机械设计试卷及答案

1、北京林业大学20 05 -20 06 学年第 一 学期考试试卷(A)试卷名称：机械设计 课程所在院系： 工学院 考试班级： 机械03 学号 姓名 成绩 试卷说明：1. 本次考试为闭卷考试。本试卷共计 3 页，共 六 大部分，请勿漏答；2. 考试时间为120分钟，请掌握好答题时间；3. 答题之前，请将试卷和答题纸上的考试班级、学号、姓名填写清楚；4. 本试卷所有试题答案写在试卷和答题纸上； 5. 答题完毕，请将试卷和答题纸正面向外对叠交回，不得带出考场；6. 考试中心提示：请你遵守考场纪律，参与公平竞争！一、填空题（共15分，每小题3分）：1、齿轮传动强度设计中，sH是 应力，sH是 应力，sF是 应力，sF是 应力。2、两轴交错角为900的蜗杆传动中，其正确啮合的条件是 ， ，和 。 3、滚动轴承根据受载不同，可分为推力轴承，主要承受 负荷；向心轴承，主要承受 负荷；向心推力轴承，主要承受 。 4、一般轴多呈阶梯形，主要是为了 。5、圆柱形压缩（拉伸）螺旋弹簧设计时，若增大弹簧指数C（弹簧材料，弹簧丝直径d不变），则弹簧的刚度 ；若增加弹簧的工作圈数n，则弹簧的刚度 。二、选择题（共1

2、2分，每小题2分）1、用于薄壁零件联接的螺纹，应采用 。 A、三角形细牙螺纹 B、梯形螺纹 C、锯齿形螺纹 D、多线的三角形粗牙螺纹2、普通平键联接工作时，键的主要失效形式为 。 A、键受剪切破坏 B、键侧面受挤压破坏 C、剪切与挤压同时产生 D、磨损和键被剪断3、带张紧的目的是 。A、减轻带的弹性滑动 B、提高带的寿命 C、改变带的运动方向 D、使带具有一定的初拉力4、与齿轮传动相比较，链传动的优点是 。A、传动效率高 B、工作平稳，无噪声C、承载能力大 D、能传递的中心距大5、在直齿圆柱齿轮设计中，若中心距保持不变，而增大模数m，则可以 。A、提高齿面的接触强度 B、提高轮齿的弯曲强度C、弯曲与接触强度均可提高 D、弯曲与接触强度均不变6、在滑动轴承材料中， 通常只用作双金属轴瓦的表层材料。 A、铸铁 B、巴氏合金 C、铸造锡磷青铜 D、铸造黄铜三、分析、回答下列问题（共22分，1、2、3、题各5分，4题7分）1带传动的弹性滑动与打滑有何区别？设计V带传动时为什么要限制小带轮的dmin？2齿轮传动的失效形式有哪几种？闭式软齿面齿轮传动一般针对哪种失效形式进行计算？3在哪些具体场合，

3、应选用滑动轴承？WWW4试比较以下三种轴的受力情况，各产生什么应力？ 四、图示为一斜齿圆柱齿轮-蜗杆传动，小斜齿轮由电动机驱动。已知蜗轮齿为右旋，其转向如图所示。试画出图中：（1）蜗杆螺旋线方向和转向；（2）为使轴受轴向力较小，大斜齿轮轮齿应有的螺旋线方向； （3）小斜齿轮轮齿的螺旋线方向及轴的转向；（4）轴上齿轮2、蜗杆3的受力方向（画在啮合点处）。（共16分）1423n4 五、计算题(25分)：1、用两个M10的螺钉固定一牵曳钩，若螺钉材料为Q235，装配时控制预紧力，接合面摩擦系数f =0.25，求其允许的牵曳力。（sS =235MPa，S =1.21.5，d1=8.376mm ）牵曳力F2、图示一对正安装的圆锥滚子轴承，已知Fr1 = 4250N， Fr2= 1500N，Fae = 1200N，（方向如图），取载荷系数fP = 1.2，试计算：（1） 两轴承的内部轴向力Fd1,Fd2 ，并在图上画出方向；Fae Fr1 Fr2 （2） 两轴承的轴向载荷Fa1 ,Fa2 ； （3） 两轴承的当量动载荷P1,P2。附：Fd = Fr /2Y; Y = 1.6; e = 0.38;

4、Fa/ Fr e; X = 0.4; Y = 1.6; Fa/ Fr e, X = 1; Y = 0六、结构改错（10分） 指出图示轴系结构设计中的错误，依次标出序号，在答题纸上简要说明错误原因及改正措施。参考答案和评分标准：一、（15分，每小题3分）1、接触，许用接触，弯曲，许用弯曲。2、ma1=mt2=m, aa1=at2=a及g1b2。3、轴向，径向，径向与轴向负荷。 4、易于轴上零件的装配和定位。 5、减小，减小。二、（12分，每小题2分）1、A 2、B 3、D 4、D 5、B 6、B三、1带传动的弹性滑动与打滑有何区别？设计V带传动时为什么要限制小带轮的dmin？（5分）答：弹性滑动是由于带的弹性变形引起的带与带轮间的滑动；打滑是带与带轮间发生显著的相对滑动。打滑将使带的磨损加剧，从动轮转速急剧降低，甚至使传动失效，应当避免。带传动在工作时，带受到拉力后要产生弹性变形由于紧边和松边拉力不同，弹性变形也不同。所以弹性滑动带传动所固有的现象；而打滑是由于过载产生的。限制小带轮的dmin是为了避免带的弯曲应力过大。（5分，后面一问2分）2齿轮传动的失效形式有哪几种？闭式软齿面齿轮传

5、动一般针对哪种失效形式进行计算？ 答：齿轮失效的形式有轮齿折断、齿面接触疲劳点蚀、齿面磨损、齿面胶合、塑性变形等。闭式软齿面齿轮传动一般针对齿面接触疲劳点蚀进行设计计算，按轮齿弯曲强度校核。（5分，后面一问2分）3在哪些具体场合，应选用滑动轴承？回答下面之一即可：1）工作转速特高、特大冲击与振动、径向空间尺寸受限或必须剖分安装等。2）轧钢机、汽轮机、内燃机、铁路机车及车辆、金属切削机床、航空发动机附件等。（5分）4、第一种情况的轴受弯矩作用，是转动心轴，轴的循环特性为对称循环；第二种情况的轴是固定心轴，只有静弯曲应力，第三种情况的轴是转轴，轴既受弯矩作用又受扭矩作用，横截面上即有正压力也有切应力。（7分，前两种情况各2分，第三种情况3分）四、（16分）（1）蜗杆螺旋线方向为右旋，转向为顺时针（在端面内）；（2）为使轴受轴向力较小，大斜齿轮轮齿的螺旋线方向为右旋； （3）小斜齿轮轮齿的螺旋线方向为左旋，轴的转向为逆时针方向；（4）轴上齿轮2、蜗杆3的受力方向（画在啮合点处如图）。1423n4 五、计算题：(25分，第1题10分，第2题15分)1、解：由s/431.3F0/pd12 及Fa

6、/CF/mf求得牵曳力F。s=sS/S MPaF0/CF/mf=pd12 s/431.3 =1.2F/130.25=p8.37623(235/1.3)/ 431.3 F= 2F0=3190.9N2、解：六、结构改错（10分）主要错误（每处2.5分）：1、 齿轮没有周向固定；2、 齿轮右端轴向固定不可靠；3、 轴上最右边零件没有轴向固定；4、 套筒右端尺寸错误，高度超过了轴承内圈。北京林业大学2007-2008学年第一学期考试试卷(B)试卷名称：机械设计 课程所在院系： 工学院 考试班级：机械05 学号 姓名 成绩 试卷说明：7. 本次考试为闭卷考试。本试卷共计 3 页，共 六 大部分，请勿漏答；8. 考试时间为120分钟，请掌握好答题时间；9. 答题之前，请将试卷和答题纸上的考试班级. 学号. 姓名填写清楚；10. 本试卷所有试题答案写在试卷和答题纸上； 11. 答题完毕，请将试卷和答题纸正面向外对叠交回，不得带出考场；一 考试中心提示：请你遵守考场纪律，参与公平竞争一. 填空题（共15分，每小题3分）1. 直齿圆柱齿轮作接触强度计算时取 处的接触应力为计算依据，其载荷由 对轮齿承担。

7、 2. 蜗杆传动时的蜗杆的螺旋线方向应与蜗轮螺旋线方向 ，蜗杆的 角应等于蜗轮的螺旋角。3. 滚动轴承的基本额定动载荷C，是指在该载荷作用下 寿命恰好为 转。4. 在轴的初步计算中，轴的直径是按 强度进行初步确定的。 5. 簧丝直径. 工作圈数和材料均相同的而中径不同的两个圆柱螺旋压缩弹簧，中径较大的弹簧刚度较 ；簧丝直径. 中径和材料均相同，而工作圈数不相同的两个弹簧，圈数少的弹簧的变形较 。二. 选择题（共12分，每小题2分）1. 采用螺纹联接时，若被联接件之一厚度较大，且材料较软，强度较低，需要经常装拆，则一般宜采用 。 A螺栓联接； B.双头螺柱联接； C.螺钉联接。 2. 键的剖面尺寸通常根据 按标准选取。A.传递扭矩大小； B.功率大小； C.轴的直径； D.轮毂的长度。3. 蜗杆传动中，当其它条件相同时，增加蜗杆的头数，则传动效率 。A.降低； B.提高； C.不变； D.可能提高，可能降低。4. 转动的轴，受不变的载荷，其所受的弯曲应力性质为 。 A.脉动循环； B.对称循环； C.静应力； D.非对称循环。5. 在设计闭式硬齿面齿轮传动中，当直径一定时，应取较少的齿数，使模数增大以 。A.提高齿面接触强度； B.提高轮齿的抗弯曲疲劳强度； C.减少加工切削量，提高生产率； D.提高抗塑性变形能力。6.非液体摩擦滑动轴承正常工作时，其工作面的摩擦状态是 。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。 三. 分析. 回答下列问题（共22分，1. 2. 3. 题各5分，4题7分）1. 常用螺纹按牙型分为哪几种？各适用于什么场合?2. 带传动的打滑经常在什麽情况

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