机械设计试卷集 (11)
机械设计试卷及答案3套
《机械设计》课程试题（一）一、填空题(每空1分共31分)1、当一零件受脉动循环变应力时，则其平均应力是其最大应力的（）。
2、三角形螺纹的牙型角α＝（），适用于（），而梯形螺纹的牙型角α＝（），适用于（）。
3、螺纹连接防松，按其防松原理可分为（）防松、（）防松和（）防松。
4、带传动在工作过程中，带内所受的应力有（）、（）和（），最大应力发生在（）。
5、链传动设计时，链条节数应选（）数(奇数、偶数)。
链轮齿数应选（）数；速度较高时，链节距应选（）些。
6、根据齿轮设计准则，软齿面闭式齿轮传动一般按（）设计，按（）校核；硬齿面闭式齿轮传动一般按（）设计，按（）校核。
7、在变速齿轮传动中，若大、小齿轮材料相同，但硬度不同，则两齿轮工作中产生的齿面接触应力（），材料的许用接触应力（），工作中产生的齿根弯曲应力（），材料的许用弯曲应力（）。
8、蜗杆传动的总效率包括啮合效率η、（）效率和（）效率。
其中啮合效率η=（），影响蜗杆传动总效率的主要因素是（）效率。
9、轴按受载荷的性质不同，分为（）、（）、（）。
10、滚动轴承接触角越大，承受（）载荷的能力也越大。
得分二、单项选择题(每选项1分,共11分)1、循环特性r=－1的变应力是（）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( )。
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．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V带型号，主要取决于（）。
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（）。
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Mn＝4mm，齿数Z1=20，螺旋角β＝14032’2”，齿宽b1＝80，b2＝75mm，则该传动的齿宽系数φd等于（）。
机械设计期末考试卷子(内含答案)
;.一．是非题（每题2分，共10分）1．带传动中的弹性滑动是可以防止的。
（）2．向心滑动轴承验算压强P的实质是控制轴承发热量。
（）3．增大齿轮的模数，可以提高齿轮的接触强度。
（）4．键是一种标准零件。
（）5．一般情况下，链传动瞬时传动比恒定。
（）二．选择题（每题2分，共10分）1．三角带的公称长度是指▁▁▁▁。
a.外圆周长b.内圆周长c.节线周长2．齿面接触疲劳强度设计准则是针对齿轮▁▁▁▁建立的。
a.齿面点蚀b.齿面胶合c.齿面磨损3．紧螺栓联接强度计算时，螺栓所受轴向拉力乘以3.1，是▁▁▁。
a.防止松脱b.保证足够的预紧力c.计入扭转剪应力4．普通平键是靠键的▁▁▁来传递扭矩。
a.下表面b.两侧面c.上、下表面5．对于转轴的强度计算，应按▁▁▁▁计算。
a.弯矩b.扭矩c.弯矩、扭矩合成的当量弯矩三．填充（每题2分，共14分）1．齿轮的齿形系数与▁▁▁▁▁▁有关，齿形系数越大，轮齿的弯曲强度越▁▁▁▁▁▁▁▁。
2．带传动工作时，带的最大应力发生在▁▁▁▁▁▁。
3．蜗杆传动，蜗杆头数越多，效率越▁▁▁▁▁。
4．滚动轴承的额定寿命是指可靠性为▁▁▁▁▁▁的寿命。
5．非液体摩擦滑动轴承常见的失效形式为▁▁▁▁▁和▁▁▁▁▁▁。
四．简答（共16分）1．联接螺纹既满足vΦ<ψ的自锁条件，为什么还要加防松装置？试举出两种常用防松原理的防松装置。
（6分）2．齿面接触疲劳强度计算，齿根弯曲疲劳强度计算的力学模型？（6分）3．314轴承代号的含义（轴承类型、精度等级、内径尺寸、直径系列）？（4分）五．设计计算（共50分）1．图示汽缸内径mmD500=，气压MPa2.1=P，mmD640=,要求螺栓间距不大于mm150，残余预紧力'pQ是工作载荷的5.1倍，确定螺栓数目和所受的最大轴向拉力。
（15分）;.2. 图示蜗杆--斜齿圆柱齿轮传动，蜗杆主动，蜗杆转向及螺旋线方向如图，要求：（1）画出Ⅱ轴的转向及蜗轮2的螺旋线方向；（2）要求Ⅱ轴上轴向力抵消一部分，定出齿轮3、4的螺旋线方向； （3）在图上画出蜗轮2及齿轮4的各分力 方向。
机械设计习题集与作业题CH11_12_13
第十三章滚动轴承13-1（1）N316/P6 51316（2）51316 N316/P6（3）6306/P5 51316（4）6306/P5（5）3030613-2 （1）13-9 答：一个30000或70000型轴承只能承受单向轴向力，所以该类型轴承只能成对使用。
正装指轴承的外圈窄边相对，轴承的支撑反力作用点的跨距较小，派生轴向力相对；反装指轴承的外圈宽边相对，轴承支撑反力作用点的跨距较大，派生轴向力相背。
面对面安装即正装，背对背即反装。
13-13 答：常见的失效形式为点蚀、磨损、胶合、断裂等，寿命公式是针对点蚀失效形式建立起来的，L是基本额定动载荷为C的轴承所受当量动载荷为P时的寿命。
作业题13-1答：N307/P4、6207、30207的内径为35mm，51301的内径为12mm。
N307/P4公差等级最高，6207允许的极限转速最高，N307/P4承受径向能力最强，51301不能承受径向载荷。
13-6解：圆锥滚子轴承反装，查手册知30207的基本额定动载荷为54200N ，e=0.37，Y=1.6。
（1）两轴承的径向载荷Fr1和Fr2Fr1=875.65N ，Fr2=1512.62N（2）两轴承的计算轴向力Fa1和Fa2N 2746.1265.8752r1d1=⨯==Y F F N 4736.1262.15122r2d2=⨯==Y F F 因为N F F F 274N 873004473=+d1ae d2=>=+所以1被压紧，2被放松。
73N 8=+ae d2a1F F F = ，N 473d2a2==F F（3）两轴承的当量动载荷因为e F F >==165.875873r1a1 ，e F F <==32.062.1512473r2a2所以X1=0.4，Y1=1.6； X2=1，Y2=0即有N2621)8736.165.8754.0(5.1)(a11r11p 1=⨯+⨯⨯=+=F Y F X f P N 226962.151215.1)(a22r22p 2=⨯⨯=+=F Y F X f P（4）验算轴承的寿命因为P1>P2,所以按轴承1的受力大小验算h h P C n L 150********)262154200(5206010)(60103/10616h >=⨯⨯==ε 故所选轴承满足寿命要求。
机械设计作业集10、11答案
第十章齿轮传动一、选择题10—1 在齿轮传动的设计计算中，对下列参数和尺寸应标准化的有__A、G__；应圆整的有D、E__；没有标准化也不应圆整的有B、C、F、H、I、J。
A斜齿轮的法面模数m n B斜齿轮的端面模数m t C直齿轮中心距aD斜齿轮中心距a E齿宽B F齿厚s G分度圆压力角αH螺旋角βI锥距R J齿顶圆直径d a10—2 材料为20Cr钢的硬齿面齿轮，适宜的热处理方法是______B____。
A整体淬火B渗碳淬火C调质D表面淬火10—3 将材料为45钢的齿轮毛坯加工成为6级精度的硬齿面直齿圆柱齿轮，该齿轮制造工艺顺序应是_______A______为宜。
A滚齿、表面淬火、磨齿B滚齿、磨齿、表面淬火C表面淬火、滚齿、磨齿D滚齿、调质、磨齿10—4为了提高齿轮传动的齿面接触强度应__B__。
A分度圆直径不变增大模数B增大分度圆直径C分度圆直径不变增加齿数D减小齿宽10—5为了提高齿轮齿根弯曲强度应___A_____。
A 增大模数B增大分度圆直径C增加齿数 D 减小齿宽10—6一减速齿轮传动，主动轮1和从动轮2的材料、热处理及齿面硬度均相同，则两轮齿根的弯曲应力_A_。
A F1>F2B F1<F2C F1=F210—7一减速齿轮传动，小齿轮1选用45钢调质，大齿轮2选用45钢正火，它们的齿面接触应力__C__。
A H1>H2B H1<H2C H1=H210—8 一对标准圆柱齿轮传动，若大、小齿轮的材料或热处理方法不同，则工作时，两齿轮间的应力关系属于下列第 C 种。
A H1≠H2，F1≠F2，[H]1＝[H]2，[F]1＝[F]2B H1＝H2，F1＝F2，[H]1≠[H]2，[F]1≠[F]2C H1＝H2，F1≠F2，[H]1≠[H]2，[F]1≠[F]2D H1≠H2，F1＝F2，[H]1≠[H]2，[F]1≠[F]2（H、F、[H]、[F]分别为齿轮的接触应力、弯曲应力、许用接触应力、许用弯曲应力）10—9一对正确啮合的标准渐开线齿轮作减速传动时，若两轮的材料、热处理及齿面硬度均相同且寿命系数K N1=K N2，则两轮的弯曲强度为___A_____。
机械设计试卷及答案
8、在润滑良好的情况下，耐磨性最好的蜗轮材料是。
A.铸铁； B.无锡青铜； C.锡青铜； D.黄铜。
10、滚动轴承基本额定动载荷所对应的基本额定寿命是。
A.107； B.25107； C.106； D.5106。
3、受轴向工作载荷的紧螺栓联接，设螺栓刚度C1远远小于被联接件的刚度C2，则不论工作载荷F是否变化，螺栓中的总拉力 接近___预紧力_____。
2、(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m＝8mm，蜗杆头数z1＝1，蜗杆分度圆直径d1＝80mm，蜗轮齿数z2＝40，卷筒直径D＝200mm，蜗杆与蜗轮间的当量摩擦系数fV＝0.03， 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。
2．提高螺栓联接强度的措施有哪些？
降低螺栓总拉伸载荷的变化范围；
改善螺纹牙间的载荷分布；
减小应力集中；
避免或减小附加应力。
3．闭式蜗杆传动的功率损耗主要包括哪三部分？
闭式蜗杆传动的功率损耗包括三部分：轮齿啮合的功率损耗，轴承中摩擦损耗和搅动箱体内润滑油的油阻损耗。
4．简述带传动的优点？
适于中心矩较大的场合；……………1分
A．减小齿面滑动速度υsB. 减少蜗杆头数Z1
C．增加蜗杆头数Z1D. 增大蜗杆直径系数q
7．普通平键接联采用两个键时，一般两键间的布置角度为 【b】
A．90°B. 120°C.135° D.180°
8．V带在减速传动过程中，带的最大应力发生在 【 d】
A．V带离开大带轮处 B. V带绕上大带轮处
C． V带离开小带轮处 D.V带绕上小带轮处
机械设计基础试题(含答案)
机械设计基础试卷1一、选择题：本大题共15个小题，每小题3分，共45分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目的要求，把所选择项前的字母填在题后的括号内。
1．下列铰链四杆机构中，能实现急回运动的是A．双摇杆机构 B.曲柄摇杆机构C．双曲柄机构 D.对心曲柄滑块机构【】2．平面连杆机构中，当传动角γ较大时，则A．机构的传力性能较好 B. 机构的传力性能较差C．可以满足机构的自锁要求 D.机构的效率较低3．当一对渐开线齿轮制成后，即使两轮的中心距稍有改变，其角速度比仍保持原值不变，原因是：A. 压力角不变B. 啮合角不变C．节圆半径不变 D. 基圆半径不变【】4．渐开线齿轮实现连续传动时，其重合度为A．ε<0 B.ε=0 C.ε<1 D. ε≥1 【】5. 塑性材料制成的零件进行静强度计算时，其极限应力为A．σB B. σs C. σ0 D. σ－1【】6. 下列四种螺纹中，自锁性能最好的是A．粗牙普通螺纹 B.细牙普通螺纹C．梯形螺纹 D.锯齿形螺纹【】7．普通平键联接在选定尺寸后，主要是验算其A．挤压强度 B. 剪切强度C．弯曲强度 D. 耐磨性【】8．一对相啮合的圆柱齿轮的Z2>Z1，b1>b2,其接触应力的大小是A．σH1<σH2 B. σH1 >σH2C. σH1=σH2D. 可能相等，也可能不等【】9．实际齿数相同时，直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和直齿圆锥齿轮三者齿形系数之间的关系为A．直齿圆柱齿轮的最大 B. 斜齿圆柱齿轮的最大C．直齿圆锥齿轮的最大 D. 三者数值相同【】10．在润滑良好的条件下，为提高蜗杆传动的啮合效率，可采用的方法为：A．减小齿面滑动速度υs B. 减少蜗杆头数Z1C．增加蜗杆头数Z1 D. 增大蜗杆直径系数q 【】11. 带传动中，弹性滑动A．在张紧力足够时可以避免B．在传递功率较小时可以避免C．在小带轮包角足够大时可以避免D．是不可避免【】12．带传动作减速传动时，带的最大应力σmax等于A.σ1+σb1+σ cB. σ1+σb2+σ cC. σ2+σb1+σ cD. σ2+σb2+σc 【】13. 转轴的变曲应力为A．对称循环变应力 B.脉动循环变应力C．非对称循环变应力 D.静应力【】14．在基本额定动载荷C作用下，滚动轴承的基本额定寿命为106转时，其可靠度为A．10% B. 80% C.90% D.99% 【】15．在圆柱形螺旋拉伸（压缩）弹簧中，弹簧指数C是指A．弹簧外径与簧丝直径之比值B．弹簧内径与簧丝直径之比值C．弹簧自由高度与簧丝直径之比值D．弹簧中径与簧丝直径之比值【】二、填空题：本大题共10个小题，每空1分，共20分。
机械设计期末考试试卷
机械设计期末考试试卷一、选择题（每题2分，共20分）1. 机械设计中，常用材料的弹性模量是指材料的：A. 抗拉强度B. 屈服强度C. 刚度D. 硬度2. 在机械设计中，疲劳强度通常指的是材料在何种条件下的强度：A. 静态载荷B. 动态载荷C. 冲击载荷D. 随机载荷3. 以下哪个不是机械设计中常见的传动方式：A. 齿轮传动B. 皮带传动C. 液压传动D. 链传动4. 机械设计中，为了提高零件的疲劳寿命，通常采取以下哪种措施：A. 增加材料的硬度B. 增加零件的厚度C. 表面硬化处理D. 增加零件的重量5. 机械设计中，静力学平衡条件不包括以下哪一项：A. 力的平衡B. 力矩的平衡C. 能量的平衡D. 动量的平衡二、简答题（每题10分，共30分）6. 简述机械设计中材料选择的基本原则。
7. 解释什么是应力集中，并举例说明如何减少应力集中。
8. 描述机械设计中常见的几种连接方式，并简要说明其特点。
三、计算题（每题15分，共30分）9. 假设有一个直径为100mm的轴，承受最大扭矩为500Nm。
请计算该轴在最大扭矩下的剪切应力，并确定其是否满足安全要求（假设材料的许用剪切应力为75MPa）。
10. 给定一个机械零件的尺寸和材料属性，计算其在特定载荷下的变形量，并判断是否满足设计要求。
四、设计题（每题20分，共20分）11. 设计一个简单的机械手爪，用于抓取不同形状和大小的物体。
请描述其工作原理，所需材料，以及可能的改进方向。
五、论述题（每题10分，共10分）12. 论述机械设计中创新的重要性，并给出两个实际的创新设计案例。
六、结束语本次考试到此结束，请各位同学认真检查自己的答案，确保没有遗漏。
祝各位同学取得优异的成绩。
【注】本试卷仅供参考，具体考试内容和形式以实际考试为准。
机械设计试卷及答案3套
《机械设计》课程试题（一）一、填空题(每空1分共31分)1、当一零件受脉动循环变应力时，则其平均应力是其最大应力的（50%）。
2、三角形螺纹的牙型角α＝（60），适用于（连接），而梯形螺纹的牙型角α＝（30），适用于（传动）。
3、螺纹连接防松，按其防松原理可分为（摩擦）防松、（机械）防松和（永久）防松。
4、带传动在工作过程中，带内所受的应力有（紧松边拉力产生的拉应力）、（离心拉应力）和（弯曲应力），最大应力发生在（紧边与小带轮接触处）。
5、链传动设计时，链条节数应选（偶数）数(奇数、偶数)。
链轮齿数应选（奇）数；速度较高时，链节距应选（小）些。
6、根据齿轮设计准则，软齿面闭式齿轮传动一般按（接触强度）设计，按（弯曲强度）校核；硬齿面闭式齿轮传动一般按（弯曲强度）设计，按（接触强度）校核。
7、在变速齿轮传动中，若大、小齿轮材料相同，但硬度不同，则两齿轮工作中产生的齿面接触应力（相同），材料的许用接触应力（不同），工作中产生的齿根弯曲应力（不同），材料的许用弯曲应力（不同）。
8、蜗杆传动的总效率包括啮合效率η、（轴承）效率和（搅油）效率。
其中啮合效率η=（），影响蜗杆传动总效率的主要因素是（啮合效率）。
9、轴按受载荷的性质不同，分为（转轴）、（心轴）、（传动轴）。
10、滚动轴承接触角越大，承受（转向）载荷的能力也越大。
得分二、单项选择题(每选项1分,共11分)1、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V带型号，主要取决于（ D ）。
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《机械设计》课程试题（六）
一、填空及选择填空：把答案写在题中的空格里( 每空2分, 共26分)
1、工程上常用的螺纹联接的防松方法有___________、____________和_______________。
2、滚动轴承的基本额定寿命L h10是指_______________。
3、阿基米德蜗杆传动的正确啮合条件是______________、______________和_______________。
4、带传动中，带每转一周受____________应力、_________应力和________应力作用，最大应力发生在 ________________。
5、在闭式软齿面齿轮传动中（无冲击载荷），按________设计，按________校核
A.齿根弯曲疲劳强度
B.齿根弯曲静强度
C.齿面接触疲劳强度
D.齿面接触静强度
二、说明下列滚动轴承代号的意义 (本大题共4小题，每小题4分，总计16分) 1、6209
2、7311AC/P4/DF
3、30420/P2/DB
4、N220/P5
三、计算题（共30分）
1、.图示托架受铅垂力F （N ），托架与托体之间的摩擦系数为µs,,可靠系数K f
=1,螺栓与被联接件的相对刚度为0.2，螺栓材料的许用应力为[σ]，按步骤列出螺栓根径d 1的计算式。
（14分）
2、一轴上有一对30204圆锥滚子轴承，轴承受载荷N F R 5400=，N F A 2700=n=1250r/min ，运转时有轻微冲击1.1=p f ，试计算这对轴承当量动载荷p
和寿命L 10h 。
轴承参数：d=20mm ；N C r 305000=； N C r 28200=；35.0=e ；Fa/Fr ≤e ，x=1，y=0；Fa/Fr>e ，x=0.4，y=1.7，[注：)2/(Y F F r s =] (本题16分)
F
F
1
2
四、分析题（18分）
图示蜗杆-斜齿轮传动，已知蜗杆为左旋，转向如图示，蜗杆m =8mm ，d 1=64mm(q =8)，z 1=2，z 2=42，蜗杆输入转矩T 1=38000N .mm ，蜗杆传动效率η＝0.75。
1）画出蜗轮的转向； 2）欲使II 轴的蜗轮2和齿轮3的轴向力抵消一部分，决定斜齿轮3、4
的螺旋线方向；
3）分别求出蜗杆、蜗轮上各力的大小和方向。
五、指出下列轴系错误，并将正确的结构画在轴心线下面（14分）。
《机械设计》课程试题（六）
参考答案
一、（26分）
1、摩擦防松，机械防松，永久止动；
2、一批轴承作实验，其中90%轴承不发生疲劳点蚀时的工作小时数
3、mx1=mt2=m, αx1=αt2=α=200, γ=β2 旋向相同。
4、应力，离心力产生的拉应力，弯曲应力，紧边开始进入小带轮的那一点
5、C,A
二、（每小题4分，共16分）
1.深沟球轴承，窄、轻系列，内径45，公差等级Po 级
2.角接触球轴承，窄、中系列，内径55，接触角250
，公差等级P4级，面对面排列 3.圆锥滚子轴承，窄、重系列，内径100，公差等级P2级，背对背排列 4.圆柱滚子轴承，窄、轻系列，内径100，公差等级P5级 三、 1解：
（1）求F ′：不下滑条件：4 F ′·μs ≥ k f F ∴F ′ ≥ s f F
k μ4
（2）求F ：F = ∑=4
12
max
i i
l Ml = 2
242⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅
⋅a a
H F = a H F 2⋅
(3) 求 F 0 = F ′
+ 211
c c c + F = s f F
k μ4+ 0.2 F
(4) 求d 1: 由公式2
1
43.1d F π
≤[σ] ∴ d 1 ≥
]
[4
3.10
σπ
F
2、
S 1S 2
F
r 1
F
r 2
s 1、s 2方向如图所示
N F F R r 36003
21==
;N
F F R r 18003
12==
N Y F s r 82.1058)2/(1
1==；N Y F s r 41.529)2/(22==；
211s s F r >+ ，
轴承2受压
N s F a 82.105811==；N F s F A a 82.375812=+=；
e F F r a <==294.03600/82.1058/11，x 1=1,y 1=0
N
F x f P r p 3960111=⨯⨯=
e F F r a >==09.21800/82.3758/22，x 2=0.4，y 2
=1.7 N
F y F x f P a r p 99.7109)82.37587.118004.0(1.1)(22222=⨯+⨯⨯=⨯+⋅⨯=
N P P 99.71092==；
h
p
C n
L r
h 1.131799.710928200125016670
166703
/103
/1010=⎪⎭
⎫
⎝⎛⨯=⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛⨯=
四、
1）蜗轮转向如图示。
2）斜齿3为左旋，4为右旋。
3）蜗杆、蜗轮上各力方向如图示，各力的大小为：
T i T 2142207538000598500==⨯⨯=⋅η/.N mm
F F T d t1a2N ===⨯⨯=223800081187511//(8).
F F T d a1t2N ===⨯⨯=2259850042356322//(8) F F F r1r2t2N ===⨯︒=tan tan α3563201297
五、略。