《机械设计》期末复习题 答案

作业答案

《机械设计》期末复习题

一、选择题

1．在一般工作条件下，齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，通常的主要失效形式为（   ）

A．轮齿疲劳折断       B. 齿面疲劳点蚀

C．齿面胶合           D. 齿面塑性变形

2．带传动在工作时产生弹性滑动，是由于（   ）

A．包角太小                    B. 初拉力太小

C．紧边与松边拉力不等          D. 传动过载

3．带传动中打滑一般发生在（     ）上。

A．大带轮           B.小带轮      

C．紧边             D. 松边

4．某轴材料为45钢，两支点采用深沟球轴承支承，验算时、发现轴的刚度不够，这时应（    ）

A．改为合金钢       B.改为滚子轴承     

C．改为滑动轴承      D.增加轴径

5．在润滑良好的条件下，为提高蜗杆传动的啮合效率，可采用的方法为（    ）         

A．减小齿面滑动速度         B. 减少蜗杆头数

C．增加蜗杆头数           D. 增大蜗杆直径系数

6．机械设计常用螺纹中，主要用于联接的齿形为（   ）

A．三角形螺纹     B. 梯形螺纹   

C.矩形螺纹        D.锯齿形螺纹

7．V带在减速传动过程中，带的最大应力发生在（   ）

A．V带离开大带轮处      B. V带绕上大带轮处

C． V带离开小带轮处     D. V带绕上小带轮处

8. 对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是（   ）

A．拉力              B.扭矩

C．压力              D.拉力和扭矩         

9．滚子链传动中，链节数应尽量避免采用奇数，这主要是因为采用过渡链节后（   ）

A．制造困难         B.要使用较长的销轴

C．不便于装配       D.链板要产生附加的弯曲应力

10. 螺旋副自锁条件是（   ）

A.螺纹升角 y file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.gif 当量摩擦角 r’         B.螺纹升角 y file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.gif 当量摩擦角 r’

C.螺纹升角 y file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image006.gif 当量摩擦角 r           D.无法确定

11. 普通平键的剖面尺寸通常是根据       ，按标准选择。

A.传递转矩的大小   B.传递功率的大小     C.轮毂的长度    D.轴的直径

12. 螺纹联接防松的根本问题在于       。

A.增加螺纹联接的轴向力；B.增加螺纹联接的横向力；C.防止螺纹副的相对转动；D.增加螺纹联接的刚度。

13. 带传动中，若小带轮为主动轮，则带的最大应力发生在带        处。

A.进入主动轮     B.进入从动轮      C.退出主动轮       D.退出从动轮

14. 在一般传递动力的机械中，主要采用     传动。

A.平带   B.同步带    C.V带    D.多楔带

15. 一般参数的闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是       。

A.齿面点蚀    B.轮齿折断      C.齿面磨粒磨损        D.齿面胶合

16. 设计一般闭式齿轮传动时，齿根弯曲疲劳强度计算主要针对的失效形式是       。

A.齿面塑性变形    B.轮齿疲劳折断    C.齿面点蚀     D.磨损。

17. 链传动设计中，当载荷大、中心距小、传动比大时，宜选用       。

A.大节距单排链    B.小节距多排链    C.小节距单排链     D.大节距多排链

18.计算蜗杆传动的传动比时，公式      是错误的。

A.file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image008.gif     B.file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image010.gif     C.file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image012.gif       D.file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image014.gif

19.滚动轴承额定寿命与额定动载荷之间的关系为file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image016.gif，其中file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image018.gif为轴承的       。

A.当量动载荷    B.外载荷     C.径向载荷      D.当量载荷

20.工作时承受弯矩并传递转矩的轴，称为      。

A.心轴     B.转轴      C.传动轴      D.弯矩轴

21、齿轮传动中选取齿宽系数时，一般采用硬齿面齿轮时齿宽系数    采用软齿面齿轮时齿宽系数，

A.大于；    B.小于；   C.等于。

22.齿轮相对于轴承对称布置时的齿宽系数      齿轮悬臂布置时的齿宽系数。

A.大于；    B.小于；   C.等于。

23、一减速齿轮传动，主动轮1用45号钢调质，从动轮用45号钢正火，则它们齿面接触应力的关系是file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image020.giffile:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image022.gif齿根弯曲应力的关系是file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image024.giffile:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image026.gif。

A.>；    B.=；        C.<。

24、下列各种联轴器中，属于弹性联轴器的是     ；属于可移式刚性联轴器的是    ；

A.万向联轴器；B. 凸缘联轴器；C.套筒联轴器；D.弹性柱销联轴器。

25.下列各种联轴器中，属于固定式刚性联轴器的是     和     。

A.万向联轴器；C. 凸缘联轴器；C.套筒联轴器；D.弹性柱销联轴器。

二．填空题（每空2分，共20分）

1. 轴按受载类型区分，受           为心轴；受为转轴。

2. 代号62208滚动轴承，为           轴承，其内径mm。

3. 普通平键连接的工作面是键的           面，普通平键的截面尺寸是按        选取的。

4.齿轮传动设计时，闭式软齿面齿轮按               进行设计，按              进行校核。

5.为避免链条上某些链节和链轮上的某些齿重复啮合，链节数取       数，链轮齿数取        数。

6、按照摩擦界面的润滑状态，可将摩擦分为       、      、       和          。

7、已知某三线螺纹中径为9.5mm，螺距为1mm，则螺纹的导程为      mm。

8、螺纹连接防松的实质就是          。按照防松方法的工作原理可将其分为三类，分别是      、         、和         。

9、受轴向工作载荷的紧螺栓连接中，螺栓受到的总拉力F0与预紧力F′、残余预紧力F〞和工作拉力F之间的关系为           。

10、导向平键的工作面是          ，导向平键连接的主要失效形式是           。

11、V带传动中带工作中最大应力产生在            处，其值为              。

12、按国家标准GB/292-1993规定，代号为32208的滚动轴承类型为         轴承，其内径为      mm，其精度为       级

13、联轴器和离合器都是用来实现轴与轴之间的连接，传递运动和动力。但联轴器与离合器的主要区别在于                  

14．带传动的主要失效形式之一是带的             。

15.有一减速传动装置由电动机、带传动、链传动和齿轮传动组成，其安装顺序以方案       为好。

三．判断题（下列命题正确在括号内打“√”，命题不正确打“×”）

1. 为了减小刀具数量，有利于刀具标准化，规定蜗杆分度圆直径为标准值。（  ）

2. 滚动轴承中，滚子轴承的承载能力比球轴承高而极限转速低。（ ）

3. 普通螺栓联接所受的预紧力为file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image028.gif，在受工作拉力file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image030.gif时，剩余预紧力为file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image032.gif，则螺栓受的总拉力file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image034.gif为file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image036.gif     （ ）

4. 在带传动中，带在大小带轮上的应力不相等，带在小带轮上的弯曲应力较大，而在大带轮上的离心应力较大。（ ）

5. 链传动中，限制链轮最少齿数的目的之一是为了防止链节磨损后脱链。（  ）

6. 蜗杆分度圆直径file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image038.gif（file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image040.gif为模数，file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image042.gif为蜗杆头数）。 （  ）

7. 在渐开线圆柱齿轮传动中，相啮合的大小齿轮工作载荷相同，所以两者的齿根弯曲应力以及齿面接触应力也分别相等。（  ）

8. 轴肩的用途是提高轴的强度。（  ）

9. 带传动正常工作时不能保证准确的传动比是因为带在带轮上打滑。（  ）

10. 平键联接如不能满足强度条件要求时，可在轴上安装一对平键，使它们沿圆周相隔180°（ ）

四．简答题（每小题4分，共20分）

1.简述螺纹联接的基本类型主要有哪四种？

2. 说明带传动中的弹性滑动和打滑的区别？

3. 为什么角接触球轴承和圆锥滚子轴承常成对使用？成对使用时，什么叫正装及反装？

4. 闭式蜗杆传动的功率损耗主要包括哪三部分？

5. 为什么螺纹联接时必须考虑防松问题？防松方法有哪些？

6分别说明普通螺纹、梯形螺纹的特点和应用场合。

7分别说明硬齿面闭式齿轮传动和闭式蜗杆传动的主要失效形式与设计准则。

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？

9齿轮传动中的载荷系数K为四个系数的乘积，K=KAKVKβKα，分别说明KV和Kβ的名称及引入该系数是为了考虑哪些方面的影响。

10写出一维流体动压基本方程（雷诺方程）并利用该方程说明形成流体动压润滑的必要条件。

五．受力分析及计算题

1如图所示为蜗杆传动和斜齿轮传动的组合，已知蜗杆传动的螺旋线方向为右旋 ，蜗杆1主动，顺时针旋转，要求使轴II的轴向力相互抵消，不计摩擦，试求：

1） 斜齿轮3、4的螺旋线方向（6分）。

2） 在图上标出II轴上零件所受分力的方向（6分）。

file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image044.gif

2．图示为四个斜齿圆柱齿轮传动的组合，已知输入齿轮1的转动方向，欲使中间轴上的轴向力能部分抵消，请画出其余三个齿轮的旋向，并给出啮合点处每个齿轮受到的轴向力file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image046.gif、径向力file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image048.gif和周向力file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image050.gif的方向(file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image052.gif)（垂直纸面向外的力画⊙、向内的力画file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image054.gif）

file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image056.gif

3下图表示两平板用2个M20的普通螺栓联接，承受横向载荷F=6000N，若取接合面间的摩擦系数ƒ=0.2，可靠性系数KS=1.2，螺栓材料的的许用应力[σ]=120N/mm2，螺栓的小径d1=17.294mm。试校核螺栓的强度。

file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image058.gif

4. 设图示螺栓刚度为file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image060.gif，被联接件刚度为file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image062.gif，若file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image064.gif，螺栓预紧力file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image066.gifkN，轴向工作载荷file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image068.gif kN，试求：①被联接件中的残余预紧力②螺栓中的总拉伸载荷。

file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image070.gif

5．如图所示为一对圆锥滚子轴承正安装。已知轴承1和轴承2的径向载荷分别为file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image072.gifN，file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image074.gifN，轴上作用的轴向载荷file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image076.gifN，轴承的附加轴向力file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image078.gif的计算公式file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image080.gif,file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image082.gif，轴承的轴向载荷file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image084.gif与径向载荷file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image086.gif之比file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image088.gif时，file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image090.gif,file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image092.gif; file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image094.gif时，file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image096.gif，file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image098.gif。轴承载荷有中等冲击，载荷系数file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image100.gif。试求：

（1）轴承1和轴承2的轴向载荷file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image102.gif和file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image104.gif；

（2）轴承1和轴承2的当量动载荷file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image106.gif和file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image108.gif。

       file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image110.gif

6、如图所示，某轴由一对7209 AC轴承支承，轴承采用面对面安装形式。已知两轴承径向载荷分别为Fr1=3000N，Fr2=4000N，轴上作用有轴向外载荷A=1800N。载荷平稳，在室温下工作，转速n=1000r/min。该轴承额定动载荷C=29800N，内部轴向力S=0.4Fr，e=0.68，当量动载荷系数如下表所示。试计算此对轴承的使用寿命。（9分）

Fa/Fr>e		Fa/Fr≤e
X	Y	X	Y
0.41	0.87	1	0

file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image112.gif

六．结构改错题：

1.请用圆圈标出错误的位置

file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image114.jpg

2.指出图中结构设计的错误或不合理之处，并分别说明理由。（在图中错误或不合理处写出序号，按序号分别说明理由，不必在图上改正）。

file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image116.jpg