列举体温计诸缺点 1)现有的体温计必须接触人体才能测量，在医院同一支体温计先后 来测量不同人的体温，有时可能会引起疾病传染； 2)体温计不能测量人体内脏的温度； 3)体温计不便于儿童测量体温； 4)体温计不便于测量人的额头温度； 5)体温计不便随身携带，随时测量； 6)体温计不能弯曲。 2.分析、鉴别缺点，确定创新主题，进行创新设计。 1)防传染，研制非接触体温计（红外辐射式）； 2)为测内脏温度，设计微型肠道温度计； 3)为便于儿童测量温度，设计汤匙型体温计； 4)针对不能弯曲和测额头温度，开发出额头薄片温度计； 5)为便于随身携带，研制戒指式温度计。 2 希望点列举法 缺点列举与希望点列举区别 原理:提出希望,经过归纳,实现创造。 步骤： 1)了解人们的需求心理（生理、安全、社交、自尊、自我实现、生产和科研需 求）【求新、求美、求异、求实、求全、求奇、求快、求廉、求健、求胜、求稳】“方便”（面、粥、净菜）；“肥胖”（减肥茶、健身，医疗）；“省电” 2)列举、收集希望点 a多观察、多联想，紧扣人们的需求b广泛征求意见或进行抽样调查c采用智力激励法实施列举 3）希望点的分析与鉴别 运用希望点列举法改进手机 1)希望手机与GPS联接，迷路时充当向导。2）希望手机高度智能化、情感 化，它是人的工具又是朋友，烦闷时谈心，孤寂时聊天。3）希望手机配医学专家系统，病时获诊断、处方。4）希望可以利用手机记帐和个人理财。5）希望手机在夜行时充当手电筒。6）希望手机上网像计算机上网一样方便。7）希望手机能接受电台、电视台的节目。8）希望生产出适合各种性格和年龄的人们使用的具有不同色彩的手机。9）希望手机的形状和体积像手表，可以轻松地戴在手上。10）希望手机的体积大幅度减少，从而将之设计为各种的服饰（如项链、领带夹、耳坠），悬挂、镶嵌或佩带在身上或服装上。11）希望手机同时也是一支精致的钢笔。12)希望手机没有电辐射的危害。13)希望手机具防窃、遗失提醒功能。14)希望手机可视通讯，采集、交换数据。15)希望手机具遥控器功能，甚至通讯控制家用电器。16）希望手机家庭、社会治安网连通。 IBM公司2000年8月在一次高科技展览会展示：耳环（耳机），项链（话筒），戒指（呼叫时灯闪烁），手表（拨入拨出号码显示，接入呼出按钮） 用属性列举法提出改进电风扇的新设想 1.对现有的电风扇进行分析，并列举属性 组成：电动机、扇叶、立柱、开关等；驱动：电力；功能：送风。 1)名词属性 整体：台式、落地式、吊式、壁式；部件：电动机、扇叶、网罩、立柱、底柱、控制器；材料：钢、铝合金、铸铁、塑料；制造方法：铸造、机加 精心整理《机械设计》课程试题（一） 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（?????）。 2、三角形螺纹的牙型角α＝（???），适用于（???），而梯形螺纹的牙型角α＝（?????），适用 于（?????）。 3、螺纹连接防松，按其防松原理可分为（????）防松、（????）防松和（????）防松。 4、（?????）。 5 6 7 力（ ??? 8、（η= （ ??效率。 9 10 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(???)。 A、增大螺栓刚度Cb，减小被连接件刚度Cm?B．减小Cb．增大CmC．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?????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（?????）。 ???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（?????）。 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 b 1＝80，b 2＝???A ．7（????????A 8A 9????A 10A 、F 0＝1000N 总拉力F 2＝?剩余预紧力F 1＝?在预紧力F 0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F max 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z 1＝1，蜗杆分度圆直径d 1＝80mm ，蜗轮齿数z 2＝40，卷筒直径D ＝200mm ，蜗杆与蜗轮间的当量摩擦系数f V ＝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 ＝ 试。题A 一、填空（每空1分，共20分） 1．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。 2．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（）。 3．润滑油的（）性越好，则其产生边界膜的能力就越强；（）越大，则其内摩擦阻力就越大。 4．为改善润滑油在某些方面的性能，在润滑油中加入的各种具有独特性能的化学合成物即为（）。 5．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（）。 6．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。 7．链传动水平布置时，最好（）边在上，（）在下。 8．设计中，应根据被联接轴的转速、（）和（）选择联轴器的型号。9．径向滑动轴承的半径间隙与轴颈半径之比称为（）；而（）与（）之比称为偏心率 。 10．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。 二、判断题（每小题1分，共10分）（正确的划“√”，错误的划“×”） 1．十字滑块联轴器中的所有元件都是刚性元件，因此属于刚性联轴器。 （） 2．两摩擦表面的粗糙度值越小，则越容易实现液体动力润滑。（） 3．在计算转轴的强度时，安全系数法比当量弯矩法更精确。（） 4．相啮合的蜗杆和蜗轮的螺旋角必须大小相等，旋向相反。（） 5．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。 （ ） 6．由于链传动不需要张紧力，故作用在轴上的载荷较小。 （ ） 7．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。 （ ） 8．楔键只能用于单向传动，双向传动时，必须采用两个楔键。 （ ） 9．性能等级为6.6级的螺栓，其屈服点s ＝600MPa 。 （ ） 10．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。 （ ） 三、简答题（每小题5分，共20分） 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．解释名词: 滚动轴承的寿命； 滚动轴承的基本额定动载荷。 四、（15分）某轴用一对同型号角接触球轴承支承，受力情况如图所示。已知：内部轴向 力S F ＝0.68R F ，e ＝0.68。当 R A F F ≤e 时，X ＝1，Y ＝0；当R A F F ＞e 时，X ＝0.41，Y ＝0.87。问哪个轴承的寿命低？ 1 2 淄博市技师学院2016 —2017学年第二学期期末考试机械工程系2016级技师班《机械设计基础》试卷（闭卷） 考试时间：60分钟 一、填空题（每空1分，共20分） 1、一般开式齿轮传动的主要失效形式是弯曲疲劳和齿面磨损。 2、开式齿轮的设计准则是按齿根弯曲疲劳强度计算。 3、高速重载齿轮传动，当润滑不良时，最可能出现的失效形式是齿面胶合。 4、直尺锥齿轮强度计算时，应以大端当量为计算依据。 5、斜齿轮的当量齿轮是指假想圆柱的直齿轮。 6、啮合弧与齿距之比称为重合度，用。 7、渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是两齿轮的模数和压力角分别相等。 - 8、渐开线齿轮按原理可分为成形法和范成法两类。 9、齿轮的常见失效形式有齿面点蚀、轮齿折断、齿面胶合、齿面磨损和齿面塑性变形。 10、渐开线蜗杆适用于高转速、大功率和要求精密的多头螺杆传动。 二、选择题（每题2分，共20分） 1、用标准齿条刀具加工正变位渐开线直齿圆柱外齿轮时，刀具的中心与齿轮的分度圆。 A.相切 B.相割 C.分离 2、一对渐开线圆柱齿轮的齿数少于17时，可采用的办法来避免根切。 A.正变位 B.负变位 C.减少切削深度 3、增加斜齿轮传动的螺旋角，将引起。 A.重合度减小，轴向力增加 B.重合度减小，轴向力减小 C. 重合度增加，轴向力增大 《 4、一对渐开线齿轮啮合传动时，两齿廓间。 A.保持纯滚动 B.各处均有相对滑动 C.除节点外各处均有相对滑动 5、齿轮采用渗碳淬火处理方法，则齿轮材料只可能是。 钢 6、一对标准直齿圆柱齿轮，若Z1 =18，Z2 =72，则这对齿轮的弯曲应力。 A.σF1 >σF2 B.σF1 =σF2 C.σF1 <σF2 7、齿面硬度为56 62HRC的合金钢齿轮的加工工艺过程。 A.齿坯加工—淬火—磨齿—滚齿 B.齿坯加工—淬火—滚齿—磨齿 C. 齿坯加工—淬火—滚齿—磨齿 8、对于齿面硬度≤350HBS的齿轮传动，当大小齿轮均采用45钢，一般采取的热处理方式为。 % A.小齿轮淬火大齿轮调质 B.小齿轮淬火大齿轮正火 C.小齿轮正火，大齿轮调质 9、渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于。 A.分度圆 B.基圆 C.节圆 10、滚动轴承的主要失效形式是。 A.疲劳点蚀 B.磨损和塑性变形 C.疲劳点蚀和塑性变形 三、判断题（每题2分，共20分） 1、（N ）基圆内存在渐开线。 2、（）与标准齿轮相比，负变位齿轮的齿根厚度及齿顶高减小，抗弯曲能力下降。 3、（N ）渐开线蜗杆齿轮传动适用于高转速、大功率和要求精密的单头蜗杆传动。 4、（Y ）闭式蜗杆齿轮传动中，蜗轮齿多发生齿面胶合或点蚀而失效。 & 5、（N ）渐开线的形状取决于分度圆的大小。 第十三章蜗杆传动 一、选择题 13-1 当两轴线___时,可采用蜗杆传动. (1)平行(2)相交(3)垂直交错 13-2 在蜗杆传动中,通常____为主动件. (1)蜗杆(2)蜗轮(3)蜗杆或蜗轮都可以 13-3 在蜗杆传动中,应用比较广泛的是____. (1)圆柱蜗杆(2)环面蜗杆(3)锥蜗杆 13-4 根据蜗杆螺旋面的形成原理和加工方法,____磨削困难,精度较低. (1)阿基米德蜗杆(2)渐开线蜗杆(3)法向直廓蜗杆 13-5 阿基米德蜗杆的____模数,应符合标准数值. (1)法向(2)端面(3)轴向 13-6 在蜗杆传动中,当需要自锁时,应使蜗杆导程角____当量摩擦角. (1)小于(2)大于(3)等于 13-7 起吊重物用的手动蜗杆传动装置,应采用____蜗杆. (1)单头,小导程角(2)单头,大导程角(3)多头,小导程角(4)多头,大导程角 13-8 在蜗杆传动中,如果模数和蜗杆头数一定,增加蜗杆分度圆直径,将使____. (1)传动效率提高,蜗杆刚度降低(2)传动刚度降低,蜗杆刚度提高(3)传动效率和蜗杆刚度都提高(4)传动效率和蜗杆刚度都降低 13-9 在蜗杆传动中,其它条件相同,若增加蜗杆头数,将使____. (1)传动效率提高,滑动速度降低(2)传动效率降低,滑动速度提高(3)传动效率和滑动速度都提高(4)传动效率和滑动速度都降低 13-10 计算蜗杆传动的传动比时,公式____是错误的. (1)i=ω1/ω2(2)i=n1/n2(3)i=d2/d1(4)i=z2/z1 13-11 阿基米德蜗杆和涡轮的正确啮合的条件是____. (1)m t1=m t2,αt1=αt2, γ+β=90° (2)m n1=m n2, αn1=αn2, γ=β (3)m x1=m t2, αx=αt2, γ+β=90° (4) m x1=m t2, αx=αt2, γ=β 13-12 为了减少蜗轮滚刀型号,有利于道具标准化,规定___为标准值. (1)涡轮齿数 (2)蜗轮分度圆直径 (3)蜗杆头数 (4)蜗杆分度圆直径 13-13 为了凑中心距或改变传动比,可采用变位蜗杆传动,这时___. (1)仅对蜗杆进行变位 (2)仅对蜗轮进行变位 (3)同时对蜗杆、蜗轮进行变位 13-14 变位蜗杆传动中,蜗轮分度圆与节圆___. (1)分离 (2)重合 (3)可能分离,也可能重合 13-15 变位蜗杆传动中,蜗杆分度圆和节圆___. (1) 分离 (2)重合 (3)可能分离,也可能重合 13-16 下列蜗杆副材料组合中,有___是错误或不恰当的. 燕山大学 机械设计课程设计说明 书题蜗杆- 齿轮二级减速 目录错误！未找到引用源。 电动机选择计算 1．原始数据 ① 运输链牵引力 F=2252N ② 运输链工作速度 V=0.37m/s ③ 滚筒直径 D=0.36m 2 ．电动机型号选择 ⑴运输链所需功率，取 FV 1000ηw 2252 0.37 1000 0.96 0.87kW P w =0.87kW 取 η1=0.99 （联轴器 轮）, η4=0.98（轴承） ）, η2=0.97（齿轮 ） , η3=0.8 （蜗 ηa =0.7 则传动装置总效率 ηa =η1 2 ×η2 × 3η× 4η4 =0.7 ⑵电动机功率 P d =P w / ηa =0.87/0.70=1.24kW ⑶卷筒轮转速 60V 60 0.37 蜗杆—齿轮减速器推荐传动比为 i ' =15~60 故电动机转速可选范围 n 'd =i ' ×n=（15~60） ×19.6=294~1176 r / min 则符合这一范围的同步转速为 综合考虑选电动机型号为 Y100L-6 ，主要性能如下表： P d =1.24kW n=19.6r/m 电动机型号 Y100L-6 n d =1000r/m i n n m =940r/mi n p 2 p 1× 12=p 1 2 3 1.23 ×0.8 ×0.98=0.96kW P 4= 0.88kW p 3 p 2 23 p 2 2 3 =0.96 ×0.97 ×0.98=0.91kW p 4 p 3 34 p 3 1 3=0.91 ×0.99 ×0.98=0.88kW 3.各轴输入转距： T d =9550 ×P d /n m =9550×1.24/940=12.6N ·m T 1=T d ×η01=T d 1 12.6 ×0.99=12.47 N·m T 2=T 1×i 1×η12=12.47 ×20×0.98 ×0.8=195.5N· m T 3=T 2×i 2× 23 =195.5 ×2.5 ×0.97 ×0.98=464.6 N ·m T 4=T 3× 34 =464.6 ×0.98 ×0.99=450.75 N ·m 运动和动力参数计算结果整理于下 1.0 0 20 2.5 1.00 传动 比i 效率 η 0.99 0.784 0.95 0.97 T d =12.6 N ·m T 1=12.47 N ·m T 2 195.5N T 3 464.6N T 4 450.75N 考试科目： 机 械 设 计 考试时间： 120分钟 试卷总分 100分 一、简答题 （本大题共4小题，总计26分） 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？ （6分） 齿面的接触疲劳强度和齿根的弯曲疲劳强度的计算，齿面的接触疲劳强度针对于齿面的疲劳点蚀失效，弯曲疲劳强度针对于齿根的疲劳折断。 齿轮传动为闭式软齿面传动，其设计准则是按齿面的接触疲劳强度设计，校核齿根的弯曲疲劳强度。 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） 因为在冲击、振动、变载以及温度变化大时，螺纹副间和支承面间的摩 擦力可能在瞬间减小或消失，不再满足自锁条件。这种情况多次重复，就会使联接松动，导致机器不能正常工作或发生严重事故。因此，在设计螺纹联接时，必须考虑防松。根据防松原理，防松类型分为摩擦防松，机械防松，破坏螺纹副关系防松。 3、联轴器和离合器的功用是什么？二者的区别是什么？（6分） 联轴器和离合器的功用是联接两轴使之一同回转并传递转矩。二者区别是：用联轴器联接的两轴在工作中不能分离，只有在停机后拆卸零件才能分离两轴，而用离合器可以在机器运转过程中随时分离或接合两轴。 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） 小链轮的齿数不宜过小和链条节距不宜过大。 二、选择题（在每题若干个选项中选出正确的选项填在横 线上。 本大题共12小题，总计24分） 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B。 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 。 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 A 参数为标准值。 得 分 机械设计期末考试试题及答案 一、选择题（共20分，每小题2分） 1、 通常，一个零件的磨损过程大致可分为三个阶段，按先后顺序，它们依次是 （） A.剧烈磨损、磨合、稳定磨损 B.稳定磨损，剧烈磨损、磨合 C.磨合、剧烈磨损、稳定磨损 D.磨合、稳定磨损、剧烈磨损 2、 设计斜齿圆柱齿轮传动时，螺旋角B —般在8°?20°范围内选取，B 太小斜齿 轮 传动的优点不明显，太大则会引起（）。 A.大的切向力 B.大的轴向力 C.小的切向力 D.小的轴向力 3、 若一滚动轴承的寿命为 1370000转，则该轴承所承受的当量动载荷（） 基本额定动载荷。 A. 等于 B. 小于 C.大于 D. 无法判断 4、 在不完全液体润滑滑动轴承设计中， 除了限制轴承p 值外，还要对轴承pv 值 进行验算，其主要目的是（）。 A. 限制轴承过渡磨损 B.限制轴承的温升 C.保证轴承的强度 D.限制 轴承的质量 5、 通常，一部机器主要是由（）三部分构成的。 A.原动部分，传动部分，执行部分 B.原动部分，传动部分，控制部分 C.辅助系统，传动部分，控制部分 D.原动部分，控制部分，执行部分 6、 一般参数的闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是 （）。 A.齿面点蚀 B.轮齿折断 C.齿面磨粒磨损 D.齿面胶合 7、 在V 带传动中，小轮包角一般应大于（）度。 &一齿轮传动，主动轮1用45号钢调质，从动轮2用45号钢正火，贝尼们的 齿面接触应力（）。 9、蜗杆蜗轮传动的传动比，正确表达式是（） 10、设计一对材料相同的软齿面齿轮传动时，一般应使大齿轮的齿面硬度 HB3（） 小齿轮的齿面硬度HBS 。 A.大于 B. 小于 C. 等于 D. 大于或等于 二、填空题（共10分） 1、 在轴的结构设计中，轴的最小直径 d min 是按 ________ 初步确定的。（1分） 2、 受轴向载荷的紧螺栓所受的总拉力是 ______ 与 _____________ 之和。（1分） 3、 在斜齿圆柱齿轮的设计计算中，考虑到实际承载区的转移，斜齿轮传动的许 用接触应力可取为[H ]1与[H ]2 ___________________ 。（1分） A. 90 B. 100 C. 150 D. 120 A. B. C. D. 无法判断 A. d 1 B. i 亞C. i Z 1 D. d 2 轴 一选择题 (1) 增大轴肩过渡处的圆角半径，其优点是 D 。 A. 使零件的周向定位比较可靠 B. 使轴的加工方便 C. 使零件的轴向固定比较可靠 D. 降低应力集中，提高轴的疲劳强度 (2) 只承受弯矩的转动心轴，轴表面一固定点的弯曲应力是 C 。 A. 静应力 B. 脉动循环变应力 C. 对称循环变应力 D. 非对称循环变应力 的应力循环特性为 A 。 (3) 转轴弯曲应力 b A. r = -1 B. r = 0 C. r = +1 D. -1 < r < +1 (4) 计算表明某钢制调质处理的轴刚度不够。建议：1) 增加轴的径向尺寸; 2) 用合金钢代替碳钢；3) 采用淬火处理；4) 加大支承间的距离。所列举的措施中有 D 能达到提高轴的刚度的目的。 A. 四种 B. 三种 C. 两种 D. 一种 (5) 为提高轴的疲劳强度，应优先采用 C 的方法。 A. 选择好的材料 B. 增大直径 C. 减小应力集中 (6) 当轴上零件要求承受轴向力时，采用 A 来进行轴向定位，所能承受的轴向力较大。 A. 圆螺母 B. 紧定螺钉 C. 弹性挡圈 (7) 工作时只承受弯矩，不传递转矩的轴，称为 A 。 A. 心轴 B. 转轴 C. 传动轴 D. 曲轴 (8) 采用表面强化如滚压、喷丸、碳氮共渗、渗氮、高频感应加热淬火等方法，可显著提高轴的 C 。 A. 静强度 B. 刚度 C. 疲劳强度 D. 耐冲击性能 (9) 已知轴的受载简图如图15-1所示，则其弯矩图应是 C 。 图15-1 图15-2 (10) 某轴的合成弯矩图和转矩图如图15-2所示。设扭转切应力按对称循环变化，则最大当量弯矩是 D m N ?。 A. 224 B. 337 C. 450 D. 559 (11) 一般，在齿轮减速器轴的设计中包括：① 强度校核 ② 轴系结构设计 ③ 初估轴径m in d ④ 受力分析并确定危险剖面 ⑤ 刚度计算。正确的设计程序是 C 。 A. ①②③④⑤ B. ⑤④③②① C. ③②④①⑤ D. ③④①⑤② (12) 用当量弯矩法计算轴的强度时，公式 ()2 2T M M ca α+=中系数α是考虑 D 。 A. 计算公式不准确 B. 材料抗弯与抗扭的性能不同 C. 载荷计算不精确 D. 转矩和弯矩的循环性质不同 (13) 已知轴的受载如图15-3所示，则其弯矩图应是 A 。 图15-3 机械设计期末考试试题及答案 一、选择题(共20分，每小题2分) 1、通常，一个零件的磨损过程大致可分为三个阶段，按先后顺序，它们依次是( ) A. 剧烈磨损、磨合、稳定磨损 B. 稳定磨损，剧烈磨损、磨合 C. 磨合、剧烈磨损、稳定磨损 D. 磨合、稳定磨损、剧烈磨损 2、设计斜齿圆柱齿轮传动时，螺旋角β一般在80～200范围内选取，β太小斜齿轮传动的优点不明显，太大则会引起( )。 A. 大的切向力 B. 大的轴向力 C. 小的切向力 D. 小的轴向力 3、若一滚动轴承的寿命为1370000转，则该轴承所承受的当量动载荷( )基本额定动载荷。 A. 等于 B. 小于 C. 大于 D. 无法判断 4、在不完全液体润滑滑动轴承设计中，除了限制轴承p 值外，还要对轴承pv 值进行验算，其主要目的是( )。 A. 限制轴承过渡磨损 B. 限制轴承的温升 C. 保证轴承的强度 D. 限制轴承的质量 5、通常，一部机器主要是由( )三部分构成的。 A. 原动部分，传动部分，执行部分 B. 原动部分，传动部分，控制部分 C. 辅助系统，传动部分，控制部分 D. 原动部分，控制部分，执行部分 6、一般参数的闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是( )。 A.齿面点蚀 B.轮齿折断 C.齿面磨粒磨损 D.齿面胶合 7、在V 带传动中，小轮包角一般应大于( )度。 A. 90? B. 100? C. 150? D.120? 8、一齿轮传动，主动轮1用45号钢调质，从动轮2用45号钢正火，则它们的齿面接触应力( )。 A. 12H H σσ> B. 12H H σσ< C. 12H H σσ= D. 无法判断 9、蜗杆蜗轮传动的传动比，正确表达式是( )。 A. 21d i d = B. 21z i z = C. 21 n i n = D. 12d i d = 10、设计一对材料相同的软齿面齿轮传动时，一般应使大齿轮的齿面硬度 2HBS ( )小齿轮的齿面硬度1HBS 。 A. 大于 B. 小于 C. 等于 D. 大于或等于 二、填空题(共10分) 1、在轴的结构设计中，轴的最小直径d min 是按 初步确定的。(1分) 2、受轴向载荷的紧螺栓所受的总拉力是 与 之和。(1分) 3、在斜齿圆柱齿轮的设计计算中，考虑到实际承载区的转移，斜齿轮传动的许用接触应力可取为1[]H σ与2[]H σ 。(1分) 燕山大学机械设计考研专业课复习大纲 燕山大学机械设计考研专业课复习大纲 一、课程的性质、目的与任务： 本课程是一门培养学生机械设计能力的技术基础课。是机械类各专业的主要课程。教学的主要目的是使学生掌握有关机械设计的基础知识、基本理论和基本方法，训练 学生的设计构思(创新构思)和设计技能(实践技能)。 课程教学的主要任务是培养学生： 1、掌握通用机械零件的设计原理、方法和机械设计的一般规律，具有设计机械传动装置和简单机械的实践能力以及初步的设计构思及创新能力2、具有运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力。3、掌握典型机械零件的实验方法，获得实验技能的基本训练。4、树立正确的设计思想，并对机械设计的新发展有所了解。 二、教材： 《机械设计》邱宣怀 高等教育出版杜 三、课程的教学要求： 1、要求掌握的基本知识：通用机械零件的主要类型、特点、应用、材料和标准。 2、要求掌握的基本理论和方法：机械设计的基本原则；机械零件的工作原理、受力分析、应力分析、失效形式和计算准则等。零件设计中的的一些技术处理方法；理论联系实际的一些定性分析方法。 3、要求掌握的基本技能：设计计算、结构设计、制图、实验、编制技术文件和初步的设计构思技能。 四、重点复习内容：1、螺纹联接：螺纹联接的主要类型、螺栓联接的拧紧和防松、螺栓联接的受力分析、强度计算、提高螺栓联接强度的措施。2、键、花键联接：键联接的主要类型、平键联接的计算；花键联接的分类和定心。3、带传动：带传动的特点、应用和分类；带传动的受力分析、应力分析；带传动的弹性滑动和打滑；带传动的设计。4、齿轮传动：齿轮传动的特点、应用和分类；齿轮传动的材料、失效形式和计算准则；直齿圆柱齿轮传动的强度计算；斜齿圆柱齿轮传动的强度计算；直齿圆锥齿轮传动的强度计算；参数选择和许用应力。5、蜗杆传动：蜗杆传动的特点、应用和分类；蜗杆传动的材料、失效形式和计算准则；蜗杆传动的基本参数和几何计算；蜗杆传动的载荷计算；圆柱蜗杆传动的强度计算；蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算。6、链传动：链传动的特点、应用和分类；链传动的运动特性和受力分析。7、轴：轴的功用、分类和材料；轴的结构设计；轴的强度设计。8、滚动轴承：滚动轴承的构造、分类和代号；滚动轴承的负荷分析、失效形式和计算准则；滚动轴承的设计计算；滚动轴承的组合设计。9、滑动轴承：滑动轴承的分类、结构、材料和润滑；滑动轴承的条件性计算；液体动压润滑的基本方程和油楔承载机理。10、联轴器：联轴器的分类和选择。 试题A 一、填空（每空1分，共20分） 1．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。 2．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（）。 3．润滑油的（）性越好，则其产生边界膜的能力就越强；（）越大，则其内摩擦阻力就越大。 4．为改善润滑油在某些方面的性能，在润滑油中加入的各种具有独特性能的化学合成物即为（）。 5．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（）。 6．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。 7．链传动水平布置时，最好（）边在上，（）在下。 8．设计中，应根据被联接轴的转速、（）和（）选择联轴器的型号。9．径向滑动轴承的半径间隙与轴颈半径之比称为（）；而（）与（）之比称为偏心率 。 10．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。 二、判断题（每小题1分，共10分）（正确的划“√”，错误的划“×”） 1．十字滑块联轴器中的所有元件都是刚性元件，因此属于刚性联轴器。 （） 2．两摩擦表面的粗糙度值越小，则越容易实现液体动力润滑。（） 3．在计算转轴的强度时，安全系数法比当量弯矩法更精确。（） 4．相啮合的蜗杆和蜗轮的螺旋角必须大小相等，旋向相反。（） 5．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。 （ ） 6．由于链传动不需要张紧力，故作用在轴上的载荷较小。 （ ） 7．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。 （ ） 8．楔键只能用于单向传动，双向传动时，必须采用两个楔键。 （ ） 9．性能等级为6.6级的螺栓，其屈服点s ＝600MPa 。 （ ） 10．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。 （ ） 三、简答题（每小题5分，共20分） 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．解释名词: 滚动轴承的寿命； 滚动轴承的基本额定动载荷。 四、（15分）某轴用一对同型号角接触球轴承支承，受力情况如图所示。已知：内部轴向力S F ＝0.68R F ，e ＝0.68。当 R A F F ≤e 时，X ＝1，Y ＝0；当R A F F ＞e 时，X ＝0.41，Y ＝0.87。问哪个轴承的寿命低？ 1 2 贵州大学2007-2008学年第一学期考试试卷 A 机械设计基础(非机类) 注意事项： 1. 请考生按要求在试卷装订线内填写姓名、学号和年级专业。 2. 请仔细阅读各种题目的回答要求，在规定的位置填写答案。 3. 不要在试卷上乱写乱画，不要在装订线内填写无关的内容。 4. 满分100分，考试时间为120分钟。 题 号 一 二 三 四 五 六 七 总 分 统分人 得 分 一、选择题（共20分,每空1分） 1. 按齿根弯曲疲劳强度设计的齿轮传动时,应将 222111][][sa Fa F sa Fa F Y Y Y Y σσ或中数值( )代入设计式进行计算。按齿面接触疲劳强度设计直齿轮传动时,应将1][H σ， 2][H σ或中( )数值代如设计式中进行计算。 A 任何一个 B 较大 C 较小 D 两者平均 2. 在同一轴段上,若采用两个平键时,一般设在( )的位置。 A 同一母线 B 相隔90° C 相隔120° D 相隔180°。 3. 蜗杆传动的总效率,主要取决于( )时的效率。 A 轴承摩擦损耗 B 啮合摩擦损耗 C 加装风扇损耗 D 溅油损耗 4. 只承受弯矩而不承受扭矩的轴为( ); 即承受弯矩又承受扭矩的轴为 ( );主要承受扭矩的轴为( )。 A 曲轴 B 传动轴 C 心轴 D 转轴 5. 下列斜齿圆柱齿轮的螺旋角中, ( )值是实际可行的。 A β=2°～8° B β=8°～20° C β=20°～40° D β=40°～60 6. 下列（ ）图正确表示出三角V 带在轮槽中的截面位置。 A B C D 7. 普通螺纹的牙型角为( ), 圆柱或圆锥管螺纹的牙型角为( )。 得 分 评分人 机械设计制造及其自动化考研方向 机械工程一级学科所属的经典二级学科有四个：机械制造及其自动化、机械设计及理论、机械电子工程以及车辆工程。其中机械制造以工艺流程、工装夹具为主，机械设 计以人机工程、结构设计为主，机械电子工程以信息处理、自动控制为主，车辆工程 以汽车技术、设计理论为主。四个学科各有所长，偏重不同，优势互补，在近几年机 械类考研不断升温的大环境下并驾齐驱，势头正猛。 机械制造及其自动化——新面貌，就业面广 机械制造及其自动化是一门研究机械制造理论、制造技术、自动化制造系统和先进制 造模式的学科。该学科融合了各相关学科的最新发展，使制造技术、制造系统和制造 模式呈现出全新的面貌。机械制造及其自动化目标很明确，就是将机械设备与自动化 通过计算机的方式结合起来，形成一系列先进的制造技术，包括CAD(计算机辅助设计)、CAM(计算机辅助制造)、FMC(柔性制造系统)等等，最终形成大规模计算机集成 制造系统(CIMS)，使传统的机械加工得到质的飞跃。具体在工业中的应用包括数控机床、加工中心等。 这些专业方向要求学生在本学科领域内具有扎实、系统的基础理论知识，较深的专业 知识和熟练的实验技能。特别值得注意的是，这些专业还要求学生能熟练阅读本专业 的外文文献资料，具备较好的外语听说水平及一定的外语写作能力。研究生须具有进 行机械产品设计制造、计算机辅助设计制造、制造及设备控制及生产组织管理的能力。北京科技大学机械学院的研究生小季表示：“这个专业就业面相当广，被称为‘万金油’。我的师兄师姐毕业都是去科研院所、外资企业、高新技术公司、机械出口贸易 公司这种单位，薪酬待遇也不错。” 就业情况：机械制造及其自动化专业的研究生多年来供不应求，供需比一直在1:10以上。根据北京、上海和深圳等地的人才市场调查显示，机械设计制造及其自动化专业 一直排在人才需求的前列。 据了解，机械制造及其自动化专业的毕业生主要在各大城市及沿海地区高新技术的科研、开发和生产单位就业。加入WTO后，中国逐渐成为世界新的制造中心和加工中心，该专业的毕业生就业发展趋势良好。 华南理工大学机械设计基础考试试题一 华南理工大学《机械设计基础》试题 班级学号姓名 题号一二三四五部分分数20 20 6 45 9 100 得分 一、选择题（每小题2分） 1. 优质碳素钢与普通碳素钢的主要区别在于。 A. 含有害杂质少 B. 机械性能良好 C. 保证化学成分和机械性能 2. 带传动中V带是以作为公称长度的。 A. 外周长度 B. 内周长度 C. 基准长度 3. 按齿面接触疲劳强度设计计算齿轮传动时，若两齿轮材料的许用接触应力[]H1≠[]H2，在计算公式中应代入进行计算。 A. 大者 B. 小者 C. 两者分别代入 4. 链传动设计时，链条的型号是通过而确定的。 A. 抗拉强度计算公式 B. 疲劳破坏计算公式 C. 功率曲线图 5. 平键联接中的平键截面尺寸b×h是按选定的。 A. 转矩T B. 功率P C. 轴径d 6. 一根转轴承受一径向静载荷时，此转轴产生的弯曲应力是。 A. 静应力 B. 脉动循环变应力 C. 对称循环变应力 7. 滚动轴承的额定寿命是指一批同规格的轴承在规定的试验条件下运转，其中轴承发生破坏时所达到的寿命（运转转数或工作小时数） A. 1％ B. 5％ C. 10％ 8. 螺栓的强度计算是以螺纹的来计算的。 A. 小径 B. 中径 C. 大径 9. 非液体摩擦滑动轴承主要失效形式是 A. 点蚀 B. 胶合 C. 磨损 10. 为了提高轴的刚度，一般采用的措施是。 A. 用合金钢代替碳素钢 B. 增大轴的直径 C. 采用降低应力集中的结构措施 二、填空题（每小题2分） 1. 机构要能够动，自由度必须，机构具有确定运动的条件是。 2. 机构中的相对静止件称为，机构中按给定运动规律运动的构件称为。 3. 工作中只受弯矩不传递扭矩的轴叫轴；只传递扭矩不受弯矩的轴叫轴；同时承受弯矩和扭矩的轴叫轴。大学机械设计考试试题及答案
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