机械设计习题解答

1、机械设计习题解答第2章 机械设计总论一、填空题1当机械零件出现疲劳断裂时，应按 A 准则计算。A强度； B.刚度； C.寿命； D.振动稳定性2.零件的工作安全系数为 B 。A零件的极限应力比许用应力； B.零件的极限应力比工作应力C.零件的工作应力比许用应力； D.零件的工作应力比极限应力3.对大量生产、强度要求高、尺寸不大、形状不复杂的零件，应选择 D 。A铸造； B.冲压； C.自由锻造； D.模锻二、是非题1.当零件可能出现塑性变形时，应按刚性准则计算。（×）2调质钢的回火温度越高，其硬度和强度将越低，塑性越好。（）3.机器的设计阶段是决定机器好坏的关键。（）4.疲劳破坏是引

2、起大部分机械零件破坏的主要原因。（）5.随着工作时间的延长，零件的可靠度总是不变。（×）第3章 机械零件的强度一、简答题1.弯曲疲劳极限的综合影响系数的含义是什么？它与那些因素有关？它对零件疲劳强度与静强度各有何影响？答： 综合影响系数的含义：在对称循环时，是试件与零件疲劳极限的比值；在非对称循环时，是试件与零件极限应力幅的比值。 与零件的有效应力集中系数、尺寸系数、表面状态系数有关。 对零件的疲劳强度有影响，对零件的静强度没有影响。2.零件的等寿命疲劳曲线与材料试件的等寿命疲劳曲线有何区别？零件和材料试件的失效形式是否总是相同的？为什么？答： 零件的等寿命疲劳曲线相对于材料试件的等

3、寿命疲劳曲线下移了一段距离。 在相同变应力作用下，两者的失效规律并不总是相同的，因为零件疲劳曲线中疲劳破坏的范围增大了。3.试说明承受循环变应力的机械零件，在什么情况下可按静条件强度计算？在什么情况下按疲劳强度条件计算？答：承受循环变应力的机械零件，当应力循环次数时，按静强度条件计算；当极限应力点与疲劳极限应力曲线中的屈服曲线相交时，也按静强度计算。当时，按疲劳强度条件计算。二、计算题1.某材料的对称循环弯曲疲劳极限，取循环基数，试求循环次数N分别为7000，25000，62000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。2.某合金钢制的轴受弯曲稳定应力（应力循环特性r为常数）作用。已知该轴危险截面的该轴材

4、料的，轴危险截面处的综合影响系数，寿命系数。试：（1）绘制该零件的简化疲劳极限应力图；（2）分别用图解法和解析法计算该轴的安全系数。第6章螺纹连接和螺旋传动一、选择与填空题1.若螺纹的直径与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 C 。A螺距和牙型角 B. 升角和头数 C. 导程和牙型斜角 D. 螺距和升角2.计算采用三角形螺纹的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 B 倍。A1.1 B. 1.3 C. 1.25 D. 0.33.采用普通螺栓连接的凸缘联轴器，在传递扭矩时， D 。A螺栓的横截面受剪切 B. 螺栓与螺栓的配合面受挤压C螺栓同

5、时受挤压和剪切 D. 螺栓受拉伸与扭转作用。4.螺旋副的自锁条件是 。5.三角形的牙型角适用于 联接 ，梯形的牙型角适用于 传动 。6.受轴向工作载荷F作用的紧螺栓连接，螺栓所受的总拉力等于 工作载荷 和 剩余预紧力 之和。7.螺纹连接的防松实质是 防止螺旋副的相对转动 。8.当两个被连接件之一太厚，不易制成通孔且连接不需要经常拆卸时，往往采用 B 连接。A螺栓连接 B. 螺钉连接 C. 双头螺柱连接 D. 紧定螺钉连接9.相同公称尺寸的细牙螺纹与粗牙螺纹相比，因细牙螺纹的螺距小，内径大，故细牙螺纹 B 。A自锁性好，强度低 B. 自锁性好，强度高 C. 自锁性差，强度高 D.自锁性差，强度低

6、10.采用凸台或沉孔作为螺栓头或螺母的支撑面是为了 避免螺栓受弯曲应力 。11.下列三种具有相同公称直径和螺距，并采用相同材料配对的螺旋副中，传动效率最高的是 C 。A单线矩形螺旋副 B。单线梯形螺旋副 C。双线矩形螺旋副二、计算题1.2.一牵曳钩用两个M10（d1=8.376mm）的普通螺栓固定于机体上，已知接合面间摩擦系数f=0.15，3.由两块边板和一块承重板焊成的龙门导轨托架。两块边板各用4个螺栓与立柱相连接，托架所承受的最大载荷为20KN，摩擦系数f=0.15，。试计算所需螺栓直径。（1） 当用受剪螺栓时；（2） 当用受拉螺栓时。（螺栓材料均为45钢，取6.8级，边板厚度为25mm）

7、第7章 键、花键、销、成形联接一、选择题1.普通平键联接工作时，键的主要失效形式为 B 。A键受剪切破坏 B. 键侧面受挤压破坏C剪切与挤压同时产生 D. 磨损和键被剪断2.普通平键连接强度校核的内容主要是 A 。A键侧面的挤压强度 B. 键的剪切强度CA、B均校核 D. 校核磨损3.为了不过于严重削弱轴和轮毂的强度，两个切向键最好布置成 C 。A在轴的同一母线上 B. 1800 C. 12001300 D. 9004.切向键连接的斜度是做在 C 上的。A轮毂键槽底面 B. 轴的键槽底面C一对键的接触面 D. 键的侧面5.半圆键连接的主要优点是 C 。A对轴的强度削弱较轻 B. 键槽的应力集中

8、较小 C. 工艺性好，安装方便二、简答题1.花键连接与平键连接比较有哪些优点和缺点？答：优点：定心精度高；承载能力大。缺点：成本高，需专门设备加工。2.销的功用有哪些？答： 定位、联接； 安全保护功能。第11章 带传动一选择填空题1.V带传动主要依据 B 传递运动和动力。A紧边拉力 B. 带和带轮接触面间的摩擦力 C. 带的预紧力2.在一般传递动力的机械中，主要采用 C 传动。A平带 B. 同步带 C. V带 D. 多楔带3. V带传动中，带截面楔角为400，带轮的轮槽角应 C 400。A大于 B. 等于 C. 小于4.带正常工作时，不能保证准确的传动比是因为 D 。A带的材料不符合胡克定律

9、B. 带容易变形和磨损C带在带轮上打滑 D. 带的弹性滑动5.带传动中，V1为主动轮圆周速度，V2为从动轮圆周速度，V为带的速度，这些速度之间的关系是 B 。A B. C. D. 6.带传动时，产生弹性滑动的原因是 B 。A带的预紧力不够 B. 带的紧边拉力与松边拉力不等C带绕过带轮时有离心力 D. 带和带轮间有摩擦力7.带传动打滑总是 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8.带传动中，若小轮为主动轮，则带的最大应力发生在带 A 处。A进入主动轮 B。进入从动轮 C。退出主动轮 D。退出从动轮9.用 C 提高带的传递功率是不合适的。A适当增加预紧力 B。增大轴间

10、距 C增加带轮表面粗糙度 D。增大小带轮基准直径。二、计算题2.第12章 齿轮传动一选择题1.在闭式齿轮传动中，高速重载齿轮传动的主要失效形式为 D 。A轮齿疲劳折断 B. 齿面磨损 C. 齿面疲劳点蚀 D. 齿面胶合2.对于HBS350的齿轮传动，当采用同一钢材制造时，一般将进行 C 处理。A小齿轮表面淬火，大齿轮调质 B. 大齿轮表面淬火，小齿轮调质C小齿轮调质，大齿轮正火 D. 小齿轮正火，大齿轮调质3.在齿轮传动中，为减小动载系数，可采取的措施有 A 、 D 。A提高齿轮的制造精度 B. 减小齿轮的平均单位载荷C减小外加载荷的变化幅度 D. 减低齿轮的圆周速度4.计算齿轮传动时，选择许

11、用应力与 D 没关系。A材料硬度 B. 应力循环次数 C. 安全系数 D. 齿形系数5.直齿圆锥齿轮强度计算时，是以 C 为计算依据的。A大端当量直齿圆柱齿轮 B. 大端分度圆柱齿轮C平均分度圆处的当量直齿圆柱齿轮 D. 平均分度圆柱齿轮6.在圆柱齿轮传动中，材料与齿宽系数、齿数比、工作情况一定的情况下，轮齿的接触疲劳强度主要取决于 C ，而弯曲强度主要取决于 A 。A模数 B. 齿数 C. 中心距 D. 压力角7.斜齿圆柱齿轮的齿形系数与相同齿数的直齿圆柱齿轮相比是 C 。A相等 B. 较大 C. 较小8.选择齿轮传动的平稳性精度等级时，主要依据是 A 。A圆周速度 B. 转速 C. 传递功

12、率 D. 承受的转矩二、计算题1.试分析下列齿轮传动中各齿轮所受的力（用受力图表示出各力作用位置和方向） （a） （b）2.如图所示两级斜齿轮减速器。已知齿轮1的旋向，齿轮2的参数为。齿轮3的参数为求：（1） 为使中间轴所受的轴向力最小，齿轮3的旋向应是左旋还是右旋？（2） 画出齿轮2和3所受各分力的方向？（3）如果为使中间轴不受轴向力，则齿轮3的螺旋角3应为多大？（忽略滚动轴承的摩擦损失）。3.第13章 蜗杆传动一选择题1对于传递动力的蜗杆传动，为了提高传动效率，在一定限速内可采用 B 。A较大的蜗杆直径系数 B. 较大的蜗杆分度圆导程角 C较小的模数 D. 较少的蜗杆头数2.蜗杆传动中，是

13、以蜗杆的 B 参数，蜗轮的 A 的参数为标准值。A端面 B. 轴向 C. 法向3.蜗杆传动的正确啮合条件中，应除去 C 。A B. C. D.且旋向相同4.设计蜗杆传动时，通常选蜗杆材料为 A ，蜗轮材料为 C ，以减小摩擦力。A钢 B. 铸铁 C. 青铜 D. 非金属材料5.为了限定蜗轮滚刀的数目，有利于滚刀标准化，规定 D 为标准值。A蜗轮齿数 B. 蜗轮分度圆直径 C. 蜗杆头数 D. 蜗杆分度圆直径6.闭式蜗杆传动的主要失效形式是 B 。A点蚀 B. 胶合 C. 轮齿折断 D. 磨损7.为提高蜗杆的刚度，应 A 。A增大蜗杆直径系数B采用高强度合金做蜗杆材料C增加蜗杆硬度，减小表面粗糙

14、值。8.在蜗杆传动中，对于滑动速度的重要传动，应该采用 D 作为蜗轮齿圆的材料。AHT200 B. 18CrMnTi渗碳淬火 C. 45钢调质 D. ZCuSn10Pb19.起吊重物用的手动蜗杆传动，宜采用 A 。A单头，小导程 B. 单头，大导程 C. 多头，小导程 D. 多头，大导程10.图所示蜗杆传动中，图 C 的转向是正确的。DCBA二、分析、设计题1.图示某电梯装置中采用蜗杆传动，电动机功率P=11kw，转速n1=970r/min，蜗杆传动参数z1=2，z2=60，q=8，=0.8，m=8，右旋蜗杆。试计算：（1）起升重物时，标出电动机转向。（2）计算蜗轮所受各力大小。2.图示为二级

15、蜗杆传动，已知蜗杆3为右旋，蜗轮4的转向如图所示，轴为输入轴。试求：（1）轴、轴的转向。（2）蜗杆、蜗轮的螺旋线方向（所有的）（3）蜗轮2和蜗杆3所受各力的方向（要求蜗轮2和蜗杆3的轴向力方向相反）。第14章 链传动一选择填空题1.与齿轮传动相比，链传动的主要特点之一是 C 。A适合于高速 B. 制造成本高 C. 安装精度要求低2.滚子链由滚子、套筒、销轴、内链板和外链板组成，其 套筒与内链板 之间、 销轴与外链板 之间分别为过盈配合， 滚子与套筒 之间、 销轴与套筒 之间分别为间隙配合。3.链条的磨损主要发生在 销轴与套筒 的接触面上。4.在链传动中，链轮的传速越 高 ，节距越 大 ，齿数越

16、 少 ，则传动的动载荷越 大 。5.链传动转速越高，运动不均匀性越 严重 ，故链传动常用于 低 速传动。6.链传动时，当链节距P增大时，优点是 承载能力强 ，缺点是 多边形效应严重 。7.链传动应尽量布置在 水平 平面内，尽量避免布置在 铅垂 平面内。8.链传动中，当两链轮的轴线在同一水平面时，应将 紧 边布置在上面， 松 边布置在下面。二链轮传动时中心距取值过大或过小对传动有何不利？三、计算题1.有一链传动，小链轮为主动轮，转速n1=900r/min，齿数z1=25，z2=75，现因工作需要，拟将大链轮的转速降低至n2=250r/min，链条长度不变，试问：（1）若从动轮齿数不变，应将主动轮

17、齿数减小到多少？此时链条所能传递的功率有何变化？（2）若主动轮齿数不变，应将从动轮齿数减小到多少？此时链条所能传递的功率有何变化？2.一单排滚子链传动。已知：主动链轮转速n1=850r/min，齿数z1=18，从动链轮z2=90，链长Lp=124个链节，且链节距p=25.4mm，链型号为16A，工作情况系数KA=1.2.试求链条所能传递的功率。第16章 轴一结构改错题 标出图示轴部件结构设计出现的错误（画上圆圈，标上号码），解释错误原因，并重新画出正确结构图的上半部分。解：正确的上半部结构图如下图所示。第17章 滑动轴承.一 填空题1. 滑动轴承的润滑剂通常有 润滑油 、 润滑脂 、 气体润滑剂 、 固体润滑剂 。2. 计算液体动压滑动轴承的两个主要性能指标是 最小油膜厚度大于许用油膜厚度 和 温升小于许用温升 。3. 轴瓦常用材