1、 完美格式整理版 学习好帮手 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 ，适用于 ，而梯形螺纹的牙型角 ，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、带传动在工作过程中，带内所受的应力有 、和 ，最大应力发生在 。5、链传动设计时，链条节数应选 数(奇数、偶数)。链轮齿数应选 数；速度较高时，链节距应选 些。 6、根据齿轮设计准则，软齿面闭式齿轮传动一般按 设计，按 校核；硬齿面闭式齿轮传动一般按 设计，按 校核。7、在变速齿轮传动中，若大、小齿轮材料相同，但硬度
2、不同，则两齿轮工作中产生的齿面接触应力 ，材料的许用接触应力 ，工作中产生的齿根弯曲应力 ，材料的许用弯得分完美格式整理版 学习好帮手 曲应力 。8、蜗杆传动的总效率包括啮合效率 、 效率和 1效率。其中啮合效率 = ，影响蜗杆传动总效率的主1要因素是 效率。9、轴按受载荷的性质不同，分为 、 、 。10、滚动轴承接触角越大，承受 载荷的能力也越大。二、单项选择题(每选项 1 分,共 11 分)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
3、连接件刚度 Cm B减小 Cb增大Cm C增大 Cb 和 Cm D减小 Cb 和 Cm3、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为安置防松装置得分完美格式整理版 学习好帮手 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 F。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、一斜齿圆柱齿轮传动，已知法向模数 Mn4mm，齿数Z1=20，螺旋角 14 0322”，齿宽 b180，b 275
4、mm，则该传动的齿宽系数 d等于。A0.852 BO.88 C0.8 D0.9077、同一工作条件，若不改变轴的结构和尺寸，仅将轴的材料由碳钢改为合金钢，可以提高轴的 而不能提高轴的 。A强度 B刚度8、当转速较低、同时受径向载荷和轴向载荷，要求便于安装时，宜选用 。A深沟球轴承 B圆锥滚子轴承 C角接触球轴承 9、滑动轴承计算中限制 pv 值是考虑限制轴承的 。A磨损 B发热 C胶合 D塑性变形完美格式整理版 学习好帮手 10、圆柱螺旋弹簧的弹簧丝直径 d=6mm,旋绕比 C=5,则它的内径 D1等于 。A、30mm, B、24mm, C、36mm, D、40mm三、计算题(38 分)1、(
5、15 分)有一受预紧力 F0和轴向工作载荷作用的紧螺栓连接，已知预紧力 F01000 N，螺栓的刚度 Cb 与连接件的刚度 Cm相等，轴向工作载荷 F=1000N，试计算该螺栓所受的总拉力 F2?剩余预紧力 F1?在预紧力 F0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 Fmax为多少?2、(13 分)如图 3-2 所示的手摇起重绞车采用蜗杆得分完美格式整理版 学习好帮手 传动。巳知模数 m8mm，蜗杆头数 z11，蜗杆分度圆直径d180mm，蜗轮齿数 z240，卷筒直径 D200mm，蜗杆与蜗轮间的当量摩擦系数 fV0.03，轴承和卷简中的摩擦损失等于 6，问：(1)
6、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 W5000N，手摇手柄时施加的力 F100N，手柄转臂的长度 L 应是多少? 完美格式整理版 学习好帮手 3、(10 分)某轴系部件采用一对 7208AC 滚动轴承支承，如图 3-3 所示。己知作用于轴承上的径向载荷Fr11000N，F r22060N，作用于轴上的轴向载荷 FA=880 N，轴承内部轴向力 Fd与径向载荷 Fr的关系为 Fd0.68F r,试求轴承轴向载 荷Fa1和 Fa2。完美格式整理版 学习好帮手 四、分析题(20 分)1.(10 分)如图 4-1 为圆柱齿轮蜗杆传动。已知斜齿轮 1 的转
7、动方向和斜齿轮 2 的轮齿旋向。(1)在图中啮合处标出齿轮 1 和齿轮 2 所受轴向力 Fa1和 Fa2的方向。(2)为使蜗杆轴上的齿轮 2 与蜗杆 3 所产生的轴向力相互抵消一部分，试确定并标出蜗杆 3 轮齿的螺旋线方向，并指出蜗轮 4轮齿的螺旋线方向及其转动方向。完美格式整理版 学习好帮手 (3)在图中啮合处标出蜗杆和蜗轮所受各分力的方向。2、(10 分)指出图 4-2 中的结构错误(在有错处画编号，并分析错误原因)，并在轴心线下侧画出其正确结构图。完美格式整理版 学习好帮手 机械设计课程试题（一）答案与评分标准 一、填空题(每空 1 分共 31 分)1、50%。2、60 0、联接、30
8、0、传动。3、摩擦、机械、永久。 4、松紧边拉力产生的拉应力、离心拉应力、弯曲应力。5、偶、奇、小。6、接触强度、弯曲强度、弯曲强度、接触强度。7、相同、不同、不同、不同。8、轴承效率 2、搅油效率 3、啮合效率。9、转轴、心轴、传动轴。10、轴向。完美格式整理版 学习好帮手 二、单项选择题(每选项 1 分,共 11 分)1、A。2、B。3、A。4、D。5、C。6、D。7、A、B。8、B。9、B。10、B。三、计算题(38 分)1.(15 分)2、(13 分) 解 (1) i=z2/z140设重物上升 1m，手柄应转 x 转，则(5 分)手柄的转动方向 示于图中(3 分)(5 分) F2=F0
9、(5 分) F1=F0F1=F20 F1F1=F2F0(5 分)完美格式整理版 学习好帮手 (总效率 2 分,L3 分)3、(10 分)解 7208C 轴承的 15 0，内部轴向力 Fd0.4F r,Fd104F r10.41000=400N (2 分)方向如解所示向左Fd20.4F r20.42060=824N (2 分)方向如图所示向右Fd2十 FA824 十 8801704F d1故轴承 1 为压紧端，轴承 2 为放松端。Fa1F d2十 FA=1704N (3 分)Fa2F d2824N (3 分)四、分析题(20 分)1.(11 分) (1)在图中啮合(2)完美格式整理版 学习好帮手
10、 处齿轮 1 和齿轮 2 所受轴向力 Fa1和 Fa2的方向如图(2 分)。(2)蜗杆 3 轮齿的螺旋线方向，蜗轮 4 轮齿的螺旋线方向及其转动方向如图(2 分)。(3)蜗杆和蜗轮所受各分力的方向。(6 分)2、(10 分)解 画出的正确结构图如图。固定轴肩端面与轴承盖的轴向间距太小。轴承盖与轴之间应有间隙。轴承内环和套简装不上，也拆不下来。轴承安装方向不对。轴承外圈内与壳体内壁间应有 5-8mm 间距。与轮毂相配的轴段长度应小于轮毂长。轴承内圈拆不下来。每指出 1 个错误得 1 分,满分 5 分；每改正 1 个错误得 1 分,满分5 分。完美格式整理版 学习好帮手 机械设计课程试题（八）一、
11、填空与选择填空题：(每空 2 分, 共 15 分)1、用于联接的螺纹是（ ） ，其原因是（ ）：2、受轴向工作载荷 F 作用的紧螺栓联接，螺栓和被联接件的刚度分别为 C1和 2，其预紧力为 ，则剩余预紧力 为（ ） ；3、形成流体动压润滑的必要条件是（ ） 、 （ ）和（ ） ；4、直齿圆锥齿轮的强度可近似按（ ）强度进行计算；5、阿基米德蜗杆传动在（ ）面上的模数 m 和压力角取 取标准；在该平面内，蜗杆与蜗轮的啮合相当于（ ）与（ ）的啮合；6、键的剖面尺寸是由（ ）确定的，而键长是由（ ）确定的； 7、滚动轴承的基本额定动负荷 C 是指（ ） ；8、闭式软齿面齿轮传动一般按（ ）设计，按
12、（ ）校核。A.齿根弯曲疲劳强度 B.齿面接触疲劳强度 C.齿面磨损 D.齿面胶合9、标注螺纹时（ ） ；A.右旋螺纹不必注明 B.左旋螺纹不必注明C.左、右旋螺纹都必须注明 D.左、右旋螺纹都不必注明10、对齿面硬度350HBS 的一对齿轮传动，选取齿面硬度时应使（ ） ；A.小齿轮齿面硬度大齿轮齿面硬度D.小齿轮齿面硬度大齿轮齿面硬度11、齿轮弯曲强度计算中的齿形系数与（ ）无关。A.模数 m B.齿数 z C.压力角 D.变位系数 x11、一齿轮传动装置如图所示，轮 2 主动，轮 1 与轮 3 从动，则轮 2 的齿面接触应力按（ ）_而变化，齿根弯曲应力按（ ）而变化。A.对称循环 B.
13、脉动循环 C.不对称循环 D.以上三种都不对完美格式整理版 学习好帮手 二、分析题：简要回答以下问题(本大题共 4 小题，总计 15 分)1、什么是带传动的弹性滑动现象？(本小题 3 分)2、试写出一维雷诺方程表达式，并说明其中各符号的含义。(本小题 4 分)3、试写出轴承代号 7416E/p4 的意义。(本小题 4 分)4、说明闭式蜗杆传动的主要实效形式及设计准则。(本小题 4 分) 三、计算题（共 30 分）：1.图示托架受铅垂力 F（N） ，托架与托体之间的摩擦系数为 s,可靠系数 Kf=1,螺栓与被联接件的相对刚度为 0.2，螺栓材料的许用应力为，按步骤列出螺栓根径 d1的计算式。 （
14、15 分） 2、一轴上有一对 30204 圆锥滚子轴承，轴承受载荷 NFR540，NFA70n=1250r/min ，运转时有轻微冲击 1.pf，试计算这对轴承当量动载荷p 和寿命 L10h。轴承参数：d=20mm； Cr30； Cr8； 35.e；Fa/Fre，x=1，y=0；Fa/Fre，x=0.4，y=1.7，注：)2/(Ys (本题 15 分)完美格式整理版 学习好帮手 题 6 图四、分析题（25 分）：.图示为蜗杆斜齿轮传动，蜗杆由电动机驱动，转动方向如图。已知蜗杆轮齿的螺旋线方向为右旋，为使轴上的轴向力最小，试在图中标出：1蜗轮 2.斜齿轮 3 及 4 的齿斜方向；2.轴上的零件所
15、受各分力的方向；3. 如斜齿轮 3 的输入功率P=2kw,n=500rpm，分度圆直径d3=10mm,分度圆螺旋角 =15 0，求齿轮 3、4 所受各分力大小五、结构题：(本题 15 分)分析图中结构错误，并将正确结构画出来。完美格式整理版 学习好帮手 机械设计课程试题（八）参考答案一、1、 三角形，自锁性好2、 F + 21cF 3、 沿运动方向有从大到小的楔型间隙，两表面有一定的相对运动，润滑油有一定的黏度且供油充足4、 齿宽中点处的当量直齿轮完美格式整理版 学习好帮手 5、 中间截面，梯形齿条与渐开线齿轮6、 轴径，轮毂宽（或轴段长）7、 基本额定寿命为一百万转时轴承能承受的最大载荷8、
16、 B,A9、 A10、C11、A12、B, B二、1、 由于带的弹性引起的带与轮之间部分接触弧的相对滑动现象2、 p/ x=6(hh 0)/h33、 角接触球轴承，窄系列，直径系列为重系列，内径为 80，加强型，4 级公差等级4、 胶合、点蚀；按接触强度设计及热平衡计算（防胶合）三、1 解：（1）求 F ：不下滑条件：4 F s kf F F sfk（2）求 F：F = 412maxilM= 2aH= (3) 求 F 0 = F + 21cF = sfk+ 0.2 F(4) 求 d1: 由公式21043.d d 1 43.02、解：如下图所示：S1 S2Fr1 Fr2s1、s 2方向如图所示
17、NFRr360;NRr8032Ys8.15)/(1； YFsr41.529)/(2；完美格式整理版 学习好帮手 21sFr， 轴承 2 受压， NsFa82.1051；NAa8.3752； er 94.06/0/，x 1=1,y1=0xfPrp11ra .2/./2，x 2=0.4，y 2=1.7 NFyfarp 9.710)8.357.80.()(2 N9.70； hCnLrh .19.7150616/3/100 四、 1图示 2图示；3mNnpT 3820510.9105.963643728tt FNdF43 8.2715cos640cos rntr tggata 五、机械完美格式整理版
18、学习好帮手 设计课程试题（二）一、填空题（25 分）每空 1 分1、 滚动轴承轴系一端固定一端游动的固定方式常用在 或 情况下。2、dn 值大的滚动轴承应采用 润滑，而 dn 值小的滚动轴承可采用 润滑。3、滑动轴承保证液体动压润滑的条件有 。 、混合摩擦（非液体摩擦）滑动轴承计算应校核 、 值。、列举两种刚性联轴器的名称，并说明是否具有补偿轴向。径向或角向位移的能力： ， 。、轴按所受载荷性质分类，只承受弯矩的称 轴；只承受扭矩称 轴；承受弯矩和扭矩称 轴。、直齿圆锥齿轮的当量齿数 ；标准模数和压力角在 ；受力分析和强度计算用 直径。、带传动的主要失效形式为 和 。、带工作是截面上产生的应力
19、有 ， ，。10、在齿轮传动中，大小齿轮的接触应力是 等的，大小齿轮的弯曲应力是 等的。得分完美格式整理版 学习好帮手 二、选择题（11 分）每空 1 分一、 选择题：1、滚动轴承内圈与轴配合的正确标注应为 。A .30H7/k6 B. 30H7 C .30k62、下列滚动轴承密封装置，其中 是属于接触式密封，而是属于非接触式密封。.毡圈密封 .甩油环 .密封环 .缝隙密封、在 情况下，滑动轴承润滑油的粘度不应选得较高。.重载 .高速 .工作温度 .高承受变载或冲击振动载荷、两相对滑动的接触表面，依靠吸附油膜进行润滑的摩擦状态称 。.液体摩擦 .半液体摩擦 .混合摩擦 .边界摩擦、半圆键联接当
20、采用双键时两键应 布置。.在周向相隔 .在周向相隔 .在周向相隔 .在轴向沿同一直线、为了提高受轴向变载荷螺栓联接的疲劳强度，应 。.增加螺栓刚度。 .降低螺栓刚度。 .降低被联接件刚度。、弹簧的刚度为，弹簧的刚度为，两弹簧并联的刚度为。. . . . （）、强度等级为.8 级的螺栓材料 。. . . . 、链轮中心距已定，合理确定链传动的链长时，应取 。. 任意值 . 等于链节长度的偶数倍得分完美格式整理版 学习好帮手 .等于链节长度的奇数倍、带传动的两带轮直径不相等，一般情况下，应使哪个轮曹楔角较大 ？. 大轮 . 小轮 . 主动论 . 从动轮三、计算题（34 分）1、 （14 分）图示为
21、手动铰车中所采用的蜗杆传动。已知 m=8mm， d1=80mm ， z1=1， i=40，卷筒的直径 D=250mm，试计算：（1）欲使重物上升 1m，应转动蜗杆的转数；（2）设蜗杆和蜗轮间的当量摩擦系数为 0.18，检验该蜗杆传动是否满足自锁条件；（3）设重物重 Q=5kN，通过手柄转臂施加的力 F=100N，手柄转臂的长度 l 的最小值 (不计轴承效率) 。2、 （10 分）一普通 V 带传动传递功率为 P = 7.5 kW，带速 = 10 m/s，紧边拉力是松边拉力的两倍，即 F1=2F2，试求紧边拉力、松边拉力和有效拉力。得分完美格式整理版 学习好帮手 3、 （10 分）图示为一刚性凸
22、缘联轴器，材料为 Q215 钢，传递的最大转矩为 1400 N.m（静载荷） 。已知轴的材料为 45 钢，工作时有轻微冲击。试根据图示和表为该联轴器选择平键，确定键的尺寸，并校核其强度（ ） 。MPap10四、分析题（30 分）每题 10 分1、在图示轴的结构图中存在多处错误，请指出错误点，说明出错原因，并加以改正。2、立式搅拌机由电动机远距离传动如图，连续工作，搅拌机转速 n = 30 r/min，电动机转速 nd = 1440 r/min，功率 P = 5.5 kW。试设计传动方案，画出传动简图，分配各级传动比。各种传动的单级传动比常用值见下表。 （10 分）各种传动的单级传动比常用值传动
23、类型 传动比 传动类型 传动比得分11111611112111181111711113111151111411119111110完美格式整理版 学习好帮手 平带传动 5 圆柱齿轮传动 5V 带传动 6 圆锥齿轮传动 3链传动 6 蜗杆传动 840完美格式整理版 学习好帮手 机械设计课程试题（二）答案与评分标准一、填空题（25 分）每空 1 分1、跨距较大 或 工作温度较高 。2、 油 ， 润滑脂 。3、 相对滑动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙；被油膜分开的两表面必须有足够的相对滑动速度，其运动方向必须使润滑油大口进小口出； 润滑油必须 3有一定的粘度供油要充分 。 、 P 、 V 、 PV
24、。、 套筒式联轴器（无补偿能力） 、 凸缘式联轴器（无补偿能力） 。、 心 轴； 传动 轴；转 轴。、 z/cos ； 齿轮大端 ； 平均分度圆 。、 打滑 和 疲劳破坏 。、拉应力 ， 弯曲应力 ，离心应力 。10、相 等的， 不 等的。二、选择题（11 分）每空 1 分1、 C 。2、 AC， BD 、 B、 D 、 D 、 B 、 C 、 D 、 B 、 B 三、计算题（34 分）1、解：（1）重物上升 1m 时，卷筒转动圈数：N 2=1000/D=1000(250x3.14)=1.27蜗杆转动圈数为：N 1=i N2=40x1.27=50.96(圈) （4 分）（2）蜗杆直径系数 q=
25、d1/m=808=10导程角：=arctan =arctan =7.125ozq8完美格式整理版 学习好帮手 当量摩擦角： v=arctanfv= arctan =10.204o18因为： v所以 蜗杆传动满足自锁条件 （4 分）（3）蜗杆传动的啮合效率： 1tantan7.1250.41()()ov210.65.3941TkNmiAA则: （6 分）10lF2、 解:（2 分）1evP（2 分）07.5=0Ne=eF12（2 分）= =750N （2 分）2e所以 =2x750=1500N （2 分）1F23、解:由轴径 55 查下表,选取键 b=16,h=10,键长 L=90键的工作长度
26、l=L-b=90-16=74mm键与联轴器的接触长度 k=0.5h=0.5x10=5mm5完美格式整理版 学习好帮手 由 =100332104107.657pTMPakldpPa可见联接挤压强度不够，考虑到相差较大，所以应采用双键，相隔 180 布置 ，双键的工作长度 l=1.5x74=111mm332104109.75p pTPakld见的标记为:键 16x90四、分析题（30 分）每题 10 分1、 .无垫片； 无间隙、无密封 键太长 无定位轴肩 无轴肩 1 2 3 4 5套筒高于内圈高度 轴和轮毂一样长，起不到定位作用； 6 7无定位； 无垫片 采用反装。 8 9 10指出 1 处（0.
27、5 分）改正 1 处（0.5 分）2、 （10 分）总传动比:i=n/n D=1440/30=48 （2 分）方案：电动机 带传动(i=3) 蜗杆传动(i=16) （4 分）-121、电动机 2、搅拌机图 4-2完美格式整理版 学习好帮手 画出方案图（4 分）3、传动力分析如图所示为一蜗杆-圆柱斜齿轮-直齿圆锥齿轮三级传动。已知蜗杆为主动，且按图示方向转动。试在图中绘出：（1）各轮传向。 （2.5 分）（2）使 II、III 轴轴承所受轴向力较小时的斜齿轮轮齿的旋向。 （2 分）（3）各啮合点处所受诸分力 、 、 的方向。 （5.5 分）tFra机械设计课程试题（六）一、填空及选择填空：把答案
28、写在题中的空格里( 每空 2 分, 共 26 分)1、工程上常用的螺纹联接的防松方法有_、_和_。2、滚动轴承的基本额定寿命 Lh10是指_。3、阿基米德蜗杆传动的正确啮合条件是_、_和_。4、带传动中，带每转一周受_应力、_应力和_应力作用，最大应力发生在 _。5、在闭式软齿面齿轮传动中（无冲击载荷） ，按_设计，按_校核A.齿根弯曲疲劳强度 B.齿根弯曲静强度完美格式整理版 学习好帮手 C.齿面接触疲劳强度 D.齿面接触静强度二、说明下列滚动轴承代号的意义 (本大题共 4 小题，每小题 4 分，总计 16 分)1、62092、7311AC/P4/DF3、30420/P2/DB4、N220/
29、P5三、计算题（共 30 分）1、.图示托架受铅垂力 F（N） ，托架与托体之间的摩擦系数为 s,可靠系数 Kf=1,螺栓与被联接件的相对刚度为 0.2，螺栓材料的许用应力为，按步骤列出螺栓根径 d1的计算式。 （14 分） 2、一轴上有一对 30204 圆锥滚子轴承，轴承受载荷 NFR540，NFA70n=1250r/min ，运转时有轻微冲击 1.pf，试计算这对轴承当量动载荷p 和寿命 L10h。轴承参数：d=20mm； Cr30； Cr8； 35.e；Fa/Fre，x=1，y=0；Fa/Fre，x=0.4，y=1.7，注：)2/(Ys (本题 16 分)四、分析题（18 分）完美格式整
30、理版 学习好帮手 图示蜗杆 -斜齿轮传动，已知蜗杆为左旋，转向如图示，蜗杆m=8mm， d1=64mm(q=8)， z1=2， z2=42，蜗杆输入转矩 T1=38000N.mm，蜗杆传动效率 0.75。1）画出蜗轮的转向；2）欲使 II 轴的蜗轮 2 和齿轮 3 的轴向力抵消一部分，决定斜齿轮3、 4 的螺旋线方向；3）分别求出蜗杆、蜗轮上各力的大小和方向。 五、指出下列轴系错误，并将正确的结构画在轴心线下面（14 分） 。完美格式整理版 学习好帮手 机械设计课程试题（六）参考答案一、 （26 分）1、摩擦防松，机械防松，永久止动；2、一批轴承作实验，其中 90%轴承不发生疲劳点蚀时的工作小
31、时数3、mx1=mt2=m, x1=t2=200, =2 旋向相同。4、应力，离心力产生的拉应力，弯曲应力，紧边开始进入小带轮的那一点5、C,A二、 （每小题 4 分，共 16 分）1.深沟球轴承，窄、轻系列，内径 45，公差等级 Po 级2.角接触球轴承，窄、中系列，内径 55，接触角 250，公差等级 P4 级，面对面排列3.圆锥滚子轴承，窄、重系列，内径 100，公差等级 P2 级，背对背排列4.圆柱滚子轴承，窄、轻系列，内径 100，公差等级 P5 级三、1 解：（1）求 F ：不下滑条件：4 F s kf F F sfk4（2）求 F：F = 412maxilM= 2aH= (3) 求 F 0 = F + 21cF = sfk+ 0.2 F(4) 求 d1: 由公式21043.d d 1 43.02、S1 S2Fr1 Fr2s1、s 2方向如图所示
