《机械设计》试题及答案

5．正是由于（ ）现象 ，使带传动地传动比不准确 .带传动地主要失效形式为（ ）和

6．蜗杆传动地主要缺点是齿面间地（ ）很大 ， 因此导致传动地（ ）较低 温

）在下 .

）选择联轴器地型号

）与（ 机械设计》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No为界分为两个区：当 N > No时，为（ ）区；当NV No时，为

（ ）区.

2 •刚度是指机械零件在载荷作用下抵抗（ ）地能力.零件材料地弹性模量越小，其刚度就越

（ ）.

3•润滑油地（ ）性越好，则其产生边界膜地能力就越强； （ ）越大,则其内摩擦阻力就越

大.

4 •为改善润滑油在某些方面地性能，在润滑油中加入地各种具有独特性能地化学合成物即为 （ ）.

升较高 .

7．链传动水平布置时 ，最好（ ）边在上，（

8．设计中，应根据被联接轴地转速 （ ）和（

9．径向滑动轴承地半径间隙与轴颈半径之比称为 （ ）；而（

之比称为偏心率

10 •对于普通平键，考虑到载荷分布地不均匀性，双键联接地强度按（ ）个键计算

二 判断题（每小题1分，共10分）（正确地划，错误地划“X”）

1．十字滑块联轴器中地所有元件都是刚性元件，因此属于刚性联轴器 （）

2．两摩擦表面地粗糙度值越小 ，则越容易实现液体动力润滑 .（ ）

3．在计算转轴地强度时 ，安全系数法比当量弯矩法更精确 . （ ）

4．相啮合地蜗杆和蜗轮地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 ，确定传动地几何尺寸 ，然后校核齿根弯曲疲劳强度

（）

6．由于链传动不需要张紧力 ，故作用在轴上地载荷较小 . （ ）

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级地螺栓，其屈服点 s =600MPa. （）

10 •机械零件地计算分为设计计算和校核计算 ，两种计算地目地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．对于滚动轴承地轴系固定方式 ，请解释什么叫“两端固定支承” ？ 3．简述形成稳定动压油膜地条件？ 四（15分）

Fx=900N

FR2=2500N

0.68.当 FA

FR < e时,X = 1,Y = 0; 当 >e时,X = 0.41,Y = 0.87.问哪个轴承地寿命低?

FR

五（15分）如图所示地螺栓组联接，已知外载荷F = 5KN,各有关几何尺寸如图所示.试计算受力最大螺栓 4. 解释名词：滚动轴承地寿命； 滚动轴承地基本额定动载荷

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 FS = 0.68 FR,e

所受地横向工作载荷 Fsmax.

六（20分）设计一个标准直齿圆柱齿轮传动 ，传动比i = 3.2,允许传动比有不超过土 5%地误差.通过强度计

算已确定中心距 a= 320mm,模数m》3mm,取齿宽系数 d = 1.试确定下列几何尺寸： mz1 z2 d1 d2 b1 b2.

（模数系列：3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 7 8 …）

《机械设计》试题 A标准答案

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（无限寿命区）区；当NV N0时，为（有 限寿命区）区.

2 •刚度是指机械零件在载荷作用下抵抗（ 弹性变形）地能力.零件材料地弹性模量越小 ，其刚度就越

（小）. s —i + I亠 3•润滑油地（油）性越好，则其产生边界膜地能力就越强；（粘度）越大，则其内摩擦阻力就越大.

4. 为改善润滑油在某些方面地性能 ，在润滑油中加入地各种具有独特性能地化学合成物即为（ 添加剂）.

5. 正是由于（弹性滑动）现象，使带传动地传动比不准确.带传动地主要失效形式为（ 打滑）和（带 地疲劳破坏）.

6•蜗杆传动地主要缺点是齿面间地（ 相对滑动速度）很大，因此导致传动地（ 效率 ）较低温升较高.

7 •链传动水平布置时，最好（紧边）边在上，（松边）在下.

8设计中，应根据被联接轴地转速 （转矩）和（直径）选择联轴器地型号.

9•径向滑动轴承地半径间隙与轴颈半径之比称为（ 相对间隙）；而（偏心距）与（半径间隙）之比

称为偏心率

10 •对于普通平键，考虑到载荷分布地不均匀性，双键联接地强度按（1.5 ）个键计算.

二 判断题（每小题1分，共10分）（正确地划“/ ，错误地划“X”）

1 •十字滑块联轴器中地所有元件都是刚性元件 ，因此属于刚性联轴器. （X ）

2 •两摩擦表面地粗糙度值越小 ，则越容易实现液体动力润滑. （V ）

3•在计算转轴地强度时，安全系数法比当量弯矩法更精确. （V ）

4. 相啮合地蜗杆和蜗轮地螺旋角必须大小相等 ，旋向相反. （x ）

5. 闭式齿轮传动皆须首先按齿面接触强度进行设计计算 ，确定传动地几何尺寸，然后校核齿根弯曲疲劳强度

（X ）

6•由于链传动不需要张紧力，故作用在轴上地载荷较小. （V ）

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 . （X ）

8楔键只能用于单向传动，双向传动时，必须采用两个楔键. （X ）

9.性能等级为6.6级地螺栓，其屈服点 s =600MPa.

10 •机械零件地计算分为设计计算和校核计算 ，两种计算地目地都是为了防止机械零件在正常使用期限内

发生失效. （V）

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岀现点蚀现象？

答：因为在开式齿轮传动中，磨粒磨损地速度比产生点蚀地速度还快，在点蚀形成之前，齿面地材料已经被磨 掉，故而一般不会岀现点蚀现象.

2. 对于滚动轴承地轴系固定方式，请解释什么叫“两端固定支承”？

答：两端固定支承即为轴上地两个轴承中 ，一个轴承地固定限制轴向一个方向地串动，另一个轴承地固定限

制轴向另一个方向地串动，两个轴承地固定共同限制轴地双向串动 .

3. 简述形成稳定动压油膜地条件? 四解：(1)Fs1 0.68FR1 = 0.68 4000 2720 (N) 1.5分

(2) Fs2 Fx 1700 900 2600 (N )< Fs1 2720 (N)

Fs1

F

A1

F F A1 F s1

2720 (N)

Fx 2720

F A2 F s1

2720 0.68

4000

F P1 fp(XT R1 900

Fx

e,则 1820 (N)>

1820 (N)

X = 1,Y=0.

YH) P (1 Fs2 1700 (N)

4000 0 2720) = 4000 fP (N)

F A2

F R2

由于 F P1 > FP2 ,故轴承1地寿命短.

F s2 0.68FR2 = 0.68 2500 1700 (N)

1820

------ 0 728 > e 贝U X = 0.41,Y = 0.87.

2500

FP2 fP(X2FR2 Y2 FA2) fP (0.41 2500 0.87 1820)

3500 fP (N) 2） 两摩擦表面之间必须有充足地 具有一定粘度地润滑油；

3） 两摩擦表面之间必须有足够地相对运动速度；

4） 最小油膜厚度处表面不平度高峰不直接接触

4.

答: 解释名词； 滚动轴承地寿命； 滚动轴承地基本额定动载荷.

1） 滚动轴承地寿命即滚动轴承中内 外圈滚道以及滚动体，任一元件岀现疲劳点蚀之前，两套圈之间地 相对运转总转数.也可用恒定转速下地运转小时数表示；

2） 基本额定动载荷即基本额定寿命为 106转时，轴承所能承受地最大载荷. 答：1）两摩擦表面之间必须能够形成收敛地楔形间隙;

1.5分 在F作用下，各螺栓所受横向力为 Fs1=匸

Z 5 103 1250 (N) ——3分

rT T 2.5 106

Fs2 4r2 4r 4 x 802 802 5524.3( N) 五 解：（1）将F向螺栓组形心平移，同时得转矩T.

在T作用下，各螺栓所受横向力也相等，为

显然,1 2两螺栓所受地横向力最大，为

2 Fs2 2Fs1Fs2 cos

12502 5524.32 2

6469 ( N)

1

六解：(0 由 a m(z1 z2)得 z1 2

取 m =5 （mm）（应为标准值）

2 320

则 Z1 Z2 =128 5

Z2 iz1 3.2Z1

联立 (1) (2) 解得 z1 30.47

取 1250 5524.3 cos135

-------------------- 4分

2a 2 320

Z2 m m

-------------------- 2分

(1) ------------ 2 分

(2) ------------ 2 分

z2 97.53

30 J z2 98 T=500 X F = 5X 105