机械设计思考题及答案(东华大学)

第二章

1.问：试述零件的静应力与变应力是在何种载荷作用下产生的？

答：静应力只能在静载荷作用下产生，变应力可能由变载荷产生，也可能由静载荷产生。

2.问：零件的等寿命疲劳曲线与材料试件的等寿命疲劳曲线是否相同？

答：两者不同，零件的等寿命疲劳曲线需考虑零件上应力集中对材料疲劳极限的影响。

3.问：疲劳损伤线性累积假说的含义是什么？

答：该假说是：在每一次应力作用下，零件寿命就要受到一定损伤率，当损伤率累积达到100%时（即达到疲劳寿命极限）便发生疲劳破坏。通过该假说可将非稳定变应力下零件的疲劳强度计算折算成等效的稳定变应力疲劳强度。

4.问：机械零件上的哪些位置易产生应力集中？举例说明。如果零件一个截面有多种产生应力集中的结构，有效应力集中

答：零件几何尺寸突变（如：沟槽、孔、圆角、轴肩、键槽等）及配合零件边缘处易产生应力集中。当一个截面有多处应力源时，则分别求出其有效应力集中系数，从中取最大值。

5.问：两个零件以点、线接触时应按何种强度进行计算？若为面接触时（如平键联接），又应按何种强度进行计算？

答：点、线接触时应按接触强度进行计算；面接触应按挤压强度计算。

6.问：零件的截面形状一定，当截面尺寸增大时，其疲劳极限值将如何变化？

答：不变。

7.问：两零件的材料和几何尺寸都不相同，以曲面接触受载时，两者的接触应力是否相同？

答：两零件的接触应力始终相同（与材料和几何尺寸无关）。

选择题

1、零件的形状、尺寸、结构相同时，磨削加工的零件与精车加工相比，其疲劳强度____。

A.较高

B.较低

C.相同

2、某齿轮工作时，轮齿双侧受载，则该齿轮的齿面接触应力按___变化。

A.对称循环

B.脉动循环

C.循环特性r=-0.5的循环

D.循环特性r=+1的循环

3、零件表面经淬火、渗氮、喷丸、磙子碾压等处理后，其疲劳强度____。

A.增高

B.降低

C.不变

D.增高或降低视处理方法而定

4、某齿轮工作时，轮齿单侧受载，则该齿轮的齿面接触应力按___变化。

A.对称循环

B.脉动循环

C.循环特性r=-0.5的循环

D.循环特性r=+1的循环

5、零件的工作安全系数为_____。

A.零件的极限应力比许用应力

B.零件的极限应力比零件的工作应力

C.零件的工作应力比许用应力

D.零件的工作应力比许用应力

6、脉动循环应力的循环特性为_____。

A.1

B.-1

C.0

D.其它值

7、外圈固定内圈随轴转动的滚动轴承，其内圈上任一点的接触应力为_____。

A.对称循环交变应力

B.静应力

C.不稳定的脉动循环交变应力

D.稳定的脉动循环交变应力

8、下面四种叙述中，____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

答案：A、B、A、B、B、C、C、D

第三章

1.问：常用螺纹的类型主要有哪些？

答：普通螺纹、米制锥螺纹、管螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹。

2.问：哪些螺纹主要用于联接？哪些螺纹主要用于传动？

答：普通螺纹、米制锥螺纹、管螺纹主要用于联接。梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹主要用于传动。

3.问：螺纹联接的基本类型有哪些？

答：螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉联接、紧定螺钉联接。其它还有地脚螺栓联接、吊环螺钉联接和T型槽螺栓联接等。

4.问：螺纹联接预紧的目的是什么？

答：预紧的目的在于增强联接的可靠性和紧密性，以防止受载后被联接件间出现缝隙或发生相对滑移。

5.问：螺纹联接防松的方法按工作原理可分为哪几种？

答：摩擦防松、机械防松（正接锁住）和铆冲防松（破坏螺纹副关系）等。

6.问：受拉螺栓的主要破坏形式是什么？

答：静载荷下受拉螺栓的损坏多为螺纹部分的塑性变形和断裂。变载荷下多为栓杆部分的疲劳断裂。

7.问：受剪螺栓的主要破坏形式是什么？

答：螺栓杆和孔壁的贴合面上出现压溃或螺栓杆被剪断。

8.问：为了提高螺栓的疲劳强度，在螺栓的最大应力一定时，可采取哪些措施来降低应力幅？并举出三个结构例子。

答：可采取减小螺栓刚度或增大被联接件刚度的方法来降低应力幅。1）适当增加螺栓的长度；2）采用减小螺栓杆直径的腰状杆螺栓或空心螺栓；3）在螺母下面安装弹性元件。

9.问：螺纹联接设计时均已满足自锁条件，为什么设计时还必须采取有效的防松措施？

答：在静载荷及工作温度变化不大时，联接一般不会自动松脱。但在冲击、振动、载荷变化、温度变化较大或高温下均造成联接间摩擦力减小或瞬时消失或应力松驰而发生联接松脱。

10.问：横向载荷作用下的普通螺栓联接与铰制孔用螺栓联接两者承受横向载荷的机理有何不同？当横向载荷相同时，两种

答：前者靠预紧力作用，在接合面间产生的摩擦力来承受横向力；后者靠螺栓和被联接件的剪切和挤压来承载。前者由于靠摩擦传力，所需的预紧力很大，为横向载荷的很多倍，螺栓直径也较大。

11.问：承受预紧力Fo和工作拉力F的紧螺栓联接，螺栓所受的总拉力F2是否等于Fo+F？为什么？

答：不等于。因为当承受工作拉力F后，该联接中的预紧力Fo减为残余预紧力F1，故F2=F1+F

12.问：对于紧螺栓联接，其螺栓的拉伸强度条件式中的系数1.3的含义是什么？

答：系数1.3是考虑到紧联接时螺栓在总拉力F2的作用下可能补充拧紧，故将总拉力增加30%以考虑此时扭转切应力的影响。

选择题

1、采用普通螺栓联接的凸缘联轴器，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

2、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

3、用于联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

4、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

5、对于联接用螺纹，主要要求联接可靠，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、开角小，单线梯形螺纹

D、升角大，双线矩形螺纹

6、用于薄壁零件联接的螺纹，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

7、当铰制孔用螺栓组联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

8、计算紧螺栓联接的拉伸强度时，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、l.l

B、l.3

C、1.25

D、0.3

9、在螺栓联接中，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

10、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、提高强度

B、提高刚度

C、外形美观

D、降低成本

11、紧螺栓联接在按拉伸强度计算时，应将拉伸载荷增加到原来的1.3倍，这是考虑＿＿。

A、螺纹的应力集中

B、扭转切应力作用

C、安全因素

D、载荷变化与冲击

12、预紧力为F'的单个紧螺栓联接，受到轴向工作载荷F作用后，螺栓受到的总拉力F0＿＿F'+F。

A、大于

B、等于

C、小于

D、大于或等于

13、在螺栓联接设计中，若被联接件为铸件，则有时在螺栓孔处制做沉头座孔或凸台，其目的是＿＿。

A、避免螺栓受附加弯曲应力作用

B、便于安装

C、为安置防松装置

D、为避免螺栓受拉力过大

14、若要提高轴向变载荷作用的紧螺栓的疲劳强度，则可：。

A、在被联接件间加橡胶垫片

B、增大螺栓长度

C、采用精制螺栓

D、加防松装置

答案：D、A、A、B、A、A、D、B、C、B、B、C、A、B

第五章带传动

1.问：带传动常用的类型有哪些？

答：在带传动中，常用的有平带传动、V带传动、多楔带传动和同步带传动等。

2.问：V带的主要类型有哪些？

答：V带有普通V带、窄V带、联组V带、齿形V带、大楔角V带、宽V带等多种类型，其中普通V 带应用最广，近年来窄V带也得到广泛的应用。

3.问：普通V带和窄V带的截型各有哪几种？

答：普通V带的截型分为Y、Z、A、B、C、D、E七种，窄V带的截型分为SPZ、SPA、SPB、SPC四种。

4.问：什么是带的基准长度？

答：V带在规定的张紧力下，其截面上与“测量带轮”轮槽基准宽度相重合的宽度处，V带的周线长度称为基准长度Ld，并以Ld表示V带的公称长度。

5.问：带传动工作时，带中的应力有几种？

答：带传动工作时，带中的应力有：拉应力、弯曲应力、离心应力。

6.问：带传动中的弹性滑动是如何发生的？

答：由于带的弹性变形差而引起的带与带轮之间的滑动，称为带传动的弹性滑动。这是带传动正常工作时固有的特性。选用弹性模量大的带材料，可以降低弹性滑动。

7.问：带传动的打滑是如何发生的？它与弹性滑动有何区别？打滑对带传动会产生什么影响？

答：打滑是由于过载所引起的带在带轮上全面滑动。打滑可以避免，而弹性滑动不可以避免。打滑将使带的磨损加剧，从动轮转速急剧下降，使带的运动处于不稳定状态，甚至使传动失效。

8.问：打滑首先发生在哪个带轮上？为什么？

答：由于带在大轮上的包角大于在小轮上的包角，所以打滑总是在小轮上先开始。

9.问：弹性滑动引起什么后果？

答：1）从动轮的圆周速度低于主动轮；2）降低了传动效率；3）引起带的磨损；4）使带温度升高。

10.问：当小带轮为主动轮时，最大应力发生在何处？

答：这时最大应力发生在紧边进入小带轮处。

11.问：带传动的主要失效形式是什么？

答：打滑和疲劳破坏。

12.问：带传动的设计准则是什么？

答：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.问：提高带传动工作能力的措施主要有哪些？

答：增大摩擦系数、增大包角、尽量使传动在靠近最佳速度下工作、采用新型带传动、采用高强度带材料等。

14.问：带轮的结构形式有哪些？

答：铸铁制V带轮的典型结构有：实心式、腹板式、孔板式、椭圆轮辐式。

15.问：根据什么来选定带轮的结构形式？

答：主要原因是根据带轮的基准直径选择结构形式；根据带的截型确定轮槽尺寸；带轮的其它结构尺寸由经验公式计算。

16.问：V带传动常见的张紧装置有哪些？

答：定期张紧装置、自动张紧装置、采用张紧轮的装置。

17.问：带传动中，在什么情况下需采用张紧轮？张紧轮布置在什么位置较为合理？

答：当中心距不能调节时，可采用张紧轮将带张紧。张紧轮一般应放在松边内侧，使带只受单向弯曲。同时张紧轮还应尽量靠近大轮，以免过分影响带在小轮上的包角。

18.问：带与带轮间的摩擦系数对带传动有什么影响？

答：最大有效拉力随摩擦系数的增大而增大。这是因为摩擦系数越大，则摩擦力就越大，传动能力也就越高。

19.问：为了增加传动能力，将带轮工作面加工得粗糙些以增大摩擦系数，这样做是否合理？

答：不合理。这样会加剧带的磨损，降低带的寿命。

20.问：与普通V带相比，窄V带的截面形状及尺寸有何不同？其传动有何特点？

答：窄V带是用合成纤维作抗拉体，与普通V带相比，当高度相同时，窄V带的宽度约缩小1/3，而承载能力可提高1.5～2.5倍，适用于传递动力大而又要求传动装置紧凑的场合。

选择题

1、带传动是依靠＿＿来传递运动和功率的。

A、带与带轮接触面之间的正压力

B、带与带轮接触面之间的摩擦力

C、带的紧边拉力

D、带的松边拉力

2、带张紧的目的是＿＿。

A、减轻带的弹性滑动

B、提高带的寿命

C、改变带的运动方向

D、使带具有一定的初拉力

3、与链传动相比较，带传动的优点是＿＿。

A、工作平隐，基本无噪声

B、承载能力大

C、传动效率高

D、使用寿命长

4、与平带传动相比较，V带传动的优点是＿＿。

A、传动效率高

B、带的寿命长

C、带的价格便宜

D、承载能力大

5、选取V带型号，主要取决于＿＿。

A、带传递的功率和小带轮转速

B、带的线速度

C、带的紧边拉力

D、带有松边拉力

6、V带传动中，小带轮直径的选取取决于＿＿。

A、传动比

B、带的线速度

C、带的型号

D、带传递的功率

7、中心距一定的带传动，小带轮上包角的大小主要由＿＿决定。

A、小带轮直径

B、大带轮直径

C、两带轮直径之和

D、两带轮直径之差

8、两带轮直径一定时，减小中心距将引起＿＿。

A、带的弹性滑动加剧

B、带传动效率降低

C、带工作噪声增大C、小带轮上的包角减小

9、带传动的中心距过大时，会导致＿＿。

A、带的寿命缩短

B、带的弹性滑动加剧

C、带的工作噪声增大

D、带在工作时出现颤动

10、设计V带传动时，为防止＿＿，应限制小带轮的最小直径。

A、带内的弯曲成力过大

B、小带轮上的包角过小

C、带的离心力过大

D、带的长度过长

11、一定型号V带内弯曲应力的大小，与＿＿成反比关系。

A、带的线速度

B、带轮的直径

C、带轮上的包角

D、传动比

12、带传动在工作时，假定小带轮为主动轮，则带内应力的最大值发生在带＿＿。

A、进入大带轮处

B、紧边进入小带轮处

C、离开大带轮处

D、离开小带轮处

13、带传动产生弹性滑动的原因是＿＿。

A、带与带轮间的摩擦系数较小

B、带绕过带轮产生了离心力

C、带的紧边和松边存在拉力差

D、带传递的中心距大

答案：B、D、A、D、A、C、D、D、D、A、B、B、C

填空题

1．带传动中，带上受的三种应力是：应力、应力和应力。最大应力等于，它发生在，带的许用应力小于它，将导致带的失效。

2．带传动中，打滑是指，多发生在轮上。刚开始打滑时．紧边拉力F1与松边拉力F2的关系为：。

3．带传动与齿轮传动一起做减速工作时，宜将带传动布置在齿轮传动之。当带传动中心距水平布置时，宜将松边安置在方。

4．带传动一周过程中，带所受应力的大小要发生变化，其中以应力变化最大，而应力不变化。

5．带传动的传动比不宜过大，若传动比过大，将使，从而使带的有效拉力值减小。

6．某V带传动，带的横剖面积A=142mm，由张紧力产生的应力σo＝1．5MPa，有效拉力Fe=300N，不计离心力的影响，紧边拉力Fl和松力拉力F2分别= N和 N。

7．控制适当的初拉力是保证带传动正常工作的重要条件，初拉力不足，则；初拉力过大

则。

8．常见的带传动的张紧装置有。

9．普通V带带轮的槽形角随带轮直径的减小而。

10．在设计V带传动时，V带的型号是根据选取的。

11．带传动不能保证精确的传动比，其原因是。

12．带传动的设计准则为。

13．设计V带传动时发现V带根数过多，可采用来解决。

14．带传动在工作时由于使带在带轮上产生弹性滑动，这种弹性滑动避免。

15．带传动中用方法可以使小带轮包角αl加大。

16．在其他条件相同情况下，V带比平带能传递更大功率的原因是。

17．窄V带比普通V带承载能力。

18．V带轮的槽角于V带的楔形角。

19．当两带轮直径一定时，减小中心距将使小带轮包角。

第六章链传动

1.问：按用途不同，链可分为哪几种？

答：传动链、输送链和起重链。输送链和起重链主要用在运输和起重机械中，而在一般机械传动中，常用的是传动链。

2.问：滚子链的接头型式有哪些？

答：当链节数为偶数时，接头处可用开口销或弹簧卡片来固定，一般前者用于大节距，后者用于小节

距；当链节数为奇数时，需采用过渡链节。由于过渡链节的链板要受到附加弯矩的作用，所以在一般情况下最好不用奇数链节。

3.问：齿形链按铰链结构不同可分为哪几种？

答：可分为圆销式、轴瓦式、滚柱式三种。

4.问：滚子链传动在何种特殊条件下才能保证其瞬时传动比为常数？

答：只有在Z1=Z2（即R1=R2），且传动的中心距恰为节距p的整数倍时（这时β和γ角的变化才会时时相等），传动比才能在全部啮合过程中保持不变，即恒为1。

5.问：链传动在工作时引起动载荷的主要原因是什么？

答：一是因为链速和从动链轮角速度周期性变化，从而产生了附加的动载荷。二是链沿垂直方向分速度v'也作周期性的变化使链产生横向振动。三是当链节进入链轮的瞬间，链节和链轮以一定的相对速度相啮合，从而使链和轮齿受到冲击并产生附加的动载荷。四是若链张紧不好，链条松弛。

6.问：链在传动中的主要作用力有哪些？

答：主要有：工作拉力F1，离心拉力Fe，垂度拉力Ff。

7.问：链传动的可能失效形式可能有哪些？

答：1）铰链元件由于疲劳强度不足而破坏；2）因铰链销轴磨损使链节距过度伸长，从而破坏正确啮合和造成脱链现象；3）润滑不当或转速过高时，销轴和套筒表面发生胶合破坏；4）经常起动、反转、制动的链传动，由于过载造成冲击破断；5）低速重载的链传动发生静拉断。

8.问：为什么小链轮齿数不宜过多或过少？

答：小链轮齿数传动的平稳性和使用寿命有较大的影响。齿数少可减小外廓尺寸，但齿数过少，将会导致：1）传动的不均匀性和动载荷增大；2）链条进入和退出啮合时，链节间的相对转角增大，使铰链的磨损加剧；3）链传动的圆周力增大，从而加速了链条和链轮的损坏。

9.问：链传动的中心距过大或过小对传动有何不利？一般取为多少？

答：中心距过小，链速不变时，单位时间内链条绕转次数增多，链条曲伸次数和应力循环次数增多，因而加剧了链的磨损和疲劳。同时，由于中心距小，链条在小链轮上的包角变小，在包角范围内，每个轮齿所受的载荷增大，且易出现跳齿和脱链现象；中心距太大，会引起从动边垂度过大。

10.问：与带传动相比，链传动有何优缺点？

答：链传动是带有中间挠性件的啮合传动。与带传动相比，链传动无弹性滑动和打滑现象，因而能保持准确的平均传动比，传动效率较高；又因链条不需要像带那样张得很紧，所以作用于轴上的径向压力较小；在同样使用条件下，链传动结构较为紧凑。同时链传动能用于高温、易燃场合。

选择题

1、与带传动相比，链传动的优点是＿＿。

A、工作平稳，无噪声

B、寿命长

C、制造费用低

D、能保持准确的瞬时传动比

2、与齿轮传动相比，链传动的优点是＿＿。

A、传动效率高

B、工作平稳，无噪声

C、承载能力大

D、能传递的中心距大

3、套筒滚子链中，滚子的作用是＿＿。

A、缓冲吸震

B、减轻套筒与轮齿间的摩擦与磨损

C、提高链的承载能力

D、保证链条与轮齿间的良好啮合

4、在一定转速下，要减轻链传动的运动不均匀和动载荷，应＿＿。

A、增大链节距和链轮齿数

B、减小链节距和链轮齿数

C、增大链节距，减小链轮齿数

D、减小链条节距，增大链轮齿数

5、为了限制链传动的动载荷，在链节距和小链轮齿数一定时，应限制＿＿。

A、小链轮的转速

B、传递的功率

C、传动比

D、传递的圆周力

6、链传动在工作中，链板受到的应力属于＿＿。

A、静应力

B、对称循环变应力

C、脉动循环变应力

D、非对称循环变应力

7、大链轮的齿数不能取得过大的原因是＿＿。

A、齿数越大，链条的磨损就越大

B、齿数越大，链传动的动载荷与冲击就越大

C、齿数越大，链传动的噪声就越大

D、齿数越大，链条磨损后，越容易发生"脱链现象"

8、链传动中心距过小的缺点是＿＿。

A、链条工作时易颤动，运动不平稳

B、链条运动不均匀性和冲击作用增强

C、小链轮上的包角小，链条磨损快

D、容易发生"脱链现象"

9、两轮轴线不在同一水平面的链传动，链条的紧边应布置在上面，松边应布置在下

面，这样可以使＿＿。

A、链条平稳工作，降低运行噪声

B、松边下垂量增大后不致与链轮卡死

C、链条的磨损减小

D、链传动达到自动张紧的目的

10、链条由于静强度不够而被拉断的现象，多发生在＿＿情况下。

A、低速重载

B、高速重载

C、高速轻载

D、低速轻载

11、链条在小链轮上包角过小的缺点是＿＿。

A、链条易从链轮上滑落

B、链条易被拉断，承载能力低

C、同时啮合的齿数少，链条和轮齿的磨损快

D、传动的不均匀性增大

12、链条的节数宜采用＿＿。

A、奇数

B、偶数

C、5的倍数

D、10的倍数

13、链传动张紧的目的是＿＿。

A、使链条产生初拉力，以使链传动能传递运动和功率

B、使链条与轮齿之间产生摩擦力，以使链传动能传递运动和功率

C、避免链条垂度过大时产生啮合不良

D、避免打滑

答案：B、D、B、D、A、D、D、C、B、A、C、B、C

填空题

1.传动链的主要类型是链和链。

2.限制链传动的传动比是为了。

3.与滚子链相比，齿形链优缺点是：；宜选用齿形链的场合是：。

4.链传动中，即使主动链轮的角速度ω1为常数，也只有当从动链轮的角速度ω2和传动比才能得到恒定值。

5.链传动的动载荷是随着链条节距和链轮齿数而增加的。

6.链传动的主要效形式是。

7.滚子链最主要参数是链的，为提高链速的均匀性，应选用齿数的链轮和节距的链条。

8.一滚子链传动节距p=25.4mm，小链轮转速n1=1000r／min，经测量链轮分度圆直径d1=203mm，则链速v= m／s。

9.链传动瞬时传动比表达式是：，平均传动比表达式是：。

10.链传动工作时，其转速越高，运动不均匀性越，故链传动多用于速传动。

11.对于高速重载的套筒滚子链传动，应选用节距的排链，对于低速重载的套筒滚子链传动；应选用节距的链传动。

12.链传动中，小链轮的齿数越多，则传动平稳性越。

13.链传动中，当节距增大时，优点是；缺点是。

14.选择链传动的参数时，若将小链轮齿数增加，其好处是。

15.链传动的传动比恒定，而传动比是变化的。

16.与带传动相比，链传动的承载能力，传动效率，作用在轴上的径向压力。

17.链传动发生脱链的原因是；链轮齿数越多，越脱链。

18.多列链传动一般不用多于4列的链，其原因是。

19.为避免采用过渡链节，，链节数应取数。

20.链传动张紧的目的是；常用张紧方法有：。

21.链传动中，当两链轮的轴线在同一水平面时，应将边布置在上面，边布置在下面。

22.链条在小链轮上包角过小的缺点是。

第七章

1.问：常见的齿轮传动失效有哪些形式？

答：齿轮的常见失效为：轮齿折断、齿面磨损、齿面点蚀、齿面胶合、塑性变形等。

2.问：在不改变材料和尺寸的情况下，如何提高轮齿的抗折断能力？

答：可采取如下措施：1)减小齿根应力集中;2)增大轴及支承刚度;3)采用适当的热处理方法提高齿芯的韧性;4)对齿根表层进行强化处理。

3.问：为什么齿面点蚀一般首先发生在靠近节线的齿根面上？

答：当轮齿在靠近节线处啮合时，由于相对滑动速度低形成油膜的条件差，润滑不良，摩擦力较大，特别是直齿轮传动，通常这时只有一对齿啮合，轮齿受力也最大，因此，点蚀也就首先出现在靠近节线的齿根面上。

4.问：在开式齿轮传动中，为什么一般不出现点蚀破坏？

答：开式齿轮传动，由于齿面磨损较快，很少出现点蚀。

5.问：如何提高齿面抗点蚀的能力？

答：可采取如下措施：1)提高齿面硬度和降低表面粗糙度;2)在许用范围内采用大的变位系数和,以增大综合曲率半径;3)采用粘度高的润滑油;4)减小动载荷。

6.问：什么情况下工作的齿轮易出现胶合破坏？如何提高齿面抗胶合能力？

答：高速重载或低速重载的齿轮传动易发生胶合失效。措施为：1)采用角度变位以降低啮合开始和终了时的滑动系数;2)减小模数和齿高以降低滑动速度;3)采用极压润滑油;4)采用抗校核性能好的齿轮副材料;5)使大小齿轮保持硬度差;6)提高齿面硬度降低表面粗糙度。

7.问：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？

答：闭式齿轮传动：主要失效形式为齿面点蚀、轮齿折断和胶合。目前一般只进行接触疲劳强度和弯曲疲劳强度计算。开式齿轮传动：主要失效形式为轮齿折断和齿面磨损，磨损尚无完善的计算方法，故目前只进行弯曲疲劳强度计算，用适当增大模数的办法考虑磨损的影响。

8.问：硬齿面与软齿面如何划分？其热处理方式有何不同？

答：软齿面：HB≤350，硬齿面：HB>350。软齿面热处理一般为调质或正火，而硬齿面则是正火或调质后切齿，再经表面硬化处理。

9.问：在进行齿轮强度计算时，为什么要引入载荷系数K？

答：在实际传动中，由于原动机及工作机性能的影响，以及齿轮的制造误差，特别是基节误差和齿形误差的影响，会使法向载荷增大。此外在同时啮合的齿对间，载荷的分配并不是均匀的，即使在一对齿上，载荷也不可能沿接触线均匀分布。因此实际载荷比名义载荷大，用载荷系数K计入其影响

10.问：齿面接触疲劳强度计算公式是如何建立的？为什么选择节点作为齿面接触应力的计算点？

答：齿面接触疲劳强度公式是按照两圆柱体接触的赫兹公式建立的；因齿面接触疲劳首先发生在节点附近的齿根部分，所以应控制节点处接触应力。

11.问：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

答：一对齿轮传动，其大小齿轮的接触应力一定相等。两齿轮材料和热处理相同时，其许用应力不一定相等。因为许用应力还与寿命系数有关，大小齿轮的应力循环齿数不等，故许用应力不一定相等。

12.问：配对齿轮的齿面有较大的硬度差时，对较软齿面会产生什么影响？

答：当小齿轮与大齿轮有较大的硬度差，且速度又较高时，较硬的齿面对较软的齿面会起较显著的冷作硬化效应，从而提高其疲劳极限。

13.问：在直齿轮和斜齿轮传动中，为什么常将小齿轮设计得比大齿轮宽一些？

答：其目的是防止大小齿轮因装配误差产生轴向错位时导致啮合宽度减小而增大轮齿的工作载荷。

14.问：齿轮传动的常用润滑方式有哪些？润滑方式的选择主要取决于什么因素？

答：齿轮的常用润滑方式有：人工定期加油、浸油润滑和喷油润滑。润滑方式的选择主要取决于齿轮圆周速度的大小。

15.问：齿形系数与模数有关吗？有哪些因素影响齿形系数的大小？

答：齿形系数与模数无关，齿形系数的大小取决于齿数。

16.问：为什么设计齿轮时，齿宽系数既不能太大，又不能太小？

答：齿宽系数过大将导致载荷沿齿宽方向分布不均匀性严重；相反若齿宽系数过小，轮齿承载能力减小，将使分度圆直径增大。

17.问：选择齿轮传动第Ⅱ公差组精度等级时，除了考虑传动用途和工作条件以外，主要依据是什么？

答：圆周速度。

18.问：选择齿轮毛坯的成型方法时（铸造，锻造，轧制圆钢等），除了考虑材料等因素外，主要依据是什么？

答：齿轮的几何尺寸和批量大小。

19.问：斜齿轮传动的接触强度计算中的重合度系数Zε考虑了重合度对单位齿宽载荷的影响，它与哪些因素有关？

答：它与斜齿传动的端面重合度和纵向重合度有关。

20.问：有一标准直齿圆柱齿轮传动，齿轮1和齿轮2的齿数分别为Z1和Z2,且Z1< Z2。若两齿轮的许用接触应力相同，问两答：两齿轮接触强度相等。因齿轮1和齿轮2的接触应力相等，许用接触应力相同，所以两齿轮的接触强度相等。

21.问：设计齿轮传动时，若大小齿轮的疲劳极限值相同，这时它们的许用应力是否相同？为什么？

答：许用应力不一定相同。因许用应力与疲劳极限值有关外，还与齿轮的循环次数（即寿命系数ZN,YN）有关。当大小齿轮的循环次数都达到或超过无限循环的次数时，大小齿轮的许用应力相同；否则，大小齿轮的许用应力不相同。

22.问：斜齿圆住齿轮传动中螺旋角β太小或太大会怎样，应怎样取值？

答：螺旋角太小，没发挥斜齿圆柱齿轮传动与直齿圆住齿轮传动相对优越性，即传动平稳和承载能力大。螺旋角β越大，齿轮传动的平稳性和承载能力越高。但β值太大，会引起轴向力太大，大了轴和轴承的载荷。故β值选取要适当。通常β要求在8°～25°范围内选取。

选择题

l、一般开式齿轮传动的主要失效形式是＿＿。

A、齿面胶合

B、齿面疲劳点蚀

C、齿面磨损或轮齿疲劳折断

D、轮齿塑性变形

2、高速重载齿轮传动，当润滑不良时，最可能出现的失效形式是＿＿。

A、齿面胶合

B、齿面疲劳点蚀

C、齿面磨损

D、轮齿疲劳折断

3、45号钢齿轮，经调质处理后其硬度值约为＿＿。

A、HRC＝45~50

B、HBS=220~270

C、HBS=160~180

D、HBS=320~350

4、齿面硬度为56~62HRC的合金钢齿轮的加工工艺过程为＿＿。

A、齿坏加工、淬火、磨齿、滚齿

B、齿坏加工、淬火、滚齿、磨齿

C、齿坏加工、滚齿、渗碳淬火、磨齿C、齿坏加工、滚齿、磨齿、淬火

5、齿轮采用渗碳淬火的热处理方法，则齿轮材料只可能是＿＿。

A、45号钢

B、ZG340~640

C、20Cr

D、20CrMnTi

6、齿轮传动中齿面的非扩展性点蚀一般出现在＿＿。

A、跑合阶段

B、稳定性磨损阶段

C、剧烈磨损阶段

D、齿面磨料磨损阶段

7、对于开式齿轮传动，在工程设计中，一般＿＿。

A、按接触强度设计齿轮尺寸，再校核弯曲强度

B、按弯曲强度设计齿轮尺寸，再校核接触强度

C、只需按接触强度设计

D、只需按弯曲强度设计

8、一对标准直齿圆柱齿轮，已知z1=18，a2=72，则这对齿轮的弯曲应力＿＿。

A、 F1> F2

B、 F1< F2

C、 F1= F2

D、 F1≤ F2

9、一对标准渐开线圆柱齿轮要正确啮合时，它们的＿＿必须相等。

A、直径

B、模数

C、齿宽

D、齿数

10、在设计闭式硬齿面传动中，当直径一定时，应取较少的齿数，使模数增大以＿＿。

A、提高齿面接触强度

B、提高轮齿的抗弯曲疲劳强度

C、减少加工切削量，提高生产率

D、提高抗塑性变形能力

11、在直齿圆柱齿轮设计中，若中心距保持不变，而把模数增大，则可以＿＿。

A、提高齿面接触强度

B、提高轮齿的弯曲强度

C、弯曲与接触强度均可提高

D、弯曲与接触强度均不变

12、轮齿的弯曲强度，当＿＿，则齿根弯曲强度增大。

A、模数不变，增多齿数

B、模数不变，增大中心距

C、模数不变，增大直径

D、齿数不变，增大模数

13、轮齿弯曲强度计算中齿形系数与＿＿无关。

A、齿数

B、变位系数

C、模数

D、斜齿轮的螺旋角

14、齿轮传动在以下几种工况中＿＿的齿宽系数可取大些。

A、悬臂布置

B、不对称布置

C、对称布置

D、同轴式减速器布置

15、直齿锥齿轮强度计算时，是以＿＿为计算依据的。

A、大端当量直齿锥齿轮

B、齿宽中点处的直齿圆柱齿轮

C、齿宽中点处的当量直齿圆柱齿轮

D、小端当量直齿锥齿轮

答案：C、A、B、C、D、A、D、A、B、B、B、D、C、C、C

填空题

1．齿轮传动时，如大小齿轮的材料不同，则σH1= σH2；[σH1]≠[σH2]；σF1≠σF2；[σF1]≠[σF2]。2．直齿圆柱齿轮作接触强度计算时取节点处的接触应力为计算依据，其载荷由一对轮齿承担。

3．在圆柱齿轮传动中，齿轮分度圆直径d1不变而减小模数m，对轮齿的弯曲强度、接触强度及传动平稳性的影响分别为弯曲强度降低，接触强度不变，传动平稳性提高。

4．在圆柱齿轮传动设计中，在中心距a及其他条件不变时，增大模数m，其齿面接触应力

不变，齿根弯曲应力减小，重合度减小。。

5．在闭式齿轮传动中，当齿轮的齿面硬度HBS<350时，通常首先出现点蚀破坏，应首先按齿面接触强度进行设计，但当齿面硬度HBS>350时，则易出现齿根弯曲折断破坏，应首先按齿根弯曲强度设计强度进行设计。

6．齿轮的齿形系数Y F的大小与齿轮参数中的模数无关，主要取决于齿数。

7．斜齿圆柱齿轮的齿形系数Y F按当量齿数选取。

8．设计一对圆柱齿轮时，通常把小齿轮的齿宽做得比大齿轮宽一些，其主要原因是以防齿轮轴向错位时，导致啮合齿宽减小。

9．一对闭式直齿圆柱齿轮，m=3mm，z1=2l，z2=63，α=20°，小齿轮用40Cr钢，表面淬火HRC=55，[σH1]=1200N/mm，大齿轮用45钢调质，HBS=220—240，[σH2]= 600N/mm，若齿轮传动工作时，齿面接触应力为σH=500N/mm，则小齿轮的接触强度安全系数为大齿轮的2倍。

10．两对标准直齿圆柱齿轮传动，已知模数、齿数、齿宽分别为：

A对：m=4mm，z1=18，z2=41，B1=58mm，

B对：m=2mm，Z1=36，z2=82，B2=50mm，

其余条件相同，若按无限寿命考虑，这两对齿轮传动按接触强度所能传递的转矩比值T A／T B= 1 。

11．在齿轮传动中，若一对齿轮采用软齿面，则小齿轮的材料硬度应比大齿轮的材料硬度高30~50HBS。

12．在圆锥一圆柱两级齿轮传动中，如其中有一级用斜齿圆柱齿轮传动，另一级用直齿圆锥齿轮传动，则应将圆锥齿轮放在高速级。

13．对于闭式软齿面齿轮传动，主要按齿面接触强度进行设计，这时影响齿轮强度的主要几何参数是d1。

14．对于开式齿轮传动，虽然主要失效形式是磨损，但目前仅以齿根弯曲疲劳强度作为设计准则，这时影响齿轮强度的主要参数是模数。

15．一对齿轮啮合时，其大、小齿轮的接触应力是相等的；而其许用接触应力是不相等的；小齿轮与大齿轮的弯曲应力一般也是不相等的。

16．设计闭式硬齿面齿轮传动时，当分度圆直径d1一定时，应选取较少的齿数，使模数m可以提高，以提高齿根弯曲疲劳强度强度。

17．一对圆柱齿轮传动，当其他条件不变时，仅将齿轮传动所受的载荷增大为原载荷的4倍，其齿面接触应力将增为原应力的2倍。

18、一对齿轮齿根弯曲应力的关系是σ1=σ2Y Fa1Y Sa1/（Y Fa2Y Sa2）。

19．渗碳淬火硬齿面齿轮一般需经过磨削加工。

20．齿轮传动中轮齿的齿面点蚀，通常首先发生在节线附近靠近齿根处。

第八章

1.问：按加工工艺方法不同，圆柱蜗有哪些主要类型？各用什么代号表示？

答：阿基米德蜗杆〔ZA蜗杆〕﹑渐开线蜗杆〔ZI蜗杆〕﹑法向直廓蜗杆〔ZN蜗杆〕﹑锥面包络蜗杆〔ZK蜗杆〕。

2.问：简述蜗杆传动变位的目的，特点。

答：变位的目的一般是为了凑中心距或传动比，使符合一定的设计要求。变位后，被变动的是蜗轮尺寸，而蜗杆尺寸不变；变为后蜗杆蜗轮啮合时，蜗轮节圆与分度圆重合，蜗杆分度圆和节圆不再重合。

3.问：分析影响蜗杆传动啮合效率的几何因素。

答：蜗杆的头数Z1，蜗杆的直径系数q﹑蜗杆分度圆直径〔或模数﹑Z1﹑q〕。

4.问：蜗杆分度圆直径规定为标准值的目的是什么？

答：为了减少蜗轮刀具数目，有利于刀具标准化。

5.问：蜗杆传动中，轮齿承载能力的计算主要是针对什么来进行的？

答：主要是针对蜗轮齿面接触强度和齿根抗弯曲强度进行的。

6.问：阿基米德蜗杆与蜗轮正确啮合的条件是什么？

答：1）蜗杆的轴向模数ma1=蜗轮的端面模数mt2且等于标准模数；2）杆的轴向压力角αa1=蜗轮的端面压力角αt2且等于标准压力角；3）蜗杆的导程角γ=蜗轮的螺旋角β且均可用γ表示，蜗轮与蜗轮的螺旋线方向相同。

7.问：为什么连续传动的闭式蜗杆传动必须进行热平衡计算？

答：由于蜗杆传动效率低，工作时发热量大。在闭式传动中，如果产生的热量不能及时散逸，将因油温不断升高使润滑油稀释，从而增大摩擦损失，甚至发生胶合。所以进行热平衡计算。

8.问：如何确定闭式蜗杆传动的给油方法和润滑油粘度？

答：润滑油粘度及给油方法，一般根据蜗杆传动的相对滑动速度及载荷类型来确定。

9.问：蜗杆通常与轴做成一个整体，按蜗杆螺旋部分的加工方法如何分类？

答：按蜗杆螺旋部分的加工方法可分为车制蜗杆和铣制蜗杆。

10.问：闭式蜗杆传动的主要失效形式是什么？

答：点蚀、齿根折断、齿面胶合及过度磨损。

选择题

1、动力传动蜗杆传动的传动比的范围通常为＿＿。

A、<1

B、1~8

C、8~80

D、>80~120

2、与齿轮传动相比，＿＿不能作为蜗杆传动的优点。

A、传动平稳、噪声小

B、传动比可以较大

C、可产生自锁

D、传动效率高

3、在标准蜗杆传动中，蜗杆头数z1一定时，若增大蜗杆直径系数q，将使传动效率＿＿。

A、提高

B、减小

C、不变

D、增大也可能减小

4、在蜗杆传动中，当其他条件相同时，增加蜗杆头数z1，则传动效率＿＿。

A、降低

B、提高

C、不变

D、或提高也可能降低

5、蜗杆直径系数q＝＿＿。

A、q=d1/m

B、q=d1m

C、q=a/d

D、q=a/m

6、起吊重物用的手动蜗仟传动，宜采用＿＿的蜗杆。

A、单头、小导程角

B、单头、大导程角

C、多头、小导程角

D、多头、大导程角

7、在其他条件相同时，若增加蜗杆头数，则滑动速度＿＿。

A、增加

B、不变

C、减小

D、可能增加也可能减小

8、在蜗杆传动设计中，蜗杆头数z1选多--些，则＿＿。

A、有利于蜗杆加工

B、有利于提高蜗杆刚度

C、有利于提高传动的承载能力

D、有利于提高传动效率

9、蜗杆直径系数q的标准化，是为了＿＿。

A、保证蜗杆有足够的刚度

B、减少加工时蜗轮滚刀的数目

C、提高蜗杆传动的效率

D、减小蜗杆的直径

10、蜗杆常用材料是＿＿。

A、HTl5O

B、ZCuSnlOPl

C、45

D、GCr15

11、采用变位蜗杆传动时＿＿。

A、仅对蜗秆进行变位

B、仅对蜗轮变位

C、必须同时对蜗杆与蜗轮进行变位

12、提高蜗杆传动效率的主要措施是＿＿。

A、增大模数m

B、增加蜗轮齿数z2

C、增加蜗杆头数z1

D、增大蜗杆的直径系数q

13、对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＿＿。

A、材料的机械性能下降

B、润滑油变质

C、蜗杆热变形过大

D、润滑条件恶化而产生胶合火效

14、蜗杆传动的当量摩擦系数fv随齿面相对滑动速度的增大而＿＿。

A、增大B不变C、减小D、可能增人也可能减小

15、闭式蜗杆传动的主要失效形式是＿＿。

A、蜗杆断裂

B、蜗轮轮齿折断

C、胶合、疲劳点蚀

D、磨粒磨损

答案：C、D、B、B、A、A、A、D、C、B、C、D、C、C

填空题

１．蜗杆传动中，主要的失效形式为、、和，常发生在上。

２．普通圆柱蜗杆传动中，右旋蜗杆与旋蜗轮才能正确啮合，蜗杆的模数和压力角在

面上的数值定为标准，在此面上的齿廓为。

３.蜗杆传动比i＝z２／zl与d２／d1 等。为获得较高的传动效率，蜗杆螺旋升角又应具有较值，在已确定蜗杆头数的情况下，其直径系数q应选取值。

４．蜗杆传动中，由于，需要进行热平衡计算，若不能满足要求，可采取，，措施。

５．在润滑良好的情况下，减摩性好的蜗轮材料是。蜗杆传动较理想的材料组合

是。

６．有一标准普通圆柱蜗杆传动，已知z１＝2，q＝8，z2＝42，中间平面上模数m＝8mm，压力角α＝20°，蜗杆为左旋，则蜗杆分度圆直径d１＝mm，传动中心距a＝mm，传动比i＝。蜗杆分度圆柱上的螺旋线升角γ＝，蜗轮分度圆上的螺旋角β＝，蜗轮为旋。

７．限制蜗杆的直径系数q是为了。

８.蜗杆传动中，蜗杆导程角为γ，分度圆圆周速度为v１，则其滑动速度vs为，它使蜗杆蜗轮的齿面更容易产生和。

９.蜗杆传动工作时，作用在蜗杆上的三个啮合分力通常力最大。

１０.闭式蜗杆传动的功率损耗，一般包括三个部分：、和。

１１.在蜗杆传动中，蜗杆头数越少，则传动效率越，自锁性越。一般蜗杆头数

取。

１２.蜗杆传动中，产生自锁的条件是。

１３.蜗杆传动的滑动速度越大，所选润滑油的粘度值应越·

１４.为了提高蜗杆的刚度，应采用的直径系数q。

１５.蜗杆传动时蜗杆的螺旋线方向应与蜗轮螺旋线方向；蜗杆的角应等于蜗轮的螺旋角。

１６.阿基米德蜗杆传动在中间平面相当于与相啮合。

１７.在标准蜗杆传动中，当蜗杆为主动时，若蜗杆头数z１和模数m一定时，增大直径系数q，则蜗杆刚度；若增大导程角γ，则传动效率。

１８.蜗杆传动设计中，通常选择蜗轮齿数z2＞26是为了，z2<80是为了防止

或。

第九章

1.问：滑动轴承的主要失效形式有哪些？

答：磨粒磨损、刮伤、胶合、疲劳剥落和腐蚀等。

2.问：什么是轴承材料？

答：轴瓦和轴承衬的材料统称为轴承材料。

3.问：针对滑动轴承的主要失效形式，轴承材料的性能应着重满足哪些要求？

答：良好的减摩性、耐磨性和抗咬粘性，良好的摩擦顺应性、嵌入性和磨合性，足够的强度和抗腐蚀能力，良好的导热性、工艺性、经济性等。

4.问：常用的轴承材料有哪几类？

答：常用的轴承材料可分为三大类：1）金属材料，如轴承合金、铜合金、铝基合金和铸铁等；2）多孔质金属材料；3）非金属材料，如工程塑料、碳-石墨等。

5.问：滑动轴承设计包括哪些主要内容？

答：1）决定轴承的结构型式；2）选择轴瓦和轴承衬的材料；3）决定轴承结构参数；4）选择润滑剂和润滑方法；5）计算轴承工作能力。

6.问：一般轴承的宽径比在什么范围内？

答：一般轴承的宽径比B/d在0.3～1.5范围内。

7.问：滑动轴承上开设油沟应注意哪些问题？

答：油沟用来输送和分布润滑油。油沟的形状和位置影响轴承中油膜压力分布情况。油沟不应开在油膜承载区内，否则会降低油膜的承载能力。轴向油沟应比轴承宽度稍短，以免油从油沟端部大量流失。

8.问：选择动压润滑轴承用润滑油的粘度时，应考虑哪些因素？

答：应考虑轴承压力、滑动速度、摩擦表面状况、润滑方式等条件。可以通过计算和参考同类轴承的使用经验初步确定。

9.问：在不完全液体润滑滑动轴承设计中，限制p值的主要目的是什么？

答：主要目的是为了不产生过度磨损。

《机械设计基础》习题及答案

机械设计基础复习题（一）一、判断题：正确的打符号√，错误的打符号× 1．在实际生产中，有时也利用机构的"死点"位置夹紧工件。( ) 2. 机构具有确定的运动的条件是：原动件的个数等于机构的自由度数。 ( ) 3．若力的作用线通过矩心，则力矩为零。 ( ) 4．平面连杆机构中，连杆与从动件之间所夹锐角称为压力角。 ( ) 5．带传动中，打滑现象是不可避免的。 ( ) 6．在平面连杆机构中，连杆与曲柄是同时存在的，即只要有连杆就一定有曲柄。 ( ) 7．标准齿轮分度圆上的齿厚和齿槽宽相等。 ( ) 8．平键的工作面是两个侧面。 ( ) 9．连续工作的闭式蜗杆传动需要进行热平衡计算，以控制工作温度。 ( ) 10．螺纹中径是螺纹的公称直径。（） 11．刚体受三个力作用处于平衡时，这三个力的作用线必交于一点。( ) 12．在运动副中，高副是点接触，低副是线接触。 ( ) 13．曲柄摇杆机构以曲柄或摇杆为原动件时，均有两个死点位置。 ( ) 14．加大凸轮基圆半径可以减少凸轮机构的压力角。 ( ) 15．渐开线标准直齿圆柱齿轮不产生根切的最少齿数是15。 ( ) 16．周转轮系的自由度一定为1。 ( ) 17．将通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面定义为中间平面。 ( ) 18．代号为6205的滚动轴承，其内径为25mm。 ( ) 19．在V带传动中，限制带轮最小直径主要是为了限制带的弯曲应力。 ( ) 20．利用轴肩或轴环是最常用和最方便可靠的轴上固定方法。( ) 二、填空题 1．直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是相等，相等。 2．螺杆相对于螺母转过一周时，它们沿轴线方向相对移动的距离称为。 3．在V带传动设计中，为了限制带的弯曲应力，应对带轮的加以限制。 4．硬齿面齿轮常用渗碳淬火来得到，热处理后需要加工。5．要将主动件的连续转动转换为从动件的间歇转动，可用机构。6．轴上零件的轴向固定方法有、、、等。7．常用的滑动轴承材料分为、、三类。8．齿轮轮齿的切削加工方法按其原理可分为和两类。 9．凸轮机构按从动件的运动形式和相对位置分类，可分为直动从动件凸轮机构和凸轮机构。 10．带传动的主要失效形式是、及带与带轮的磨损。11．蜗杆传动对蜗杆导程角和蜗轮螺旋角的要求是两者大小和旋向。闭式蜗杆传动必须进行以控制油温。12．软齿面齿轮常用中碳钢或中碳合金钢制造，其中大齿轮一般经处理，而小齿轮采用处理。

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。×

机械设计课程思考题和习题(适用教材：李建功主编《机械设计》(第四版))

机械设计课程思考题和习题（适用教材：李建功主编《机械设计》（第四版））机械设计课程组

第一章机械设计总论思考题 1－1 一部现代化的机器主要有哪几部分组成 1－2 开发一部新机器通常需要经过哪几个阶段每个阶段的主要工作是什么 1－3 作为一个设计者应具备哪些素质 1－4 机械设计课程的性质、任务和内容是什么 1－5 机械设计课程有哪些特点学习中应注意哪些问题 1－6 什么是失效什么是机械零件的计算准则常用的计算准则有哪些 1－7 什么是校核计算什么是设计计算 1－8 什么是名义载荷什么是计算载荷为什么要引入载荷系数 1－9 静应力由静载荷产生，那么变应力是否一定由变载荷产生 1－10 什么是强度准则对于零件的整体强度，分别用应力和安全系数表示的强度条件各是什么 1－11 在计算许用应力时，如何选取极限应力 1－12 什么是表面接触强度和挤压强度这两种强度不足时，分别会发生怎样的失效 1－13 刚度准则、摩擦学准则以及振动稳定性准则应满足的条件各是什么这些准则得不到满足时，可能的失效形式是什么 1－14 用合金钢代替碳钢可以提高零件的强度，是否也可以提高零件的刚度 1－15 什么是机械零件的“三化”“三化”有什么实际意义 1－16 机械零件的常用材料有哪些设计机械零件时需遵循哪些原则第二章机械零件的疲劳强度设计思考题 2－1 什么是疲劳破坏疲劳断口有哪些特征 2－2 变应力有哪几种不同的类型 2－2 什么是疲劳极限什么是疲劳寿命 2－4 什么是疲劳曲线什么是极限应力图用它们可以分别解决疲劳强度计算中的什么问题 2－5 什么是有限寿命设计什么是无限寿命设计如何确定两者的极限应力 2－6 塑性材料和脆性材料的σm－σa极限应力图应如何简化 2－7 影响机械零件疲劳强度的三个主要因素是什么它们是否对应力幅和平均应力均有影响 2－8 如何根据几个特殊点绘出机械零件的σm－σa极限应力图 2－9 机械零件受恒幅循环应力时，可能的应力增长规律有哪几种如何确定每种规律下的极限应力点如何计算安全系数

机械设计基础课后习题答案

精品机械设计基础课后习题解答参考 1-2题 ,7,5===h l P P n 107253=-?-?=F 机构有1个主动构件，所以机构有确定运动。 1-3题 1,11, 8===h l P P n 1111283=-?-?=F 机构有1个主动构件，所以机构有确定运动。 1-4题 0,11, 8===h l P P n 2011283=-?-?=F 机构有2个主动构件，所以机构有确定运动。 1-5题 1,8, 6===h l P P n 118263=-?-?=F 机构有1个主动构件，所以机构有确定运动。 2-1题（a ）双曲柄机构；（b ）曲柄摇杆机构；（c ）双摇杆机构；（d ）双摇杆机构。 2-2题 0≠e 时，曲柄条件：e l l BC AB -<； 0=e 时，曲柄条件：BC AB l l <。 2-4题

精品极位夹角 ?=+-??=+-?=3636.161 2.11 2.118011180K K θ

精品 2-7题极位夹角?=+-??=+-? =361 5.11 5.118011180K K θ 3-2题

精品 4-1题 m z m h z d a a )2()2(* +=+= 所以 25.2100 225 2== +=z d m a mm 主要几何尺寸计算（略）。 4-2题略 4-3题分锥角 "43'25684287.6817 43arctan arctan 122?=?===z z δ "17'34215713.2190221?=?=-?=-∑=δδδ 分度圆 5117311=?==mz d mm ； 12943322=?==mz d mm 齿顶圆 580.565713.21cos 3251cos 2111=???+=+=δm d d a mm 206.1314287.68cos 32129cos 2222=???+=+=δm d d a mm 齿根圆 304 .445713.21cos 34.251cos 4.2111=???-=-=δm d d f mm 353.1264287.68cos 34.2129cos 4.2222=???-=-=δm d d f mm 锥距 358.6943172 32222 221=+?=+= z z m R mm 齿顶角 "44'4237122.3358.693 arctan arctan ?=?===R h a a θ 齿根角 " 7'2744519.4358 .696 .3arctan arctan ?=?===R h f f θ

机械设计基础试题试题库及答案

机械设计基础试题库及答案一、判断(每题一分) 1、一部机器可以只含有一个机构，也可以由数个机构组成。……（√ 2、机器的传动部分是完成机器预定的动作，通常处于整个传动的终端。（×） 4、机构是具有确定相对运动的构件组合。………………………………（√） 5、构件可以由一个零件组成，也可以由几个零件组成。………………（√） 6、整体式连杆是最小的制造单元，所以它是零件而不是构件。……（×） 7、连杆是一个构件，也是一个零件。………………………（√） 8、减速器中的轴、齿轮、箱体都是通用零件。……………………………（×）二、选择(每题一分) 1、组成机器的运动单元体是什么？（ B ） A．机构B．构件C．部件D．零件 2、机器与机构的本质区别是什么？（ A ） A．是否能完成有用的机械功或转换机械能B．是否由许多构件组合而成C．各构件间能否产生相对运动D．两者没有区 3、下列哪一点是构件概念的正确表述？（ D ） A．构件是机器零件组合而成的。B．构件是机器的装配单元 C．构件是机器的制造单元D．构件是机器的运动单元 4、下列实物中，哪一种属于专用零件？（ B ） A．钉B．起重吊钩C．螺母D．键

5、以下不属于机器的工作部分的是（ D ） A．数控机床的刀架B．工业机器人的手臂 C．汽车的轮子D．空气压缩机三、填空(每空一分) 1、根据功能，一台完整的机器是由（动力系统）、（执行系统）、（传动系统）、（操作控制系统）四部分组成的。车床上的主轴属于（执行）部分。 2、机械中不可拆卸的基本单元称为（零件），它是（制造）的单元体 3、机械中制造的单元称为（零件），运动的单元称为（构件），装配的单元称为（机构）。 4、从（运动）观点看，机器和机构并无区别，工程上统称为（机械）。 5.机器或机构各部分之间应具有_相对__运动。机器工作时，都能完成有用的__机械功___或实现转换__能量___。 2 平面机构一、填空题(每空一分) 2.两构件之间以线接触所组成的平面运动副，称为高副，它产生 1 个约束，而保留 2 个自由度。 3.机构具有确定的相对运动条件是原动件数等于机构的自由度。 4.在平面机构中若引入一个高副将引入___1__个约束，而引入一个低副将引入_2___个约束，构件数、约束数与机构自由度的关系是F=3n-2Pl-Ph 。

机械设计第八章带传动思考题答案

《带传动》课堂练习题一、填空题 1、普通V带传动中，已知预紧力F =2500 N，传递圆周力为800 N，若不计带的离心力，则工作时的紧边拉力F 1为 2900 ，松边拉力F 2 为 2100 。 2、当带有打滑趋势时，带传动的有效拉力达到最大，而带传动的最大有效拉力决定于 F 、、 f 三个因素。 3、带传动的设计准则是保证带疲劳强度，并具有一定的寿命。 4、在同样条件下，V带传动产生的摩擦力比平带传动大得多，原因是V带在接触面上所受的正压力大于平带。 5、V带传动的主要失效形式是疲劳断裂和打滑。 6、皮带传动中，带横截面的最大拉应力发生在紧边开始绕上小带轮处；皮带传动的打滑总是发生在皮带与小带轮之间。 7、皮带传动中，预紧力F 过小，则带与带轮间的摩擦力减小，皮带传动易出现打滑现象而导致传动失效。 8、在V带传动中，选取小带轮直径D1≥D 1lim 。的主要目的是防止带的弯曲应力过大。 9、在设计V带传动时，V带的型号可根据计算功率Pca 和小带轮转速n1 查选型图确定。 10、带传动中，打滑是指带与带轮之间发生显著的相对滑动，多发生在小带轮上。刚开始打滑时紧边拉力F 1与松边拉力F 2 的关系为 F 1 =F 2 e f。 11、带传动中的弹性滑动是由松紧边的变形不同产生的，可引起速度损失，传动效率下降、带磨损等后果，可以通过减小松紧边的拉力差即有效拉力来降低。 12、带传动设计中，应使小带轮直径d≥d rnin ，这是因为直径越小，带的弯曲应力越大；应使传动比i ≤7，这是因为中心距一定时传动比越大，小带轮的包角越小，将降低带的传动性能。 13、带传动中，带上受的三种应力是拉应力，弯曲应力和离心应力。最大应力等于1+b1+ c ，它发生在紧边开始绕上小带轮处处，若带的许用应力小于它，将导致带的疲劳失效。 14、皮带传动应设置在机械传动系统的高速级，否则容易产生打滑。二、选择题

《机械设计》复习思考题解答

机械零件的强度复习思考题 1、静应力与变应力的区别？静应力与变应力下零件的强度计算有何不同？静应力只受静载荷作用而变应力则可能受到静载荷作用也可能受到动载荷作用静应力：1）脆性材料取抗拉强度极限2）塑性材料取屈服极限变应力：均取疲劳极限 2、稳定循环变应力的种类有哪些？画出其应力变化曲线，并分别写出最大应力σmax、最小应力σmin、平均应力σm、应力幅σa与应力循环特性γ的表达式。静应力，非对称循环应力，对称循环应力，脉动循环应力 3、静应力是否一定由静载荷产生？变应力是否一定由变载荷产生？是；不一定 4、机械零件疲劳破坏的特征有哪些？机械零件疲劳强度与哪些因素有关？整体断裂，表面破坏，变形量过大，破坏正常工作中引起的失效应力集中，尺寸大小，表面状态 5、如何由σ-1、σ0和σs三个试验数据作出材料的简化极限应力图？以σ-1、在y轴上确定点A，以σs在x轴上确定点C，定坐标点B （σ0／2,σ0／2）,连接AB两点作直线，过C点作与OC成45°角的直线交线AB于点E就可以得到简化的极限应力图 6、相对于材料，影响机械零件疲劳强度的主要因素有哪些？综合影响因素K σ的表达式为何？如何作零件的简化极限应力图？ 1应力集中，尺寸大小，表面状态（K)=σ-1／σ-1e σ-1材料对称循环弯曲疲劳极限 σ-1e零件对称循环弯曲疲劳极限 7、应力集中、零件尺寸和表面状态是否对零件的平均应力σm和应力幅均有影响？有 8、按Hertz（接触应力）公式，两球体和圆柱体接触时的接触强度

与哪些因素有关？作用于接触面上的总压力，初始接触线长度，初始接触线处的曲率半径，材料泊松比，材料的弹性模量 9．何谓机械零件的失效？何谓机械零件的工作能力？零件由于某种原因丧失工作能力或达不到设计要求的性能称为失效；在一定的使用寿命时间内零件的各性能可以满足机械工作的各项要求的能力。 10．机械零件常用的计算准则有哪些？强度刚度寿命振动稳定性可靠性 11、在静强度条件下，塑性材料的极限应力是___屈服极限应力_______；而脆性材料的极限应力是______抗拉极限应力_____。摩擦、磨损与润滑复习思考题 1、滑动摩擦为哪几种类型？各有何特点？ 1）干摩擦：表面间无任何润滑剂或保护膜的纯金属摩擦 2）边界摩擦：表面有边界膜隔开，摩擦性质取决于边界膜和表面的吸附能力 3）流体摩擦：表面被流栖膜隔开，摩擦性质取决于流体内部分子间粘性阻力 4）混合摩擦：此摩擦处于流体擦擦和边界摩擦的混合状态 2、典型的磨损分哪三个阶段？磨损按机理分哪几种类型？分磨合阶段，稳定磨损阶段，剧烈磨损阶段粘附，磨粒，疲劳，冲蚀，腐蚀，微动51 3、润滑油和润滑脂的主要性能指标有哪些？粘度，润滑性，极压性，内闪点，凝点，氧化稳定性润滑脂：锥入度，滴点 4、什么是流体的粘性定律？ 5、粘度的常用单位有哪些？影响粘度的主要因素是什么？如何影响？恩氏粘度，通用赛氏粘度，商用雷氏秒，巴氏度。温度，压力；温度升高，粘度下降。压力增大粘度增大。 6、流体润滑有哪些类型？各有何特点？ 1流休动力润滑,借助于相对速度而产生的粘性流体膜将两摩擦表

机械设计基础复习思考题

第0章 1．机器的组成 2．机械设计的要求 3．机械设计的过程第1章 1-1解释下列概念 1）机构、机器、机械。 2）零件、构件、原动件、从动件、机架。 3）运动副、高副、低副、转动副、移动副。 4）运动链、平面机构、空间机构。 5）复合铰链、局部自由度、虚约束。 6）瞬心、绝对瞬心、相对瞬心、三心定理； 1-2 推演平面机构自由度计算公式。 1-3 计算平面机构自由度时应注意哪些事项？ 1-4 机构具有确定运动的条件。 1-5 如何绘制机构运动简图？ 1-6 如何用瞬心法分析机构运动？第2章连杆机构 2-1 解释下列概念 1）整转副、摆转副、曲柄、摇杆； 2）机构倒置； 3）极位、极位夹角、行程速比系数、急回运动，压力角、传动角、死点。 2-2 铰链四杆机构的基本形式有哪几种？各有什么特点？ 2-3 平面四杆机构的演化方式有哪几种？举例说明。 2-4 什么是杆长条件？平面四杆机构满足杆长条件时，那些转动副是整转副？存在曲柄的条件是什么？ 2-5 哪些平面四杆机构存在急回特性？这些机构在什么条件下没有急回特性？ 2-6 画出曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构和摆动导杆机构的极限位置示意图（曲柄为原动件），标出极位夹角。 2-7 曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构处于什么位置时传动角最小（曲柄为原动件）？ 2-8 总结作图法设计平面四杆机构的方法，有哪几类问题，已知条件是什么，需要求出哪些参数，作图要点有那些（可画示意图说明）？第3章凸轮机构 3-1 解释下列概念 1）基圆、行程、推程（运动角）、回程（运动角）、近休止程（角）、远休止程（角）；2）理论廓线、偏距（圆）； 3）刚性冲击、柔性冲击； 4）压力角。 3-2 凸轮机构的类型有那些（按不同分类方法分别说明）？ 3-3 凸轮机构从动件的常用运动规律有那些？冲击特性如何？ 3-4 简要说明反转法设计凸轮轮廓曲线的方法。 3-5 若凸轮机构推程最大压力角太大，应如何改进？ 3-6 什么是轮廓变尖、失真？如何避免？第4章齿轮机构

机械设计基础—考试题库及答案

机械设计基础单选锥齿轮传动用于传递两相交轴之间的运动和动力。收藏错误正确回答错误!正确答案： A 直齿圆柱齿轮减速器，当载荷平稳、转速较高时，应选用＿＿＿＿＿轴承收藏 A. 深沟球 B. 角接触球 C. 推力球回答错误!正确答案： A 带传动正常工作时不能保证准确的传动比是因为收藏 A. 带在带轮上打滑 B. 带的材料不符合胡克定律 C. 带容易变形和磨损 D. 带的弹性滑动回答错误!正确答案： D 常用来传递空间两交错轴运动的齿轮机构是收藏 A. 直齿圆锥齿轮 B. 蜗轮蜗杆 C. 直齿圆柱齿轮 D. 斜齿圆锥齿轮回答错误!正确答案： B 不属于非接触式密封。

收藏 A. 曲路密封 B. 间隙密封 C. 毛毡圈密封 D. 挡油环密封回答错误!正确答案： C 下列4种类型的联轴器中，能补偿两轴的相对位移以及缓和冲击、吸收振动的是。收藏 A. 弹性柱销联轴器 B. 齿式联轴器 C. 万向联轴器 D. 凸缘联轴器回答错误!正确答案： A 不均匀系数δ对机械速度的影响是＿＿＿＿＿。收藏 A. δ与机械速度的波动无关 B. δ越小，机械速度的波动越小 C. δ越小，机械速度的波动越大回答错误!正确答案： B 需要进行静平衡的回转件，不论有几个不平衡质量，都必须加上＿＿＿＿＿校正质量才能平衡。收藏 A. 2个 B. 有几个不平衡质量，就要加几个校正质量 C. 1个回答错误!正确答案： C

在平面机构中，每增加一个高副将引入收藏 A. 2个约束 B. 3个约束 C. 1个约束 D. 0个约束回答错误!正确答案： C 在链传动中，链速的不均匀性主要取决于收藏 A. 主动链轮齿数 B. 链的节距 C. 从动链轮齿数 D. 链的长度回答错误!正确答案： B 对于圆柱螺旋压缩弹簧，在轴向载荷F2 的作用下，弹簧丝将产生＿＿＿＿＿的变形。收藏 A. .剪切与扭转组合变形 B. 压缩与扭转组合变形 C. 侧向弯曲回答错误!正确答案： A 生产实践中，一般电动机与减速器的高速级的连接常选用＿＿＿＿＿类型的联轴器。收藏 A. 弹性套柱销联轴器 B. 十字滑块联轴器 C. 凸缘联轴器回答错误!正确答案： A

机械设计思考题集讲解

机械设计思考题集第一章机械设计总论 1.机械设计的基本要求？机械设计的准则？常用的机械设计方法有哪些？ 2.什么叫机械零件的失效？机械零件失效的形式有哪些？机械零件失效的原因？ 3.表面损伤失效的分类，及其成因以及避免措施？表面强化？表面强化深度的影响因素，如何控制其强化深度？ 4.什么是标准化、系列化、和通用化？机械设计中“三化”有什么意义？第二章机械零件的强度 1.作用在机械零件上的变应力有哪几种类型？如何区分它们？ 2.何为工作载荷、名义载荷、和计算载荷？名义载荷与计算载荷有和关系？ 3怎样区分表面挤压应力和表面接触应力？试说明两圆柱体接触应力计算公式中各符号的意义。 4.什么是静载荷、变载荷、和变应力？试举出两个机械零部件在工作时受静载荷作用而产生变应力的例子？ 5．什么是稳定变应力和非稳定变应力？双向稳定变应力下机械零件的疲劳强度计算如何进行？ 6.什么是材料的疲劳极限？试根据材料的疲劳曲线（σ-N曲线），说明什么叫循环基数Ν0、条件疲劳极限N rN和疲劳极限σr，并根据疲劳曲线方程导出N rN 的计算公式。极限应力线图有何用处？ 7.影响机械零件疲劳强度的主要因素有哪些？原因是什么？为什么影响因素中的Kσ、εσ、β只对变应力的应力幅部分有影响？如何提高机械零件的疲劳强度？ 8.疲劳破坏与静强度破坏的区别？试述金属材料疲劳断裂的过程？摩擦与润滑 9.何谓摩擦？常见润滑方式有哪几种？各有何特点？ 10.何谓磨损？按机理不同，磨损可分为哪几类？各有何特点？减轻磨损的途径有哪些？

11.零件的正常磨损分为几个阶段？每阶段各有何特点？试画出正常磨损过程中磨损量随时间变化的曲线图？ 12.润滑油、润滑脂各有何主要性能指标？如何理解黏度的概念？ 13.润滑有何作用？常用润滑剂有哪几类？各适用什么场合？ 14.润滑剂黏度对摩擦的影响？温度压力变化对润滑油粘度的影响？ 15．在进行机械零件有限寿命的疲劳强度计算时，需将材料的疲劳曲线修正成零件的疲劳曲线。有几种修正方法？各有何优缺点? 第三章螺纹连接 0.常用螺纹分类？各有什么特点？其应用场合是什么？ 1.螺纹连接的主要失效形式有哪些？ 2.螺栓组连接受力分析的目的是什么？在进行受力分析时，通常要做哪些假设条件？螺栓柱连接结构设计应考虑哪些方面的问题？ 3提高螺纹连接强度的措施有哪些？ 4.受拉伸载荷作用的紧螺栓联接中，为什么总载荷不是预紧力和拉伸载荷之和？对于受轴向变载荷作用的螺栓，可以采取哪些措施来减小螺栓应力σa？ 5.在螺纹连接中，螺纹牙间载荷分布为什么会出现不均匀现象？常用哪些结构可使螺纹牙间载荷分布趋于均匀？ 6.什么是螺栓的预紧？螺纹预紧的目的是什么？列举常用的预紧的方法？ 7.为什么对重要联接要控制预紧力大小？控制预紧力大小的方法有哪几种？ 8.螺纹的防松？为什么螺纹连接需要防松？防松的实质是什么？有哪几类防松措施？ 9.在重要的紧螺栓联接中，为什么尽可能不用小于 M12～M16 的螺纹？ 10．提高螺栓疲劳强度的措施有哪些？为什么增大被连接件刚度或减小螺栓刚度能提高螺栓联接强度？并画出被连接件刚度改变后的力——变形图。降低螺栓刚度C b及增大被连接件刚度C m的措施有哪些？ 11.为改善螺纹牙上载荷分配不均现象，常采用悬置螺母或内斜螺母，是分析其原因？ 12.偏心载荷对螺栓连接强度有什么影响？常采用哪些措施防止偏心载荷出现？ 13.紧螺栓连接强度计算公式中系数1.3的含义是什么？

机械设计基础课后习题答案全

7-1解：（1）先求解该图功的比例尺。（2 ）求最大盈亏功。根据图7.5做能量指示图。将和曲线的交点标注，，，，，，，，。将各区间所围的面积分为盈功和亏功，并标注“+”号或“-” 号，然后根据各自区间盈亏功的数值大小按比例作出能量指示图（图7.6）如下：首先自向上做，表示区间的盈功；其次作向下表示区间的亏功；依次类推，直到画完最后一个封闭矢量。由图知该机械系统在区间出现最大盈亏功，其绝对值为：（3 ）求飞轮的转动惯量曲轴的平均角速度：；系统的运转不均匀系数：；则飞轮的转动惯量：

图7.5图7.6 7-2 图7.7 图7.8 解：（1）驱动力矩。因为给定为常数，因此为一水平直线。在一个运动循环中，驱

动力矩所作的功为，它相当于一个运动循环所作的功，即：因此求得：（2）求最大盈亏功。根据图7.7做能量指示图。将和曲线的交点标注，，，。将各区间所围的面积分为盈功和亏功，并标注“+”号或“-”号，然后根据各自区间盈亏功的数值大小按比例作出能量指示图（图7.8）如下：首先自向上做，表示区间的盈功；其次作向下表示区间的亏功；然后作向上表示区间的盈功，至此应形成一个封闭区间。由图知该机械系统在区间出现最大盈亏功。欲求，先求图7.7中的长度。如图将图中线1和线2延长交于点，那么在中，相当于该三角形的中位线，可知。又在中，，因此有：，则

根据所求数据作出能量指示图，见图7.8，可知最大盈亏功出现在段，则。（3）求飞轮的转动惯量和质量。 7-3解：原来安装飞轮的轴的转速为，现在电动机的转速为，则若将飞轮安装在电动机轴上，飞轮的转动惯量为： 7-4解：（1）求安装在主轴上飞轮的转动惯量。先求最大盈亏功。因为是最大动能与最小动能之差，依题意，在通过轧辊前系统动能达到最大，通过轧辊后系统动能达到最小，因此：则飞轮的转动惯量：（2）求飞轮的最大转速和最小转速。

机械设计基础考试题库及答案

《机械设计基础》考试题库一、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. 在传递相同功率下，轴的转速越高，轴的转矩就（越小）。 6. 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）。 7. 平面连杆机构的死点是指（从动件与连杆共线的）位置。 8. 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）。 9. 凸轮机构主要由（凸轮）、（从动件）和（机架）三个基本构件组成。 10. 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）。 11. 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 。 12. 渐开线的形状取决于（基）圆。 13. 一对齿轮的正确啮合条件为：（m 1 = m 2）与（α 1 = α2）。 14. 一对齿轮连续传动的条件为：（重合度1>ε）。 15. 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）。 16. 蜗杆传动是由（蜗杆、蜗轮）和（机架）组成。 17. 常用的轴系支承方式有（向心）支承和（推力）支承。 18. 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）。 19. 润滑剂有（润滑油）、（润滑脂）和（气体润滑剂）三类。 20. 轴按所受载荷的性质分类，自行车前轴是（心轴）。 21. 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。 22. 轴承可分为（滚动轴承）与（滑动轴承）两大类。 23. 轴承支承结构的基本形式有（双固式）、（双游式）与（固游式）三种。 24. 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。 25. 按接触情况，运动副可分为（高副）与（低副）。 26. 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）。 27. 螺纹的作用可分为（连接螺纹）和（传动螺纹）两类。 28. 轮系可分为（定轴轮系）与（周转轮系）两类。 29. 构件是机械的（运动）单元；零件是机械的（制造）单元。二、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. 减速传动的传动比i ＜1。× 12. 在Ｖ带传动中，其他条件不变，则中心距越大，承载能力越大。× 13. 带传动一般用于传动的高速级。× 14. 带传动的小轮包角越大，承载能力越大。√ 15. 选择带轮直径时，直径越小越好。× 16. 渐开线上各点的压力角不同，基圆上的压力角最大。× 17. 基圆直径越大渐开线越平直。√ 18. 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。 × 19. 只承受弯矩而不受扭矩的轴，称为心轴。√ 20. 螺钉联接用于被联接件为盲孔，且不经常拆卸的场合。√ 21. 受弯矩的杆件，弯矩最大处最危险。× 22. 仅传递扭矩的轴是转轴。√ 23. 用联轴器时无需拆卸就能使两轴分离。× 24. 用离合器时无需拆卸就能使两轴分离。 √ 三、简答题： 1. 机器与机构的主要区别是什么？ 2. 构件与零件的主要区别是什么？ 3. 蜗杆传动的正确啮合条件是什么？ 4. 如何判断四杆机构是否有急回性质？极位夹角θ与急回性质有何关系？ 5. 何谓带传动的弹性滑动和打滑？能否避免？ 6. 一对相啮合齿轮的正确啮合条件是什么？ 7. 一对相啮合齿轮的连续传动条件是什么？ 8. 齿轮为什么会发生根切现象？ 9. 何谓定轴轮系，何谓周转轮系？ 10. 为什么大多数螺纹联接必须防松？防松措施有哪些？ 11. 机器有哪些特征?机构与机器的区别何在? 五、单项选择题： 1. （B ）是构成机械的最小单元，也是制造机械时的最小单元。Ａ. 机器；Ｂ.零件；Ｃ.构件；Ｄ.机构。 2. 两个构件之间以线或点接触形成的运动副，称为（B ）。Ａ. 低副；Ｂ.高副；Ｃ. 移动副；Ｄ. 转动副。 3. 一端为固定铰支座，另一端为活动铰支座的梁，称为（B ）。Ａ. 双支梁；Ｂ.外伸梁；Ｃ. 悬臂梁。 4. 一端为固定端，另一端为自由的梁，称为（C ）。Ａ. 双支梁；Ｂ.外伸梁；Ｃ. 悬臂梁。 5. 一般飞轮应布置在转速（B ）的轴上。Ａ. 较低；Ｂ. 较高；Ｃ. 适中。 6. 在下列平面四杆机构中，有急回性质的机构是（C ）。Ａ. 双曲柄机构；Ｂ. 对心曲柄滑块机构；Ｃ. 摆动导杆机构；Ｄ. 转动导杆机构。 7. 带传动是借助带和带轮间的（B ）来传递动力和运动的。Ａ. 啮合；Ｂ.磨擦；Ｃ. 粘接。 8. 曲柄摇杆机构的死点发生在（C ）位置。Ａ. 主动杆与摇杆共线；Ｂ. 主动杆与机架共线；Ｃ.从动杆与连杆共线；Ｄ. 从动杆与机架共线。 9. 在带传动中(减速传动) ，带的应力最大值发生在带（C ）。Ａ. 进入大带轮处；Ｂ. 离开大带轮处；Ｃ. 进入小带轮处；Ｄ. 离开小带轮处。 10. 一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是（D ）。Ａ. 两齿轮的模数和齿距分别相等；Ｂ. 两齿轮的齿侧间隙为零；Ｃ. 两齿轮的齿厚和齿槽宽分别相等；Ｄ. 两齿轮的模数和压力角分别相等。Ｄ. 蜗杆圆周速度提高。

机械设计课后习题答案濮良贵

第三章机械零件的强度p45 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 6.37310 710 5180936 9 10111 =???==--N N σσN MPa 3.324105.210 51809469 20112=???==--N N σσN MPa 0.22710 2.610 51809569 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=σΦ，试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。 [解] )170,0('A )0,260(C 0 012σσσΦσ -=-Θ σ Φσσ+=∴-1210 MPa 33.2832 .01170 21210=+?=+= ∴-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2.145 54==d D ，067.045 3 == d r ，查附表3-2，插值得88.1=ασ，查附图3-1得78.0≈σq ，将所查值代入公式，即 ()()69.1188.178.0111k =-?+=-α+=σσσq 查附图3-2，得75.0=σε；按精车加工工艺，查附图3-4，得91.0=σβ，已知1=q β，则 35.21 1191.0175.069.1111k =???? ??-+=? ??? ??-+=q σσσσββεK ( )()()35.267.141,67.141,0,260,35 .2170 ,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 20m =σ，应力幅MPa 20a =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35.2,2.0MPa,260MPa,170s 1-====σσK Φσσ

机械设计习题集分析思考题及答案

第一章机械设计概论 1，一部完整的机器由哪些部分所组成？各部分的作用是什么？试以汽车为例说明这些组成部分各主要包括些什么？答：包括：动力部分，执行部分，控制部分，辅助部分，传动部分。 2,人们常说的机械的含义是什么？机器和机构各指的是什么？答：机械是机器和机构的总称。机器是人类进行生产以减轻体力劳动和提高生产率的主要工具。有两个或两个以上构件通过活动联接形成的构件系统称为机构。 3，什么是部件？什么是零件？什么是构件？答：为完成同一使命在结构上组合在在一起并协同工作的零件成为部件。组成机器的不可拆的基本单元称为机械零件。构件是机械系统中实际存在的可更换部分，它实现特定的功能，符合一套接口标准并实现一组接口。 4，什么是通用零件？什么是专用零件？答：各种机器中普遍使用的零件称为通用零件。只有在一定类型的机器中使用的零件称为专用零件。 5，什么是标准件？答：经过优选，简化，统一并经以标准代号的零件和部件称为标准件。 6：机器设计应满足哪些基本要求？机械零件设计应满足哪些基本设计要求？答：（1），在使用方面，机器应能在给定的工作期限内具有高的工作可靠性，并能始终正常工作；在经济方面，应从机器费用，产品制造成本等多种因素中综合衡量，以能获得最大经济效益的方案为最佳设计方案；机器外观造型应比例协调，大方，给人以时代感，美感，安全感；限制噪声分贝数。（2）工作可靠，又要成本低廉，应正确选择材料，合理规定公差等级以及认真考虑零件的加工工艺性和装配工艺性。 7,机械零件的计算可分为哪两种？它们大致可包含哪些内容？答：可分为设计计算和校核计算两种。设计计算根据零件的工作情况和选定的工作能力准则拟定出安全条件，用计算方法求出零件危险截面的尺寸，然后根据结构与工艺条件和尺寸协调的原则，使结构进一步具体化。校核计算是先参照已有实物，图纸和经验数据初步拟定零件的结构布局和有关尺寸，然后根据工作能力准则核验危险截面是否安全。第二章机械零件的工作能力和计算准则 1，什么是机械零件的失效？机械零件可能的失效形式主要有哪些？答：机械零件丧失工作能力或达不到设计要求性能时，称为失效。包括：因强度不足而断裂：过大的弹性变形或塑性变形；摩擦表面的过度磨损，打滑或过热；联接松动；压力容器，管道等的泄漏；运动精度达不到要求等。 2，什么是零件的工作能力？什么是零件的承载能力？答：零件不发生失效时的安全工作限度称为工作能力。对载荷而言的工作能力称为承载能力。 3，什么是静载荷，变载荷，名义载荷，计算载荷？什么是静应力和变应力？答：不随时间变化或变化缓慢的载荷称为静载荷。随时间作周期性变化或非周期变化的载荷称为变载荷。根据额定功率用力学公式计算出的载荷称为名义载荷。不随时间变化或变化缓慢的应力称为静应力。随时间变化的应力称为变应力。 4，稳定循环变应力σmax，σmin，σa，σm，r，五个参数分别代表什么？试列出根据已知零件的σmax，σmin计算σa，σm，及r的公式答：σmax最大应力，σmin最小应力，σa应力幅，σm平均应力，r循环特性。σa= （σmax- σmin）/2，σm=（σmax+ σmin）/2，r= σmin/σmax。 5，提高零件强度的措施有哪些？答：a合理布置零件，减少所受载荷；b降低载荷集中，均匀载荷分布；c采用等强度结构；d选用合理截面；e减小应力集中。