机械设计期末习题

江苏师范大学连云港校区机械设计期末复习一、选择题1.为了保证轴承内圈与轴肩端面的良好接触，轴承的圆角半径r与轴肩处的圆角半径r l应有 2 关系。

①r=r l；②r>r1；③r<r l2．带传动中，主动轮上的滑动弧是发生在带与带轮的 2 。

①绕进段②退离段③全部包围弧段3. 对顶螺母和弹簧垫圈是 2 。

①用机械方法的防松装置②靠轴向压紧摩擦的防松装置③靠径向压紧摩擦的防松装置4．带传动设计中，应验算小带轮包角不要过小，这是为了 4 。

①提高传动寿命；②减小对轴的压力；③减小结构尺寸；④提高摩擦力保证有一定承载能力5．非液体滑动轴承，其润滑状态通常为 1 。

①边界润滑②流体膜润滑③混合润滑④边界润滑或混合润滑6．蜗杆传动热平衡计算的目的是为了控制温升，防止 2 。

①蜗杆机械性能下降②润滑油变性或齿面胶合③传动效率下降④蜗轮材料退火7．为提高螺栓在变载荷作用下的疲劳强度，可采取 3 的措施。

①增大螺栓刚度②适当减小预紧力③减小螺栓刚度④减小被联接件刚度8．只受预紧力作用的普通螺栓联接，螺栓危险剖面上单元体的应力状态为 3 。

①简单拉伸②纯剪切③拉扭组合④拉弯组合9．转轴上载荷和支点位置都已确定后，轴的直径可以根据 4 来进行计算或校核。

①抗弯强度；②扭转强度；③扭转刚度；④弯扭合成强度10．对液体动压轴承需要足够的供油量主要是为了 1 。

①补充端泄油；②提高承载能力；③提高轴承效率；④减轻磨损11. 与公称直径、牙型角、螺纹头数相同的粗牙螺纹相比较，细牙螺纹能比粗牙螺纹 3 。

①自锁性好，强度高；②自锁性差，强度低；③自锁性好，强度低；④自锁性差，强度高12. 当进行螺栓组的结构设计时，一般各个联接螺栓材料、直径和长度应 1 。

①相同；②不同；③视具体情况决定13. 受旋转力矩的配合螺栓组，每个螺栓所受的载荷是 2 。

①相等的；②与螺栓到几何中心距离成正比；③与螺栓到几何中心距离成反比；④以上答案都不对14. 疲劳磨损是由于接触应力反复作用引起金属微粒脱落的现象，一般也叫 3 。

①胶合；②磨料磨损；③点蚀；④腐蚀15. 常用的联接螺纹牙型都是三角形，主要是由于三角形螺纹的 3 。

①强度好，寿命长；②效率高；③当量摩擦系数大，自锁性能好16. 带传动中，从动轮上发生弹性滑动时，则2 。

①带的速度小于带轮的圆周速度；②带的速度大于带轮的圆周速度；③带的速度等于带轮的圆周速度17. 在带、链，齿轮组成的多级减速传动中，带传动应放在 1 。

①高速级；②低速级；③高速级或低速级均可18. 在带传动中，若发生打滑现象，则在 2 。

①大带轮上先发生；②小带轮上先发生；③大小带轮上同时发生19. 图示V带与轮槽相对位置中正确的结构是 c 。

20. 带传动中带轮最常用的材料是 3 。

①Q235；②45钢；③HTl50；④ZGS0；⑤塑料21.带传动中，若空载且不计摩擦损耗时，主动轮的圆周速度 3 从动轮的圆周速度。

①小于；②大于；③等于22. 为实现平稳和噪声小的传动可选用的链条是 2 。

①套筒滚于链；②齿形链；③圆环链；④上三种都可以23. 制造链传动链轮的材料常用 3 。

①铜合金；②铸铁；③淬火回火的中炭钢；④不做处理的低炭钢24. 自行车的从动链轮齿数和直径为18和73mm，主动轮的为48和194mm，其平均传动比为 2 。

①48／18；②18／48；③73／194；④194／7325. 在套筒滚子链设计中，在满足承载能力要求的前题下，节距选得 2 越好，小链轮齿数选得 1越好。

①越大；②越小26. 当保持齿轮传动的传动比、中心距和齿宽不变，增大两轮的齿数则 3 增加。

①接触强度；②弯曲强度；③重合度27. 将轮齿做成鼓形齿是为了减小 1 。

①齿上载荷不均匀；②动载荷；③齿对间载荷分配不均28. 蜗杆传动变位前后，蜗轮的节圆直径 1 。

①不变；②改变；③不一定改变29. 实际的轴多做成阶梯形，这主要是为了 3 。

a)b)c)①减轻轴的重量；②便于热处理；③便于装配30. 为保证轴上零件能靠紧定位面，轴肩处的圆角半径应 1 零件上的倒角或圆角半径。

①小于；②大于；③等于31. 非液体摩擦滑动轴承的主要失效形式是 1 。

①磨损；②轴瓦裂纹；③点蚀32. 链条的基本参数是 4 。

①销轴直径；②销轴长度；③链板厚度；④节距二．填空题(共20分，每小题2分)1．在带、链和齿轮组成的多级传动中，带传动宜布置在高速级。

2．需成对使用的滚动轴承类型有角接触球轴承、圆锥滚子轴承。

3．对于链速v<／s的低速链传动，因其主要失效形式是链条的静力拉断，故应按静强度条件进行计算。

4．当被联接件之一很厚、且该联接需经常拆卸时，应采用双头螺柱联接；当用螺纹联接件联接轴和轴上零件时，常采用紧定螺钉联接。

5．如需在同一轴段内安装一对平键时，应将它们布置在1800位置。

6．计算载荷F ca、名义载荷F和载荷系数K的关系式F ca＝KF，强度计算时应该用计算载荷载荷。

7．实际的轴多做成阶梯形，这主要是为了轴上零件定位及装拆方便。

8．滚动轴承额定寿命是指该型轴承有10 ％发生点蚀失效前的总工作转数。

9．联轴器只有在机器停机时才能结合和断开两轴的联接；在机器运行中要进行轴的分离和接合，需要采用离合器。

10．闭式齿轮传动的主要失效形式是轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、塑性变形。

11. 磨损过程大致分成跑合阶段、正常磨损阶段和剧烈磨损阶段。

12. 三种常用螺纹联接的基本类型是：、和。

13. 螺纹的螺旋升角愈小或当量摩擦角愈大，螺纹的自锁性能愈好、效率愈低。

14. 螺纹防松装置按原理可分为、、。

15. 当被联接件之一很厚、且该联接需经常拆卸时，应采用联接；当用螺纹联接件联接轴和轴上零件时，常采用联接。

16. 带在工作中存在的应力有、和，其中变化的应力有、。

17. 带的弹性滑动是由于弹性体受载而引起的，它是不可逼免的。

18. 带传动的主要失效形式是和。

19.带传动设计准则是：在保证传动 的条件下，带具有一定的 。

20. 在轴肩处设计出圆角，目的在于 。

21. 细牙螺纹比粗牙螺纹的自锁性能 。

22. 设计滚子链传动时，链条节数最好取为 。

23. 球轴承比滚子轴承的承载能力 低 ；球轴承比滚子轴承的抗冲击能力 差 。

24. 工作中只受弯矩不受扭矩的轴叫作 轴；只受扭矩不受弯矩的轴叫作 轴；同时受弯矩和扭矩和轴叫作 轴。

三. 简答题1. 根据题意判断下列结构设计的优劣a)b)a)b)c)a)b)c)b) a)b)a)加工面加工面a)b)a) b)a)b)a)b)a)b)b)a)c)a)b)a)b)c)d)e)a)b)c)c 避免在斜面上钻孔a) a)b)d)c)a)b)c)2. 链的标记为24A-1×－88；其含义是什么答：表示A系列链号，24A表示节距为，单排，98节的滚子链。

3. V带传动设计时，带的根数为什么不能取得过多过多有什么不好答：带的根数过多，带的载荷分布不均，引起带的横向振动。

4.简述当链速一定时，链轮齿数z的多少和链节距p的大小对链传动的动载荷有何影响答：p越大，动载荷越大；z越大，动载荷越小。

反之亦然5. 轴的结构设计时，为了固定受到有较大轴向力的斜齿圆柱齿轮，可以采用：①轴肩；②套筒；③弹簧档圈；④螺钉锁紧档圈;⑤平键；⑥轴环；⑦圆螺母等结构。

（试删去不正确的）6. 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。

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：（1）传动顺序为：带传动（高速级）—齿轮传动（中间级）—链传动（低速级）2分（2）说明原因：在多级传动中应将带传动设置在高速级，这是因为当带传动功率一定时，提高带速，可以降低带传动的有效拉力，相应的减少带的根数或者V带的横截面积，总体上减少带传动的尺寸；将链传动设置在低速级，这是因为链速影响传动平稳性和寿命。

链速越高，多边形效应越明显，相应动载荷就越大，链传动就越不平稳，产生的冲击、振动和噪音越大。

7. 试分析张紧力F0对带传动正反两方面的影响。

答：张紧力F0越大，则带传动的承载能力就越大，但同时带中所受的拉应力也越大，从而降低带的寿命；张紧力越小，虽可减小带中的拉应力，提高带的寿命，但带传动的承载能力会降低。

8. 什么是摩擦型带传动中的弹性滑动现象可否避免它对带传动有何影响答：由带的弹性变形而引起带与带轮之间的相对滑动现象称为弹性滑动(2分)。

弹性滑动是带传动中不可避免的现象（2分）。

它会引起以下后果：①从动轮的圆周速度总是落后于主动轮的圆周速度，并随载荷变化而变化，导致此传动的传动比不准确。

②损失一部分能量，降低了传动效率，会使带的温度升高，并引起传动带磨损。

（2分）三．如图所示二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器，I、III轴分别为输入和输出轴。

已知1轮的转向和螺旋线旋向，欲使II轴上两轮的轴向力抵消一部分，要求：1）画出2、3、4轮螺旋线旋向；（3分）2）画出2、3轮的圆周力、轴向力和径向力的方向及2轮的转向。

（7分）解：如图所示四．一工程机械中的传动装置，根据工作条件决定采用一对圆锥滚子轴承，并暂定轴承型号为30308，已知轴承载荷R 1＝2400N ，R 2＝5000N ，轴上的轴向载荷F a ＝800 N ，轴转速n =500r/min ，运转中取载荷系数f p ＝，预期寿命L ’h ＝12000小时，试求： （1） 两轴承的轴向力A 1，A 2（2） 两轴承的径向载荷系数x 1, x 2以及轴向载荷系数y 1，y 2 （3） 两轴承的当量动载荷P 1，P 2 （4） 该轴承是否满足寿命要求（注：30308轴承：额定动载荷C ＝90800N ，额定静载荷C 0r ＝108000N ，e =，y =。

当e R A ≥时，x =,y =；当e RA<时，x =1，y =0）解： S 1＝R 1/(2Y )=2400/(2×＝ （分）S 2＝R 2/(2Y )=5000/(2×= （分） 因F A + S 2=800+=> S 1 （1分）所以 A 1= F a + S 2= （1分）A 2= S 2= （1分）取f t ＝1，f p ＝A 1/R 1=2400=>e （1分）X 1= Y 1= （1分）A 2/R 2=5000=<e （1分）X 2=1 Y 2=0 （1分）F r1F r2F r3F r4F a1F a2F a3F a4F t1 F t2F t3 F t4N A y R x f P p 7228)6.22707.124004.0(5.1)(11111＝⨯+⨯⨯=+= （2分）N A y R x f P p 7500)050001(5.1)(22222＝+⨯⨯=+=（2分）取P=P 2hL h 12000135819)7500908001(50060103/106>⨯⨯=＝（2分）满足寿命要求五.计算滚动轴承的相关参数2008-2009机械设计试卷A 答案在图所示的结构设计简图中，已知轴的转速n ＝1470 r/min ，角接触轴承1上的径向载荷R 1＝800 N ，角接触轴承2上的径向载荷R 2＝1900 N ，轴向载荷F a ＝1200 N ，两个轴承的额定动载荷C r 均为C r ＝38600 N ，e ＝，S ＝，A /R ≤e ，x ＝1,y ＝0；A /R ＞e ，x ＝，y ＝，f t ＝，f p ＝，求受载最大的轴承的工作寿命L h 。