机械设计历年试题及答案

哈工大 2004秋季学期 机械设计试题答案机械设计试题答案 一、选择填空题〔每空 1 分，共 25分〕 1、按照摩擦界面的润滑状态，可将摩擦分为 干摩擦 、 边界摩擦 、液 体摩擦 和混合摩擦。 2、已知某三线螺纹中径为 9.5mm，螺距为 1mm，则螺纹的导程为 3 mm。 3、螺纹连接防松的实质就是防止螺纹副的相对转动。按照防松方法的 工作原理可将其分为三类，分别是 摩擦防松 、 机械防松 、和 永久防 松 。 4、受轴向工作载荷的紧螺栓连接中，螺栓受到的总拉力F0与预紧力 F′、残余预紧力 F〞和工作拉力 F之间的关系为 b。 a、F 0  F F ； b、 F  F 0 C B ； c、F 0  F F。 F C B C m 5、导向平键的工作面是 键的两侧面 ，导向平键连接的主要失效形式 是 工作面的磨损 。 6、V带传动中带工作中最大应力产生在 紧边进入小带轮 处， 其值为 max  1  b1  c 。 7、齿轮传动中选取齿宽系数时，一般采用硬齿面齿轮时齿宽系数 b 采用软齿面齿轮时齿宽系数，齿轮相对于轴承对称布置时的齿宽系数 a 齿轮悬臂布置时的齿宽系数。 a、大于； b、小于； c、等于。 第 1 页 共 56 页 8、一减速齿轮传动，主动轮 1用 45号钢调质，从动轮用 45号钢正 火，则它们齿面接触应力的关系是 H1 b H2 , 齿根弯曲应力的关系是  F1 a  F2 。 a、； b、； c、h0，dp/dx0，压力逐渐增 大，出口处 hS2故 Fa1S11200N 1分 Fa2S1A3000N 1分 比较两轴承受力，只需校核轴承 2。 Fa2/Fr20.75e 1分 PXFr2YFa2 0.41*40000.87*30004250N 1分 L  106 60n C 3 P  5240.5 h 2分 第 6 页 共 56 页 0 四、结构题（20 分） 1、如下图所示，轴承部件采用左端固定右端游动支承结构，指出图 中错误并在不改变轴承类型前提下画出正确结构。直接画在中心线 下方，轴承可采用简化画法。（6分） 答轴可向右侧窜动（2 分）。 改正错误（4分，其它结构达到相同 目的也可）。 2、图连接面受转矩作用，利用四个螺栓完成连接，重新布置螺栓组 使其受力更为合理，并在右边画出铰制孔用螺栓连接结构示意图。 （6 分） 评分标准螺栓位置（2 分） 铰制孔用螺栓连接（4分） 第 7 页 共 56 页 3、完成图中轴系部件结 构。（8分） 评分标准 键连接结构（3分） 齿轮轴向定位固定 （2 分） 轴承考虑拆卸的固定 （左右各 1.5 分） 哈工大 2006 年年 秋 季学期 机械设计机械设计 试试 题题 一选择填空题 （每空一分共 20 分） 1 1 在常用的螺纹连接中，自锁性能最好的螺纹 是， 其牙型角 α。 2 2 普通平键连接工作时，平键的工作面是，平键的 剖面尺寸b h按 从标准中查取。普通平键连接的主要失效形 式。 第 8 页 共 56 页 3 3 带传动中，若 1 为主动轮圆周速度， 2 为从动轮圆周速度，为带 速，则这些速度之间存在的关系是。 4 V 带传动中，V 带截面楔角  40o，则 V 带轮的轮槽角 φ0应 40o。 5 在设计 V 带传动时，V 带的型号可根据和查 选型图确定。 6 对于一对材料相同的钢制软齿面齿轮传动，为使大小齿轮接近等强 度，常用的热处理方法是小齿轮，大齿轮。 7 根据轴的承载情况，自行车的前轴应称为轴。中间轴应称为 轴。 8 代号为 6206 的滚动轴承，其类型是，内径 d mm 9 温度和压力是影响粘度的主要因素，若温度升高， 则， 若压力升高，则。 10在下列联轴器中，能补偿两轴的相对位移并可缓冲吸振的 是。 第 9 页 共 56 页 A 凸缘联轴器 B 齿式联轴器 C 万向联轴器 D 弹性柱销轴器 11 在蜗杆传动中，对每一模数规定了一个或几个蜗杆分度圆直径的目 的是。 12 普通平键连接工作时，平键的工作面是。 二简答题共 5 题，每题 6 分 1 简述齿轮传动的失效形式和开式齿轮传动的设计准则 2 以框图形式说明转轴的设计过程。 第 10 页 共 56 页 3 简述蜗杆传动的正确啮合条件。 4简述动载系数K v 和齿间载荷分配系数K α 的含义并各举出两个主要 影响因素。 5 写出一维的雷诺方程并根据该方程简述形成流体动压润滑的必要条 件。 第 11 页 共 56 页 三 分析计算题 1．如图 a、b 分别为二级标准斜齿圆柱齿轮减速器的两种布置形式。 已知齿轮 2 模数m n22.5mm，z257，β213；齿轮 3 模数 m n33mm， z 319；齿轮 4 轮齿旋向为右旋。若主动轴 I 转向如图所示，试 1）图 a、b 两种布置形式哪种布置合理并分析为什么（2 分） 2）为使中间轴Ⅱ的受力合理，试确定齿轮2 轮齿旋向。（2 分） 3）在你认为齿轮布置合理的图上，画出各齿轮受力方向。（3 分） 4）为使轴Ⅱ的外部轴向力为零，试计算出齿轮3 的螺旋角β 3 的 值（7 分） 5）若主动轴 I 转向相反，轴Ⅱ的外部轴向力还是否为零（1 分） （本题合计（本题合计 1515 分）分） 第 12 页 共 56 页 图 a图 b 第 13 页 共 56 页 2（总 15 分） 如图所示，一级斜齿圆柱齿轮减速器的小齿轮为悬臂 布置形式。该齿轮的轴系采用一对角接触球轴承背对背安装的支撑形 式。已知轴承径向载荷 Fr1、Fr2 方向如图所示，大小分别为 Fr15500N、Fr23000N，小齿轮轴向力 A1500N。轴承内部轴向力按 S0.4Fr 计算。 1）分别计算该对轴承的轴向力 Fa1、Fa2。（8 分） 2）若该对轴承的基本额定寿命为 8000 小时，现将载荷加大一倍，将 转速减小一半，试计算后确定该对轴承能否满足载荷及转速改变后基 本额定寿命至少 2500 小时的工作要求（7 分） 第 14 页 共 56 页 四 结构题 1 下图分别用六角头 M16的普通螺栓、六角头 M16的铰制孔螺栓连接 两块厚度为 20mm的钢板，采用弹簧垫圈，补画出其余结构线条，并 注明那个是普通螺栓连接，那个是铰制孔螺栓连接（4 分）。 第 15 页 共 56 页 2 2 指出齿轮轴系结构图中的错误（指出并改正8处即可），说明错误 原因，并在中心线上方画出正确结构（16分）。 已知 1）齿轮是油润滑，轴承是脂润滑； 2）轴承为深沟球轴承。 第 16 页 共 56 页 哈工大 2007 2007 年 秋 季学期 机械设计试 题 一、 填空题，（每空 1 分，共 26 分） 1、设计连轴器时，先根据工作条件和要求选择合 本题分数本题分数 适的类型，然后按 轴的直径轴的直径 、转速转速和计算转矩计算转矩从标 准中选择所需要的型号和尺寸。 2、非液体摩擦滑动轴承处于 混合混合 摩擦状态，在非液体