机械设计试卷及答案A答案
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一、 判断题（共10分，每题1分）
1.一个双线螺纹副，螺距为4mm ，则螺杆相对螺母转过一圈时，它们沿轴向相对移动的距离应为4mm 。

(×)
2.普通平键、滑动轴承、滚动轴承、联轴器都是标准件。

(×)
3.设计圆柱齿轮传动时，应取小齿轮的齿宽小于或等于大齿轮的齿宽。

(×)
4.机械零件的表面破坏有腐蚀、磨损、接触疲劳三种形式。

( √ )
5.一般情况下，齿轮传动的传动比要小于蜗杆传动的传动比。

( √ )
6.为避免打滑，可将带轮上与带接触的表面加工得粗糙些以增大摩擦。

(×)
7.只承受弯矩，而不承受扭矩的轴称为传动轴。

(×)
8.带传动张紧装置中，张紧轮时通常安装在松边内侧靠近大轮处。

( √ )
9.强度准则是机械零件设计的基本准则。

( √ ) 10.轴的设计包括结构设计和工作能力计算两个方面的内容。

( √ )
二、 选择题（共20分，每题2分）
1.在螺栓的直径参数中，_C_与螺栓的抗拉强度关系最大。

A.中径
B. 大径
C.小径
D.螺距
2.零件的设计安全系数为_ B 。

A.极限应力比许用应力
B. 极限应力比工作应力
C.工作应力比许用应力
D. 工作应力比极限应力 3.带传动的设计准则是_ D 。

A.保证带具有一定寿命
B.保证不滑动的情况下，带不被拉断
C.保证带不被拉断
D.保证不打滑条件下，有一定疲劳强度 4.__B___轴承能很好地承受径向载荷与单向轴向载荷的综合作用。

A. 深沟球轴承
B. 角接触球轴承
C. 推力球轴承
D. 圆柱滚子轴承
5. 普通平键的截面尺寸b ×h 一般是根据_B__按标准选取的。

A.传递转矩大小 B.轴的直径 C.轮毂长度
D.轴的材料
6. 联轴器连接两轴的直径分别为主动轴d 1，从动轴d 2，则要求___D____。

A. d 1 = d 2 B. d 1＞d 2 C. d 1＜d 2
D.不确定
7. 机械零件良好的结构工艺性表现为___ D___。

A.便于生产的性能
B.便于装配的性能
C.制造成本低
D.以上都是
8. 型号为6012的轴承，其为__C___。

A.内径60mm 的角接触球轴承
B.内径为12mm 的圆锥滚子轴承
C.内径为60mm 的深沟球轴承
D.内径为12mm 的推力球轴承 9. 圆柱齿轮传动中，当齿轮材料、齿宽和齿数相同时，__A___越大则齿根弯曲疲劳强度越高。

A.模数
B.材料弹性模量
C.齿高 D .分度圆直径
10. 闭式齿轮传动中的轴承常用的润滑方式为__C___。

A.油浴润滑
B.滴油润滑
C.飞溅润滑
D.喷油润滑
三、填空题（共20分，每空1分）
1.带传动中，带中可能产生的瞬时最大应力发生在_紧边开始绕上小带轮__处。

2. 轴承采用油润滑时，当载荷越大、转速越低、温度越高时，选用润滑油的粘度应该__越高___。

得分 评卷人
得分 评卷人
得分 评卷人
3.轴按承载形式不同分为转轴、传动轴和心轴三类。

心轴承受的载荷特点是只承受弯矩而不承受扭矩。

4.计算齿轮强度用的载荷系数K ，包括使用系数、动载系数、齿间载荷分配系数及齿向载荷分布系数四部分组成。

5.带在传动过程中受三种应力作用，分别是拉应力、弯曲应力和离心拉应力。

6. 普通螺栓的公称直径为螺纹的大径。

7.滚动轴承由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成。

8.当采用双键连接时，两个平键位置应该是沿周向相隔180°，两个半圆键位置应该是在轴的同一条母线上。

考虑到两键上载荷分布的不均匀性，在强度校核时应按1.5个键计算。

9.紧螺栓联接按拉伸强度计算时，考虑到拉伸应力和扭转切应力复合作用，应将拉抻载荷增大至1.3倍。

10.滚动轴承按所受载荷方向不同分为向心、推力和向心推力轴承三类。

四、简答题（共30分，每题6分）
1. 比较说明联轴器和离合器功能特点有何异同？车床主电机和带轮之间的
连接应选择联轴器还是离合器？ 要点：
相同点：联轴器和离合器都是将两轴连接在一起，以传递运动和动力的装置。

不同点：联轴器在工作状态时是稳定连接，两轴不可分离，运动和动力
持续而同步。

离合器在工作状态时可以随时接合或分离，可以随时连接传递
或切断传递。

车床主电机和带轮之间应用联轴器连接。

2.简述轴上零件轴向和周向固定的方式（任写出3种）。

要点：
轴向定位有：轴肩、套筒、轴端挡圈、轴承端盖、圆螺母。

周向定位有：键、花键、销、紧定螺钉、过盈配合。

3.简述滚动轴承的基本额定寿命。

要点：
一组在相同条件下运转的轴承，当10%的轴承发生点蚀破坏，而90%的轴承尚未发生点蚀破坏前的转数或工作小时数称为轴承的基本额定寿命。

4．齿轮失效形式有哪几种？齿轮的设计准则是什么？ 要点：
齿轮失效形式：轮齿折断、齿面磨损、齿面点蚀、齿面胶合、塑性变形。

齿轮设计准则：齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度进行设计。

5．螺栓连接为什么要防松？常见的防松方式有哪些？ 要点：
防松目的：在冲击、振动或变载荷的作用下，螺旋副间的摩擦力可能减小或瞬时消失，这种现象多次重复后，就会使连接松脱，因此要防松。

防松方法：机械防松、摩擦防松和破坏螺旋副运动关系防松。

五、计算题（共20分，每题5分） 1.图示吊钩起重量W ＝20 kN ，吊钩材料性能等级为5.8级， σS MPa =400，取安全系数[]S S =5，试求吊钩螺纹部分所需最小直径。

得分 评卷
得
分 评卷
装订线
解题要点：
许用拉力应[][]
σσ=
=
=S
S MPa S 400
5
80 螺栓受拉力F ＝W ＝20 kN 按强度条件，螺栓小径[]
d d F
14420000
80
17841().或≥
c mm ππσ=⨯⨯=
2.轴系由一对相同的圆锥滚子轴承支承，两轴承的当量动载荷均为P ＝7344N ，轴转速n =960r/min ，若要求轴承预期寿命[]L h 24000 h =，轴承的基本额定动载荷应为多少？
解题要点：
[]C P n L ≥216670
734496024000
16670
64283103
h N ε
=⨯
⨯=
3.一对斜齿圆柱齿轮传动，由强度设计得：m n =3.5mm ，z 1=25，z 2=76,
β=10︒54'16"。

已知传递的功率P 1＝75kW ，转速n 1=730r/min 。

求从动轮所受各分力（忽略摩擦损失），并在图中示出各分力的方向。

解题要点：
T P n 16
116955109551075730
98116438=⨯=⨯⨯=⋅...N mm d m z 11352510541689109=
=⨯'''
=n mm cos .cos .βο
F T d t N =
=⨯=2298116438
89109
220216711... F F a t N ==⨯'''=tan .tan .β220216710541642424ο
装订线
F F r t n N ==⨯︒︒'''=tan /cos .tan /cos .αβ22021672010541681626
4.已知V 带传递的实际功率P ＝7kW ，带速v ＝10m/s ，紧边拉力是松边拉力的
2倍，试求有效圆周力F e 和紧边拉力F 1的值。

解题要点：
1）带的有效圆周力 F P v e N ==⨯=100010007
10
700
2）带的松边拉力F F F 12-=e 、F F 122= 联解得F 2700=N 3）带的紧边拉力 F F 12227001400==⨯=N。