福州大学----机械设计试题(共三套).doc
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机械设计试题（A）
专业班级：
11机械课程名称：
机械设计
一、选择填空（本题共14分，每小题2分）
1．在进行疲劳强度计算时，其极限应力应为材料的______。
（1）屈服点
（2）疲劳极限（3）强度极限（4）弹性极限
2．两圆柱体相接触，接触面为矩形，接触面宽度中线处最大接触应力与载荷的关系为∝______。
（1）F
（2）（3）（4）
3．两相对滑动的接触表面，依靠吸附的油膜进行润滑的状态称为。
（1）液体摩擦
（2）干摩擦（3）混合摩擦（4）边界摩擦
4．润滑油的又称为绝对粘度。
（1）运动粘度
（2）动力粘度（3）恩格尔粘度（4）赛氏通用秒
5．铸铁与钢是以它们含碳量的高低来区分的，一般含碳量高于者为铸铁，低于此值为钢。
（1）2%
（2）2.5%（3）3%（4）3.5%
6．对大量生产、强度要求高、尺寸不大、形状不复杂的零件，应选择。
（1）铸造毛坯
（2）冲压毛坯（3）模锻毛坯（4）自由锻造毛坯
7．如图所示齿轮传动，轮1为主动轮，则轮2的齿面接触应力按变化。
（1）对称循环
（2）脉动循环（3）循环特性（4）循环特性
二、按图选答案（本题共16分，每小题2分）
b
c
a
1.在下列不同截面的杆中,哪些杆的表面不可切制螺纹?
c
a
b
4.下列圆柱齿轮传动,应对哪一种结构规定最大的齿向荷载分布系数?
b
c
a
a
b
c
a
共4页第2页
6.试指出图示三种情况，哪一种能够形成流体动压润滑油膜？
b
c
a
5.下面几种类型键联接的横剖面,其中哪个在结构上不正确?
b
c
a
7.下面三种类型螺纹联接中，哪种更适合于承受横向工作载荷？
a
b
c
a
b
c
8.根据图中轴的受力情况，两端支承上哪种情况适于选择向心推力型滚动轴承？
三、回答问题（本题共16分）
1．将右侧序号为字母的内容分别连线到左侧相应的序号为数字的框上。
（本小题10分）
3．V带传动
C.属交错轴传动，传动效率低，设计时需进行热平衡计算。
5．圆柱齿轮传动
E.传递运动时具有速度不均匀性，不宜放在机器的高速级。
4．蜗杆传动
D.属平行轴传动，传动平稳，效率高，能传递较大功率。
1．圆锥齿轮传动
A.传动平稳，但容易“丢转”，一般按放在机器的高速级。
2．链传动
B.属交叉轴传动，一般需要悬臂安装，效率较高。
2.对于一台长期运转的带式运输机传动装置，，试从结构、效率和过载保护等方面，分析一下传动方案那种较合理？
（本小题6分）
1）蜗杆-齿轮减速器传动
电动机
齿轮传动
蜗杆传动
Ⅰ
工作机
电动机
齿轮传动
蜗杆传动
工作机
Ⅱ
2）带-齿轮减速器
电动机
齿轮传动
带传动
工作机
Ⅱ
Ⅰ
电动机
齿轮传动
带传动
工作机
共4页第3页
四、分析题（本题共19分）
1．如图所示，两根梁用8个4.6级普通螺栓与两块钢盖板相联接。
梁受到拉力F=28kN，摩擦系数f=0.2，控制预紧力，试确定所需螺栓的直径。
解中有两处错误，请指出错处并说明原因。
（本小题6分）
解：
F
F
已知螺栓数目z==8，接合面数i=2，取防滑系数KS=1.2，则螺栓所需预紧力F0为
查表得σS=240Mpa，安全系数Ks=1.3,则得[σ]=σS/Ks=240/1.3=184.6Mpa
所需螺栓直径
圆整后得螺栓尺寸d=10mm,故螺纹为M10。
2．在图示减速器的传动简图中，圆柱齿轮均为斜齿，已给出主动件的转向，为使中间轴上的轴承所受的轴向力最小，试画出其它各轴的转向和轮齿的旋向。
（本小题7分）
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
1
3
4
2
5
6
A
B
C
D
3.图示一V带传动，小带轮为主动轮，转向为顺时针。
A、C和B、D分别是V带绕入点和绕出点。
试问：
1）在哪个点上带速大于带轮圆周速度？
2）在哪个点上带速等于带轮圆周速度？
3）在哪个点上带速小于带轮圆周速度？
（本小题6分）
五、计算题（共35分）
1．单根V带传递的最大功率，小带轮直径，大带轮直径，小轮包角，带和带轮的当量摩擦系数，试确定带传动的有效圆周力和、紧边拉力和张紧力。
（12分）
共4页第4页
F
F
F
F
2．设图示螺栓刚度为，被联接件刚度为，如果，预紧力，工作载荷，试求螺栓中的总拉力和被联接件的残余预紧力。
（8分）
3．图示轴承装置，采用一对7312AC轴承（轴承附加轴向力的计算公式），试：
1）写出该轴承代号中各数字所代表的含义是什么？
2）各轴承所受轴向载荷为多少？
3）若上述轴承所受的载荷及均增加一倍，则轴承寿命与原来相比慢降低多少（是原来的几倍）？
（15分）
Ⅰ
Ⅱ
机械设计试题答案（A）
一、选择填空（本题共14分，每小题2分）
1．
（2）疲劳极限2．（4）3．（4）边界摩擦4．
（2）动力粘度
5．（3）3%6．（4）自由锻造毛坯
7．
（1）对称循环
二、按图选答案（本题共16分，每小题2分）
1.b2.c3.b4.a5.c6.a7.c8.c
三、回答问题（本题共16分）
1．1-C,2-E,3-A,4-B,5-D
Ⅱ
Ⅰ
2.1）蜗杆-齿轮减速器传动2）带-齿轮减速器
四、分析题（本题共18分）
1．
（1）z==42.不能圆整螺栓尺寸d=10mm,故螺纹为M12。
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
1
3
4
2
5
6
2．在图示减速器的传动简图中，圆柱齿轮均为斜齿，已给出主动件的转向，为使中间轴上的轴承所受的轴向力最小，试画出其它各轴的转向和轮齿的旋向。
（本小题7分）
A
B
C
D
3.1）D点上带速大于带轮圆周速度
2）A、C点上带速等于带轮圆周速度
3）B点上带速小于带轮圆周速度
五、计算题（共35分）
1．解：
共2页第2页
F
F
F
F
2．设图示螺栓刚度为，被联接件刚度为，如果，预紧力，工作载荷，试求螺栓中的总拉力和被联接件的残余预紧力。
解：
螺栓中的总拉力为
联接件中的残余预紧力为
3．图示轴承装置，采用一对7312AC轴承（轴承附加轴向力的计算公式），试：
Ⅰ
Ⅱ
1）写出该轴承代号中各数字所代表的含义是什么？
2）各轴承所受轴向载荷为多少？
3）若上述轴承所受的载荷及均增加一倍，则轴承寿命与原来相比慢降低多少（是原来的几倍）？
解：
1）7312AC轴承：
AC—代表接触角；
12代表轴承内径60mm；
3代表轴承直径系列为中系列；
0代表轴承宽度系列为正常系列，略去；
7代表轴承是角接触球轴承。
2）
3）若均增加一倍，则P也增加一倍。
因为所以轴承寿命是原来的倍
机械设计试题（B）
一、选择填空（每一个空格只能选一个答案,每空1分，本题共24分）
1.在给定的一组滚动轴承中有:
6315;N416;3240;7415;1308;3420。
其中有（）是重系列的;有（）内径相同;有（）类型相同。
A.五种;B.四种;C.三种;D.二种。
2.按齿根弯曲疲劳强度设计的齿轮传动时,应将中数值（）代入设计式进行计算。
按齿面接触疲劳强度设计直齿轮传动时,应将［σ］H1,或［σ］H2中（）数值代如设计式中进行计算。
A.任何一个;B.较大;C.较小;D.两者平均。
4.采用张紧轮的带传动,如果张紧的目的是为了保持一定的初张力F0,则张紧轮一般应放在松边（）位置上。
如果张紧的目的主要是为了增加小带轮的包角α1,则张紧轮应放在松边（）的位置上。
A.内侧靠近小带轮;B.外侧靠近小带轮;C.外侧靠近大带轮;D.内侧靠近大带轮。
5.在同一轴段上,若采用两个平键时,一般设在（）的位置。
若采用两个楔键时,一般设在（）的位置。
若采用两个半月键时,一般设在（）的位置上。
A.同一母线;B.相隔90°;C.相隔120°;D.相隔180°。
6.蜗杆传动的总效率,主要取决于（）时的效率。
A.轴承摩擦损耗;B.啮合摩擦损耗;C.加装风扇损耗;D.溅油损耗。
7.开式或半开式齿轮传动,或速度较低的闭式齿轮传动,通常用（）润滑。
A.浸油;B.喷油;C.用带油轮带油;D.人工周期性加油。
8.普通螺纹的牙型角为（）,圆柱或圆锥管螺纹的牙型角为（）。
A.15°;B.30°;C.55°;D.60°。
9.只承受弯矩而不承受扭矩的轴为（）;即承受弯矩又承受扭矩的轴为（）;主要承受扭矩的轴为（）。
A.曲轴;B.传动轴;C.心轴;D.转轴。
10.非液体摩擦滑动轴承的主要失效形式是（）和（）。
A.胶合;B.摩擦磨损;C.点蚀;D.粘着磨损。
11.流体动压向心滑动轴承,如果达到热平衡时温升过高,则应（）重新计算。
A.增大ψ减小η;B.减小ψ增大η;C.增大ψ增大η;D.减小ψ减小η。
12.传动比υ=1的标准直齿圆锥齿轮传动能允许的无根切最小齿数应为（）。
（sin45°=cos45°=0.7）
A.8;B.12;C.16;D.20。
13.下列斜齿圆柱齿轮的螺旋角中,（）值是实际可行的。
A.β=2°～8°;B.β=8°～20°;C.β=20°～40°;D.β=40°～60°。
14.链传动设计中,选中心距为（）可认为是最合适的。
（P为链节距）
A.（10～20）P;B.（20～30）P;C.（30～50）P;D.（50～80）P。
15.下列型号V带中,哪种具有最大横截面积（）。
A.Y型;B.C型;C.A型;D.E型。
二、按图选答案（每题只选一个答案,将其代号用"O"圈住，每题2分，本题共10分）。
1.在下列杆中,哪些面不可切制螺纹?
（a）（b）（c）（d）
（a）（b）（c）（d）
2.下列圆柱齿轮传动,应对哪一种结构规定最大的荷载分布不均匀系数β?
（a）（b）（c）（d）
3.下面哪个截面正确表示出三角带在轮槽中的位置?
4.下面几种类型键连接的横剖面,其中哪个在结构上不正确?
（a）（b）（c）（d）
（a）（b）（c）（d）
5.为了减少摩擦,延长寿命,图示四种球端推力轴承结构中哪一种比较合理?
三、按图回答问题（每题2分，本题共10分）
1.判断下列两种齿轮啮合的配对齿数,哪种是合理的,为什么?
齿数比32：
16齿数比31：
15
（a）（b）
（a）（b）
2.判断下列两种链条润滑方案,哪种更合理,为什么?
3.判断下面向心推力轴承的布置,哪种方案对支撑刚度有利?
为什么？
FF
（a）（b）
4.如图示,当滑动轴承在实现液体动压润滑时,试分别画出在承载区内,无油沟与有油沟两种状态下承载油压的分布示意图。
ω
ωω
FF
无油沟有油沟
（a）（b）
5.图示为轴上零件的两种装配方案,功率由齿轮A输入,齿轮1输出扭矩为T1,齿轮2输出扭矩为T2,试比较两种布置方案各轴段所受扭矩是否相同?
2A121A
（a）（b）
四、分析题（本题18分）
1．在下图中画出动压向心滑动轴承建立液体动压润滑的过程。
（图所给的为轴承孔）（6分）2．建筑用电机驱动的卷扬传动系统采用斜齿圆柱齿轮---蜗杆传动。
如果已知蜗轮齿的旋向为右旋,（如图所示）,试回答:
（1）蜗杆的螺旋线方向（用文字答出后并在图上画出，两者吻合者得分）：
（2）提升荷载时,电机轴转向（在图上电机后端面上标出）。
蜗杆传动卷筒
荷重
斜齿轮传动
电机
（3）欲使蜗杆轴和大齿轮轴的轴向力抵消一部分,这对斜齿轮的螺旋线方向应怎样?
（用文字回答填在下面括弧内），主动斜齿轮旋向（）;从动齿斜轮旋向（）。
（12分）
电机
3．分析下图中减速装置的传动方案中有何不合理处,并画出正确传动方案图。
（6分）
单级圆柱齿轮
减速器
F运输带
滚筒
链传动V
带传动
五、计算题（32分）
1．图示方形盖板用四个螺钉与箱体连接,
O
O′
4--M6
200P
200
盖板中心O点的吊环受拉力P=10kN。
（1）取残余预紧力为工作拉力的0.6倍,求螺钉的总拉力Q;
（2）如果因制造误差,吊环由O点移至O'点,OO'=mm,求受力最大螺钉的总拉力。
（12分）
型号
数据
C
（N）
S
（N）
e
X
Y
X
Y
7307AC
33400
0.7R
0.41
0.85
1
0
0.70
2．某传动装置,根据工作条件决定采用一对角接触球轴承（如图）,暂定轴承型号为7307AC。
已知:
轴承荷载Fr1=1000N,Fr2=2060N,Fa=880N,转速n=5000rpm,取载荷系数fp=1.5,预期寿命Lh′=2000h。
试问:
所选轴承型号是否合适?
（20分）
21
Fa
Fr2Fr1
机械设计试题（C）
一、单项选择题（本题共15分，每小题1分）
1．下列标准代号中，哪个是表示我国国家标准的代号。
a.ISOb.GBc.JBd.YB
2．下列载荷中，哪个是由原动机的功率计算求得的载荷。
a.变载荷b.计算载荷c.额定载荷d.工作载荷
3．下列哪种润滑油的粘度又称为绝对粘度。
a.动力粘度b.运动粘度c.恩格尔粘度d.赛氏通用秒
4．对大量生产、形状复杂、尺寸大的箱体零件，应选择何种毛坯。
a.自由锻造毛坯b.冲压毛坯c.模锻毛坯d.铸造毛坯
5．某四个结构及性能相同的零件甲、乙、丙、丁，若承受的最大应力的值相等，而应力循环特性分别为+1、0、-0.5、-1，则其中最容易发生失效的零件是哪个？
a.甲b.乙c.丙d.丁
6．下列哪种螺栓联接最适于承受横向载荷？
a.普通螺栓联接b.铰制孔螺栓联接c.螺钉联接d.双头螺柱联接
7．试比较两个具有相同材料、齿宽及齿数的齿轮，第一个的模数为2mm，第二个的模数为4mm，它们具有怎样的抗弯曲承载能力。
a.同样的承载能力b.第一个的能力比第二个大c.第二个的能力比第一个大
d.承载能力与模数无关
8．V带传动的张紧装置若采用张紧轮张紧时，张紧轮的位置通常应安装于何位置。
a.松边内侧靠近大带轮b.紧边外侧靠近大带轮c.松边外侧靠近小带轮
d.紧边内侧靠近小带轮
9．设计蜗杆传动时较为理想的材料组合应选哪种？
a.钢和钢b.钢和铸铁c.钢和铜d.钢和铝合金
10．两轮轴线不在同一水平面上的链传动链条的紧边应布置在上面，松边应布置在下面，这
样可以达到什么目的？
a.使链条平稳工作，降低运行噪声b.不致使松边下垂量增大后与链轮卡死
c.使链条发生“脱链现象”d.使链传动达到自动张紧的目的
11．下列四种轴承何种轴承必须成对使用。
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
12.在滑动轴承材料中哪种材料只用作双金属轴瓦的表层材料。
a.铸铁b.巴氏合金c.铸造锡磷青铜d.铸造
13．根据受力性质，工作时只承受弯矩，不传递转矩的轴称为何种轴。
a.心轴b.转轴c.传动轴d.曲轴
14．普通平键联
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