【精品】机械设计试题库及答案.doc
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1、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 B 。 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 D 。A. 当量摩擦系数越小,自锁性能越好;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
2、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
3、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、40mm1、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( 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
4、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
5、 。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、(
6、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
7、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。答案一、填空题(每空1分共31分)1、50%。2、
8、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。5、C。6、D。7、A、B。8、B。9、B。10、B。三、计算题(38分)1.(15分)(5分)(5分) F1=F0(5分) F2=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
9、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。 Fa1Fd2十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
10、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,键的布置应与齿轮轴段处的键在同一母线上;(2)轴承端盖与轴之间应有间隙并设计密封件;(3)左边轴承轴段与轴承端盖轴段之间应设计一个阶梯,不应为同一直径轴,以便于轴承安装;(4)左轴承端盖与轴承座间应有垫片;(5)左端轴承内圈厚度应略高于轴环厚度;(6)齿轮宽度应略短于相应轴段长度1
11、-2mm;(7)齿轮轴上的键长应短于轴段长度;(8)右端轴承内圈厚度应略高于轴环厚度;(9)、右轴承端盖与轴承座间应有垫片;5. 如图所示蜗杆蜗轮-级斜齿圆柱齿轮传动,轴为输入轴,已知蜗杆1的转向和蜗轮2的轮齿旋向如图所示。(1)在图中标出齿轮2、4的转向 (3分)(2)为使中间轴所受的轴向力可抵消一部分,试确定斜齿轮3、4的轮齿旋向 (3分)(3)在图中标出齿轮2、3所受的圆周力、和轴向力、的方向。(4分)(1)齿轮2、4的如图所示。(2) 3轮右旋,4轮左旋。(3) 2、3两轮的各分力方向下图所示。 Fa2 Ft2Ft3 Fa3 一、选择题(每小题1分,共15分,请将答案填入下表中)1、平
12、键联接中的平键截面尺寸bh是按 C 选定的。A. 转矩B. 功率C. 轴径D. 材料2、带传动在工作时产生弹性滑动,是由于 C 。A. 包角1太小B. 初拉力F0太小C. 紧边与松边拉力不等D. 传动过载3、在一定转速下、要减轻滚子链传动的不均匀性和动载荷,应该 D 。A. 增大节距P和增加齿数Z1B. 增大节距P和减小齿数Z1C. 减小节距P和减小齿数Z1D. 减小节距P和增加齿数Z14、在下列四种型号的滚动轴承中,只能承受径向载荷的是 B 。A. 6208B. N208C. 30208D. 512085、在下列四种类型的联轴器中,能补偿两轴的相对位移以及可以缓和冲击、吸收振动的是 D 。A
13、. 凸缘联轴器B. 齿式联轴器C. 万向联轴器D. 弹性套柱销联轴器6、带传动张紧的目的是 D 。A. 减轻带的弹性滑动B. 提高带的寿命C. 改变带的运动方向D. 使带具有一定的初拉力7、仅受预紧力F作用的紧螺栓联接,其螺栓的计算应力ca=,将拉应力增30%的原因是考虑 C 。A. 安装时可能产生的偏心载荷B. 载荷可能有波动C. 拉伸和扭转的复合作用D. 螺栓材料的机械性能不稳定8、在一般工作条件下,齿面硬度HBS350的闭式钢制齿轮传动,通常的主要失效形式为 B 。A. 轮齿疲劳折断B. 齿面疲劳点蚀C. 齿面胶合D. 齿面塑性变形9、一对相啮合的圆柱齿轮的Z2Z1,b1b2,其接触应力
14、的大小关系是 C 。A. H1H2C. H1=H2D. 可能相等,也可能不等10、斜齿圆柱齿轮的法面模数mn与端面模数mt的关系式,应该是 C 。A. mn=mtsinB. mn=mt/cosC. mn=mtcosD. mn=mtcos11、齿轮传动中,轮齿的齿面疲劳点蚀通常首先发生在 D 。A. 齿顶部分B. 靠近节线的齿顶部分C. 齿根部分D. 靠近节线的齿根部分12、 在下列四种型号的滚动轴承中, 必须成对使用。 . 深沟球轴承 . 圆锥滚子轴承 . 推力球轴承 . 圆柱滚子轴承13、联接螺纹主要要求_。 效率高 平稳性好 自锁性好 加工方便 14、带传动的主要失效形式是_。 弹性滑动
15、冲击载荷下传动带拉断 磨损 打滑和疲劳破坏15、一般参数的闭式硬齿面齿轮传动最经常出现的失效形式是_。 轮齿折断 齿面疲劳点蚀 齿面胶合 齿面磨损16、 某厂运输带由转速1440r/min 的电动机通过三套减速装置来驱动, 其中a.双级直齿圆柱齿轮减速器; b.滚子链传动; c.V带传动。这三套减速装置的排列次序宜采用_。 电动机abc运输带 电动机bac运输带 电动机cab运输带 电动机bca运输带17、选择平键的剖面尺寸(bh)是根据_。 轴的直径 传递的扭矩 轴的转速 轮毂长度18、斜齿圆柱齿轮传动,螺旋角取得越大,则传动的平稳性_。 越低 越高没有影响19、在轴的结构设计中,轴的最小直
16、径是按_ 来初步确定的。 扭转强度 弯曲强度 轴段的长度 轴段上零件的孔径20、直轴按其载荷性质可分为三种,只承受弯矩,而不承受转矩的称_心_轴;既承受弯矩又承受转矩的称_转_轴。 二、填空题1、带传动中, 若主动轮圆周速度为1,从动轮圆周速度为2 , 带的线速度为, 则三者关系是:_1_ _2_ 。 2、蜗杆传动除了作强度计算外,还须作 热平衡计算,其根本目的在于防止胶合。 3、齿轮传动时,两轮轮齿的 齿面接触 应力相等,而两轮轮齿的_齿根弯曲_应力不相等。4、在设计V带传动时,V带的型号是根据 小带轮转速n1 和 计算功率Pc 选取的。5、链传动中的节距越大,链条中各零件尺寸 越大 ,链传
17、动的运动不均匀性 越大 。三、简答题(每小题5分,共10分)1、有一由V带传动、链传动和齿轮传动组成的减速传动装置,试合理确定其传动布置顺序,并说明其原因。答:V带传动齿轮传动链传动。V带传动在高速级可使有效拉力小,并且可以缓冲吸振。链传动在低速级传动的不均匀性和动载荷小。五、计算题1、一机械传动装置,采用一对角接触球轴承,暂定轴承型号为7307AC。已知轴承载荷R1=1200 N,R2=2050 N,FA=880 N,转速n=5000 r/min,运转中受中等冲击,预期寿命Lh=2000 h,试问所选轴承型号是否恰当?(注:70000AC型轴承的内部轴向力为0.7R;对70000AC型轴承,
18、e=0.68;当A/R e时,X=0.41、Y=0.87;当A/Re时,X=1、Y=0;fT=1;fF=1.5;7307AC轴承的径向额定动载荷 C=32800 N。)(14分)解:(1)先计算轴承1、2的轴向力A1、A2:两个70000AC型轴承的内部轴向力为因为所以,(2)计算轴承1、2的当量动载荷:70000AC型轴承e=0.68,而所以X1=0.41、Y1=0.87;X2=0.41、Y2=0.87。故径向当量动载荷为(3)计算所需的径向额定动载荷C因两端选择同样尺寸的轴承,而P2P1,故应以轴承2的径向当量动载荷P2为计算依据。因为 C2C,故所选7307AC轴承合适。2、某两端固定轴
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