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2023～2023學年第一學期

機械制造及自動化專業機械設計課程期末試卷

專業___________班級___________姓名__________學號___________題號一二三四五六七八九總分一、是非題(用“√〞表示正確，“×〞表示錯誤填在題末的括號中)。

(本大題共10小題，每題1分，總計10分)

1、受靜載荷作用的零件只能產生靜應力，受變載荷作用的零件才能產生變應力。（）2、受交變橫向載荷作用的普通螺栓聯接，在正常工作時螺栓桿所受到的拉力不變。（）3、為了使V帶的工作側面能與V帶輪輪槽的工作側面緊緊貼合，由于V帶的剖面楔角為40o，因而V帶輪輪槽角也相應為40o。（）4、為了避免帶打滑，可將帶輪上與帶接觸的表面加工得粗糙些以增大摩擦。（）5、對輪齒沿齒寬作適當的修形（鼓形齒），可以大大改善載荷沿接觸線分布不均勻的現象。（）6、齒面點蝕是潤滑良好的軟齒面閉式齒輪傳動常見的失效形式。（）7、直齒圓錐齒輪的強度計算中，尋常近似地以大端分度圓處的當量圓柱齒輪來代替圓錐齒輪進行強度計算。（）8、與齒輪傳動的變位方法相類似，不僅可以對蝸桿進行變位加工，而且也可以對蝸輪進行變位加工。（）9、某45鋼軸的剛度不足，可以采取改用40Cr合金鋼措施來提高其剛度。（）10、滾動軸承的基本額定壽命是指一組軸承中10%的軸承發生疲乏破壞，而90%的軸承不發生疲乏破壞前的轉數（以106為單位）或工作小時數。（）二、選擇題(將正確的代碼A、B、C、D填入橫線上方的空格處)。

(本大題共15小題，每題1.5分，總計15分)

1．零件的截面形狀一定，當截面尺寸增大時，其疲乏極限值將隨之____。

A.增高B.降低C.不變D.有時增高，有時降低

2．對于聯接用螺紋，主要要求聯接可靠，自鎖性能好，故常選用____。A．升角小，單線三角形螺紋B．升角大，雙線三角形螺紋C.升角小，單線梯形螺紋D．升角大，雙線矩形螺紋

3.設計鍵聯接時，有以下主要內容：①按使用要求選擇鍵的類型；②對鍵聯接進行必要的強度校核計算；③按軸徑選擇鍵的剖面尺寸；④按輪轂寬度選擇鍵的長度。在具體設計時，一般的順序為。

A.③→④→②→①；B.①→③→②→④；C.①→③→④→②；D.①→④→②→③4．選取V帶型號，主要取決于________。

A．帶傳遞的功率和小帶輪轉速B．帶的線速度

1

C.帶的緊邊拉力D．帶的松邊拉力5．帶傳動不能保證確鑿的傳動比，其原因是________。

A.帶簡單變形和磨損B.帶傳動工作時由拉力的變化而引起的彈性滑動C.帶在帶輪上出現打滑D.帶的彈性變形不符合虎克定律6.輪齒彎曲強度計算中的齒形系數YFa與無關。

A．齒數zB．變位系數xC．模數mD．斜齒輪的螺旋角?

7.按齒根彎曲疲乏強度設計公式：m?32KT1?YFaYSa?2??dz1????F???mm計算齒輪傳動的模數時，其公?

式中???YFaYSa??應代入：。?????F??YFa1YSa1??YFa1YSa1??YFa2YSa2????B.???????與??????中的較大值???F1?F1?F2?????YFa2YSa2??YFa1YSa1??YFa2YSa2?????；D.與?中的較小值?????????F2?????F1?????F2?A.小齒輪的??C.大齒輪的??8.對閉式蝸桿傳動進行熱平衡計算，其主要目的是為了防止溫升過高而導致。

A.材料的力學性能下降；B.潤滑油變質；C.蝸桿受熱變形過大；D.潤滑條件惡化。

9.按彎扭合成強度條件計算軸的應力時，公式中折合系數α是考慮。

A.材料抗彎與抗扭的性能不同；B.彎曲應力和扭轉切應力的循環特性不同；C.軸的結構設計要求；D.強度理論的要求。10.以下四種軸承中，必需成對使用是。

A.圓錐滾子軸承；B.深溝球軸承；C.推力球軸承；D.圓柱滾子軸承三、計算題(本大題共３小題，每題各15分，共計45分)

1.某零件用40Cr鋼制成，材料的力學性能為：σS=800MPa，σ-1=480MPa，ψσ=0.2。零件彎曲疲乏極限的綜合影響系數Kσ=1.5。已知作用在零件上的工作應力：σ應力循環特性r?常數，試求：

⑴繪制出該零件的極限應力簡圖；

⑵在所繪制的零件極限應力簡圖中，標出零件的工作應力點M，加載應力變化線以及極限應力點M1'；

⑶用圖解法確定該零件的極限應力的平均應力σ⑷用計算法確定該零件的計算安全系數Sca。

2

me’和應力幅σae’以及計算安全系數

max=450MPa，σmin=150MPa，

Sca；

⑸若許用安全系數為[S]=1.3，問該零件是否滿足強度要求。

2.如下圖所示為一個鑄鐵托架，用四個普通螺栓固定在鑄鋼立柱上，已知W=1000N，L=700mm，L1=300mm，接觸面間的摩擦系數f=0.2，螺栓的許用拉應力[σ]=50MPa，防滑系數KS=1.3。試確定螺栓所需要的公稱直徑d。

普通螺紋基本尺寸（GB196—81）

d1214161820

3．一工程機械傳動裝置中的軸，采用一對圓錐滾子軸承支承，背靠背的反裝(如題３圖所示)，已知作用于軸上的徑向力Fr＝9000N，軸向力Fa＝1200N，其方向和作用位置如下圖，運轉中受微弱沖擊（fP＝1.2），常溫下工作（ft＝1），試求：(1)軸承所受的徑向載荷R1，R2；表16-1230000軸承受量動載荷的X、Y值(2)軸承派生的內部軸向載荷S1，S2，eA/R≤eA/R＞e并在圖中畫出其方向；0.37X＝1Y＝0X＝0.4Y＝1.6(3)軸承所受的軸向載荷A1，A2；軸承派生的內部軸向力：S＝R/（2Y）(4)軸承所受的當量動載荷P1，P2。

L1=190mm2=260

=9000軸承1軸承2

1200

12題3.圖

3

d110.10611.83513.83515.29617.29420.75224四.傳動零件受力分析題（此題15分）

下圖為一直齒圓錐齒輪——斜齒圓柱齒輪——蝸桿蝸輪三級傳動。已知圓錐齒輪1為主動件，轉向如下圖。試在下圖中標出：⑴各輪的轉向；⑵欲使軸Ⅱ、軸Ⅲ上軸承所受的軸向力為最小時，斜齒圓柱齒輪和蝸桿蝸輪的旋向（要求畫出并用文字標出他們的旋向）；⑶各輪在嚙合點處的諸分力（Ft、Fr、Fa）的方向。

蝸輪6（旋）錐齒輪2斜齒輪3（旋）軸Ⅳ軸Ⅱ錐齒輪1軸Ⅰn1軸Ⅲ斜齒輪4（旋）蝸桿5（旋）五.軸系零件結構改錯（此題15分）

下圖為一齒輪減速器部分裝配圖，試指出結構不合理及錯誤所在（不考慮圓角和鑄造斜度以及不計重復錯誤，指出十處或十處以上錯誤者總分值）。

例如：精加工面過長且裝拆軸承不便。

按上述范例在圖中標出結構不合理及錯誤所在，并用文字說明原因（假使不說明原因不給分）。

精加工面過長且裝拆軸承不便

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2023～2023學年第一學期

機械制造及自動化專業機械設計課程期末試卷（答案）

一、是非題(用“√〞表示正確，“×〞表示錯誤填在題末的括號中)。

(本大題共10小題，每題1分，總計10分)

1、受靜載荷作用的零件只能產生靜應力，受變載荷作用的零件才能產生變應力。（×）2、受交變橫向載荷作用的普通螺栓聯接，在正常工作時螺栓桿所受到的拉力不變。（√）3、為了使V帶的工作側面能與V帶輪輪槽的工作側面緊緊貼合，由于V帶的剖面楔角為40o，因而V帶輪輪槽角也相應為40o。（×）4、為了避免帶打滑，可將帶輪上與帶接觸的表面加工得粗糙些以增大摩擦。（×）5、對輪齒沿齒寬作適當的修形（鼓形齒），可以大大改善載荷沿接觸線分布不均勻的現象。（√）6、齒面點蝕是潤滑良好的軟齒面閉式齒輪傳動常見的失效形式。（√）7、直齒圓錐齒輪的強度計算中，尋常近似地以大端分度圓處的當量圓柱齒輪來代替圓錐齒輪進行強度計算。（×）8、與齒輪傳動的變位方法相類似，不僅可以對蝸桿進行變位加工，而且也可以對蝸輪進行變位加工。（×）9、某45鋼軸的剛度不足，可以采取改用40Cr合金鋼措施來提高其剛度。（×）10、滾動軸承的基本額定壽命是指一組軸承中10%的軸承發生疲乏破壞，而90%的軸承不發生疲乏破壞前的轉數（以106為單位）或工作小時數。（√）二、選擇題(將正確的代碼A、B、C、D填入橫線上方的空格處)。

(本大題共15小題，每題1.5分，總計15分)

1．零件的截面形狀一定，當截面尺寸增大時，其疲乏極限值將隨之__B__。

A.增高B.降低C.不變D.有時增高，有時降低

2．對于聯接用螺紋，主要要求聯接可靠，自鎖性能好，故常選用__A__。A．升角小，單線三角形螺紋B．升角大，雙線三角形螺紋C.升角小，單線梯形螺紋D．升角大，雙線矩形螺紋

3.設計鍵聯接時，有以下主要內容：①按使用要求選擇鍵的類型；②對鍵聯接進行必要的強度校核計算；③按軸徑選擇鍵的剖面尺寸；④按輪轂寬度選擇鍵的長度。在具體設計時，一般的順序為C。

A.③→④→②→①；B.①→③→②→④；C.①→③→④→②；D.①→④→②→③4．選