20XX年機(jī)械設(shè)計(jì)考試試題及答案

20XX年機(jī)械設(shè)計(jì)考試試題

第二章

一、選擇填空：

1.如果危險(xiǎn)截面上的應(yīng)力超過零件的強(qiáng)度極限，則發(fā)

生的失效形式為。c

A.表面破壞B.殘余變形C.整體斷裂D.功能

失效

2.零件設(shè)計(jì)時(shí)，限制零件中的應(yīng)力不超過允許的限度

的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則稱為。A

A.強(qiáng)度準(zhǔn)則B.剛度準(zhǔn)則C.壽命準(zhǔn)則D.振動(dòng)

穩(wěn)定性準(zhǔn)則3.按照機(jī)器的組成原理，變速箱是汽車的。

B

A.原動(dòng)機(jī)B.傳動(dòng)部分C.執(zhí)行部分D.控制系

統(tǒng)4.為了防止零件發(fā)生破壞，應(yīng)采用的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是。D

A.剛度準(zhǔn)則B.壽命準(zhǔn)則C.振動(dòng)穩(wěn)定性準(zhǔn)則D.強(qiáng)

度準(zhǔn)則

二、填空題：

1.傳動(dòng)件包括帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、摩擦輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)

和o齒輪傳動(dòng)2.驅(qū)動(dòng)機(jī)器完成預(yù)定功能的部分稱

為。原動(dòng)機(jī)

3.金屬材料尤其是鋼鐵使用最廣；在機(jī)械產(chǎn)品中鋼鐵材

料占o(jì)90%以上

4.描述材料的疲勞特性可用最大應(yīng)力、應(yīng)力循環(huán)次數(shù)

和o應(yīng)力比5.機(jī)械零件制造中使用最廣的金屬材料

是o鋼鐵

6.機(jī)器的基本組成部分為原動(dòng)機(jī)部分、傳動(dòng)部分

和。執(zhí)行部分7.按照機(jī)器的組成原理，發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車

的。原動(dòng)機(jī)部分

8.如果作用于零件上的應(yīng)力超過材料的屈服極限，則零

件將發(fā)生。塑性變形9.一部機(jī)器的質(zhì)量基本上取決

于o設(shè)計(jì)階段10.機(jī)器的設(shè)計(jì)階段是決定

機(jī)器質(zhì)量的o關(guān)鍵

三、名詞解釋：

1.強(qiáng)度準(zhǔn)則：P13L212.剛度準(zhǔn)則：pl3L293.原動(dòng)機(jī):

p3L94.標(biāo)準(zhǔn)化：pl9L34

簡答題：

1.簡述機(jī)器的組成及各部分的功能。p3L9~2.簡述機(jī)

械零件的失效形式。P10

第三章

一、選擇填空：

1.零件表面經(jīng)淬火、滲氮、噴丸、滾子碾壓等處理后，

其疲勞強(qiáng)度。BA.降低B.提高C.不變D.提

高或降低視處理方法而定2.應(yīng)力的循環(huán)特性（應(yīng)力比）常用

“r”表示，其值為oDA.

amB.

maC.

maxminmax1

3.變應(yīng)力的應(yīng)力幅值a為oAA.

maxmin2B.

maxmin2C.0

C.

max2

D.maxmin

4.對稱循環(huán)應(yīng)力，其循環(huán)特性"r”值是oD

D.-1

5.下列四種敘述中正確的是oD

A.變應(yīng)力只能變載荷產(chǎn)生B.靜載荷不能產(chǎn)生變應(yīng)

力

C.變應(yīng)力是靜載荷產(chǎn)生D.變應(yīng)力是變載荷產(chǎn)生，也

可能靜載荷產(chǎn)生6.零件的截面形狀一定，如絕對尺寸增大,

疲勞強(qiáng)度將隨之oB

A.提高B.降低C.不變D.不一定

二、填空題：

1.機(jī)械零件的疲勞極限與材料的疲勞極限的比值稱

為。.綜合影響系數(shù)2.應(yīng)力循環(huán)特性系數(shù)r=0的應(yīng)力

稱為。脈動(dòng)循環(huán)3變應(yīng)力中應(yīng)力比r=-l

的應(yīng)力稱為o對稱循環(huán)

4.零件的截面形狀一定，如絕對尺寸增大，疲勞強(qiáng)度將

隨之o降低5.對稱循環(huán)變應(yīng)力的應(yīng)力比等于。

r=T

6.零件疲勞強(qiáng)度極限的綜合影響系數(shù)包括零件的有效

應(yīng)力集中系數(shù)、尺寸系數(shù)、強(qiáng)化系數(shù)和0表面質(zhì)量系

數(shù)

7.滑動(dòng)摩擦分為干摩擦、流體摩擦、混合摩擦和

o邊界摩擦

三、名詞解釋：

1.應(yīng)力比：最小應(yīng)力與最大應(yīng)力的比值2.應(yīng)力幅：應(yīng)

力的變化幅度

3.平均應(yīng)力：最大應(yīng)力與最小應(yīng)力的平均值

四、簡答題：

1.試解釋零件的疲勞極限低于材料試件的疲勞極限的

原因：

于結(jié)構(gòu)上有應(yīng)力集中、尺寸往往大于材料試件、表面質(zhì)

量與試件不同，所以使得零件的疲勞強(qiáng)度一般低于試件的疲

勞強(qiáng)度

第四章

一、選擇填空：

1.兩摩擦面間被一層油膜隔開，能夠部分避免金屬直接

接觸的摩擦稱為oCA.液體摩擦B.干摩擦

C.邊界摩擦D.混合摩擦

2.兩摩擦表面被一層液體隔開，摩擦性質(zhì)取決于液體內(nèi)

部分子間粘性阻力的摩擦狀態(tài)稱為oA

A.液體摩擦B.干摩擦C.混合摩擦D.邊界

摩擦

3.兩摩擦面間無任何潤滑劑或保護(hù)膜的純金屬接觸時(shí)

的摩擦稱為oBA.液體摩擦B.干摩擦

C.邊界摩擦D.混合摩擦

2

二、填空題：

1.于摩擦表面材料微體積在重復(fù)變形時(shí)疲勞破壞而引

起的機(jī)械磨損稱為疲勞磨損2.摩擦表面被流體膜隔

開，摩擦性質(zhì)取決于內(nèi)部分子積案粘性阻力的摩擦稱

為。邊界摩擦

3.根據(jù)位移形式不同，動(dòng)摩擦分為滑動(dòng)摩擦和

_______________o滾動(dòng)摩擦

三、名詞解釋：

1.磨損：P50L5

2.動(dòng)摩擦:P46L203.靜摩擦:P46L20

4.潤滑油的粘度：潤滑油的流動(dòng)阻力。5.液體摩擦：

P49L20

第五章

一、選擇填空：

1__.在用于傳動(dòng)的幾種螺紋中，矩形螺紋的主要優(yōu)點(diǎn)是

______oC

A.自鎖性能好B.強(qiáng)度較高

C.傳動(dòng)效率高

D.制造方便

2.用于聯(lián)接的螺紋牙型為三角形，這是因?yàn)槿切温?/p>

紋oA

A.牙根強(qiáng)度高，自鎖性能好B.傳動(dòng)效率高C.防

振性能好D.自鎖性能差

3.當(dāng)兩個(gè)被聯(lián)接件不宜制成通孔，且需要經(jīng)常拆卸通常

采用oC

A.螺栓聯(lián)接

C,雙頭螺柱聯(lián)接

B.螺釘聯(lián)接D.緊定螺釘聯(lián)接

4.當(dāng)采用較制孔用螺栓聯(lián)接承受橫向載荷時(shí)，螺栓桿受

到作用oC

A.彎曲和擠壓B.拉伸和剪切C.剪切和擠壓

D.扭轉(zhuǎn)和彎曲

5.螺紋副中一個(gè)零件相對于另一個(gè)轉(zhuǎn)過一圈時(shí)，它們沿

軸線方向相對移動(dòng)的距離是oA

A.線數(shù)螺距

B.一個(gè)螺距

C.線數(shù)導(dǎo)程

D.導(dǎo)程/線數(shù)

6.用于螺紋危險(xiǎn)截面計(jì)算的直徑是oB

A.螺紋的外徑B.螺紋的內(nèi)徑C.螺紋的中徑D.不

確定7.普通螺紋的公稱直徑為。A

A.大徑B.小徑C.不確定D.中徑

8.螺紋的牙型角為、升角為、當(dāng)量摩擦角為v,則螺紋

副的自鎖條件為oC

A.WB.<vC.WvD.vW

3

9.普通螺紋軸截面的牙型為。C

A.矩形B.梯形C.三角形D.圓形

10.普通螺栓聯(lián)接中的松螺栓聯(lián)接和緊螺栓聯(lián)接之間的

主要區(qū)別是，松螺栓聯(lián)接的螺紋部分不承受oB

A.拉伸作用

B.扭轉(zhuǎn)作用

C.剪切作用

D.彎曲作用

二、填空題：

1.在常用的螺紋牙型中，矩形螺紋用于傳動(dòng)是因?yàn)?/p>

o傳動(dòng)效率高2.常用的螺紋牙型中，傳動(dòng)效率

最高的是o矩形螺紋3.普通螺紋的軸截面牙型為

o三角形

4.螺栓連接時(shí)，采用懸置螺母的目的是o改善

螺紋牙齒上載荷分布不均程度5.三角螺紋一般用于。

聯(lián)接

6.沿兩根以上的等距螺旋線形成的螺紋稱為。雙線

螺紋7.常用的螺紋牙型中，自鎖性最好的是。三角形

8.受軸向變載荷的緊螺栓聯(lián)接中，降低螺栓的剛度可使

螺紋連接的強(qiáng)度得到。提高9.梯形螺紋主要用于

________________o傳動(dòng)

三、名詞解釋：

1.螺紋大徑：螺紋的最大直徑，即與螺紋牙齒頂相重合

的圓柱面的直徑。2..螺紋導(dǎo)程：螺紋上任一點(diǎn)沿同一條螺

旋線轉(zhuǎn)一周所移動(dòng)的軸線距離。3.細(xì)牙螺紋：公稱直徑相

同時(shí)，螺距不是最大的螺紋4.粗牙螺紋：公稱直徑相同時(shí),

螺距最大的螺紋5.單線螺紋：沿一根螺旋線形成的螺紋6.

管螺紋：用于管聯(lián)接的螺紋。

四、簡答題：

1.螺紋連接預(yù)緊的目的是什么？：P68L7

2.簡述螺紋聯(lián)接的基本類型、適用場合。

螺栓聯(lián)接,用于被聯(lián)接件上開有通孔的場合；螺釘聯(lián)接,

用于被聯(lián)接件上不能開有通孔且不需經(jīng)常拆卸的場合，雙

頭螺柱聯(lián)接,用于被聯(lián)接件上不能開有通孔需經(jīng)常拆卸的場

合,緊定螺釘聯(lián)接,用于固定兩個(gè)零件的相對位置，傳遞不大

的載荷。3.螺紋連接的常用防松措施有哪些？p70表5-3

4.螺紋聯(lián)接為什么要防松？防松的根本問題是什么

因?yàn)樵跊_擊、振動(dòng)或變載荷作用下，以及在高溫或溫度

變化較大的情況下，聯(lián)接都會(huì)發(fā)生松脫。一旦松脫會(huì)影響機(jī)

器正常工作甚至造成嚴(yán)重事故。防松的根本是防止螺紋副

在受載時(shí)發(fā)生相對轉(zhuǎn)動(dòng)。

5.說明降低應(yīng)力幅提高螺栓聯(lián)接疲勞強(qiáng)度的方法和具

體措施。

方法一是降低螺栓剛度，具體措施有適當(dāng)增加螺栓的長

度，或采用腰桿狀螺栓和空心螺栓；方法二是增加被聯(lián)接件

的剛度，具體措施有不用墊片或用剛度較大的墊片。

4

6.螺旋副自鎖條件是什么？哪種螺紋牙型自鎖性最

好？為什么？

自鎖條件為.螺旋線升角小于等于當(dāng)量摩擦角，即＜v；

三角螺紋自鎖性最好，原因是其牙側(cè)角最大。

五、綜合應(yīng)用:

1.一個(gè)托架1用三個(gè)校制孔用螺栓與機(jī)架2相連接。

已知：螺栓材料許用剪切應(yīng)力

lOOMPa,橫向載荷FR900N,L300mm,al00mmo確定受力

最大螺栓及所受

剪力Fmax,判斷布置形式是否合理；并按剪切強(qiáng)度確定

所需螺栓剪切面的最小直徑

dO

解：1）將FR平移至螺栓組中心，附加扭矩TIONmm在

FR作用下每個(gè)螺栓所受剪力為FF5FR900300N1051350N在T

作用下兩側(cè)螺栓所受剪力為FT2a2100右側(cè)螺栓受力最大，

FmaxFFFT1650N,布置形式不合理。

2）受剪切面最小直徑dO2.圖示一鑄鐵吊架用兩只普通

螺栓固定在梁上。吊架承受的載荷FQ=1OOOOON,螺栓材料

許用應(yīng)力［。］=100MPa,取殘余預(yù)緊力為工作拉力的倍，試

確定螺栓所需最小直徑。

4Fmax416500

1405

解：1）單個(gè)螺栓受工作拉力FFQZ10000050000N22）殘

余預(yù)緊力F15000020XX0N

3）單個(gè)螺栓受總拉力F2F1F20XX05000070000N4）所需

螺栓最小直徑dl47000034mm

1003.如圖所示的螺栓組聯(lián)接。4個(gè)普通螺栓均勻的分

布在

D200mm的圓周上，傳遞的轉(zhuǎn)矩T8105Nmm。螺栓材料許

用拉應(yīng)力為

160MPa,被聯(lián)接件表面的摩擦因數(shù)f,聯(lián)接的可靠性系

數(shù)Ks,確定安裝

時(shí)所需預(yù)緊力及所需的螺栓的最小直徑dl

解：1）每個(gè)螺栓所受的的預(yù)緊力

8105F016000N

2Df2200）所需的螺栓的最小直徑

dll6000

1604.圖示緊螺栓連接，已知橫向載荷R=36000N,接合

面i=L摩擦系數(shù)f=,聯(lián)接的可

2靠性系數(shù)Ks,螺栓數(shù)量z=4,螺栓材料許用應(yīng)力

100N/mm,試計(jì)算所需螺

栓直徑dl=

6

解：1）每個(gè)螺栓所受的的預(yù)緊力

F03600090000Nzif41）所需的螺栓的最小直徑

（1190000

1005.圖示緊螺栓連接，采用兩個(gè)M16普通螺栓，已

知摩擦系數(shù)f=,防滑系數(shù)Ks,螺栓材料許用應(yīng)力100N/mm2,

試計(jì)算連接所能傳遞的橫向載荷R=

解：1）預(yù)緊力的最大值

F0dl21004411558N

2）所能傳遞橫向載荷的最大值

RF0zfll55822312N.圖示軸承蓋用4個(gè)螺釘固定于鑄

鐵箱體上，已知作用于軸承蓋上的力FQ=,螺釘材料許用應(yīng)

力80N/mm,取殘余預(yù)緊力為工作拉力的倍，求螺栓所需最小

2直徑。

7

解：1）每個(gè)螺栓所受軸向工作載荷FFQ442）每個(gè)

螺栓總拉力F2FF13）所需螺栓直徑dl

7.氣缸蓋聯(lián)接結(jié)構(gòu)如圖所示，氣缸內(nèi)徑D=250mm,為保

證氣密性要求采用12個(gè)M18的螺栓，螺紋小徑，許用拉應(yīng)

力=120MPa,取殘余預(yù)緊力為工作拉力的倍，求氣缸所能承

受的最大壓強(qiáng)。44103

80解:1）每個(gè)螺栓總拉力F2dl2120416949N

2）每個(gè)螺栓所受軸向工作載荷于F2FF1所以

FF2169496780N）最大壓力p4FZ467802502第六章

一、選擇填空：

型普通平鍵其端部形狀為°BA.圓頭B.方頭C.

單圓頭D.鉤頭2.軸的鍵槽加工方式通常采用oD

A.插削B.拉削

C.鉆及較D.銃削

8

3.普通平鍵的長度主要選擇根據(jù)是oB

A.傳遞轉(zhuǎn)矩大小B.輪轂長度C.軸的直徑4.平鍵靜

連接的主要失效形式是。A5.矩形花鍵聯(lián)接常采用的

定心方式是oC

A.按大徑定心B.按側(cè)面定心C.按小徑定心D.

按大徑和小徑共同定心6.圖1中聯(lián)接形式是oBA.

切向鍵B.楔鍵C.平鍵D.半圓鍵D.傳遞功率大小

A.工作面被壓潰B.工作面過度磨損C.鍵被剪斷

D.鍵被彎斷

7.圖2中聯(lián)接形式是oAA.切向鍵B.楔鍵C.平

鍵D.半圓鍵

二、填空題：L普通平鍵的工作面為o兩側(cè)

面2.導(dǎo)向平鍵的工作面為o兩側(cè)面3.楔鍵的工

作面是o上下兩面

4.按齒形不同，花鍵可分為矩形花鍵和。漸開線花

鍵

5.楔鍵的上表面和與它相配合的輪轂鍵槽底面的斜度

為1:1006.普通平鍵按結(jié)構(gòu)可分為圓頭、平頭及。

單圓頭

7.平鍵聯(lián)接中普通平鍵用于靜聯(lián)接，導(dǎo)向楔鍵和滑鍵用

于。動(dòng)聯(lián)接8.導(dǎo)向平鍵聯(lián)接，其主要失效形式是

工作面的O磨損

9.零件的周向定位的目的是限制軸上零件與軸發(fā)生相

對轉(zhuǎn)動(dòng)，最常用的周向定位零件是花鍵和0鍵

三、簡答題：

1.簡述平鍵連接的工作原理及特點(diǎn)

9

靠著工作面擠壓和剪切面受剪切傳遞轉(zhuǎn)矩；具有對中性

好，使用方便等特點(diǎn)。2.簡述普通平鍵尺寸的選擇方法。

截面尺寸即鍵寬與高的選擇是按鍵所在軸段的直徑根

據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選定的；鍵的長度尺寸應(yīng)為略短于輪轂長度的標(biāo)準(zhǔn)長

度。3.簡述平鍵連接的失效形式及計(jì)算準(zhǔn)則。

對于靜連接失效形式為工作面壓潰，應(yīng)驗(yàn)算其擠壓強(qiáng)

度；對于動(dòng)連接失效形式為工作面磨損。應(yīng)驗(yàn)算工作面壓強(qiáng)。

4.說明花鍵聯(lián)接的優(yōu)點(diǎn)

因均勻的制出的齒與槽，受力均勻；槽淺，齒根處應(yīng)力

集中?。积X數(shù)多承載能力大；對中性好；導(dǎo)向性好。

第八章

一、選擇填空：

1.提高帶傳動(dòng)工作能力的措施有oA

A.將帶輪加工粗糙一些，增大摩擦系數(shù)B.降低傳動(dòng)

C.盡可能提高帶的圓周速度D.降低初拉力F0

2.帶傳動(dòng)中，兩帶輪與帶的摩擦系數(shù)相同，直徑不等,

如有打滑則先發(fā)生在小輪上，其原因是。B

A.包角大B.包角小C.直徑小A.帶截面上的應(yīng)力增

大C.帶在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生顫動(dòng)A.倍B.倍A.是結(jié)構(gòu)緊湊

D.轉(zhuǎn)速高

3.帶傳動(dòng)的小帶輪包角過小時(shí)，會(huì)導(dǎo)致oD

B.帶的彈性滑動(dòng)加劇D.傳動(dòng)能力下降易產(chǎn)生打滑

C.倍D.倍

B.限制彎曲應(yīng)力

帶傳動(dòng)，中心距最適宜的范圍為兩帶輪直徑之和

的。C帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，限制帶輪最小直徑主要是為

了oB

C.保證帶與帶輪之間有足夠的摩擦力D.限制小帶

輪包角6.帶傳動(dòng)傳動(dòng)比不恒定的原因是。C

A.中心距大B.打滑C.彈性滑動(dòng)D.過載

二、填空題：

1.V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比不恒定主要原因是o帶

的彈性滑動(dòng)2.帶傳動(dòng)的帶輪直徑越小，則帶內(nèi)的彎曲應(yīng)力

越。大

3.于帶傳動(dòng)存在著彈性滑動(dòng)現(xiàn)象，所以帶傳動(dòng)的傳動(dòng)

比。不恒定4.傳動(dòng)帶根據(jù)截面形狀可分為平帶、圓帶、

多楔帶和。V帶

5.帶傳動(dòng)的類型，根據(jù)工作原理可分為嚙合型帶傳動(dòng)和

o摩擦傳動(dòng)6.與平帶相比，V帶傳動(dòng)允許的傳動(dòng)

比。大

三、名詞解釋：

L帶傳動(dòng)的有效拉力：緊邊拉力與松邊拉力之差。2.

平帶：截面形狀為矩形的帶。

3.帶的初拉力：于安裝時(shí)張緊，帶內(nèi)產(chǎn)生的力。

10

3）力的方向如圖：圓周力垂直紙面向里，軸向力向下,

徑向力向左，轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖箭頭向右

2.圖示為一對錐齒輪與一對斜齒圓柱齒輪組成的二

級(jí)減速器。已知小圓錐齒輪1為主動(dòng)輪，其轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖。

直齒圓錐齒輪齒寬中點(diǎn)分度圓的徑向Frll893N；斜齒圓柱齒

輪分度圓螺旋角1136、壓力角a=20o,螺旋角的方向如圖，

徑向力

Fr33530No

試求：斜齒輪3所受圓周力、軸向力大小及H軸軸向合

力，在圖上標(biāo)出斜齒輪3所受各力的方向及轉(zhuǎn)動(dòng)方向。

3

4

1

2

解：1）齒輪2所受軸向力大小Fa2Frll893N

Fr3cos3530cos1136'2）斜齒輪3所受圓周力

Ft39500N（9609N）tanntan203）斜齒輪3所受軸向力大小

Fa3Ft3tan9500（9609）tanll36,1950（1972）N

4）II軸軸向合力FFa2Fa31893195057（79）N

5）力的方向如圖：圓周力垂直紙面向外，軸向力向上，

徑向力向左，轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖箭頭向右

3.一對斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，參數(shù)為：mn=,,zl=25,z2=76,

=105416。已知傳遞的功率Pl=,轉(zhuǎn)速nl=730r/mino求從

動(dòng)輪所受各分力，并在圖中示出各分力的方向。（8分）

16

解：1）從動(dòng)輪所受各分力

dl25coscoslOS^16\T1106nl7302T12105Ft2Ftl

tan20Fr2812N

coscosl054,16\Fa2Ft2tantanlO54,16\406N

2）從動(dòng)輪所受各分力的方向如圖：圓周力垂直紙面向

外，軸向力向右，徑向力向下，轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖箭頭向上

5.設(shè)兩級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器的已知條件如圖所示，試

問：1）低速級(jí)斜齒輪

的螺旋線方向應(yīng)如何選擇才能使中間軸上兩齒輪的軸

向力方向相反；2）低速級(jí)螺旋角B應(yīng)取多大數(shù)值才能使中

間軸上兩個(gè)軸向力互相抵消。

解：小齒輪左旋，大齒輪右旋。d2mnz2

cosl2TFa2Ft2tanltanl

d2

17

Fa3Ft3tansin

2T2Ttansind3517

6.已知直齒圓錐-斜齒圓柱齒輪減速器布置和轉(zhuǎn)向如圖

所示。錐齒輪me5mm。

齒寬系數(shù)R,zl25,z260；斜齒輪mn6mm,z321,z484。

欲

使軸II上的軸向力在軸承上的作用完全抵消，求斜齒輪

3、4的螺旋角3的大小和旋向。

解：1)齒輪3、4的螺旋線方向如圖所示。

602)2arctan25dm2d21R5601

Fa2Ftltansin22T2tansin2dm2Fa3Ft2tan

2T22T2tansind3621Fa2Fa3

tansin2sindm2621

sin9505400,\

18

第十一章

一、選擇填空：

1.在如下情況可采用蝸桿傳動(dòng)的是。DA.軸線

平行C.相交成直角

B.軸線相交成任意角度D.軸線成直角交錯(cuò)

B.提高蝸桿傳動(dòng)的效率D.便于蝸桿刀具的標(biāo)準(zhǔn)化

2.蝸桿直徑系數(shù)q值的標(biāo)準(zhǔn)化，是為了oC

A.保證蝸桿有足夠的剛度C.利于蝸輪滾刀的標(biāo)準(zhǔn)化3.

蝸輪輪轂常用材料是oC

A.45B.HT15D.GCrl54.蝸桿常用材料是

oAA.45鋼B.HT150

C.ZCuSnlOPl

D.GCrl5

5.在蝸桿傳動(dòng)中，當(dāng)其它條件相同時(shí)，增加蝸桿頭數(shù)zl,

則傳動(dòng)效率oBA.降低B.提高C.不變D.可能提高，

也可能降低

二、填空題：

1.蝸桿常用材料是o鋼

2當(dāng)蝸桿螺旋線升角小于嚙合面的當(dāng)量摩擦角時(shí)，蝸桿

傳動(dòng)具有o自鎖性

3.阿基米德蝸桿在垂直于蝸桿軸線的平面上，其齒廓線

為。.阿基米德螺旋線

三、簡答題：

1.蝸桿傳動(dòng)的效率包括哪幾部分？影響蝸桿效率的主

要因素是什么？

包括嚙合效率,軸承摩擦效率和浸入油池中的零件的攪

油效率。主要因素是蝸桿的螺旋升角

2.蝸桿傳動(dòng)為什么要進(jìn)行熱平衡計(jì)算？不平衡時(shí)通常

采取哪些措施？

因?yàn)樾实停ぷ鲿r(shí)發(fā)熱量大，閉式傳動(dòng)中，如熱量不

能及時(shí)散逸，油溫升高油稀釋，摩擦損失增大，甚至發(fā)生膠

合，所以必須進(jìn)行熱平衡計(jì)算。措施：增加散熱面積、在蝸

桿端加裝風(fēng)扇、在傳動(dòng)箱內(nèi)加裝循環(huán)冷水管，壓力循環(huán)供油

系統(tǒng)。3.蝸桿傳動(dòng)的失效形式有哪些？為什么通常發(fā)生在

蝸輪上？

點(diǎn)蝕、齒根折斷、齒面膠合及過渡磨損。于材料和結(jié)構(gòu)

上的原因，蝸桿螺旋齒部分的強(qiáng)度總是高于蝸輪輪齒的強(qiáng)

度，所以失效通常發(fā)生在蝸輪輪齒上。

4.蝸桿傳動(dòng)如圖所示，蝸桿主動(dòng)，轉(zhuǎn)向?yàn)槟鏁r(shí)針方向。

判斷蝸輪轉(zhuǎn)向及輪齒螺旋線方向。

答：蝸輪為左旋，轉(zhuǎn)向如圖示。

5手動(dòng)絞車采用圓柱蝸桿傳動(dòng)。如果要使重物上升，在

圖中畫出蝸桿的轉(zhuǎn)向。

19

四、綜合應(yīng)用題：

1.一對蝸桿傳動(dòng)。蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖所示。已知：轉(zhuǎn)矩

Tl=,蝸桿軸向模數(shù)m=4mm,壓力角=20,頭數(shù)zl=2,直

徑dl=40mm,蝸輪齒數(shù)z2=54,蝸桿傳動(dòng)的嚙合效率=；求

蝸輪上的分力大小，在圖中畫出蝸輪所受的三個(gè)分力方向及

轉(zhuǎn)動(dòng)方向。解：1）扭矩T2T1z25425zl22）d21nz2454216mm

2T12251033）Fa2Ftll250N

dl402T221034）Ft2

d22165）Fr2Ft2tantan20

6）力的方向如圖：軸向力垂直紙面向里，圓周力向下，

徑向力向左，轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)

第十三章

20

4）當(dāng)量動(dòng)載荷

eXl=Yl=eX2=lY2=0Fr21440PN

lfpXlFrlYlFal2121P2fpX2Fr2Y21Fa21728N

5）軸承壽命

106ftC10623450Lhh1501660nP6015002121

5.根據(jù)工作條件，決定在某傳動(dòng)軸上安裝一對角接觸球

軸承，如圖所示。已知兩個(gè)軸承的載荷分別為FrH470外加

軸向力FA1000N,N,Fr22650N,轉(zhuǎn)速n5000r/min,常溫下

運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷系數(shù)fp=,預(yù)期壽命Lh20XX采用7208ACh,軸

承是否適用eFa/FrWeFa/Fr>eFd3X=1,Y=0X=,Y=

解：1）派生軸向力Fdll470NFd226501802N2）軸承

所受的軸向力

FdlFAFd2,II軸承壓緊。Fa2FdlFAFalFdlN

26

eXl=lY1=OeX2=Y2=Fr226503）當(dāng)量

動(dòng)載荷

PNlfpXlFrlYlFall764P2fpX2Fr2Y21Fa23390N

4）軸承壽命

106ftC10625800Lhh20XXh146960nP6050003390

采用7208AC軸承壽命不夠

6.某傳動(dòng)裝置中的一根軸，兩個(gè)30307軸承支承，軸

承的布置如圖所示，已知軸承載荷Frl3500N,Fr24200N,

FA950N,載荷系數(shù)fp,常溫下工作

1）計(jì)算兩個(gè)軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷。2）校驗(yàn)軸承時(shí)，應(yīng)

按哪個(gè)軸承校核？

eFa/FrWeX=l,Y=0Fa/Fr>eX=,Y=FdFr/3

解：1）派生軸向力

FdlFrl3500921N2Y2r21105N

2Y2）軸承所受的軸向力

FdlFA9219501871Fd2,II軸承壓緊。Fa2FdlFA1871N

27

FalFdl921N

3）當(dāng)量動(dòng)載荷

Fal921eXl=lYl=0Frl3500Fa21871eX2二

Y2=Fr24200PNlfpXlFrlYlFal3500052507852N

P2fpX2Fr2Y2lFa235004200按2軸承核算

第十五章

一選擇填空：

1.在計(jì)算軸的當(dāng)量彎矩M時(shí)，用公式MM2(T)2,若彎曲應(yīng)

力為對稱循環(huán)變

應(yīng)力，扭矩為脈動(dòng)變化，則應(yīng)力校正系數(shù)=o

C

A.0

2.為提高軸的剛度，如下方法中，效果不大的是

oD

A.增大軸徑B.改變支承間跨度C.用滾子軸承代替

球軸承D.用合金鋼代替普通鋼

二、填空題：

1.在長度及材質(zhì)不變的情況下，軸的剛度隨直徑的增加

而o增加2.承受彎矩和扭矩共同作用的軸稱為

o轉(zhuǎn)軸3.只承受扭矩的軸稱為O

傳動(dòng)軸4.軸的彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算公式為McaM2(T)2,其

中的常用值是—0

三、名詞解釋：

1.轉(zhuǎn)軸：承受彎矩和扭矩共同作用的軸2.心軸：.只承

受彎矩的軸3.傳動(dòng)軸：.只承受扭矩的軸

四、簡答題：

1.軸上零件的軸向定位與固定的方法有哪些？

軸肩、套筒、軸端擋圈、軸承端蓋、圓螺母、彈性擋圈、

緊定螺釘2.簡述受不同載荷的軸所采用強(qiáng)度計(jì)算方法。

僅僅承受扭矩的軸，按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算；只承受彎矩

的軸，按彎曲強(qiáng)度條件計(jì)算；即承受扭矩又承受彎矩的軸，

按彎扭合成強(qiáng)度條件計(jì)算，需要時(shí)還應(yīng)按疲勞強(qiáng)度條件進(jìn)行

精確計(jì)算。

28

3.簡述常用的軸承配置方法及適用場合。

雙支點(diǎn)各單向固定，適用于跨距較小支承，一單支點(diǎn)雙

向固定，一支點(diǎn)游動(dòng)適用于跨距較大支承；兩端游動(dòng)支承，

用于小人字齒輪軸的支承。

29

20XX年機(jī)械設(shè)計(jì)考試試題

第二章

一、選擇填空：

1.如果危險(xiǎn)截面上的應(yīng)力超過零件的強(qiáng)度極限，則發(fā)

生的失效形式為°C

A.表面破壞B.殘余變形C.整體斷裂D.功能

失效

2.零件設(shè)計(jì)時(shí)，限制零件中的應(yīng)力不超過允許的限度

的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則稱為。A

A.強(qiáng)度準(zhǔn)則B.剛度準(zhǔn)則C.壽命準(zhǔn)則D.振動(dòng)

穩(wěn)定性準(zhǔn)則3.按照機(jī)器的組成原理，變速箱是汽車的°

B

A.原動(dòng)機(jī)B.傳動(dòng)部分C.執(zhí)行部分D.控制系

統(tǒng)4.為了防止零件發(fā)生破壞，應(yīng)采用的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是。D

A.剛度準(zhǔn)則B.壽命準(zhǔn)則C.振動(dòng)穩(wěn)定性準(zhǔn)則D.強(qiáng)

度準(zhǔn)則

二、填空題：

1.傳動(dòng)件包括帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、摩擦輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)

和o齒輪傳動(dòng)2.驅(qū)動(dòng)機(jī)器完成預(yù)定功能的部分稱

為o原動(dòng)機(jī)

3.金屬材料尤其是鋼鐵使用最廣；在機(jī)械產(chǎn)品中鋼鐵材

料占o(jì)90%以上

4.描述材料的疲勞特性可用最大應(yīng)力、應(yīng)力循環(huán)次數(shù)

和o應(yīng)力比5.機(jī)械零件制造中使用最廣的金屬材料

是o鋼鐵

6.機(jī)器的基本組成部分為原動(dòng)機(jī)部分、傳動(dòng)部分

和。執(zhí)行部分7.按照機(jī)器的組成原理，發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車

的。原動(dòng)機(jī)部分

8.如果作用于零件上的應(yīng)力超過材料的屈服極限，則零

件將發(fā)生。塑性變形9.一部機(jī)器的質(zhì)量基本上取決

于0設(shè)計(jì)階段10?機(jī)器的設(shè)計(jì)階段是決定

機(jī)器質(zhì)量的O關(guān)鍵

三、名詞解釋：

1.強(qiáng)度準(zhǔn)則：P13L212.剛度準(zhǔn)則：P13L293.原動(dòng)機(jī):

p3L94.標(biāo)準(zhǔn)化：pl9L34

簡答題：

1.簡述機(jī)器的組成及各部分的功能。P3L9?2.簡述機(jī)

械零件的失效形式。P10

第三章

一、選擇填空：

1.零件表面經(jīng)淬火、滲氮、噴丸、滾子碾壓等處理后，

其疲勞強(qiáng)度oBA.降低B.提高C.不變D.提

高或降低視處理方法而定2.應(yīng)力的循環(huán)特性（應(yīng)力比）常用

“r”表示，其值為oDA.

amB.

maC.

maxminmax1

3.變應(yīng)力的應(yīng)力幅值a為oAA.

maxmin2B.

maxmin2C.0

C.

max2

D.maxmin

4.對稱循環(huán)應(yīng)力，其循環(huán)特性"r”值是oD

D.-1

5.下列四種敘述中正確的是oD

A.變應(yīng)力只能變載荷產(chǎn)生B.靜載荷不能產(chǎn)生變應(yīng)

力

C.變應(yīng)力是靜載荷產(chǎn)生D.變應(yīng)力是變載荷產(chǎn)生，也

可能靜載荷產(chǎn)生6.零件的截面形狀一定，如絕對尺寸增大,

疲勞強(qiáng)度將隨之oB

A.提高B.降低C.不變D.不一定

二、填空題：

1.機(jī)械零件的疲勞極限與材料的疲勞極限的比值稱

為。.綜合影響系數(shù)2.應(yīng)力循環(huán)特性系數(shù)r=0的應(yīng)力

稱為o脈動(dòng)循環(huán)3變應(yīng)力中應(yīng)力比r=-l

的應(yīng)力稱為o對稱循環(huán)

4.零件的截面形狀一定，如絕對尺寸增大，疲勞強(qiáng)度將

隨之o降低5.對稱循環(huán)變應(yīng)力的應(yīng)力比等于。

r=-l

6.零件疲勞強(qiáng)度極限的綜合影響系數(shù)包括零件的有效

應(yīng)力集中系數(shù)、尺寸系數(shù)、強(qiáng)化系數(shù)和0表面質(zhì)量系

數(shù)

7.滑動(dòng)摩擦分為干摩擦、流體摩擦、混合摩擦和

o邊界摩擦

三、名詞解釋：

1.應(yīng)力比：最小應(yīng)力與最大應(yīng)力的比值2.應(yīng)力幅：應(yīng)

力的變化幅度

3.平均應(yīng)力：最大應(yīng)力與最小應(yīng)力的平均值

四、簡答題：

1.試解釋零件的疲勞極限低于材料試件的疲勞極限的

原因：

于結(jié)構(gòu)上有應(yīng)力集中、尺寸往往大于材料試件、表面質(zhì)

量與試件不同，所以使得零件的疲勞強(qiáng)度一般低于試件的疲

勞強(qiáng)度

第四章

一、選擇填空：

1.兩摩擦面間被一層油膜隔開，能夠部分避免金屬直接

接觸的摩擦稱為oCA.液體摩擦B.干摩擦

C.邊界摩擦D.混合摩擦

2.兩摩擦表面被一層液體隔開，摩擦性質(zhì)取決于液體內(nèi)

部分子間粘性阻力的摩擦狀態(tài)稱為oA

A.液體摩擦B.干摩擦C.混合摩擦D.邊界

摩擦

3.兩摩擦面間無任何潤滑劑或保護(hù)膜的純金屬接觸時(shí)

的摩擦稱為。BA.液體摩擦B.干摩擦

C.邊界摩擦D.混合摩擦

2

二、填空題：

1.于摩擦表面材料微體積在重復(fù)變形時(shí)疲勞破壞而引

起的機(jī)械磨損稱為疲勞磨損2.摩擦表面被流體膜隔

開，摩擦性質(zhì)取決于內(nèi)部分子積案粘性阻力的摩擦稱

為。邊界摩擦

3.根據(jù)位移形式不同，動(dòng)摩擦分為滑動(dòng)摩擦和

________________o滾動(dòng)摩擦

三、名詞解釋：

1.磨損：P50L5

2.動(dòng)摩擦:P46L203.靜摩擦:P46L20

4.潤滑油的粘度：潤滑油的流動(dòng)阻力。5.液體摩擦：

P49L20

第五章

一、選擇填空：

1_.在用于傳動(dòng)的幾種螺紋中，矩形螺紋的主要優(yōu)點(diǎn)是

______oC

A.自鎖性能好B.強(qiáng)度較高

C.傳動(dòng)效率高

D.制造方便

2.用于聯(lián)接的螺紋牙型為三角形，這是因?yàn)槿切温?/p>

紋。A

A.牙根強(qiáng)度高，自鎖性能好B.傳動(dòng)效率高C.防

振性能好D.自鎖性能差

3.當(dāng)兩個(gè)被聯(lián)接件不宜制成通孔，且需要經(jīng)常拆卸通常

采用oC

A.螺栓聯(lián)接

C.雙頭螺柱聯(lián)接

B.螺釘聯(lián)接D.緊定螺釘聯(lián)接

4.當(dāng)采用較制孔用螺栓聯(lián)接承受橫向載荷時(shí)，螺栓桿受

到作用oC

A.彎曲和擠壓B.拉伸和剪切C.剪切和擠壓

D.扭轉(zhuǎn)和彎曲

5.螺紋副中一個(gè)零件相對于另一個(gè)轉(zhuǎn)過一圈時(shí)，它們沿

軸線方向相對移動(dòng)的距離是oA

A.線數(shù)螺距

B.一個(gè)螺距

C.線數(shù)導(dǎo)程

D.導(dǎo)程/線數(shù)

6.用于螺紋危險(xiǎn)截面計(jì)算的直徑是oB

A.螺紋的外徑B.螺紋的內(nèi)徑C.螺紋的中徑D.不

確定7.普通螺紋的公稱直徑為。A

A.大徑B.小徑C.不確定D.中徑

8.螺紋的牙型角為、升角為、當(dāng)量摩擦角為v,則螺紋

副的自鎖條件為oC

A.WB.Wv