大学机械设计考试试题及答案

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（）的能力。零件材料的弹性模量越小，其刚度就越（）。

3．润滑油的（）性越好，则其产生边界膜的能力就越强；（）越大，则其内摩擦阻力就越大。

4．为改善润滑油在某些方面的性能，在润滑油中加入的各种具有独特性能的化学合成物即为（）。

5．正是由于（）现象，使带传动的传动比不准确。带传动的主要失效形式为（）和（）。

6．蜗杆传动的主要缺点是齿面间的（）很大，因此导致传动的（）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，应根据被联接轴的转速、（）和（）选择联轴器的型号。

9．径向滑动轴承的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，考虑到载荷分布的不均匀性，双键联接的强度按（）个键计算。

二、判断题（每小题1分，共10分）（正确的划“√”，错误的划“×”）

1．十字滑块联轴器中的所有元件都是刚性元件，因此属于刚性联轴器。

（）

2．两摩擦表面的粗糙度值越小，则越容易实现液体动力润滑。（）

3．在计算转轴的强度时，安全系数法比当量弯矩法更精确。（）

4．相啮合的蜗杆和蜗轮的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，确定传动的几何尺寸，然后校核齿根弯曲疲劳强度。（）

6．由于链传动不需要张紧力，故作用在轴上的载荷较小。（）

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6.6级的螺栓，其屈服点s ＝600MPa 。 （ ）

10．机械零件的计算分为设计计算和校核计算，两种计算的目的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．对于滚动轴承的轴系固定方式，请解释什么叫“两端固定支承”？

3．简述形成稳定动压油膜的条件？

4．解释名词: 滚动轴承的寿命； 滚动轴承的基本额定动载荷。

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S F ＝

0.68R F ，e ＝0.68。当R A F F ≤e 时，X ＝1，Y ＝0；当R A F F ＞e 时，X ＝0.41，Y ＝0.87。问哪个轴承的寿命低？

五、（15分）如图所示的螺栓组联接，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的横向工作载荷F smax 。

六、（20分）设计一个标准直齿圆柱齿轮传动，传动比i ＝3.2，允许传动比有不超过±5％的误差。

F x =900N F R1=4000N F R2=2500N

1

2

＝1。试确定下列几何尺寸：通过强度计算已确定中心距a＝320mm，模数m≥3mm，取齿宽系数

d

m、z1、z2、d1、d2、b1、b2。

（模数系列：3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、7、8、…）

《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）的能力。零件材料的弹性模量越小，其刚度就越（小）。

3．润滑油的（油）性越好，则其产生边界膜的能力就越强；（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的性能，在润滑油中加入的各种具有独特性能的化学合成物即为（添加剂）。5．正是由于（弹性滑动）现象，使带传动的传动比不准确。带传动的主要失效形式为（打滑）和（带的疲劳破坏）。

6．蜗杆传动的主要缺点是齿面间的（相对滑动速度）很大，因此导致传动的（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，应根据被联接轴的转速、（转矩）和（直径）选择联轴器的型号。

9．径向滑动轴承的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ε。

10．对于普通平键，考虑到载荷分布的不均匀性，双键联接的强度按（1.5 ）个键计算。

二、判断题（每小题1分，共10分）（正确的划“√”，错误的划“×”）

1．十字滑块联轴器中的所有元件都是刚性元件，因此属于刚性联轴器。（×）

2．两摩擦表面的粗糙度值越小，则越容易实现液体动力润滑。（√）

3．在计算转轴的强度时，安全系数法比当量弯矩法更精确。（√）

4．相啮合的蜗杆和蜗轮的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，确定传动的几何尺寸，然后校核齿根弯曲疲劳强度。（×）

6．由于链传动不需要张紧力，故作用在轴上的载荷较小。（√）

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。（×）

σ＝600MPa。（×）

9．性能等级为6.6级的螺栓，其屈服点

s

10．机械零件的计算分为设计计算和校核计算，两种计算的目的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，磨粒磨损的速度比产生点蚀的速度还快，在点蚀形成之前，齿面的材

料已经被磨掉，故而一般不会出现点蚀现象。

2． 对于滚动轴承的轴系固定方式，请解释什么叫“两端固定支承”？

答：两端固定支承即为轴上的两个轴承中，一个轴承的固定限制轴向一个方向的串动，另一个轴承

的固定限制轴向另一个方向的串动，两个轴承的固定共同限制轴的双向串动。

3． 简述形成稳定动压油膜的条件？

答：1）两摩擦表面之间必须能够形成收敛的楔形间隙；

2）两摩擦表面之间必须有充足的、具有一定粘度的润滑油；

3）两摩擦表面之间必须有足够的相对运动速度。

4． 解释名词； 滚动轴承的寿命； 滚动轴承的基本额定动载荷。

答：1）滚动轴承的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，两套圈之间的相对运转总转数。也可用恒定转速下的运转小时数表示；

2）基本额定动载荷即基本额定寿命为106转时，轴承所能承受的最大载荷。

四、解：（1）1168.0R s F F =＝2720400068.0=⨯（N ） ―――――――――1.5分

2268.0R s F F =＝1700250068.0=⨯（N ） ―――――――――1.5分

（2）260090017002=+=+x s F F （N ）＜27201=s F （N ）

故 =1A F 27201=s F （N ） ――――――――――――――――3分

182090027201=-=-x s F F （N ）＞17002=s F （N ）

故 =2A F 18201=-x s F F （N ） ―――――――――――――3分

e F F R A ===68.04000

272011，则X ＝1，Y=0。