机械设计试题及答案第十二章 联轴器及离合器
机械设计期末考试题目含答案(四套)
练习题一一、填空题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3mm3.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.F0=F’+F b F0= F’+Cb/ (Cb+Cm)F C、F,=F'+F"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+@c7.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效，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，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.<9.按国家标准GB/292-1993规定，代号为32208的滚动轴承类型为圆锥滚子轴承，其内径为40 mm其精度为_ P0级。
10.下列各种联轴器中，属于弹性联轴器的是d，属于可移式刚性联轴器的是a.属于固定式刚性联轴器的是b和ca万向联轴器:b.凸缘联轴器:C套简联轴器:d弹性柱销联轴器，11.联轴器和离合器都是用来实现轴与轴之间的连接，传递运动和动力，但联轴器与离合器的主要区别在于联轴器要在停车后才实现轴与轴的结合或分离，而离合器可使工作中的轴随时实现结合或分离12.当动压润滑条件不具备，且边界膜遭破坏时，就会出现液体摩擦、边界摩擦和干摩擦问时存在的现象，这种摩擦状态称为混合摩擦13.一公称直径为d=16mm的螺纹副，螺纹头数n=2. 螺纹p=4mm螺纹中径d2=D2=14mm 牙侧角B=15%, 螺纹副材料的当量摩擦系数f=0.08~0.10,经计算该螺纹副a自锁性要求。
机械设计基础习题及答案
第一章平面机构的自由度和速度分析题1-1在图示偏心轮机构中，1为机架，2为偏心轮，3为滑块，4为摆轮。
试绘制该机构的运动简图，并计算其自由度。
题1—2图示为冲床刀架机构，当偏心轮1绕固定中心A转动时，构件2绕活动中心C摆动，同时带动刀架3上下移动。
B点为偏心轮的几何中心，构件4为机架。
试绘制该机构的机构运动简图，并计算其自由度。
题1—3计算题1－3图a）与图b）所示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出）。
题1－3图a）题1－3图b）题1—4计算题1—4图a、图b所示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出），并判断机构的运动是否确定，图中画有箭头的构件为原动件。
题1—5 计算题1—5图所示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出）,并标出原动件。
题1—5图 题解1—5图题1-6 求出图示的各四杆机构在图示位置时的全部瞬心。
第二章 连杆机构题2-1在图示铰链四杆机构中，已知 l BC =100mm ，l CD =70mm ，l AD =60mm ，AD 为机架。
试问：（1）若此机构为曲柄摇杆机构，且AB 为曲柄，求l AB 的最大值；（2）若此机构为双曲柄机构，求l AB 最小值； （3）若此机构为双摇杆机构，求l AB 的取值范围。
题2-2 如图所示的曲柄滑块机构： （1）曲柄为主动件，滑块朝右运动为工作 行程，试确定曲柄的合理转向，并简述其理由；（2）当曲柄为主动件时，画出极位夹角θ，最小传动角g min ； （3）设滑块为主动件，试用作图法确定该机构的死点位置 。
D题2-1图题2-3图示为偏置曲柄滑块机构，当以曲柄为原动件时，在图中标出传动角的位置，并给出机构传动角的表达式，分析机构的各参数对最小传动角的影响。
题2-4设计一曲柄摇杆机构，已知机构的摇杆DC长度为150mm，摇杆的两极限位置的夹角为45°，行程速比系数K=1.5，机架长度取90mm。
机械设计复习时用参考试题全套及答案详解
机械设计试题（ A）卷（闭）一、选择、填充 (20分)1．十字滑块联轴器，是属挠性联轴器，只用在转速不高的场合(n≤200r／min)其原因是________.(a) 中间盘太重(b) 中间盘滑动磨损过大（c）中间盘材料太差。
2．滚动轴承都有不同的直径系列，若两个向心轴承代号中仅直径系列不同时，此两轴承的区别是________.(a) 外径和宽度不同，内径相同(b) 内径和宽度不同，外径相同(c) 滚动体数目不同,内外径相同(d) 滚动体直径大小不同，内外径相同，3．液体动力滑动轴承在稳定运转时，轴颈的位置如图示，试在图上图示：(3分)(1) 轴的转向(2) 油膜压力分布的大致图形O——轴承中心O1一—轴中心F——载荷4．闭式蜗杆减速机机盖(机座)上铸有筋片，其目的是为了散热防止温升过高，温升过高将导致______.(a) 蜗杆变形过大(b) 材料的机械性能下降．(c) 润滑条件恶化(d) 润滑油变质．5．齿轮传动中，提高圆柱齿轮的精度将能减小________系数。
6．图示为直齿圆柱齿轮齿根弯曲强度计算力学模型，齿宽为b，试在图中标出Υ、Fn、h、S, 并写出齿根弯曲应力公式(σ F=M/W)中M和W表达式． (6分)7．图示曲线为滚子链的额定功率曲线(似帐篷曲线)，其中OA段是______；AB段段是______，BC段是________.(a)由销轴和套筒胶合限定．(b)由链板疲劳强度限定．(c)滚子、套筒冲击疲劳强度限定。
8．标准D型V带传动，在初拉应力σ = F0/A=1.2Mpa ( A = 476m㎡)，传递圆周力800N时，若不计离心力的影响，则工作时紧边的拉力F1=______N；松边的拉力F2=________N．9．选择轴的剖面尺寸(b * h)是根据______标准中选出来的．(a) 传递扭矩的大小(b) 传递功率的大小(c) 轴径大小(d) 轮毂长度10．在图示零件的极限应力线图中，M为零件断面上的应力，其应力循环特性r =常数，OM1线与横轴间的夹角为? = 50°，则该零件受的是______。
机械课后习题答案第12章习题及解答
(2) 由表 14.8 查得 fT=0.95，载荷负荷平稳，由表 14.9 查得 fF=1.0，对球轴承取=3, 对
滚子轴承=10/3。将以上有关数据代入下式
Lh
106 60n
fT C fPF
对球轴承
Lh
106 0.95 22800 3 60 1000 5880
833.1
h,
不满足要求,
再选 6408 (Cr=50200, C0r=37800),得
T 9.55106 P 9.55106 2.6 64661.4 N·mm
n
384
Ft 2T1 129322.8 2917.5 N d1 44.326
Fr 1107.5 N
Fa 864.2 N
(2) 计算轴向力
R2V=457.98 R1V=649.5 R1H= R2H =1458.75
由机械零件设计手册得 30307 圆锥滚子轴承的 Cr=71200 N, C0r=50200 N , Y = 1.9, e=0.31 表 14.12 可知圆锥滚子轴承轴承的内部轴向力 SA、SB 为
S1= R1/2Y=584/（2×1.9）=153.6 N S2= R2/2Y=1776/（2×1.9）=467.4 N
h
所选轴承型号为 N410 合适。
12.15一齿轮轴由一对 30206 轴承支承，支点间的跨距为 200 mm，齿轮位于两支点的中央。
已知齿轮模数 mn=2.5 mm，齿数 z1=17，螺旋角=16.5，传递功率 P=2.6 kW，齿轮轴
的转速 n=384r/min。试求轴承的额定寿命。
解： (1) 计算齿轮的作用力
每个轴承的径向载荷 R=5880 N，载荷平稳，工作温度 t=125C，预期寿命 Lh=5000 h，
机械设计面试题(附答案)
机械设计面试题(附答案)1．螺纹联接的防松的原因和措施是什么?原因：螺纹联接在冲击，振动和变载的作用下，预紧力可能在某一瞬间消失，联接有可能松脱，高温的螺纹联接，由于温度变形差异等原因，也可能发生松脱现象，因此在设计时必须考虑防松。
措施：利用附加摩擦力防松，如用槽型螺母和开口销，止动垫片等，其他方法防松，如冲点法防松，粘合法防松。
2．提高螺栓联接强度的措施1）降低螺栓总拉伸载荷Fa的变化范围：为了减小螺栓刚度，可减螺栓光杆部分直径或采用空心螺杆，也可增加螺杆长度。
被联接件本身的刚度较大，但被联接间的接合面因需要密封而采用软垫片时将降低其刚度，采用金属薄垫片或采用O形密封圈作为密封元件，则仍可保持被连接件原来的刚度值。
2）改善螺纹牙间的载荷分布。
3）减小应力集中。
4）避免或减小附加应力。
3．轮齿的失效形式1）轮齿折断，一般发生在齿根部分，因为轮齿受力时齿根弯曲应力最大，而且有应力集中，可分为过载折断和疲劳折断。
2）齿面点蚀。
3）齿面胶合。
4）齿面磨损。
5）齿面塑性变形。
4．齿轮传动的润滑开式齿轮传动通常采用人工定期加油润滑，可采用润滑油或润滑脂，一般闭式齿轮传动的润滑方式根据齿轮的圆周速度V 的大小而定，当V<＝12时多采用油池润滑，当v>12时，不宜采用油池润滑。
这是因为：1）圆周速度过高，齿轮上的油大多被甩出去而达不到啮合区。
2）搅油过于激烈使油的温升增高，降低润滑性能。
3）会搅起箱底沉淀的杂质，加速齿轮的磨损，常采用喷油润滑。
5．为什么蜗杆传动要进行热平衡计算及冷却措施由于蜗杆传动效率低，发热量大，若不及时散热，会引起箱体内油温升高，润滑失效，导致齿轮磨损加剧，甚至出现胶合，因此对连续工作的闭式蜗杆传动要进行热平衡计算。
措施：1）增加散热面积，合理设计箱体结构，铸出或焊上散热片。
2）提高表面传热系数，在蜗杆轴上装置风扇，或在箱体油池内装设蛇形冷却水管。
6．带传动的优缺点优点：（1）适用于中心距较大的传动。
2021年国家开放大学电大《机械设计基础》章节测试题参考答案
2021年国家开放大学电大《机械设计基础》章节测试题参考答案绪论1.机器是由机构组合而成的，机构的组合一定就是机器。
（×）2.机构都是可动的。
（√）3.所有构件一定都是由两个以上零件组成的。
（×）4.如图所示，已知一重量的物体放在水平面上，水平面和物体间的摩擦系数。
请分析下列情况：（1）（4 分）当作用在物体上的水平力时，（B）。
A.摩擦力为 0，物体处于平衡状态B.摩擦力为 10N，物体处于平衡状态C.摩擦力为 20N，物体处于平衡状态D.摩擦力为 40N，物体滑动（2）（4 分）当作用在物体上的水平力时，（B）。
A.摩擦力为 0，物体处于平衡状态B.摩擦力为 10N，物体处于平衡状态C.摩擦力为 20N，物体处于平衡状态D.摩擦力为 40N，物体滑动（3）（4 分）当作用在物体上的水平力时，（B）。
A.摩擦力为 0，物体处于平衡状态B.摩擦力为 10N，物体处于平衡状态C.摩擦力为 20N，物体处于平衡状态D.摩擦力为 40N，物体滑动一.机构静力分析基础1.只受两个力作用但不保持平衡的物体是二力构件。
（×）2.悬挂的小球静止不动是因为小球对绳向下的重力和绳对小球向上的拉力相互抵消的缘故。
（×）3.作用于刚体上某点的力，作用点沿其作用线移动后，不改变原力对刚体的作用效果。
（√）4.刚体上作用力偶的力偶矩大小与矩心的具体位置无关。
（√）5.作用在刚体上的二力平衡条件是。
A.大小相等、方向相反、作用线相同、作用在同一刚体上B.大小相等、方向相同、作用线相同、作用在同一刚体上C.大小相等、方向相反、作用点相同D.大小相等、方向相反、作用线相同、作用在两个相互作用物体上6.下图所示的受力系统中，杆AB 的正确受力图为 D 。
A. B.C. D.7.如图所示，已知一重量 G=100N 的物体放在水平面上，水平面和物体间的摩擦系数 fs=0.3。
请分析下列情况：（1）当作用在物体上的水平力 F=10N 时，（B）。
(完整版)机械设计考试试题及答案汇总(整理过)
1.齿轮强度计算中，有哪两种强度计算理论？分别针对哪些失效？若齿轮传动为闭式软齿面传动，其设计准则是什么？（6分）齿面的接触疲劳强度和齿根的弯曲疲劳强度的计算，齿面的接触疲劳强度针对于齿面的疲劳点蚀失效和齿根的弯曲疲劳强度针对于齿根的疲劳折断。
齿轮传动为闭式软齿面传动，其设计准则是按齿面的接触疲劳强度设计，校核齿根的弯曲疲劳强度。
2、连接螺纹能满足自锁条件，为什么还要考虑防松？根据防松原理，防松分哪几类？（8分）因为在冲击、振动、变载以及温度变化大时，螺纹副间和支承面间的摩擦力可能在瞬间减小或消失，不再满足自锁条件。
这种情况多次重复，就会使联接松动，导致机器不能正常工作或发生严重事故。
因此，在设计螺纹联接时，必须考虑防松。
根据防松原理，防松类型分为摩擦防松，机械防松，破坏螺纹副关系防松。
3、联轴器和离合器的功用是什么？二者的区别是什么？（6分）联轴器和离合器的功用是联接两轴使之一同回转并传递转矩。
二者区别是：用联轴器联接的两轴在工作中不能分离，只有在停机后拆卸零件才能分离两轴，而用离合器可以在机器运转过程中随时分离或接合两轴。
4、链传动产生动载荷的原因是什么？为减小动载荷应如何选取小链轮的齿数和链条节距？（6分）小链轮的齿数不宜过小和链条节距不宜过大。
二、选择题（在每题若干个选项中选出正确的选项填在横线上。
本大题共12小题，总计24分）1、当两个被联接件之一太厚，不易制成通孔且需要经常拆卸时，往往采用B。
A．螺栓联接B．双头螺柱联接C．螺钉联接2、滚动轴承中，为防止轴承发生疲劳点蚀，应进行 A 。
A. 疲劳寿命计算B. 静强度计算C. 极限转速验算3、阿基米德蜗杆的 A 参数为标准值。
A. 轴面B. 端面C. 法面4、一对相啮合的圆柱齿轮的Z1＜Z2，b1>b2,其齿面接触应力的大小为 A 。
A. σH1=σH2B. σH1>σH2C. σH1<σH25、V带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了____B___。
机械设计题库12_联轴器和离合器
一 选择题
(1) 联轴器和离合器的主要作用是
A。
A. 联接两轴一同旋转并传递转矩
B. 补偿两轴的相对位移
C. 防止机器发生过载
D. 缓和冲击减少振动
(2) 若两轴的刚性较大、 对中性好、 不发生相对位移， 工作中载荷平稳转速稳定时， 宜选用 轴器。
A联
A. 刚性凸缘
B. 十字滑块
C. 弹性套柱销
D. 非金属弹性元件挠性
(13) 用联轴器联接的两轴，若主动轴直径为
d1，从动轴直径为 d2 ，则
D
。
A. d1 d2
B. d1 d2
C. d1 d2
D. d1、 d2 可以不相等
(14) 弹性套柱销联轴器，其刚度特性是属于
B。
A. 定刚度的
B. 变刚度的
C. 既可以是定刚度的，也可以是变刚度的
D. 不属于上述 3 种情况
性元件的挠性 联轴器。
定刚度 变刚度有弹
(13) 用联轴器相联接的两轴，不能严格对中的原因可能有：
1） 安装误差 ；
2） 轴或轴承变形
；
3） 温度引起的变形或伸长 。
(14) 挠性联轴器可以补偿的相对位移有
轴向位移 、 径向位移 、 角向位移 、
综合位移 等几种。
4
(15) 自行车飞轮内采用的是 证自行车只向前运动。
用来操纵机器传动系统的断
(3) 按标准选用弹性套柱销联轴器型号，必要时应验算
弹性套与孔壁间
的挤压应力 p 和 柱销
的弯曲应力 b 。
(4) 安全联轴器和安全离合器的主要作用是
当工作转矩超过机器允许的极限转矩时，
折断、脱开或打滑，从而使联轴器或离合器自动停止转动，以保护机器中的重要零件不致损坏。
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（1）摩擦盘之间的摩擦系数f和摩擦盘上的比压 P；（2）压紧力Q；（3）摩擦盘的材料和工作条件； （4）许用比压［p」 答案：摩擦盘之间的摩擦系数f和摩擦盘上的比压 P
12－14选择辗轮式混砂机中电动机和减速器问的联轴器。已知电动机型号为JO2——61——4，功率p=13kw，轴 转速 n＝1460 r／min；减速器输入轴轴端尺寸为40mm x 70mm。
12－5摩擦离合器在分离与结合时，从动轴的转速总是小于主动轴的转速，因而内外摩擦片间必有 _______产生;因而消耗_______，并引起摩擦片的________和________
答案：相对滑动；摩擦功；磨损、发热。
12－6机器运转过程中，可使两轴随时结合或分离，并可操纵机器传动系统的断续，以便进行变速或换向 的装置称_______。
12－11用普遍螺栓联结的凸缘联轴器，在传递转矩时，受到下列哪种作用？ （1）螺栓横剖面受剪切；（2）螺栓与螺栓孔表面受挤压；（3）螺栓同时受剪切与挤压；（4）螺栓 受抗冲与扭转。 答案：螺栓同时受剪切与挤压
12－12为使同盘摩擦离合器的摩擦面内外缘的磨损比较均匀，应采取下列哪种措施？ （1）让离合器在油中工作；（2）增加摩擦盘的数目；（3）限制摩擦盘外径和内径比值；（4）降低 摩擦盘上的比压。
12－17选用联轴器时应考虑哪些因素？
答：选用联轴器时应根据机器的特点及要求，结合联轴器的性能选定适合类型。一般对低速刚性大 的短轴，可选用固定式刚性联轴器；对低速刚性小的长轴，则宜选用可移式刚性联轴器；传递转矩 较大的重型机械、可选用齿式联轴器；对于轴线相交的两轴，则宜选用万向联轴器；工作中有安全 保护特殊要求时，可用安全联轴器。
（1）联轴器；（2）离合器；（3）安全联轴器；（4）安全离合器。 答案：离合器 12－7机器工作时，如果转矩超过规定值，可自行断开或打滑，以保证机器主要零件不致因过载而损坏的装 置是_________。 （1）联轴器；（2）离合器；（3）轴轴器及离合器。 答案：联轴器及离合器
12一8用来控制机器的一定偏转方向或达到一定转速时，可自动结合或分离的装置是_______。 （1）联轴器；（2）离合器；（3）联轴器及离合器。 答案：联轴器及离合器。
解：1. 选择联轴器的类型 由于电动机的转速较高，故选用常用的弹性柱销联轴器 2．求联轴器的计算转矩 公式为T ca=KAT，按混砂机的工作情况，选取工作情况系数K＝1．7，因而其计算转距为
3．确定联轴器的主要尺寸 由电机手册查得，JO。－61－4电动机的轴端尺寸为d X L＝42 mm X 110 mm；已知减速器的轴端 尺寸为40 mm X 70 mm。弹性联轴器标准（JB—108—60），及所需计算转矩T ca＝ 14．45 x104 N·mm，应选取轻型联轴器。其有关尺寸及数据如下： d min～d max＝35～45mm； D 1＝115mm；柱销d＝10mm；z＝10；L＝19mm；B >= 28；许用转 矩[T]＝172 N·m；许用转速[n]= 3900 r／min
12－9在载荷平稳、冲击轻微且两轴对中准确的情况下，若希望寿命较长，则宜选用________联轴器。 （1）刚性固定式；（2）刚性补偿式；（3）弹性；（4）安全。 答案：刚性固定式。
12－10选择和计算联轴器时，应根据计算转矩TC，当TC大于所传递的名义转矩T，这是为考虑到 _______。
（1）．旋转时产生的离心载荷；（2）机器不稳定或运转时的动载荷或过载；（3）制造联轴器的材 料、其机械性能有偏差；（4）两轴对中性不好时，产生的附加载荷。 答案：机器不稳定或运转时的动载荷和过载。
第十二章 联轴器及离合器
填空题 选择题 计算题 问答题
12-1联轴器和离合器主要用来联接轴与轴，以传递______和_________；有时也可以作______装置。 答案：运动、转矩；安全。
12－2固定式刚性联轴器，对所联两轴间的偏移缺乏_______，故对两轴的_______要求高。
答案：补偿能力；对中性。 12－3十字轴式万向联轴器，当主动轴的角速度w1sssssss；为常数时，从动轴的角速度不等于________， 而是在一定的范围内变化，因而在传动中将产生_________。
联轴器用来把两轴联接到一起，机器运转时两轴不能分离；只有在机器停车并将联接拆开后两轴才 能分离。离合器在机器运转过程中，可使两轴随时结合或分离。它用来操纵机器传动系统的断续， 以便进行变速或换向等。 12－16常用的联轴器有哪些主要类型？
答：常用联轴器有刚性联轴器与弹性联轴器两大类。刚性联轴器又按其结构特点分为固定式与可移 式两类。固定式刚性联轴器中有套筒式、夹壳式和凸缘式。可移式刚性联轴器有十字滑块联轴器、 滑块联轴器、十字轴式万向联轴器及世式联轴器。弹性联轴器有弹性套柱销联轴器、弹性柱销联轴 器。
4．验算橡胶圈的压强P及柱销的弯曲强度 b 将上列联轴器有关尺寸代人公式，得
柱销材料选定45号钢， s＝ 300 MPa，因而得 [ b] ＝ 0．25 s=0.25×300=75MPa,表明 b < [ b] ， 故安全合用
12－15联轴器和离合器的主要功能是什么？它们的功用有何异同？
答：联轴器和离合器主要用来联接轴与轴或轴与其它回转零件，以传递运动与转矩；有时也可用作 安全装置。联轴器和离合器都可以用来把两轴联接在一起，并使两轴结合或分离的装置。
答案：常数；附加动载荷
12－4设计联轴器时，一般对低速、刚性大的短轴可选用________联轴器；对低速刚性小的长轴可选用 _____联轴器，以补偿长轴的_______及轴的_______误差；传递扭矩较大的重型机械则可选用_______ 联轴器；对于轴线相交的两轴，则宜选用_______联轴器。
答案：固定式刚性；可移式刚性；安装；变形;齿式；弹性；方向。