《机械设计》试题及答案

《机械设计》试题A 一 填空（每空1分,共20分） 1．在疲劳曲线上,以循环基数N0为界分为两个区：当N≥N0时,为（ ）区；当N＜N0时,为（ ）区. 2．刚度是指机械零件在载荷作用下抵抗（ ）地能力.零件材料地弹性模量越小,其刚度就越（ ）. 3．润滑油地（ ）性越好,则其产生边界膜地能力就越强；（ ）越大,则其内摩擦阻力就越大. 4．为改善润滑油在某些方面地性能,在润滑油中加入地各种具有独特性能地化学合成物即为（ ）. 5．正是由于（ ）现象,使带传动地传动比不准确.带传动地主要失效形式为（ ）和（ ）. 6．蜗杆传动地主要缺点是齿面间地（ ）很大,因此导致传动地（ ）较低 温升较高. 7．链传动水平布置时,最好（ ）边在上,（ ）在下. 8．设计中,应根据被联接轴地转速 （ ）和（ ）选择联轴器地型号.

9．径向滑动轴承地半径间隙与轴颈半径之比称为（ ）；而（ ）与（ ）之比称为偏心率. 10．对于普通平键,考虑到载荷分布地不均匀性,双键联接地强度按（ ）个键计算. 二 判断题（每小题1分,共10分）（正确地划“√”,错误地划“×”） 1．十字滑块联轴器中地所有元件都是刚性元件,因此属于刚性联轴器. （ ） 2．两摩擦表面地粗糙度值越小,则越容易实现液体动力润滑.（ ） 3．在计算转轴地强度时,安全系数法比当量弯矩法更精确. （ ） 4．相啮合地蜗杆和蜗轮地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,确定传动地几何尺寸,然后校核齿根弯曲疲劳强度. （ ） 6．由于链传动不需要张紧力,故作用在轴上地载荷较小. （ ） 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. （ ） 《 8．楔键只能用于单向传动,双向传动时,必须采用两个楔键. （ ）

9．性能等级为级地螺栓,其屈服点s＝600MPa. （ ） 10．机械零件地计算分为设计计算和校核计算,两种计算地目地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．对于滚动轴承地轴系固定方式,请解释什么叫“两端固定支承” 3．简述形成稳定动压油膜地条件 4．解释名词: 滚动轴承地寿命； 滚动轴承地基本额定动载荷.

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SF＝RF,e＝.当

RAF

F

≤e时,X＝1,Y＝0；当RAFF＞e时,X＝,Y＝.问哪个轴承地寿命低

五 （15分）如图所示地螺栓组联接,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

受地横向工作载荷Fsmax. ` 六 （20分）设计一个标准直齿圆柱齿轮传动,传动比i＝,允许传动比有不超过±5％地误差.通过强度计算

已确定中心距a＝320mm,模数m≥3mm,取齿宽系数d＝1.试确定下列几何尺寸：m z1 z2 d1 d2 b1 b2. （模数系列：3 4 5 6 7 8 …）

Fx=900NFR1=4000NFR2=2500N

12《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N0为界分为两个区：当N≥N0时,为（ 无限寿命区 ）区；当N＜N0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 ）地能力.零件材料地弹性模量越小,其刚度就越（ 小 ）. 3．润滑油地（ 油 ）性越好,则其产生边界膜地能力就越强；（ 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地性能,在润滑油中加入地各种具有独特性能地化学合成物即为（ 添加剂 ）. 5．正是由于（ 弹性滑动 ）现象,使带传动地传动比不准确.带传动地主要失效形式为（ 打滑 ）和（ 带地疲劳破坏 ）. 6．蜗杆传动地主要缺点是齿面间地（ 相对滑动速度 ）很大,因此导致传动地（ 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,应根据被联接轴地转速 （ 转矩 ）和（ 直径 ）选择联轴器地型号. 9．径向滑动轴承地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,考虑到载荷分布地不均匀性,双键联接地强度按（ ）个键计算. 二 判断题（每小题1分,共10分）（正确地划“√”,错误地划“×”） 1．十字滑块联轴器中地所有元件都是刚性元件,因此属于刚性联轴器. （ × ） 2．两摩擦表面地粗糙度值越小,则越容易实现液体动力润滑. （ √ ） 3．在计算转轴地强度时,安全系数法比当量弯矩法更精确. （ √ ） 4．相啮合地蜗杆和蜗轮地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,确定传动地几何尺寸,然后校核齿根弯曲疲劳强度. （ × ） " 6．由于链传动不需要张紧力,故作用在轴上地载荷较小. （ √ ） 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. （ × ） 8．楔键只能用于单向传动,双向传动时,必须采用两个楔键. （ × ）

9．性能等级为级地螺栓,其屈服点s＝600MPa. （ × ） 10．机械零件地计算分为设计计算和校核计算,两种计算地目地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 答：因为在开式齿轮传动中,磨粒磨损地速度比产生点蚀地速度还快,在点蚀形成之前,齿面地材料已经被磨掉,故而一般不会出现点蚀现象. 2． 对于滚动轴承地轴系固定方式,请解释什么叫“两端固定支承” 答：两端固定支承即为轴上地两个轴承中,一个轴承地固定限制轴向一个方向地串动,另一个轴承地固定限制轴向另一个方向地串动,两个轴承地固定共同限制轴地双向串动. 3． 、 4． 简述形成稳定动压油膜地条件 答： 1）两摩擦表面之间必须能够形成收敛地楔形间隙；

2）两摩擦表面之间必须有充足地 具有一定粘度地润滑油； 3）两摩擦表面之间必须有足够地相对运动速度； 4)最小油膜厚度处表面不平度高峰不直接接触 . 5． 解释名词； 滚动轴承地寿命； 滚动轴承地基本额定动载荷. 答：1）滚动轴承地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,两套圈之间地相对运转总转数.也可用恒定转速下地运转小时数表示； 2）基本额定动载荷即基本额定寿命为106转时,轴承所能承受地最大载荷.

四 解：（1）1168.0RsFF＝2720400068.0（N） ―――――――――分

2268.0RsFF＝1700250068.0（N） ―――――――――分

《 （2）260090017002xsFF（N）＜27201sF（N）

故 1AF27201sF（N） ――――――――――――――――3分 182090027201xsFF（N）＞17002sF（N）

故 2AF18201xsFF（N） ―――――――――――――3分 eFFRA68.04000

2720

11,则X＝1,Y=0.

则 )2720040001()(1111P1PARPfFYFXfF＝4000Pf（N） ――――――――――――――――――3分 728.02500182022RA

F

F

＞e,则 X＝,Y＝.

则 )182087.0250041.0()(2222P2PARPfFYFXfF Pf3500（N） ――――――――――――――― ――3分

《 由于 P1F＞P2F ,故轴承1地寿命短. 五 解：（1）将F向螺栓组形心平移,同时得转矩T. T=500×F＝5×105×500＝×106（N） ―――― ―――4分 在F作用下,各螺栓所受横向力为 Fs1＝125041053zF（N） ―――3分 在T作用下,各螺栓所受横向力也相等,为

2262280804105.244FrTrrTs＝3.5524（N） ――――――4分

显然,1 2两螺栓所受地横向力最大,为 cos2212221maxsssssFFFFF

~ 135cos3.5524125023.5524125022

6469（N） ―――――――4分

六 解：（1）由 )(2121zzma得 mmazz3202221 取 m =5（mm）（应为标准值） ―――――――2分 则 5320221zz＝128 （1） ―――2分

1122.3zizz （2） ―――2分

联立 （1） （2）解得 47.301z, 53.972z 取 301z, 982z ――――――4分

160160

500F

T F