《机械设计》历年考题西南交通大学.docx

《机械设计》历年考题西南交通大学.docx

《《机械设计》历年考题西南交通大学.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《机械设计》历年考题西南交通大学.docx（47页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

《机械设计》历年考题西南交通大学

西南交通大学2007－2008学年第

（二）学期

《机械设计》期末考试试卷

一、单项选择题：

（每小题1分，共15分）

1.对于大量生产，强度要求较高，尺寸不大，形状较简单的零件，应选择_____毛坯。

A.自由锻造B.冲压C.模锻D.铸造

2.在螺栓联接中，有时在一个螺栓上采用双螺母，其目的是_______。

　　A.提高强度　　B.提高刚度　　C.防松　　D.减小每圈螺纹牙上的受力

3.图示键联接所采用的是_______。

A.楔键B.切向键C.平键D.半圆键

4.带传动工作时，若小带轮为主动轮，则带内应力的最大值发生在带。

A.进人大带轮处B.紧边进入小带轮处

C.离开大带轮处D.离开小带轮处

5.轮齿弯曲强度计算中的齿形系数YFa与无关。

A.齿数z1B.模数m

C.变位系数xD.斜齿轮的螺旋角β

6.标准蜗杆传动的中心距计算公式应为。

A.

B.

C.

D.

7.下列轴承中，公差等级最高的是。

A.6208/P2B.30208C.N2208/P4D.5308/P6

8.一般开式齿轮传动的主要失效形式是_______。

A.齿面胶合　　B.齿面疲劳点蚀

C.齿面磨损或轮齿疲劳折断　　D.轮齿塑性变形

9.下列各种机械设备中，只宜采用滑动轴承。

A.中、小型减速器齿轮轴B.电动机转子

C.铁道机车车辆轴D.大型水轮机主轴

10.向心推力滚动轴承承受轴向载荷的能力是随接触角的增大而。

A.增大B.减小C.不变D.不一定

11.若不改变轴的结构和尺寸，仅将轴的材料由碳素钢改为合金钢，轴的刚度。

A.不变B.降低C.增加D.不定

12.在载荷比较平稳、冲击不大、希望联轴器尺寸较小，但两轴线具有一定程度的相对偏移量的情况下，通常宜采用__________联轴器。

A.刚性B.无弹性元件挠性

C.非金属弹性元件挠性D.金属弹性元件挠性

13.直齿锥齿轮的标准模数是_________。

A.小端模数　　B.大端模数

C.齿宽中点的模数　　D.任意齿宽处的模数

14.与带传动相比较，链传动的优点是。

A.工作平稳，无噪声B.寿命长

C.制造费用低D.能保持准确的瞬时传动比

15.蜗杆直径d1的标准化，是为了。

A.有利于测量B.有利于蜗杆加工

C.有利于实现自锁D.有利于蜗轮滚刀的标准化

二、是非判断题：

（每小题2分，共18分）

1.构件和零件都是机器制造的基本单元。

2.为使带与轮槽侧面贴合良好，带传动设计时应使轮槽楔角小于带的楔角。

3.花键联接的主要失效形式是弯曲断裂。

4.闭式蜗杆传动中轮齿承载能力的计算主要是针对蜗轮轮齿来进行的。

5.链传动是啮合传动，因此瞬时链速及瞬时传动比都是恒定的。

6.螺栓联接中，若被联接件为铸件，通常在螺栓孔处加工沉头座孔或凸台，其目的是为方便安置防松装置。

7.滑动轴承双层或多层金属轴瓦通常采用巴氏合金来制造轴承衬。

8.滚动轴承的额定寿命是指同一批轴承中90％的轴承能达到的寿命。

9.两轴线易对中、无相对位移且载荷平稳时宜选刚性联轴器联接。

三、填空题：

把答案写在题中的空格里（每空2分,共24分）

1.V带传动是靠带与带轮接触面间的力工作的。

V带的工作面是面。

2.传动用螺纹（如梯形螺纹）的牙型斜角比联接用螺纹（如三角形螺纹）的牙型斜角小，这主要是为了。

3.设计闭式硬齿面齿轮传动时，当直径d1一定时，应取的齿数z1，使增大，以提高轮齿的强度。

4.用联轴器连接的两轴分开；而用离合器连接的两轴在机器工作时。

5.为了方便轴上零件的装拆，常将轴做成形；为了保证轴上零件的可靠定位，轴肩的圆角半径r必须于相配零件的倒角C1或圆角半径R。

6.按轴承工作时承受载荷的方向不同分类，轴承可分为__________轴承和________轴承两大类。

四、受力分析：

（12分）

如图所示：

1、判断并在图中标出轮2的转动方向（齿轮1主动）；

2、在图中标注各齿轮受力的符号。

（各力符号应与教材一致，如Ft1，Ft2等。

）

五、计算题：

（14分）

某不完全液体润滑径向滑动轴承，已知：

轴径直径d=200mm，轴承宽度B=200mm，轴颈转速n=300r/min，轴瓦材料为ZCuSn10P1（查表

=15MPa，

=10m/s，

=15MPa·m/s。

），试问它可以承受的最大径向载荷FR是多少？

六、计算题：

（17分）

一闭式外啮合标准直齿圆柱齿轮减速传动，已知：

传动比i=3，模数m=3mm。

小齿轮齿数z1=20，齿宽b1=70mm，大齿轮齿宽b2=60mm，若主从动轮的许用应力[σH1]=700MPa，[σH2]=550MPa，载荷系数K=1.5，节点区域系数ZH=2.5，弹性系数

，重合度系数Zε=1，若齿轮转速n1=1000r/min，试按接触疲劳强度，求该传动所能传递的最大转矩和功率。

参考公式：

答案

题一、答案（15分）

1、C

2、C

3、A

4、B

5、B

6、C

7、D

8、A

9、D

10、A

11、A

12、A

13、B

14、B

15、D

题二、答案（18分）

1、×

2、○

3、×

4、○

5、×

6、×

7、○

8、○

9、○

三、填空题（24分）

1.摩擦，小

2.提高传动效率

3.少，模数，弯曲

4.只有在运动停止后经过拆卸才能彼此，可随时接合或分离

5.阶梯，小

6.径向（向心），轴向（推力）

四、受力分析（12分）

参考答案:

（每个转向2分，每个力1分）

五、（13分）

解：

轴承所能承受的最大径向载荷必须同时满足：

六、（17分）

解：

（1）

重合度系数Zε=1节点区域系数ZH=2.5

（2）齿宽b=b2=60mm载荷系数K=1.5

（3）许用应力[σH]=[σH2]=550MPa

（4）u=i=3d1=mz1=3×20=60mm

（5）

（6）

西南交通大学2008－2009学年第

（二）学期

《机械设计》期末考试试卷

一、单项选择题：

（每小题1分，共15分）

1.机械零件中应用最广泛的材料，下列中___________为优质碳素钢。

A.45B.ZG45C.40CrD.ZCuSn10P1E.Q235

　2.计算紧螺栓联接的拉伸强度时，考虑到拉伸与扭转的复合作用，应将拉伸载荷增加到原来的________倍。

　　A.l.l　　B.l.3　　C.1.25　　D.0.3

3.一般工作条件下，普通平键联接强度校核的内容主要是_________。

　　A.校核键侧面的挤压强度　　　B.校核键的剪切强度

　　C.A、B二者均需校核　　　　　D.校核磨损

4.带张紧的目的是_______。

　　A.减轻带的弹性滑动　　B.提高带的寿命

　　C.改变带的运动方向　　D.使带具有一定的初拉力

5.对于开式齿轮传动，在工程设计中，一般_________。

A.按接触强度设计齿轮尺寸，再校核弯曲强度

　B.按弯曲强度设计齿轮尺寸，再校核接触强度

　C.只需按接触强度设计

　D.只需按弯曲强度设计

6.蜗杆传动的油温最高不应超过。

A.30℃B.50℃C.80℃D.120℃

7.下列轴承中，通常应成对使用。

A.深沟球轴承B.圆锥滚子轴承

C.推力球轴承D.圆柱滚子轴承

8.自行车的前轴是。

A.心轴B.转轴C.传动轴D.光轴

9.巴氏合金是用来制造。

A.单层金属轴瓦B.双层或多层金属轴瓦

C.含油轴承轴瓦D.非金属轴瓦

10.当滚动轴承的疲劳寿命可靠度提高时,其基本额定动载荷___________。

A.增大B.减小C.不变D.不一定

11.在转轴的初步计算中，轴的直径是先按初步确定的。

A.轴端上零件的孔径　B.扭转强度

C.弯曲强度D.复合强度

12.一般情况下，为了联接电动机轴和减速器轴，如果要求有弹性而且尺寸较小，下列联轴器中最适宜采用_____________。

A.凸缘联轴器B.夹壳联轴器

C.轮胎联轴器D.弹性柱销联轴器

13.一般参数的闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是____________。

A.齿面点蚀　　B.轮齿折断　　C.齿面塑性流动　　D.齿面胶合

14.一对标准渐开线圆柱齿轮要正确啮合时，它们的_____必须相等。

A.直径　　B.模数　　C.齿宽　　D.齿数

15.大链轮的齿数不能取得过多的原因是。

A.齿数越多，链条的磨损就越大

B.齿数越多，链传动的动载荷与冲击就越大

C.齿数越多，链传动的噪声就越大

D.齿数越多，链条磨损后，越容易发生“脱链现象”

二、是非判断题：

（每小题2分，共16分）

1.与链传动相比较，带传动的优点是传动平稳,传动效率高。

2.在蜗杆传动中蜗杆头数越少，则传动效率越低。

3.链传动的承载能力随着链条节距P的增大而提高。

4.两相对滑动的接触表面依靠吸附油膜进行润滑的状态称为边界摩擦。

5.增大轴在截面变化处的过渡圆角半径，可以使轴上零件的轴向定位比较可靠。

6.高速重载齿轮传动，当润滑不良时，最可能出现的失效形式是齿面胶合。

7.普通平键联接，轴的键槽通常是由铣削加工得到。

8.型号为N216的滚动轴承，其内径为16mm。

三、填空题：

把答案写在题中的空格里（每空2分,共22分）

1．螺纹联接防松的实质是；按原理

分为放松和防松等。

2.通常带传动松边布置在________，链传动松边布置在________。

3.中速旋转正常润滑的滚动轴承的主要失效形式是_____________。

4.在非液体摩擦滑动轴承设计中，限制pv的主要目的是__________；限制p的主要目的是防止轴承_____________。

5.圆柱齿轮设计时，若已知小、大齿轮直径为d1，d2，则齿宽系数

=，b愈宽，承载能力也愈，但使现象严重。

四、受力分析：

（16分）

图示为一标准蜗杆传动，蜗杆主动，试：

1.分析画出蜗轮的转向；

2.在受力图中标出作用在蜗杆、蜗轮上各力的符号。

（各力符号应与教材一致）

3.说明蜗杆、蜗轮的螺旋角方向。

五、计算题：

（13分）

已知V带传动所传递的最大功率

7.5kW，带速v=10m/s，现测得紧边拉力

是松边拉力

的2.5倍。

试求有效拉力

、初拉力

、紧边拉力

和松边拉力

。

六、计算题：

（18分）

设某斜齿轮轴根据工作条件在轴的两端反装两个角接触球滚子轴承，如图所示。

已知轴承所受径向力Fr1=2000N，径向力Fr2=4000N，轴向力FA=800N，初选两个轴承型号为7308AC,其基本额定动载荷和静载荷分别为C=39200N，计算系数e=0.68，X=0.41，Y=0.87。

运转平稳，载荷系数fd=1.2。

试确定：

1．轴承的附加轴向力FS1，FS2，并画图表示方向；

2．轴承的轴向力Fa1，Fa2；

3．轴承的当量动载荷P1，P2，并指出哪个轴承最危险？

4．若轴承预期寿命为15000h,说明轴承寿命应满足什么条件。

答案

题一、答案（15分）

1、A

2、B

3、A

4、D

5、D

6、C

7、B

8、A

9、B

10、B

11、B

12、D

13、B

14、B

15、D

题二、答案（16分）

1、×

2、○

3、○

4、○

5、×

6、○

7、○

8、×

三、填空题（22分）

1、防止螺纹副间相对转动，利用摩擦，直接锁住（或破坏螺纹副关系）。

2、上，下。

3、疲劳点蚀。

4、温升引起胶合，过度磨损。

5、b/d1，强，载荷分布不均。

四、受力分析（16分）

（蜗轮转向为顺时针2分，每力各2分，蜗杆1右旋，蜗轮2为右旋，各1分）

五、解题要点：

（13分）

解：

（1）有效圆周力

（3分）

（2）紧边拉力

、松边拉力

与初拉力：

（7分）

（3分）

六、（18分）

解：

（1）

FS1、FS2方向见图

（2）计算轴向载荷

轴承1“压紧”，Fa1=FA+FS2=3520N

轴承2“放松”，Fa2=FS2=2720N

（3）计算当量动载荷

故查表得X=0.41,Y=0.87。

则

N

查系数表，X=1，Y=0。

故

N

因

，故按P2计算轴承寿命。

4、

，（2分）

西南交通大学2008－2009学年第

（二）学期

《机械设计》半期考试试卷

一、是非题：

对者画√，错者画×，请将答案填入题后的表格中。

（每小题1分，共15分）

1、闭式齿轮传动中，齿面点蚀首先出现在靠近节线的齿根面上。

2、一对齿轮传动中，若材料不同，则小齿轮和大齿轮的接触应力亦不同。

3、锥齿轮的当量齿数一定小于实际齿数。

4、直齿锥齿轮强度计算是以大端处的当量圆柱齿轮为计算依据的。

5、带是在变应力下工作的，带循环一周，应力变化4次。

6、V带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了限制小带轮上的包角。

7、在V带传动中，V带传递功率过大而打滑时，松边拉力为零。

8、在受拉螺栓联接中，受静载荷螺栓的损坏大多表现为螺纹部分的塑性变形和断裂。

9、螺栓的最大应力一定时，应力幅越小，其疲劳强度越高。

10、滚子链的铰链磨损后，链条在传动过程中易在小链轮上发生脱链。

11、与齿轮传动相比较，链传动的优点是承载能力大。

12、由于链传动是啮合传动，无需大的张紧力，因此作用在轴和轴承上的载荷比带传动要小。

13、设计铰制孔用螺栓时，既要考虑螺栓的剪切强度，也要考虑螺栓的拉伸强度。

14、对重要的有强度要求的螺栓联接，如无控制拧紧力矩的措施，不宜采用小于M12的螺栓。

15、若将开式齿轮传动改为闭式齿轮传动可有效地避免齿面磨损。

二、单项选择题：

请将答案填入题后表格中。

（每小题1分，共15分）

1、机械设计这门课程，主要研究的工作原理、结构和设计计算方法。

A．各类机械零件和部件   B．通用机械零件和部件

C．专用机械零件和部件D．标准化的机械零件和部件

2、下列通过设计计算所获得的几何尺寸中，应进行圆整。

A．直齿圆柱齿轮的分度圆直径B．链轮节圆直径

C．齿轮传动中心距D．斜齿轮的端面模数

3、一对圆柱齿轮传动，通常把小齿轮的齿宽取值比大齿轮略大，其主要目的是。

A.使小齿轮的强度比大齿轮略高一些

B.减小传动中的动载荷

C.为了便于安装，保证全齿宽接触

D.避免沿齿向载荷分布不均匀

4、一对变速齿轮传动，两轮齿面接触应力σH1、σH2和两轮轮齿弯曲应力σF1、σF2的关系为_________。

A.σH1=σH2，σF1≠σF2B.σH1=σH2，σF1=σF2

C.σH1≠σH2，σF1=σF2D.σH1≠σH2，σF1≠σF2

5、带传动采用张紧轮的目的是。

A.调节带的初拉力B.提高带的寿命

C.减轻带的弹性滑动D.增大摩擦系数

6、相同精度的齿轮传动，动载荷系数Kv与有关。

A.圆周速度B.齿轮在轴上相对于轴承的位置

C.传动超载D.原动机及工作机器的性能和工作情况

7、标准直齿圆柱齿轮传动，轮齿弯曲强度计算中的齿形系数只决定于。

A.齿数zB.模数mC.齿宽系数dD.齿根应力集中系数YFa

8、V带传动中，V带的楔角带轮的轮槽槽角。

A.小于B.大于C.等于D.没有必然关系

9、设计V带传动时发现V带根数过多，可采用来解决。

A.增大传动比B.加大传动中心距

C.选用更大截面型号的V带D.减小小带轮直径

10、在一定转速下，要减轻链传动的运动不均匀性和动载荷，应。

A.增大链节距和链轮齿数B.减小链节距和链轮齿数

C.增大链节距，减小链轮齿数D.减小链条节距，增大链轮齿数

11、螺栓联接中，有时在一个螺栓上采用双螺母，其目的是。

A.提高强度B.提高刚度

C.防松D.减小螺纹牙受载

12、链传动张紧的目的是。

A．使链条产生初拉力，以使链传动能传递运动和功率

B．避免链条垂度过大时产生啮合不良

C．使链条与轮齿之间产生摩擦力，以使链传动能传递运动和功率

D．避免打滑

13、用于联接的螺纹通常为三角形螺纹，这是因为三角形螺纹。

A.自锁性能好B.传动效率高

C.防振性能好D.自锁性能差

14、有一个被联接件较厚，且经常装拆的场合宜选用联接。

A.普通螺栓B.铰制孔螺栓

C.螺钉联接D.双头螺柱

15、带传动工作时产生弹性滑动，是由于。

A.包角

太小B.初拉力F0太小

C.紧边和松边拉力不等D.传动过载

三、填空题：

把答案写在题中的横线上。

（每空1分,共20分）

1、在由齿轮传动、带传动和链传动构成的多级传动系统中，齿轮传动一般放在级；带传动一般放在级；链传动一般放在级。

2、齿轮传动的主要失效形式有（要求举出三种）、、

；齿轮传动在高温重载下容易发生失效。

2、对于硬齿面闭式齿轮传动，其齿面接触承载能力较高，故通常先按

____强度进行设计，然后校核强度。

4、V带传动的工作原理实质是传动，并且带传动最大应力发生在；V带传动的设计计算准则是

。

5、链传动布置时，两链轮的回转平面应在同一垂直平面内，且通常将

边布置在上面，边布置在下面，以防止咬链、碰撞等现象发生。

6、螺旋副的自锁条件为__。

7、受轴向工作载荷的紧螺栓联接，螺栓所受的总拉力F0等于

与之和。

8、螺栓联接承压面采用凸台或沉头孔的目的是为了

。

9、机器一般由原动机、传动装置和工作机三部分组成。

传动装置的主要作用是传递和。

四、受力分析（共15分）

图示为两级斜齿轮减速器，已知电动机转动方向。

为使轴Ⅱ、轴Ⅲ上的轴向力互相抵消一部分，试确定：

1）图中各斜齿轮的螺旋线方向；（4分）

2）分别画出图中两对斜齿轮、锥齿轮所受力的圆周力Ft、径向力Fr和轴向力Fa（11分）

五、已知一带传动单根V带传递的最大功率P＝4.82kW,小带轮的基准直径

，小带轮转速

，小带轮上的包角

，带与带轮的当量摩擦系数为

。

不计离心力的影响，试确定带传动的有效圆周力

及紧边拉力

（12分）。

六、图示为标准直齿圆柱齿轮传动的变速箱，除齿数分配不同外，其他方面及许用应力均相同，若不计重合度影响，试分析当主动轴转速不变时：

1）哪对齿轮的接触强度高；

2）哪个齿轮的弯曲强度高。

（14分）

附：

YFa1=2.90,YSa1=1.60

YFa2=2.31,YSa2=1.85

YFa3=2.50,YSa3=1.72

YFa4=2.39,YSa4=1.78

接触应力公式：

弯曲应力公式：

七、图示螺栓组联接中采用两个M16（d1＝13.835mm，d2＝14.701mm）的普通螺栓，螺栓材料为45号钢，许用拉应力为[σ]＝160MPa，被联接件接合面间的摩擦系数μs＝0.2，若考虑摩擦传力的可靠性系数kf＝1.2，试计算该联接允许传递的静载荷FR。

（12分）

密封装订线

西南交通大学2009－2010学年第

（二）学期

《机械设计》期末考试试卷

一、单项选择题：

（每小题1分，共15分）

1.机械设计这一门学科，主要研究_______的工作原理、结构和设计计算方法。

A.各类机械零件和部件   B.通用机械零件和部件

C.专用机械零件和部件D.标准化的机械零件和部件

2.在螺栓联接设计中，若被联接件为铸件，则有时在螺栓孔处制做沉头座孔或凸台，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　　　　　　　　D、为避免螺栓受拉力过大

3.键的长度l通常是根据_________选取的。

　　A、传递的转矩　　B、传递的功率　C、轮毂的长度　D、轴的直径

4.设计V带传动时，为防止，应限制小带轮的最小直径。

A.带内的弯曲应力过大B.小带轮上的包角过小

C.带的离心力过大D.带的长度过长

5.一对标准渐开线圆柱齿轮要正确啮合时，它们的_____必须相等。

A、直径　　B、模数　　C、齿宽　　D、齿数

6.蜗杆传动中较为理想的材料组合是。

A.钢和铸铁B.钢和青铜

C.铜和铝合金D.钢和钢

7.在下列类型的滚动轴承中，___________只能承受径向载荷。

A.圆柱滚子轴承B.调心球轴承C.圆锥滚子轴承D.深沟球轴承

8.工作时以传递转矩为主，不承受弯矩或弯矩很小的轴，称为。

A.固定心轴B.转动心轴C.转轴D.传动轴

9.两相对滑动的接触表面依靠吸附油膜进行润滑的摩擦状态称为____________。

A.液体摩擦B.半液体摩擦C.混合摩擦D.边界摩擦

10.滚动轴承的额定寿命是指同一批轴承中的轴承能达到的寿命。

A.99％B.90％C.80％D.10％

11.带张紧的目的是_______。

A、减轻带的弹性滑动　　B、提高带的寿命

　C、改变带的运动方向　　D、使带具有一定的初拉力

12.联轴器与离合器的主要作用是。

A.缓冲、减振B.传递运动与转矩

C.防止机器发生过载D.补偿两轴的不同心或热膨胀

13.直齿锥齿轮强度计算时，是以______为计算依据的。

A、大端当量直齿锥齿轮　　B、齿宽中点处的直齿圆柱齿轮

C、齿宽中点处的当量直齿圆柱齿轮　　D、小端当量直齿锥齿轮

14.开式齿轮传动，最可能出现的失效形式是_______。

A.轮齿疲劳折断　B.齿面疲劳点蚀

C.齿面磨损　　D.齿面胶合

15.链条的节数宜采用。

A.整数B.偶数C.5的倍数D.10的倍数

二、是非判断题：

（每小题2分，共16分）

1.带传动中的打滑和弹性滑动是可以避免的。

2.在蜗杆传动中当需要自锁时，应使蜗杆导程角不大于当量摩擦角。

3.水平布置的链传动的通常将紧边布置在上边。

4.滑动轴承限制p值是为了防止过度磨损。

5.转轴上载荷和支点位置都已确定后，轴的直径可以根据弯曲强度来进行计算或校核。

6.润滑良好的闭式齿轮传动中，一般不出现点蚀失效。

7.普通平键联接工作时，键的上表面与轮毂键槽底之间留有间隙。

8.代号为N206的滚动轴承是指内径为30mm的圆锥滚子轴承。