机械设计期末习题

师大学校区机械设计期末复习一、选择题1.为了保证轴承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<0.6m／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)a) b) a) b)a) b)b)a) c)a) b)a) b) c) d) e)2. 链的标记为24A-1×98GB1243.1－88；其含义是什么？答：表示A 系列链号，24A 表示节距为38.10mm ，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. 试分析紧力F 0对带传动正反两方面的影响。

答：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；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？c)a)b)a)b)d)c)a)b)c)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 ＝1.5，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 =0.35，y =1.7。

当e R A ≥时，x =0.4,y =1.7；当e RA<时，x =1，y =0）F r1F r2F r3F r4F a1F a2F a3F a4F t1 F t2F t3 F t4解： S 1＝R 1/(2Y )=2400/(2×1.7)＝705.8N （0.5分）S 2＝R 2/(2Y )=5000/(2×1.7)=1470.6N （0.5分） 因F A + S 2=800+1470.6=2270.6> S 1 （1分） 所以 A 1= F a + S 2=2270.6N （1分）A 2= S 2=1470.6N （1分）取f t ＝1，f p ＝1.5A 1/R 1=2270.6/2400=0.94>e （1分）X 1=0.4 Y 1=1.7 （1分）A 2/R 2=1470.6/5000=0.094<e （1分） X 2=1 Y 2=0 （1分）N 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 ＝0.68，S ＝0.7R ，A /R ≤e ，x ＝1,y ＝0；A /R ＞e ，x ＝0.41，y ＝0.87，f t ＝1.1，f p ＝1.2，求受载最大的轴承的工作寿命L h 。