机械设计试题(E卷)与答案.doc

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1、北京机械工业学院机械设计考题与答案一、是非题（有5小题，每题1分，共5分。正确在括号内写“T”，错误在括号内写“F”）1．双螺母防松结构中，如两螺母厚度不同，应先安装薄螺母，后安装厚螺母。（T）2．滚动轴承的轴向系数Y值越大，其承受轴向能力越大。（F）3．减速器的齿轮和滚动轴承可以采用不同的润滑剂。（T）4．设计蜗杆传动时，为了提高传动效率，可以增加蜗杆的头数。（T）5．失效就是零件断裂了。（F）二、选择题（有5小题，每题2分,共10分。在每小题的选项中，只有一项是符合题目要求的，把所选项的字母填在题

2、中的横线上）6．温度对润滑油粘度的影响是随着温度的升高润滑油的粘度C。A）提高B）不变C）降低7．设计时键的截面尺寸通常是根据D从标准中选取。A）键传递的转矩B）轴的转速C）轮毂的长度D）轴的直径8．下列四种叙述中D是正确的。A）变应力只能由变载荷产生B）静载荷不能产生变应力C）变应力是由静载荷产生D）变应力是由变载荷产生，也可能由静载荷产生9．从经济观点考虑，单件生产的齿轮减速箱的箱体最好采用C。A）灰铸铁铸造B）铸钢铸造C）钢板焊接10．由下列不同材料制造的零件，其形状、尺寸、结构、表面加工情况和

3、工作条件等完全相同，其中有效应力集中系数最大的是B。A）HT200灰铸铁B）40CrNi钢C）45钢三、填空题（有5小题，20个空，每空1分,共20分。把答案填在题中横线上）11．对下列各种零件至少举出一种常用材料的牌号，齿轮45，40Cr，滑动轴承轴瓦ZQSn10-1，ZQAl9-4，蜗轮轮缘ZQSn10-1，ZQAl9-4，螺钉Q235，20，弹簧65Mn，碳素弹簧钢丝，弹簧垫圈65Mn，滚动轴承套圈GCr15，滚动轴承保持架08F，键45。12．带传动的失效形式为打滑和疲劳破坏。因此，其主要设计

4、依据为在保证带传动不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命。13．轴按承载分为心轴，转轴和传动轴。14．螺纹联接按防松原理可分为摩擦防松，机械防松和其它防松。15．灰铸铁齿轮常用于开式传动中，这种齿轮的主要失效形式是磨损。四、问答题（有5小题，每题4分,共20分）16．什么是等强度设计？在设计中如何应用？答：一个机器的各零件或一个零件对于各种失效方式具有同样的承载能力。在设计中的应用有二：一是使各部分等强度，避免某些部分强度过大，浪费材料；二是故意设置薄弱环节，过载时失效，使其它部分在过载时不致于损坏

5、而得到保护。17．什么是机械零件的失效？答：机械零件由于某种原因不能正常工作，叫失效。18．滑动轴承计算中，计算p，pv，v各考虑什么问题？答：p——轴承磨损；pv——发热；v——局部磨损。19．齿轮传动中的载荷系数K=KAKvKαKβ，KAKvKαKβ各为什么系数，各考虑什么因素对齿轮传动的影响？答：齿轮传动中的载荷系数K=KAKvKαKβ中，KA是使用系数，考虑外部因素引起附加动载荷对齿轮传动的影响；Kv是动载系数，考虑齿轮制造、安装误差等引起附加动载荷对齿轮传动的影响；Kα是齿间载荷分配系数，考

6、虑多齿啮合间分配载荷的不均匀现象对齿轮传动的影响；Kβ是齿向载荷分布系数，考虑载荷沿接触线分布不均的现象对齿轮传动的影响；20．什么叫机械零件的计算准则？常用的机械零件的计算准则有那些？答：机械零件的计算准则就是为防止机械零件的失效而制定的判定条件，常用的准则有强度准则、刚度准则、寿命准则、振动稳定性准则、可靠性准则等？五、分析题（有2小题，每题6分,共12分）21．一钢制液压油缸，缸内油压P＝2.5MPa(静载)，油缸内径D＝125mm，缸盖由6个M16的螺钉联接在缸体上.螺钉刚度Cb与缸体缸盖的刚

7、度Cm之比为l/4，螺钉材料的性能等级为5.6级，安全系数取S＝1.5，M16螺钉的小径d1=13.835mm.若根据联接的紧密性要求，要求残余预紧力QP‘＞1.5F.试分析预紧力QP应控制在什么范围内才能满足此联接的要求?解1.计算单个螺钉的工作拉力F（2分）油缸盖联接所受的载荷FΣ=ppD2/4，每个螺钉的工作拉力F＝FΣ／6＝p×pD2/4/6＝2.5p(125)2／4/6＝5113.27N2.计算允许的螺钉最大总拉力Q（2分）螺钉材料性能等级为5.6级，ss＝300MPa，许用应力[s]=ss

8、/S＝300/1.5＝200MPa.由强度条件sca＝1.3Q/(pd2/4)≤[s]Q≤pd2[s]/4/1.3＝p×13.8352×200/4/1.3＝23127.83N3.求预紧力Qp的允许范围（2分）1)按螺钉强度条件求允许的最大预紧力Q＝Qp十Cb/（Cb+Cm）F≤23127.83N∴Qp≤23127.83-0.2F＝23127.83-0.2×5113.27=22105.17N2)按联接紧密性条件求最小的预紧力，根据联接紧密性要求，QP‘≥1