吉林大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)試卷及答案3套精簡(jiǎn)版.doc

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第 14 頁(yè) 共 14 頁(yè) 《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程試題（一） 1、 填空題(每空1分共31分) 1、當(dāng)一零件受脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí)，則其平均應(yīng)力是其最大應(yīng)力的（50%）。 2、三角形螺紋的牙型角α＝（600），適用于（聯(lián)接 ），而梯形螺紋的牙型角α＝（300），適用于（傳動(dòng)）。 3、螺紋連接防松，按其防松原理可分為（摩擦）防松、（機(jī)械）防松和（永久）防松。 4、帶傳動(dòng)在工作過(guò)程中，帶內(nèi)所受的應(yīng)力有松緊邊拉力產(chǎn)生的拉應(yīng)力、離心拉應(yīng)力、彎曲應(yīng)力，最大應(yīng)力發(fā)生在（帶繞進(jìn)小帶輪處）。 5、鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)，鏈條節(jié)數(shù)應(yīng)選（偶）數(shù)，鏈輪齒數(shù)應(yīng)選（奇）數(shù)；速度較高時(shí)，鏈節(jié)距應(yīng)選（小）些。 6、根據(jù)齒輪設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，軟齒面閉式齒輪傳動(dòng)一般按（接觸強(qiáng)度）設(shè)計(jì)，按（彎曲強(qiáng)度）校核；硬齒面閉式齒輪傳動(dòng)一般按（彎曲強(qiáng)度）設(shè)計(jì)，按（接觸強(qiáng)度）校核。 7、在變速齒輪傳動(dòng)中，若大、小齒輪材料相同，但硬度不同，則兩齒輪工作中產(chǎn)生的齒面接觸應(yīng)力（相同），材料的許用接觸應(yīng)力（不同），工作中產(chǎn)生的齒根彎曲應(yīng)力（不同），材料的許用彎曲應(yīng)力（不同）。 8、蝸桿傳動(dòng)的總效率包括（嚙合效率）、（軸承效率）和（攪油效率），影響蝸桿傳動(dòng)總效率的主要因素是（嚙合效率）。 9、軸按受載荷的性質(zhì)不同，分為（轉(zhuǎn)軸）、（心軸）、（傳動(dòng)軸）。 10、滾動(dòng)軸承接觸角越大，承受（軸向）載荷的能力也越大。 二、單項(xiàng)選擇題(每選項(xiàng)1分,共11分) 1、循環(huán)特性r=－1的變應(yīng)力是（A）應(yīng)力。 A．對(duì)稱循環(huán)變 B、脈動(dòng)循環(huán)變 C．非對(duì)稱循環(huán)變 D．靜 2、在受軸向變載荷作用的緊螺柱連接中，為提高螺栓的疲勞強(qiáng)度，可采取的措施是(B )。 A、增大螺栓剛度Cb，減小被連接件剛度Cm B．減小Cb．增大Cm C．增大Cb和Cm D．減小Cb和Cm 3、在螺栓連接設(shè)計(jì)中，若被連接件為鑄件，則往往在螺栓孔處做沉頭座孔．其目的是(A)。 A．避免螺栓受附加彎曲應(yīng)力作用B．便于安裝 C．為安置防松裝置 4、選取V帶型號(hào)，主要取決于（ D）。 A．帶的線速度 B．帶的緊邊拉力 C．帶的有效拉力 D．帶傳遞的功率和小帶輪轉(zhuǎn)速 5、對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)，影響齒形系數(shù)Y的主要幾何參數(shù)是（C ）。 A．齒輪的模數(shù)B．齒輪的壓力角 C．齒輪的齒數(shù) D．齒輪的頂隙系數(shù) 6、一斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，已知法向模數(shù)Mn＝4mm，齒數(shù)Z1=20，螺旋角β＝14032’2”，齒寬b1＝80，b2＝75mm，則該傳動(dòng)的齒寬系數(shù)φd等于（D ）。 A．0.852 B．O.88 C．0.8 D．0.907 7、同一工作條件，若不改變軸的結(jié)構(gòu)和尺寸，僅將軸的材料由碳鋼改為合金鋼，可以提高軸的（A）而不能提高軸的（B ）。 A．強(qiáng)度 B．剛度 8、當(dāng)轉(zhuǎn)速較低、同時(shí)受徑向載荷和軸向載荷，要求便于安裝時(shí)，宜選用（B ）。 A．深溝球軸承 B．圓錐滾子軸承 C．角接觸球軸承 9、滑動(dòng)軸承計(jì)算中限制pv值是考慮限制軸承的（B ）。 A．磨損 B．發(fā)熱 C．膠合 D．塑性變形 10、圓柱螺旋彈簧的彈簧絲直徑d=6mm,旋繞比C=5,則它的內(nèi)徑D1等于（B ）。P392 D1 =Cd-d A、30mm, B、24mm, C、36mm, D、40mm 三、計(jì)算題 1、(15分)有一受預(yù)緊力F0和軸向工作載荷作用的緊螺栓連接，已知預(yù)緊力F0＝1000 N，螺栓的剛度Cb與連接件的剛度Cm相等，軸向工作載荷F=1000N，試計(jì)算該螺栓所受的總拉力F2＝?剩余預(yù)緊力F1＝?在預(yù)緊力F0不變的條件下，若保證被連接件間不出現(xiàn)縫隙，該螺栓的最大軸向工作載荷Fmax為多少? 解： 四、分析題(20分) 1.(10分)如圖4-1為圓柱齒輪—蝸桿傳動(dòng)。已知斜齒輪1的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和斜齒輪2的輪齒旋向。 (1)在圖中嚙合處標(biāo)出齒輪1和齒輪2所受軸向力Fa1和Fa2的方向。 (2)為使蝸桿軸上的齒輪2與蝸桿3所產(chǎn)生的軸向力相互抵消一部分，試確定并標(biāo)出蝸桿3輪齒的螺旋線方向，并指出蝸輪4輪齒的螺旋線方向及其轉(zhuǎn)動(dòng)方向。 (3) 在圖中嚙合處標(biāo)出蝸桿和蝸輪所受各分力的方向。 解： (1)在圖中嚙合處齒輪1和齒輪2所受軸向力Fa1和Fa2的方向如圖(2分)。 (2)蝸桿3輪齒的螺旋線方向，蝸輪4輪齒的螺旋線方向及其轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖(2分)。 (3)蝸桿和蝸輪所受各分力的方向。(6分) 2、(10分)指出圖4-2中的結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤(在有錯(cuò)處畫(huà)○編號(hào)，并分析錯(cuò)誤原因)，并在軸心線下側(cè)畫(huà)出其正確結(jié)構(gòu)圖。 [解]畫(huà)出的正確結(jié)構(gòu)圖如圖。 ①固定軸肩端面與軸承蓋的軸向間距太小。 ②軸承蓋與軸之間應(yīng)有間隙。 ③軸承內(nèi)環(huán)和套簡(jiǎn)裝不上，也拆不下來(lái)。 ④軸承安裝方向不對(duì)。 ⑤軸承外圈內(nèi)與殼體內(nèi)壁間應(yīng)有5-8mm間距。 ⑥與輪轂相配的軸段長(zhǎng)度應(yīng)小于輪轂長(zhǎng)。 ⑦軸承內(nèi)圈拆不下來(lái)。 每指出1個(gè)錯(cuò)誤得1分,滿分5分；每改正1個(gè)錯(cuò)誤得1分,滿分5分。 《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程試題（二） 1、 填空題（25分）[每空1分] 1、 滾動(dòng)軸承軸系一端固定一端游動(dòng)的固定方式常用在跨距較大或工作溫度較高情況下。 2、dn值大的滾動(dòng)軸承應(yīng)采用 油潤(rùn)滑，而dn值小的滾動(dòng)軸承可采用 潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑。 3、滑動(dòng)軸承保證液體動(dòng)壓潤(rùn)滑的條件有①．相對(duì)滑動(dòng)的兩表面間必須形成收斂的楔形間隙；②．被油膜分開(kāi)的兩表面必須有足夠的相對(duì)滑動(dòng)速度，其運(yùn)動(dòng)方向必須使?jié)櫥痛罂谶M(jìn)小口出； 3潤(rùn)滑油必須有一定的粘度，供油要充分。 4、混合摩擦（非液體摩擦）滑動(dòng)軸承計(jì)算應(yīng)校核 P 、V、PV值。 5、列舉兩種剛性聯(lián)軸器的名稱，并說(shuō)明是否具有補(bǔ)償軸向。徑向或角向位移的能力：①套筒式聯(lián)軸器（無(wú)補(bǔ)償能力）、②凸緣式聯(lián)軸器（無(wú)補(bǔ)償能力）。 6、軸按所受載荷性質(zhì)分類，只承受彎矩的稱心軸；只承受扭矩稱傳動(dòng)軸；承受彎矩和扭矩稱轉(zhuǎn)軸。 7、直齒圓錐齒輪的當(dāng)量齒數(shù)Ｚｖ＝z/cosδ，標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和壓力角在齒輪大端；受力分析和強(qiáng)度計(jì)算用平均分度圓直徑。 8、帶傳動(dòng)的主要失效形式為打滑和疲勞破壞。 9、帶工作是截面上產(chǎn)生的應(yīng)力有拉應(yīng)力，彎曲應(yīng)力 ，離心應(yīng)力。 10、在齒輪傳動(dòng)中，大小齒輪的接觸應(yīng)力是相等的，大小齒輪的彎曲應(yīng)力是不等的。 二、選擇題（11分）[每空1分] 1、滾動(dòng)軸承內(nèi)圈與軸配合的正確標(biāo)注應(yīng)為C。 A .Ф30H7/k6 B. Ф30H7 C .Ф30k6 2、下列滾動(dòng)軸承密封裝置，其中　AC　 　是屬于接觸式密封，而　 BD　　　是屬于非接觸式密封。 Ａ.氈圈密封　　Ｂ.甩油環(huán)　?。?密封環(huán)　?。?縫隙密封 3、在　　B　　情況下，滑動(dòng)軸承潤(rùn)滑油的粘度不應(yīng)選得較高。 Ａ.重載?。?高速　Ｃ.工作溫度　Ｄ.高承受變載或沖擊振動(dòng)載荷 4、兩相對(duì)滑動(dòng)的接觸表面，依靠吸附油膜進(jìn)行潤(rùn)滑的摩擦狀態(tài)稱　　D　　。 Ａ.液體摩擦　Ｂ.半液體摩擦?。?混合摩擦?。?邊界摩擦 5、半圓鍵聯(lián)接當(dāng)采用雙鍵時(shí)兩鍵應(yīng)　　D　　布置。 　?。?在周向相隔９０o　Ｂ.在周向相隔１２０o　　　 ?。?在周向相隔１８０o　　?。?在軸向沿同一直線 6、為了提高受軸向變載荷螺栓聯(lián)接的疲勞強(qiáng)度，應(yīng)　　B　　　降低Cb。 　?。?增加螺栓剛度?！。?降低螺栓剛度?！。?降低被聯(lián)接件剛度。 7、彈簧Ａ的剛度為Ｋ１，彈簧Ｂ的剛度為Ｋ２，兩彈簧并聯(lián)的剛度為　　　C　。 　?。?　Ｋ１ Ｂ.?。耍?Ｃ. Ｋ１＋Ｋ２Ｄ.Ｋ１Ｋ２／（Ｋ１＋Ｋ２） 8、強(qiáng)度等級(jí)為６.8級(jí)的螺栓材料σｓ＝　　 　D　?。停校帷? Ａ.?。叮埃啊。??。福埃啊　。?　６８０?。??。矗福? 9、鏈輪中心距已定，合理確定鏈傳動(dòng)的鏈長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)取　　B　　　。 Ａ.　任意值?。?　等于鏈節(jié)長(zhǎng)度的偶數(shù)倍Ｃ.等于鏈節(jié)長(zhǎng)度的奇數(shù)倍 10、帶傳動(dòng)的兩帶輪直徑不相等，一般情況下，應(yīng)使哪個(gè)輪曹楔角較大　　　B　　？ 　　Ａ.　大輪?。?　小輪　Ｃ.　主動(dòng)論　?。?　從動(dòng)輪 三、計(jì)算題（34分） 1、（14分）圖示為手動(dòng)鉸車(chē)中所采用的蝸桿傳動(dòng)。已知m=8mm，d1=80mm ，z1=1，i=40，卷筒的直徑D=250mm，試計(jì)算：（1）欲使重物上升1m，應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)蝸桿的轉(zhuǎn)數(shù)；（2）設(shè)蝸桿和蝸輪間的當(dāng)量摩擦系數(shù)為0.18，檢驗(yàn)該蝸桿傳動(dòng)是否滿足自鎖條件；（3）設(shè)重物重Q=5kN，通過(guò)手柄轉(zhuǎn)臂施加的力F=100N，手柄轉(zhuǎn)臂的長(zhǎng)度l的最小值 (不計(jì)軸承效率) 。 解：（1）重物上升1m時(shí)，卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)：N2=1000/πD=1000(250x3.14)=1.27 蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)為： N1=iN2=40x1.27=50.96(圈) （4分） （2）蝸桿直徑系數(shù)q=d1/m=808=10 導(dǎo)程角：γ=arctan=arctan=7.125o 當(dāng)量摩擦角：v=arctanfv= arctan=10.204o ：因?yàn)椋?γ〈v所以蝸桿傳動(dòng)滿足自鎖條件（4分） （3）蝸桿傳動(dòng)的嚙合效率： 四、分析題（30分）[每題10分] 1、在圖示軸的結(jié)構(gòu)圖中存在多處錯(cuò)誤，請(qǐng)指出錯(cuò)誤點(diǎn)，說(shuō)明出錯(cuò)原因，并加以改正。 解：1.無(wú)墊片；2無(wú)間隙、無(wú)密封3鍵太長(zhǎng)4無(wú)定位軸肩5無(wú)軸肩 6套筒高于內(nèi)圈高度7軸和輪轂一樣長(zhǎng)，起不到定位作用； 8無(wú)定位；9無(wú)墊片10采用反裝。 指出1處（0.5分）改正1處（0.5分） 《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程試題（三） 1、 填空題(每空1分共24分) 1.螺紋的公稱直徑是指螺紋的大徑，螺紋的升角是指螺紋中徑處的升角。螺旋的自鎖條件為螺紋升角小于當(dāng)量摩擦角 。 4、選擇普通平鍵時(shí)，鍵的截面尺寸(bh)是根據(jù)軸徑d查標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定的,普通平鍵的工作面是兩側(cè)面。 5、帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比不宜過(guò)大，若傳動(dòng)比過(guò)大將使包角α減小，從而使帶的有效拉力值減小。 6、鏈傳動(dòng)瞬時(shí)傳動(dòng)比是變量 ，其平均傳動(dòng)比是常數(shù) 。 8、直齒圓柱齒輪作接觸強(qiáng)度計(jì)算時(shí)取節(jié)點(diǎn) 處的接觸應(yīng)力為計(jì)算依據(jù)，其載荷由一對(duì)輪齒承擔(dān)。 9、對(duì)非液體摩擦滑動(dòng)軸承，為防止軸承過(guò)度磨損，應(yīng)校核p ，為防止軸承溫升過(guò)高產(chǎn)生膠合,應(yīng)校核pv 。 10、撓性聯(lián)抽器按是否具有彈性元件分為無(wú)彈性元件撓性聯(lián)軸器和有彈性元件 撓性聯(lián)軸器兩大類。 二、單項(xiàng)選擇題(每選項(xiàng)1分,共10分) 1.采用螺紋聯(lián)接時(shí),若被聯(lián)接件之—厚度較大，且材料較軟，強(qiáng)度較低，需要經(jīng)常裝拆，則一般宜采用B 。 A螺栓聯(lián)接； B雙頭螺柱聯(lián)接； C螺釘聯(lián)接。 2.螺紋副在摩擦系數(shù)一定時(shí),螺紋的牙型角越大,則D 。 A. 當(dāng)量摩擦系數(shù)越小，自鎖性能越好； B．當(dāng)量摩擦系數(shù)越小，自鎖性能越差； C. 當(dāng)量摩擦系數(shù)越大，自鎖性能越差； D.當(dāng)量摩擦系數(shù)越大，自鎖性能越好； 3、當(dāng)鍵聯(lián)接強(qiáng)度不足時(shí)可采用雙鍵。使用兩個(gè)平鍵時(shí)要求鍵D布置。(1分) A 在同—直線上; B相隔900 ; C．相隔1200；D相隔1800 4、普通平鍵聯(lián)接強(qiáng)度校核的內(nèi)容主要是A 。 A.校核鍵側(cè)面的擠壓強(qiáng)度;B.校核鍵的剪切強(qiáng)度；C.AB兩者均需校核；D．校核磨損。 6、為了限制鏈傳動(dòng)的動(dòng)載荷，在節(jié)距p和小鏈輪齒數(shù)z1一定時(shí),應(yīng)該限制A 。 A．小鏈輪的轉(zhuǎn)速n1； B.傳動(dòng)的功率P； C.傳遞的圓周力。 7、圓柱齒輪傳動(dòng)，當(dāng)齒輪直徑不變，而減小模數(shù)時(shí)，可以D 。 A．提高輪齒的彎曲強(qiáng)度； B.提高輪齒的接觸強(qiáng)度； C.提高輪齒的靜強(qiáng)度； D．改善傳動(dòng)的平穩(wěn)性。 9、溫度升高時(shí)，潤(rùn)滑油的粘度C 。 A.隨之升高； B.保持不變；C．隨之降低； D.可能升高也可能降低。 三、計(jì)算題(38分) 1、(15分)圖3-1示螺栓聯(lián)接中,采用兩個(gè)M20的普通螺栓，其許用拉應(yīng)力[σ]＝l60N／mm2，聯(lián)接件接合面間摩擦系數(shù)f＝0.20，防滑系數(shù)Ks＝1.2，計(jì)算該聯(lián)接件允許傳遞的靜載荷F＝?(M20的螺栓d1＝17.294mm)(10分) 圖3-1 解：螺栓預(yù)緊后，接合面所產(chǎn)生的最大摩擦力必須大于或等于橫向載荷，假設(shè)各螺栓所需預(yù)緊力均為F0 則由平衡條件 可得 (4分) 螺栓危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度條件為 于是得 (4分) 四、分析題(20分) 1.(10分) 如圖4-1傳動(dòng)系統(tǒng)，要求軸Ⅱ、Ⅲ上的軸向力抵消一部分，試確定：1)蝸輪6的轉(zhuǎn)向；2)斜齒輪3、4和蝸桿5、蝸輪6的旋向；3)分別畫(huà)出蝸桿5，蝸輪6嚙合點(diǎn)的受力方向。 1.(12分)(1) 蝸輪6的轉(zhuǎn)向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍?2分) (2)齒輪3左旋，齒輪4右旋，蝸桿5右旋，蝸輪6右旋；(4分) (3)蝸桿5嚙合點(diǎn)受力方向如圖(a)；蝸輪6嚙合點(diǎn)受力方向如圖(b)。(6分) 2、(10分)指出圖4-2中的結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤(在有錯(cuò)處畫(huà)○編號(hào)，并分析錯(cuò)誤原因)，并在軸心線下側(cè)畫(huà)出其正確結(jié)構(gòu)圖。 圖4-2 [解] 畫(huà)出的正確結(jié)構(gòu)圖如圖。 ①軸的右端面應(yīng)縮到聯(lián)軸器端面內(nèi)1～2mm，軸端擋圈壓到聯(lián)軸器端面上，與軸端面留有間隙；②聯(lián)軸器與透蓋不能接觸，聯(lián)軸器應(yīng)右移；③聯(lián)軸器與軸配合直徑應(yīng)小一點(diǎn)，形成軸肩定位；④聯(lián)軸器處聯(lián)接平鍵與蝸輪處聯(lián)接平鍵應(yīng)在一條線上；鍵與轂孔鍵槽底面間應(yīng)有間隙；⑤右軸承內(nèi)圈左端面只能與套筒端面接觸，與軸肩端面應(yīng)有間隙，所以套筒內(nèi)軸頸右端面應(yīng)左移1～2mm；⑥與蝸輪輪轂配合軸頸長(zhǎng)度應(yīng)比輪轂長(zhǎng)短1～2mm，軸頸右端面縮進(jìn)去；⑦左軸承內(nèi)圈不能被軸環(huán)全擋住，軸環(huán)左部軸徑減小至內(nèi)圈厚度的2／3左右；⑧透蓋和悶蓋外圓外側(cè)應(yīng)倒角，與箱體間均應(yīng)有調(diào)整墊片。⑨軸的左端伸出軸承內(nèi)圈過(guò)長(zhǎng)，應(yīng)縮短一點(diǎn)。 每指出一處錯(cuò)誤1分,說(shuō)明原因1分,指出五個(gè)錯(cuò)誤算滿分10分；畫(huà)出正確圖形4分。