机械设计试(题库-答案).doc
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1、一、填空题(每空1分共24分)1.螺纹的公称直径是指螺纹的 大 径,螺纹的升角是指螺纹 中 径处的升角。螺旋的自锁条件为 。2、三角形螺纹的牙型角 60 ,适用于 ,而梯形螺纹的牙型角 30 ,适用于 传动 。3、螺纹联接防松,按其防松原理可分为 机械 防松、 摩擦 防松和 永久 防松。4、选择普通平键时,键的截面尺寸(bh)是根据 轴d 查标准来确定的,普通平键的工作面是 侧面 。5、带传动的传动比不宜过大,若传动比过大将使 打滑 ,从而使带的有效拉力值减小。6、链传动瞬时传动比是 变量 ,其平均传动比是 常数 。7、在变速齿轮传动中,若大、小齿轮材料相同,但硬度不同,则两齿轮工作中产生的齿
2、面接触应力 ,材料的许用接触应力 ,工作中产生的齿根弯曲应力 ,材料的许用弯曲应力 。8、直齿圆柱齿轮作接触强度计算时取 处的接触应力为计算依据,其载荷由一对轮齿承担。9、对非液体摩擦滑动轴承,为防止轴承过度磨损,应校核 ,为防止轴承温升过高产生胶合,应校核 。10、挠性联抽器按是否具行弹性元件分为 挠性联轴器和 挠性联轴器两大类。二、单项选择题(每选项1分,共10分)1.采用螺纹联接时,若被联接件之厚度较大,且材料较软,强度较低,需要经常装拆,则一般宜采用 。 A螺栓联接; B双头螺柱联接; C螺钉联接。2.螺纹副在摩擦系数一定时,螺纹的牙型角越大,则 b 。A. 当量摩擦系数越小,自锁性能
3、越好;B当量摩擦系数越小,自锁性能越差;C. 当量摩擦系数越大,自锁性能越差;D.当量摩擦系数越大,自锁性能越好;3、当键联接强度不足时可采用双键。使用两个平键时要求键 d 布置。(1分) A 在同直线上; B相隔900 ; C相隔1200; D相隔18004、普通平键联接强度校核的内容主要是 a 。A.校核键侧面的挤压强度;B.校核键的剪切强度;C.AB两者均需校核;D校核磨损。5、选取V带型号,主要取决于 d 。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6、为了限制链传动的动载荷,在节距p和小链轮齿数z1一定时,应该限制 a 。 A小链轮的转速n1; B.传动的
4、功率P; C.传递的圆周力。7、圆柱齿轮传动,当齿轮直径不变,而减小模数时,可以 d 。A提高轮齿的弯曲强度; B.提高轮齿的接触强度;C.提高轮齿的静强度; D改善传动的平稳性。8、当转速较低、同时受径向载荷和轴向载荷,要求便于安装时,宜选用 b 。A深沟球轴承 B圆锥滚子轴承 C角接触球轴承 9、温度升高时,润滑油的粘度 c 。A.随之升高; B.保持不变;C随之降低; D.可能升高也可能降低。10、圆柱螺旋弹簧的弹簧丝直径d=6mm,旋绕比C=5,则它的内径D1等于 b 。A、30mm, B、24mm, C、36mm, D、40mm三、计算题(38分)1、(15分)图3-1示螺栓联接中,
5、采用两个M20的普通螺栓,其许用拉应力l60Nmm2,联接件接合面间摩擦系数f0.20,防滑系数Ks1.2,计算该联接件允许传递的静载荷F?(M20的螺栓d117.294mm)(10分) 1、螺栓预紧后,接合面所产生的最大摩擦力必须大于或等于横向载荷,假设各螺栓所需预紧力均为F0则由平衡条件可得 (4分)螺栓危险截面的强度条件为于是得 (4分(5分)图3-1 2、(13分)如图3-2所示某电梯传动装置中采用蜗杆传动,电机功率P=10kW,转速n1970rmin,蜗杆传动参数z12;z260;直径系数q8;总效率08,m8,右旋蜗杆,试计算:14分) (1)电梯上升时,标出电机转向; (2)标出
6、蜗杆所受各力的方向;(3)计算蜗轮所受各力大小。图3-23、根据工作条件,决定在某传动轴上安装一对角接触向心球轴承(如图所示),已知两个轴承受到的径向载荷分别为Fr11650N和Fr2=3500N。外加轴向力Fae1020N。 (1)若派生轴向力Fd0.7Fr,试计算两个轴承实际受到的轴向载荷Fa1和Fa2。 解 Fd10.7Fr10.71650=1155N (2分)方向向右Fd20.7Fr20.73500=2450N (2分) 方向向左 Fd1十Fae1155十10202175 Fd2故轴承1为压紧端,轴承2为放松端。 Fa1Fd2-Fae=2450-1020N =1430 (2分)Fa2F
7、d22450N (2分)Fae 图3-3四、 分析题(20分)1. (10分) 如图4-1传动系统,要求轴、上的轴向力抵消一部分,试确定: 1)蜗轮6的转向; 2)斜齿轮3、4和蜗杆5、蜗轮6的旋向; 3)分别画出蜗杆5,蜗轮6啮合点的受力方向。图4-1答案1、大,中,。2、600、联接、300、传动。3、摩擦、机械、永久4、轴径d、侧面。5、包角。6、变量、常数。7、相同、不同、不同、不同。8、节点。9、p、pv。10、无弹性元件,有弹性元件。1、B。2、D。3、D。4、A。5、D。6、A。7、D。8、B。9、C。10、B。1、螺栓预紧后,接合面所产生的最大摩擦力必须大于或等于横向载荷,假设
8、各螺栓所需预紧力均为F0则由平衡条件可得 (4分)螺栓危险截面的强度条件为于是得 (4分(5分)2、(13分) 解 1)电机转向箭头向上;(1分)2)蜗杆受各力方向如图(3分)Fa2(3分)(3分)Fr2Ft2tan9845tan203583N (3分)3、(14分) 解 Fd10.7Fr10.71650=1155N (2分)方向向右Fd20.7Fr20.73500=2450N (2分) 方向向左 Fd1十Fae1155十10202175 Fd2故轴承1为压紧端,轴承2为放松端。 Fa1Fd2-Fae=2450-1020N =1430 (2分)Fa2Fd22450N (2分)(3分) (3分)
9、四、分析题(26分)1.(12分)(1) 蜗轮6的转向为逆时针方向;(2分)(2)齿轮3左旋,齿轮4右旋,蜗杆5右旋,蜗轮6右旋;(4分)(3)蜗杆5啮合点受力方向如图(a);蜗轮6啮合点受力方向如图(b)。(6分)2、(14分)解 画出的正确结构图如图。轴的右端面应缩到联轴器端面内12mm,轴端挡圈压到联轴器端面上,与轴端面留有间隙;联轴器与透盖不能接触,联轴器应右移;联轴器与轴配合直径应小一点,形成轴肩定位;联轴器处联接平键与蜗轮处联接平键应在一条线上;键与毂孔键槽底面间应有间隙;右轴承内圈左端面只能与套筒端面接触,与轴肩端面应有间隙,所以套筒内轴颈右端面应左移12mm;与蜗轮轮毂配合轴颈
10、长度应比轮毂长短12mm,轴颈右端面缩进去;左轴承内圈不能被轴环全挡住,轴环左部轴径减小至内圈厚度的23左右;透盖和闷盖外圆外侧应倒角,与箱体间均应有调整垫片。轴的左端伸出轴承内圈过长,应缩短一点。1、50%。2、600、联接、300、传动。3、摩擦、机械、永久。 4、松紧边拉力产生的拉应力、离心拉应力、弯曲应力。5、偶、奇、小。6、接触强度、弯曲强度、弯曲强度、接触强度。7、相同、不同、不同、不同。8、轴承效率2、搅油效率3、啮合效率。9、转轴、心轴、传动轴。10、轴向。二、单项选择题(每选项1分,共11分)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
11、力的2、三角形螺纹的牙型角 ,适用于 联接 ,而梯形螺纹的牙型角 ,适用于 传动 。3、螺纹连接防松,按其防松原理可分为 防松、 防松和 防松。4、带传动在工作过程中,带内所受的应力有 松紧边拉力产生的拉应力 、和 离心拉应力 ,最大应力发生在 弯曲应力 。5、链传动设计时,链条节数应选 数(奇数、偶数)。链轮齿数应选 数;速度较高时,链节距应选 小 些。 6、根据齿轮设计准则,软齿面闭式齿轮传动一般按 接触强度 设计,按弯曲强度 校核;硬齿面闭式齿轮传动一般按 弯曲强度 设计,按 接触强度 校核。7、在变速齿轮传动中,若大、小齿轮材料相同,但硬度不同,则两齿轮工作中产生的齿面接触应力 相同
12、,材料的许用接触应力 不同 ,工作中产生的齿根弯曲应力 不同 ,材料的许用弯曲应力 不同 。8、蜗杆传动的总效率包括啮合效率、 效率和 效率。其中啮合效率1= ,影响蜗杆传动总效率的主要因素是 效率。9、轴按受载荷的性质不同,分为 转轴、心轴、传动轴 。10、滚动轴承接触角越大,承受 轴向 载荷的能力也越大。二、单项选择题(每选项1分,共11分) 1、A。2、B。3、A。4、D。5、C。6、D。7、A、B。8、B。9、B。10、B。1、循环特性r=1的变应力是 A 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
13、( B )。A、增大螺栓刚度Cb,减小被连接件刚度Cm B减小Cb增大Cm C增大Cb和Cm D减小Cb和Cm3、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 )。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 D 。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 C 。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、一斜齿圆柱齿轮传动,已知法向模数Mn4mm,齿数Z1=20,螺旋角140322”,齿宽b180,b275mm,则该传动
14、的齿宽系数d等于D。A0.852 BO.88 C0.8 D0.9077、同一工作条件,若不改变轴的结构和尺寸,仅将轴的材料由碳钢改为合金钢,可以提高轴的 A 而不能提高轴的 B 。A强度 B刚度8、当转速较低、同时受径向载荷和轴向载荷,要求便于安装时,宜选用 B 。A深沟球轴承 B圆锥滚子轴承 C角接触球轴承 9、滑动轴承计算中限制pv值是考虑限制轴承的 B 。A磨损 B发热 C胶合 D塑性变形10、圆柱螺旋弹簧的弹簧丝直径d=6mm,旋绕比C=5,则它的内径D1等于B 。A、30mm, B、24mm, C、36mm, D、40mm三、计算题(38分)1、(15分)有一受预紧力F0和轴向工作载
15、荷作用的紧螺栓连接,已知预紧力F01000 N,螺栓的刚度Cb与连接件的刚度Cm相等,轴向工作载荷F=1000N,试计算该螺栓所受的总拉力F2?剩余预紧力F1?在预紧力F0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Fmax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m8mm,蜗杆头数z11,蜗杆分度圆直径d180mm,蜗轮齿数z240,卷筒直径D200mm,蜗杆与蜗轮间的当量摩擦系数fV0.03,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。图3-2 (2)若重物W5000N,手摇手
16、柄时施加的力F100N,手柄转臂的长度L应是多少? 3、(10分)某轴系部件采用一对7208AC滚动轴承支承,如图3-3所示。己知作用于轴承上的径向载荷Fr11000N,Fr22060N,作用于轴上的轴向载荷FA=880 N,轴承内部轴向力Fd与径向载荷Fr的关系为Fd0.68Fr,试求轴承轴向载荷Fa1和Fa2。图3-3四、分析题(20分)1.(10分)如图4-1为圆柱齿轮蜗杆传动。已知斜齿轮1的转动方向和斜齿轮2的轮齿旋向。 (1)在图中啮合处标出齿轮1和齿轮2所受轴向力Fa1和Fa2的方向。 (2)为使蜗杆轴上的齿轮2与蜗杆3所产生的轴向力相互抵消一部分,试确定并标出蜗杆3轮齿的螺旋线方
17、向,并指出蜗轮4轮齿的螺旋线方向及其转动方向。(3)在图中啮合处标出蜗杆和蜗轮所受各分力的方向。图4-12、(10分)指出图4-2中的结构错误(在有错处画编号,并分析错误原因),并在轴心线下侧画出其正确结构图。图4-2答案一、填空题(每空1分共31分)1、50%。2、600、联接、300、传动。3、摩擦、机械、永久。 4、松紧边拉力产生的拉应力、离心拉应力、弯曲应力。5、偶、奇、小。6、接触强度、弯曲强度、弯曲强度、接触强度。7、相同、不同、不同、不同。8、轴承效率2、搅油效率3、啮合效率。9、转轴、心轴、传动轴。10、轴向。二、单项选择题(每选项1分,共11分)1、A。2、B。3、A。4、D
18、。5、C。6、D。7、A、B。8、B。9、B。10、B。三、计算题(38分)1.(15分)(5分) F2=F0(5分)(5分) F1=F0F0F1=F2F1F1=F202、(13分) 解 (1) i=z2/z140设重物上升1m,手柄应转x转,则(5分)手柄的转动方向示于图中(3分)(2)总效率2分,L3分)3、(10分)解 7208C轴承的150,内部轴向力Fd0.4Fr, Fd104Fr10.41000=400N (2分)方向如解所示向左 Fd20.4Fr20.42060=824N (2分) 方向如图所示向右 Fd2十FA824十8801704Fd1故轴承1为压紧端,轴承2为放松端。 Fa
19、1Fd2十FA=1704N (3分)Fa2Fd2824N (3分)四、分析题(20分)1.(11分) (1)在图中啮合处齿轮1和齿轮2所受轴向力Fa1和Fa2的方向如图(2分)。 (2)蜗杆3轮齿的螺旋线方向,蜗轮4轮齿的螺旋线方向及其转动方向如图(2分)。(3)蜗杆和蜗轮所受各分力的方向。(6分)3.如下图所示为二级蜗杆传动,已知蜗杆3的螺旋线方向为右旋,蜗轮4的转向如图所示,轴I为输入轴,试求:(1)轴I和轴的转向(2)全部的蜗轮、蜗杆的螺旋线方向(3)蜗轮2和蜗杆3所受各分力的方向(注:要求蜗轮2与蜗杆3的轴向力方向相反)题八图答:(1)联轴器的键1应采用C型键联接,同时,键的布置应与齿
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