1、. . . 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 NN0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
2、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
3、 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 600MPa。 （ ）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
4、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 0.68 ， e0.68。当 e 时，X1 ，Y 0；当 e 时，SFRRAFRAF X0.41，Y0.87 。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 F5KN，各有关几何尺寸如
5、图所示。 F x = 9 0 0 N F R 1 = 4 0 0 0 N F R 2 = 2 5 0 0 N 1 2 . . . 试计算受力最大螺栓所受的横向工作载荷 Fsmax。 六、 （20 分）设计 一个标准直 齿圆柱齿轮传动，传动比 i3.2，允许传动比有不超过 5的误差。通过强度计算已确定中心距 a320mm，模数 m3mm，取齿宽系数 1。试确定下列几何尺寸： m、 z1、z 2、 d1、 d2、 b1、 b2。d （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
6、环基 数 N0为界分为两个区：当 NN0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
7、）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 。 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
8、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 600MPa。 （ ）s 10机械零件的计算分
9、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
10、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） （N ） 1.5 分1168.0RsF2704. （N） 1.5 分22s 15 （2） （N） （N ）97xs sF 故 （
11、N） 3 分 1AF0s . . . （N） （N）182092701xsF1702sF 故 （N） 3 分A1xs ，则 X1 ，Y=0。eRA68.041 则 4000 （N）)2704()(11P PARfFYfF Pf 3 分 e，则 X0.41 ，Y 0.87 。728.052RA 则 )18207.25041.()(22P PARfFfF （N） 3 分P30 由于 ，故轴承 1 的寿命短。P12 五、解：（1） 将 F 向螺栓组形心平移，同时得转矩 T。 T=500F510 55002.510 6（N） 4 分 1 6 0 1 6 0 5 0 0 F T F . . . 在 F
12、作用下，各螺栓所受横向力为 Fs1 （N） 3 分125043z 在 T 作用下，各螺栓所受 横向力也相等，为 （N） 4 分2 6280415.FrTs 3.54 显然，1、2 两螺栓所受的 横向力最大，为 cos2121maxssss F 135cos.52403.540 （N） 4 分 69 六、解：（1）由 得 )(212zmamaz32021 取 m =5（mm） （应为标准值） 2 分 则 128 （1） 2 分53021z （2） 2 分1.i 联立 （1） 、 （2）解得 ， 47.30z53.972z 取 ， 4 分18 （mm） 2 分105mzd （mm） 2 分492
13、（mm） 2 分1bd 取 （mm） ， （mm） 4 分1502b 160502 . . . 注：本题主要考察：m 是否为标准值？是否满足 ？各参)(21)(212zmda 数和尺寸取值圆整是否合理？ . . . 机械设计 试题 B 一、填空（每空 1分，共 20分） 1当所受轴向 载荷通过（ ）时，螺栓组中各螺栓承受的（ ）相等。 2从结构上看， 带轮由（ ） 、轮辐和（ ）三部分组成。 3在直齿圆柱 齿轮传动的接 触疲劳强度计算中， 以（ ）为计算点，把一对轮 齿的啮合简化为两个（ ）相接触的模型。 4按键齿齿廓曲 线的不同，花 键分为（ ）花键和（ ） 花键。 5请写出两种 螺纹联接中
14、常用的防松方法：（ ）和（ ） 。 6疲劳曲线是在（ ）一定时，表示疲劳极限 与（ N ）之间关系的曲线。 7理论上为（ ）接触或（ ）接触的零件，在载荷作用下，接触处局 部产生的应力称为接触应力。 8开式齿轮传动 的主要失效形式是：（ ）和（ ） 。 9径向滑动轴 承的条件性计 算主要是限制压强、 （ ）和（ ）不超过许用值。 10在类型上，万向联轴器属 于（ ）联轴器，凸缘联轴器属于 . . . （ ）联轴器。 二、选择填空（每空 1分，共 10分） 1下列磨损中，不 属于磨损 基本类型的是（ ） ；只在齿轮、滚动轴承等高副零件上 经常出现的是（ ） 。 （1）粘着磨 损； （2 ）表面疲
15、劳磨损； （3）磨合磨损 ； （4 ）磨粒磨损。 2在通过轴线 的截面内， （ ）的齿廓为直边梯形；在与基圆柱相切的截面内， （ ） 的齿廓一侧为直线，另一侧为曲线。 （1）阿基米德 蜗杆； （2 ）法向直廓蜗杆； （3）渐开线蜗 杆； （4 ）锥蜗杆。 3、对于直齿圆 柱齿轮传动，其 齿根弯曲疲劳强度主要取 决于（ ） ；其表面接触疲劳强 度主要取决于（ ） 。 （1）中心距和 齿宽； （2 ）中心距和模数； （3）中心距和 齿数； （4 ）模数和齿宽。 4、对于径向滑 动轴承， （ ）轴承具有结构简单，成本低廉的特点；（ ）轴承必须 成对使用。 （1）整体式； （2 ）剖分式； （3）调心
16、式； （4 ）调隙式。 5在滚子链传动 的设计中， 为了减小附加动载荷，应（ ） 。 （1）增大链节 距和链轮齿 数； （2 ）增大链节距并减 小链轮齿数； . . . （3）减小链节 距和链轮齿 数； （4 ）减小链节距并增加 链轮齿数。 6对中性高且 对轴的削弱又不大的 键联接是（ ）联 接。 （1）普通平 键； （2 ）半 圆键； （3）楔键； （4）切向 键。 三、简答题（每小题 5分，共 20分） 1画图表示机械零件的正常磨损过程，并指出正常磨损过 程通常经历哪几个磨损阶段？ 2简述 Miner 法则（即疲劳损伤线性累积假说）的内容。 3简述齿向载 荷分布系数 和齿间载荷分配系数 分
17、 别考虑的是什么因素对齿轮所KK 受载荷的影响？ 4试分析张紧 力 F0对带传动正反两方面的影响。 四、 （15 分）已知某材料的力学性能为： 350MPa，m9， 5 ，对此材10N61 料进行对称循环疲劳试验，依次加载应力为：（1） 550MPa，循环次数 n151 ；（2） 450 MPa，循环次数 n22 ；（3） =400 MPa。求：发生疲劳402503 破坏时， 的循环次数 n3？3 六、 （18 分）图 示为一蜗杆轴 用两个角接触球轴承支承。已知 蜗杆所受轴向力 580N ，两轴承的径向力为： 935N， 1910N，载荷性质系数 1.1。xF1RFR2 Pf 试计算两个轴承的
18、当量动载荷。 注：内部轴向力 eFR， e0.36。S . . . 当 e 时，X1，Y0 ；当 e 时，X 0.41，Y0.87。RAFRAF 八、 （17 分）图 示为由圆锥齿轮 和斜齿圆柱齿轮组成的传动 系统。已知： 轴为输入轴， 转向如图所示，输出轴功率 P5KW ，转速 n157rpm，各轮齿数为： z1=25， z2=60， z3=22， z4=84，设效率为 100。 （1） 在图中标出各轮转向，并计算各轴的转矩。 （2） 为使 2、3 两轮的轴向力方向相反，确定 并在图中 标出 3、4 两轮的螺旋方向。 （3） 在图中标出 2、3 两轮 在啮合点处所受各分力( 、 Fr、 Fx
19、)的方向。t 1 2 F x F R 1 F R 2 n 1 1 2 3 4 . . . 机械设计试题 B 标准答案 一、填空（每空 1分，共 20分） 1当所受轴向 载荷通过（ 螺栓组形心 ）时，螺栓组中各螺栓承受的（ 轴向工作拉力 ）相等。 2从结构上看， 带轮由（ 轮毂 ） 、轮辐和（ 轮缘 ）三部分 组成。 3在直齿圆柱 齿轮传动的接 触疲劳强度计算中， 以（ 节点 ）为计算点，把一对轮齿 的啮合简化为两个（ 圆柱体 ）相接触的模型。 4按键齿齿廓曲 线的不同，花 键分为（ 矩形 ）花键和（ 渐开线 ）花键。 5请写出两种 螺纹联接中常用的防松方法：（ 双螺母等 ）和（ 防松垫圈等 ）
20、 。 6疲劳曲线是在（ 应力比 ）一定时，表示疲劳极限 与（ 循环次数 ）之间关系N 的曲线。 7理论上为（ 点 ）接触或（ 线 ）接触的零件，在载荷作用下，接触处局部产生的应 力称为接触应力。 8开式齿轮传动 的主要失效形式是：（ 齿面的磨粒磨损 ）和（ 断齿 ） 。 9径向滑动轴 承的条件性计 算主要是限制压强、 （ 速度 ）和（ pv 值 ）不超过许用 值。 10在类型上，万向联轴器属 于（ 无弹性元件的挠性 ）联轴器，凸缘联轴器属于 （ 刚性 ）联轴器。 二、选择填空（每空 1分，共 10分） 1下列磨损中，不 属于磨损 基本类型的是（ 3 ） ；只在齿轮、滚动轴承等高副零件上 . .
21、 . 经常出现的是（ 2 ） 。 （1）粘着磨 损； （2 ）表面疲劳磨损； （3）磨合磨损 ； （4 ）磨粒磨损。 2在通过轴线 的截面内， （ 1 ）的齿廓为直边梯形；在与基圆柱相切的截面内， （ 3 ）的齿廓一侧为直线，另一侧为曲线。 （1）阿基米德 蜗杆； （2 ）法向直廓蜗杆； （3）渐开线蜗 杆； （4 ）锥蜗杆。 3、对于直齿圆 柱齿轮传动，其 齿根弯曲疲劳强度主要取 决于（ 4 ） ；其表面接触疲劳 强度主要取决于（ 1 ） 。 （1）中心距和 齿宽； （2 ）中心距和模数； （3）中心距和 齿数； （4 ）模数和齿宽。 4、对于径向滑 动轴承， （ 1 ）轴承具有结构简单，成
22、本低廉的特点；（ 3 ）轴承必 须成对使用。 （1）整体式； （2 ）剖分式； （3）调心式； （4 ）调隙式。 5在滚子链传动 的设计中， 为了减小附加动载荷，应（ 4 ） 。 （1）增大链节 距和链轮齿 数； （2 ）增大链节距并减 小链轮齿数； （3）减小链节 距和链轮齿 数； （4 ）减小链节距并增加 链轮齿数。 6对中性高且 对轴的削弱又不大的 键联接是（ 1 ）联 接。 （1）普通平 键； （2 ）半 圆键； （3）楔键； （4）切向 键。 . . . 三、简答题（每小题 5分，共 20分） 1 画图表示机械零件的正常磨损过程，并指出正常磨损过程通常经历哪几个磨损阶段？ 答：主要经
23、历三个阶段：磨合磨损阶段；稳定磨损阶段；剧烈磨损阶段。 2 简述 Miner 法则（即疲劳损伤线性累积假说）的内容。 答：在规律性变幅循环应力作用下，各应力对材料造成的损伤是独立进行的，并可以线 性地累积成总损伤，当各应力的寿命损伤率之和等于 1 时 ，材料将会发生疲劳。 3 简述齿向载荷分布系数 和齿间载荷分配系数 分别考虑的是什么因素对齿轮所KK 受载荷的影响？ 答：系数 考虑的是载荷沿齿向分布不均匀性对齿轮轮齿所受载荷的影响； 系数 考虑的是载荷在同时啮合的齿对之间分配不均对齿轮轮齿所受载荷的影响。K 4 试分析张紧力 F0对带传动正反两方面的影响。 答：张紧力 F0越大，则带传动的承载
24、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；张紧力越小，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。 四、解：（1）由 疲劳曲线 方程 01NCm 得 01Nm . . . 346 901 10.853Nm 分 3 分56 9021 102.854m 3 分56 9031 .N （2）根据 Miner 法则 1321n 3 分085016.85 54 解得： 3 分4319n 五、解：（1） 2 分)(6.3)(56.0.11 NFRs 2 分879322s （2） )(.78.67Fxs)(.1Fs 故 3 分6121NFxsA )(4.350.31x
25、s )(6.872Ns 故 3 分872sA （3） e，故 ，36.1951RF41.0X87.Y （N）78.1634).2.935.()(1 APYXf 4 分 . . . ，故 ，eFRA36.109.872 12X02Y （N） 4 分1)6.8790(.)(22 APYXf 六、解：（1）各 轴转向如图 所示。 3 分 1 分16.9258403142zi 1 分.34i (rpm) 1 分12.4385716.914 ni （rpm） 1 分9823 （Nm） 1 分2.31.48509 nPT (Nm) 1 分6.79. (Nm) 1 分1.3045950 nPT （2） 3
26、轮左旋，4 轮右旋。 3 分 （3） 2、3 两轮的各分力方向如图所示。 4 分 欢迎您的光临，Word 文档下载后可修改编辑.双击可删除页眉页脚.谢谢！希望您提出您宝贵的意见，你的意见是我进步的动力。赠语； 1、如果我们做与不做都会有人笑，如果做不好与做得好还会有人笑，那么我们索性就做得更好，来给人笑吧！ 2、现在你不玩命的学，以后命玩你。3、我不知道年少轻狂，我只知道胜者为王。4、不要做金钱、权利的奴隶；应学会做“ 金钱、权利”的主人。5、什么时候离光明最近？那就是你觉得黑暗太黑的时候。6、最值得欣赏的风景，是自己奋斗的足迹。 7、压力不是有人比你努力，而是那些比你牛几倍的人依然比你努力。 n 1 1 2 3 4 . . .
