机械设计试卷及答案3套

《机械设计》课程试题（一）

一、填空题(每空1分共31分)

1、当一零件受脉动循环变应力时，则其平均应力是其最大应力的（50%）。

2、三角形螺纹的牙型角α＝（60），适用于（连接），而梯形螺纹的牙型角

α＝（30），适用于（传动）。

3、螺纹连接防松，按其防松原理可分为（摩擦）防松、（机械）防松和（永

久）防松。

4、带传动在工作过程中，带内所受的应力有（紧松边拉力产生的拉应力）、（离

心拉应力）和（弯曲应力），最大应力发生在（紧边与小带轮接触处）。

5、链传动设计时，链条节数应选（偶数）数(奇数、偶数)。链轮齿数应选（奇）

数；速度较高时，链节距应选（小）些。

6、根据齿轮设计准则，软齿面闭式齿轮传动一般按（接触强度）设计，按（弯

曲强度）校核；硬齿面闭式齿轮传动一般按（弯曲强度）设计，按（接触强度）校核。

7、在变速齿轮传动中，若大、小齿轮材料相同，但硬度不同，则两齿轮工作中

产生的齿面接触应力（相同），材料的许用接触应力（不同），工作中产生的齿根弯曲应力（不同），材料的许用弯曲应力（不同）。

8、蜗杆传动的总效率包括啮合效率η、（轴承）效率和（搅油）效率。其中

啮合效率η=（），影响蜗杆传动总效率的主要因素是（啮合效率）。

9、轴按受载荷的性质不同，分为（转轴）、（心轴）、（传动轴）。

10、滚动轴承接触角越大，承受（转向）载荷的能力也越大。

得分

二、单项选择题(每选项1分,共11分)

1、循环特性r=－1的变应力是（A ）应力。

A．对称循环变B、脉动循环变C．非对称循环变D．静

2、在受轴向变载荷作用的紧螺柱连接中，为提高螺栓的疲劳强度，可采取的措施是(B )。

A、增大螺栓刚度Cb，减小被连接件刚度Cm B．减小Cb．增大Cm C．增大Cb 和Cm D．减小Cb和Cm

3、在螺栓连接设计中，若被连接件为铸件，则往往在螺栓孔处做沉头座孔．其目的是(A )。

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

4、选取V带型号，主要取决于（D）。

A．带的线速度B．带的紧边拉力

C．带的有效拉力D．带传递的功率和小带轮转速

5、对于标准齿轮传动，影响齿形系数Y的主要几何参数是（C ）。

A．齿轮的模数B．齿轮的压力角C．齿轮的齿数D．齿轮的顶隙系数

6、一斜齿圆柱齿轮传动，已知法向模数Mn＝4mm，齿数Z1=20，螺旋角β＝14032’2”，齿宽b1＝80，b2＝75mm，则该传动的齿宽系数φd等于（D ）。A．B．C．D．

7、同一工作条件，若不改变轴的结构和尺寸，仅将轴的材料由碳钢改为合金钢，可以提高轴的（A ）而不能提高轴的（B ）。

A．强度B．刚度

8、当转速较低、同时受径向载荷和轴向载荷，要求便于安装时，宜选用（B ）。

A．深沟球轴承B．圆锥滚子轴承C．B角接触球轴承

9、滑动轴承计算中限制pv值是考虑限制轴承的（B ）。

A．磨损B．发热C．胶合D．塑性变形

10、圆柱螺旋弹簧的弹簧丝直径d=6mm,旋绕比C=5,则它的内径D1等于（B ）。

A、30mm,

B、24mm,

C、36mm,

D、40mm

得分

三、计算题(38分)

1、(15分)有一受预紧力F0和轴向工作载荷作用的紧螺栓连接，已知预紧力F0＝1000 N，螺栓的刚度Cb与连接件的刚度Cm相等，轴向工作载荷F=1000N，试计算该螺栓所受的总拉力F2＝剩余预紧力F1＝在预紧力F0不变的条件下，若保证被连接件间不出现缝隙，该螺栓的最大轴向工作载荷F max为多少

2、(13分)如图3-2所示的手摇起重绞车采用蜗杆传动。巳知模数m＝8mm，蜗杆头数z1＝1，蜗杆分度圆直径d1＝80mm，蜗轮齿数z2＝40，卷筒直径D＝200mm，蜗杆与蜗轮间的当量摩擦系数f V＝，轴承和卷简中的摩擦损失等于6％，问：

(1)欲使重物W上升1m,手柄应转多少转并在图上标出手柄的转动方向。

(2)若重物W＝5000N，手摇手柄时施加的力F＝100N，手柄转臂的长度L应是多少

3、(10分)某轴系部件采用一对7208AC滚动轴承支承，如图3-3所示。己知作用于轴承上的径向载荷F r1＝1000N，F r2＝2060N，作用于轴上的轴向载荷

F A=880 N，轴承内部轴向力F d与径向载荷F r的关系为F d＝,试求轴承轴向载荷F a1和F a2。

3、(10分)

[解] 7208C轴承的α＝150，内部轴向力

F d＝,

F d1＝0．4F r1＝×1000=400N (2分)

方向如解所示向左

F d2＝＝×2060=824N (2分)

方向如图所示向右

F d2十F A＝824十880＝1704＞F d1

故轴承1为压紧端，轴承2为放松端。

F a1＝F d2十F A=1704N (3分)

F a2＝F d2＝824N (3分)

四、分析题(20分)

1.(10分)如图4-1为圆柱齿轮—蜗杆传动。已知斜齿轮1的转动方向和斜齿轮2的轮齿旋向。

(1)在图中啮合处标出齿轮1和齿轮2所受轴向力F a1和F a2的方向。

(2)为使蜗杆轴上的齿轮2与蜗杆3所产生的轴向力相互抵消一部分，试确定并标出蜗杆3轮齿的螺旋线方向，并指出

蜗轮4轮齿的螺旋线方向及其转动方

向。

(3)在图中啮合处标出蜗杆和蜗轮

所受各分力的方向。

2、(10分)指出图4-2中的结构错误(在有错处画○编号，并分析错误原因)，并在轴心线下侧画出其正确结构图。