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机械设计习题解答

《教学日历上规定的作业》

注：1、蓝色字体表示已用word文档制出；

2、黑色字体是图片，请改为word文档（分给学生做）；

3、没有答案的部分，请将答案做出（写了“答案略”的题不做答案）

一章

1—2 什么是零件？什么是构件？什么是部件？试各举三个实例。

答：零件是组成机器的不可拆的最小单元，可以分为通用零件和专用零件，例如：螺栓、齿轮、轴、弹簧。构件是机器中每一个独立的运动单元体，例如：连杆、曲轴。

部件是机械的一部分，由若干装配在一起的零件所组成，例如：发动机底盘、车身、电气设备。

1—4 机械设计课程研究的内容是什么？

答：主要是介绍整台机器机械部分设计的基本知识，重点讨论一般尺寸和常用工作参数下的通用零件下的设计，包括它们的基本设计理论和方法以及技术资料、标准的应用等。

具体内容包括：

1）总论部分——机器及零件设计的基本原则，设计计算理论，材料选择，结构要求，以及摩擦、磨损、润滑等方面的基本知识；

2）联接部分——螺纹联接，键、花键及无键联接，销联接，铆接，焊接，胶接与过盈联接等；

3）传动部分——螺旋传动，带传动，链传动，齿轮传动，蜗杆传动以及摩擦轮传动等；

4）轴系传动——滑动轴承、滚动轴承，联轴器与离合器以及轴等；

5）其它部分——弹簧，机座和箱体，减速机和变速器等。

二章

2—3 机械零件主要有哪些失效形式？常用的计算准则主要有哪些？

答：机械零件主要失效形式有：

1）整体断裂——过载、疲劳；

2）过大的残余应变——应力超过屈服极限；

3）零件的表面破坏——腐蚀磨损点蚀；

4）破坏正常的工作条件而引起的失效——带传动的打滑，共振，螺纹的松弛。

常用的计算准则主要有：

1）强度准则；

2) 刚度准则；

3) 寿命准则；

4) 振动稳定性准则；

5）可靠性准则。

2—8 机械零件设计中选择材料的原则是什么？

答：机械零件设计中选择材料的原则有：

一，载荷及应力的大小和性质；

二，零件的工作情况；

三，零件的尺寸及重量；

四，零件的结构复杂程度及工艺性；五，材料的经济性；六，材料的供应状况。

2—9 指出下列材料的种类，并说明代号中符号及数字的含义：HT150，ZG230—450，65Mn,45,Q235,40Cr,20CrMnTi,ZCuSn10Pb5。

答： HT150为黑色金属，“HT”代表灰铸铁，“150”代表最小抗拉强度为150MPa 。

ZG230—450为黑色金属，“ZG”代表铸钢，“230—450”中“230”代表最小屈服强度为230 MPa ，“450”代表最小抗拉强度为450 MPa 。 65Mn 为黑色金属（合金弹簧钢），“65”代表含碳量为 0.65％，“Mn”为加入合金元素。 45为黑色金属（优质碳素结构钢），“45”代表含碳量为 0.45％。 Q235为黑色金属（低合金高强度钢），“Q”代表低合金高强度钢，“235”代表屈服强度为235 MPa 。 40Cr 为黑色金属（合金调质钢）,“40”代表含碳量为 0.40％，“Cr”代表加入的合金元素。 20CrMnTi 为黑色金属（合金渗碳钢），“20”代表含碳量为0.20％，“Cr”“Mn”“Ti”为加入的合金元素。

ZCuSn10Pb5为有色金属（铸造锡青铜），“ZCuSn”代表铸造锡青铜，“Sn”“Pb”为合金元素，“10”“5”为合金元素“Sn”“Pb”的含量分别为0.10％、0.05％。

三章

3—18 某材料的对称循环弯曲疲劳极限σ-1=350MPa ，屈服极限σs =550MPa ，强度极限σв=750MPa ，循环基数Nо=5×106,m=9,试求对称循环次数N 分别为5×104、5×105、5×107次时的极限应力。解：由公式9

11N

N N --=σσ得：当N=5×104时，Mpa N

N N 5839

11==--σσ﹥σs=550MPa ，已发生塑性变形，因此认为该点处于应变疲劳区，所以取σ-1N =σs=550MPa ；

N=5×105时，Mpa N

N N 4529

11==--σσ，所以取σ-1N =452MPa ； N=5×107时，Mpa N

N N 2719

11==--σσ<σ-1N =350MPa ，所以取σ-1N =350MPa （或N ﹥Nо,处于无限寿命阶段）

五章

题5－20 如图所示，两根梁用8个4.6级普通螺栓与两块钢盖板相联接，梁受到的拉力F=28KN ，摩擦系数f=0.2，控制预紧力，试确定所需螺栓的直径。

（解答见PPT习题，移植成word文档）

题5－22

受轴向载荷的紧螺栓联接，被连接件间采用橡胶垫片。已知预紧力F0=1500N，当工作载荷F=1000N 时，求螺栓受到的总拉力及被连接件之间的残余预紧力。

（解答见PPT习题，移植成word文档）

题5－23

图示凸缘联轴器（GB/T5843—1986）的型号为YLD10，允许传递的最大转矩T=630N·m，两半联轴器采用4个M12的铰制孔螺栓联接，螺栓规格为M12×60（GB/T27—1988），螺栓的性能等级为8.8级，联轴器材料为HT200，试校核其联接强度。

3.143.10

??32912

.11

22.098720=???=≤

s K fzi F F 5—22（略） 5—23 解：

1．计算单个螺栓的工作剪力

N 2423130

410630223=???==zD T F

2．确定许用应力

联轴器的材料为铸铁HT200，MPa 200=B σ，设联轴器工作时受变载荷，查表5-10，取3=p S 。螺栓的性能等级为8.8级，MPa 640=s σ，查表5-10，取5=τS ，许用应力

MPa 7.663200][===p B p S σσ ； MPa 1285

640

][===τστS s

3．验算连接强度

查手册，铰制孔用螺栓GB/T 27-88 M12×60，光杆部分的直径mm 130=d ，光杆部分的长度为60－22＝38mm ，因此连接处的最小挤压高度mm 18min =L ，由公式（5-35），接合面的挤压应力

][MPa 35.1018

132423

min 0p p L d F σσ<=?==

由公式（5-36），螺栓杆的剪切应力

][MPa 25.181********

20τππτ<=??==d F

满足强度条件。 5—24 解：

9.0=+m

b b

C C C

题5－24

铰制孔用螺栓组联接的三种方案如图所示，已知

L=300mm ，a=60mm ，试求三个方案中，受力最大的螺栓所受的力各为多少？哪个方案较好？

（解答见PPT 习题，移植成word 文档）

六章

题6－16

图示减速器的低速轴与凸缘联轴器及圆柱齿轮之间分别用键联接。已知：轴传递的转矩T ＝1000N·m ，齿轮材料为锻钢，凸缘联轴器的材料为HT200，工作时有轻微冲击，联接处轴及轮毂的尺寸如图示。试选择键的类型和尺寸，并校核其联接强度。

mm 15822180=-=l mm

11452/22130=--=l 2．许用挤压应力MPa 110][=p σ错误，应当为MPa 40][=P 。 6—16 解：

1．确定联轴器处键的类型和尺寸

选A 型平键，根据轴径mm 70=d ，查表6-1得键的截面尺寸为：mm 20=b ，mm 12=h ，取键长mm 110=L ，键的标记为：键20×110 GB/T 1096-2003。

2．校核连接强度

联轴器的材料为铸铁，查表6-2，取MPa 55][=p σ，mm 6125.05.0=?==h k ，=-=b L l mm 9020110=-，由公式（6-1）

，挤压应力 ][MPa 9.5270

9061000

20002000p p kld T σσ<=???==

满足强度条件。

3．确定齿轮处键的类型和尺寸。

选A 型平键，根据轴径mm 90=d ，查表6-1得键的截面尺寸为：mm 25=b ，mm 14=h ，取键长mm 80=L ，键的标记为：键25×80 GB/T 1096-2003。 4．校核连接强度

齿轮和轴的材料均为钢，查表6-2，取MPa 110][=p σ，mm 7145.05.0=?=

=h k ，b L l -= mm 552580=-=，由公式（6-1）

，挤压应力 ][MPa 7.57905571000

20002000p p kld T σσ<=???== 满足强度条件。 m N 5.1872/25015002/?=?==d

e d F T mm

45=d mm

14=b mm

9=h mm

70=L MPa 55][=p σ15.0=f mm

61970=-=-=h L l ]

[MPa 3.48)4515.0614(61145

.18712000)6(12000p p fd b bl T σσ<=??+???=+=

八章题8-22 一V 带传动传递的功率p=7.5KW ，带速 v=10m/s ，测得紧边拉力是松边拉力的两倍，即F 1=2F 2，试求紧边拉力F 1、有效拉力F e 和预紧力F 0。

1606

5304)90250()25090(25302 4)()(22202122100=?-+++?=-+

++=ππ

a d d d d a L d d d d d mm 1600=d L 0a a ≈

6.1625.57530902501805.571801

21=?--=?--=a d d d d α955

.0=αK 99.0=L K kW

07.10=P kW 17.00=

?P 68.399.0955.0)17.007.1(32.4)(00=??+=?+=L

ca K K P P P z α取4=z ，型号为A 型。 8—22 解：

由公式（8-4），带传动的有效拉力

N 75010

.710001000=?==v P F e 由公式（8-3），有效拉力222212F F F F F F e =-=-=。因此，带的松边拉力和紧边拉力分别为

N 7502==e F F ；N 1500221==F F 由公式（8-1），带的初拉力

N 1125)7501500(21

)(21210=+=+=

F F F

8—23（略）

题8-23

现设计一带式输送机的传动部分，该传动部分由普通V 带传动和齿轮传动组成。齿轮传动采用标准齿轮减速器。原动机为电动机，额定功率P=11kW ，转速n 1=1460r/min ，减速器输入轴转速为400r/min ，允许传动比误差为±5%，该输送机每天工作16小时，试设计此普通V 带传动，并选定带轮结构形式与材料。

（答案略）

九章

题9－18

有一链传动，小链轮主动，转速n 1=900r/min ，齿数z 1=25，z 2=75。现因工作要求，拟将大齿轮的转速降低到n 2≈250r/min ，链条长度不变，试问：

⑴若从动轮齿数不变，应将主动轮齿数减小到多少？此时链条所能传递的功率有何变化？ ⑵若主动轮齿数不变，应将从动轮齿数增大到多少？此时链条所能传递的功率有何变化？

9－18答：

1、从动轮齿数不变，则主动小链轮齿数变为

8.20900/25075//122121=?=='n n z i z z z ＝

取211＝z '。小链轮的齿数从25减少到21，齿数系数K z 增大，根据公式（9－15），在相同的计算功率P ca 的情况下，链传动所能传递的功率P 下降。

2、主动轮齿数不变，则从动大链轮齿数变为

250/90025//2111212=?=='n n z i z z ＝大链轮的齿数从75增加到90，其他参数不变，由公式（9－15）可知，在相同的计算功率P ca 的情况下，链传动所能传递的功率P 不变。

.61330219602111=?==n z n z 61

2=z 3.136600

.12)22161(261217.126002)

2(2220

2122100=?-+++?=

-+++=ππa p

z z z z p a L p 136=p L z K r/min 9601=n mm

7.12=p kW

2.4=ca P 23

.22.45

.62.12.1=??==ca z A P P P K K K 5.2=P K 6

.1399104.25)221105(2105214.259102 )2(2220

2122100=?-+++?=-+++=

ππa p

z z z z p a L p 140=p L z K r/min 6001=n mm 4.25=p kW 20=ca P 9.132

.12.1201=??==Z A ca P K K P K P

题9－21

设计一输送装置用的链传动。已知传动的功率P=16.8KW ，主动轮转速n 1=960r/min ，传动比i=3.5，原动机为电动机，工作载荷冲击较大，中心距

a≤800mm ，水平布置。（答案略）十章

题10－7

一对正确啮合的渐开线标准齿轮作减速传动时，如两齿轮的材料、热处理及齿面硬度相同，则齿根弯曲应力___ 。（1）σF1>σF2 （2）σF1 =σF2 （3）σF1 <σF2 答：（1）题10－20 一对圆柱齿轮传动,大、小齿轮齿面接触应力是否相等? 如大、小齿轮的材料及热处理情况相同，则其许用接触应力是否相等? m 1d 1T n F 1d n F H σn F m F σ1z m 1d 1d H σ弯曲应力，1

z 增大使得F

σ少量减小，而m 减小则使得F σ大量增大。因此，F

σ增大。

10—20 答：

在任何情况下，大、小齿轮的接触应力都相等。若大、小齿轮的材料和热处理情况相同，许用接触应力不一定相等，这与两齿轮的接触疲劳寿命系数HN

K 是否相等有关，如果2

HN HN K

K =，则两者的许用接触应力相等，反之则不相等。

10－21答：

题10－25

两级展开式齿轮减速器如图所示。已知主动轮1为左旋，转向

n 1如图所示，为使中间轴上两齿轮所受轴向力互相抵消一部分，试在图中标出各齿轮的螺旋线方向，并在各齿轮分离体的啮合点处标出齿轮的轴向力F a 、径向力F r 和圆周力F t 的方向。

题解10—24图

10—25 解：

题解10—25图

题10－34 一直齿圆柱齿轮传动，已知Z1=20，Z2=60，m=4mm ，B1=45mm ，B2=40mm ，齿轮材料为锻钢，许用接触应力[σH]1=500Mpa, [σH]2=430Mpa ，许用弯曲应力 [σF]1=340Mpa, [σF]2=280Mpa,弯曲载荷系数K=1.85，接触载荷系数K=1.4，求大齿轮所能传递的扭矩

T2（不计功率损失） h

1000052508=??=h L 8

111064.810000114406060?=???==h jL n N 8

21121079.293/3064.8/?=?==z z N N 01

.11=HN K 09

.12=HN K MPa

5801lim =H σMPa 3902lim =H σ0

.1=H S MPa

5861580

01.1][1lim 11=?==H H HN H S K σσMPa 4251

390

09.1][2

lim 22=?=

H HN H S K σσ121==FN FN K K MPa

4201lim =F σMPa 3202lim =F σ4

.1=F S MPa 3004

.1420

1][1lim 11=?==F

F FN F S K σσMPa 2294

.1320

1][2

lim 22=?=

F FN F S K σσ1T 1

1/2d T F t =]

[5.21211H E Z u u b KT d σ+≥

]

[][5.212)1(21 )1(21)(211121H H E A

Z u u b KT i d i d d a σσ=

++=+=+=A K a '][H σ']/[]/[H H A A a a σσ'='mm

150400600100][][=?='='H

H a a σσ10—34 解：

1．计算弯曲强度允许的输出转矩

由表10-5查得80.21=Fa Y ，55.11=sa Y ，28.22=Fa Y ，73.12=sa Y 。传动比320/60/12===z z i ，将i T T /21=，1/d b d =Φ代入公式（10-5a ）

，得大齿轮的输出转矩 m N 737mm N 736727 }

.128.2280, 55.180.2340min{85.12420340 }

]

[, ][min{222

22111212?≈?=??????=≤sa Fa F sa Fa F Y Y Y Y K m biz T σσ

2．计算接触强度允许的输出转矩

将i d T d T F t 1211/2/2==代入公式（10-8a ），得大齿轮的输出转矩

N 169mm N 168939 )8.1895.2430

( 13340.12420340)5.2][( 122

222222?≈?=??+?????=+≤E H Z u u K m biz T σ

大齿轮允许的输出转矩m N 169 2?=T

十一章题11-17 图示为简单手动起重装置。若按图示方向转动蜗杆，提升重物G ，试确定： 1)蜗杆和蜗轮齿的旋向；

2)蜗轮所受作用力的方向(画出)；

3)当提升重物或降下重物时,蜗轮齿面是单侧受载还是双侧受载。

2122121////d d z z n n i ≠===ωω2

/)(2/)(2/)(21221z z m z q m d d a +≠+=+=2

121222/2/2/2d

i T d i T d T F t ≠==η齿面相对滑动速度大，对材料要求高，易发生磨损和胶合破坏，因此很少应用。

11—17答：

蜗杆和蜗轮均为右旋，蜗轮轮齿的受力方向如图所示。反转手柄使重物下降时，重力为驱动力，蜗轮和蜗杆的工作齿面没有改变，与提升重物时的工作齿面相同。因此蜗轮轮齿是单側受载。

题解11—17图

11－18答：

题11-25

试设计轻纺机械中的一单级蜗杆减速器，传递功率P 1=8.5kW,主动轴转速n 1=1460r/min,传动比i=20,载荷平稳,单向工作,长期连续运转,润滑情况良好,工作寿命L h =15000h 。（答案略）

十二章

题12－21

对已设计好的液体动力润滑径向滑动轴承，试分析在仅改动下列参数之一时，将如何影响该轴承的承载能力。

（1）转速由n=500r/min 改为n=700r/min ；（2）宽径比B/d 由1.0改为0.8；

（3）润滑油由采用46号全损耗系统用油改为68号全损耗系统用油；

（4）轴承孔表面粗糙度由R z =6.3μm 改为R z =3.2μm 。 12-21答

（1）由公式：p C dB

F 2

ηω=

，转速增加，角速度增加，故承载能力提高；（2）由公式：p C dB

F 2

ψηω=

，B/d 下降，Cp 下降，承载能力下降。（3）由公式：ηψ

ηω,2

p C dB

F =

上升，承载能力上升。（4）粗糙度增加，会导致轴承温升增加，粘度下降，承载能力下降。

题12－22

在设计液体润滑轴承时，当出现下列情况之一后，可考虑采取什么改进措施（对每种情况提出两种改进措施）?

(1) 当h min <[h]时；

(2) 当条件p<[p]，v<[v],pv<[pv]不满足时； (3) 当计算入口温度t i 偏低时。 12-22答：

（1）δχδψχψ/,/),1(min e r r h ==-=其中

方案1：设法增加hmin ，增加δ，↑↓?↑min ,h χψ，故可以加大D ，或减少d ；

方案2：设法减少[h],即减少表面粗糙度

（2）方案1：从结构着手，增加B （增加d 虽可以使p 降低，但却引起v 增加）方案2：从材料着手，采用需用值大的材料（3）主要是控制温升t ?

方案1：加大间隙；方案2：降低粗糙度

题12－26

起重机卷筒轴采用两个不完全液体润滑径向滑动轴承支承，已知每个轴承上的径向载荷F=100kN ，轴径d=90mm ，转速n=90r/min 。拟采用整体式轴瓦，试设计此轴承，并选择润滑剂牌号。 12-26答

解：1.选取轴承宽径比选取宽径比为1。 2.计算轴承宽度

B=（B/d ）*d=90mm 3.计算轴颈圆周速度 9090

/0.424/601000

601000

m s m s ππυ??=

=??

4.计算轴承工作压力

Mpa mm

N Bd F P 35.1290901000002=?==

5.选择轴瓦材料

查表12-2，在保证[]P P ≤ []υυ≤ []P P υυ≤ 的条件下，选材为ZCuSn 10P 1

6.初估润滑油动力粘度

η'(

)60

n =-1/3/107/6

≈0.06 Pa·

s 7.计算相应得运动粘度

取润滑油密度ρ=900 Kg/m 3 由式4-4得

υ'=

H ρ

?106 =66.6 cSt

8.选定平均温度

现取平均温度t m =50 o C

9.选牌号

参定表4-1，选牌号为L-An68

十三章

题13-2

若一滚动轴承的基本额定寿命为537000转，则该轴承所受的当量动载荷基本额定动载荷。（1）大于（2）等于（3）小于 13-2答：（1）大于

题13-23

如图所示，轴上装有一斜齿元柱齿轮，轴支承在一对装的7209AC 轴承上。齿轮轮齿上受到圆周力F te =8100N ，径向力F re =3052N,轴向力F ae =2170N,转速n=300r/min ，载荷系数?p=1.2。试计算两轴承的基本寿命（以小时计）。（想一想：若两轴承反装，轴承的基本额定寿命将有何变化？）

（答案略）

十五章

题15－15

图示为一台二级圆锥－圆柱齿轮减速器简图输入轴由左端看为逆时针转动。已知N F t 50001=，

N F r 19601=，N F a 6761=，mm d m 1201=，mm d m 3002=，N F t 100003=，N F r 37513=，N F a 24933=，mm d 1503=，mm l l 6031==，mm l 1202=，mm l l l 100654===。试画出输入

轴的计算简图，计算轴的支承反力，画出轴的弯矩图和扭矩图，并将计算结果标在图中。

题15－15图

mm 6.63)85

75(

185)(

1=-?=-=d d d d %

5.43%10075

)

6.6385(75%100)

2222

212

02=?--=

?--d

d d d 空心轴比实心轴减轻重量43.5%。

15—15 解：

1．计算小锥齿轮轴的支反力

0601201=+t NHA F F ； 01801201=-t NHB F F ； 2/111m a a d F M =

06012011=-+a r NVA M F F ； 018012011=+-a r NVB M F F

解得：N 2500-=NHA F ，N 7500=NHB F ，N 507-=NVA F ，N 2197-=NVB F ，N.m 6.40N.mm 405601==a M 。

2．计算小锥齿轮轴的弯矩和扭矩

-300N.m N.mm 300000)2500(120120=-=-?==NHA HB F M

-60.8N.m N.mm 60840)570(120120=-=-?==NVA VB F M

306.1N.m N.mm 30610760840300000222

2==+=+=VB HB B M M M

300N.m N.mm 3000002

120

5000211

==?==m t d F T

题解15—15图

题15－19

试指出图示斜齿圆柱齿轮轴系中的错误结构，并画出正确结构图。

题15－19图

题解15—18图

15—19 答：

①处两轴承应当正装；②处应有间隙并加密封圈；③处应有轴肩；④处键不能伸入盖端，轴的伸出部分应加长；⑤处齿轮不能保证夹紧；⑥处应有轴肩定位；⑦处应加调整片；⑧处套筒直径应减小，以便拆轴承。改正图从略。

题解15—19图

机械设计考试试题及答案汇总

考试科目：机械设计考试时间： 120分钟试卷总分 100分一、简答题（本大题共4小题，总计26分） 1、齿轮强度计算中，有哪两种强度计算理论分别针对哪些失效若齿轮传动为闭式软齿面传动，其设计准则是什么（6分）齿面的接触疲劳强度和齿根的弯曲疲劳强度的计算，齿面的接触疲劳强度针对于齿面的疲劳点蚀失效和齿根的弯曲疲劳强度针对于齿根的疲劳折断。齿轮传动为闭式软齿面传动，其设计准则是按齿面的接触疲劳强度设计，校核齿根的弯曲疲劳强度。 2、连接螺纹能满足自锁条件，为什么还要考虑防松根据防松原理，防松分哪几类（8分）

因为在冲击、振动、变载以及温度变化大时，螺纹副间和支承面间的摩擦力可能在瞬间减小或消失，不再满足自锁条件。这种情况多次重复，就会使联接松动，导致机器不能正常工作或发生严重事故。因此，在设计螺纹联接时，必须考虑防松。根据防松原理，防松类型分为摩擦防松，机械防松，破坏螺纹副关系防松。 3、联轴器和离合器的功用是什么二者的区别是什么（6分）联轴器和离合器的功用是联接两轴使之一同回转并传递转矩。二者区别是：用联轴器联接的两轴在工作中不能分离，只有在停机后拆卸零件才能分离两轴，而用离合器可以在机器运转过程中随时分离或接合两轴。 4、链传动产生动载荷的原因是什么为减小动载荷应如何选取小链轮的齿数和链条节距（6分）小链轮的齿数不宜过小和链条节距不宜过大。得二、选择题（在每题若干个选项中选出正确的选项填在横分

线上。本大题共12小题，总计24分） 1、当两个被联接件之一太厚，不易制成通孔且需要经常拆卸时，往往采用 B 。 A．螺栓联接 B．双头螺柱联接 C．螺钉联接 2、滚动轴承中，为防止轴承发生疲劳点蚀，应进行 A 。 A. 疲劳寿命计算 B. 静强度计算 C. 极限转速验算 3、阿基米德蜗杆的 A 参数为标准值。 A. 轴面 B. 端面 C. 法面 4、一对相啮合的圆柱齿轮的Z1＜Z2， b1>b2,其齿面接触应力的大小为 A 。 A. σH1=σH2 B. σH1>σH2 C. σH1<σH2 5、V带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了____B___。 A．使结构紧凑B．限制弯曲应力 C．限制小带轮上的包角D．保证带和带轮接触面间有足够摩擦力 6、在齿轮抗弯强度的设计公式m 中，应代入_ C __。

机械设计练习题

一、单项选择题 1．一对齿轮传动，小齿轮1选用45钢调质，大齿轮选用45钢正火，它们的齿面接触应力。 A. σH1＞σH2 B. σH1＜σH2 C. σH1=σH2 D. 条件不足，不能作出判断 2．设计一对闭式软齿面齿轮传动时，为使两齿轮的寿命接近，大、小齿轮的硬度选择时，应使。 A. 两者硬度相等 B. 小齿轮硬度高于大齿轮硬度 C. 大齿轮硬度高于小齿轮硬度 D. 小齿轮采用硬齿面，大齿轮采用软齿面 3．两轴在空间交错90o的传动，已知传动比较大，则宜选用。A．直齿圆柱齿轮传动B．斜齿圆柱齿轮传动C．圆锥齿轮传动D．蜗轮蜗杆传动4．在蜗杆传动中，当其他条件相同时，增加蜗杆头数z1，则传动效率。 A. 降低 B. 提高 C. 不变 D. 提高也可能降低 5．选取V带型号，主要取决于。 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 6．链条的节数宜采用。 A. 奇数 B. 偶数 C. 质数 D. 链轮齿数的整数倍 7．设计减速器中的轴，其一般设计步骤为_____。 A．先进行结构设计，再按转矩、弯曲应力和安全系数校核 B．按弯曲应力初估直径，再进行结构设计，最后校核转矩或安全系数 C．根据安全系数定出轴径和长度，再校核转矩和弯曲应力 D．按扭转强度初估轴径，再做结构设计，最后校核弯扭合成强度或安全系数8．不宜用来同时承受径向载荷和轴向载荷。 A. 圆锥滚子轴承 B. 角接触球轴承 C. 深沟球轴承 D. 圆柱滚子轴承 9．下列各种牙型的螺纹，主要用于联接的螺纹是。 A. 三角形螺纹 B. 矩形螺纹 C. 梯形螺纹 D. 锯齿形螺纹 10．当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且需要经常拆卸时，往往采用。 A. 螺钉联接 B. 螺栓联接 C. 双头螺柱联接 D. 紧定螺钉联接二、填空题 1．闭式软齿面齿轮传动一般按强度进行设计计算，主要针对的失效形式是，确定的参数是；闭式硬齿面齿轮传动一般按强度进行设计计算，主要针对的失效形式是，确定的参数是。 2．在带传动的失效形式中，是由于过载引起的。是带传动中不可避免的现象。

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机械设计期末考试试题及答案一、选择题 ( 共 20 分，每小题 2 分) 1、通常，一个零件的磨损过程大致可分为三个阶段，按先后顺序，它们依次是 ( ) A. 剧烈磨损、磨合、稳定磨损 B. 稳定磨损，剧烈磨损、磨合 C. 磨合、剧烈磨损、稳定磨损 D. 磨合、稳定磨损、剧烈磨损 2、设计斜齿圆柱齿轮传动时，螺旋角β一般在80～200范围内选取，β太小斜齿轮传动的优点不明显，太大则会引起( ) 。 A. 大的切向力 B. 大的轴向力 C. 小的切向力 D. 小的轴向力 3、若一滚动轴承的寿命为1370000 转，则该轴承所承受的当量动载荷( ) 基本额定动载荷。 A. 等于 B. 小于 C. 大于 D. 无法判断 4、在不完全液体润滑滑动轴承设计中，除了限制轴承p 值外，还要对轴承 pv 值进行验算，其主要目的是( ) 。 A. 限制轴承过渡磨损 B. 限制轴承的温升 C. 保证轴承的强度 D. 限制轴承的质量 5、通常，一部机器主要是由( ) 三部分构成的。 A. 原动部分，传动部分，执行部分 B. 原动部分，传动部分，控制部分 C. 辅助系统，传动部分，控制部分 D. 原动部分，控制部分，执行部分 6、一般参数的闭式硬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 7、在 V 带传动中，小轮包角一般应大于( ) 度。 A. 90 B. 100 C. 150 D. 120 8、一齿轮传动，主动轮 1 用 45 号钢调质，从动轮 2 用 45 号钢正火，则它们的齿面接触应力( ) 。 A. H 1 H 2 B. H 1 H 2 C. H1 H 2 D. 无法判断 9、蜗杆蜗轮传动的传动比，正确表达式是( ) 。 A. d2 B. i z2 C. i n2 D. i d1 i z1 n1 d2 d1 10、设计一对材料相同的软齿面齿轮传动时，一般应使大齿轮的齿面硬度 HBS2( ) 小齿轮的齿面硬度HBS1 。 A. 大于 B. 小于 C. 等于 D. 大于或等于二、填空题 ( 共 10 分) 1、在轴的结构设计中，轴的最小直径d min是按初步确定的。 (1 分) 2、受轴向载荷的紧螺栓所受的总拉力是与之和。 (1 分) 3、在斜齿圆柱齿轮的设计计算中，考虑到实际承载区的转移，斜齿轮传动的许用接触应力可取为[H ]1与[H]2。(1分) 1

机械设计试题及答案

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。 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。 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）。

6．疲劳曲线是在（应力比）一定时，表示疲劳极限与（循环次数）之间关系的曲线。 γN 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。

机械设计四套期末考试试题及参考答案

精心整理《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（?????）。 2、三角形螺纹的牙型角α＝（???），适用于（???），而梯形螺纹的牙型角α＝（?????），适用于（?????）。 3、螺纹连接防松，按其防松原理可分为（????）防松、（????）防松和（????）防松。 4、（?????）。 5 6 7 力（ ??? 8、（η= （ ??效率。 9 10 1、循环特性r=－1的变应力是（?????）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(???)。 A、增大螺栓刚度Cb，减小被连接件刚度Cm?B．减小Cb．增大CmC．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 ．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（?????）。 ???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（?????）。 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 b 1＝80，b 2＝???A ．7（????????A 8A 9????A 10A 、F 0＝1000N 总拉力F 2＝?剩余预紧力F 1＝?在预紧力F 0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z 1＝1，蜗杆分度圆直径d 1＝80mm ，蜗轮齿数z 2＝40，卷筒直径D ＝200mm ，蜗杆与蜗轮间的当量摩擦系数f V ＝0.03，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 ＝

机械设计经典问答题附答案

第一课螺纹连接 1.问：常用螺纹的类型主要有哪些？答：普通螺纹、米制锥螺纹、管螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹。 2.问：哪些螺纹主要用于联接？哪些螺纹主要用于传动？答：普通螺纹、米制锥螺纹、管螺纹主要用于联接。梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹主要用于传动。 3.问：螺纹联接的基本类型有哪些？答：螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉联接、紧定螺钉联接。其它还有地脚螺栓联接、吊环螺钉联接和T型槽螺栓联接等。 4.问：螺纹联接预紧的目的是什么？答：预紧的目的在于增强联接的可靠性和紧密性，以防止受载后被联接件间出现缝隙或发生相对滑移。 5.问：螺纹联接防松的方法按工作原理可分为哪几种？答：摩擦防松、机械防松（正接锁住）和铆冲防松（破坏螺纹副关系）等。 6.问：受拉螺栓的主要破坏形式是什么？答：静载荷下受拉螺栓的损坏多为螺纹部分的塑性变形和断裂。变载荷下多为栓杆部分的疲劳断裂。 7.问：受剪螺栓的主要破坏形式是什么？答：螺栓杆和孔壁的贴合面上出现压溃或螺栓杆被剪断。 8.问：为了提高螺栓的疲劳强度，在螺栓的最大应力一定时，可采取哪些措施来降低应力幅？并举出三个结构例子。答：可采取减小螺栓刚度或增大被联接件刚度的方法来降低应力幅。1）适当增加螺栓的长度；2）采用减小螺栓杆直径的腰状杆螺栓或空心螺栓；3）在螺母下面安装弹性元件。 9.问：螺纹联接设计时均已满足自锁条件，为什么设计时还必须采取有效的防松措施？答：在静载荷及工作温度变化不大时，联接一般不会自动松脱。但在冲击、振动、载荷变化、温度变化较大或高温下均造成联接间摩擦力减小或瞬时消失或应力松驰而发生联接松脱。 10.问：横向载荷作用下的普通螺栓联接与铰制孔用螺栓联接两者承受横向载荷的机理有何不同？当横向载荷相同时，两种答：前者靠预紧力作用，在接合面间产生的摩擦力来承受横向力；后者靠螺栓和被联接件的剪切和挤压来承载。前者由于靠摩擦传力，所需的预紧力很大，为横向载荷的很多倍，螺栓直径也较大。 11.问：承受预紧力Fo和工作拉力F的紧螺栓联接，螺栓所受的总拉力F2是否等于Fo+F？为什么？答：不等于。因为当承受工作拉力F后，该联接中的预紧力Fo减为残余预紧力F1，故F2=F1+F 12.问：对于紧螺栓联接，其螺栓的拉伸强度条件式中的系数1.3的含义是什么？答：系数1.3是考虑到紧联接时螺栓在总拉力F2的作用下可能补充拧紧，故将总拉力增加30%以考虑此时扭转切应力的影响。第二课带传动 1.问：带传动常用的类型有哪些？答：在带传动中，常用的有平带传动、V带传动、多楔带传动和同步带传动等。 2.问：V带的主要类型有哪些？

机械设计试题与答案

华南理工大学期末考试《机械设计》试卷B 一、选择题（共30分、每小题2分） 1、链传动作用在轴和轴承上的载荷比带传动要小，这主要是因为（ C ）。 A、链传动只用来传递较小功率 B、链速较高，在传递相同功率时圆周力小 C、链传动是啮合传动，无需大的张紧力 D、链的质量大，离心力大 2、直齿圆柱齿轮传动，当齿轮直径不变，而减小模数增加齿数时，则（ C ）。 A、提高了轮齿的弯曲强度 B、提高了齿面的接触强度 C、降低了轮齿的弯曲强度 D、降低了齿面的接触强度 3、受中等冲击载荷、支承刚度较差、速度较高的两轴之间宜选用（ A ）。 A．弹性柱销联轴器 B．凸缘联轴器 C. 十字滑块联轴器 D．万向联轴器 4、带传动工作时，设小带轮为主动轮，则带的最大应力发生在带（ C ）。 A．进入大带轮处 B．离开大带轮处 C. 进入小带轮处 D．离开小带轮处 5、有一减速器传动装置由带传动、链传动和齿轮传动组成，其安排顺序以方案（ A ）为好。 A．带传动齿轮传动链传动 B．链传动齿轮传动带传动 C．带传动链传动齿轮传动 D．链传动带传动齿轮传动 6．螺纹联接防松的根本问题在于（ C ）。 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 7．为联接承受横向工作载荷的两块薄钢板，一般采用的螺纹联接类型应是（ A ）。 A．螺栓联接 B. 双头螺柱联接 C．螺钉联接 D. 紧定螺钉联接

8．齿面硬度HB ≤350HBS 的闭式钢制齿轮传动中，主要失效形式为（ B ）。 A ．齿面磨损 B ．齿面点蚀 C ．齿面胶合 D. 轮齿折断 9.不完全液体润滑滑动轴承，验算][pv pv 是为了防止轴承（ B ）。 A. 过度磨损 B. 过热产生胶合 C. 产生塑性变形 D. 发生疲劳点蚀 10、对于温度变化不大的短轴，考虑结构简单，轴承部件的轴向固定方式宜采用（ A ）。 A ．两端固定 B ．两端游动 C ．一端固定一端游动 D ．A ，B ，C 均可以 11、在蜗杆传动设计中，除规定模数标准化外，还规定蜗杆直径d 1取标准，其目的是（ B ）。 A ．限制加工蜗杆的刀具数量 B ．限制加工蜗轮的刀具数量并便于刀具的标准化 C ．为了装配方便 D ．为了提高加工精度 12、工作时承受弯矩并传递转矩的轴称为（ B ）。 A 、转动心轴 B 、转轴 C 、传动轴 D 、固定心轴 13、普通平键的主要失效是（ A ）。 A ．工作面被压溃或键被剪断 B ．工作面产生胶合破坏 C. 工作面产生过度磨损 D ．键被弯曲折断 14、带传动产生弹性滑动的原因是由于（ D ）。 A 、带不是绝对挠性体 B 、带与带轮间的摩擦系数偏低 C 、带绕过带轮时产生离心力 D 、带的紧边与松边拉力不等 15、非液体摩擦滑动轴承正常工作时，其工作面的摩擦状态是（ C ）。 A 、完全液体摩擦状态 B 、干摩擦状态 C 、边界摩擦或混合摩擦状态 D 、不确定 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【】

机械设计基础期末考试试卷及答案

淄博市技师学院2016 —2017学年第二学期期末考试机械工程系2016级技师班《机械设计基础》试卷（闭卷）考试时间：60分钟一、填空题（每空1分，共20分） 1、一般开式齿轮传动的主要失效形式是弯曲疲劳和齿面磨损。 2、开式齿轮的设计准则是按齿根弯曲疲劳强度计算。 3、高速重载齿轮传动，当润滑不良时，最可能出现的失效形式是齿面胶合。 4、直尺锥齿轮强度计算时，应以大端当量为计算依据。 5、斜齿轮的当量齿轮是指假想圆柱的直齿轮。 6、啮合弧与齿距之比称为重合度，用。 7、渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是两齿轮的模数和压力角分别相等。 - 8、渐开线齿轮按原理可分为成形法和范成法两类。 9、齿轮的常见失效形式有齿面点蚀、轮齿折断、齿面胶合、齿面磨损和齿面塑性变形。 10、渐开线蜗杆适用于高转速、大功率和要求精密的多头螺杆传动。二、选择题（每题2分，共20分） 1、用标准齿条刀具加工正变位渐开线直齿圆柱外齿轮时，刀具的中心与齿轮的分度圆。 A.相切 B.相割 C.分离 2、一对渐开线圆柱齿轮的齿数少于17时，可采用的办法来避免根切。 A.正变位 B.负变位 C.减少切削深度 3、增加斜齿轮传动的螺旋角，将引起。 A.重合度减小，轴向力增加 B.重合度减小，轴向力减小 C. 重合度增加，轴向力增大《 4、一对渐开线齿轮啮合传动时，两齿廓间。 A.保持纯滚动 B.各处均有相对滑动 C.除节点外各处均有相对滑动 5、齿轮采用渗碳淬火处理方法，则齿轮材料只可能是。钢 6、一对标准直齿圆柱齿轮，若Z1 =18，Z2 =72，则这对齿轮的弯曲应力。 A.σF1 >σF2 B.σF1 =σF2 C.σF1 <σF2 7、齿面硬度为56 62HRC的合金钢齿轮的加工工艺过程。 A.齿坯加工—淬火—磨齿—滚齿 B.齿坯加工—淬火—滚齿—磨齿 C. 齿坯加工—淬火—滚齿—磨齿 8、对于齿面硬度≤350HBS的齿轮传动，当大小齿轮均采用45钢，一般采取的热处理方式为。 % A.小齿轮淬火大齿轮调质 B.小齿轮淬火大齿轮正火 C.小齿轮正火，大齿轮调质 9、渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于。 A.分度圆 B.基圆 C.节圆 10、滚动轴承的主要失效形式是。 A.疲劳点蚀 B.磨损和塑性变形 C.疲劳点蚀和塑性变形三、判断题（每题2分，共20分） 1、（N ）基圆内存在渐开线。 2、（）与标准齿轮相比，负变位齿轮的齿根厚度及齿顶高减小，抗弯曲能力下降。 3、（N ）渐开线蜗杆齿轮传动适用于高转速、大功率和要求精密的单头蜗杆传动。 4、（Y ）闭式蜗杆齿轮传动中，蜗轮齿多发生齿面胶合或点蚀而失效。 & 5、（N ）渐开线的形状取决于分度圆的大小。

机械设计试题集.doc

机械设计试题集一．齿轮受力分析 1、.已知在一级蜗杆传动中，蜗杆为主动轮，蜗轮的螺旋线方向和转动方向如图所示。试将蜗杆、蜗轮的轴向力、圆周力、蜗杆的螺旋线方向和转动方向标在图中。 2、已知图中螺旋锥齿轮1的旋转方向，在图中标出螺旋锥齿轮2和蜗轮的旋转方向，并说明蜗杆的旋向。 3如图所示传动系统，主动齿轮1的转动方向n1和螺旋角旋向如图所示，为使Ⅱ轴所受的轴向力较小： (1)试安排齿轮2的螺旋角旋向和蜗杆3的导程角旋向(用文字说明旋向并在图中画出)； (2)标出齿轮2和蜗杆3上的啮合点的三个分力的方向； (3)标出蜗轮的转向并说明蜗轮的螺旋角旋向。

答案如下： 4.已知在一对斜齿圆柱齿轮传动中，2轮为从动轮，其螺旋线方向为左旋，圆周力Ft2方向如图所示。试确定主动轮1的螺旋线方向、轴向力Fa1的方向，并在图上标出。（10分） 5图示为直齿圆锥齿轮和斜齿圆柱齿轮组成的两级传动，动力由轴Ⅰ输入，轴Ⅲ输出，轴Ⅲ的转向如图所示。试分析：（1）在图中画出各轮的转向；（2）为使中间轴Ⅱ所受轴向力可以抵消一部分，确定斜齿轮3、4的螺旋方向；（3）画出圆锥齿轮2和斜齿轮3所受各分力的方向。（10分）

6已知在某一级蜗杆传动中，蜗杆为主动轮，转动方向如题31图所示，蜗轮的螺旋线方向为左旋。试将两轮的轴向力Fa1、Fa2，圆周力Ft1、Ft2，蜗杆的螺旋线方向和蜗轮的转动方向标在图中。 7图示一蜗杆传动，已知主动蜗杆1的旋向和转向如图所示。试确定： (1)从动蜗轮2的转向和旋向，并在图上表示； (2)在图中标出蜗轮和蜗杆所受各分力(径向力Fr、圆周力Ft和轴向力Fa)的方向。

机械设计基础公式计算例题

一、计算图所示振动式输送机的自由度。解：原动构件1绕A 轴转动、通过相互铰接的运动构件2、3、4带动滑块5作往复直线移动。构件2、3和4在C 处构成复合铰链。此机构共有5个运动构件、6个转动副、1个移动副，即n ＝5，l p ＝7，h p ＝0。则该机构的自由度为 F =h l p p n --23=07253-?-?=1 二、在图所示的铰链四杆机构中，设分别以a 、b 、c 、d 表示机构中各构件的长度，且设a ＜d 。如果构件AB 为曲柄，则AB 能绕轴A 相对机架作整周转动。为此构件AB 能占据与构件AD 拉直共线和重叠共线的两个位置B A '及B A ''。由图可见，为了使构件AB 能够转至位置B A '，显然各构件的长度关系应满足 c b d a +≤+ （3-1）为了使构件 AB 能够转至位置B A ''，各构件的长度关系应满足 c a d b +-≤)(或b a d c +-≤)( 即c d b a +≤+ （3-2）或b d c a +≤+ （3-3）将式(3-1)、(3-2)、(3-3)分别两两相加，则得 c a ≤ b a ≤ d a ≤ 同理，当设a ＞d 时，亦可得出 c b a d +≤+ b a b d +≤+ b a c d +≤+ 得c d ≤b d ≤a d ≤ 分析以上诸式，即可得出铰链四杆机构有曲柄的条件为：（1）连架杆和机架中必有一杆是最短杆。（2）最短杆与最长杆长度之和不大于其他两杆长度之和。上述两个条件必须同时满足，否则机构中便不可能存在曲柄，因而只能是双摇杆机构。通常可用以下方法来判别铰链四杆机构的基本类型：（1）若机构满足杆长之和条件，则： ① 以最短杆为机架时，可得双曲柄机构。

机械设计期末考试试题及答案

机械设计期末考试试题及答案一、选择题（共20分，每小题2分） 1、通常，一个零件的磨损过程大致可分为三个阶段，按先后顺序，它们依次是（） A.剧烈磨损、磨合、稳定磨损 B.稳定磨损，剧烈磨损、磨合 C.磨合、剧烈磨损、稳定磨损 D.磨合、稳定磨损、剧烈磨损 2、设计斜齿圆柱齿轮传动时，螺旋角B —般在8°?20°范围内选取，B 太小斜齿轮传动的优点不明显，太大则会引起（）。 A.大的切向力 B.大的轴向力 C.小的切向力 D.小的轴向力 3、若一滚动轴承的寿命为 1370000转，则该轴承所承受的当量动载荷（）基本额定动载荷。 A. 等于 B. 小于 C.大于 D. 无法判断 4、在不完全液体润滑滑动轴承设计中，除了限制轴承p 值外，还要对轴承pv 值进行验算，其主要目的是（）。 A. 限制轴承过渡磨损 B.限制轴承的温升 C.保证轴承的强度 D.限制轴承的质量 5、通常，一部机器主要是由（）三部分构成的。 A.原动部分，传动部分，执行部分 B.原动部分，传动部分，控制部分 C.辅助系统，传动部分，控制部分 D.原动部分，控制部分，执行部分 6、一般参数的闭式硬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 7、在V 带传动中，小轮包角一般应大于（）度。 &一齿轮传动，主动轮1用45号钢调质，从动轮2用45号钢正火，贝尼们的齿面接触应力（）。 9、蜗杆蜗轮传动的传动比，正确表达式是（） 10、设计一对材料相同的软齿面齿轮传动时，一般应使大齿轮的齿面硬度 HB3（）小齿轮的齿面硬度HBS 。 A.大于 B. 小于 C. 等于 D. 大于或等于二、填空题（共10分） 1、在轴的结构设计中，轴的最小直径 d min 是按 ________ 初步确定的。（1分） 2、受轴向载荷的紧螺栓所受的总拉力是 ______ 与 _____________ 之和。（1分） 3、在斜齿圆柱齿轮的设计计算中，考虑到实际承载区的转移，斜齿轮传动的许用接触应力可取为[H ]1与[H ]2 ___________________ 。（1分） A. 90 B. 100 C. 150 D. 120 A. B. C. D. 无法判断 A. d 1 B. i 亞C. i Z 1 D. d 2

机械设计课程设计答辩经典题目复习进程

机械设计课程设计答辩经典题目

机械设计课程设计答辩经典题目 1．你所设计的传动装置的总传动比如何确定和分配的？答题要点：由选定的电动机满载转速和工作机转速，得传动装置总传动比为：i w m n n = 总传动比为各级传动比的连乘积，即齿轮带i i i ?=，V 带传动的传动比范围在2—4 间，单级直齿轮传动的传动比范围在3—6间，一般前者要小于后者。 2．在闭式齿轮传动中，若将齿轮设计成软齿面，一般使两齿轮齿面硬度有一差值，为多少HBS ？，为什么有差值？答题要点：20—50HBS ；因为一对齿轮在同样时间，小齿轮轮齿工作次数较大齿轮的材料多，齿根弯曲疲劳强度较大齿轮低为使其强度和寿命接近，小齿轮齿面硬度应较大齿轮大。 3．简述减速器上部的窥视孔的作用。其位置的确定应考虑什么因素？答题要点：在减速器上部开窥视孔，可以看到传动零件啮合处的情况，以便检查齿面接触斑点和齿侧间隙。润滑油也由此注入机体内。窥视孔开在机盖的顶部，应能看到传动零件啮合，并有足够的大小，以便于检修。 4．轴上的传动零件（如齿轮）用普通平键作周向固定时，键的剖面尺寸b ×h 值是根据何参数从标准中查得？答题要点：与齿轮相配合处轴径的大小；答辩时，以从动齿轮上键联接为例，让考生实际操作。 5．当被联接件之一不易作成通孔，且需要经常拆卸时，宜采用的螺纹联接形式是螺栓联接、双头螺柱联接还是螺钉联接？答题要点：螺钉联接。 6．在设计单级原柱齿轮减速器时，一般减速器中的最大齿轮的齿顶距箱体的距离大于30—50mm ，简述其主要目的。答题要点：圆柱齿轮和蜗杆蜗轮浸入油的深度以一个齿高为宜，但不应小于10mm ，为避免油搅动时沉渣泛起，齿顶到油池底面的距离不应小于30～50mm 7．你所设计的齿轮减速器中的齿轮传动采用何种润滑方式？轴承采用何种润滑方式？简述润滑过程。答题要点：齿轮传动采用浸油润滑方式；轴承采用飞溅润滑或脂润滑方式。以飞溅润滑为例，当轴承利用机体内的油润滑时，可在剖分面联接凸缘上做出输油沟，使飞溅的润滑油沿着机盖经油沟通过端盖的缺口进入轴承 8．简述减速器的油标的作用。答题要点：检查减速器内油池油面的高度，经常保持油池内有适量的油，一般在箱体便于观察、油面较稳定的部位，装设油标。 9．齿轮和轴满足何种条件时，应齿轮和轴一体，作成齿轮轴。

机械设计练习题_(6)

1、为什么轮齿的弯曲疲劳裂纹首先发生在齿根受拉伸一侧？解题要点：（1）齿根弯曲疲劳强度计算时，将轮齿视为悬臂梁，受载荷后齿根处产生的弯曲应力最大。（2）齿根过渡圆角处尺寸发生急剧变化，又由于沿齿宽方向留下加工刀痕产生应力集中。（3）在反复变应力的作用下，由于齿轮材料对拉应力敏感，故疲劳裂纹首先发生在齿根受拉伸一侧。 2、有一闭式齿轮传动，满载工作几个月后，发现硬度为200~240HBS 的齿轮工作表面上出现小的凹坑。试问：（1）这是什么现象？（2）如何判断该齿轮是否可以继续使用？（3）应采取什么措施？解题要点：（1）已开始产生齿面疲劳点蚀，但因“出现小的凹坑”，故属于早期点蚀。（2）若早期点蚀不再发展成破坏性点蚀，该齿轮仍可继续使用。（3）采用高粘度的润滑油或加极压添加剂于没中，均可提高齿轮的抗疲劳点蚀的能力。 3、一对齿轮传动，如何判断大、小齿轮中哪个齿面不易产生疲劳点蚀？哪个轮齿不易产生弯曲疲劳折断？并简述其理由。解题要点：（1）大、小齿轮的材料与热处理硬度及循环次数N 不等，通常21HP HP σσ>，而21H H σσ=，故小齿轮齿面接触强度较高，则不易出现疲劳点蚀。（2）比较大、小齿轮的 1 11 Sa Fa FP Y Y σ与 2 22 Sa Fa FP Y Y σ，若 1 11 Sa Fa FP Y Y σ< 2 22 Sa Fa FP Y Y σ，则表明小齿的弯曲疲劳强底低于大齿轮，易产生弯曲疲劳折断；反之亦然。 4、图为两级斜齿圆柱齿轮减速器，已知条件如图所示。试问：（1）低速级斜齿轮的螺旋线方向应如何选择才能使中间轴Ⅱ上两齿轮所受的轴向力相反？（2）低速级小齿轮的螺旋角β2应取多大值，才能使轴Ⅱ轴上轴向力相互抵？

(完整版)机械设计期末考试试题及答案

机械设计期末考试试题及答案一、选择题(共20分，每小题2分) 1、通常，一个零件的磨损过程大致可分为三个阶段，按先后顺序，它们依次是( ) A. 剧烈磨损、磨合、稳定磨损 B. 稳定磨损，剧烈磨损、磨合 C. 磨合、剧烈磨损、稳定磨损 D. 磨合、稳定磨损、剧烈磨损 2、设计斜齿圆柱齿轮传动时，螺旋角β一般在80～200范围内选取，β太小斜齿轮传动的优点不明显，太大则会引起( )。 A. 大的切向力 B. 大的轴向力 C. 小的切向力 D. 小的轴向力 3、若一滚动轴承的寿命为1370000转，则该轴承所承受的当量动载荷( )基本额定动载荷。 A. 等于 B. 小于 C. 大于 D. 无法判断 4、在不完全液体润滑滑动轴承设计中，除了限制轴承p 值外，还要对轴承pv 值进行验算，其主要目的是( )。 A. 限制轴承过渡磨损 B. 限制轴承的温升 C. 保证轴承的强度 D. 限制轴承的质量 5、通常，一部机器主要是由( )三部分构成的。 A. 原动部分，传动部分，执行部分 B. 原动部分，传动部分，控制部分 C. 辅助系统，传动部分，控制部分 D. 原动部分，控制部分，执行部分 6、一般参数的闭式硬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 7、在V 带传动中，小轮包角一般应大于( )度。 A. 90? B. 100? C. 150? D.120? 8、一齿轮传动，主动轮1用45号钢调质，从动轮2用45号钢正火，则它们的齿面接触应力( )。 A. 12H H σσ> B. 12H H σσ< C. 12H H σσ= D. 无法判断 9、蜗杆蜗轮传动的传动比，正确表达式是( )。 A. 21d i d = B. 21z i z = C. 21 n i n = D. 12d i d = 10、设计一对材料相同的软齿面齿轮传动时，一般应使大齿轮的齿面硬度 2HBS ( )小齿轮的齿面硬度1HBS 。 A. 大于 B. 小于 C. 等于 D. 大于或等于二、填空题(共10分) 1、在轴的结构设计中，轴的最小直径d min 是按初步确定的。(1分) 2、受轴向载荷的紧螺栓所受的总拉力是与之和。(1分) 3、在斜齿圆柱齿轮的设计计算中，考虑到实际承载区的转移，斜齿轮传动的许用接触应力可取为1[]H σ与2[]H σ 。(1分)

机械设计基础典型试题二

机械设计基础典型试题二一、选择题（每小题2分总分２０分） 1. 机构具有确定运动的条件是原动构件数 ( ) 机构的自由度数。 A.多于 B. 等于 C. 少于 2. 凸轮机构在从动杆运动规律不变情况下，若缩小凸轮基园半径，则压力角 ( ) 。 A. 减小 B. 不变 C. 增大 3. 在铰链四杆机构中，有可能出现死点的机构是 ( ) 机构。 A. 双曲柄 B. 双摇杆 C. 曲柄摇杆 4. 一标准直齿圆柱齿轮传动，如果安装时中心距A＞，其传动比i ( ) 。 A. 增大 B. 不变 C. 减小 5. 蜗杆传动效率较低，为了提高其效率，在一定的限度内可以采用较大的 ( ) 。 A. 模数 B. 蜗杆螺旋线升角 C. 蜗杆直径系数 D. 蜗杆头数 6. 当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且联接需要经常拆装时，适宜采用 ( ) 联接。 A. 螺栓 B. 螺钉 C. 双头螺柱 7. 带传动工作时产生弹性滑动的主要原因是 ( ) 。 A. 带的预拉力不够 B. 带的紧边和松边拉力不等 C. 带和轮之间的摩擦力不够 8. 有A、B两对齿轮传动，A对齿轮的齿宽系数比B对齿轮大，其它条件相同，则其齿向载荷分布不均的程度 ( ) 。 A. A对小 B. B对小 C. A、B对相同 9. 凸缘联轴器和弹性圈柱销联轴器的型号是按 ( ) 确定的。

A. 许用应力 B. 许算转矩 C. 许用功率 10. 一根转轴采用一对滚动轴承支承，其承受载荷为径向力和较大的轴向力，并且有冲击、振动较大。因此宜选择 ( ) 。 A. 深沟球轴承 B. 角接触球轴承 C. 圆锥滚子轴承二、填空题（每小题 2分） 1. 两构件通过 ( ) 或 ( ) 接触组成的运动副称为高副；通过 ( ) 接触组成的运动副称为低副。 2. 齿轮在轴上的周向固定，通常是采用 ( ) 联接，其截面尺寸是根据 ( ) 查取标准而确定的. 3. 一对标准斜齿圆柱齿轮正确啮合的条件是 ( ) 。 4. 软齿面的闭式齿轮传动的设计准则是 ( ) 。 5. 链传动的主要失效形式是，设计时从 ( ) 图中选择链条的链号。 6. 带传动工作时，带中的应力有 ( ) 、 ( ) 和 ( ) ，其中最大应力发生在 ( )处。 7. 蜗杆作主动件的蜗杆传动可以具有自锁作用，其含义是 ( ) ，实现自锁的条件是( )。 8. 转轴的设计步骤一般是先按 ( ) 粗略计算 d min ，然后进行 ( ) ，最后选择危险截面按 ( )校核计算。 9. 滑动轴承润滑作用是减少 ( ) ，提高 ( ) ，轴瓦的油槽应该开在 ( ) 载荷的部位. 10. 6313 轴承，其类型是 ( ) 轴承， ( ) 系列，内径 ( ) mm ， ( ) 级精度。

机械设计基础考试题库及答案(选择填空题)(20210215153935)

机械设计基础考试试题库（选择题）一、选择题（本大题共小题，每小题分，共分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1 ?机器中各运动单元称为（D） A、零件 B、部件 C、机构 D、构件 2 ?在平面机构中，每增加一个低副将引入（ C ） A、0个约束 B、1个约束 C、2个约束 D、3个约束 3. 当机构中主动件数目（B ）机构自由度数目时，该机构具有确定的相对运动。 A、小于B 、等于C 、大于D 、大于或等于 4. 曲柄摇杆机构处于死点位置时，角度等于零度的是（ B ） A、压力角 B、传动角 C、极位夹角 D、摆角 5. 铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，则为了获得曲柄摇杆机构，其机架应取（B） A、最短杆 B、最短杆的相邻杆 C、最短杆的相对杆 D、任何一杆 6. 在曲柄滑块机构中，若取曲柄为机架时，则可获得（A ） A、曲柄转动导杆机构 B、曲柄摆动导杆机构 C、摆动导杆滑块机构 D、移动导杆机构 7. 凸轮机构的从动件选用等速运动规律时，其从动件的运动（ A ） A、将产生刚性冲击 B、将产生柔性冲击 C、没有冲击 D既有刚性冲击又有柔性冲击 8. 在设计直动平底从动件盘形凸轮机构时，若出现运动失真现象，则应（ B ） A、减小凸轮基圆半径B 、增大凸轮基圆半径 C、减小平底宽度 D 、增加平底宽度 9. 能满足超越要求的机构是（B ） A、外啮合棘轮机构 B、内啮合棘轮机构 C、外啮合槽轮机构 D、内啮合槽轮机构 10. 槽轮机构所实现的运动变换是（C ） A、变等速连续转动为不等速连续转动 B、变等速连续转动为移动

机械设计考试题库(带答案)

机械设计模拟题一、填空题（每小题2分，共20分） 1、机械零件的设计方法有理论设计经验设计模型试验设计。 2、机器的基本组成要素是机械零件。 3、机械零件常用的材料有金属材料高分子材料陶瓷材料复合材料。 4、按工作原理的不同联接可分为形锁合连接摩擦锁合链接材料锁合连接。 5、联接按其可拆性可分为可拆连接和不可拆连接。 6、可拆联接是指不需破坏链接中的任一零件就可拆开的连接。 7、根据牙型螺纹可分为普通螺纹、管螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹、锯齿形螺纹。 8、螺纹大径是指与螺纹牙顶相切的假想圆柱的直径，在标准中被定为公称直径。 9、螺纹小径是指螺纹最小直径，即与螺纹牙底相切的假想的圆柱直径。 10、螺纹的螺距是指螺纹相邻两牙的中径线上对应两点间的轴向距离。 11、导程是指同一条螺纹线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴线距离。 12、螺纹联接的基本类型有螺栓连接双头螺栓连接螺钉连接紧定螺钉连接。 13、控制预紧力的方法通常是借助测力矩扳手或定力矩扳手，利用控制拧紧力矩的方法来控制预紧力的大小。 14、螺纹预紧力过大会导致整个链接的结构尺寸增大，也会使连接件在装配或偶然过载时被拉断。 15、螺纹防松的方法，按其工作原理可分为摩擦防松、机械防松、破坏螺旋运动关系防松。 16、对于重要的螺纹联接，一般采用机械防松。 17、受横向载荷的螺栓组联接中，单个螺栓的预紧力F?为。

18、键联接的主要类型有平键连接半圆键连接楔键连接切向键连接。 19、键的高度和宽度是由轴的直径决定的。 20、销按用途的不同可分为定位销连接销安全销。 21、无键联接是指轴与毂的连接不用键或花键连接。 22、联轴器所连两轴的相对位移有轴向位移径向位移角位移综合位移。 23、按离合器的不同工作原理，离合器可分为牙嵌式和摩擦式。 24、按承受载荷的不同，轴可分为转轴心轴传动轴。 25、转轴是指工作中既承受弯矩又受扭矩的轴。 26、心轴是指只受弯矩不承受扭矩的轴。 27、传动轴是指只受扭矩不受弯矩的轴。 28、轴上零件都必须进行轴向和周向定位。 29、轴上常用的周向定位零件有键花键销紧定螺钉。 30、轴上零件的轴向定位常用轴肩套筒轴端挡圈轴端端盖圆螺母。 31、根据轴承中摩擦性质的不同，可把轴承分为滑动摩擦轴承和滚动摩擦轴承。 32、滑动轴承按其承受载荷方向的不同，可分为径向轴承和止推轴承。 33、滑动轴承的失效形式有磨粒磨损、刮伤、咬粘、疲劳剥落、腐蚀。 34、向心轴承是主要承受径向载荷的轴承。 35、推力轴承是指只能承受轴向载荷的轴承。 36、向心推力轴承是指能同时承受轴向和径向载荷的轴承。 37、轴承的基本额定寿命是指一组相同的轴承在相同条件下进行运转时，90%不发生点蚀破坏前的转数或工作小时数。