机械设计期末考试试题与答案分析

巡山小妖精
986次浏览
2020年08月03日 03:11
最佳经验
本文由作者推荐

彩色个人简历模板-共产党员先进事迹材料


机械设计试卷
一、选择题(共30分、每小题2分)
1、链传动作用在轴和轴承上的载荷比带传动要小,这主要是因为( C )。
A、链传动只用来传递较小功率
B、链速较高,在传递相同功率时圆周力小
C、链传动是啮合传动,无需大的张紧力
D、链的质量大,离心力大
2、直齿圆柱齿轮传动,当齿轮直径不变,而减小模数增加齿数时,则( C )。
A、提高了轮齿的弯曲强度 B、提高了齿面的接触强度
C、降低了轮齿的弯曲强度 D、降低了齿面的接触强度
3、受中等冲击载荷、支承刚度较差、速度较高的两轴之间宜选用( A )。
A.弹性柱销联轴器 B.凸缘联轴器
C. 十字滑块联轴器 D.万向联轴器
4、带传动工作时,设小带轮为主动轮,则带的最大应力发生在带( C )。
A.进入大带轮处 B.离开大带轮处
C. 进入小带轮处 D.离开小带轮处
5、有一减速器传动装置由带传动、链传动和齿轮传动组成,其安排顺序以方案
( A )为好。
A.带传动 齿轮传动 链传动
B.链传动 齿轮传动 带传动
C.带传动 链传动 齿轮传动
D.链传动 带传动 齿轮传动
6.螺纹联接防松的根本问题在于( C )。
A、增加螺纹联接的轴向力 B、增加螺纹联接的横向力
C、防止螺纹副的相对转动 D、增加螺纹联接的刚度
7.为联接承受横向工作载荷的两块薄钢板,一般采用的螺纹联接类型应是( A
A.螺栓联接 B. 双头螺柱联接
C.螺钉联接 D. 紧定螺钉联接
8.齿面硬度HB≤350HBS的闭式钢制齿轮传动中,主要失效形式为( B )。



A.齿面磨损 B.齿面点蚀
C.齿面胶合 D. 轮齿折断
9.不完全液体润滑滑动轴承,验算
pv[pv]
是为了防止轴承( B )。
A. 过度磨损 B. 过热产生胶合
C. 产生塑性变形 D. 发生疲劳点蚀
10、对于温度变化不大的短轴,考虑结构简单,轴承部件的轴向固定方式宜采用( A )。
A.两端固定 B.两端游动
C.一端固定一端游动 D.A,B,C均可以
11、在蜗杆传动设计中,除规定模 数标准化外,还规定蜗杆直径
d
1
取标准,其目的是( B )。
A.限制加工蜗杆的刀具数量
B.限制加工蜗轮的刀具数量并便于刀具的标准化
C.为了装配方便
D.为了提高加工精度
12、工作时承受弯矩并传递转矩的轴称为( B )。
A、转动心轴 B、转轴
C、传动轴 D、固定心轴
13、普通平键的主要失效是( A )。
A.工作面被压溃或键被剪断 B.工作面产生胶合破坏
C. 工作面产生过度磨损 D.键被弯曲折断
14、带传动产生弹性滑动的原因是由于( D )。
A、带不是绝对挠性体 B、带与带轮间的摩擦系数偏低
C、带绕过带轮时产生离心力 D、带的紧边与松边拉力不等
15、非液体摩擦滑动轴承正常工作时,其工作面的摩擦状态是( C )。
A、完全液体摩擦状态 B、干摩擦状态
C、边界摩擦或混合摩擦状态 D、不确定

二、标准件(4题共12分,每小题3分)
1、请按GBT 5781-2000标准标注出:公称直径为16mm、长60mm全螺纹六角头螺栓;并按GBT 41-2000的标准标
注出与该螺栓配合使用的不经表面处理的普通粗牙六角螺母。
第 1 页 共 3 页



螺栓 M16 60 GBT 5781-2000
螺母M16 GBT 41-2000
2、请按GBT 1096-2003标准标注出:宽为18 mm、高为11 mm、长为100 mm圆头普通平键;按GBT 119-2000
标准标注出:直径为10 mm,长为100 mm,直径允差为d4,材料为35号钢,热处理硬度为HRC28~38,不经表面处
理的圆柱销。
键 18100 GBT 1096-2003
销 10100 GBT 119-2000
3、根据下面所给出的轴承代号,指出下面轴承相应的类型、尺寸系列、内径、公差等级和游隙组别。
(1)6308C3 (2)7214B (3)30213P4
(1) 在下图中标出各轮转向。(2分)
(2) 为使2、3两轮的轴向力方向相反,确定并在图中标出3、4两轮的螺旋线方向。(2分)
(3) 在 图中分别标出2、3两轮在啮合点处所受圆周力
F
t
、轴向力
F
a< br>和径向力
F
r
的方向。(4分)
6308 C3—表示内径为40mm,03尺寸系列的深沟球轴承,0级公差,3组游隙。
7214B—表示内 径为70mm,02尺寸系列的角接触球轴承,接触角为40,0级公差,0组游隙。
30213 P4—表示内径为65mm,02尺寸系列的圆锥滚子轴承,4级公差,0组游隙。
4、根据下面所给出带、滚子链编号,指出这些零件的公称尺寸。
(1)带:A 1000 GBT 11544-1997
(2)链:08A—1—88 GBT1243—2006(注:此链的节距为0.5英寸)
(1)A 1000 GBT 11544-1997:基准长度为1000 mm的A型普通V带。
(2)08A—1—88 GBT1243—2006:A系列、节距12.7mm、单排、88节的滚子链
三、问答题(4题共20分,每小题5分)
1、简述静强度设计和疲劳强度设计的不同之处。
2、当设计链传动时,选择齿数和节距时应考虑哪些问题?
3、闭式蜗杆传动为什么要进行热平衡计算?
4、在具有稳定输入、输出功率的机器上,转轴 以定速转动,当不考虑外来冲击和载荷波动等作用时,请分别将内部
受的是稳态应力或交变应力的零件的 编号写入下面相应的分类中。
A.机箱箱体的地脚螺栓;B.装有齿轮的旋转轴;C.轴上的齿轮;D .轴上的蜗杆;E.轴上的滚动轴承;F.轴
上的平键;G.联轴器上的螺栓;H.轴上的销;I.联轴 器;J.离合器;K.输出端的滚子链;L.输入端的V带.
(1)受稳态应力的零件是:A、F、G、H、I、J
(2)受交变应力的零件是:B、C、D、E、K、L、
(3)利用摩擦工作的零件有:A、E、J、G、L
四、分析题(8分)
图示为由圆锥齿轮和斜齿圆柱齿轮组成的传动系统。已知:Ⅰ轴为输入轴,转向如图所示。
许 容器内的液体最大压强
p
max
及每个螺栓连接所需的预紧力
F
0< br>。
1、 计算每个螺栓允许的最大总拉力:
(3) 2、3两轮的各分力方向下图所示。
Ft2 Fr2


F
r3
F
t3
Fa2
五、计算题(2题共20分,每小题10分)
1、一压力容器盖螺栓组连接如图所示 ,已知容器内径D=250mm,内装具有一定压强的液体,沿凸缘圆周均匀分
布12个M16(
d
1
=13.835mm)的普通螺栓,螺栓材料的许用拉应力
[

]180MPa
,螺栓的相对刚度
F
a3
(1)各轴转向如图所示。
(2) 3轮左旋,4轮右旋。

F
1
=1.83
F
F
为螺栓的轴向工作载荷。试计算:该螺栓组连接允
c
b
(c
b
c
m
)0.
,按紧密性要求,剩余预紧力
5
[

]

d
1
2
F
2
.... .....................2分

41.3
20815N.. ...........................1分
2、 计算容器内液体最大压强
第 2 页 共 3 页



F
2
F< br>1
F2.8F........................1分
20815
7434N.....................1分
2.8

2

D4
Fp
max
..................... .......1分
12
p
max
1.82MP
a
... ...........................1分
F
C
b
F
0
F
2
F............................ ...............2分
C
b
C
m
3、
 (208150.57434)17098N......................1分
2、下图所示为一对角接触球轴承支承的轴系,轴承正安装(面对面),已知两个轴承的径向载荷分别为
F
R1
=2000N,
(2)
1800
0.9e0.68, X
1
0.41,Y
1
0.87................... .......1分
F
R1
2000
P
1
f
p< br>(X
1
F
R1
Y
1
F
A1
)2 0000.410.8718002386N...............1分
F
A1

2800
0.7e0.68,X
2
0.41,Y2
0.87..........................1分
F
R 2
4000
P
2
f
F
(X
2
F
R2
Y
2
F
A2
)40000.410.872800 4076N..............1分
F
A2


六、结构题(10分)
下图为斜齿轮、轴、轴承组合结构图。齿轮用油润滑,轴承用脂润滑,指出该结构设计的错误。要求:
1. 在图中用序号标注设计错误处;
2. 按序号列出错误,并用文字提出改正建议;
3. 不必在图中改正。
F
R2
= 4000N,轴上作用的轴向外加载荷
F
X
=1000N,轴承内部附加轴向力F
S
的计算为
F
S
=0.7
F
R
,当 轴承的轴向载
荷与径向载荷之比
计算:
(1)两个轴承的轴向载荷F
A1
、F
A2

(2)两个轴承的当量动载荷P
1
、P
2

解:(1)
F
A
F
R
>e时,X= 0.41,Y= 0.87,当
F
A
F
R
≤e,X=1,Y= 0,e = 0.68,载荷系数
f
p
= 1.0,试
F
S1
0.7 F
R1
0.720001400N........................ ....1分
F
S2
0.7F
R2
0.740002800 N...........................1分

F
S1
F
X
140010002400F
S2< br>.........................1分
轴承1为压紧端,轴承2为放松端… ………………………………1分

1左、右两边轴承端盖均无调整垫片2左边轴承内圈固定错 误,轴肩高过内圈高度3键过长4齿轮轮毂的长度要长过
与其配合的轴段的长度1-2mm5套筒高度高 过右边轴承内圈的高度6右边轴承端盖与轴要留有间歇7右边轴承端盖
与轴间要有密封圈8和右端轴承相 配合的轴端作成阶梯轴,便于装拆9两端的轴承要设有挡油环10联轴器没有周向
定位。
F< br>A1
280010001800N
F
A2
F
S22800N
…………………………………….2分
第 3 页 共 3 页


机械设计试卷
一、选择题(共30分、每小题2分)
1、链传动作用在轴和轴承上的载荷比带传动要小,这主要是因为( C )。
A、链传动只用来传递较小功率
B、链速较高,在传递相同功率时圆周力小
C、链传动是啮合传动,无需大的张紧力
D、链的质量大,离心力大
2、直齿圆柱齿轮传动,当齿轮直径不变,而减小模数增加齿数时,则( C )。
A、提高了轮齿的弯曲强度 B、提高了齿面的接触强度
C、降低了轮齿的弯曲强度 D、降低了齿面的接触强度
3、受中等冲击载荷、支承刚度较差、速度较高的两轴之间宜选用( A )。
A.弹性柱销联轴器 B.凸缘联轴器
C. 十字滑块联轴器 D.万向联轴器
4、带传动工作时,设小带轮为主动轮,则带的最大应力发生在带( C )。
A.进入大带轮处 B.离开大带轮处
C. 进入小带轮处 D.离开小带轮处
5、有一减速器传动装置由带传动、链传动和齿轮传动组成,其安排顺序以方案
( A )为好。
A.带传动 齿轮传动 链传动
B.链传动 齿轮传动 带传动
C.带传动 链传动 齿轮传动
D.链传动 带传动 齿轮传动
6.螺纹联接防松的根本问题在于( C )。
A、增加螺纹联接的轴向力 B、增加螺纹联接的横向力
C、防止螺纹副的相对转动 D、增加螺纹联接的刚度
7.为联接承受横向工作载荷的两块薄钢板,一般采用的螺纹联接类型应是( A
A.螺栓联接 B. 双头螺柱联接
C.螺钉联接 D. 紧定螺钉联接
8.齿面硬度HB≤350HBS的闭式钢制齿轮传动中,主要失效形式为( B )。



A.齿面磨损 B.齿面点蚀
C.齿面胶合 D. 轮齿折断
9.不完全液体润滑滑动轴承,验算
pv[pv]
是为了防止轴承( B )。
A. 过度磨损 B. 过热产生胶合
C. 产生塑性变形 D. 发生疲劳点蚀
10、对于温度变化不大的短轴,考虑结构简单,轴承部件的轴向固定方式宜采用( A )。
A.两端固定 B.两端游动
C.一端固定一端游动 D.A,B,C均可以
11、在蜗杆传动设计中,除规定模 数标准化外,还规定蜗杆直径
d
1
取标准,其目的是( B )。
A.限制加工蜗杆的刀具数量
B.限制加工蜗轮的刀具数量并便于刀具的标准化
C.为了装配方便
D.为了提高加工精度
12、工作时承受弯矩并传递转矩的轴称为( B )。
A、转动心轴 B、转轴
C、传动轴 D、固定心轴
13、普通平键的主要失效是( A )。
A.工作面被压溃或键被剪断 B.工作面产生胶合破坏
C. 工作面产生过度磨损 D.键被弯曲折断
14、带传动产生弹性滑动的原因是由于( D )。
A、带不是绝对挠性体 B、带与带轮间的摩擦系数偏低
C、带绕过带轮时产生离心力 D、带的紧边与松边拉力不等
15、非液体摩擦滑动轴承正常工作时,其工作面的摩擦状态是( C )。
A、完全液体摩擦状态 B、干摩擦状态
C、边界摩擦或混合摩擦状态 D、不确定

二、标准件(4题共12分,每小题3分)
1、请按GBT 5781-2000标准标注出:公称直径为16mm、长60mm全螺纹六角头螺栓;并按GBT 41-2000的标准标
注出与该螺栓配合使用的不经表面处理的普通粗牙六角螺母。
第 1 页 共 3 页



螺栓 M16 60 GBT 5781-2000
螺母M16 GBT 41-2000
2、请按GBT 1096-2003标准标注出:宽为18 mm、高为11 mm、长为100 mm圆头普通平键;按GBT 119-2000
标准标注出:直径为10 mm,长为100 mm,直径允差为d4,材料为35号钢,热处理硬度为HRC28~38,不经表面处
理的圆柱销。
键 18100 GBT 1096-2003
销 10100 GBT 119-2000
3、根据下面所给出的轴承代号,指出下面轴承相应的类型、尺寸系列、内径、公差等级和游隙组别。
(1)6308C3 (2)7214B (3)30213P4
(1) 在下图中标出各轮转向。(2分)
(2) 为使2、3两轮的轴向力方向相反,确定并在图中标出3、4两轮的螺旋线方向。(2分)
(3) 在 图中分别标出2、3两轮在啮合点处所受圆周力
F
t
、轴向力
F
a< br>和径向力
F
r
的方向。(4分)
6308 C3—表示内径为40mm,03尺寸系列的深沟球轴承,0级公差,3组游隙。
7214B—表示内 径为70mm,02尺寸系列的角接触球轴承,接触角为40,0级公差,0组游隙。
30213 P4—表示内径为65mm,02尺寸系列的圆锥滚子轴承,4级公差,0组游隙。
4、根据下面所给出带、滚子链编号,指出这些零件的公称尺寸。
(1)带:A 1000 GBT 11544-1997
(2)链:08A—1—88 GBT1243—2006(注:此链的节距为0.5英寸)
(1)A 1000 GBT 11544-1997:基准长度为1000 mm的A型普通V带。
(2)08A—1—88 GBT1243—2006:A系列、节距12.7mm、单排、88节的滚子链
三、问答题(4题共20分,每小题5分)
1、简述静强度设计和疲劳强度设计的不同之处。
2、当设计链传动时,选择齿数和节距时应考虑哪些问题?
3、闭式蜗杆传动为什么要进行热平衡计算?
4、在具有稳定输入、输出功率的机器上,转轴 以定速转动,当不考虑外来冲击和载荷波动等作用时,请分别将内部
受的是稳态应力或交变应力的零件的 编号写入下面相应的分类中。
A.机箱箱体的地脚螺栓;B.装有齿轮的旋转轴;C.轴上的齿轮;D .轴上的蜗杆;E.轴上的滚动轴承;F.轴
上的平键;G.联轴器上的螺栓;H.轴上的销;I.联轴 器;J.离合器;K.输出端的滚子链;L.输入端的V带.
(1)受稳态应力的零件是:A、F、G、H、I、J
(2)受交变应力的零件是:B、C、D、E、K、L、
(3)利用摩擦工作的零件有:A、E、J、G、L
四、分析题(8分)
图示为由圆锥齿轮和斜齿圆柱齿轮组成的传动系统。已知:Ⅰ轴为输入轴,转向如图所示。
许 容器内的液体最大压强
p
max
及每个螺栓连接所需的预紧力
F
0< br>。
1、 计算每个螺栓允许的最大总拉力:
(3) 2、3两轮的各分力方向下图所示。
Ft2 Fr2


F
r3
F
t3
Fa2
五、计算题(2题共20分,每小题10分)
1、一压力容器盖螺栓组连接如图所示 ,已知容器内径D=250mm,内装具有一定压强的液体,沿凸缘圆周均匀分
布12个M16(
d
1
=13.835mm)的普通螺栓,螺栓材料的许用拉应力
[

]180MPa
,螺栓的相对刚度
F
a3
(1)各轴转向如图所示。
(2) 3轮左旋,4轮右旋。

F
1
=1.83
F
F
为螺栓的轴向工作载荷。试计算:该螺栓组连接允
c
b
(c
b
c
m
)0.
,按紧密性要求,剩余预紧力
5
[

]

d
1
2
F
2
.... .....................2分

41.3
20815N.. ...........................1分
2、 计算容器内液体最大压强
第 2 页 共 3 页



F
2
F< br>1
F2.8F........................1分
20815
7434N.....................1分
2.8

2

D4
Fp
max
..................... .......1分
12
p
max
1.82MP
a
... ...........................1分
F
C
b
F
0
F
2
F............................ ...............2分
C
b
C
m
3、
 (208150.57434)17098N......................1分
2、下图所示为一对角接触球轴承支承的轴系,轴承正安装(面对面),已知两个轴承的径向载荷分别为
F
R1
=2000N,
(2)
1800
0.9e0.68, X
1
0.41,Y
1
0.87................... .......1分
F
R1
2000
P
1
f
p< br>(X
1
F
R1
Y
1
F
A1
)2 0000.410.8718002386N...............1分
F
A1

2800
0.7e0.68,X
2
0.41,Y2
0.87..........................1分
F
R 2
4000
P
2
f
F
(X
2
F
R2
Y
2
F
A2
)40000.410.872800 4076N..............1分
F
A2


六、结构题(10分)
下图为斜齿轮、轴、轴承组合结构图。齿轮用油润滑,轴承用脂润滑,指出该结构设计的错误。要求:
1. 在图中用序号标注设计错误处;
2. 按序号列出错误,并用文字提出改正建议;
3. 不必在图中改正。
F
R2
= 4000N,轴上作用的轴向外加载荷
F
X
=1000N,轴承内部附加轴向力F
S
的计算为
F
S
=0.7
F
R
,当 轴承的轴向载
荷与径向载荷之比
计算:
(1)两个轴承的轴向载荷F
A1
、F
A2

(2)两个轴承的当量动载荷P
1
、P
2

解:(1)
F
A
F
R
>e时,X= 0.41,Y= 0.87,当
F
A
F
R
≤e,X=1,Y= 0,e = 0.68,载荷系数
f
p
= 1.0,试
F
S1
0.7 F
R1
0.720001400N........................ ....1分
F
S2
0.7F
R2
0.740002800 N...........................1分

F
S1
F
X
140010002400F
S2< br>.........................1分
轴承1为压紧端,轴承2为放松端… ………………………………1分

1左、右两边轴承端盖均无调整垫片2左边轴承内圈固定错 误,轴肩高过内圈高度3键过长4齿轮轮毂的长度要长过
与其配合的轴段的长度1-2mm5套筒高度高 过右边轴承内圈的高度6右边轴承端盖与轴要留有间歇7右边轴承端盖
与轴间要有密封圈8和右端轴承相 配合的轴端作成阶梯轴,便于装拆9两端的轴承要设有挡油环10联轴器没有周向
定位。
F< br>A1
280010001800N
F
A2
F
S22800N
…………………………………….2分
第 3 页 共 3 页

广州食品药品职业学院-新年寄语


奥巴马全名-公务员面试题目及答案


情人节表白-谈谈服饰


内师大鸿德学院-衡水中考成绩查询


内蒙古教育考试网-读假如给我三天光明有感


中秋节的由来和习俗-党员自评材料


电影剧本格式-密苏里新闻学院


电子科学与技术就业前景-三八妇女节主题