中国地质大学长城学院 机械设计期末试卷.doc
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中国地质大学长城学院2009－2010学年第一学期考试试卷专业：课程：年级：
一、单项选择题（本大题共 15 小题，每小题 1 分，共 15 分）在每小题列出的四个备用选项中只有一个符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1、如图所示，一级减速器中的两个轴是 c [ c]
A．传动轴 B. 心轴 C.转轴
2、已知某机器中的一个轴在工作时，要求表面硬度非常高，可达56-62HRC,并
且要求芯部有足够的韧性，请问此轴应选择何种？ [ c ]
A.45调质
B.40Cr调质
C. 20Cr渗碳、淬火、回火
D. Q235A
3.如图所示哪一种方案，轴设计的较为合理？ [ a ]
A.第一种方案
B.第二种方案
4、如图所示，齿轮的失效形式是 [ a ]
A.齿面点蚀
B.齿面胶合
C.齿面磨损
D.轮齿折断
5、如图所示螺纹的工程直径为 a [ ]
A.d
B.d
1 C.d
2
D.P
6、如图所示采用串联钢丝来防松，那种串联钢丝的方法正确？ [ b ]
1图 2图
A.1图
B.2图
7.如图所示，受横向载荷的螺栓组连接，靠 a 来抵抗横向载荷
A.结合面上的摩擦力
B.螺栓杆受剪或螺栓杆受压
8、对某一类型机器的齿轮传动，选择齿轮精度等级，主要是根据齿轮的。
[ a ]
A. 圆周速度的大小
B. 转速的高低
C. 传递功率的大小
D.传递转矩的大小
9、某螺栓的材料性能等级为8.8级，其数字8.8代表。
[ a ]
A.对螺栓材料的强度要求
B.对螺栓的制造精度要求
C.对螺栓材料的刚度要求
D.对螺栓材料的耐蚀性要求
10、如图所示，蜗轮的转向为 [ b ]
A. 逆时针旋转
B.顺时针旋转
11.如图所示，当齿轮的圆周速度v=20m/s时，齿轮选择的润滑方式为
[ a ]
A B
12、选择键的剖面尺寸（b*h）是根据 b 从标准中选出来的。
[ ]
A.传递转矩T的大小
B. 轴颈的大小
C.轮毂长度
D.传递的功率的大小
13、与齿轮传动相比较，链传动的优点是。
[ d ]
A. 传动效率高
B.承载能力大
C.工作平稳，无噪声
D.传动中心距大
14、宽径比B/d是设计滑动轴承时首先要确定的重要参数之一，通常取B/d= 。
[ c ]
A.1～10
B.0.1～1
C.0.3～1.5
D. 3～5
15、在轴的初步计算中，轴的直径是按进行初步确定的。
[ b ]
A.抗弯强度
B.抗扭强度
C.轴段的长度
D.轴段上零件的孔径
二、填空题（本大题共 10 空，每空 1.5 分，共 15 分）请在每小题的空格中填上正确答案。
错填、不填均无分。
1. 设计带传动时，通常应满足小带轮直径d
1 >d
min
,其目的是避免带的弯曲
应力过大而使寿命降低。
3.在设计带传动的过程中，根据计算功率P 和小带轮转速n1 选择带的型号。
4.已知带轮的转速n=500r/min，带轮直径为300mm，求带轮的圆周速度。
（保留
两位小数 7,85 (m/s)
5.如图所示，已知零件危险截面上的工作应力点M落在GEC区，则零件的极限
应力点为σs 。
6.如图所示，开口销的作用是防松。
7.如图所示，螺栓组受到翻转力矩M 的作用，该组最容易发生断裂的螺栓是（用数字表示） 1、10 。
8. 一深沟球轴承：内径100mm，宽度系列O，直径系列2，其代号为60220 。
9. 滚动轴承根据受载不同，可分为推力轴承，主要承受轴向载荷；向心
轴承，主要承受径向载荷。
三、判断题（本大题共 10 小题，每小题 1 分，共 10 分）
1. 如图所示受轴向载荷的螺栓组连接，已知螺栓组所受的轴向拉力为F
Ξ
则每个螺栓上所受的总拉力 ( bu )
2.如图所示采用加高螺母的方法，能够改善螺纹牙的受力情况，使每一圈螺纹牙受力合理。
（ bu ）
3.带传动过程中存在弹性滑动和打滑，弹性滑动和打滑都是可以避免的。
（ bu ）
4.零件的极限应力图是在材料的极限应力图的横坐标和纵坐标上分别计入综合影响系数而得到的。
（ bu ）
5.在蜗杆传动中，蜗杆与蜗轮的中心距121
()2
a z z m =+,（Z 1 Z 2分别为蜗杆的头
数和蜗轮的齿数） （ b ） 6.静应力只能由静载荷产生，变应力只能由变载荷产生。
（ b ） 7.螺杆传动的效率较低，主要是在啮合的过程中，除了滚动之外，还有相对滑动存在。
（ d ） 8. 制造滑动轴承常用的材料有Gcr15、Gcr15SiMn 等。
（ d ）
9. 刚性联轴器主要有凸缘联轴器、套筒联轴器和夹壳联轴器等。
（ d ）
10.传递功率一定时，带传动的速度过低，会使有效拉力加大，所需带的根数
过多。
（ d ）
四、简答题（本大题共 4 小题，每小题5分，共20分）
1.在给定的图上，画出带的应力分布图，并指出带的最大应力分布点的位置。
小带轮为主动轮。
2.如图所示，分析采用凸台、沉孔的目的？
3.带传动设计中，已知原始数据（传递的功率、转速、原动机类型、传动工作
条件设计内容包括哪些方面？
、：1)确定带的型号、根数、长度；2）确定带轮结构和结构尺寸；3）确定两轮的中心距；
4）确定初拉力F
0和压轴力F
Q
5)绘制工作图、设计张紧装置
传动对外廓尺寸的要求等）
4.分析带传动在传动路线中为什么放在高速级、而链传动为什么放在低速级？答：带传动放在高速级，高速级传递的功率较小，因为带是靠摩擦力来传递转矩，效率较低，如果传递大功率，需要摩擦力大，影响带的寿命。
链条放在低速级，因为链轮是多边形，在传动的过程中，存在多边形效应，在带传动过程中存在动载荷，而且速度越高，动载荷越大，因此链传动不宜放在高速级。
带传动
五、综合应用题（本大题共 4 小题，每小题 10 分，共 40 分）
1．试指出图所示圆柱齿轮轴系中的结构错误。
（不少于8处，相同的错误标注相同的序号）
2.已知如图所示，Ⅲ轴为输入轴，Ⅰ轴为输出轴，且Ⅱ轴上的两盘轴承受力合理。
要求画出各轴的转向，各齿轮的旋向，以及各对齿轮的受力情况。
3.如图所示零件的板厚为20mm ，在载荷F 的作用下，F 的变化范围为105~2*105N 。
材料的σs =500MPa ，σ-1=400MPa ，危险截面上有效应力集中系数k σ=1.4,尺寸系数ε
σ
=0.7，表面质量系数
βσ
=1，强化系数βq =1，材料常数ψσ=0.25。
（1）画出零件的极限应力线图。
（2）计算当r=C 时零件的安全系数S σ。
F
提示：
10
211(1)
;q k K σ
σσσσσσϕεββσ--=+-=
F
4．如图所示，某轴用一对30307圆锥滚子轴承支撑，轴承上所受的径向载荷
Fr
1=2500N，Fr
2
=5000N,作用在轴上的外部轴向载荷Fa
1
=400N，Fa
2
=2400N。
轴在
常温下工作，载荷平稳fp=1。
试计算轴承当量动载荷大小，并判断那个轴承寿命短些？
（注：30307轴承的Y=1.6，e=0.37,Fd=Fr/(2Y)；当Fa/Fr>e时，X=0.4，Y=1.6；当Fa/fr<e时。
X=1,Y=0）。
