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机械设计复习习题及参考答案

第一章

1-1 机械的基本组成要素是什么？

机械的基本组成要素是机械零件

1-2 什么是零件？什么是构件？什么是部件？试各举三个实例。

零件是组成机器的不可拆的基本单元，即制造的基本单元。如齿轮、轴、螺钉等。

构件是组成机器的运动的单元，可以是单一整体也可以是由几个零件组成的刚性结构，这些零件之间无相对运动。如内燃机的连杆、凸缘式联轴器、机械手的某一关节等。

部件是由一组协同工作的零件所组成的独立制造或独立装配的组合体，如减速器、离合器、联轴器。

1-3 什么是通用零件？什么是专用零件？试各举三个实例。

通用零件在各种机器中经常都能用到的零件，如：齿轮、螺钉、轴等。

专用零件在特定类型的机器中才能用到的零件，如：涡轮机的叶片、内燃机曲轴、减速器的箱体等。

第二章

2-1 以台完整的机器通常由哪些基本部分组成？各部分的作用是什么？

一台完整的机器通常由原动机、执行部分和传动部分三个基本部分组成。

原动机是驱动整部机器以完成预定功能的动力源；

执行部分用来完成机器的预定功能；

传动部分是将原动机的运动形式、运动及动力参数转变为执行部分所需的运动形式、运动及动力参数。

2-2 设计机器时应满足哪些基本要求？设计机械零件时应满足哪些基本要求？

设计机器应满足使用功能要求、经济性要求、劳动保护要求、可靠性要求及其它专用要求。

设计机械零件应满足避免在预定寿命期内失效的要求、结构工艺性要求、经济性要求、质量小的要求和可靠性要求。

2-3 机械零件主要有哪些失效形式？常用的计算准则主要有哪些？

机械零件常见的失效形式：整体断裂、过大的残余变形、零件的表面破坏以及破坏正常工作条件引起的失效等。

常用的计算准则主要有强度准则、刚度准则、寿命准则、振动稳定性准则和可靠性准则。2-4 什么是零件的强度要求？强度条件是如何表示的？如何提高零件的强度？

强度要求为确保零件不发生断裂破坏或过大的塑性变形。强度条件为σ<[σ]。

提高机械零件的强度，可以采取：a、采用强度高的材料，使零件具有足够的截面尺寸；

b、合理地设计零件的截面形状，增大截面的惯性矩；

c、采用热处理和化学处理方法，提高材料的力学性能；

d、提高运动零件的制造精度，降低工作时的动载荷；

e、合理配置零件的位置，降低作用于零件上的载荷等。

2-5 什么是零件的刚度要求？刚度要求是如何表示的？提高零件刚度的措施有哪些？

刚度要求是零件在工作时所产生的弹性变形不超过允许的限度。

刚度条件：

y≤[y] θ≤[θ] ψ≤[ψ]

式中，y、θ、ψ 分别是零件工作时的挠度、转角和扭角；[y] 、[θ] 、[ψ] 分别是相应的许用挠度、转角和扭角。

提高零件刚度的措施：

提高零件整体变形刚度的措施：增大零件截面尺寸或增大截面惯性矩；缩短支承跨距或

采用多支点结构。

提高零件表面接触刚度的措施：增大贴合面以降低压力；采用精加工以降低表面不平度。2-6 零件在什么情况下会发生共振？如何改变零件的固有频率？

某一零件的固有频率与激振源的频率重合或成整数倍关系时，零件会发生共振。改变零件及系统的刚性；改变支承位置；增加或减少辅助支承可改变零件的固有频率。

2-7 什么是可靠性设计？它与常规设计有何不同？零件可靠度的定义是什么？

可靠性设计：通过概率与统计的方法来分析和处理设计变量而进行的产品设计。

与常规设计比：把设计变量当作随机变量而不是确定性变量来看待。

零件的可靠度：在规定的使用时间内和预定的环境条件下，零件能够正常完成其功能的概率。

2-8 机械零件设计中选择材料的原则是什么？

载荷、应力的大小和性质；零件的工作情况；零件的尺寸及质量；零件结构的复杂程度及材料的加工可能性；材料的经济性；材料的供应情况。

2-9 指出下列材料的种类，并说明代号中符号及数字的含义

HT150：最低抗拉强度为150MPa的灰口铸铁；

ZG230-450：最低屈服强度为230MPa、最低抗拉强度为450MPa的铸钢；

65Mn：含碳量为0.65%、含Mn量小于1.5%的合金钢；

45：含碳量为0.45%的优质碳素结构钢；

Q235：普通碳素结构钢，屈服强度为235 MPa；

40Cr：中碳合金钢，含碳量为0.40%，含铬量<1.5% ；

20CrMnTi：低碳合金钢，含碳量为0.20%，含铬、锰、钛量<1.5%；

ZCuSn10Pb5：铸造锡青铜，含锡量为10%，含铅量为5%

第三章

3-1 零件表面的强化处理方法有表面化学热处理、高频表面淬火、表面强化加工等。

3-2 零件的截面形状一定，当截面尺寸增大时，其疲劳极限值将随之降低。

3-3 机械零件受载时，在截面形状突变处产生应力集中，应力集中的程度通常随材料强度的增大而增大。

3-4 在载荷和几何形状相同的情况下，钢制零件间的接触应力大于铸铁零件间的接触应力，这是因为钢材的弹性模量大于铸铁的弹性模量。

3-5 两零件的材料和几何尺寸都不相同，以曲面接触受载时，两者的接触应力值相等。3-15 影响机械零件疲劳强度的主要因素有哪些？提高机械零件疲劳强度的措施有哪些？

影响机械零件疲劳强度的主要因素有零件的应力集中大小，零件的尺寸，零件的表面质量以及零件的强化方式。

提高的措施是：

1）降低零件应力集中的影响；2）提高零件的表面质量；3）对零件进行热处理和强化处理；4）选用疲劳强度高的材料；5）尽可能地减少或消除零件表面的初始裂纹等。

3-18某材料的对称循环弯曲疲劳极限σ-1=350MPa，屈服极限σS=550MPa，强度极限

σB=750MPa，循环基数N0=5×106，m=9，试求对称循环次数N分别为5×104、5×105、5×107次时的极限应力。

第四章

4-3 在工程中，常用金属材料副的摩擦系数是如何得来的？

在工程中，常用金属材料副的摩擦系数是指在常规的压力与速度条件下通过实验测定的值。

4-4 什么是边界膜？边界膜的形成机理是什么？如何提高边界膜的强度？

润滑剂的极性分子吸附在金属表面上形成的分子膜称为边界膜；

边界膜按其形成机理的不同分为吸附膜和反应膜；

吸附膜是由润滑剂的极性分子（或分子的化学键和力）吸附于金属表面形成的膜，反应膜是由润滑剂中的元素与金属起化学反应形成的薄膜。

在润滑剂中加入适量的油性添加剂或极压添加剂，都能提高边界膜强度。

第五章

5-1 普通螺纹的公称直径指的是螺纹的大径，计算螺纹的摩擦力矩时使用的是螺纹的中径，计算螺纹危险截面时使用的是螺纹的小径。

5-2 螺纹升角ψ增大，则连接的自锁性降低，传动的效率提高；牙型角α增大，则连接的自锁性提高，传动的效率降低。

5-3 在铰制孔用螺栓连接中，螺栓杆与孔的配合为过渡配合。

5-4 在螺栓连接的破坏形式中，约有90 %的螺栓属于疲劳破坏，疲劳断裂常发生在螺纹根部。

5-5 在承受横向载荷或旋转力矩的普通紧螺栓组连接中，螺栓杆受扭转切应力和拉应力作用。

5-7 常用螺纹有哪几种类型？各用与什么场合？对连接螺纹和传动螺纹的要求有何不同？

常见的螺纹有普通螺纹、管螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹等。前两种螺纹主要用于连接，后三种螺纹主要用于传动。

5-9 连接螺纹都具有良好的自锁性，为什么有时还需要防松装置？试各举两个机械防松和摩擦防松的例子。

在冲击、振动或变载荷的作用下，螺旋副间的摩擦力可能减小或瞬间消失，这种现象多次重复后，就会使连接松脱，在高温或温度变化较大的情况下，由于螺纹联接件和被联接件的材料发生蠕变或应力松弛，也会使联接中的预紧力和摩擦力逐渐减小，最终导致联接失效。因此螺纹联接需要防松。

例如，开口销与六角开槽螺母、止动垫圈为机械防松；

对顶螺母、弹簧垫圈为摩擦防松。

第六章

6-1 设计键连接，键的截面尺寸通常根据(4) 轴的直径按标准选择。

（1）所传递转矩的大小（2）所传递功率的大小（3）轮毂的长度（4）轴的直径

6-2普通平键连接的主要失效形式是接合面的挤压破坏，导向平键连接的主要失效形式是结合面的过渡破损。

6-3 与平键连接相比，楔键连接的主要缺点是(4) 。

（1）键的斜面加工困难（2）键安装时易损坏（3）键楔紧后在轮毂中产生初应力

（4）轴和轴上零件对中性差

6-4 矩形花键连接采用小径定心；渐开线花键连接采用齿形定心。

6-9 与平键、楔键、半圆键相配的轴和轮毂上的键槽是如何加工的？

轴上的键槽是在铣床上用端铣刀或盘铣刀加工的。

轮毂上的键槽是在插床上用插刀加工的，也可以由拉刀加工，也可以在线切割机上用电火花方法加工。

6-10 在材料和载荷性质相同的情况下，动连接的许用压力比静连接的许用挤压应力小，试说明其原因。

因为动连接的失效形式为过渡磨损，而磨损的速度快慢主要与压力有关。压力的大小首先应满足静强度条件，即小于许用挤压应力，然后，为了使动连接具有一定的使用寿命，特意将许用压力值定得较低。如果动连接的相对滑动表面经过淬火处理，其耐磨性得到很大的提高，可相应地提高其许用压力值。

6-13 销有哪几种类型？各用于何种场合？销连接有哪些失效形式？

定位销：用于固定零件的相互位置，是组合加工和装配时的重要辅助零件。

联接销：传递不大的载荷。失效形式为剪断和压溃。

安全销：作安全装置中的过载剪断元件。

销连接的失效形式为销和孔壁的挤压破坏以及销的剪断。

6-20 试指出下列图中的错误结构，并画出正确的结构图。

第七章

7-1 沿受载方向，同一列的铆钉数目不宜过多，这是由于（3）。

（1）被铆件受削弱（2）铆钉强度降低（3）铆钉受力不均（4）加工不便

7-2 电弧焊缝大体上可分为对接焊缝与角焊缝两类，前者用于连接同一平面内的被焊件，后者用于连接不同平面内的被焊件。

7-3 设计胶接接头时，应尽可能使胶缝承受剪切或拉伸载荷。

7-4 影响过盈连接承载能力最为敏感的因素是配合面的（4）。

（1）直径尺寸（2）长度尺寸（3）表面粗糙度（4）过盈量（5）摩擦系数

7-5 在过盈连接中，当其他条件相同时，仅将实心轴改为空心轴，则连接所能传递的载荷将减小。

7-6 铆缝有哪些类型？各应用在什么场合？

按铆缝性能的不同分为强固铆缝，强密铆缝和紧密铆缝。

强固铆缝用于以铆接强度为基本要求的铆缝；

强密铆缝用于不但要求具有足够的强度，而且要求保证良好的紧密性的铆缝；

紧密铆缝用于仅以紧密性为基本要求的铆缝。

7-7 铆钉连接的破坏形式有哪些？怎样校核铆缝的强度？

铆钉连接的破坏形式为铆钉被剪断，被铆板挤压、剪切、拉伸等破坏。

校核铆钉连接时，应校核被铆件的拉伸强度条件，校核被铆件孔壁的挤压强度条件，以及校核铆钉的剪切强度条件。

由被铆件的拉伸强度条件得知，允许铆缝承受的静载荷为F1=(t-d)δ[σ]

由被铆件上孔壁的挤压强度条件得知，被铆件允许承受的压力F2=dδ[σP]

由铆钉的剪切强度条件得知，铆钉允许承受的横向载荷 F3=πd2[τ]/4

上述三式中：F1、F2、F3的单位均为N；[σ]、[σP]、[τ]分别为被铆件的许用拉应力、被铆件的许用挤压应力及铆钉的许用切应力，对一般强固铆缝可按表7-1（P120）取值；d、t、δ的单位均为mm，式中各符号所代表的尺寸如图7-6（P120）所示。

7-8什么叫焊缝的强度系数？怎样才能使对接焊缝的强度不低于母板的强度？

焊缝的强度与被焊件本身的强度之比，称为焊缝强度系数。对于对接焊缝，当焊缝与被焊件边线的夹角σ≤45°时，焊缝的强度将不低于母板的强度。

7-9 在什么情况下采用不对称侧面焊缝？如何分配两侧焊缝的长度？

当焊接结构中有角钢等构件时，因为角钢截面的形心在角钢宽度方向上是不对称的，应该采用不对称侧面焊缝，两侧焊缝的长度按式（7-5）计算。（P124）

7-10 胶粘剂通常分为哪几类？各适用于什么场合？P127

7-11 与铆接和焊接相比较，胶接的主要优缺点是什么？P127

7-12 过盈连接有哪几种装配方法？当过盈量相同时，哪种装配方法的连接紧固性好？

过盈连接装配方法有压入法和胀缩法，在过盈量相同的情况下，采用胀缩法装配的过盈连接，可减少或避免损伤配合表面，因此紧固性好。

7-13过盈连接的承载能力是由哪些因素决定的？

过盈连接的承载能力是由连接的结构尺寸，过盈量、材料的强度以及摩擦系数、表面粗糙度、装配方法等共同决定的。

7-14 在对过盈连接进行验算时，若发现包容件或被包容件的强度不够时，可采取哪些措施来提高连接强度？

可主要采取以下几种措施来提高连接强度：1）增大配合处的结构尺寸，从而可减小过盈量，降低连接件中的应力；2）增大包容件和被包容件的厚度，可提高连接强度；3）改用高强度的材料；4）提高配合面的摩擦系数，从而减小过盈量。

第八章

8-1 带传动正常工作时，紧边拉力F1和松边拉力F2满足关系 F1 - F2 = F e

8-2 V带传动的中心距与小带轮的直径一定时，若增大传动比，则带在小带轮上的包角将减小，带在大带轮上的弯曲应力将减小。

8-3 V带传动在工作过程中，带内应力有拉应力、离心拉应力、弯曲应力，最大应力σmax=σ1+σb1+σc ，发生在带的紧边开始绕上小带轮处。

8-4 带传动中，主动轮圆周速度v1，从动轮圆周速度v2，带速v，它们之间存在的关系是 v1>v>v2 。

8-5 在平带或V带传动中，影响临界有效拉力F ec的因素是预紧力F o 、包角α和摩擦系数f 。

8-6 摩擦型带传动常用的类型有哪几种？各应用在什么场合？

摩擦型带传动可分为平带传动，圆带传动，V带传动和多锲带传动。

平带传动应用在传动中心距较大的情况下；

圆带传动多用于小功率情况；

V带传动适用于需要较大传递功率的场合；

多锲带传动用于传递功率较大同时要求结构紧凑的场合。

8-7 在单根普通V带的基本额定功率表中，单根带的额定功率P O值随小带轮转速增大而有何变化特点？试说明其原因。

P O随小带轮转速增大而增大，当转速超过一定值后，P O随小带轮转速的进一步增大而下

降。这是因为P=F e v，在带传动能力允许的范围内，随着小带轮转速的增大（带速v增大）带传递的功率增大。然而当转速超过一定值后，由于离心力的影响，使得带所能传递的有效

拉力F e下降，因此，小带轮转速进一步增大时，带的传动能力P O下降。

8-13 带传动中的弹性滑动是如何发生的？打滑又是如何发生的？两者有何区别？对带传动各产生什么影响？打滑首先发生在哪个带轮上？为什么？

在带传动中，带的弹性滑动是因为带的弹性变形以及传动动力时松、紧边的拉力差造成的，是带在轮上的局部滑动，弹性滑动是带传动所共固有的，是不可避免的。弹性滑动是带传动的传动比增大。

当带传动的负载过大，超过带与轮间的最大摩擦力时，将发生打滑，打滑时带在轮上全面滑动，打滑时带传动的一种失效形式，是可以避免的。打滑首先发生在小带轮上，因为小带轮上带的包角小，带与轮间所能产生的最大摩擦力较小。

8-14 在设计带传动时，为什么要限制小带轮最小基准直径和带的最小、最大速度？

小带轮的基准直径过小，将使V带在小带轮上的弯曲应力过大，使带的使用寿命下降。小带轮的基准直径过小，也使得带传递的功率过小，带的传动能力没有得到充分利用，是一种不合理的设计。

带速v过小，带所能传递的功率也过小（因为P=Fv），带的传动能力没有得到充分利用；带速v过大，离心力使得带的传动能力下降过大，带传动在不利条件下工作，应当避免。

第九章

9-1 与齿轮传动相比较，链传动的主要特点之一是（3）。

（1）适合于高速（2）制造成本高（3）安装精度要求较低（4）有过载保护

9-2 滚子链是由滚子、套筒、销轴、内链板和外链板所组成，其内链板与套筒之间、外链板与销轴之间分别为过盈配合，而滚子与套筒之间、套筒与销轴之间分别为间隙配合。

9-3 链条的磨损主要发生在销轴与套筒的接触面上。

9-4 在链传动中，链轮的转速越高，节距越大，齿数越少，则传动的动载荷越大。9-5 链传动的主要失效形式有链条疲劳破坏、链条铰链的磨损、链条铰链的胶合、链条静力破坏四种，在润滑良好、中等速度的链传动中，其承载能力主要取决于链条的疲劳强度。

9-6 与带传动相比，链传动的有何优缺点？

优点：与摩擦型的带传动相比，链传动无弹性滑动和整体打滑现象，因而能保持准确的平均传动比，传动效率较高；又因链条不需要想带那样张得很紧，所以作用于轴上的径向压力较小；链条多采用金属材料制造，在同样的使用条件下，链传动的整体尺寸较小，结构较为紧凑；同时，链传动能在高温和潮湿的环境中工作

与齿轮传动相比，链传动的制造与安装精度要求较低，成本也低。在远距离传动时，其结构比齿轮传动轻便得多。

缺点：只能实现平行轴间链轮的同向传动，运转时不能保持恒定的瞬时传动比，磨损后

易发生跳齿，工作时有噪声，不宜用在载荷变化很大、高速和急速反向的传动中。

9-7 在多排链传动中，链的排数过多有何不利？

由于链条制造精度的影响，链条的排数过多，将使得各排链承受的载荷不易均匀。

9-8 对链轮材料的基本要求是什么？对大、小链轮的硬度要求有何不同？

对链轮材料的基本要求是具有足够的耐磨性和强度。由于小链轮轮齿的啮合次数比大链轮的多，小链轮轮齿受到链条的冲击也较大，故小链轮应采用较好的材料，并具有较高的硬度。

9-9 齿形链与滚子链相比，有何优缺点？

与滚子链相比，齿形链传动平稳，噪声小，承受冲击性能好，效率高，工作可靠，故常用于高速、大传动比和小中心距等工作条件较为严酷的场合。但是齿形链比滚子链结构复杂，难于制造，价格较高。滚子链用于一般工作场合。

9-14 为什么小链轮齿数不宜过多或过少？

小链轮的齿数z1过少，运动不均匀性和动载荷增大，在转速和功率给定的情况下，z1过小使得链条上的有效圆周力增大，加速了链条和小链轮的磨损。

小链轮的齿数z1过大将使得大链轮齿数z2过大，既增大了链传动的结构尺寸和重量，又造成链条在大链轮上易于跳齿和脱链，降低了链条的使用寿命。

第十章

10-1 在齿轮传动的设计计算中，对下列参数和尺寸应标准化的有斜齿轮的法面模数m n、分度圆压力角α ；应圆整的有斜齿轮中心距a、齿宽B ；没有标准化也不应圆整的有斜

齿轮的端面模数m t 、直齿轮中心距a 、齿厚s 、螺旋角β 、锥距R 、齿顶圆直径d a 。10-2 材料为20Cr的硬齿面齿轮，适宜的热处理方法是渗碳淬火。

10-3 将材料为45钢的齿轮毛坯加工成为6级精度的硬齿面直齿圆柱外齿轮，该齿轮制造工艺顺序应是（1）滚齿、表面淬火、磨齿。

（1）滚齿、表面淬火、磨齿（2）滚齿、磨齿、表面淬火（3）表面淬火、滚齿、磨齿（4）滚齿、调质、磨齿

10-4在齿轮传动中，仅将齿轮分度圆的压力角α增大，则齿面接触应力将减小。

10-5 在齿轮传动中，将齿轮进行齿顶修缘的目的是为了减小动载荷，将轮齿加工成鼓形齿的目的是为了改善载荷沿齿向的分布不均。

10-6 影响齿轮传动动载系数K V大小的两个主要因素是齿轮的圆周速度大小和精度高低。10-7 一对正确啮合的标准渐开线齿轮作减速传动时，如两轮的材料、热处理及齿面硬度均

相同，则齿根弯曲应力 σF1＞σF2 。

10-8 一对钢制齿轮与一对载荷、尺寸参数都完全相同的铸铁齿轮相比具有较大的齿面接触应力，这是由于钢材具有（2）较大的弹性模量。

（1）较高的许用接触应力（2）较大的弹性模量（3）较大的塑性

10-9 齿轮的弯曲疲劳强度极限σF lim 和接触疲劳强度极限σH lim是经持久疲劳试验并按失效概率为 1% 来确定的，实验齿轮的弯曲应力循环特性为脉动循环。

10-10 直齿锥齿轮传动的强度计算方法是以齿宽中点处的当量圆柱齿轮为计算基础的。 10-11 在不改变齿轮的材料和尺寸的情况下，如何提高轮齿的抗折断能力？

减小齿根处的应力集中；增大轴和轴承处的支承刚度；采用合适的热处理方法，使齿

面具有足够硬度，而齿芯具有足够的韧性；对齿根表面进行喷丸、滚压等强化处理。

10-12 为什么齿面点蚀一般首先发生在靠近节线的齿根面上？在开式齿轮传动中，为什么一般不出现点蚀破坏？如何提高齿面抗点蚀的能力？

在节线附近通常为单对齿啮合，齿面的接触应力大；在节线附近齿面相对滑动速度小，不易形成承载油膜，润滑条件差，因此易出现点蚀。

在开式齿轮传动中，由于齿面磨损较快，在点蚀发生之前，表层材料已被磨去，因此，很少在开式齿轮传动中发现点蚀。

10-13在什么工况下工作的齿轮易出现胶合破坏？胶合破坏通常出现在轮齿的什么部位？如何提高齿面抗胶合的能力？

高速重载的齿轮穿易出现热胶合，有些低速重载的齿轮传动会发生冷胶合。胶合破坏通常发生在轮齿相对滑动速度大的齿顶和齿根部位。

10-14 闭式齿轮传动与开式齿轮传动的失效形式和设计准则有何不同？为什么？

闭式齿轮传动的主要失效形式为轮齿折断、点蚀和胶合。设计准则为保证齿面接触疲劳强度和保证齿根弯曲疲劳强度。采用合适的润滑方式和采用抗胶合能力强的润滑油来考虑胶合的影响。

开式齿轮传动的主要失效形式为齿面磨损和轮齿折断，设计准则为保证齿根弯曲疲劳强度。采用适当增大齿轮的模数来考虑齿面磨损对轮齿抗弯能力的影响。

10-15 通常所谓软齿面与硬齿面的硬度界限是如何划分的？软齿面齿轮和硬齿面齿轮在加工方法上有何区别？为什么？

软齿面齿轮的齿面硬度≤350HBS，硬齿面齿轮的齿面硬度＞350HBS。

软齿面齿轮毛坯经正火或调质处理之后进行切齿加工，加工方便，经济性好。

硬齿面齿轮的齿面硬度高，不能采用常规刀具切削加工。通常是先对正火或退火状态的毛坯进行切齿粗加工（留有一定的磨削余量），然后对齿面进行硬化处理（采用淬火或渗碳淬火等方法），最后进行磨齿精加工，加工工序多，费用高，适用于高速、重载以及精密机器的齿轮传动。

10-16 导致载荷沿轮齿接触线分布不均的原因有哪些？如何减轻载荷分布不均的程度？

轴、轴承以及支座的支承刚度不足，以及制造、装配误差等都会导致载荷沿轮齿接触线分布不均，另一方面轴承相对于齿轮不对称布置，也会加大载荷在接触线上分布不均的程度。改进措施有：增大轴、轴承以及支座的刚度；对称布置轴承；尽量避免将齿轮悬臂布置；适当限制齿轮的宽度；提高齿轮的制造和安装精度等。

10-17 在进行齿轮强度计算时，为什么要引入载荷系数K？载荷系数K是由哪几部分组成？各考虑了什么因素的影响？

齿轮上的公称载荷F n是在平稳和理想条件下得来的，而在实际工作中，还应当考虑到原动机及工作机的不平稳对齿轮传动的影响，以及齿轮制造和安装误差等造成的影响。这些

影响用引入载荷系数K来考虑，K=K A K V KαKβ

K A为使用系数，用于考虑原动机和工作机对齿轮传动的影响；K V为动载系数，用于考虑齿轮的静度和速度对动载荷大小的影响；Kα为齿间载荷分配系数，用于考虑载荷在两对

（或多对）齿上分配不均的影响；Kβ为齿向载荷分布系数，用于考虑载荷沿轮齿接触线长度方向上分布不均的影响。

10-19 标准直齿圆柱齿轮传动，若传动比i，转矩T1,齿宽b均保持不变，试问在下列条件下齿轮的弯曲应力与接触应力各将发生什么变化？

（1）模数m不变，齿数Z1 增加；

（2）齿数Z1 不变，模数m增大；

（3）齿数Z1 增加一倍，模数m减小一半。

(1) z1增大则d1增大，在T1 不变的条件下，F n将减小。对于接触应力，d1 增大和

F n 减小都使得σH 减小。对于弯曲应力，F n 减小和m 的增大都使得σF 减小。

（2）m 增大则d1增大，在T1 不变的条件下，F n 将减小。对于接触应力，d1增大和F n 减小都使得σH 减小。对于弯曲应力，F n 减小和m 增大都使得σF 减小。

（3）z1增加一倍，m 减小一半，则d1 不变，F n也不变。对于接触应力，d1不变则σH 不变。对于弯曲应力，z1增大使得σF 少量减小。而m 减小则使得σF大量增大。

因此，σF 增大。

10-20 一对圆柱齿轮传动，大齿轮和小齿轮的接触应力是否相等？如大、小齿轮的材料及热处理情况相同，则其许用接触应力是否相等？

在任何情况下，大、小齿轮的接触应力都相等。若大、小齿轮的材料和热处理情况相同，

许用接触应力不一定相等，这与两齿轮的接触疲劳寿命系数 K HN 是否相等有关，如果K HN1 = K HN2 ，则两者的许用接触应力相等，反之则不相等。

10-22 在齿轮设计公式中为什么要引入齿宽系数？齿宽系数Фd 的大小主要与哪两方面因素有关？

在进行齿轮尺寸的设计计算时，齿轮的分度圆直径d1 和齿宽b 都是待求参数，而使用弯曲疲劳强度或接触疲劳强度设计计算时，只能将其中的分度圆直径d1 作为设计值，而

将齿宽b 转化为与d1成比例的齿宽系数Фd ，设计时Фd由表查取，齿宽系数的大小主要与支承方式以及齿面硬度有关。

10-23 在直齿、斜齿圆柱齿轮传动中，为什么常将小齿轮设计得比大齿轮宽一些？在人字齿轮传动和锥齿轮传动传动中是否也应将小齿轮设计得宽一些？

在直齿、斜齿圆柱齿轮传动中，轴系零件和支承箱体存在加工和装配偏差，使得两齿轮轴向错位而减少了轮齿的接触宽度。为此将小齿轮设计得比大齿轮宽一些，这样即使有少量轴向错位，也能保证轮齿的接触宽度为大齿轮宽度。在人字齿轮传动中，一齿轮为双向固定支承，另一齿轮为游动支承，靠齿形定位，大、小齿轮两端面平齐，没有轴向错位，故两齿轮应设计成相同宽度。在圆锥齿轮传动中，两齿轮的锥顶应当重合，大端面应当对齐，故两

齿轮的齿宽应当设计成相同尺寸。

10-24 在下列各齿轮受力图中标注各力的符号（齿轮1主动）。

10-25 两级展开式齿轮减速器如图所示。已知主动轮1为左旋，转向n1 如图示，为使中间轴上两齿轮所受的轴向力相互抵消一部分，试在图中标出各齿轮的螺旋线方向，并在各齿轮分离体的啮合点处标出齿轮的轴向力F a 、径向力F r 和圆周力F t 的方向（圆周力的方向分别用符号⊕或⊙表示向内或向外）。

第十一章

11-1 在蜗杆传动中，蜗杆头数越少，则传动效率越低，自锁性越好。一般蜗杆头数常取 1、2、4、6 。

11-2 在滑动速度v S ≥4m/s的重要蜗杆传动，蜗杆的材料可选用 20Cr 进行渗碳淬火处理；蜗杆的材料可选用铸锡青铜。

11-3对闭式蜗杆传动进行热平衡计算，其主要目的是为了防止温升过高导致（4）润滑条件恶化。

（1）材料的机械性能下降（2）润滑油变质（3）蜗杆热变形过大（4）润滑条件恶化 11-4 蜗杆传动的当量摩擦系数f V 随齿面相对滑动速度增大而减小。

11-5 蜗杆传动的相对滑动速度 v S ﹤5m/s 时采用油池润滑；v S ﹥10m/s 时应采用喷油润滑。

11-6 蜗杆传动与齿轮传动相比有何特点？常用于什么场合？

1、传动比大，结构紧凑；

2、传动平稳，噪声低；

3、当γ≤φV 时，具有自锁性；

4、齿面滑动速度大，效率低。

适用于大传动比的运动传递，而在动力运输中的应用受到限制。

11-7 与普通圆柱蜗杆传动相比，圆弧圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动、锥蜗杆传动各有何特点？各适用于什么场合？

圆弧圆柱蜗杆传动传动效率高，承载能力强，体积小，质量小，结构紧凑，应用于各种机械设备的减速机构中；

环面蜗杆传动传动效率高，承载能力强；

锥蜗杆传动重合度大，传动比范围大，承载能力和效率铰高。

11-15 图示蜗杆传动均是以蜗杆为主动件。试在图上标出蜗轮（或蜗杆）的转向，蜗轮齿的螺旋线方向，蜗杆、蜗轮所受力的方向。（作图题）

11-16 蜗杆传动中为何常以蜗杆为主动件？蜗轮能否作为主动件？为什么？

在机械系统中，原动机的转速通常比较高，因此，齿轮传动和蜗杆传动通常用于减速传动，故常以蜗杆为主动件。在蜗杆传动中，蜗杆头数少时通常反行程具有自锁性，这时蜗杆不能作为主动件；当蜗杆头数多时，效率提高，反行程传动不自锁，蜗轮可以作为主动件，但这种增速传动与齿轮传动相比，齿面相对滑动速度大，对材料要求高，易发生磨损和胶合破坏，因此很少应用。

11-17 图示为简单手动起重装置。若按图示方向转动蜗杆，提升重物G，试确定：

（1）蜗杆和蜗轮齿的旋向；

（2）蜗轮所受作用力的方向（画出）；

（3）当提升重物或降下重物时，蜗轮的齿数在什么范围内选取？齿数过多或过少有何不利？ (作图题)

11-19选择蜗杆、蜗轮材料的原则是什么？

蜗杆和蜗轮的材料不仅要求具有足够的强度，更重要的是要具有良好的磨合和耐磨性能。蜗杆一般是用碳钢或合金钢制成，常用的蜗轮材料为铸造锡青铜、铸铁铝铁青铜以及灰铸铁。11-20 蜗杆传动设计中为何特别重视发热问题？如何进行热平衡计算？常用的散热措施有哪些？

因为蜗杆传动效率低、发热量大，易发生胶合失效，因此应特别重视发热问题。通过计算单位时间的发热量和单位时间的散热量，可以求得热平衡温度值，要求热平衡温度值在允许的范围内。如果热平衡温度过高，就应当加强散热能力。常用的散热措施有：在箱体上设计散热片以增大散热面积，在蜗杆轴端加装风扇以加速空气的流通，在箱内加装循环冷却管路来降低润滑油的温度。

11-23 图示为某起重设备的减速装置。已知各轮齿数 z1=z2=20，z3=60，z4=2，z5=40，

轮1转向如图所示，卷筒直径D=136mm。试求：

（1）此时重物是上升还是下降？

（2）设系统效率η=0.68，为使重物上升，施加在轮1上的驱动力矩T1=10 N·m，问重物的重量是多少？（计算题）

第十二章

12-1 宽径比B/d 是这设计滑动轴承时首先要确定的重要参数之一，通常取B/d = 0.3-1.5 。

12-2 巴氏合金通常用于做滑动轴承的（2）轴承衬。

（1）轴套（2）轴承衬（3）含油轴瓦（4）轴承座

12-3 在不完全液体润滑滑动轴承设计中，限制p值的主要目的是防止轴承过度磨损；限制pv值得主要目的是防止轴承胶合破坏。

12-4向心滑动轴承的偏心距e随着载荷增大而增大，随着转速增高而减小。

12-5 （2）对轴承材料要求高不是静压滑动轴承的特点。

（1）启动力矩小（2）对轴承材料要求高（3）供油系统复杂（4）高、低速运转性能均好

12-6 试分别从摩擦状态、油膜形成的原理以及润滑介质几方面对滑动轴承进行分类。

从摩擦状态可分为液体润滑轴承、不完全液体润滑轴承；从油膜形成的原理可分为液体动力润滑轴承和液体静力润滑轴承；从润滑介质不同可分为油润滑轴承、脂润滑轴承和固体介质润滑轴承。

12-7 为什么滑动轴承要分成轴承座和轴瓦，有时又在轴瓦上敷上一层轴承衬？

滑动轴承分成轴承座和轴瓦，一方面是为了节省轴承材料，另一方面是当滑动轴承磨损后，可调整或更换轴瓦，而不必更换轴承座。轴瓦上敷一层轴承衬主要是为了节省贵重金属，并使轴承具有良好的摩擦顺应性和抗胶合能力。

12-8 在滑动轴承上开设油孔和油槽时应注意哪些问题？

油孔和油槽应开在轴承的非承载区，轴向油槽在轴承宽度方向上不能开通，以免漏油。剖分式轴承的油槽通常开在轴瓦的剖分面处，当载荷方向变动范围超过180°时，应采用环形油槽，且布置在轴承宽度中部。

12-9 一般轴承的宽径比在什么范围内？为什么宽径比不宜过大或过小？

一般轴承的宽径比B/d 在0.3—1.5范围内。若宽径比过大，则润滑油不易从轴承中泄出，造成轴颈与轴承间的油温升高，油的粘度下降，使得轴承的承载能力下降。若宽径比过小，则润滑油从轴承侧面的泄出量大，轴承的承载能力过低。

12-12滑动轴承常见的失效形式有哪些？

磨粒磨损，刮伤，咬粘（胶合），疲劳剥落和腐蚀

12-13 对滑动轴承材料的性能有哪几方面的要求？

（1）良好的减磨性、耐磨性和抗咬粘性；

（2）良好的摩擦顺应性、嵌入性和磨合性；

（3）足够的强度和抗腐蚀能力；

（4）良好的导热性、工艺性和经济性等。

第十三章

13-1 说明下列型号滚动轴承的类型、内径、公差等级、尺寸系列和结构特点：6303、51 316、N316/P6、30306、6306/P5、30206。并指出其中具有下列特征的轴承：

（1）径向承载能力最高和最低的轴承分别是 N316/P5 和 51316 ；

（2）轴向承载能力最高和最低的轴承分别是 51316 和 N316/P6 ；

（3）极限转速最高和最低的轴承分别是 6306/P5和 51316 ；

（4）公差等级最高的轴承是 6306/P5 ；

（5）承受轴向径向联合载荷的能力最高的轴承是 30306 。

13-2 若一滚动轴承的基本额定寿命为537000转，则该轴承所受的当量动载荷大于基本额定动载荷。

13-5 采用滚动轴承轴向预紧措施的主要目的是（1）提高轴承的旋转精度。

（1）提高轴承的旋转精度（2）提高轴承的承载能力（3）降低轴承的运转噪声（4）提高轴承的使用寿命

13-6 各类滚动轴承的润滑方式，通常可根据轴承的（4）内径与转速的乘积dn 。

（1）转速n （2）当量动载荷P （3）轴颈圆周速度v （4）内径与转速的乘积dn

13-9为什么30000型和70000型轴承常成对使用？成对使用时，什么是正装及反装？什么是“面对面”及“背靠背”安装？试比较正装和反装的特点。

因为30000型和70000型轴承只能承受单方向的轴向载荷，成对安装时才能承受双向轴向载荷。正装和反装是对轴的两个支承点而言，两支承点上的轴承大口相对是正装，小口相对为反装。“面对面”和“背靠背”安装是对轴的一个支承点而言，一个支承点上的两个轴承大口相对为“面对面”安装，小口相对为“背靠背”安装。

正装使得轴的支承跨距减小，适合于载荷作用于支承跨距之间的简支梁。反装使得轴的支承跨距增大，适合于载荷作用于支承跨距之外的悬臂梁。

13-10 滚动轴承的各元件一般采用什么材料及热处理方式？

轴承的内圈、外圈和滚动体得材料一般为高碳铬钢或渗碳轴承钢，采用淬火、渗碳淬火，并低温回火。保持架的材料一般为低碳钢、铜合金、铝合金或塑料等

13-14 你所学过的滚动轴承中，哪几类滚动轴承是内、外圈可分离的？

29000、30000、NU0000、NJ0000、NA0000型轴承的内外圈是可分离的。推力轴承51000和52000型轴承的轴圈和座圈是可分离的。

13-15 什么类型的滚动轴承在安装时要调整轴承游隙？常用哪些方法调整轴承游隙？

29000、30000、70000、51000、52000型轴承的游隙大小是可变的，安装时应根据使用要求进行调整。其它轴承都有规定的游隙系列，使用时通常不调整游隙。游隙的大小可通过垫片、调整螺母等方法进行调整，调整结构见教材。

13-16 滚动轴承支承的轴系，其轴向固定的典型结构形式有三类：（1）两支点各单向固定；（2）一支点双向固定；（3）两支点游动。试问这三种类型各使用于什么场合？

两支点各单向固定的支承方式用于工作温度变化较小且支承跨度不大的短轴；

一支点双向固定，另一支点游动的支承方式用于支承跨度较大或工作温度较大的轴；两支点游动的支承方式用于人字齿轮传动的游动齿轮轴。

13-17 滚动轴承的组合结构中为什么有时要采用预紧结构？预紧的方法有哪些？

为了提高轴承的旋转精度、提高轴承装置的刚度、减小轴的振动，常采用具有预紧结构的轴承装置。预紧的方法见教材图13-25。

13-20 滚动轴承常见的润滑方式有哪些？具体选用时应如何考虑？

滚动轴承的常用润滑方式有油润滑和脂润滑两种，采用哪种润滑方式一般由轴承的dn 值（d为滚动轴承的内径，n为轴承转速）确定，dn值小时采用脂润滑，dn值大时采用油润滑。

13-21 接触式密封有哪几种常用的结构形式？分别适用于什么速度范围？

接触式密封可分为毡圈油封、唇型密封圈和密封环。毡圈油封用于v ＜ 4-5m/s或v ＞7-8m/s（轴表面抛光）；唇型密封圈用于v ＜ 10m/s或v ＜ 15m/s（轴颈抛光）；密封环用于v ＜ 100m/s 的场合。

13-27 按要求在给出的结构图中填画合适的轴承（图中箭头示意载荷方向）（作图题）

第十四章

14-1 试查手册确定下列联轴器的相对位移补偿量范围。

14-2 滚子链联轴器因链条的套筒与其相配件间存在间隙，不宜用于逆向传动、起动频繁

或立轴传动。

14-3 弹性联轴器的弹性元件有定刚度与变刚度之分，非金属材料的弹性元件是变刚度，其刚度多随载荷增大而增大。

14-4 多盘摩擦离合器的内摩擦盘有时做成蝶形，这是为了使离合器分离迅速。

14-5 联轴器、离合器、安全联轴器和安全离合器有何区别？各用于什么场合？

联轴器：用来把两轴联接在一起，机器运转时不能分离。只有停机时将联接拆开后两轴才能分离。

离合器：在机器运转过程中可使两轴随时接合或分离。用来操纵机器传动系统的断续，以便进

行变速及换向等。

安全联轴器和安全离合器：机器工作时，如果转矩超过规定值，这种联轴器或离合器即可自行断开或打滑，以保证机器中主要零件不致因过载而损坏。

14-6试比较刚性联轴器、无弹性元件的挠性联轴器和有弹性元件的挠性联轴器各有何优缺点？各用于什么场合？

刚性联轴器：构造简单，成本低，可传递较大的转矩。缺乏补偿两轴相对位移的能力。故对两轴对中性能要求很高。用于转速低，无冲击，轴的刚性大，对中性较好的场合。

无弹性元件的挠性联轴器：可补偿两轴相对位移。但因无弹性元件，故不能缓冲减振。常用于载荷平稳、无冲击的场合。

有弹性元件的挠性联轴器：因装有弹性元件，不仅可以补偿两轴相对位移而且可以吸振缓冲。用于需要补偿两轴的相对位移，工作载荷有较大变化的场合。

14-7 在下列工况下，选择哪类联轴器较好？试举出一两种联轴器的名称。

（1）载荷平稳，冲击轻微，两轴易于准确对中，同时希望寿命较长。

选刚性联轴器，如凸缘联轴器和套筒联轴器。

（2）载荷比较平稳，冲击不大，但两轴轴线具有一定程度的相对偏移。

选无弹性元件的挠性联轴器，如十字滑块联轴器和齿式联轴器。

（3）载荷不平稳且具有较大的冲击和振动。

选有弹性元件的挠性联轴器，如弹性柱销联轴器和梅花形弹性联轴器。

（4）机器在运转过程中载荷较平稳，但可能产生很大的瞬时过载，导致机器损坏。

选安全联轴器，如剪切销安全联轴器。

14-8 十字轴万向联轴器适用于什么场合？为何常成对使用？在成对使用时应如何布置才能使主、从动轴的角速度随时相等？

十字轴万向联轴器用于连接具有较大夹角的两轴。由于十字轴万向联轴器是不等速联轴器，在两轴有夹角时，主动轴匀速转动，则从动轴将变速转动。采用双十字轴万向联轴器时，

可实现输入轴与输出轴等速。要求主动轴与中间轴的夹角α1等于中间轴与从动轴的夹角 α2，且中间轴上的两十字叉应位于同一平面上。

第十五章

15-1 轴上安装有过盈连接零件时，应力集中将发生在轴上（2）沿轮毂两端部位。（1）轮毂中间部位（2）沿轮毂两端部位（3）距离轮毂端部为1/3轮毂长度处

15-2 某45钢轴的刚度不足，可采取（3）增大轴径措施来提高其刚度。

（1）改用40Cr （2）淬火处理（3）增大轴径（4）增大圆角半径

15-3 按弯扭合成强度条件计算轴的应力时，公式中折合系数α是考虑（2）弯曲应力和扭

转切应力的循环性质不同。

（1）材料抗弯与抗扭的性能不同（2）弯曲应力和扭转切应力的循环性质不同（3）强度理论的要求

15-4 对轴进行表面强化处理，可以提高轴的（3）疲劳强度。

（1）静强度（2）刚度（3）疲劳强度（4）耐冲击性能

15-5 何为转轴、心轴和传动轴？试各举出两种应用实例？

根据轴的承载情况不同可分为心轴、传动轴和转轴三大类。

转轴既传递转矩又承受弯矩，如自行车的中轴；

传动轴只传递转矩而不承受弯矩或承受弯矩很小，如汽车变速箱与后桥间的轴；

心轴则承受弯矩而不传递转矩，如火车车辆的轴、自行车的前轴。

15-6试说明下面几种轴材料的适用场合，Q235-A，45,1Crl8Ni9Ti，QT600-2,40CrNi。

Q235-A用于不重要及受载不大的轴，如农业机械、建筑机械中的轴；

45广泛应用于各种轴，如减速器中的轴；

1Crl8Ni9Ti用于高、低温及腐蚀条件下的轴，如发动机凸轮轴；

QT600-2用于制造复杂外形的轴，如发动机曲轴；

40CrNi用于制造很重要的轴，如汽车、拖拉机变速箱中的轴。

15-8 按弯扭合成强度和按疲劳强度校核时，危险截面应如何确定？确定危险截面时考虑的因素有何区别？

按弯扭合成强度校核轴时，危险截面应选在弯曲应力和扭转应力较大且应力集中系数大的截面，考虑的因素主要是轴上的弯矩、扭矩和轴径；

按疲劳强度校核轴时，危险截面应选在弯曲应力和扭转应力较大且应力集中系数大的截面，考虑的因素除了轴上的弯矩、扭矩和轴径外，还应考虑综合影响系数的影响。

15-9 为什么要进行轴的静强度校核计算？这时是否要考虑应力集中等因素的影响？

静强度校核的目的在于评定轴对塑性变形的抵抗能力，这对那些瞬时过载很大或应力循环的不对称性较为严重的轴，会由于静强度不足而发生塑性变形，对于这种轴应进行静强度条件校核计算。轴的静强度是根据轴上作用的最大瞬时载荷来校核的，这时不考虑应力集中等因素的影响。

15-10 经校核发现轴的疲劳强度不符合要求时，在不增大轴径的条件下，可采取哪些措施来提高轴的疲劳强度？

可采取的措施有：

增大过渡圆角半径；

对轴的表面进行热处理和表面硬化加工处理；

提高表面加工质量；

用开卸槽等方法降低过盈配合处的应力集中程度；

改进轴的结构形状等。

15-12 什么叫刚性轴？什么叫挠性轴？设计高速运转的轴时，应如何考虑轴的工作转速范围？

工作转速低于一阶临界转速的轴称为刚性轴，超过一阶临界转速的轴称为挠性轴。设计高速运转的轴时，应使其工作转速避开各阶临界转速。

15-18 试指出图示小锥齿轮轴系中的错误结构，并画出正确的结构图。

15-19 试指出图示斜齿圆柱齿轮轴系中的错误结构，并画出正确结构图。

第十六章

16-1 按照所承受的载荷不同，弹簧可分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和弯曲弹簧四种；而按照形状不同，弹簧可分为螺旋弹簧、环形弹簧、板簧、蝶形弹簧和平面涡卷弹簧。

16-2 下列材料中不能用来做弹簧的是（3）HT150 。

（1）70 （2）65Mn （3）HT150 （4）50CrVA

16-3 弹簧材料的Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类是按载荷性质来分的，同一材料的Ⅱ类弹簧的许用切应力值高于 Ⅰ 类弹簧的许用值。

16-4 碳素弹簧钢丝的拉伸强度极限随弹簧钢丝直径的最大而减小。

16-5 弹簧主要有哪些功能？试分别举出几个应用实例。

16-6 弹簧制造时采用冷卷或热卷与弹簧丝直径有何关系？冷卷或热卷后的热处理方法有何区别？

弹簧丝直径d<（8-10）mm的弹簧通常采用冷卷，冷卷后的弹簧应进行回火处理，以消除卷制时产生的内应力。弹簧丝直径较大的弹簧通常采用热卷，热卷后的弹簧应进行淬火及中温回火处理。

第十八章

18-1 分流式两级圆柱齿轮减速器有哪两种分流方式?哪种分流方式性能较好?

18-2 在圆锥齿轮和圆柱齿轮组成的减速器中，哪种齿轮传动应位于高速级?为什么?

圆锥齿轮在高速级，以使锥齿轮尺寸不致太大，否则加工困难。（当传动功率一定时，高速级（轴）的扭矩小，低速级（轴）的扭矩大。锥齿轮的结构特点决定了其支撑情况不好，悬臂。如果不采用悬臂支撑，则减速器箱体结构复杂、加工困难。而圆柱齿轮的支撑不存在这样的问题的。所以，圆锥-圆柱齿轮减速器，把圆锥齿轮放在高速级。）

18-3 在单级蜗杆减速器中，在什么情况下应选用上蜗杆结构?在什么情况下应选用下蜗

杆结构?为什么?

蜗杆在蜗轮下方啮合处得冷却和润滑都较好，蜗杆轴承润滑也方便，但当蜗杆圆周速度高时，搅油损失大，一般用于蜗杆圆周速度v<10m/s的场合。

蜗杆在蜗轮上方，蜗杆的圆周速度可高些，但蜗杆轴承润滑不太方便。

18-4 在蜗杆传动和齿轮传动组成的减速器中，通常什么传动应位于高速级?为什么?

有齿轮传动在高速级和蜗杆传动在高速级两种形式。

前者结构紧凑，而后者传动效率高。

18-5 机械式有级变速器有哪几种类型?

塔伦变速器、滑移齿轮变速器、离合器式齿轮变速器、拉键式变速器、

18-6 机械式无级变速器是如何实现无级变速的?能否保证传动比为定值?

机械无极变速器主要是依靠摩擦轮（或摩擦盘、球、环等）传动原理，通过改变主动件和从动件的传动半径，使输出轴的转速无极地变化。其传动比可在设计预定的范围内无极地进行改变。

18-7什么是摩擦轮传动的几何滑动?举例说明哪种摩擦轮传动无几何滑动，哪种有几何

滑动。

18-8 摩擦轮传动的主要失效形式是什么？

主要失效形式将是接触疲劳、过度磨损或打滑（为了能起过载保护作用而出现的短暂打滑除外）。

机械设计基础》习题与解答

《南昌工程学院机械设计基础》习题与解答一、选择题 1. 曲柄摇杆机构中，摇杆为主动件时， B 死点位置。（A）不存在（B）曲柄与连杆共线时为（C）摇杆与连杆共线时为 2. 曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件时， C 死点位置。（A）曲柄与连杆共线时（B）摇杆与连杆共线时（C）不存在 3. 为保证四杆机构良好的机械性能， B不应小于最小许用值。（A）压力角；（B）传动角（C）极位夹角 4. 平面四杆机构无急回特性时的行程速比系数 C。（A）K＞1 （B）K＜1 （C）K=1 5. 在双曲柄机构中，已知三杆长度为a=80mm，b=150mm，c=120mm，则d杆长度为 B 。（A）＜110mm （B）110mm≤d≤190mm （C）≥190mm 6. 凸轮机构中的压力角是指 A 间的夹角。（A）凸轮上接触点的法线与从动件的运动方向（B）凸轮上接触点的法线与该点线速度（C）凸轮上接触点的切线与从动件的运动方向 7. B 决定了从动杆的运动规律。（A）凸轮转速（B）凸轮轮廓曲线（C）凸轮形状 8. 凸轮机构中，基圆半径是指凸轮转动中心至_C_向径。（A）理论轮廓线上的最大（B）实际轮廓线上的最大（C）理论轮廓线上的最小（D）实际轮廓线上的最小 9. 在曲柄滑块机构中，当取滑块为原动件时，_C_死点位置。（A）有一个（B）没有（C）有两个（D）有三个 10.对于铰链四杆机构，当满足杆长之和的条件时，若取__C_为机架，将得到双曲柄机构。（A）最长杆（B）与最短杆相邻的构件（C）最短杆（D）与最短杆相对的构件 11.曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件，则传动角是_B_。（A）摇杆两个极限位置之间的夹角（B）连杆与摇杆之间所夹锐角

(完整版)机械设计复习题附答案

n d g s 单项选择题答案 1. 机械设计课程研究的对象只限于___ D __。 A. 专用零件 B. 在特殊条件下工作的以及尺寸特大或特小的通用零部件 C. 标准化的零部件 D. 在普通工作条件下工作的一般参数的通用零部件 2. 零件的工作安全系数是指 _ C __。 A. 零件的许用应力与极限应力之比 B. 零件的许用应力与工作应力之比 C. 零件的极限应力与工作应力之比 D. 零件的工作应力与极限应力之比 3. 下列四种叙述正确的是 __ D _____。 A. 变应力只能由变载荷产生 B. 静载荷不能产生变应力 C. 变应力只能由静载荷产生 D. 变应力可以由变载荷产生，也可以由静载荷产生 4. 某齿轮传动如图，轮2主动，则轮2的齿根弯曲应力特征是 _ B _____。 A. 对称循环 B. 脉动循环 C. r =-0.5的循环 D. r =1的循环 5. 当温度升高时，润滑油的粘度___ B ____。 A. 随之加大 B. 随之减小 C. 保持不变 D. 加大或减小视润滑油性质而定 6. 螺纹连接防松的关键问题在于 _C______。A. 增加螺纹连接能力 B. 增加螺纹连接的横向力 C. 防止螺纹副的相对转动 D. 增加螺纹连接的刚度7. 用于薄壁零件的螺纹连接，应采用 __B_____。A. 多线三角粗牙螺纹 B. 三角细牙螺纹 C. 梯形螺纹 D. 锯齿形螺纹 8. 当两个被连接件之一太厚，不宜制成通孔，且需要经常拆装时，适宜采用 ___C____连接。A. 螺栓 B. 螺钉 C. 双头螺柱 D. 紧定螺钉 9. 仅受预紧力F 0作用的紧螺栓连接，其螺栓的计算应力为σ =1.3F 0/(πd 12/4)，式中1.3是考虑 ____C___。 A. 安装时可能产生的偏心载荷 B. 载荷可能有波动 C. 拉伸和扭转的复合作用 D. 螺栓材料的机械性能不稳定

机械设计试题及答案

1．在疲劳曲线上，以循环基数N0为界分为两个区：当N≥N0时，为（无限寿命区）区；当N ＜N0时，为（有限寿命区）区。 2．刚度是指机械零件在载荷作用下抵抗（弹性变形）的能力。零件材料的弹性模量越小，其刚度就越（小）。 3．润滑油的（油）性越好，则其产生边界膜的能力就越强；（粘度）越大，则其内摩擦阻力就越大。 4．为改善润滑油在某些方面的性能，在润滑油中加入的各种具有独特性能的化学合成物即为（添加剂）。 5．正是由于（弹性滑动）现象，使带传动的传动比不准确。带传动的主要失效形式为（打滑）和（带的疲劳破坏）。 6．蜗杆传动的主要缺点是齿面间的（相对滑动速度）很大，因此导致传动的（效率）较低、温升较高。 7．链传动水平布置时，最好（紧边）边在上，（松边）在下。 8．设计中，应根据被联接轴的转速、（转矩）和（直径）选择联轴器的型号。 9．径向滑动轴承的半径间隙与轴颈半径之比称为（相对间隙）；而（偏心距）与（半径间隙）之比称为偏心率。 10．对于普通平键，考虑到载荷分布的不均匀性，双键联接的强度按（1.5 ）个键计算。 1．当所受轴向载荷通过（螺栓组形心）时，螺栓组中各螺栓承受的（轴向工作拉力）相等。2．从结构上看，带轮由（轮毂）、轮辐和（轮缘）三部分组成。 3．在直齿圆柱齿轮传动的接触疲劳强度计算中，以（节点）为计算点，把一对轮齿的啮合简化为两个（圆柱体）相接触的模型。 4．按键齿齿廓曲线的不同，花键分为（矩形）花键和（渐开线）花键。 5．请写出两种螺纹联接中常用的防松方法：（双螺母等）和（防松垫圈等）。

6．疲劳曲线是在（应力比）一定时，表示疲劳极限与（循环次数）之间关系的曲线。 γN 7．理论上为（点）接触或（线）接触的零件，在载荷作用下，接触处局部产生的应力称为接触应力。 8．开式齿轮传动的主要失效形式是：（齿面的磨粒磨损）和（断齿）。 9．径向滑动轴承的条件性计算主要是限制压强、（速度）和（pv值）不超过许用值。10．在类型上，万向联轴器属于（无弹性元件的挠性）联轴器，凸缘联轴器属于（刚性）联轴器。二、选择填空（每空1分，共10分） 1．下列磨损中，不属于磨损基本类型的是（ 3 ）；只在齿轮、滚动轴承等高副零件上经常出现的是（ 2 ）。（1）粘着磨损；（2）表面疲劳磨损；（3）磨合磨损；（4）磨粒磨损。 2．在通过轴线的截面内，（1 ）的齿廓为直边梯形；在与基圆柱相切的截面内，（3 ）的齿廓一侧为直线，另一侧为曲线。（1）阿基米德蜗杆；（2）法向直廓蜗杆；（3）渐开线蜗杆；（4）锥蜗杆。 3、对于直齿圆柱齿轮传动，其齿根弯曲疲劳强度主要取决于（4 ）；其表面接触疲劳强度主要取决于（ 1 ）。（1）中心距和齿宽；（2）中心距和模数；（3）中心距和齿数；（4）模数和齿宽。 4、对于径向滑动轴承，（1 ）轴承具有结构简单，成本低廉的特点；（ 3 ）轴承必须成对使用。（1）整体式；（2）剖分式；（3）调心式；（4）调隙式。 5．在滚子链传动的设计中，为了减小附加动载荷，应（4 ）。（1）增大链节距和链轮齿数；（2）增大链节距并减小链轮齿数；（3）减小链节距和链轮齿数；（4）减小链节距并增加链轮齿数。 6．对中性高且对轴的削弱又不大的键联接是（ 1 ）联接。

机械设计基础题库及答案(徐刚涛全)

《机械设计基础》习题与答案目录第1章绪论第2章平面机构的结构分析第3章平面连杆机构第4章凸轮机构第5章间歇运动机构第6章螺纹联接和螺旋传动第7章带传动第8章链传动第9章齿轮传动第10章蜗杆传动第11章齿轮系第12章轴与轮毂连接第13章轴承第14章联轴器、离合器和制动器第15章回转体的平衡和机器的调速

第1章绪论思考题 1．机器、机构与机械有什么区别？各举出两个实例。 2．机器具有哪些共同的特征？如何理解这些特征？ 3．零件与构件有什么区别？并用实例说明。举出多个常用的通用机械零件。答：1、机器：①人为的实物组合体； ②每个运动单元（构件）间具有确定的相对运动； ③能实现能量、信息等的传递或转换，代替或减轻人类的劳动；实例：汽车、机床。机构：①人为的实物组合体； ②每个运动单元（构件）间具有确定的相对运动；实例：齿轮机构、曲柄滑块机构。机械是机器和机构的总称。机构与机器的区别在于：机构只用于传递运动和力，机器除传递运动和力之外，还具有变换或传递能量、物料、信息的功能或完成有用的机械功； 2、同上。 3、零件是机械制造的的最小单元体，是不可拆分的，构件是机械运动的最小单元体它有可能是单一的一个零件，也有可能是若干个零件组合而成，内燃机中的连杆，就是由连杆体1、连杆盖2、轴套3、轴瓦 4、螺杆5和螺母6等零件联接而成的，在制造中几个零件分别加工，装配成连杆后整体运动。通用零件，如齿轮、轴、螺母、销、键等。第2章平面机构的结构分析一、填空题 1、两构件通过面接触所构成的运动副称为低副，其具有2约束。 2、机构具有确定相对运动的条件是主动件数目=自由度。 3、4个构件在同一处以转动副相联，则此处有3个转动副。 4、机构中不起独立限制作用的重复约束称为虚约束。答：1.低副、2. 2. 主动件数目=自由度 3. 3 4．虚约束二、综合题 1、计算下图所示机构的自由度，并判断该机构是否具有确定的相对运动。若有复合铰链、局部自由度、虚约束请明确指出。

机械设计课后习题答案完整版

机械设计课后习题答案 3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa 1801=-σ，取循环基数60105?=N ，9=m ，试求循环次数N 分别为7 000、25 000、620 000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。 [解] MPa 6.373107105180936910111=???==--N N σσN MPa 3.324105.2105180946920112=???==--N N σσN MPa 0.227102.61051809569 30113=???==--N N σσN 3-2已知材料的力学性能为MPa 260=s σ，MPa 1701=-σ，2.0=σ Φ，试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。 [解] )170,0('A )0,260(C 00 12σσσΦσ-=- σΦσσ+= ∴-1210 MPa 33.2832 .0117021210=+?=+=∴-σΦσσ 得)233.283,233.283(D '，即)67.141,67.141(D ' 根据点)170,0('A ，)0,260(C ，)67.141,67.141(D '按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示

3-4 圆轴轴肩处的尺寸为：D=72mm，d=62mm，r=3mm。如用题3-2中的材料，设其强度极限σB=420MPa，精车，弯曲，βq=1，试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。 [解] 因2.1 45 54 = = d D，067 .0 45 3 = = d r，查附表3-2，插值得88.1= α σ ，查附图3-1得78.0≈ σ q，将所查值代入公式，即 ()()69.1 1 88 .1 78 .0 1 1 1 k= - ? + = - α + = σ σ σ q 查附图3-2，得75.0= σ ε；按精车加工工艺，查附图3-4，得91.0=σβ，已知1= q β，则 35 .2 1 1 1 91 .0 1 75 .0 69 .1 1 1 1 k = ?? ? ? ? ? - + = ?? ? ? ? ? - + = q σ σ σ σβ β ε K ()()() 35 .2 67 . 141 , 67 . 141 ,0, 260 , 35 .2 170 ,0D C A ∴ 根据()()() 29 . 60 , 67 . 141 , 0, 260 , 34 . 72 ,0D C A按比例绘出该零件的极限应力线图如下图 3-5 如题3-4中危险截面上的平均应力MPa 20 m = σ，应力幅MPa 20 a = σ，试分别按①C r=②C σ= m ，求出该截面的计算安全系数 ca S。 [解] 由题3-4可知35.2 ,2.0 MPa, 260 MPa, 170 s 1- = = = = σ σ K Φ σ σ

机械设计复习题-(1)

螺纹连接 1、一压力容器盖螺栓组连接如图所示，已知容器内径D=250mm ，内装具有一定压强的液体，沿凸缘圆周均匀分布12个M16（1d ＝13.835mm ）的普通螺栓，螺栓材料的许用拉应力[]180MPa σ=，螺栓的相对刚度/()0.5b b m c c c +=，按紧密性要求，剩余预紧力1F =1.83F ，F 为螺栓的轴向工作载荷。试计算：该螺栓组连接允许容器内的液体最大压强 max p 及每个螺栓连接所需的预紧力0F 。 1.计算每个螺栓允许的最大总拉力： 2 12[].........................24 1.3 20815.............................1d F N σπ=?=分分 1、计算容器内液体最大压强 212 max max 2.8 (120815) 7434.....................12.8 /4 (112) 1.8 2..............................1a F F F F F N D F p p MP π=+== ===分分分分 02...........................................2(208150.57434)17098......................1b b m C F F F C C N =- +=-?=分分 2. 如图所示的矩形钢板，用4个M20的铰制孔用螺栓（受剪处直径d 0=21mm ）固定在槽钢上，各尺寸关系如图所示（单位：mm ），钢板悬臂端受外载荷F Q =16kN ，试求：

机械设计习题与参考答案

习题与参考答案一、单项选择题（从给出的A、B、C、D中选一个答案） 1 当螺纹公称直径、牙型角、螺纹线数相同时，细牙螺纹的自锁性能比粗牙螺纹的自锁性能。 A. 好 B. 差 C. 相同 D. 不一定 2 用于连接的螺纹牙型为三角形，这是因为三角形螺纹。 A. 牙根强度高，自锁性能好 B. 传动效率高 C. 防振性能好 D. 自锁性能差 3 若螺纹的直径和螺旋副的摩擦系数一定，则拧紧螺母时的效率取决于螺纹的。 A. 螺距和牙型角 B. 升角和头数 C. 导程和牙形斜角 D. 螺距和升角 4 对于连接用螺纹，主要要求连接可靠，自锁性能好，故常选用。 A. 升角小，单线三角形螺纹 B. 升角大，双线三角形螺纹 C. 升角小，单线梯形螺纹 D. 升角大，双线矩形螺纹 5 用于薄壁零件连接的螺纹，应采用。 A. 三角形细牙螺纹 B. 梯形螺纹 C. 锯齿形螺纹 D. 多线的三角形粗牙螺纹 6 当铰制孔用螺栓组连接承受横向载荷或旋转力矩时，该螺栓组中的螺栓。

A. 必受剪切力作用 B. 必受拉力作用 C. 同时受到剪切与拉伸 D. 既可能受剪切，也可能受挤压作用 7 计算紧螺栓连接的拉伸强度时，考虑到拉伸与扭转的复合作用，应将拉伸载荷增加到原来的倍。 A. B. C. D. 8 采用普通螺栓连接的凸缘联轴器，在传递转矩时，。 A. 螺栓的横截面受剪切 B. 螺栓与螺栓孔配合面受挤压 C. 螺栓同时受剪切与挤压 D. 螺栓受拉伸与扭转作用 9 在下列四种具有相同公称直径和螺距，并采用相同配对材料的传动螺旋副中，传动效率最高的是。 A. 单线矩形螺旋副 B. 单线梯形螺旋副 C. 双线矩形螺旋副 D. 双线梯形螺旋副 10 在螺栓连接中，有时在一个螺栓上采用双螺母，其目的是。 A. 提高强度 B. 提高刚度 C. 防松 D. 减小每圈螺纹牙上的受力 11 在同一螺栓组中，螺栓的材料、直径和长度均应相同，这是为了。 A. 受力均匀 B. 便于装配. C. 外形美观 D. 降低成本

机械设计基础考试题库及答案汇总

一、名词解释 1.机械： 2.机器： 3.机构： 4.构件： 5.零件： 6.标准件： 7.自由构件的自由度数： 8.约束： 9.运动副： 10.低副： 11.高副： 23.机构具有确定运动的条件： 24.死点位置： 25.急回性质： 26.间歇运动机构： 27.节点： 28.节圆： 29.分度圆： 30.正确啮合条件： 31.连续传动的条件： 32.根切现象： 33.变位齿轮： 34.蜗杆传动的主平面： 35.轮系： 36.定轴轮系： 37.周转轮系： 38.螺纹公称直径：螺纹大径。39.心轴： 40.传动轴： 41.转轴：二、填空题 1. 机械是（机器）和（机构）的总称。 2. 机构中各个构件相对于机架能够产生独立运动的数目称为（自由度）。 3. 平面机构的自由度计算公式为：（F=3n-2P L -P H ）。 4. 已知一对啮合齿轮的转速分别为n 1、n 2，直径为D 1、D 2，齿数为z 1、z 2，则其传动比i= （n 1/n 2）= （D 2/D 1）= （z 2/ z 1）。 5. 铰链四杆机构的杆长为a=60mm ，b=200mm ，c=100mm ，d=90mm 。若以杆Ｃ为机架，则此四杆机构为（双摇杆机构）。 6. 在传递相同功率下，轴的转速越高，轴的转矩就（越小）。 7. 在铰链四杆机构中，与机架相连的杆称为（连架杆），其中作整周转动的杆称为（曲柄），作往复摆动的杆称为（摇杆），而不与机架相连的杆称为（连杆）。 8. 平面连杆机构的死点是指（从动件与连杆共线的）位置。 9. 平面连杆机构曲柄存在的条件是①（最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和）②（连架杆和机架中必有一杆是最短杆）。 10. 平面连杆机构的行程速比系数Ｋ=1.25是指（工作）与（回程）时间之比为（1.25），平均速比为（1：1.25）。 11. 凸轮机构的基圆是指（凸轮上最小半径）作的圆。 12. 凸轮机构主要由（凸轮）、（从动件）和（机架）三个基本构件组成。 13. 带工作时截面上产生的应力有（拉力产生的应力）、（离心拉应力）和（弯曲应力）。 14. 带传动工作时的最大应力出现在（紧边开始进入小带轮）处，其值为：σmax=σ1＋σb1＋σc 。 15. 普通Ｖ带的断面型号分为（Y 、Z 、A 、B 、C 、D 、E ）七种，其中断面尺寸最小的是（Y ）型。 16. 为保证齿轮传动恒定的传动比，两齿轮齿廓应满足（接触公法连心线交于一定点）。 17. 渐开线的形状取决于（基）圆。 18. 一对齿轮的正确啮合条件为：（m 1 = m 2）与（α 1 = α2）。 19. 一对齿轮连续传动的条件为：（重合度1>ε）。 20. 齿轮轮齿的失效形式有（齿面点蚀）、（胶合）、（磨损）、（塑性变形）和（轮齿折断）。 21. 一对斜齿轮的正确啮合条件为：（m 1 = m 2）、（α 1 = α2）与（β1=-β2）。 22. 蜗杆传动是由（蜗杆、蜗轮）和（机架）组成。 23. 通过蜗杆轴线并垂直蜗轮轴线的平面称为（中间平面）。 24. 常用的轴系支承方式有（向心）支承和（推力）支承。 25. 轴承6308，其代号表示的意义为（6：深沟球轴承、3：直径代号，08：内径为Φ40）。 26. 润滑剂有（润滑油）、（润滑脂）和（气体润滑剂）三类。 27. 列举出两种固定式刚性联轴器（套筒联轴器）、（凸缘联轴器）。 28. 轴按所受载荷的性质分类，自行车前轴是（心轴）。 29. 普通三角螺纹的牙形角为（60）度。 30. 常用联接螺纹的旋向为（右）旋。 31. 普通螺栓的公称直径为螺纹（大）径。 32. 在常用的螺纹牙型中（矩形）形螺纹传动效率最高，（三角）形螺纹自锁性最好。 33. 减速器常用在（原动机）与（工作机）之间，以降低传速或增大转距。 34. 两级圆柱齿轮减速器有（展开式）、（同轴式）与（分流式）三种配置齿轮的形式。 35. 轴承可分为（滚动轴承）与（滑动轴承）两大类。 36. 轴承支承结构的基本形式有（双固式）、（双游式）与（固游式）三种。 37. 轮系可分为（平面轮系）与（空间轮系）两类。 38. 平面连杆机构基本形式有（曲柄摇杆机构）、（双曲柄机构）与（双摇杆机构）三种。 39. 凸轮机构按凸轮的形状可分为（盘形凸轮）、（圆柱凸轮）与（移动凸轮）三种。 40. 凸轮机构按从动件的形式可分为（尖顶）、（滚子）与（平底）三种。 41. 变位齿轮有（正变位）与（负变位）两种；变位传动有（等移距变位）与（不等移距变位）两种。 42. 按接触情况，运动副可分为（高副）与（低副）。 43. 轴上与轴承配合部分称为（轴颈）；与零件轮毂配合部分称为（轴头）；轴肩与轴线的位置关系为（垂直）。 44. 螺纹的作用可分为（连接螺纹）和（传动螺纹）两类。 45. 轮系可分为（定轴轮系）与（周转轮系）两类。 46. 常用步进运动机构有（主动连续、从动步进）与（主动步进、从动连续）两种。 47. 构件是机械的（运动）单元；零件是机械的（制造）单元。 48. V 带的结构形式有（单楔带）与（多楔带）两种。三、判断题 1. 一个固定铰链支座，可约束构件的两个自由度。× 2. 一个高副可约束构件的两个自由度。× 3. 在计算机构自由度时，可不考虑虚约束。× 4. 销联接在受到剪切的同时还要受到挤压。√ 5. 两个构件之间为面接触形成的运动副，称为低副。√ 6. 局部自由度是与机构运动无关的自由度。√ 7. 虚约束是在机构中存在的多余约束,计算机构自由度时应除去。√ 8. 在四杆机构中，曲柄是最短的连架杆。× 9. 压力角越大对传动越有利。× 10. 在曲柄摇杆机构中，空回行程比工作行程的速度要慢。× 11. 偏心轮机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。√ 12. 曲柄滑块机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。√ 13. 减速传动的传动比i ＜1。× 14. Ｙ型Ｖ带所能传递的功率最大。× 15. 在Ｖ带传动中，其他条件不变，则中心距越大，承载能力越大。× 16. 带传动一般用于传动的高速级。× 17. 带传动的小轮包角越大，承载能力越大。√ 18. 选择带轮直径时，直径越小越好。× 19. 渐开线上各点的压力角不同，基圆上的压力角最大。× 20. 基圆直径越大渐开线越平直。√ 21. 设计蜗杆传动时，为了提高传动效率，可以增加蜗杆的头数。 √ 22. 在润滑良好的闭式齿轮传动中，齿面疲劳点蚀失效不会发生。 × 23. 只承受弯矩而不受扭矩的轴，称为心轴。√ 24. 螺钉联接用于被联接件为盲孔，且不经常拆卸的场合。√ 25. 挤压就是压缩。 × 26. 受弯矩的杆件，弯矩最大处最危险。× 27. 仅传递扭矩的轴是转轴。√ 28. 低速重载下工作的滑动轴承应选用粘度较高的润滑油。√ 29. 代号为6310的滚动轴承是角接触球轴承。×

机械设计复习题

一、螺纹联接与螺旋传动概念、填空、选择题 1、按牙型螺纹可分（）、（）、（）、（）。 2、按螺旋的作用分（）、（）。 2、螺纹联接的防松方式有（）、（）、（）。 4、螺纹联接的基本类型有（）、（）、（）、（）。 5、承受横向工作载荷的普通螺栓联接，螺栓受（）应力和（）应力作用，可能发生的失效形式是（）；承受横向工作载荷的铰制孔用螺栓联接，靠螺栓受（）和（）来传递载荷，可能发生的失效形式是（）和（）。 6、螺栓组的受力分析类型，如何解决。 7、某螺纹联接在工作时承受较大的横向力作用，为使螺纹直径不至于过大，采用（）联接为宜。 A 普通螺栓 B 铰制孔螺栓 C 双头螺柱 D 螺钉 8、经过优选、简化、统一，并给以标准代号的零部件称为（）。 A 通用件 B 系列件 C 标准件 D 专用件 9、在螺纹联接中，可以实现自锁性能的是（），可以实现传动性能最好的是（）。 A 三角形螺纹 B 矩形螺纹 C 锯齿形螺纹 D 梯形螺纹 10、用于薄壁形零件连接时，应采用（） A 多线三角粗牙螺纹 B 三角细牙螺纹 C 锯齿形螺纹 D 梯形螺纹 11、拧紧可以使一定公称直径的普通螺栓取得一定的预紧力，如果要以比较小的拧紧力矩T 来得到要求的预紧力，可采用（）。 A 细牙螺纹 B 双线螺纹 C 适当润滑 D 增加螺母与被联接件支撑面间的面积 12、在螺纹联接中，按防松原理，采用双螺母属于（） A 摩擦防松 B 机械防松 C 破坏螺纹副的关系防松 D 增加预紧力防松 13、当两被联接件之一太厚，不宜制成通孔，不需要经常拆卸时，往往采用（） A 螺栓联接 B 螺钉联接 C 双头螺柱连接 D 紧定螺钉联接 14、某单个螺栓联接，要求被联接件结合面不分离，假定螺栓的刚度b C 与被联接件的刚度m C 相等，联接的预紧力为0F 。现在对联接施加轴向载荷，当外载荷F 达到与预紧力0F 的大小相等时（） A 被联接件发生分离，联接失效 B 被联接件即将发生分离，联接不可靠 C 联接可靠，但不能继续加载 D 联接可靠，只要螺栓强度足够，载荷F 还可以继续增加到接近预紧力0F 的两倍 15、受轴向变载荷的螺栓联接中，已知预紧力0F =8000N ，工作载荷N F F 4000,0max min ==，螺栓和被联接件刚度相等，则在最大工作载荷下，残余预紧力为（） A2000N B4000N C6000N D8000N 16、当螺栓组承受横向载荷或旋转力矩时，该螺栓组中的螺栓（） A 必受剪切力作用 B 必受拉力作用 C 同时受到剪切和拉伸 D 既可能受剪切，也可能受拉伸 17、对于受轴向载荷的紧螺栓联接，在限定螺栓总拉力的条件下，提高螺栓疲劳强度的措施（） A 增加螺栓刚度，减小被联接件的刚度 B 减小螺栓刚度，增加被联接件的刚度 C 同时增加螺栓和被联接件的刚度 D 同时减小螺栓和被联接件的刚度

机械设计复习题-标准答案

2012年机械设计自学考试备考试题第二章一、选择填空： 1．如果危险截面上的应力超过零件的强度极限,则发生的失效形式为。C A ．表面破坏Ｂ. 残余变形 C ．整体断裂Ｄ. 功能失效 2．零件设计时,限制零件中的应力不超过允许的限度的设计准则称为。A Ａ. 强度准则Ｂ. 刚度准则 C ．寿命准则Ｄ. 振动稳定性准则３．按照机器的组成原理，变速箱是汽车的。Ｂ A ．原动机Ｂ．传动部分Ｃ. 执行部分 D. 控制系统 4.为了防止零件发生破坏，应采用的设计准则是。D A.刚度准则 B.寿命准则Ｃ.振动稳定性准则 D. 强度准则二、填空题： 1.传动件包括带传动、链传动、摩擦轮传动、蜗杆传动和___＿_____。齿轮传动２.驱动机器完成预定功能的部分称为__＿_____。原动机 3．金属材料尤其是钢铁使用最广；在机械产品中钢铁材料占_＿__＿。90％以上 4. 描述材料的疲劳特性可用最大应力、应力循环次数和______。应力比（或循环特性） 5．机械零件制造中使用最广的金属材料是_________。钢铁 6.机器的基本组成部分为原动机部分、传动部分和。执行部分 7.按照机器的组成原理,发动机是汽车的。原动机部分８.如果作用于零件上的应力超过材料的屈服极限，则零件将发生。塑性变形９. 一部机器的质量基本上取决于______＿＿________。设计阶段 10．机器的设计阶段是决定机器质量的____＿＿__＿______＿。关键第三章一、选择填空： 1．零件表面经淬火、渗氮、喷丸、滚子碾压等处理后，其疲劳强度___＿__。B A.降低 B ．提高Ｃ. 不变 D. 提高或降低视处理方法而定 2.应力的循环特性（应力比)常用“r ”表示，其值为________。D B ．a m σσ?C ? 3.变应力的应力幅值a σ为__＿_____。 A Ａ． 2min max σσ- B. 2min max σσ+ C ． 2max σ?D.min max σσ- ４.对称循环应力,其循环特性“r ”值是____＿___。Ｄ A.1? B.0.５ C. 0 D ．-1 5.下列四种叙述中正确的是＿__＿__。D A.变应力只能由变载荷产生 B.静载荷不能产生变应力

机械设计基础试题库及答案详解DOC

《机械设计基础》试题库一、填空题（机械原理部分） 1．牛头刨床滑枕往复运动的实现是应用了平面四杆机构中的机构。 2．机构具有确定运动的条件是数目与数目相等。 3．平面四杆机构的压力角愈，传力性能愈好。 4．平面四杆机构的传动角愈，传力性能愈好。 5．有些平面四杆机构是具有急回特性的，其中两种的名称是机构、机构。6．在平面四杆机构中，用系数表示急回运动的特性。 7．摆动导杆机构中，以曲柄为原动件时，最大压力角等于度，最小传动角等于度。 8．在摆动导杆机构中，若导杆最大摆角φ= 30°，则其行程速比系数K的值为。9．四杆机构是否存在止点，取决于是否与共线。 10．在铰链四杆机构中，当最短杆和最长杆长度之和大于其他两杆长度之和时，只能获得机构。 11．平面四杆机构中，如果最短杆与最长杆的长度之和小于其余两杆的长度之和，最短杆为机架，这个机构叫__ 机构。 12．平面连杆机构急回特性系数Ｋ____１时，机构有急回特性。 13．以滑块为主动件的曲柄滑块机构有____个止点位置。 14．凸轮机构主要由、、和三个基本构件组成。 15．盘形凸轮的基圆，是指以凸轮的轮廓的值为半径所作的圆。 16 .在凸轮机构中，从动件的运动规律完全由来决定。 17．据凸轮的形状，凸轮可分为凸轮、凸轮和移动凸轮。 18．凸轮机构的压力角是指的运动方向和方向之间所夹的锐角。 19．在实际设计和制造中，一对渐开线外啮合标准斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是相等、相等、且相反。 20．在实际设计和制造中，一对渐开线标准直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是、。 21．一对渐开线标准直齿圆柱齿轮的连续传动条件是。 22．在标准齿轮的分度圆上，与数值相等。 23．斜齿圆柱齿轮传动的重合度比直齿圆柱齿轮传动的重合度，因而承载能力。 24．.渐开线上各点的压力角不等，向径越大，则压力角越，圆上的压力角为零。25．单个齿轮的渐开线上任意点的法线必是圆的切线。 26．渐开线齿轮的五个基本参数是齿数、、、系数和顶隙系数。27．我国规定齿轮标准压力角为度；模数的单位是。 28．齿轮切削加工方法可分为仿形法和范成法，用成形铣刀加工齿形的方法属法，用滚刀加工齿形的方法属法。 29．渐开线齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆称为圆。 30．在普通铣床上用铣刀加工斜齿圆柱齿轮时，刀号据选取。 31．渐开线齿轮的特性称为中心距可分性。 32．齿轮传动最基本的要求是其瞬时传动比必须。 33．用齿条型刀具按范成法加工齿轮，如果切齿结束时，刀具的中线与轮坯分度圆相切，则加工出来的齿轮是齿轮，刀具的中线与轮坯分度圆不相切，则加工出来的齿轮称为齿轮。 34．规定渐开线标准斜齿圆柱齿轮____ 面上的参数为标准值。 35．直齿圆锥齿轮的标准模数规定在____端的圆上。 36．对于正确安装的一对渐开线圆柱齿轮，其啮合角等于圆上的角。 37．在课本上所介绍的间歇运动机构中，其中两种机构的名称是：机构、机构。 38．外槽轮机构由、和机架组成，其中拨盘作转动。（机械零件部分）

机械设计复习题答案

2012年机械设计自学考试备考试题、选择填空: 1 ?如果危险截面上的应力超过零件的强度极限，则发生的失效形式为 _________ 。 C A.表面破坏 B.残余变形 C.整体断裂 D.功能失效 2?零件设计时，限制零件中的应力不超过允许的限度的设计准则称为 _________ 。A A.强度准则B.刚度准则C.寿命准则 D. 振动稳定性准则 3?按照机器的组成原理，变速箱是汽车的 ____________ 。B A.原动机 B.传动部分 C.执行部分 D.控制系统 4. _______________________________________________ 为了防止零件发生破坏，应采用的设计准则是 ________________________________________ 。 D A.刚度准则 B.寿命准则 C.振动稳定性准则 D.强度准则 AVV * 第二早、选择填空: 1. 零件表面经淬火、渗氮、喷丸、滚子碾压等处理后，其疲劳强度 A.降低B.提高C. 不变D.提高或降低视处理方法而定 5. 下列四种叙述中正确的是二、填空题： 1. 传动件包括带传动、链传动、摩擦轮传动、蜗杆传动和 _ 2. 驱动机器完成预定功能的部分称为 __________ 。原动机 3. 金属材料尤其是钢铁使用最广；在机械产品中钢铁材料占 4. 描述材料的疲劳特性可用最大应力、应力循环次数和 _ 5. 机械零件制造中使用最广的金属材料是 ____________ 。钢铁 6. 机器的基本组成部分为原动机部分、传动部分和 ______________ 。执行部分 7. 按照机器的组成原理，发动机是汽车的 ____________ 。原动机部分 8. 如果作用于零件上的应力超过材料的屈服极限，则零件将发生 _______ 9. 一部机器的质量基本上取决于 ___________________ 。设计阶段。齿轮传动 _。90%^上。应力比（或循环特。塑性变形 2.应力的循环特性（应力比）常用“ r ”表示，其值为 CJ B.」 -a CJ C max ■ a . D° min ?a max 3.变应力的应力幅值 -a 为 A ^max — ^min . 2 B ^max +Omin . 2 C. J max ""2" D.fx -fn 4.对称循环应力，其循环特性 r ”值是 A.1 B.0.5 C. 0 D.-1

机械设计考试试题及复习资料

1．在一般工作条件下，齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，通常的主要失效形式为【】A．轮齿疲劳折断 B. 齿面疲劳点蚀 C．齿面胶合 D. 齿面塑性变形 2．带传动在工作时产生弹性滑动，是由于【】A．包角α太小 B. 初拉力F0太小 C．紧边及松边拉力不等 D. 传动过载 3．在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是【】A．6208 B. N208 C. 3208 D. 5208 4．下列四种螺纹中，自锁性能最好的是【】 A．粗牙普通螺纹 B.细牙普通螺纹 C．梯形螺纹 D.锯齿形螺纹 5．在润滑良好的条件下，为提高蜗杆传动的啮合效率，可采用的方法为【】 A．减小齿面滑动速度υs B. 减少蜗杆头数Z1 C．增加蜗杆头数Z1 D. 增大蜗杆直径系数q 6．在圆柱形螺旋拉伸（压缩）弹簧中，弹簧指数C是指【】 A．弹簧外径及簧丝直径之比值 B．弹簧内径及簧丝直径之比值 C．弹簧自由高度及簧丝直径之比值 D．弹簧中径及簧丝直径之比值 7．普通平键接联采用两个键时，一般两键间的布置角度为【】A．90° B. 120° C.135° D.180° 8．V带在减速传动过程中，带的最大应力发生在【】A．V带离开大带轮处 B. V带绕上大带轮处 C．V带离开小带轮处 D. V带绕上小带轮处 9．对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是【】 A．拉力 B.扭矩 C．压力 D.拉力和扭矩 10．滚子链传动中，链节数应尽量避免采用奇数，这主要是因为采用过渡链节后【】 A．制造困难 B.要使用较长的销轴 C．不便于装配 D.链板要产生附加的弯曲应力二、1．轴如按受载性质区分，主要受的轴为心轴，主要受的轴为传动轴。 2．代号62203的滚动轴承，为轴承，其内径为mm。 3．在一般机械中的圆柱齿轮传动，往往使小齿轮齿宽b1大齿轮齿宽b2；在计算齿轮强度时，工作齿宽b应取。 4．普通平键联接的工作面是键的；楔键联接的工作面是键的。 5．为了便于互换及适应大量生产，轴承内圈孔及轴的配合采用制，轴承外圈及轴承座孔的配合采用制。 6．不随时间变化的应力称为，随时间变化的应力称为，具有周期性的变应力称为。7．按照平面图形的形状，螺纹分为、和等。 8．按照工作条件，齿轮传动可分为和两种。

(答案)机械设计基础试题库

《机械设计基础》课程试题库一、填空题 1.在铰链四杆机构中，双曲柄机构的最短杆与最长杆长度之和小于等于其余两杆长度之和。 2.确定凸轮基圆半径的原则是在保证αmax≤ [ α ]条件下，选择尽可能小的基圆半径。 3.一对齿轮传动中，大、小齿轮的齿根最大弯曲应力通常是不等的。 4.在设计 V 带传动时， V 带的型号是根据计算功率和小带轮转速选取的。 5.对于两级斜齿圆柱齿轮传动，应使中间轴上的两个斜齿轮的旋向相同。 6.滚动轴承主要失效形式是疲劳点蚀和塑性变形。 7.在蜗杆传动中，一般蜗杆头数取Z1= 1、 2、4，蜗杆头数越少，自锁性越好。 8.普通螺纹联接承受横向外载荷时，依靠接合面间的摩擦承载，螺栓本身受预紧力 ___作用，可能的失效形式为断裂。 9.平键联接中，两侧面是工作面，楔形键联接中，上下面是工作面。 10.对于闭式软齿面齿轮传动，主要按接触强度进行设计，而按弯曲强度进行校核。 11.蜗杆传动发热计算的目的是防止温升过高而产生齿面胶合失效。 12.带传动中，带上受的三种应力是拉应力，弯曲应力和离心拉应力。最大应力发生在带的紧边开始绕上小带轮处。 13.链轮的转速高，节距大，齿数少，则链传动的动载荷就越大。 14.轴上的键槽通常采用铣削加工方法获得。 15.联轴器和离合器均可联接两轴，传递扭矩，两者的区别是前者在运动中不能分离，后者可以随时分离。 16.验算非液体摩擦滑动轴承的pv 值是为了防止轴承过热而发生胶合；验算轴承速度v 是为了防止轴承加速磨损或产生巨大热量。普通三角形螺纹的牙型角为___60__度。17.紧螺栓联接按拉伸强度计算时，考虑到拉伸应力和扭转切应力复合作用，应将拉抻载荷增大至 ___1.3____ 倍。 18.受轴向工作载荷的紧螺栓联接，设螺栓刚度 C1 远远小于被联接件的刚度 C2，则不论工作载荷 F 是否变化，螺栓中的总拉力F2接近 ___预紧力 _____。 19.带传动中，带的弹性滑动是带传动的 _____固有 ______特性，是_不可 ______避免的。 20.带传动的最大有效圆周力随着初拉力、包角、摩擦系数的增大而增大。 21.若齿轮传动的传动比、中心距和齿宽不变，增加两轮的齿数和，则弯曲强度____减小_____，接触强度 ______不变 _________。 22. 齿轮传动(大、小齿轮分度圆直径分别为d2、d1 ) 传动比表达式为 __i= d2/ d1____。蜗杆传动（蜗杆分度圆直径d1，蜗杆分度圆柱导程角，蜗轮分度圆直径 d2）传动比表达式为 _______d2/ d1tg___________。

机械设计考试复习与练习题

考试复习与练习题一、单项选择题 1 工作时只承受弯矩，不传递转矩的轴，称为。 A ．心轴 B ．转轴 C ．传动轴 D ．曲轴 2 采用的措施不能有效地改善轴的刚度。 A ．改用高强度合金钢 B ．改变轴的直径 C ．改变轴的支承位置 D ．改变轴的结构 3 按弯扭合成计算轴的应力时，要引入系数α，这α是考虑。 A ．轴上键槽削弱轴的强度 B ．合成正应力与切应力时的折算系数 C ．正应力与切应力的循环特性不同的系数 D ．正应力与切应力方向不同 4 转动的轴，受不变的载荷，其所受的弯曲应力的性质为。 A ．脉动循环 B ．对称循环 C ．静应力 D ．非对称循环 5 对于受对称循环转矩的转轴，计算弯矩（或称当量弯矩）()2 2T M M ca α+=，α应取。 A ．α≈0.3 B ．α≈0.6 C ．α≈1 D ．α≈1.3 6 根据轴的承载情况，的轴称为转轴。 A ．既承受弯矩又承受转矩 B ．只承受弯矩不承受转矩 C ．不承受弯矩只承受转矩 D ．承受较大轴向载荷二、填空题 7 自行车的中轴是轴，而前轮轴是轴。 8 为了使轴上零件与轴肩紧密贴合，应保证轴的圆角半径轴上零件的圆角半径或倒角C 。 9 对大直径的轴的轴肩圆角处进行喷丸处理是为了降低材料对的敏感性。 10 传动轴所受的载荷是。 11 一般单向回转的转轴，考虑起动、停车及载荷不平稳的影响，其扭转剪应力的性质按处理。三、问答题 12 轴受载荷的情况可分哪三类?试分析自行车的前轴、中轴、后轴的受载情况，说明它们各属于哪类轴? 心轴转轴转轴 13 为提高轴的刚度，把轴的材料由45号钢改为合金钢是否有效?为什么? 无效只是利用合金钢的淬硬性好，并不能提高轴的刚度。 14 轴上零件的轴向及周向固定各有哪些方法?各有何特点?各应用于什么场合? 15 轴的计算当量弯矩公式()2 2T M M ca α+= 中，应力校正系数а的含义是什么?如何取值? 含义：考虑正应力和切应力的循环特性不同的系数取值见P315

机械设计复习题及答案

机械设计复习题及答案一、单项选择题得分 1. 如图所示，内燃机连杆中的连杆体1是（） A. 机构 B. 零件 C. 部件 D. 构件 2. 若两构件组成高副，则其接触形式为（） A. 线或面接触 B. 面接触 C. 点或面接触 D. 点或线接触 3. 在平面机构中，每增加一个低副将引入（） A. 1个约束 B. 2个约束 C. 3个约束 D. 0个约束 4. 无急回特性的平面四杆机构，其极位夹角（） A. θ=0° B. θ≥0° C. θ>0° D. θ<0° 5. 下列螺纹联接的防松措施中，属于摩擦防松原理的是（） A. 止动垫片 B. 对顶螺母 C. 串联钢丝 D. 开口销 6. 下列凸轮机构中，图_______所画的压力角是正确的。

7. 只受预紧力的普通螺栓联接，其强度计算式][4 3.12 1σπσ≤' = d F 中的“”主要是考虑（） A. 螺栓受到扭切应力的影响 B. 可靠性的影响 C. 摩擦系数不稳定的影响 D.受载后补充拧紧的影响 8. 带传动最大应力发生在如图所示的（）。 A. 松边绕出主动轮的A 点 B. 松边绕上从动轮的B 点 C. 紧边绕出从动轮的C 点 D. 紧边绕上主动轮的D 点 9. 如右图所示螺纹的类型为（）。 A. 单线右旋 B.单线左旋 C.双线右旋 D.双线左旋 10. 对齿面硬度≤350HBS 的一对齿轮传动，选取齿面硬度时应使（） A ．小齿轮齿面硬度<大齿轮齿面硬度 B ．小齿轮齿面硬度≤大齿轮齿面硬度 C ．小齿轮齿面硬度=大齿轮齿面硬度 D. 小齿轮齿面硬度>大齿轮齿面硬度 11. 电影院放电影时，实现胶片画面的依次停留，从而使人们通过视觉暂留获得连续场景的机构是（）。 A ．凸轮机构 B ．连杆机构 C ．棘轮机构 D. 槽轮机构 C D A B