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第 14 頁 共 14 頁 《機械設(shè)計》課程試題（一） 1、 填空題(每空1分共31分) 1、當一零件受脈動循環(huán)變應力時，則其平均應力是其最大應力的（50%）。 2、三角形螺紋的牙型角α＝（600），適用于（聯(lián)接 ），而梯形螺紋的牙型角α＝（300），適用于（傳動）。 3、螺紋連接防松，按其防松原理可分為（摩擦）防松、（機械）防松和（永久）防松。 4、帶傳動在工作過程中，帶內(nèi)所受的應力有松緊邊拉力產(chǎn)生的拉應力、離心拉應力、彎曲應力，最大應力發(fā)生在（帶繞進小帶輪處）。 5、鏈傳動設(shè)計時，鏈條節(jié)數(shù)應選（偶）數(shù)，鏈輪齒數(shù)應選（奇）數(shù)；速度較高時，鏈節(jié)距應選（?。┬? 6、根據(jù)齒輪設(shè)計準則，軟齒面閉式齒輪傳動一般按（接觸強度）設(shè)計，按（彎曲強度）校核；硬齒面閉式齒輪傳動一般按（彎曲強度）設(shè)計，按（接觸強度）校核。 7、在變速齒輪傳動中，若大、小齒輪材料相同，但硬度不同，則兩齒輪工作中產(chǎn)生的齒面接觸應力（相同），材料的許用接觸應力（不同），工作中產(chǎn)生的齒根彎曲應力（不同），材料的許用彎曲應力（不同）。 8、蝸桿傳動的總效率包括（嚙合效率）、（軸承效率）和（攪油效率），影響蝸桿傳動總效率的主要因素是（嚙合效率）。 9、軸按受載荷的性質(zhì)不同，分為（轉(zhuǎn)軸）、（心軸）、（傳動軸）。 10、滾動軸承接觸角越大，承受（軸向）載荷的能力也越大。 二、單項選擇題(每選項1分,共11分) 1、循環(huán)特性r=－1的變應力是（A）應力。 A．對稱循環(huán)變 B、脈動循環(huán)變 C．非對稱循環(huán)變 D．靜 2、在受軸向變載荷作用的緊螺柱連接中，為提高螺栓的疲勞強度，可采取的措施是(B )。 A、增大螺栓剛度Cb，減小被連接件剛度Cm B．減小Cb．增大Cm C．增大Cb和Cm D．減小Cb和Cm 3、在螺栓連接設(shè)計中，若被連接件為鑄件，則往往在螺栓孔處做沉頭座孔．其目的是(A)。 A．避免螺栓受附加彎曲應力作用B．便于安裝 C．為安置防松裝置 4、選取V帶型號，主要取決于（ D）。 A．帶的線速度 B．帶的緊邊拉力 C．帶的有效拉力 D．帶傳遞的功率和小帶輪轉(zhuǎn)速 5、對于標準齒輪傳動，影響齒形系數(shù)Y的主要幾何參數(shù)是（C ）。 A．齒輪的模數(shù)B．齒輪的壓力角 C．齒輪的齒數(shù) D．齒輪的頂隙系數(shù) 6、一斜齒圓柱齒輪傳動，已知法向模數(shù)Mn＝4mm，齒數(shù)Z1=20，螺旋角β＝14032’2”，齒寬b1＝80，b2＝75mm，則該傳動的齒寬系數(shù)φd等于（D ）。 A．0.852 B．O.88 C．0.8 D．0.907 7、同一工作條件，若不改變軸的結(jié)構(gòu)和尺寸，僅將軸的材料由碳鋼改為合金鋼，可以提高軸的（A）而不能提高軸的（B ）。 A．強度 B．剛度 8、當轉(zhuǎn)速較低、同時受徑向載荷和軸向載荷，要求便于安裝時，宜選用（B ）。 A．深溝球軸承 B．圓錐滾子軸承 C．角接觸球軸承 9、滑動軸承計算中限制pv值是考慮限制軸承的（B ）。 A．磨損 B．發(fā)熱 C．膠合 D．塑性變形 10、圓柱螺旋彈簧的彈簧絲直徑d=6mm,旋繞比C=5,則它的內(nèi)徑D1等于（B ）。P392 D1 =Cd-d A、30mm, B、24mm, C、36mm, D、40mm 三、計算題 1、(15分)有一受預緊力F0和軸向工作載荷作用的緊螺栓連接，已知預緊力F0＝1000 N，螺栓的剛度Cb與連接件的剛度Cm相等，軸向工作載荷F=1000N，試計算該螺栓所受的總拉力F2＝?剩余預緊力F1＝?在預緊力F0不變的條件下，若保證被連接件間不出現(xiàn)縫隙，該螺栓的最大軸向工作載荷Fmax為多少? 解： 四、分析題(20分) 1.(10分)如圖4-1為圓柱齒輪—蝸桿傳動。已知斜齒輪1的轉(zhuǎn)動方向和斜齒輪2的輪齒旋向。 (1)在圖中嚙合處標出齒輪1和齒輪2所受軸向力Fa1和Fa2的方向。 (2)為使蝸桿軸上的齒輪2與蝸桿3所產(chǎn)生的軸向力相互抵消一部分，試確定并標出蝸桿3輪齒的螺旋線方向，并指出蝸輪4輪齒的螺旋線方向及其轉(zhuǎn)動方向。 (3) 在圖中嚙合處標出蝸桿和蝸輪所受各分力的方向。 解： (1)在圖中嚙合處齒輪1和齒輪2所受軸向力Fa1和Fa2的方向如圖(2分)。 (2)蝸桿3輪齒的螺旋線方向，蝸輪4輪齒的螺旋線方向及其轉(zhuǎn)動方向如圖(2分)。 (3)蝸桿和蝸輪所受各分力的方向。(6分) 2、(10分)指出圖4-2中的結(jié)構(gòu)錯誤(在有錯處畫○編號，并分析錯誤原因)，并在軸心線下側(cè)畫出其正確結(jié)構(gòu)圖。 [解]畫出的正確結(jié)構(gòu)圖如圖。 ①固定軸肩端面與軸承蓋的軸向間距太小。 ②軸承蓋與軸之間應有間隙。 ③軸承內(nèi)環(huán)和套簡裝不上，也拆不下來。 ④軸承安裝方向不對。 ⑤軸承外圈內(nèi)與殼體內(nèi)壁間應有5-8mm間距。 ⑥與輪轂相配的軸段長度應小于輪轂長。 ⑦軸承內(nèi)圈拆不下來。 每指出1個錯誤得1分,滿分5分；每改正1個錯誤得1分,滿分5分。 《機械設(shè)計》課程試題（二） 1、 填空題（25分）[每空1分] 1、 滾動軸承軸系一端固定一端游動的固定方式常用在跨距較大或工作溫度較高情況下。 2、dn值大的滾動軸承應采用 油潤滑，而dn值小的滾動軸承可采用 潤滑脂潤滑。 3、滑動軸承保證液體動壓潤滑的條件有①．相對滑動的兩表面間必須形成收斂的楔形間隙；②．被油膜分開的兩表面必須有足夠的相對滑動速度，其運動方向必須使?jié)櫥痛罂谶M小口出； 3潤滑油必須有一定的粘度，供油要充分。 4、混合摩擦（非液體摩擦）滑動軸承計算應校核 P 、V、PV值。 5、列舉兩種剛性聯(lián)軸器的名稱，并說明是否具有補償軸向。徑向或角向位移的能力：①套筒式聯(lián)軸器（無補償能力）、②凸緣式聯(lián)軸器（無補償能力）。 6、軸按所受載荷性質(zhì)分類，只承受彎矩的稱心軸；只承受扭矩稱傳動軸；承受彎矩和扭矩稱轉(zhuǎn)軸。 7、直齒圓錐齒輪的當量齒數(shù)Ｚｖ＝z/cosδ，標準模數(shù)和壓力角在齒輪大端；受力分析和強度計算用平均分度圓直徑。 8、帶傳動的主要失效形式為打滑和疲勞破壞。 9、帶工作是截面上產(chǎn)生的應力有拉應力，彎曲應力 ，離心應力。 10、在齒輪傳動中，大小齒輪的接觸應力是相等的，大小齒輪的彎曲應力是不等的。 二、選擇題（11分）[每空1分] 1、滾動軸承內(nèi)圈與軸配合的正確標注應為C。 A .Ф30H7/k6 B. Ф30H7 C .Ф30k6 2、下列滾動軸承密封裝置，其中　AC　 　是屬于接觸式密封，而　 BD　　　是屬于非接觸式密封。 Ａ.氈圈密封　　Ｂ.甩油環(huán)　?。?密封環(huán)　　Ｄ.縫隙密封 3、在　　B　　情況下，滑動軸承潤滑油的粘度不應選得較高。 Ａ.重載　Ｂ.高速?。?工作溫度?。?高承受變載或沖擊振動載荷 4、兩相對滑動的接觸表面，依靠吸附油膜進行潤滑的摩擦狀態(tài)稱　　D　　。 Ａ.液體摩擦?。?半液體摩擦　Ｃ.混合摩擦?。?邊界摩擦 5、半圓鍵聯(lián)接當采用雙鍵時兩鍵應　　D　　布置。 　?。?在周向相隔９０o　Ｂ.在周向相隔１２０o　　　 ?。?在周向相隔１８０o　　　Ｄ.在軸向沿同一直線 6、為了提高受軸向變載荷螺栓聯(lián)接的疲勞強度，應　　B　　　降低Cb。 　?。?增加螺栓剛度?！。?降低螺栓剛度。?。?降低被聯(lián)接件剛度。 7、彈簧Ａ的剛度為Ｋ１，彈簧Ｂ的剛度為Ｋ２，兩彈簧并聯(lián)的剛度為　　　C　。 　?。?　Ｋ１ Ｂ.?。耍?Ｃ. Ｋ１＋Ｋ２Ｄ.Ｋ１Ｋ２／（Ｋ１＋Ｋ２） 8、強度等級為６.8級的螺栓材料σｓ＝　　 　D　?。停校帷? Ａ.?。叮埃啊。??。福埃啊　。??。叮福啊。?　４８０ 9、鏈輪中心距已定，合理確定鏈傳動的鏈長時，應取　　B　　　。 Ａ.　任意值　Ｂ.　等于鏈節(jié)長度的偶數(shù)倍Ｃ.等于鏈節(jié)長度的奇數(shù)倍 10、帶傳動的兩帶輪直徑不相等，一般情況下，應使哪個輪曹楔角較大　　　B　?。? 　?。?　大輪?。?　小輪　Ｃ.　主動論　?。?　從動輪 三、計算題（34分） 1、（14分）圖示為手動鉸車中所采用的蝸桿傳動。已知m=8mm，d1=80mm ，z1=1，i=40，卷筒的直徑D=250mm，試計算：（1）欲使重物上升1m，應轉(zhuǎn)動蝸桿的轉(zhuǎn)數(shù)；（2）設(shè)蝸桿和蝸輪間的當量摩擦系數(shù)為0.18，檢驗該蝸桿傳動是否滿足自鎖條件；（3）設(shè)重物重Q=5kN，通過手柄轉(zhuǎn)臂施加的力F=100N，手柄轉(zhuǎn)臂的長度l的最小值 (不計軸承效率) 。 解：（1）重物上升1m時，卷筒轉(zhuǎn)動圈數(shù)：N2=1000/πD=1000(250x3.14)=1.27 蝸桿轉(zhuǎn)動圈數(shù)為： N1=iN2=40x1.27=50.96(圈) （4分） （2）蝸桿直徑系數(shù)q=d1/m=808=10 導程角：γ=arctan=arctan=7.125o 當量摩擦角：v=arctanfv= arctan=10.204o ：因為： γ〈v所以蝸桿傳動滿足自鎖條件（4分） （3）蝸桿傳動的嚙合效率： 四、分析題（30分）[每題10分] 1、在圖示軸的結(jié)構(gòu)圖中存在多處錯誤，請指出錯誤點，說明出錯原因，并加以改正。 解：1.無墊片；2無間隙、無密封3鍵太長4無定位軸肩5無軸肩 6套筒高于內(nèi)圈高度7軸和輪轂一樣長，起不到定位作用； 8無定位；9無墊片10采用反裝。 指出1處（0.5分）改正1處（0.5分） 《機械設(shè)計》課程試題（三） 1、 填空題(每空1分共24分) 1.螺紋的公稱直徑是指螺紋的大徑，螺紋的升角是指螺紋中徑處的升角。螺旋的自鎖條件為螺紋升角小于當量摩擦角 。 4、選擇普通平鍵時，鍵的截面尺寸(bh)是根據(jù)軸徑d查標準來確定的,普通平鍵的工作面是兩側(cè)面。 5、帶傳動的傳動比不宜過大，若傳動比過大將使包角α減小，從而使帶的有效拉力值減小。 6、鏈傳動瞬時傳動比是變量 ，其平均傳動比是常數(shù) 。 8、直齒圓柱齒輪作接觸強度計算時取節(jié)點 處的接觸應力為計算依據(jù)，其載荷由一對輪齒承擔。 9、對非液體摩擦滑動軸承，為防止軸承過度磨損，應校核p ，為防止軸承溫升過高產(chǎn)生膠合,應校核pv 。 10、撓性聯(lián)抽器按是否具有彈性元件分為無彈性元件撓性聯(lián)軸器和有彈性元件 撓性聯(lián)軸器兩大類。 二、單項選擇題(每選項1分,共10分) 1.采用螺紋聯(lián)接時,若被聯(lián)接件之—厚度較大，且材料較軟，強度較低，需要經(jīng)常裝拆，則一般宜采用B 。 A螺栓聯(lián)接； B雙頭螺柱聯(lián)接； C螺釘聯(lián)接。 2.螺紋副在摩擦系數(shù)一定時,螺紋的牙型角越大,則D 。 A. 當量摩擦系數(shù)越小，自鎖性能越好； B．當量摩擦系數(shù)越小，自鎖性能越差； C. 當量摩擦系數(shù)越大，自鎖性能越差； D.當量摩擦系數(shù)越大，自鎖性能越好； 3、當鍵聯(lián)接強度不足時可采用雙鍵。使用兩個平鍵時要求鍵D布置。(1分) A 在同—直線上; B相隔900 ; C．相隔1200；D相隔1800 4、普通平鍵聯(lián)接強度校核的內(nèi)容主要是A 。 A.校核鍵側(cè)面的擠壓強度;B.校核鍵的剪切強度；C.AB兩者均需校核；D．校核磨損。 6、為了限制鏈傳動的動載荷，在節(jié)距p和小鏈輪齒數(shù)z1一定時,應該限制A 。 A．小鏈輪的轉(zhuǎn)速n1； B.傳動的功率P； C.傳遞的圓周力。 7、圓柱齒輪傳動，當齒輪直徑不變，而減小模數(shù)時，可以D 。 A．提高輪齒的彎曲強度； B.提高輪齒的接觸強度； C.提高輪齒的靜強度； D．改善傳動的平穩(wěn)性。 9、溫度升高時，潤滑油的粘度C 。 A.隨之升高； B.保持不變；C．隨之降低； D.可能升高也可能降低。 三、計算題(38分) 1、(15分)圖3-1示螺栓聯(lián)接中,采用兩個M20的普通螺栓，其許用拉應力[σ]＝l60N／mm2，聯(lián)接件接合面間摩擦系數(shù)f＝0.20，防滑系數(shù)Ks＝1.2，計算該聯(lián)接件允許傳遞的靜載荷F＝?(M20的螺栓d1＝17.294mm)(10分) 圖3-1 解：螺栓預緊后，接合面所產(chǎn)生的最大摩擦力必須大于或等于橫向載荷，假設(shè)各螺栓所需預緊力均為F0 則由平衡條件 可得 (4分) 螺栓危險截面的強度條件為 于是得 (4分) 四、分析題(20分) 1.(10分) 如圖4-1傳動系統(tǒng)，要求軸Ⅱ、Ⅲ上的軸向力抵消一部分，試確定：1)蝸輪6的轉(zhuǎn)向；2)斜齒輪3、4和蝸桿5、蝸輪6的旋向；3)分別畫出蝸桿5，蝸輪6嚙合點的受力方向。 1.(12分)(1) 蝸輪6的轉(zhuǎn)向為逆時針方向；(2分) (2)齒輪3左旋，齒輪4右旋，蝸桿5右旋，蝸輪6右旋；(4分) (3)蝸桿5嚙合點受力方向如圖(a)；蝸輪6嚙合點受力方向如圖(b)。(6分) 2、(10分)指出圖4-2中的結(jié)構(gòu)錯誤(在有錯處畫○編號，并分析錯誤原因)，并在軸心線下側(cè)畫出其正確結(jié)構(gòu)圖。 圖4-2 [解] 畫出的正確結(jié)構(gòu)圖如圖。 ①軸的右端面應縮到聯(lián)軸器端面內(nèi)1～2mm，軸端擋圈壓到聯(lián)軸器端面上，與軸端面留有間隙；②聯(lián)軸器與透蓋不能接觸，聯(lián)軸器應右移；③聯(lián)軸器與軸配合直徑應小一點，形成軸肩定位；④聯(lián)軸器處聯(lián)接平鍵與蝸輪處聯(lián)接平鍵應在一條線上；鍵與轂孔鍵槽底面間應有間隙；⑤右軸承內(nèi)圈左端面只能與套筒端面接觸，與軸肩端面應有間隙，所以套筒內(nèi)軸頸右端面應左移1～2mm；⑥與蝸輪輪轂配合軸頸長度應比輪轂長短1～2mm，軸頸右端面縮進去；⑦左軸承內(nèi)圈不能被軸環(huán)全擋住，軸環(huán)左部軸徑減小至內(nèi)圈厚度的2／3左右；⑧透蓋和悶蓋外圓外側(cè)應倒角，與箱體間均應有調(diào)整墊片。⑨軸的左端伸出軸承內(nèi)圈過長，應縮短一點。 每指出一處錯誤1分,說明原因1分,指出五個錯誤算滿分10分；畫出正確圖形4分。