机械设计A复习资料有答案.pdf

1 机械设计作业机械设计作业 声明：以下文献准确性有待验证，如发现有错误之处还望海涵并大胆举出，声明：以下文献准确性有待验证，如发现有错误之处还望海涵并大胆举出， 小编会欣然接受的！小编会欣然接受的！ 一、一、填空题填空题 1. 就功能而言，一台机器包括原动机部分、传动部分、执行部分和控制部分四个基本部分组 成。 2. 当一零件受脉动循环变应力时，则其平均应力是其最大应力的 50%。P24 3. 不随时间变化的应力称为静应力，随时间变化的应力称为变应力，具有周期性的变应力称 为循环变应力。 4. 在疲劳曲线上，以循环基数 N0为界分为两个区：当 NN0时，为无限寿命区；当 NN0 时，为有限寿命区。 5. 按摩擦表面间的润滑状态不同，摩擦可分为干摩擦、边界摩擦、流体摩擦和混合摩擦。 6. 按照摩擦界面的润滑状态， 可将滑动轴承分为完全液体摩擦滑动轴承和不完全液体摩擦滑动轴 承。 7. 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。 8. 螺纹连接按防松原理可分为摩擦防松、机械防松和其它防松 。 9. 常用螺纹连接的形式有螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接和紧定螺钉连接。 10. 螺旋副的自锁条件是螺纹升角小于等于螺旋副的当量摩擦角。 11.11. 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。Ph=nP=31 12. 根据螺纹防松分类，螺栓连接采用开口销与六角开槽螺母防松是属于机械防松。 13. 螺纹的公称直径是指螺纹的大径，螺纹的升角是指螺纹中径处的升角。螺旋副的自锁条件 为螺纹升角小于等于螺旋副的当量摩擦角。 14. 对于普通平键，考虑到载荷分布的不均匀性，双键连接的强度按 1.5 个键计算。 15. 普通平键连接的工作面是键的两侧面；楔键连接的工作面是键的上下面。 16. 选择普通平键时，键的截面尺寸(bh)是根据轴径 d 查标准来确定的,普通平键的工作面 是键的两侧面。 17. 在设计 V 带传动时，V 带的型号是根据计算功率和小轮转速选取的。 18. 带传动在工作过程中，带内所受的应力有拉应力、离心应力和弯曲应力。 19. 在带传动中，当传递的圆周力超过极限摩擦力总和，带将沿带轮表面全面滑动，这种现象 称为打滑。 20. 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。 21. 带传动中，传动带在带轮上的滑动可分为弹性滑动和打滑两种情况，其中，打滑是带传动 正常工作时所不允许的。 22. 链传动瞬时传动比是不恒定的，其平均传动比是恒定的。 23. 链传动水平布置时，最好紧边在上，松边在下。 2 24. 链传动设计时，链条节数应选 偶数(奇数、偶数)。链轮齿数应选奇数；速度较高时，链节 距应选小些。 25. 齿轮传动时,两轮轮齿的齿面接触应力相等，而两轮轮齿的齿根弯曲应力不相等。 26. 直径较小的钢制齿轮，当齿根圆直径与轴径接近时，可以将齿轮和轴做成一体，称为齿轮 轴。 27. 对于直齿圆柱齿轮传动，其齿根弯曲疲劳强度主要取决于模数和齿宽；其表面接触疲劳强 度主要取决于中心距和齿宽。 28. 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。 29. 蜗杆传动除了作强度计算外，还须作热平衡计算，其根本目的在于防止胶合。 30. 蜗杆传动的主要缺点是齿面间的相对滑动速度速度很大， 因此导致传动的效率较低、 温升较 高。 31. 蜗杆传动的总效率包括啮合效率 1、轴承效率 2和搅油效率 3。其中啮合效率 1=搅油 效率 3，影响蜗杆传动总效率的主要因素是啮合效率。 32. 在蜗轮齿数不变的情况下，蜗杆的头数多，则传动效率就越大。 33. 对非液体摩擦滑动轴承，为防止轴承过度磨损，应校核 pp，为防止轴承温升过高产生 胶合,应校核 pvpv。 34. 滚动轴承代号为 32315E,该滚动轴承的类型为圆锥滚子轴承，内径为 75mm。 35. 滚动轴承代号为 7208AC,该滚动轴承的类型为角接触球轴承，内径为 40mm。 36. 为了便于互换及适应大量生产，轴承内圈孔与轴的配合采用基孔制，轴承外圈与轴承座孔 的配合采用基轴制。 37. 工作时只受弯矩不承受转矩的轴称为心轴。 38. 按照轴的承载情况分类，火车车轮轴是心轴，减速器的阶梯轴是转轴。 39. 按照轴的承载情况分类，减速器齿轮轴是转轴，自行车的前轮轴是心轴。 40. 轴的作用是支承轴上的旋转零件，传递运动和转矩，轴根据其受载情况可分为：转轴、心 轴和传动轴。 41. 设计中，应根据被连接轴的转速、转矩和直径选择联轴器的型号。 42. 某调整螺纹，采用双头粗牙螺纹，螺距为 3mm，为使螺母相对螺杆沿轴向移动 12mm，则螺 杆应转 2 圈。n=12/3/2=2 43. 带传动的主动轮直径 d1=180mm，转速 n1 =940r/min，从动轮的直径为 d2 =710mm，转速 n2=233r/min,则其弹性滑动系数为 22。 %2 . 20222. 0 31.238 23331.238 31.238 180 710940 x x 44. 一主动直齿轮的转矩为 100Nm,其分度圆直径为 50mm， 则其传递的圆周力为 4000N， 径向力 为 1455.9N 。 N4000N100 2 1050 FtrFtM -3 Ftm N9 .1 4 5 5t a n 2 0 ?4 0 0 0=t a nFt=Fr 二、选择题二、选择题 3 1、循环特性 r =1 的变应力是( A )。 A对称循环变应力 B、脉动循环变应力 C非对称循环变应力 D静应力 2、下列四种叙述中( D )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. 变应力由变载荷产生，也可能由静载荷产生 3、压力升高时，润滑油的粘度( C )。 A.随之升高； B.保持不变；C随之降低； D.可能升高也可能降低。 4、温度对润滑油粘度的影响是随着温度的升高润滑油的粘度( C )。 A.提高 B.不变 C.降低 D.以上答案都不对 5、采用螺纹连接时，若被连接件总厚度较大，且材料较软，强度较低，需要经常拆装的情 况下，一般宜采用( C )。 A. 螺栓连接 B. 双头螺柱连接 C. 螺钉连接 D. 紧定螺钉连接 6、螺纹连接防松的根本问题在于（ C ）。 A、增加螺纹连接的轴向力 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、用于薄壁零件连接的螺纹，应采用( A )。 A. 三角形细牙螺纹 B. 梯形螺纹 C.锯齿形螺纹 D. 矩形螺纹 8、受轴向变载荷作用的紧螺柱连接，为提高螺栓的疲劳强度，可采取的措施是( B )。 A、增大螺栓刚度 Cb，减小被连接件刚度 Cm B减小 Cb增大 Cm C增大 Cb和 Cm D减小 Cb和 Cm 9、螺栓连接设计，若被连接件为铸件，则往往在螺栓孔处做沉头座孔其目的是( A )。 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 10、 仅受预紧力 F0作用的紧螺栓连接， 其螺栓的计算应力 ca= 2 10 4 3 . 1dF ， 将拉应力增 30% 的原因是考虑( 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 11、连接螺纹主要要求( C )。 A.效率高 B.平稳性好 C.自锁性好 D.加工方便 12、采用螺纹连接时，若被连接件总厚度较大，且材料较软，强度较低，不需要经常拆装的情 况下，一般宜采用( C )。 A. 螺栓连接 B. 双头螺柱连接 C. 螺钉连接 D. 紧定螺钉连接 13、对于普通螺栓连接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是（ D ）。 A拉力 B.扭矩 C压力 D.拉力和扭矩 14、为联接承受横向工作载荷的两块薄钢板，一般采用的螺纹联接类型应是（ A ）。 A螺栓联接 B. 双头螺柱联接 C螺钉联接 D. 紧定螺钉联接 15、螺纹副在摩擦系数一定时,螺纹的牙型角越大,则( D )。 A. 当量摩擦系数越小，自锁性能越好 B当量摩擦系数越小，自锁性能越差 C. 当量摩擦系数越大，自锁性能越差 D.当量摩擦系数越大，自锁性能越好 16、下列四种螺纹中，自锁性能最好的是( B )。 4 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 17、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( B )。 A螺距和牙形角 B升角和头数 C. 导程和牙形角 D螺距和升角 18、普通平键连接的主要用途是使轴与轮毂之间（ C ）。 A.沿轴向固定并传递轴向力 B.安装与拆卸方便 C.沿周向固定并传递扭矩 19、平键连接中的平键截面尺寸 bh 是按( C )选定的。 A. 转矩 B. 功率 C. 轴径 D. 材料 20、普通平键接联采用两个键时，一般两键间的布置角度为（ B ）。 A90 B. 120 C.135 D.180 21、普通平键传递扭矩是靠键的（ C ）。 A顶面 B底面 C侧面 D端面 22、当键连接强度不足时可采用双键。使用两个切向键时要求键( D )布置。 A 在同直线上; B 相隔 90 0 ; C相隔 1200； D.相隔 1800 23、普通平键联接在选定尺寸后，主要是验算其( A )。 A. 挤压强度 B. 剪切强度 C. 弯曲强度 D. 耐磨性 24、键的长度选择主要是根据 （ B ） A传递转矩的大小 B轮毂的宽度 C传递功率的大小 D轴的直径 25、带传动的设计准则是保证带在要求的工作期限内（B） A不发生过度磨损 B.不发生打滑和疲劳破坏 C不发生弹性滑动 D.不发生磨损又不发生打滑 26、带传动工作时，设小带轮为主动轮，则带的最大应力发生在带（ 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 27、带传动主要是依靠（ B ）来传递运动和功率的。 A带和两轮之间的正压力 B带和两轮接触面之间的摩擦力 C带的紧边拉力 D带的初拉力 28、选取 V 带型号，主要取决于( D )。 A带的线速度 B带的紧边拉力 C带的有效拉力 D带传递的功率和小带轮转速 29、在带传动中，带的最大应力max等于( A )。 A. 1+b1+c B. 1+b2+c C. 2+b1+c D. 2+b2+c 30、带传动在工作时产生弹性滑动，是由于( C )引起的。 A. 包角1太小 B. 初拉力 F0太小 C. 紧边与松边拉力 差 D. 传动过载 31、带传动张紧的目的是( D )。 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 32、带传动的主要失效形式是( D )。 A.弹性滑动 B.冲击载荷下传动带拉断 C.磨损 D.打滑和疲劳破坏 5 33、带传动正常工作时不能保证准确的传动比是因为（ A ）。 A.带存在弹性滑动 B.带容易变形和磨损 C.带在带轮上打滑 D.带的材料不符合虎克定律 34、带传动中，初拉力为 F0，紧边拉力为 F1，松边拉力为 F2，则有效圆周力 Fe等于（ D ） AF0-F2 B. F1-F0 C. F1+F2 D. F1-F2 35、V 带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了（ B ）。 A使结构紧凑 B限制弯曲应力 C限制小带轮上的包角 D保证带和带轮接触面间有足够摩擦力 36、带传动发生打滑总是（ A ）。 A在小轮上先开始 B在大轮上先开始 C在两轮上同时开始 D不定在哪轮先开始 37、工作条件与型号一定的三角带，其寿命随小带轮直径的增大而_B_。 A降低 B增大 C不变 38、一定型号的三角带传动，若小带轮直径一定，增大其传动比，则带饶过大带轮上的弯曲应 力_A_。 A减小 B增大 C不变 39、带传动的中心距过大将会引起的不良后果是（ A ）。 A带会产生抖动 B带易磨损 C带易疲劳断裂 D包角减小 40、链传动作用在轴和轴承上的载荷比带传动要小，这主要是因为（ C ）。 A、链传动只用来传递较小功率 B、链速较高，传递相同功率时圆周力小 C、链传动是啮合传动，无需大的张紧力 D、链的质量大，离心力大 41、滚子链传动中，链节数应尽量避免采用奇数，主要是采用过渡链节后( D )。 A制造困难 B.要用较长的销轴 C不好装配 D.链板要产生附加弯曲应力 42、在链传动设计中,要求链轮齿数不大于 120,是为了( C ) A.减小链传动的不均匀性 B.限制传动比 C.减小链节磨损后链从链轮上脱落的可能 D.保证轮齿的强度 43、链传动中，链节数常选偶数，是为了使链传动 C 。 A工作平稳 B避免过渡链节 C链条与链轮磨损均匀 44、在一定转速下，要减轻滚子链传动的运动不均匀性和动载荷，应该( D )。 A. 增大节距 p 和增加齿数 Z1 B. 增大节距 p 和减少齿数 Z1 C. 减小节距 p 和减小齿数 Z1 D. 减小节距 p 和增加齿数 Z1 45、工作条件恶劣、润滑不良的开式链传动，其主要失效形式是（A） A铰链磨损 B 销轴与套筒的胶合 C链板的疲劳破坏 D.套筒、滚子的冲击疲劳破坏 46、多排链排数一般不超过 3 或 4 排，主要是为了（ B ）。 A安装方便 B使各排受力均匀 C不使轴向过宽 D减轻链的重量 47、有一减速器传动装置由带传动、链传动和齿轮传动组成，其安排顺序以方案（ A ） 为好。 A带传动齿轮传动链传动 B链传动齿轮传动带传动 C带传动链传动齿轮传动 D链传动带传动齿轮传动 48、能缓冲吸振，并能起到过载安全保护作用的传动是（ A ） 6 A.带传动 B.链传动 C.齿轮传动 D.蜗杆传动 49、某厂运输带由转速 1440r/min 的电动机通过三套减速装置来驱动, 其中 a.双级直齿圆柱 齿轮减速器; b.滚子链传动; c.V 带传动。这三套减速装置的排列次序宜采用( C )。 A.电动机abc运输带 B. 电动机bac运输带 C.电动机cab运输带 D. 电动机bca运输带 50、与其他机械传动（如链传动、带传动）相比，齿轮传动存在的缺点是（ D ）。 A传递功率小，效率低 B寿命短，工作平稳差 C传递运动不准确，可靠性差 D不能作轴间距较大的传动 51、直齿圆柱齿轮传动，当齿轮直径不变，而减小模数增加齿数时，则（ A ）。 A、提高了轮齿的弯曲强度 B、提高了齿面的接触强度 C、降低了轮齿的弯曲强度 D、降低了齿面的接触强度 52、齿轮的齿面疲劳点蚀首先发生在( A )的部位。 A.靠近节线的齿根表面上； B.靠近节线的齿顶表面上； C.在节线上； D.同时在齿根和齿顶表面 53、设计软齿面齿轮传动时，通常小齿轮的齿面硬度与大齿轮的硬度之差，应取多少较合理？ （ D ） A0 B. 10HB C. 小于 30HB D. 30 50HB 54、一斜齿圆柱齿轮传动，已知法向模数 mn4mm，齿数 Z1=20，螺旋角14.540，齿宽 b1 80，b275mm，则该传动的齿宽系数d等于( D )。 A0.852 B0.88 C0.8 D0.907 9074. 0 54.14cos/204 75 d1 b2 dd1db2bz1/cosmnd1 ， 55、对于标准齿轮传动，影响齿形系数 Y F的主要几何参数是( C )。 A齿轮的模数 B齿轮的压力角 C齿轮的齿数 D齿轮的顶隙系数 56、在一般工作条件下，齿面硬度 HBS350 的闭式钢制齿轮传动，通常的主要失效形式为 ( B )。 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 57、一对相啮合的圆柱齿轮的 Z2Z1，b1b2，其接触应力的大小关系是( C )。 A. H1H2 C. H1=H2(上面填空题 25.有解释) D. 可能相等， 也可能不等 58、为了提高齿轮传动的齿面接触强度，下列哪一条措施有效？（ B ） A.分度圆直径不变条件下增大模数 B.增大小齿轮分度圆直径 C. 分度圆直径不变条件下增加齿数 D. 减少齿数 59、闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是( B )。 A. 齿面塑性变形 B.齿面点蚀 C.齿面磨损 D.齿面胶合 60、一对单向运转的齿轮传动，轮齿的疲劳折断通常首先发生在(B) A节线附近的受拉侧 B. 节线附近的受压侧 C齿根部分的受拉侧 D. 齿根部分的受压侧 61、对于齿面硬度 e 时，X=0.41、Y=0.87；当 Fa/Fre 时，X=1、Y=0；ft =1；fd=1.5； 7307AC 轴承的径向额定动载荷 C=32800 N。） 27 13、如图锥齿轮减速器的小锥齿轮轴，由两个型号为 30208 的圆锥滚子轴承支承。已知轴 的转速 n =1450r/min，轴承所受的径向载荷 Fr1=600N，Fr2=2000N，轴向外载荷 FA =250N，载 荷系数 fd =1.2， 温度系数 ft =1。 该轴承的基本额定动载荷 Cr=63KN， e=0.37， Y=1.6。 且当 Fa/Fre 28 时，X=1，Y=0；当 Fa/Fre 时，X=0.4，Y=1.6，计算轴承派生轴向力的公式 Fd=Fr/2Y，试计算 轴承寿命。 解：1、求派生轴向力 Fd Fd1=Fr1/2Y=187.5N（2 分） Fd2=Fr2/2Y=625N（2 分） 2、求 Fa FA+ Fd2=875N Fd1=187.5N（2 分） 轴向左移动，1 被压紧，2 被放松 Fa1= FA+ Fd2=875N（2 分） Fa2=