机械设计试卷

山东科技大学20 —20 学年第学期

《机械设计》考试试卷（A卷）

班级_

、填空题（每空1分，共20分）

1、一般地讲，设计机械零件大致有以下基本要求避免在寿命期内失效的要

求、结构工艺性要求、经济性要求_______________ 、质量小的要求

和可靠性要求。

2、螺纹的公称直径是指螺纹的__大径，强度计算时用螺纹的小径

______ ，计算螺纹升角时用一中径_ 。

3、在键联接中，普通平键的工作面是侧面_______ ，楔键的工作面是上下

两面_______ ，半圆键的工作面是侧面 _____ 。

4、带传动工作时带中产生拉应力_________________________ 、弯曲应力、—离心应力三种应力。最大应力发生在带的紧边绕上小带轮处。

5、按照承受载荷的不同，轴可分为转轴_______ 、心轴和传动轴

三种。自行车前轴属于心轴__________ O

6、制动器________ 在机器中使速度降低以至于停止运转。

7、齿轮传动的设计准则通常是齿面接触疲劳强度准则_________________ 和

齿根弯曲疲劳强度准则_________________________ O

、选择题（每题1分，共10分）

1．在常用的螺纹联接中，自锁性能最好的是__ A ________ 。

A 三角形螺纹

B 梯形螺纹

C 锯齿形螺纹

D 矩形螺纹

2．对于气缸盖螺栓组联接，若汽缸内的气体压力在0 ~ 2Mpa 之间循环变化，则螺栓中的应力变化规律为_____ C ______ 。

A 对称循环

B 脉动循环

C 非对称循环

D 非稳定循环

3．温度升高时润滑油的粘度____ A______ 。

A 随之降低

B 保持不变

C 随之升高

D 不确定

4．两相对滑动的接触表面，依靠吸附膜进行润滑的状态称为___A ____ 。

A 干摩擦

B 边界摩擦

C 混合摩擦

D 液体摩擦

5．零件表面经淬火、渗碳、喷丸、碾压等处理后，其疲劳强度___C _____ 。

A 降低

B 不变

C 增高

D 不能确定

6．两零件的材料和几何尺寸都不相同，以曲面接触受载时，两者的接触应力值__A___。

A 相等

B 不相等

C 是否相等与材料的性质有关7．在下列轴毂联接中，定心精度

最高的是_D ________________________________________ 。

A 平键联接

B 半圆键联接

C 楔键联接

D 花键联接

8．带传动发生滑动时___ A ____ 。

A 首先发生在小带轮上

B 首先发生在大带轮上

C 在大、小轮上同时发生

9．链条的磨损主要发生在___B ____ 。

A 滚子与套筒的接触面上

B 销轴与套筒的接触面上

C 滚子与链轮齿的接触面

10．齿轮传动中，将轮齿加工成鼓形齿的目的是__B________ 。

A 减小动载荷

B 改善载荷沿齿向分布不均匀

C 提高传动精度

三、简答题 (每题5 分，共20 分)

1、影响螺纹联接强度的因素有很多，通常提高螺纹联接强度的措施有哪些？

答：a) 降低螺栓总拉伸载荷F a的变化范围。

b)改善螺纹牙间的载荷分布。

c)减小应力集中。

d)避免或减小附加应力

2、在机械设备中滑动轴承主要用于哪些地方？答：在某些不能、不便或使用滚动轴承没有优势的场合，即轧钢机、汽轮机、内燃机、铁路机车及车辆、金属切削机床、

航空发动机附件、雷达、卫星通讯地面站、天文望远镜以及各种仪表中

3、如果一台机器中的传动机构中有齿轮传动、带传动、链传动，应如何布置？为

什么？

先是带传动，再就是齿轮传动，最后是链传动。因为带传动能起到过载保护的作用，且传动平稳，无冲击振动，能保证齿轮传动的精度和质量，链传动能承受比较大的载荷，传动多城中产生动载荷，这样能充分发挥各自的优势，提高传动质量，延长使用寿命。

4、蜗轮蜗杆传动中，如何选择蜗杆头数和蜗轮齿数？为什么？蜗杆的头数越少，传动比可以越大，但是效率越低，通常有自锁性。为了提高传动效率，，通常是增加蜗

杆的头数，但加工困难。因此，综合考虑各种因素，蜗杆的头数通常取1、2、4、

6 。为了避免用蜗轮滚刀切制蜗轮时产生根切与干

涉，理论上应使齿数不小于17。但当齿数小于26 时，啮合区要显着减小，将影

响传动的平稳性。只有当齿数大于 28时，则可始终保证有两对以上的齿参与啮 合。但是，齿数一般不大于 80。这是由于当蜗轮直径不变时，齿数越多，模数 越小，将使轮齿弯曲强度削弱；当模数不变时，齿数越多，尺寸越大，使相啮 合的蜗杆支撑间距加长，这将降低蜗杆的弯曲刚度，容易产生挠曲而影响正常 啮合。故蜗杆传动中蜗轮的齿数不宜太少也不宜太大。

四、计算题（50分）

1、分析题：如图所示为二级斜齿圆柱齿轮减速器。已知齿轮 1的螺旋方向和轴川 上的转向，齿轮 2的参数m i =3mmz 2 =57, 2 =14°；齿轮3的参数m i =5mrmz 3 =21。试求: 1、 ）为使轴U 所受的轴向力最小， 齿轮3应选取的螺旋线方向，并指出齿轮2应选 取的螺旋线方向；

2、 ）用图示标出齿轮2、3所受各分力的方向；;

3、 ）若使轴U 上轴承不受轴向力，则齿轮 3的螺旋角3应取多大值？ （ 15分）

1） 、齿轮3的螺旋线方向是右旋 齿轮2的螺旋线方向是右旋。 2） 、受力如图所示

3） 、若使轴2轴承不受轴向力， 贝 V F a2| F a3

而

F a2 F t2 tan 2^3 F ts tan 3

所以：F t2 tan 2

F t3 tan 3

略去摩擦损失，由转矩平衡条件得F 邊F

栄

2、如图所示，一厚度 =12mm 的钢板用4个螺栓固连在厚度1=30mm 勺铸铁支架上， 螺

得:

m n3Z 3 .

sin 3

sin 2

5 21si n14

m n2Z 2

3 57

F t2

丄

d 3

丄

m n3Z 3 /cos 3

丄

tan 2

tan 2

tan 2

F t3

d 2

m n2z 2/cos 2

0.1485

所以：tan 3