机械设计基础试题西北工业大学2009-2010

2009 － 2010学年第 1 学期

开课学院    机电学院              课程   机械设计基础     学时  50  

考试日期   2010-12-17　  　    考试时间　2　小时     考试形式（）（）卷 

一、填空题（每小题2分，共20分）

1. 影响过盈联接承载能力最为敏感的因素是配合面的        。

2. 对于齿面硬度HBS>350的钢齿轮，其加工的工艺过程应为       、     、      、      。

3. 影响带传动极限有效拉力的因素是      、       、         。

4. 齿形系数YFa的值与     无关，主要取决于      。

5. 为了链传动的动载荷，在节距p和小链轮齿数一定时，应         。

6. 闭式蜗杆传动中，最易发生的失效是                  。

7. 普通平键的宽度是根据       进行选择。

8. 滚子链由                          组成，其中                          为过盈配合。

9. 转轴常制成阶梯形，主要目的是                 。

10.滚动轴承额定寿命是指                                                        。

二、选择题（每小题1分，共10分）

1.轴的结构设计中，（    ）是为了减小应力集中。

A. 越程槽                         B. 退刀槽

C. 导锥                           D. 凹切圆角

2. 一般来说，下述机械传动效率自高到低的顺序是（    ）。

A．链传动、蜗杆传动、带传动       B. 带传动、蜗杆传动、链传动

C．链传动、带传动、蜗杆传动       D. 蜗杆传动、链传动、带传动

3. 螺纹的牙型有三角形、矩形、梯形、锯齿形四种。其中用于联接和传动的各有（    ）。

A. 一种和三种     B. 两种和两种    C. 三种和一种      D. 一种和两种

4. 中心距一定的带传动，小带轮上包角大小取决于（    ）。

A. 小带轮直径      B. 大带轮直径      C. 两轮直径差

5. 一对相啮合的大小齿轮，两者的齿面接触应力是（    ）。

A. 小          B. 相同            C. 大

6. 采用螺纹联接时，若被联接件总厚度较大，且材料较软，需要经常拆卸的情况下，一般采用（    ）。

A. 螺栓联接        B. 双头螺柱联接    C. 螺钉联接        D. 紧定螺钉联接

7. 链传动中，链节数常采用偶数，这是为了使链传动（    ）。

A. 工作平稳　　　　　　　              B. 链条与链轮磨损均匀

C. 提高传动效率　　　　　              D. 避免采用过渡链节

8. 在机械传动中，传动效率高、结构紧凑、功率和速度适用范围最广的是（    ）。

A. 带传动           B. 齿轮传动        C. 链传动          D. 摩擦轮传动

9. 在蜗杆传动设计中，除进行强度计算外，还必须进行（    ）。

A. 磨损计算　      B. 刚度计算         C. 热平衡计算　    D. 稳定性计算

10. 承受预紧力和轴向变载荷的紧螺栓联接，当其螺栓的总拉力F2的最大值和被联接件的刚度Cm不变时，螺栓的刚度Cb越小，则（   ）。

A. 螺栓中总拉力的变化幅度愈大          B. 螺栓中总拉力的变化幅度愈小

C. 螺栓中总拉力的变化幅度不变          D. 螺栓中的疲劳强度降低

三、是非题判断题（正确的写“T”，错误的写“F”，每小题1分，共10分）

1. 一般情况下，链传动的多边形效应只能减小，不能消除。（    ）

2. 闭式蜗杆传动的主要失效形式是磨损。（    ）

3. 同时受扭矩和弯矩的轴称为心轴。（    ）

4. 只要螺纹副具有自锁性，即螺纹升角小于当量摩擦角，则在任何情况下都无需考虑防松。（    ）

5. 受静载荷作用的零件，只产生静应力。（    ）

6. 用于静联接的普通平键，其承载能力主要取决于挤压强度。（    ）

7. V带传动比平带传动承载能力高，这是因为V带与带轮的材料组合具有较大的摩擦系数。（  ）

8. 在任何情况下，链传动的瞬时传动比总是作周期性的变化。（   ）

9. 自行车车轮前轴是转动心轴。 （   ）

10.角接触球轴承，其承载能力主要取决于接触角大小。（   ）

四、问答题（每小题5分，共20分）

1. 简述滚动轴承的组成及各组成元件的作用。

2. 试述螺纹联接的基本类型和应用场合。

3. 获得流体动压润滑的必要条件是什么？

4.磨损有几种基本类型？减轻磨损的途径有哪些？

五、分析题（10分）

图1所示减速装置简图，已知齿轮1主动，蜗杆螺旋线方向，蜗轮转向，若希望蜗杆轴所受轴向力完全抵消，试分析确定（在答题纸上重新画图解答）：

（1）斜齿轮1、2和蜗轮4的螺旋线方向；

（2）标出Ⅱ轴齿轮2及蜗杆3在啮合点处的作用力（用分力Fa、Fr、Ft表示）；

图1

六、计算题（每小题10分，共20分）

1. 图2所示螺栓联接中，采用两个M20的螺栓，其许用拉应力[]＝160MPa。联接接合面的摩擦系数f＝0.2，防滑系数kS＝1.1，试计算该联接允许传递的静载荷F（M20的螺栓内径d1=17.294mm）。

图2

2. 如图3所示，一轴用两个面对面正装的7210AC型轴承，轴的中部作用有径向载荷Fr=5000N，轴向载荷Fae=1000N,已知载荷平稳（载荷系数fp=1）。轴承转速n=1500rpm，试求轴承1、轴承2的当量动载荷P1、P2 。

附：7210AC轴承 Fd=0.68Fr ，e=0.68

Fa/ Fre 时，X=1 ，Y=0；   Fa / Fr>e 时 ， X=0.41 ，Y=0.87

图3

七、设计题（10分）

指出图4示轴系结构中存在的错误，并说明原因。