机械设计试题及答案

《机械设计》 试题 A 标准答案

、填空（每空1分，共20分）

（有限寿命区）区。

10?对于普通平键，考虑到载荷分布的不均匀性，双键联接的强度按（

二、判断题（每小题 1分，共10分）（正确的划“V” ，错误的划“X” ） 1 ?十字滑块联轴器中的所有元件都是刚性元件，因此属于刚性联轴器。 2 .两摩擦表面的粗糙度值越小，则越容易实现液体动力润滑。 3 ?在计算转轴的强度时，安全系数法比当量弯矩法更精确。 4 .相啮合的蜗杆和蜗轮的螺旋角必须大小相等，旋向相反。

5 ?闭式齿轮传动皆须首先按齿面接触强度进行设计计算，确定传动的几何尺寸，然后校核齿根弯曲疲

劳强度。

（X ）

6 .由于链传动不需要张紧力，故作用在轴上的载荷较小。

（V ） 7 ?正是由于过载时产生“弹性滑动”，故带传动对传动系统具有保护作用。 （X ） 8 .楔键只能用于单向传动，双向传动时，必须采用两个楔键。 （X ） 9 .性能等级为6.6级的螺栓，其屈服点 二s = 600MPa 。

（ X ）

10 ?机械零件的计算分为设计计算和校核计算，两种计算的目的都是为了防止机械零件在正常使用期限

内发生失效。

（V ）

在疲劳曲线上，以循环基数

N o 为界分为两个区：当

为（无限寿命区）区；当Nv N o 时，为

刚度是指机械零件在载荷作用下抵抗（ 弹性变形 ）的能力。 零件材料的弹性模量越小，其刚度就越

（小）。

润滑油的（油）性越好，则其产生边界膜的能力就越强；（

粘度）越大，则其内摩擦阻力就越大。

为改善润滑油在某些方面的性能，在润滑油中加入的各种具有独特性能的化学合成物即为（ 添加剂）。 正是由于（ 弹性滑动）现象，使带传动的传动比不准确。带传动的主要失效形式为（ 打滑）和（带

的疲劳破坏 ）。

蜗杆传动的主要缺点是齿面间的

（相对滑动速度

）很大，因此导致传动的（效率 ）较低、温升较高。

链传动水平布置时，最好（ 紧边）边在上，（ 松边）在下。

设计中，应根据被联接轴的转速、（

转矩）和 （直径）选择联轴器的型号。

径向滑动轴承的半径间隙与轴颈半径之比称为（

相对间隙）；而（偏心距）与（

半径间隙）之比称

1.5 ）个键计算。

三、简答题（每小题 5分，共20分）

1 ?简述为什么开式齿轮传动一般不会出现点蚀现象？

答：因为在开式齿轮传动中，磨粒磨损的速度比产生点蚀的速度还快，在点蚀形成之前，齿面的材料已

经被磨掉，故而一般不会出现点蚀现象。

2 ?对于滚动轴承的轴系固定方式，请解释什么叫“两端固定支承”？

答：两端固定支承即为轴上的两个轴承中，一个轴承的固定限制轴向一个方向的串动，另一个轴承的固

定限制轴向另一个方向的串动，两个轴承的固定共同限制轴的双向串动。

3 ?简述形成稳定动压油膜的条件？

答：1）两摩擦表面之间必须能够形成收敛的楔形间隙；

2 ）两摩擦表面之间必须有充足的、具有一定粘度的润滑油；

3）两摩擦表面之间必须有足够的相对运动速度。

4 ?解释名词；滚动轴承的寿命；

滚动轴承的基本额定动载荷。

答：1）滚动轴承的寿命即滚动轴承中内、外圈滚道以及滚动体，任一元件出现疲劳点蚀之

前，两套圈之间的相对运转总转数。也可用恒定转速下的运转小时数表示;

2）基本额定动载荷即基本额定寿命为

106转时，轴承所能承受的最大载荷。

四、解：(1) F s1 = 0.68F R1 = 0.68 4000 =2720 (N)

----------------- 1.5 分

F S 2=0.68F R 2 = 0.68 2500 =1700 (N)

----------------- 1.5 分

(2) F S 2 F x =1700 900 =2600 (N)v F S 1 =2720 (N)

故

F A 1 = F s1 =2720(N)

------------------------------ 3 分

F S

1 -F x =2720 -900 =1820 (N )> F S

2 =1700 (N)

故 F A2 = F S 1 ?F x = 1820 (N)

则

F P 1 二 f p (X 1F R1 ￥F A 1)= f p (1 4000 0 2720 = 4000 f p (N)

---------------------------------- 3分

F

A1

F

R1

2720 4000

=0.68 二 e ,

则 X = 1, Y=0 F A 2 _ 1820

F R 2 2500

= 0.728 > e,则 X = 0.41 , Y = 0.87

则F P2 = f P(X2F R2 Y2F A2)= f p (0.41 2500 0.87 1820

=3500 f p (N)

——3分

d

d 1 =1 150 (mm)

2分

由于 F P1 > F P2 ，故轴承1 的寿命短。 五、解：（1）将F 向螺栓组形心平移, 5

T=500 X F= 5X 10 3

同时得转矩 T 。 在F 作用下，各螺栓所受横向力为 5 10 在T 作用下，各螺栓所受横向力也相等，为 F s2

rT T

显然, 六、解:

2.5 106 4r 2 4r 4 、802 802 1、2两螺栓所受的横向力最大，为

=6469 (N) 1 (1)由 a m(z 1 z 2)得 z 1 2 m =5 （ mm ）（应为标准值）

乙

128

5 Z 2 = iz j = 3.2z 1

联立 （1 ）、（ 2）解得 乙=30.47 乙=30， Z 2

d j = mz 1 =5 30 =1250 (N)

4

5524.3

( N)

2a 2 320

——3分

(1) (2)

z 2 =97.53 Z 2 = 98

=

150

(mm)

d 2 = mz 2 = 5 98 二 490 (mm)

取b2 = b =15 0( mm), d =b2 T0=150T0=160 (mm) -- 4 分

11

注：本题主要考察：m是否为标准值？是否满足a (d^i ?d2) m(z1 z2) ?各参数和尺寸取值圆整

2 2

是否合理？

5 .在滚子链传动的设计中，为了减小附加动载荷，应（4）。

?机械设计》试题B标准答案

、填空（每空1分，共20分）

1?当所受轴向载荷通过（螺栓组形心）时，螺栓组中各螺栓承受的（轴向工作拉力）相等。

2.从结构上看，带轮由（轮毂）、轮辐和（轮缘）三部分组成。

3?在直齿圆柱齿轮传动的接触疲劳强度计算中，以（节点）为计算点，把一对轮齿的啮合简化为两个（圆柱体）相接触的模型。

4?按键齿齿廓曲线的不同，花键分为（矩形）花键和（渐开线）花键。

5?请写岀两种螺纹联接中常用的防松方法：（双螺母等）和（防松垫圈等）。

6?疲劳曲线是在（应力比）一定时，表示疲劳极限匚丫“与（循环次数）之间关系的曲线。

7?理论上为（点）接触或（线）接触的零件，在载荷作用下，接触处局部产生的应力称为接触应力。

8.开式齿轮传动的主要失效形式是：（齿面的磨粒磨损）和（断齿）。

9?径向滑动轴承的条件性计算主要是限制压强、（速度）和（pv值）不超过许用值。

10?在类型上，万向联轴器属于（无弹性元件的挠性）联轴器，凸缘联轴器属于（刚性）联轴器。

二、选择填空（每空 1分，共10分）

1 ?下列磨损中，不属于磨损基本类型的是（ 3 ）;只在齿轮、滚动轴承等高副零件上经常出现的是

（2 ）。

（1）粘着磨损；（2 ）表面疲劳磨损；

（3）磨合磨损；（4）磨粒磨损。

2 .在通过轴线的截面内，（1）的齿廓为直边梯形；在与基圆柱相切的截面内，（

3 ）的齿廓一侧

为直线，另一侧为曲线。

（1 ）阿基米德蜗杆；（2 ）法向直廓蜗杆；

（3 ）渐开线蜗杆；（4 ）锥蜗杆。

3、对于直齿圆柱齿轮传动，其齿根弯曲疲劳强度主要取决于（ 4 ）;其表面接触疲劳强度主要取决于

（1）。

（1 ）中心距和齿宽；（2 ）中心距和模数；

（3 ）中心距和齿

数；

（4）模数和齿宽。

4、对于径向滑动轴承，（1 ）轴承具有结构简单，成本低廉的特点；（3 ）轴承必须成对使用。

（1 ）整体式；（2 ）剖分式；

（3 ）调心式；（4 ）调隙式。

5 .在滚子链传动的设计中，为了减小附加动载荷，应（4）。