《机械设计考试题》交卷1、3、5全部答案

期 末 考 试

《机械设计课程设计》

学习中心：北京   姓名：牛茂源  学号：******    

关于课程考试违规作弊的说明

1、提交文件中内容（包括抄袭网上、书籍、报刊杂志及其他已有论文），带有明显外校标记，不符合学院要求或学生本人情况，或存在查明出处的内容或其他可疑字样者，判为抄袭，成绩为“0”。 

2、两人或两人以上答题内容或用语有50%以上相同者判为雷同，成绩为“0”。

3、所提交试卷或材料没有对老师题目进行作答或提交内容与该课程要求完全不相干者，认定为“白卷”或“错卷”，成绩为“0”。

一、题型

课程设计，包含问答题、改错分析题型及设计计算题，问答题共2题，每题10分，共20分；改错题1题，共30分；设计计算题1题，共50分。

二、题目

（1）学号末尾数为1、3、5的课程设计题目

1、对轴瓦材料主要有哪些要求？（10分）

答：对轴瓦材料主要要求如下：

(1)跑合性、减摩性、耐磨性。跑合性是指材料消除表面的不平度而使轴瓦表面和轴颈表面相互吻合的性质；减摩性是指材料具有较低的摩擦阻力的性质；耐磨性是指材料抵抗磨损的性质。

 (2)抗胶合性。指材料抵抗胶合的性质。胶合主要是由于受载过大，而且润滑不好，以至磨损严重，发热过多而引起。胶合不仅使轴承失效，而且往往也会使轴颈遭到损坏。

 (3)耐疲劳性。机器在运转中，往往要承受交变载荷，因此要考虑耐疲劳性。

 (4)嵌藏性。指润滑油中的杂质或金属碎粒嵌入合金层中使轴承表面产生微量塑性变形，而不至划伤轴颈表面的性质。

 (5)耐腐蚀性。指材料抵抗润滑油中的各种杂质腐蚀合金的能力。

 (6)工艺性。指材料的机械加工性能。

2、传动齿轮设计时，如何确定齿轮的结构参数。（10分）

答：齿轮设计时，通过尺寸结构设计、强度校核计算，确定齿轮模数。

齿轮的模数是：

“模数”是指相邻两轮齿同侧齿廓间的齿距t与圆周率π的比值(m＝t/π)，以毫米为单位。模数是模数制轮齿的一个最基本参数。模数越大，轮齿越高也越厚，如果齿轮的齿数一定，则轮的径向尺寸也越大。模数系列标准是根据设计、制造和检验等要求制订的。对於具有非直齿的齿轮，模数有法向模数mn、端面模数ms与轴向模数mx的区别，它们都是以各自的齿距(法向齿距、端面齿距与轴向齿距)与圆周率的比值，也都以毫米为单位。对於锥齿轮，模数有大端模数me、平均模数mm和小端模数m1之分。对於刀具，则有相应的刀具模数mo等。标准模数的应用很广。在公制的齿轮传动、蜗杆传动、同步齿形带传动和棘轮、齿轮联轴器、花键等零件中，标准模数都是一项最基本的参数。它对上述零件的设计、制造、维修等都起著基本参数的作用(见圆柱齿轮传动、蜗杆传动等)。

齿轮计算公式:

分度圆直径 d=mz m 模数　z 齿数

齿顶高　ha=ha* m

齿根高　hf=(ha*+c*)m

齿全高　h=ha+hf=(z ha*+c*)m

ha*=1 c*=0.25

3、改错分析题（30分）

指出下图结构中的错误，并用文字说明。（本题至少有6处错误，每指出一处错误得5分）

答：图结构中有以下错误

(1)联轴器无轴向定位；

(2)轴太长；    

(3)端盖不能与轴接触，且应密封；

(4)不应设键槽；       

(5)轴段的长度应比齿宽小2~3mm；

(6)应设阶梯型套筒；  

(7)轴肩太高，应低于轴承内圈高度；

(8)右应加垫片。

4、计算题（50分）

试设计铣床中的一对标准直齿圆柱齿轮传动。已知：传递功率P=7.5KW，小齿轮转速n1=1450r/min，传动比i=2.08，两班制，每年工作300天，使用寿命5年。

提示：材料、精度等级选取，齿数计算，齿面接触疲劳强度校核，齿根弯曲疲劳校核。无需结构设计。

答：齿轮1材料及热处理 Met1=40Cr<调质>

　　齿轮1硬度取值范围 HBSP1=235～275

　　齿轮2材料及热处理 Met2=45<正火>

　　齿轮2硬度取值范围 HBSP2=162～217

    精度766FL 模数(法面模数) Mn=4(mm)

（2）学号末尾数为0、4、6、8的课程设计题目

1、螺纹连接有哪几种基本类型？（10分）

2、简述一般传动齿轮的失效形式、设计方法和步骤。（10分）

3、改错分析题（30分）

指出下图齿轮轴承结构中的错误，并用文字说明。例如：①处未加调整垫片。（本题至少有6处错误，每指出一处错误得5分）

4、计算题（50分）

试设计一带式运输机的减速器高速级齿轮传动。已知：此减速器为二级标准直齿圆柱齿轮传动，功率P1=5KW，小齿轮转速n1=960r/min，小齿轮齿数z1=24，齿数比u=4.8。该机器每日2班工作，工作寿命15年（每年300个工作日）。带式运输机工作平稳，转向不变。

提示：材料、精度等级选取，齿数计算，齿面接触疲劳强度校核，齿根弯曲疲劳校核。无需结构设计。

（3）学号末尾数为2、7、9或字母的课程设计题目

1、齿轮传动的特点及使用范围有哪些？（10分）

2、箱体，机构架设计的一般要求有哪些？（10分）

3、改错分析题（30分）

下图为一齿轮减速器部分装配图，试指出结构不合理及错误所在（不考虑圆角和铸造斜度以及不计重复错误），并用文字说明原因。例如：精加工面过长且拆装轴承不便。（本题至少10处错误，每指出一处错误得3分）

4、计算题（50分）

试设计一单级直齿圆柱齿轮减速器中的齿轮传动。已知，用电机驱动，传递功率10KW，小齿轮转速n=1000r/min，传动比i=4，单向运转，载荷平稳。使用寿命10年。

提示：材料、精度等级选取，齿数计算，齿面接触疲劳强度校核，齿根弯曲疲劳校核。无需结构设计。

三、要求

1、问答题写出要点即可，字数不超多200字。

2、改错题指出错误原因，并用文字表述。

2、工程设计题要从材料、精度等级选取，齿数计算，齿面接触疲劳强度校核，齿根弯曲疲劳校核等几方面设计，要求设计思路清晰，公式正确，计算参数完整。结构设计及图纸绘制可省略。

四、评分标准

1、问答题回答要点完整、详实；改错题指出错误处完全正确，文字说明清晰明了；工程设计思路清晰、内容完整，成绩90+。

2、问答题回答要点基本完整；改错题指出错误处基本正确，文字说明基本清晰；工程设计思路清晰、主要内容完整，成绩75+。

3、问答题回答要点基本完整；改错题指出错误处基本正确，文字说明基本清晰；工程设计主要内容完整，成绩60+。