復(fù)旦大學(xué)機(jī)械設(shè)計考試試題及答案匯總

1、百度文庫讓每個人平愆地捉升自我一.簡答題（本大題共4小題，總計26分）1、齒輪強(qiáng)度計算中，有哪兩種強(qiáng)度計算理論？分別針對哪些失效？若齒輪傳動為閉式軟齒面?zhèn)?動，其設(shè)計準(zhǔn)則是什么？ （6分）齒面的接觸疲勞強(qiáng)度和齒根的彎曲疲勞強(qiáng)度的計算，齒面的接觸疲勞強(qiáng)度針對丁齒面的疲勞 點(diǎn)蝕失效和齒根的彎曲疲勞強(qiáng)度針對于齒根的疲勞折斷。齒輪傳動為閉式軟齒面?zhèn)鲃?，其設(shè)計準(zhǔn)則是按齒面的接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計，校核齒根的彎曲疲 勞強(qiáng)度。2、連接螺紋能滿足口鎖條件，為什么還?？紤]防松？根據(jù)防松原理，防松分哪兒類？（8分）因?yàn)樵跊_擊、振動、變載以及溫度變化大時，螺紋副間和支承面間的摩擦力可能在瞬間減小 或消失，不再滿足口鎖條件

2、。這種情況多次重復(fù)，就會使聯(lián)接松動，導(dǎo)致機(jī)器不能正常工作或發(fā) 生嚴(yán)重事故。因此，在設(shè)計螺紋聯(lián)接時，必須考慮防松。根據(jù)防松原理，防松類型分為摩擦防松, 機(jī)械防松，破壞螺紋副關(guān)系防松。3、聯(lián)軸器和離合器的功用是什么？二者的區(qū)別是什么？ （6分）聯(lián)軸器和離合器的功用是聯(lián)接兩軸使之一同回轉(zhuǎn)并傳遞轉(zhuǎn)矩。二者區(qū)別是：用聯(lián)軸器聯(lián)接的 兩軸在工作中不能分離，只有在停機(jī)后拆卸零件才能分離兩軸，而用離合器可以在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程 中隨時分離或接合兩軸。4、鏈傳動產(chǎn)生動載荷的原因是什么？為減小動載荷應(yīng)如何選取小鏈輪的齒數(shù)和鏈條節(jié)距？ （6 分）得分本大題共12小題，總計24分）二、選擇題（在每題若干個選項(xiàng)中選出正確的選項(xiàng)

3、填在橫線上。1、當(dāng)兩個被聯(lián)接件之一太厚，不易制成通孔IL需要經(jīng)常拆卸時，往往采用°A.螺栓聯(lián)接B.雙頭螺柱聯(lián)接C.螺釘聯(lián)接2、滾動軸承中，為防止軸承發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕，應(yīng)進(jìn)行 oA.疲勞壽命計算B.靜強(qiáng)度計算C.極限轉(zhuǎn)速驗(yàn)算3、阿基米徳蝸桿的參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值。A.軸面 B.端面 C.法面4、一對相嚙合的圓柱齒輪的Z!<Z2 , bi>b2,其齒面接觸應(yīng)力的大小為°A. O Hl= 0 H2 B. O Hl> ° H2 C. « Hl< 0 H25、V帶傳動設(shè)計中，限制小帶輪的最小直徑主要是為了oA.使結(jié)構(gòu)緊湊B.限制彎曲應(yīng)力C.限制小帶輪上

4、的包角D.保證帶和帶輪接觸面間有足夠摩擦力6、在齒輪抗彎強(qiáng)度的設(shè)計公式I 2KT- Y Y中，應(yīng)代入_C.與孕技1中大者D.可肥7、鏈傳動中，鏈節(jié)數(shù)常選偶數(shù)，是為了使鏈傳動。A.工作平穩(wěn)B.避免過渡鏈節(jié)C.鏈條與鏈輪磨損均勻8、滑動軸承中，含油軸承是采用材料制成的。A.硬木B.粉末冶金 C.塑料9、承受預(yù)緊力F的緊螺栓聯(lián)接在受軸向工作拉力F時，剩余預(yù)緊力為F",其螺栓所受的總拉力Fo 為。A Fo=F 十 FB Fo=F 十 F"C Fo=F十 F"10、當(dāng)鍵聯(lián)接強(qiáng)度不足時可采用雙鍵。使用兩個平鍵時要求鍵布置。A.在同一條直線上B.相隔90°C.相隔12

5、0°D.相隔180°11、下列零件的失效中，不屬于強(qiáng)度問題。A.螺栓斷裂B.齒輪的齒面上發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕C.蝸桿軸產(chǎn)生過大的彎曲變形D.滾動軸承套圈的滾道上被壓出深的凹坑12、帶傳動發(fā)生打滑總是。A在小輪上先開始B在大輪上先開始C.在兩輪上同時開始D.不定在哪輪先開始三. 分析題（本大題共3小題，總計20分）1. 如圖所示，1、2是一對蝸桿蝸輪傳動，3、4是一對斜齒輪傳動。已知1為原動件，4為輸出 件，各輪轉(zhuǎn)向如圖所示。為了使中間軸上蝸輪2和斜齒輪3的軸向力互相抵消一部分，試確定1、2、3、4各輪的旋向；在圖上標(biāo)出2和3所受各力的方向。（10分）1、2、3輪左旋，4輪右旋2、寫

6、出一維雷諾方程的表達(dá)式，說明油膜承載的必要條件，并指出圖示四種情況，哪一種能夠形成流體動壓潤滑油膜？（5分）ViViViViA.BCD.2悴dx於形成動力潤滑的必要條件：1）相對運(yùn)動的兩表面間必須形成楔形間隙；2）被油膜分開的兩表面須有一定的相對滑動速度，其方向應(yīng)保證潤滑油由大口進(jìn)，從小口出：3）潤滑油須有一定的粘度，供油要充分。B能夠形成流體動壓潤滑油膜3、如圖所示為帶傳動簡圖。輪1為主動輪。試問：（1）帶傳動的主要失效形式有哪些？帶傳動工作時為什么出現(xiàn)彈性滑動現(xiàn)象？能否避免彈性滑 動？（2）帶傳動工作時，帶處于圖中哪一點(diǎn)應(yīng)力最大？最大應(yīng)力。込=?（5分）帶傳動的主要失效形式有打滑和疲勞斷裂

7、。彈性滑動是由拉力差引起的，（只要傳遞圓周力，必 然會產(chǎn)生彈性滑動）。彈滑動是正常的工作現(xiàn)象，不可避免。圖中A點(diǎn)應(yīng)力最大， 一 “ +叭+ %四、計算題 （本大題共2小題，總計20分）1某軸由一對代號為30212的圓錐滾子軸承支承，其基本額定動載荷C二97.8 kN。軸承受徑向力 Frl=6000N, Fr2=16500N。軸的轉(zhuǎn)速n =500 r/min,軸上有軸向力Fa = 3000 N,方向如圖。軸承 的其它參數(shù)見附表。動載荷系數(shù)二1,溫度系數(shù)后1。試：（1）說明軸承代號的意義：（2）確定軸承的壽命。（以小時為單位）（14分） 解：3：軸承類型代號，圓錐滾子軸承：02：尺寸系列代號（0：

8、寬度系列代號，2：直徑系列代 號）：12：內(nèi)徑系列代號，內(nèi)徑為60mm；公差等級為0級。SFa/FrWcFa/Fr>eeFr2YXYXY0.40100.41.5Si1）求內(nèi)部派生軸向力SI、S2的大小方向2）求軸承所受的軸向力3）軸承的當(dāng)量動載荷4）計算軸承壽命2、一牽曳鉤用2個M10（dH.376mm）的普通螺栓固定丁機(jī)體上，如圖所示。已知接合面間摩擦 系數(shù)/二0.15,可靠性系數(shù)K=1.2,螺栓材料強(qiáng)度級別為6.6級，屈服極限as=360MPa,安全系數(shù) S二3。試計算該螺栓組連接允許的最大牽引力R nm=?（6分）五、改錯題（本題10分）分析如圖所示軸系結(jié)構(gòu)中的錯誤，并加以改正。（

9、指出錯誤之處，并編上號，簡述其錯誤原因, 并改正之。）（至少改正5處）2011年機(jī)械設(shè)計試題及答案一、填空題及選擇填空題（27分，每空1分）1. 當(dāng)動壓潤滑條件不具備，且邊界膜遭破壞時，就會出現(xiàn)、和同時存在的現(xiàn)線，這種摩擦狀態(tài)稱為:2. 一公稱直徑為d=16mm的螺紋副，螺紋頭數(shù)n=2,螺距p=4mm.螺紋中徑d2=D2=14mm.牙側(cè)角p=15°,螺紋副材料的片雖摩擦系數(shù)ff =0.080.10,經(jīng)計算該螺紋副自鎖性要求。a.滿足b.不滿足3. 導(dǎo)向平鍵連接的主婆失效形式是設(shè)計時通過限制來進(jìn)行耐磨性計算：半圓鍵的缺點(diǎn)是所以主要適用于軸端。4. 作為標(biāo)準(zhǔn)普通V帶工作血的兩側(cè)面夾角為p

10、=40°.相應(yīng)的V帶輪輪槽的兩側(cè)而夾角則:a.大于40。b.小于40。c.等于40%5. 傳動帶所能傳遞的最大有效圓周力丄丿、.等因素有關(guān)，它們的值越大 Fmax就越大。當(dāng)傳遞的外載荷超過時，帶在帶輪上發(fā)生打滑現(xiàn)彖：而且在傳動比大于1的悄況下打滑總是先從小帶輪上開始的，其原閔是°6. 齒輪傳動的五種主要失效形式中，最嚴(yán)重、必須避免的失效形式是:軟齒面閉式齒輪傳動最主婆的失效形式是:高速重載齒輪傳動易發(fā)生:輪齒的塑性變形常發(fā)生在齒面材料較軟、低速重載、頻繁起動的傳動中。7. 下列齒輪參數(shù)中.對齒形系數(shù)Yf沒有影響的是oa.齒數(shù) b.變位系數(shù) c.齒頂高系數(shù)d.壓力角 e.模數(shù)

11、&按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/292-93規(guī)定，型號7212 C/DB軸承的類型為寬度類型為精度等級為公稱接觸角a = °o9. 對于轉(zhuǎn)動的滾動軸承其主要失效形式是:對于不轉(zhuǎn)動.低速或擺動的軸承，主要失效形式是:對于高速軸承，呆其主要失效形式。10. 滑動軸承一般由軸頸、軸瓦.軸承座三者組成.其失效形式主要是，主要發(fā)生在上。二. 問答題（24分,每小題4分）1. 齒向載荷分布系數(shù)心的物理意義是什么？改善齒向栽荷分布不均勻狀況的措施有哪些？2. 試述齒輪傳動的設(shè)計準(zhǔn)則。3. 按在支擦軸上零件傳遞運(yùn)動和動力時受到的載荷類型的不同，軸分為那幾種類型？并分別舉例說明。4. 給出滾動軸承的半雖靜載

12、荷P0的定義。5同滾動軸承相比.液體摩擦滑動軸承有哪些持點(diǎn)？6. 在一些基木假設(shè)條件下.流體形成動斥的必要條件是什么？三. 分析計算題（29分，第一小題19分，第二小題10分）1. 一重物勻速升降裝宜采用如圖a所示的電機(jī)+圓柱蝸桿傳動系統(tǒng).已知蝸桿傳動的模數(shù)m =8mm蝸桿頭數(shù)及分度 圓直徑分別為zi=l. di=80mm,蝸輪齒數(shù)z*50,卷筒直徑D=250mmo重物勻速升降的速度v=40nVmiib最大載重 雖W為4kN, I況系數(shù)Ka按l.Oih試分析.訃算提升重物時的下列問題:1）該裝宜以40nVmin的速度勻速升起重物lm時.蝸桿應(yīng)轉(zhuǎn)女少轉(zhuǎn)？并在圖中標(biāo)明蝸桿的轉(zhuǎn)向.蝸輪輪齒旋向、 節(jié)

13、點(diǎn)位迓處蝸桿及蝸輪的受力方向。（5分）2）若蝸桿與蝸輪齒面間半址摩擦系數(shù)f = 0.18,該機(jī)構(gòu)能否自鎖？（2分）3）若重物W=4kN,傳動裝宜總的傳動效率為n=0.5.試汁算出電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩0應(yīng)是女少？ （2分）4）若蝸輪軸采用如圖b所示的兩個角接觸軸承7209 C支摻形式，L= 100mm.蝸桿傳動效率川=0.7,卷筒、聯(lián) 軸器（連接蝸輪軸與卷筒軸）、蝸輪軸上軸承的效率合汁為甲=0.8軸承7209 C的基木額定動找荷和基木額定 靜載荷分別為C = 29800N.Co=23800N,其內(nèi)部軸向力S=0.4Fn徑向載荷系數(shù)X和軸向載荷系數(shù)Y分別為0. 44和136, fT=1.0, fr=l5

14、,試計算軸承II的壽命Lh為多少小時? （10分）2. 圖c所示為一托架.20kN的戦荷作用在托架寬度方向的對稱線上.用四個螺栓將托架連接在一鋼制橫梁上.螺栓的相對剛度為0.3.螺栓組連接采用普通螺栓連接形式假設(shè)被連接件都不會被壓潰.也不滑移.試計算：圖況重物升降裝置傳動系統(tǒng)簡圖圖b蝸輪軸的軸承支撐簡圖1）該螺栓組連接的接合面不出現(xiàn)何隙所需的螺栓預(yù)緊力F至少應(yīng)大干笫少？（接合向的抗彎剖血模呆W=12.71xl06mm3） （7 分）2）若受力垠大螺栓處接合面間的殘余預(yù)緊力F"要保證6956N.訃算該螺栓所需預(yù)緊力F .所受的總拉力Fx （300S20kNh. =200 if0LLH

15、禺he-圖C托架（圖中尺寸單位:mm）四、結(jié)構(gòu)題（20分）1. 試說明實(shí)現(xiàn)軸上零件軸向固定的五種方法并分別畫出相應(yīng)于各種軸向固定方法的結(jié)構(gòu)圖：畫出模鍛輪坯、腹板式大齒輪在轉(zhuǎn)軸的軸端實(shí)現(xiàn)軸向固定與周向固定的結(jié)構(gòu)圖（婆求齒輪也要血出來）。（12分）2圖d和圖e為凸緣聯(lián)軸器的兩個半聯(lián)軸器的將兩根軸連接起來的兩種形式的部分結(jié)構(gòu)，請將未畫出的其余部分補(bǔ)全,成為完整的結(jié)構(gòu)。（5分）3. 現(xiàn)有成品一級標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒輪減速湍一臺.輸入軸與小齒輪采用普通平鍵連接軸與小齒輪輪轂配合段軸頸直徑 d=40mm,該軸段長度l=58mm惟槽長L=50mm.小齒輪輪轂鍵槽深"3.3mm。為得到比現(xiàn)有減速器見大的減速比

16、, 現(xiàn)在需要重新設(shè)汁.更換該減速器的齒輪。已知重新設(shè)計得到的齒輪模數(shù)m=30mm.小齒輪齒頂圓直徑dai=69mm. 齒根圓直徑dn=55.5mm,齒寬b】=60mm,如果采用該小齒輪.試根據(jù)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行分析：該減速器的輸入軸是否具 有可以繼續(xù)使用的可能性？（3分）一、選擇題：本題共10個小題，每小題2分，共20分，在每小題給出的四個選項(xiàng)中, 只有一項(xiàng)是符合題目要求的。把所選項(xiàng)前的字母填在題后的括號內(nèi)。1. 在一般工作條件下.齒面換度HBW350的閉式齒輪傳動，通常的主耍失效形式為【】A.輪齒疲勞折斷B.齒面疲勞點(diǎn)蝕C.齒面膠合D.齒面塑性變形2. 帶傳動在工作時產(chǎn)生彈性滑動.是由于【】A包角

17、a太小 B.初拉力F。太小C緊邊與松邊拉力不等D.傳動過載3在下列四種型號的滾動軸承中.只能承受徑向敘荷的是【】A. 6208B. N208C. 3208D. 52084. 下列四種螺紋中，自鎖性能最好的是【】A粗牙普通螺紋B.細(xì)牙普通螺紋C.梯形螺紋D.錯齒形螺紋5在潤滑良好的條件下，為提高蝸桿傳動的嚙合效率.可采用的方法為【】A.減小齒面滑動速度SB.減少蝸桿頭數(shù)ZiC增加蝸桿頭數(shù)乙D.増大蝸桿直徑系數(shù)“6. 在圓柱形螺旋拉伸（壓縮）彈簧中，彈費(fèi)抬數(shù)C是指【】A彈簧外徑與簧絲直徑之比值B.彈簧內(nèi)徑與贊絲直徑之比值C.彈簧自由商度與贊絲直徑之比值D.彈贊中徑與簧絲直徑之比值7. 普通平鍵接聯(lián)

18、采用兩個惟時 一般兩鍵間的布宜角度為【】A 90° B. 120°0135°0.180°8. V帶在減速傳動過程中，帶的最大應(yīng)力發(fā)生在【】AV帶離開大帶輪處B.V帶繞上大帶輪處CV帶離開小帶輪處D.V帶繞上小帶輪處9對干普通螺栓聯(lián)接，在擰緊螺母時，螺栓所受的載荷是【】A.拉力 B.扭矩 C.壓力 D.拉力和扭矩10.滾子鏈傳動中，鏈節(jié)數(shù)應(yīng)盡址避免采用奇數(shù)，這主要是因?yàn)椴捎眠^渡鏈節(jié)后【】A.制造困難B.要使用較長的銷軸C.不便于裝配D.鏈板要產(chǎn)生附加的彎曲應(yīng)力二、填空題：本大題共10個小題，每空1分，共20分。把答案填在題中橫線上。1. 軸如按受載性質(zhì)區(qū)分，