机械设计习题集全.pdf

机 械 设 计 课 程机 械 设 计 课 程 习 题 集习 题 集 （填空、简答、计算题部分）（填空、简答、计算题部分） （第一章（第一章第第五五章）章） 第一章第一章 机械设计概论机械设计概论 填空题填空题 1-1 大多数机器都由( )、( )、( )三部分组成。 1-2 机械设计课程研究的对象是( )，研究的目的是( )。 1-3 进行机器设计时，除了要满足使用和经济方面的要求外，还要满足( )和( )方面 的要求。 问答题问答题 1-4 写出下列标准代号的中文名称： GB JB ISO 1-5 解释下列名词： 零件 构件 通用零件 专用零件 1-6 简述机器和机械零件的设计过程。 1-7 简述机械零件标准化、系列化和通用化的意义。 1-8 机械零件有哪些主要的失效形式？ 1-9 设计机械零件时应满足哪些基本要求？ 第二章第二章 机械零件的工作能力和计算准则机械零件的工作能力和计算准则 选择题选择题 2-1 限制齿轮传动中齿轮的接触宽度是为了提高齿轮的( )。 A 硬度 B 强度 C 刚度 D 工艺性 2-2 因为钢材的种类和热处理对弹性模量影响甚小，欲采用合金钢和热处理来提高零件的 ( )并无实效。 A 硬度 B 强度 C 刚度 D 工艺性 2-3 静应力的循环特性 r=( )。 A -1 B 0 C 0.5 D 1 2-4 改变轴的支承位置时，轴的刚度( )。 A 增大 B 减小 C 不变 D 可能增大也可能减小 2-5 增大零件的刚度，其抗冲击的能力( )。 A 增大 B 减小 C 不变 D 不一定 2-6 圆柱与圆柱间的接触应力H与所受载荷F的关系是( )。 A F H B 2/1 F H C 3/1 F H D 4/1 F H 填空题填空题 2-7 稳定循环变应力的三种基本形式是( )、( ) 和( )。 2-8 有一传动轴的应力谱如图所示。则其应力幅 a =( )、平均应力 m =( )、循环特性 r=( )。 2-9 低副连接的零件的连接表面产生的应力称为 ( )，高副连接的零件的连接表面产生的应力称为( )。 2-10 零件发生的( )现象称为振动。 2-11 零件或系统在规定的时间内和规定的条件下能正常工作的概率称为( )。 2-12 在轴的直径有突变处会产生( )，增大( )和增加( )都使之减小。 2-13 对称循环变应力的循环特性 r=( )。 2-14 在一定范围内提高表面的加工质量，接触强度会( )。 2-15 在一定工作温度和应力下，零件的塑性变形缓慢而连续增长的现象，称为( )。 2-16 机械零件设计时， 计算所用的载荷， 称之为( )， 一般用( )乘上名义载荷来计算。 2-17 设计加强肋应遵守的原则有：（ ） 、（ ） 、 （ ） 。 判断题判断题 2-18 零件上受有大小和方向都不变的载荷作用， 则一定要按静强度计算( )； 若所受载荷 大小不变方向改变，则一定要按疲劳强度计算。( ) 2-19 零件的表面硬度越高，其接触强度越差( )，耐磨性越好( )。 2-20 机械零件不能正常工作称为失效( )，这也意味着零件已破坏。( ) 问答题问答题 2-21 列举几种提高零件表面耐磨性的方法。 t max 题 2-8 图 2-22 列举几种减轻振动的方法。 计算题计算题 2-23 一长杆直径d=15mm， 长度l=1000mm， 受拉伸载荷F=30000N。 已知35钢的= s 310Mpa, = B 530Mpa; ZG310-57 的= s 310Mpa, = B 570Mpa; HT300 的= B 290Mpa。如用 SS 的强度条件公式，试判别三种材料所制成的长杆的强度。 第三章机械零件的疲劳强度第三章机械零件的疲劳强度 选择题选择题 3-1 45 钢的疲劳极限 -1=270MPa，设疲劳曲线指数m=9，应力循环基数N0=5106次，当实 际应力循环次数N=104次时，有限寿命疲劳极限为 MPa。 (A)539 (B)135 (C)175 (D)417 3-2 用某种材料制成的零件，理论应力集中系数 =3，有效应力集中系数 K=2.5。则该材 料的敏感系数 q为_ _。 (A)0.75 (B) 0.83 (C) 1.2 (D)1.33 3-3 形状、尺寸、结构和工作条件相同的零件，采用下列不同材料制造：a)HT200；b)35 钢； C)40CrNi 钢。其中有效应力集中系数最大和最小的分别是_。 (A)a)和 b) (B)c)和 a) (C)b)和 c) (D) b)和 a) (E) a )和 c) (F)c)和 b) 3-4 零件的截面形状一定，如绝对尺寸(横截面尺寸增大)，疲劳强度将随之_。 (A) 增高 (B) 不变 (C) 降低 3-5 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 3-6 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) 增高 (B) 降低 (C)不变 (D)增高或降低视处理方法而定 3-7 影响零件疲劳强度的综合影响系数 D K )( 或 D K )( 与_等因素有关。 (A) 零件的应力集中、加工方法、过载 (B) 零件的应力循环特性、应力集中、加载状态 (C) 零件的表面状态、绝对、应力集中 (D) 零件的材料、热处理方法、绝对尺寸 3-8 已知零件的有效应力集中系数K=1.3，尺寸系数=0.9，表面状态系数=0.8。则综合 影响系数（K）D为_。 （A）0.87 （B）0.68 （C）1.16 （D）1.8 3-9 已知零件的极限应力r=200MPa，许用安全系数S=2，影响零件疲劳强度的系数为 K=1.2，=0.83，=0.90。则许用应力r 为_MPa。 (A)160.6 (B)106.7 (C)62.25 (D)110.7 3-10 绘制零件的简化极限应力线图时，所必须的已知数据是_。 (A) -1， 0， e， （K）D （B） 0， e， s， （K）D （C） -1， 0， s， （D） -1， 0， ， （K）D 3-11已知45钢调质后的力学性能为： b=620MPa， s=350MPa， -1=280MPa， 0=450MPa。 则 为_。 (A) 1.6 (B) 2.2 (C) 0.24 (D) 0.26 3-12 某零件用 45Mn2 制造,材料的力学性能为： b =900MPa， s =750MPa， -1=410MPa， =0.25。影响零件疲劳强度的系数为：K=1， =0.85， =0.8。则该零件的等效系数 e为_。 (A) 0.17 (B) 0.24 (C) 0.27 (D) 0.37 3-13 一零件由 20Cr制成,已知对称循环许用应力 -1=95Mpaf零件的等效系数 e=0.2.则脉 动循环许用应力 0为_MPa. (A) 79.2 (B) 950 (C) 158.3 (D) 380 3-14 一零件由 40Cr制成，已知材料的 b =980MPa， s =785Mpa， -1 =440MPa， =0.3。 零件的最大工作应力max=240MPa，最小工作应力min= -80MPa，疲劳强度的综合影响系数 （K）D =1.44。则当应力比r =常数时，该零件的疲劳强度工作安全系数S为_。 (A) 3.27 (B) 1.73 (C) 1.83 (D) 1.27 3-15 一零件由 20Cr制成，已知 -1=350Mpa， s =540MPa， =0.3，零件的最大工作应力 max =185MPa，最小工作应力min = -85MPa，疲劳强度的综合影响系数（K）D =1.41。则 当平均应力 m =常数时，该零件按应力幅计算的工作安全系数S为_。 (A) 4.27 (B) 2.89 (C) 2.598 (D) 1.76 3-16 若材料疲劳曲线的指数m=9， 则以对称循环应力 1 =500MPa作用于零件N1=104次以后， 它所造成的疲劳损伤，相当于应力 2 =450MPa作用于零件_次。 (A) 0.39104 (B) 1.46104 (C) 2.58104 (D) 7.45104 3-17 若材料疲劳曲线的指数m=9，则以对称循环应力 1 =400MPa，作用于零件N1=105次所 造成的疲劳损伤相当于用应力 2 =_MPa作用于零件N2=104次所造成的疲劳损伤。 (A) 517 (B) 546 (C) 583 (D) 615 3-18 45 钢经调质后的疲劳极限 -1 =300MPa，应力循环基数N0=5106次，疲劳曲线指数 m=9，若用此材料做成的试件进行试验，以对称循环应力 1 =450MPa作用 104次， 2 =400MPa作用 2104次。则工作安全系数为_。 (A) 1.14 (B) 1.25 (C) 1.47 (D) 1.65 3-19 45 钢经调质后的疲劳极限 -1 =300MPa， 应力循环基数N0=5106次， 疲劳曲线指数m=9， 若用此材料做成的试件进行试验，以对称循环应力 1 =450MPa作用 104次， 2 =400MPa作 用 2104次。再以 3=350MPa作用于此试件，直到它破坏为止，试件还能承受的应力循环次 数为_次。 (A) 6.25105 (B) 9.34104 (C) 1.09104 (D) 4.52104 3-20 在应力变化过程中，如果周期、应力幅和平均应力有一个不相等，则称为( ) A 稳定变应力 B 非稳定变应力 C 脉动循环变应力 D 非对称循环变应力 3-21 对于受循环变应力作用的零件，影响其疲劳破坏的主要因素是( )。 A 最大应力 B 平均应力 C 最小应力 D 应力幅 3-22 合金钢较碳钢有较高的( )敏感性。 A 硬度和热处理的 B 机械性能和对应力集中的 C 刚度和对塑性变形的 D 工艺性和对弹性变形的 3-23 在静应力下,脆性材料的极限应力为( )，塑性材料的极限应力为( )。塑性材料 在脉动循环变应力下的极限应力为( )，在对称循环变应力下的极限应力为( )。 A B B S C 0 D 1 3-24 零件疲劳强度计算中引入寿命系数KN，它是一个( )的数值，当应力循环次数大于 循环基数时，KN将( )。 A 小于零 B 大于等于 1 C 小于等于 1 D 等于零 E 等于 1 3-25 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 。 （A）增高 （B）不变 （C）降低 3-26 在载荷和几何形状相同的情况下，钢制零件间的接触应力 铸铁零件间的接触 应力。 （A）大于 （B）等于 （C）小于 3-27 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 。 （A）相等 （B）不相等 （C）是否相等与材料和几何尺寸有关 填空题填空题 3-28 影响零件疲劳强度的因素有( )、( )，( )。 3-29 零件表面的强化处理方法有 、 、 。 3-30 机械零件受载时，在 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 。 判断题判断题 3-31 当其它条件相同时，零件剖面的绝对尺寸愈大，其疲劳极限也愈高。 ( ) 3-32 材料疲劳损伤积累假说认为：载荷作用的顺序，应力频率的高低，对疲劳强度都有明 显的影响。( ) 问答题问答题 3-33 疲劳曲线和极限应力图在表示材料极限应力方面的主要区别是什么? 3-34 试述简化极限应力图(Haigh 图)的画法 3-35 试述疲劳损伤积累假说及等效稳定变应力的物理意义。 3-36 画出金属材料的疲劳曲线， 并写出曲线方程，说明寿命 系数的意义。 3-37 在极限应力线图上标出坐标 轴代号、在图上空白尺寸线 上填上合适的习惯用的代 号。 3-38 在疲劳曲线图上标出坐标轴代号、疲劳极限、循环基数。 计算题计算题 3-39 图示一转轴。作用在轴上的力有轴向力Fa=2000N,径向力 Fr=6000N。 支点距离L=300mm。 轴为等断面轴， 直径d=45mm。 0/2 45 题 3-37 图 L/2 L 题 3-39 图 Fr Fa 题 3-38 图 求轴的危险剖面上的循环变应力 max 、 min 、 m 、 a 及r值。 3-40 材料的对称循环疲劳极限在无限寿命区= 1 250MPa，若此钢材的循环基数N0=5 106，指数m=9，试求循环次数分别为 8000、30000 及 5105的有限寿命疲劳极限。 3-41 绘制某中碳钢的简化极限应力图( m - a 图)， 已知数据：= B 600MPa，= s 350MPa， = 1 275MPa，05 . 0 = 。 3-42 一铬镊合金制成的零件，在危险剖面上的最大工作应力为= max 280MPa，最小工作应 力为= min 80MPa，该剖面处的应力集中系数= K1.32，绝对尺寸系数85 . 0 = ，表 面状态系数1= 。已知该合金钢的机械性能：= B 900MPa，= s 800MPa， = 1 440MPa，1 . 0= 。要求： (1)绘制极限应力图( m - a 图)。 (2)求极限值 m 、 a 、 max 。 （按 r=c 计算） (3)校核此零件在危险剖面上的安全系数。 3-43 一转轴受规律性非稳定对称循环变应力如图所示，转 轴的总工作时间th=650 小时，转速n=28r/min，材料为 40Gr 钢 调 质 ， 硬 度 为 200HB ，= 1 320MPa ， ()= D K2.75， S=1.5，求寿命系数KN，转化为等效 稳定变应力时的疲劳极限 V1 ，实际安全系数 S。 3-44 某材料的对称循环弯曲疲劳极限-1=350Mpa屈服极限S=550Mpa，强度极限 B=750Mpa， 循环基数N0=5106， m=9， 试求对称循环次数N分别为 5104、 5105、 5107 次时的极限应力。 t 0.5th 2=80 题 3-43 图 0.16th 0.26th 0.08th (N/mm2) 3=60 4=20 1=130 第四章第四章 摩擦、磨损、润滑摩擦、磨损、润滑 选择题选择题 4-1 边界润滑状态，金属表面上附物理吸附膜和化学吸附膜，由此生成的润滑性能一般称之 为( )。 A 极压性 B 油性 C 氧化稳定性 4-2 疲劳磨损是由于接触应力反复作用引起金属微粒脱落的现象，一般也叫( ) A 胶合 B 磨料磨损 C 点蚀 D 腐蚀 4-3 现在把研究有关摩擦、磨损与润滑的科学与技术统称为（ ） 。 （A）摩擦理论（B）磨损理论（C）润滑理论（D）摩擦学 4-4 两相对滑动的接触表面，依靠吸附的油膜进行润滑的摩擦状态称为（ ） 。 （A）液体摩擦（B）干摩擦（C）混合摩擦（D）边界摩擦 4-5 两摩擦表面被一层液体隔开，摩擦性质取决于液体内部分子间粘性阻力的摩擦状态称为 （ ） 。 （A）液体摩擦（B）干摩擦（C）混合摩擦（D）边界摩擦 4-6 两摩擦表面间的膜厚比 =13 时，其摩擦状态为（ ） 。 （A）液体摩擦（B）干摩擦（C）混合摩擦（D）边界摩擦 4-7 两摩擦表面间的膜厚比 =13 时，其摩擦状态为（ ） 。 （A）液体摩擦（B）干摩擦（C）混合摩擦（D）边界摩擦 4-9 采用含有油性和极压添加剂的润滑剂，主要是为了减小 。 （A）粘着磨损（B）表面疲劳磨损（C）磨粒磨损（D）腐蚀磨损 4-10 为了减轻摩擦副的表面疲劳磨损，下列措施中 不是正确的措施 （A）合理选择表面粗糙度（B）合理选择润滑粘度（C）合理选择表面硬度（D）合理控制 相对滑动速度 4-11 润滑油的 又称为绝对粘度。 （A）运动粘度（B）动力粘度（C）恩格尔粘度（D）基本粘度 4-12 动力粘度 的国际单位制（SI）单位为 。 （A）泊（P） （B）厘斯（cSt） （C）恩氏度（E0） （D）帕秒（Pas） 4-13 运动粘度 是动力粘度 与同温下润滑油 的比值。 （A）密度 （B）质量 m（C）相对密度d（D）速度 4-14 当压力加大时，润滑油的粘度 。 （A）随之加大（B）保持不变（C）随之减小（D）增大还是减小或不变，视润滑油性质而 定 4-15 当温度升高时，润滑油的粘度 。 （A）随之升高（B）随之降低（C）保持不变（D）升高或降低视润滑油性质而定 填空题填空题 4-16 理吸附膜的强度比( )膜的低。 4-17 改变润滑油的粘度，边界摩擦的摩擦系数( )。 4-18 在正常情况下，磨损过程大致可分成( )阶段、( )阶段和( )阶段 4-19 磨损曲线的斜率越大，零件的使用寿命( )。 4-20 材料的磨损率与( )，( )有关。 4-21 根据破坏机理，磨损有( )、( )、( )、( )四种类型。 4-22 在高副接触的承载中，可实现流体动力润滑：这是由于流体在高压下粘度增大并且使 接触处几何形状发生弹性变形所致。称这种润滑为( )。 判断题判断题 4-23 跑合产生磨损使机器寿命缩短，应设法防止。( ) 4-24 选用相同材料作摩擦配偶表面，不容易发生粘着磨损。( ) 4-25 润滑油的粘度与压力无关。( ) 4-26 流体粘度随着压力升高而降低( )，随着温度升高而升高( )。 问答题问答题 4-27 机械中有几种摩擦状态?简述各种摩擦的机理。 4-28 使用库仑定律有什么局限性？干摩擦表面的摩擦力大小与名义接触面积的大小及滑动 速度有无关系？ 4-29 试用粘着理论解释干摩擦现象。 4-30 边界摩擦有无磨损? 4-31 为什么流体润滑的摩擦系数不为零? 4-32 何谓磨损?何谓磨损率? 4-33 简述粘着磨损的机理。胶合是怎样产生的? 4-34 润滑剂有哪几种? 4-35 润滑油和润滑脂的主要性能指标是什么? 4-36 为什么要在润滑油中加入添加剂? 4-37 试在图中标出边界摩擦、混合摩擦和液体摩擦的区间。 n/p f 题 4-37 图 第六章第六章 螺纹联接螺纹联接 选择题选择题 6-1 在常用的螺旋传动中，传动效率最高的螺纹是_。 (A) 三角形螺纹 (B) 梯形螺纹 (C) 锯齿形螺纹 (D)矩形螺纹 6-2 在常用的螺纹联接中，自锁性能最好的螺纹是_。 (A)三角形螺纹 (B)梯形螺纹 (C)锯齿形螺纹 (D)矩形螺纹 6-3 当两个被联接件不太厚时，宜采用_。 (A)双头螺柱联接 (B)螺栓联接 (C)螺钉联接 (D)紧定螺钉联接 6-4 当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且需要经常拆装时，往往采用_。 (A)螺栓联接 (B)螺钉联接 (C)双头螺柱联接 (D)紧定螺钉联接 6-5 当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且联接不需要经常拆装时，往往采用_。 (A)螺栓联接 (B)螺钉联接 (C)双头螺柱联接 (D)紧定螺钉联接 6-6 普通螺纹牙型角 a 为 60，当摩擦系数=0.10 时，则该螺纹副的当量摩擦系数 uv_。 (A)0.105 (B)0.115 (C)0.1115 (D)0.104 6-7 在拧紧螺栓联接时，控制拧紧力矩有很多方法，例如_。 (A)增加拧紧力 (B)增加扳手力臂 (C)使用测力矩扳手或定力矩扳手 6-8 螺纹联接防松的根本问题在于_。 (A)增加螺纹联接的轴向力 (B)增加螺纹联接的横向力 (C)防止螺纹副的相对转动 (D)增加螺纹联接的刚度。 6-9 螺纹联接预紧的目的之一是_。 (A)增强联接的可靠性和紧密性 (B)增加被联接件的刚性 (C)减小螺纹的刚性 （D）增加螺纹的刚性 6-10 承受预紧力F的紧螺栓联接在受工作拉力F时，残余锁紧力为F，其螺栓所受的总拉力 F0为_。 (A) F0=F+F (B)F0=F+F (C)F0=F+F (D)F0=F+ mb b cc c + F 6-11 承受预紧力的轴向变载荷的紧螺栓联接，当其螺栓的总拉力F和被联接件的刚度cm不变 时，螺栓的刚度cb愈小，则 。 (A)螺栓中总拉力的变化幅度愈大（B）螺栓中总拉力的变化幅度愈小（C）螺栓中总拉力的 变化幅度不变（D）螺栓中的疲劳强度降低 6-12 承受预紧力和轴向变载荷的紧螺栓联接，当其螺栓的总拉力F0和螺栓的Cb不变时，被 联接件的刚度Cm愈小，则 。 (A)螺栓中总拉力的变化幅度愈大（B）螺栓中总拉力的变化幅度愈小（C）螺栓中总拉力的 变化幅度不变（D）螺栓疲劳强度愈高 6-13 承受横向载荷或旋转力矩的紧螺栓联接，该联接中的螺栓 。 (A)受剪切作用 （B）受拉伸作用（C）受剪切和拉伸作用（D）既可能受剪切又可能受拉伸 作用 6-14 对受轴向变载荷的紧螺栓联接，在限定螺栓总拉力的情况下，提高螺栓疲劳强度的有 效措施是 。 (A)增大被联接件的刚度（B）减小被联接件的刚度（C）增大螺栓的刚度 (D)减小螺纹的 刚性 6-15 现有一单个螺栓联接，要求被联接件的结合面不分离，假定螺栓的刚度Cb与被联接的 刚度Cm相等，联接的预紧力为F/，现开始对联接施加轴向载荷，当外载荷达到与预紧力F/的 大小相等时，则 。 (A)被联接发生分离，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， 但不能再继续加载（D）联接可靠，只要螺栓强度足够，外载荷F还可继续增加到接近预紧 力F/的两倍 6-16 有一气缸盖螺栓联接， 若汽缸内气体压力在 02MPa 之间循环变化， 则螺栓中的应力变 化规律为 。 （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）非稳定循环变应 力 6-17 在下列四种具有相同公称直径和螺距并采用相同的配对材料的传动螺旋副中，传动效 率最高的是 。 (A)单线矩形螺纹（B）单线梯形螺纹（C）双线矩形螺纹（D）双线锯齿形螺纹 6-18 拧紧可以使一定公称直径的普通螺栓取得一定大小的预紧力。如果要一比较小的拧紧 力矩T来得到所要求的预紧力F/可采用 。 (A)细牙螺纹（B）双线螺纹（C）加弹簧垫圈 6-19 利用 DM1002 的圆螺母（GB81288）和 d100mm 的止动垫圈（GB85888）固定 轴上的零件时，螺母在轴上最多旋转 度就能碰上止动垫圈上的一个齿。 (A) 200 （B）250 （C）150 （D）300 6-20 当一个承受变载荷的螺栓联接，其螺栓的静强度足够而疲劳强度不足时，应首先考虑 采用 来提高其疲劳强度。 (A)增加螺纹直径（B）提高螺栓材料的屈服极限（C）改用双螺母（D）柔性螺栓 6-21 为了改善螺纹牙上的载荷分布，通常都以 的方法来实现。 (A)采用双螺母（B）采用加高的螺母（C）采用减薄螺母（D）减少螺栓和螺母的螺距变化 差 6-22 被联接件受横向载荷作用时，若采用一组普通螺栓联接，则载荷靠 来传递。 (A)结合面之间的摩擦力（B）螺栓的剪切和挤压（C）螺栓的剪切和被联接件的挤压 6-23 设计螺栓组联接时，虽然每个螺栓的受力不一定相等，但对该组螺栓采用相同的材料、 直径和长度，这主要是为了 。 (A)外形美观 （B）购买方便 （C）便于加工和安装 6-24 设计紧螺栓联接时，其直径愈小，则许用安全系数应取得愈大，这是由于直径愈小时， 。 (A)螺纹部分的应力集中愈严重（B）加工螺纹时愈易产生缺陷（C）拧紧时愈易拧断（D） 材料的力学性能愈不易保证 6-25 确定紧联接螺栓中拉伸和扭转复合载荷作用下的当量应力时， 通常是按 来 进行计算的。 (A)第一强度理论（B）第二强度理论（C）第三强度理论（D）第四强度理论 6-26 就螺栓的破坏性质而言，根据统计分析，大约有 90%的螺栓属于 。 (A)静强度破坏（B）疲劳破坏（C）螺纹副松脱（D）剪切破坏 6-27 当采用配合螺栓联接承受横向载荷时，螺栓杆受到 作用。 (A)弯曲和挤压（B）拉伸和剪切（C）剪切和挤压（D）扭转和弯曲 6-28 滑动螺旋传动，其失效形式多为 。 (A)螺纹牙弯断（B）螺纹磨损（C）螺纹牙剪切（D）螺纹副咬死 6-29 受预紧力的螺栓联接中，螺栓危险截面上单元体的应力状态为( )。 A 简单拉伸 B 纯剪切 C 弯扭组合 D 拉扭组合 6-30 螺栓联接设计中，被联接件与螺母和螺栓头的接触面需要加工的原因是( )。 A 使接触面积大些 B 不易松脱 C 不产生附加载荷 D 使外形美观 6-31 当螺纹的公称直径、牙形角及螺纹线数都相同时，细牙螺纹的自锁性比粗牙的( )。 A 好 B 差 C 相同 D 无法比较 6-32 只受予紧力作用的普通螺栓联接，螺栓危险截面上的应力状态为 A 简单拉伸 B 纯剪切 C 拉弯组合 D 拉扭组合 E 弯扭组合。 6-33 一螺纹副(螺栓螺母)相对转动一转时，沿轴线方向的相对位移是 ( ) 。 A 一个螺距 B 一个导程 C 导程头数 D 导程/头数 6-34 联接用螺纹的螺旋线头数是( )。 A 1 B 2 C 3 D 4 6-35 普通传动螺旋主要的失效形式式( )。 A 螺杆被剪断 B 螺母牙被剪断 C 螺纹面被压溃 D 螺纹面被磨损 6-36 图示为电线杆拉线的拉杆螺栓联接，其两端螺纹的旋向( )， A 均为右旋 B 均为左旋 C 一端为右旋另端为左旋 6-37 当计算受轴向载荷F的紧螺栓联接的受力时，螺栓所受总拉力F0=F”+F，其中F”为 ( )。 A 最大工作载荷 B 残余予紧力 C 预紧力 D 平均工作载荷 6-38 在紧螺栓联接中，螺栓所受的剪应力是由( )产生的。 A 横向力 B 螺纹力矩 C 拧紧力矩 D 预紧力 6-39 为了提高受轴向变载荷螺栓的疲劳强度，应当( )。 A 增加螺栓刚度，降低被联接件刚度 B 减小螺栓刚度，增大被联接件刚度 C 同时增大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 6-40 当进行螺栓联接的结构设计时，被联接件与螺母和螺拴头接触表面处需要加工，这是 为了( )。 A 不致损伤螺栓头和螺母 B 增大接触面积，不易松脱 C 防止产生附加载荷 D A、B、C 都不对 6-41 对顶螺母和弹簧垫圈是( )， A 靠增加零件的强度和弹性的防松装置 B 靠摩擦力的防松装置 C 靠破坏联接关系的防松装置 D 用机械方法的防松装置 6-42 常用的联接螺纹牙型都是三角形，主要是由于三角形螺纹的( ) A 强度好寿命长 B 效率高 C 当量摩擦系数大，自锁性能好 6-43 与公称直径、 牙型角、 螺纹头数相同的粗牙螺纹相比较， 细牙螺纹能比粗牙螺纹( )。 A 自锁性好，强度高 B 自锁性差，强度低 C 自锁性好，强度低 D 自锁性差，强度高 6-44 在受变载荷的螺栓联接中，若保持预紧力不变，则减小螺栓的刚度，会使螺栓的总拉 力变动范围( )。 A 增大 B 减小 C 不变 D 不一定 6-45 当进行螺栓组的结构设计时，一般各个联接螺栓材料、直径和长度应( )。 A 相同 B 不同 C 视具体情况决定 6-46 受倾覆力矩作用的螺栓组联接，每个螺栓所受的工作载荷 A 相等 B 与到倾覆轴的距离成正比 C 无规律 D 与到烦覆轴的距离成反比 6-47 受旋转扭矩的螺栓组，当采用铰制孔时，每个螺栓所受的载荷是 A 相等的 B 与螺栓到几何中心距离成正比 C 与螺栓到几何中心距离成反比 D 以上答案都不对 6-48 与切制螺纹相比较，轧制螺纹的疲劳强度( ) A 高 B 低 C 与切制的相同 D 以上答案都不对 填空题填空题 6-49 根据拆开时零件是否被破坏，联接可分为两大类，一类是( ) 联接，如( )；另 类是( )联接，如( ) 6-50 螺纹联接的自锁条件是( )。 6-51 螺纹联接的主要类型有( )、( )、( )、( )四种。 6-52 螺栓联接按主要受力状况不同可分为( )和( )两种。 6-53 防松的根本问题是( )。按工作原理不同可分为( )、( )和( )。 6-54 ( )防松可在任意角度上防松，但在振动和冲击下易松脱；而( )防松一般不能在 任意角度上防松，但其防松较可靠。弹簧垫圈属于( )的一种，开口销是一种( ) 防松。 6-55 普通螺栓联接，其螺栓直径一般都( ) 被联接件的孔径；而铰制孔螺栓联接，其螺 栓直径都( )被联接件的孔径。 6-56 以下零件的主要失效形式是： (1)受轴向载荷的普通松螺栓( )； (2)受轴向载荷的普通紧螺栓( )； (3)受横向载荷的普通紧螺栓( )； (4)受横向载荷的铰制孔螺栓( )； (5)滑动螺旋传动的螺母( )。 6-57 螺纹的公称尺寸为( )。 6-58 为了防止螺栓受偏心载荷，常用的措施有( )和( )。 6-59 气缸盖螺栓收编载荷时，为了提高其强度采用相对刚度( )的垫圈。 6-60 为了便于使用扳手，通常选用( )头的螺栓和螺母为宜；如为了减轻整机重量，节省 扳手空间，保持外形美观，常选用( )六角头螺栓或螺钉。 6-61 在受横向力 R 的螺栓组联接中，当用受拉螺栓联接时，靠( )来传递载荷；当用受 剪螺栓联接时靠( )来传递载荷。 6-62 当承受冲击或振动载荷时，用弹簧垫圈作螺纹联接的防松，效果( )。 6-63 在螺栓联接中，加上弹性垫片或者弹簧可以( )螺栓的疲劳强度。 6-64 与矩形螺纹相比三角螺纹的自锁性能( )，效率( )，适用于( )。 6-65 用于传动的螺纹剖面形状有( )、( )和( )。其中最常用的是( )。 6-66 螺纹防松装置按原理可分为( )、( )和( )。 6-67 当被联接件之一很厚、且该联接需经常拆卸时，应采用( )联接件联接。当用螺纹联 接件联接轴和轴上零件时，常采用( )联接。 6-68 螺纹联接的拧紧力矩，是克服( )之间的阻力矩和( )之间的阻力矩 问答题问答题 6-69 为什么要控制预紧力?用什么方法控制? 6-70 紧固螺纹有良好的自锁性，为何有时还需要防松装置? 6-71 在承受轴向工作载荷的螺栓联接中，保持一定的剩余预紧力有何意义? 6-72 在受轴向载荷的紧螺栓联接中，螺栓的总载荷为多大？试用载荷变形图加以说明 6-73 在紧螺栓联接的强度计算中，为什么把外载荷加大 30 6-74 为什么螺旋千斤顶举起重物，重物不会自行落下? 6-75 为什么螺母的螺纹圈数不宜大于 10？通常采用哪些结构形式可使螺纹牙间载荷趋于均 匀? 6-76 提高螺栓联接的强度的措施有哪些?为什么把螺栓杆部分做细反而能提高其疲劳强度? 6-77 滚动螺旋传动有何优点? 6-78 试述滑动螺旋传动的主要失效形式、计算准则和计算方法。 6-79 说明图示两种装配方法，哪种合理？为什么？ 题 6-79 图 题 6-80 图 6-80 说明图示螺拴为什么中心制有孔? 6-81 如图所示，若用螺栓联接受横向载荷的两平板，试分别绘出普通螺栓联接和铰制孔螺 栓联接的结构图。 6-82 试找出图示螺纹联接中的结构错误并就图改正。 计算题计算题 6-83 图示螺栓联接中采用两个M16 的螺栓，其许用应力为=160N/mm2，被联接件接合面 间的摩擦系数s=0.8，若可靠性系数Kf=1.2，求该螺栓允许传递的静载荷R。 题 6-81 图 题 6-82 图 6-84 如图所示， 凸缘联轴器的 6 个M6 螺栓联接由A3 钢制 造，并均匀布置在直径D0=220mm的圆周上，联轴器的材 料为HT250， 接合摩擦系数， s=0.15，可靠性系数Kf=1.2，若 采用普通螺栓联接(左图)， 此联 轴器能传递多大的转矩？若用 铰制孔螺栓联接(右图)传递同 样载荷，试确定该螺栓的公称 直径? 6-85 如图所示鸡心夹，已知工件被夹持处直径为dB(mm)，V形夹持面夹角为 90，作用于工 件上的切削力矩为TB(Nmm)，工件与螺钉及工件与鸡心夹之间的摩擦系数为f，可靠性 系数为Kf螺钉材料的许用应力为(N/mm2)。试确定螺钉直径，并用图表示螺钉轴向各 截面所受力矩的变化情况。 6-86 回转式悬臂起重机调整螺杆如图所示，用于调整横梁AB于水平工作位置(BC为右旋螺 杆，DE为左旋螺杆)，已知起重机工作时最大起重量Qmax=30KN，BC螺杆和DE螺杆材 料均为A3 钢(s=240N/mm2)。试确定螺杆螺纹的直径。 6-87 一圆盘锯尺寸如图，已知作用在锯片外圆周上的切削力为 400N,锯片与垫圈间的摩擦 系数为s=0.1，试求压紧锯片的轴端螺纹的所需的直径(轴用 45 号钢制造)。 题 6-86 图 题 6-85 图 6-88 图示为夹紧螺栓联接，已知螺栓个数Z=2，螺纹为M20，螺栓材料为A3 钢，轴的直径 D=50mm，拉杆长度L=500mm，轴与壳间的摩擦系数s=0.2，可靠性系数Kf=1.3。求施 加于杠杆端部的作用力F的允许值。 6-89 图示两块边板和一块承重板焊成的龙门起重机导轨托架。两块边板各使用四个材料为 A3 钢的螺栓，托架所承受最大载荷为 20KN。求螺栓的直径： (1) 用普通螺栓(s=0.16，Kf=1.2)。 (2) 用铰制孔螺栓。 6-90 图示底板螺栓组联接受外力 R 的作用，外力作用在包含 x 轴并且垂直于底板接合面的 平面内。 试分析底板螺栓组的受力情况并判断哪个螺栓受力最大? 保证联接安全工作的 必要条件有哪些? 6-91 板A的定位孔d与机座的定位凸台相配合， 并用四个普通螺钉将板A与机座联接在一起。 设板与机座接合面间的摩擦系数为s，螺钉的许用应力为，试写出螺钉的强度计算 公式。(螺钉的计算直径为d0) 6-92 图示为一钢制液压油缸，缸径D=250mm，螺栓分布圆周直径D0=346mm，螺栓数目为 12，材料为A3 钢，用铜皮石棉垫片密封(c1/(c1+c2)=0.8)。试确定螺栓直径。(要保证气 密性，要求F”=1.5F)： (1) 油压P=2N/mm2，保持不变(=80N/mm2)。 (2) 油压P在 01.5N/mm2之间变化。 6-93 已知受轴向力的紧螺栓的刚度为c1=0.5106N/mm，被联接件刚度为c2=2106N/mm, 螺栓受预紧力F=9000N，螺栓工作载荷F=5400N。 (1) 按比例画出螺栓与被联接件的力与变形关系图。 题 6-91 图 题 6-92 图 题 6-89 图 题 6-90 图 (2) 在图上求出受工作载荷以后，螺栓的总拉力F0和剩余预紧力F(用计算法校正) (3) 若外载荷在 05400N之间变化，螺栓断面为 110mm2，求螺栓所受应力幅a和平均 应力m。 (4) 举出两种提高此螺栓联接强度的途径(用图说明)。 6-94 如图所示的螺栓联接，勾环 A 由铸铁制成，B 为垫层，受大小 变化的载荷 F 作用，在工作中，联接处不允许出现间隙。 (1) 试判别不加垫层、 加紫铜垫层和加石棉垫层等三种情况中所 需的预紧力的大小。说明哪种情况对联接的紧密性有利。 (2) 试判别在上述三种情况中所受应力幅的相对大小。 说明哪种 情况对联接疲劳强度有利。 6-95 当螺栓的预紧力为 20kN， 刚度为被联接件刚度的三分之一， 即 c1= c2 /3，联接所受工作载荷在 40kN至 10kN之间交替变化时， 试计算相应作用在螺栓上的拉力变化幅值。 6-96 一普通螺栓联接，设螺栓刚度为c1，被联接件刚度为c2，如果 c1= c2，予紧力F=1000N，外载荷F=1100N试求螺栓中的总拉 力和被联接件中的残余预紧力。 6-97 已知某螺栓联接的预紧力为 F=15000N，测得螺栓伸长 = 1 0.1mm，被联接件缩短= 2 0.05mm。求在变动工作载荷 F=0900N 作用下，螺栓 及被联接件所受载荷的最大值与最小值。 6-98 图示的盖板用两个螺钉固定在壳体上，盖板上吊环受拉力为 F=10KN，若螺钉残余预 紧力为工作拉力的 0.6 倍，螺栓刚度与被联接件刚度之比为 0.25试确定：螺钉在工 作中所受的总拉力; 螺钉的预紧力。 6-99 图示的两根120120mm2的木梁用十二个M20螺栓(d1=17.29mm)通过两块1206mm2的 钢盖板联接在一起，梁所受到的拉力R=60kN，板间摩擦系数f=0.1，若螺栓的许用应力 =150N/mm2， 试校核螺栓强度。 (要考虑摩擦力的可靠性系数， 即将摩擦力加大 20) 6-100 图为某受轴向工作载荷的紧螺栓联接的载荷变形图。当工作载荷为 2000N 时，求 螺栓所受总拉力及被联接件间残余预紧力； 若被联接件间不出现缝隙， 最大工作载荷 是多少? 6-101 一气缸盖螺栓联接的受力变形图与上题相同。螺栓承受F=10002000 的工作载荷，试 问螺栓总拉力F0应如何变化? 请在图上示意面出。 并明确回答螺栓所受的最大拉力和最 小拉力的数值及应力循环特性系数。 *6-102 一双线矩形螺纹起升机构用 1.8104Nmm的力矩提升机头，在机头两边的直线导轨 上装有滚动轴承， 其摩擦阻力可忽略不计， 若螺旋副的摩擦系数为s=0.1， 螺距t=12mm， 外径d=60mm： (1) 试求其能提升的载荷。 (2) 若其它条件不变，当螺旋传动放下重 4000N 的机头时，问需施加多大的力矩? 4000 F (N) (mm) 45 30 题 6-100 图 (3) 若丝杠转速为 10r/min，问机头移动的速度是多大? 6-103 设图示螺栓刚度为 1 C，被联接件刚度为 2 C，如果C1=8C2，预紧力NF1000 0 =，工 作载荷NF1100=，试求螺栓中的总拉力 0 F和被联接件的残余预紧力 F 。 6-104 图示方形盖板用四个螺钉与箱体连接,盖板中心 o 点的吊环受拉力 F=10kN。 (1) 取残余预紧力 F 为工作拉力 F 的 0.6 倍,求各个螺钉的总拉力 F0； (2) 如果因制造误差,吊环由o点移至o点,oo=25mm,则各螺钉的总拉力是否相同？ 若不同，试指出哪个螺钉总拉力最大？ 4-M6 200 F 200 0 F F F F F 0 F O O 第七章第七章 键、花键、销、成形联接键、花键、销、成形联接 选择题选择题 7-1 普通平键联接的主要用途是使轴与轮毂之间 。 (A)沿轴向固定并传递轴向力（B）沿轴向可作相对滑动并具有导向作用（C）沿周向固定并 传递转矩（D）安装与拆卸方便 7-2 设计键联接的几项主要内容是：a）按轮毂长度选择键的长度 b）按使用要求选择键的主 要类型 c）按轴的直径选择键的剖面尺寸 d）对联接进行必要的强度校核。在具体设计时， 一般顺序是 。 （A）bacd（B）bcad（C）acbd（D）cdba 7-3 键的剖面尺寸通常是根据 ，按标准选择。 （A）传递转矩的大小（B）传递功率的大小（C）轮毂的长度（D）轴的直径 7-4 键的长度主要是根据 来选择。 （A）传递转矩的大小（B）轮毂的长度（C）轴的直径 7-5 常用来制造键的材料是 。 （A）低碳钢（B）中碳钢（C）高碳钢（D）合金钢 7-6 轴的键槽常是由 加工而得到的。 （A）插削（B