机械设计试卷汇总

1 试题1 一、是非题： (本大题分17小题, 每小题1分, 共17分) 1、设计某普通碳钢零件时，校核后刚度不足，采用高强度合金钢时，对提高其刚度是不起作用的。 （ T ） 2、“零件”是组成机器的具有确定相对运动的构件。 ( F ) 3、两端为圆形的平键槽用圆盘形铣刀加工。 ( F ) 4、闭式齿轮传动中，齿面点蚀首先出现在靠近节线的齿根面上。 ( T ) 5、一对啮合的直齿圆柱齿轮z1＝18，z2＝44，小轮齿面的接触应力比较大。 ( F ) 6、开式齿轮传动应按接触疲劳强度设计。 ( F )

7、蜗杆传动的传动比idd21（d1、d2分别为蜗杆、蜗轮分度圆直径）。 ( F )

8、只承受弯矩，而不承受扭矩的轴称为心轴。 ( T ) 9、联轴器和离合器都是联接两轴使之一同回转并传递转矩的一种部件。前者只有在机器停车时或低速时才能使两轴分离，后者则随时可使两轴分离或接合。 ( F ) 10、摩擦离合器对两轴之间的分离或接合，都是在停止转动的条件下进行。 ( F ) 11、在设计开式齿轮传动时，齿轮齿数应选得多一些。 ( F ) 12、V带（三角带）传动的平均传动比是准确的。 ( F ) 13、角接触球轴承7211内圈与轴的配合可以标注为55m6。 ( T ) 14、三支点传动轴应选用圆柱滚子轴承。 ( F ) 15、回转的滚动轴承所受载荷的大小、方向均保持不变时，滚动轴承中各元件上的所受应力都是静应力。 ( F ) 16、楔键因具有斜度所以能传递双向轴向力。 （ F ） 17、在中心距a不变的情况下，提高一对齿轮接触疲劳强度的有效方法是加大模数m。 ( F ) 二、选择题：把正确的选项代号填入（ ）中。(本大题分17小题, 每小题1分, 共17分)

（ B ）1、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 （ D ）2、用作调节或阻塞的螺纹，应采用_____。 A.三角形粗牙螺纹 B.矩形螺纹 C.锯齿形螺纹 D.三角形细牙螺纹 （ C ）3、常见的联接螺纹是____。 A.左旋单线 B.右旋双线 C.右旋单线 D.左旋双线 （ A ）4、蜗杆传动在单位时间内的发热量，是通过_______来进行计算的。 A.传递的功率P1与传动效率 B.蜗杆的转速n1与传动效率 C.传动比i和传动效率 D.润滑油的粘度和滑动速度vs （ C ）5、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 （ A ）6、机床主轴箱中的变速滑移齿轮，一般应选用_____。 2

A.直齿圆柱齿轮 B.斜齿圆柱齿轮 C.人字齿圆柱齿轮 D.直齿锥齿轮 （ B ）7、斜齿轮传动的动载荷与同样的直齿轮传动的动载荷相比：_____。 A.相等 B.较小 C.较大 D.视实际运转条件，可以大也可以小 （ B ）8、选择齿轮的结构形式和毛坯获得的方法与_____有关。 A.齿圈宽度 B.齿轮直径 C.齿轮在轴上的位置 D.齿轮的精度 （A ）9、在非液体摩擦滑动轴承设计中，限制Pv值的主要目的是防止轴承 。 a) 过度发热而胶合 b) 过度磨损 c) 产生塑性变形 d) 发生咬死

（ C ）10、带传动的中心距过大时，会导致____。 A.带的寿命短 B.带的弹性滑动加剧 C.带在工作时会产生颤动 D.小带轮包角减小而易产生打滑 （ B ）11、在各种带传动中，_____应用最广泛。 A.平带传动 B.V带（三角带）传动 C.多楔带传动 D.圆带传动 （ A ）12、下列联轴器中，____不具有补偿综合位移（轴向、径向和角向）的能力。 A.凸缘联轴器 B.十字滑块联轴器 C.齿轮联轴器 D.尼龙柱销联轴器 （ B ）13、____轴承能很好地承受径向载荷与单向轴向载荷的综合作用。 A. 深沟球轴承 B. 角接触球轴承 C. 推力球轴承 D. 圆柱滚子轴承

（ D ）14、按滚动轴承寿命计算公式LCP()算得的寿命L的单位为_____。

A. h B. r C.106 h D. 106 r （ D ）15、采用张紧轮调节带传动中带的张紧力时，张紧轮应安装在___。 A.紧边外侧，靠近小带轮处 B.紧边内侧，靠近小带轮处 C.松边外侧，靠近大带轮处 D.松边内侧，靠近大带轮处 （ B ）16、使用___时，只能在低速或停车后离合，否则会产生严重冲击，甚至损坏离合器。 A.摩擦离合器 B.牙嵌离合器 C.安全离合器 D.超越(定向)离合器 （ C ）17、当某转轴所受的径向力大小方向不变时，其外圆面上任一点的弯曲应力属于____应力。 A.静应力 B.脉动循环变应力 C.对称循环变应力 D.循环特性r＝0.5

三、分析题：简要回答以下问题(本大题共4小题，总计24分) 1、(本小题5分)

带传动的设计准则是什么？ 带传动的设计准则是：在保证带传动不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命。

2、(本小题6分) 什么叫基孔制和基轴制？机械中广泛采用何种基准制？各举一例说明其应用场合。 基孔制：孔的公差带为一定值，靠不同的基本偏差的轴公差带而形成各种配合的一种制度。 3

基轴制：与基孔制相反。 广泛使用的是基孔制。 举例：滚动轴承内圈与轴配合；齿轮轮毂孔和轴的配合（基孔制）。 滚动轴承外圈与孔的配合（基轴制）。 3、(本小题7分)

图示传动系统： 1）为使II轴上所受轴向力最小，定出两个斜齿圆柱齿轮的螺旋线方向（画于图上）； 2）在图上标出蜗轮转向和受力方向（用三个分力表示），蜗轮是________旋。

4、 (本小题6分) 简述齿轮的载荷系数K的组成及其意义。 载荷系数、动载系数、齿间载荷分配系数、齿向载荷分配系数 四、结构题： (本大题共1小题，总计12分) 1、(本小题12分)

指出图示轴系的结构错误，齿轮采用油润滑，轴承为脂润滑（用笔圈出错误之处，并注明错误内容，不要求改正，指出6个即得满分）。 4

1）缺挡油环； 2）套杯左端凸肩内径太小，拆卸外圈困难； 3）轴颈太大，内圈无法从右侧装入； 4）两外圈间缺套筒，右轴承外圈无轴向固定； 5）轴径太大； 6）弹性挡圈无法调整轴承间隙（改为圆螺母调整）； 7）缺调整垫片； 8）缺轴上配合零件的定位轴肩； 9）间隙太大； 10）精加工面过长，应加工成阶梯轴； 11）缺调整垫片。

五、计算题：计算下列各题(本大题共3小题，总计30分) 1、(本小题12分) 5

图示轴承盖用4个螺钉固定于铸铁箱体上，已知作用于轴承盖上的力FQ＝10.4kN，螺钉材料为Q235钢，屈服极限SMPa240，取残余预紧力F1为工作拉力的0.4倍，不控制预紧力，取安全系数4S，求螺栓所需最小直径。

许用拉应力SSMPaS240460 4个螺钉，z＝4，每个螺钉的工作载荷FFzQ2600 N104004 剩余预紧力F＝0.4F=0.42600=1040 N 故得螺钉中总拉力FFF0260010403640 N

按强度条件，螺栓小径ddF1041341336406010021()...或≥cmm

2、(本小题6分) 一受轴向外载荷F＝1000 N的紧螺栓联接，螺栓的刚度为C1，被联接件的刚度为C2，且C2＝8C1；预紧力F0＝1000 N。试求螺栓中的总拉力2F和被联接件中的残余预紧力F1。

螺栓总拉力FFCCCFCCC01121111000810001111.1 N 被联接件中剩余预紧力 6

FFCCCFCCC21211110008810001111.N 3、(本小题12分) 轴系由一对圆锥滚子轴承支承正装，如图所示，已知FR＝3000N，求两轴承的当量动载荷（fp=1）。

e Fa/Fr≤e Fa/Fr>e Fd

0.32 X=1，Y=0 X=0.4，Y=1.9 0.3Fr

FFr1R2003002000 N FFFr2Rr1300020001000 N FFS1r103032000600 N.. FFS2r203300 N. FFFa1a2S1600 N FFea1r103.，X11，Y10

PfXFYFF1112000 Ndr1a1r1() FFea2r2600100006.，X204.，Y219.

PfXFYF222041000196001540 Ndr2a2().. 7

试题4答案 一、是非题(9小题, 每小题1分, 共9分。正确的在（）中写“T”，错误的在（ ）中写“F”)

1.某转轴采用40钢（SMPa335）,经校核其扭转刚度不够，可改选高强度合金结

构钢40Cr()SMPa785，以提高刚度。 (F) 2. 用普通平键时，键的截面尺寸b×h和键长L都是根据强度计算确定的。 (F) 3. 强度计算主要有三种方法：扭转强度条件计算，按弯扭合成进行强度条件验算，按疲劳强度条件进行校核。对于每一根轴都必须经过这三种方法依次计算过,才能保证安全可靠。 (F) 4．变应力是由变载荷产生，也可能由静载荷产生。（T） 5. V带横截面中两工作面之间的夹角为40°，所以带轮槽角也是40°。(F) 6. 同一减速器中，如果忽略效率不计，在工作过程中，则每个轴所传递的转矩是相等的。（F) 7. 紧的普通螺栓联接，其螺栓危险截面承受的只是拉应力。（F） 8. 螺纹的螺旋升角愈小，螺纹的自锁性能愈好。（T） 9. 计算蜗杆传动的啮合效率时，蜗杆和蜗轮齿面间的当量摩擦系数可根据两者的相对滑动速度选取。 (T) 二、填空题〔每空1分，共12分〕 1.从防松工作原理来看，弹簧垫圈属于 摩擦 防松；止动垫圈与园螺母配用属于 机械 防松措施。 2.已知某三线螺纹中径为9.5mm，螺距为1mm，则螺纹的导程为 3 mm。 3.按国家标准GB/292-93规定，代号为7210C的滚动轴承类型为 角接触球轴承 轴承，其内径为 50 mm，直径系列为 轻 系列，C代表 公称接触角15º，其精度为 P0 级。 4.平键的工作面为 两侧 面，工作时靠 轴槽、键及毂槽的侧面受挤压 来传递转矩。 5.V带传动中带工作中最大应力产生在 紧边进入小带轮 处，其值为

cb11max

。

三、问答题〔每题6分、计24分〕 1.分别说明普通螺纹、梯形螺纹的特点和应用场合。（6分） 答：普通螺纹自锁性能好，强度高（2分），主要用于连接（1分）。 梯形螺纹效率比矩形螺纹略低，但牙根强度较高，易于对中，磨损后可以补偿（2分）；在螺旋传动中应用最普遍。（1分） 2.齿轮传动的主要失效形式有哪些？闭式和开式传动的失效形式有哪些不同？ （6分） 答 ：轮齿的主要失效形式有五种：轮齿折断、和疲劳点蚀、磨损、胶合和塑性变形，