大学机械设计考试试题及答案

一、填空（每空 1 分，共 20 分）1在疲劳曲线上，以循环基数 N o 为界分为两个区：当 N> N ）时，为（）区;当N< N o 时，为（）区。

2．刚度是指机械零件在载荷作用下抵抗（）的能力。

零件材料的弹性模量越小，其刚度就越（ ）。

3．润滑油的（）性越好，则其产生边界膜的能力就越强; （ ）越大，则其内摩擦阻力就越大。

4．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（ ）。

）现象，使带传动的传动比不准确。

带传动的主要失效形）之比称为偏心率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，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．正是由于（式为（ ）和（）。

6．蜗杆传动的主要缺点是齿面间的（ （ ）较低、温升较高。

7．链传动水平布置时，最好（ ）边在上，（ 8．设计中，应根据被联接轴的转速、（）和（）很大，因此导致传动的）在下。

）选择联轴器的型号。

9．径向滑动轴承的半径间隙与轴颈半径之比称为（）;而（ ）与）个键计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。

（）6.由于链传动不需要张紧力，故作用在轴上的载荷较小。

（）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。

（）&楔键只能用于单向传动，双向传动时，必须采用两个楔键。

（）9.性能等级为6.6级的螺栓，其屈服点s= 600MP& （）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。

（）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？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”？3•简述形成稳定动压油膜的条件？4.解释名词：滚动轴承的寿命；滚动轴承的基本额定动载荷。

四、（15分）某轴用一对同型号角接触球轴承支承，受力情况如图所示。

已知：内部轴向力F S= 0.68 F R , e= 0.68。

当F A < e 时，X= 1, Y= 0；当 > e 时，X= 0.41 , Y= 0.87。

F R F R问哪个轴承的寿命低？F<=900N五、（15分）如图所示的螺栓组联接，已知外载荷 F = 5KN 各有关几何尺寸如图所示。

试计算受力最大螺栓所受的横向工作载荷F smax 。

的误差。

通过强度计算已确定中心距 a = 320mm 模数3mm 取齿宽系数 d = 1。

试确定下列几何尺寸： m z i 、Z 2、d i 、d 2、b i 、b 。

（模数系列：3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、7、8、…）《机械设计》试题 A 标准答案一、填空（每空 1 分，共 20 分） 1在疲劳曲线上，以循环基数N 0为界分为两个区：当 N 》N 时，为（无限寿命区）区；当N< N o 时，为（有限寿命区）区。

2．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 ）。

3．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。

4．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 ）。

5．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 ）。

六、 （20分）设计6．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。

7．链传动水平布置时，最好（紧边）边在上，（松边）在下。

8．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。

9．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）之比称为偏心率。

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（ 1.5 ）个键计算。

二、判断题（每小题1分，共10分）（正确的划，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。

（X ）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。

（V ）3•在计算转轴的强度时，安全系数法比当量弯矩法更精确。

（V ）4.相啮合的蜗杆和蜗轮的螺旋角必须大小相等，旋向相反。

（X ）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 ）V)6.由于链传动不需要张紧力，故作用在轴上的载荷较小。

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 )&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s= 600MP& ( 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 )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 s2 0.68F R2 = 0.68 2500 1700 (N ------------------------------------ 1.5 分(2) F S2 F x 1700 900 2600 (N)v F s1 2720 (N)故F A1 F s1 2720 ( N) ―――――――――――――――― 3 分F si F x 2720 900 1820( N )> F S 2 1700 (N )3500 f P (N )在F 作用下，各螺栓所受横向力为F S 1=1250 ( N )z 4在T 作用下，各螺栓所受横向力也相等，为故 F A2 F S 1F X 1820 (N )FA1F R1272027200.68 e ，则4000X = 1, Y=0。

F P1 f P (X 1 F R1 Y 1 F A 1 ) f p (1 4000 0 2720) = 4000 f p (NF A2 F R218200.728 >e ,贝U X = 0.41 , Y = 0.87。

2500F P2f p (X ?F Y FP (0.41 2500 0.87 1820)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,同时得转矩F4分显然，1、2两螺栓所受的横向力最大，为22小、F sl F S 22 F si F s2 cos L22125025524.322 1250 5524.3 cos135 6469 (N)-------d 2 mz 2 5 98 490 (mmb d d 11 150 (mr)11m 是否为标准值？是否满足 a (d 1 d 2)m( Z | z 2) ？各参数 22和尺寸取值圆整是否合理?F s2rT4?T 4r6_2.5_10_4 ,, 802 802=55243 (N)取 b 2 b 150 (mm , b 1b 2 10 150 10160 (mmsmax六、解： (1)由a2m(z 1Z 2)得Z 1取 m =5(mm (应为标准值)则Z 1 Z 2 2 320 =128 5Z 2 iz 13.2Z 1联立 (1 )、(2) 解得Z 1 30.47 , 取Z 1 30 ,d 1 mz 15 2a 2 320 m m------------- 2分(1)2 分 (2) 2分Z 2 97.53Z 298 -------------- 4 分注：本题主要考察:一、填空（每空 1 分，共 20 分） 1．当所受轴向载荷通过（（ ）相等。

3．在直齿圆柱齿轮传动的接触疲劳强度计算中， 以（花键。

之间关系的曲线。

的齿廓一侧为直线，另一侧为曲线。

机械设计》试题 B2．从结构上看，带轮由（ ）、轮辐和（ ）三部分组成。

的啮合简化为两个（）相接触的模型。

4．按键齿齿廓曲线的不同，花键分为（）花键和（）时，螺栓组中各螺栓承受的）为计算点，把一对轮齿5．请写出两种螺纹联接中常用的防松方法： （ ）和（ ）。

6．疲劳曲线是在（）一定时，表示疲劳极限汕与（）7．理论上为（）接触或（ 产生的应力称为接触应力。

）接触的零件，在载荷作用下，接触处局部8．开式齿轮传动的主要失效形式是： （ 9．径向滑动轴承的条件性计算主要是限制压强、（不超过许用值。

）和（）和（)。

)10 ．在类型上，万向联轴器属于（ （ ）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（）联轴器，凸缘联轴器属于）；只在齿轮、滚动轴承等高副零件上经常出现的是（ ）。

1）粘着磨损； （ 3）磨合磨损； 2）表面疲劳磨损；（ 4）磨粒磨损。

2．在通过轴线的截面内， （）的齿廓为直边梯形；在与基圆柱相切的截面内，1）普通平键； （ 2）半圆键； （3）楔键； （ 4）切向键。

三、简答题（每小题 5 分，共 20分）1．画图表示机械零件的正常磨损过程，并指出正常磨损过程通常经历哪几个磨损阶段？ 2．简述 Miner 法则（即疲劳损伤线性累积假说）的内容。