贵州大学机械设计试题库

第一章绪论

一、选择题

1—1、《机械设计》研究的内容只限于。

(1)专用零件和部件

(2)在高速、高压、环境温度过高或过低等特殊条件下工作的以及尺寸特大或特小

的通用零件和部件

(3)在普通工作条件下工作的一般参数的通用零件和部件

(4)标准化的零件和部件

1-2,下列8种机械零件：螺旋千斤顶中的螺杆，机床的地脚螺栓，车床的顶尖，减速器中

的齿轮，拖拉机发动机的气缸盖螺栓，船舶推进器上的多环推力轴承，颗式破碎机上的V

带轮，多气缸内燃机曲柄轴上的盘形飞轮。其中有是通用零件。

(1)3种(2)4种(3)5种(4)6种

二、分析与思考题

『1、机器、机构与机械有何不同？

1一2、人们常说的机械含义是什么？机器和机构各指的是什么？指出下列设备中哪些是机

器，哪些是机构。铳床，柴油机，龙门刨床，机械钟，机械手表，机械式计算装置，汽车和

拖拉机等。

1-3,什么是部件？什么是零件？什么是构件？指出下列各项分别属于哪一种。联轴器，减

速器，齿轮，弹簧，凸轮机构中的凸轮、键和轴的装配体。

1-4、什么是通用零件？什么是专用零件？试各举三个实例。

1-5、什么是标准件？下列零件中哪些是标准件。减速器中的滚动轴承，自行车的链条，

摩擦离合器的摩擦片，车床上的普通V，带，发动机的活塞、活塞环，曲轴轴瓦等。

第二章机械设计总论

一、选择题

1-1>下列四种叙述中是正确的。

(1)变应力只能由变载荷产生(2)静载荷不能产生变应力

(3)变应力是由静载荷产生的(4)变应力是由变载荷产生的，也可能由静载荷产生

1—2、变应力特性可用。max、Gmin、"m、仇、r等五个参数中的任意来描述。

(1)一个(2)两个(3)三个(4)四个

1—3、零件的工作安全系数为。

(1)零件的极限应力比许用应力(2)零件的极限应力比零件的工作应力

(3)零件的工作应力比许用应力(4)零件的工作应力比零件的极限应力

1-4,机械零件的强度条件可以写成。

(1)。旦可，运田或S£[S]。，ST<[S]r

(2)O>[G],―或Sa[S]。,St>[S]t

(3)o<[o],长田或S覆S]。，St>[S]t

(4)G>[O],—或SSS]。,St<[S]t

式中6、T是危险截面处的最大应力；［可、3是许用应力；S。、工是危险截面处的实际

安全系数；［S］。、岱k分别为正应力和切应力时的许用安全系数。

1-5,一直径d=l8mm的等截面直杆，杆长为800mm,受静拉力F=36kN,杆材料的屈服点

os=360MPa,取许用安全系数［S］0=1.8,则该杆的强度__________。

(1)不足(2)刚好满足要求(3)足够

1—6、在进行疲劳强度计算时，其极限应力应为材料的。

(1)屈服点(2)疲劳极限(3)强度极限(4)弹性极限

二、分析与思考题

1一1、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？

1—2、设计机器的方法大体上有几种？它们各有什么特点？近年来机械设计方法有哪些新发

展？

1—3、设计机器的一般程序如何？其主要内容是什么？

1一4、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？分析下列机

械零件应满足的基本要求是什么。电动机轴，普通减速器中的齿轮轴，起重机吊钩，精密机

床主轴，气门弹簧，农业机械中的拉曳链。联合收割机中的普通V带。

1一5、产品的技术评价常用什么方法进行？用什么指标来表示评价的结果？产品的经济评价

通常计算什么内容？用什么指标来表示？

1-6.提高产品的技术经济价值的主要措施有哪些？

1-7,机械零件的计算可分为哪两种？它们大致可包含哪些内容？

1一8、机械零件的条件性计算是什么意思？为什么采用条件性计算？试举例说明。

1-9、什么是标准化、系列化、通用化？机械设计中为什么要实行三化？请举出儿个标准化、

系列化与通用化的零部件的例子。

1—10、机械零件设计的•般步骤如何？

1-1U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？

1-12.什么是零件的工作能力？什么是零件的承载能力？

1-13.什么是机械零件的刚度？什么样的机械零件需按刚度要求设计，试举例说明？

1-14,什么是机械零件的振动和共振？如何避免零件产生共振？

1-15.什么是可靠性？什么是可靠度？为什么要对零件进行可.靠性计算？

第三章机械零件的疲劳强度设计

一、选择题

3-1.45钢的持久疲劳极限g=270MPa,,设疲劳曲线方程的基指数m=9,应力循环基数

N(,=5X106次，当实际应力循环次数NT。4次时，有限寿命疲劳极限为MPa。

(1)539(2)135(3)175(4)417

3—2、零件的形状、尺寸、结果相同时，磨削加工的零件与精车加工相比，其疲劳强度

(1)较高(2)较低(3)相同

3—3、零件表面经淬火、渗氮、喷丸、滚子碾压等处理后，其疲劳强度。

(1)增高(2)降低(3)不变(4)增高或降低视处理方法而定

3—4、影响零件疲劳强度的综合影响系数K°D或Ke与等因素有关。

(1)零件的应力集中、加工方法、过载

(2)零件的应力循环特性、应力集中、加载状态

(3)零件的表面状态、绝对尺寸、应力集中

(4)零件的材料、热处理方法、绝对尺寸。

3—5、已知零件的极限应力d=200MPa,许用安全系数［S］=2,影响零件疲劳强度的系数为

K产1.2,%=0.83,%=0.90。则许用应力为回］MPa。

(1)160.6(2)106.7(3)62.25(4)110.7

3—6、绘制设计零件的H一⑦极限应力简图时，所必须的已知数据是.

(1)O—I»Go»6”KQ(2)G-1,bo,G”

(3)o-i,Os,Wo，((4)ai,Oo,w。，KaD

3—7已知45钢调制后的力学性能为：6,=620MPa,a=350MPa,◎」=280Mpa,m=450MPa。

贝I」Vo为»

(1)1.6(2)2.2(3)0.24(4)0.26

4

3—8、若材料疲劳曲线方程的某指数m=9,则以对称循环应力O.=500MPa作用于零件N,=10

次以后，它所造成的疲劳损伤，相当于应力s=450MPa作用于零件次。

(1)0.39X104(2)I.46X104(3)2.58X104(4)7.45X104

3—9、45钢经调制后的疲劳极限g=300MPa,应力循环基数N0=5X1()6次，疲劳曲线方程

的基指数m=9,若用此材料做成的试件进行试验，以对称循环应力o,=450MPa作用104次，

6=400MPa作用2X104次。则工作安全系数为。

(1)1.14(2)1.25(3)1.47(4)1.65

二、分析与思考题

3—1、机械零件疲劳强度的计算方法有哪两种？其计算准则各是什么？

3—2、机械零件在变应力条件下工作发生疲劳断裂而失效的过程怎样？

3—3、在一定的应力比r下工作的金属试件，其应力循环次数与疲劳极限之间有怎样的内在

联系？怎样区分试件的无限工作寿命和有限工作寿命？怎样计算在有限寿命下工作的试件

的疲劳极限？

3—4、什么是应力循环基数？一般碳钢和高硬度合金钢的循环基数是多少？

3—5、按疲劳曲线(c—N)设计零件时，适用的条件是什么？当循环次数NV1。’时，(o-N)

曲线是否适用？为什么？在这种情况下应如何处理？

3—6、试区分金属材料的几种应力极限：仇、⑦、◎­、◎。和在零件设计中确定许用应力

时，应当怎样根据具体工作情况选取这些应力极限？它们之间的关系有哪些经验公式？

3—7、影响机械零件疲劳强度的主要因素有哪些？提高机械零件疲劳强度的措施有哪些？

3—8、机械零件受载时在什么地方产生应力集中？应力集中与材料的强度有什么关系？

3—9、怎样区分变应力是稳定的还是非稳定的？怎样进行在稳定变应力下的零件强度计算？

怎样进行在规律性非稳定变应力下的零件强度计算？

3—10、在极限应力简图上，对各种加载情况（即匚常数、冬=常数、常数）如何判断

零件是首先产生疲劳破坏还是首先产生塑性变形破坏？若有数学式子来判断，试写出其判断

条件式。

3-11,试推导出或“=常数或6,=常数时安全系数的计算公式，并比较「=常数和上述两种

情况下安全系数计算公式的区别（可代入一些具体数字进行比较）。

3-12,求单向应力状态下的安全系数时，在什么情况下需要验算屈服强度安全系数？为什

么？怎样验算？

3-13,何谓疲劳损伤累积假说？线性疲劳损伤累积计算的数学表达式为何？

三、设计计算题

3—1、如图所示某旋转轴受径向载荷F=12kN作用，已知跨距L=L6m,直径d=55mm,轴

的角速度为3,求中间截面上A点的应力随时间变化的表达式，并求A点的6皿、Gm、Oa

和Omo

3—2一内燃机中的活塞连杆，当气缸发火时，此连杆受压应力G*x=-150MPa,当气缸进气

开始时，连杆承受拉应力©M“=50MPa,试求：（1）该连杆的平均应力①、应力幅必和应力

比r；（2）绘出连杆的应力随时间而变化的简图。

3—3、题3—53中如载荷F在25〜85kN之间做周期性的变化，材料改为20CrMnTi,其力

学性能为s=835MPa,Gi=345MPa,o0=615MPa«危险截面上的疲劳缺口系数凡=1.45,尺

寸系数7=0.75,表面状态系数%=0.9,按无限寿命考虑。试画出①一心极限应力图，并

用图解法和解析法确定安全系数S。。

3—4--阶梯轴轴肩处的尺寸为D=60mm,d=50mm,匚4mm,如材料的力学性能为：

◎b=650MPa,Os=360MPa,o,=200MPa.oo=320MPa«试绘制此零件的简化极限应力线图。

3一5、一零件用合金钢制成，其危险截面上的最大工作应力。皿=250MPa,最小工作应力oBi„=

-50MPa,该截面处的疲劳缺口系数凡=1.32,尺寸系数£。=0.85,表面状态系数%=0.9。该

合金钢的力学性能为：d=900MPa,①=800MPa,Ol=440MPa,c°=720MPa。要求：（1）按比

例绘制零件的简化极限应力简图；（2）按r=c求与工作应力点相对应的极限应力幅①'，极

限平均应力3」和极限应力（3）按=c校核此零件危险截面上的安全系数S。。

3-6,齿轮减速器的输出轴受稳定载荷作用，单向运转，已知某截面上受弯矩M=2500N・m,

转矩T=5000Nm,轴向力E=75kN,轴的材料为合金钢,G尸450MPa,j=260MPa,oo=450MPa,

To=495MPa,该截面的直径d=60mm,疲劳缺口系数Kjl.9,跖=1.6,尺寸系数为％=0.84,

£T=0.78,表面状态系数%=供=0.85,试求该轴在此截面处的安全系数。计算时扭转剪应力按

脉动循环规律变化，并设N>N°,即按无限寿命计算。

第四章摩擦、磨损和润滑

一、选择题

4-1、现在把研究有关摩擦、磨损与润滑的科学与技术统称为.

（1）摩擦理论（2）磨损理论（3）润滑理论（4）摩擦学

4一2、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。

（1）液体摩擦（2）干摩擦（3）混合摩擦（4）边界摩擦

4一3、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.

（1）液体摩擦（2）干摩擦（3）混合摩擦（4）边界摩擦

4—4、两摩擦表面间的膜厚比入=0.4〜3时，其摩擦状态为o

（1）液体摩擦（2）干摩擦（3）混合摩擦（4）边界摩擦

4—5、两摩擦表面间的膜厚比大＜0.4时，其摩擦状态为。

（1）液体摩擦（2）干摩擦（3）混合摩擦（4）边界摩擦

4—6、采用含有油性和极压添加剂的润滑剂，主要是为了减小o

（1）粘着磨损（2）表面疲劳磨损（3）磨粒磨损（4）腐蚀磨损

4—7、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。

（1）合理选择表面粗糙度（2）合理选择润滑油粘度

（3）合理选择表面硬度（4）合理控制相对滑动速度

4-8、动力粘度n的c•g•s制（绝对单位制）单位为o

（1）泊（P）（2）厘斯（cSt）（3）恩氏度（°E）（4）帕•秒（Pa・s）

4—9、动力粘度n的国际单位制（SI）单位为o

（1）泊（P）（2）厘斯（cSt）（3）恩氏度（°E）（4）帕•秒（Pa・s）

4—10、运动粘度v是动力粘度n与同温度下润滑油的比值。

（1）密度p（2）质量m（3）相对密度d（4）速度v

4-11＞运动粘度v的国际单位制（SI）单位为。

（Dm%（2）厘斯（cSt）（3）厘泊（cP）（4）帕•秒（Pa・s）

4-12,当压力加大时，润滑油的粘度。

（1）随之加大（2）保持不变（3）随之减小

（4）增大还是减小或不变，视润滑油性质而定

4-13,当稳定升高时，润滑油的粘度。

（1）随之升高（2）随之降低（3）保持不变

（4）升高或降低视润滑油性质而定

二、分析与思考题

4-1,何谓摩擦、磨损和润滑？它们之间的相互关联如何？

4一2、按摩擦面间的润滑状况，滑动摩擦可分哪儿种？

4一3、在不同润滑状态下，当载荷和润滑油粘度保持不变二滑动速度增加时，摩擦系数如何

变化？这是为什么？

4一4、按照摩擦机理分，磨损有哪几种基本类型？它们各有什么主要特点？如何防止或减轻

这些类型的磨损发生？

4-5,机械零件的磨损过程分为哪三个阶段？怎样跑合可以延长零件的寿命？

4-6、实现液体润滑的方法有哪几种？它们的工作原理有何不同？各自特点如何？

4—7、润滑剂的作用是什么？常用润滑剂有哪几种？

4一8、流体动压润滑及弹性流体动压润滑，二者之间的最根本差别是什么？

4—9、什么是膜厚比入？引入这个参量在润滑工程中有何现实意义？

4-10,润滑油的主要性能指标有哪些？润滑脂的主要性能指标有哪些？

4—11、试述润滑油粘度的物理意义。粘度的表示方法有哪几种？各种粘度的单位及换算关

系是什么？哪一种适用于流体动压计算中？

4—12、两种润滑油如果粘度相同，是否就可以完全代替？如果不可以，还应考虑哪些问题？

4-13.润滑油中为什么要加入添加剂？常用的添加剂有哪几种？

4—14、润滑油（指各种矿物油）的粘度一压力关系可用何经验公式表示？要求对公式中的

各项予以说明。

第六章螺纹联接及螺旋传动

一、选择题

6—1、当两个被联接件不太厚时，宜采用.

（1）双头螺柱联接（2）螺栓联接（3）螺钉联接（4）紧定螺钉联接

6—2、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。

（1）螺栓联接（2）螺钉联接（3）双头螺柱联接（4）紧定螺钉联接

6—3、普通螺纹的牙型角a为60°,当摩擦系数n=0.10时，则该螺纹副的当量摩擦系数网

（1）0.105（2）0.115（3）0.1115（4）0.104

6—4、在拧紧螺栓联接时，控制拧紧力矩有很大方法，例如。

（1）增加拧紧力（2）增加扳手力臂（3）使用测力矩扳手或定力矩扳手

6—5、螺纹联接防松的根本问题在于。

（1）增加螺纹联接的轴向力（2）增加螺纹联接的横向力

（3）防止螺纹副的相对转动（4）增加螺纹联接的刚度

6—6、螺纹联接预紧的目的之一是。

（1）增强联接的可靠性和紧密性（2）增加被联接件的刚性（3）减小螺栓的刚性

6—7、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F。的最大值和被联接件

的刚度Cm不变时，螺栓的刚度Cb愈小，则。

（1）螺栓中总拉力的变化幅度愈大（2）螺栓中总拉力的变化幅度愈小

（3）螺栓中总拉力的变化幅度不变（4）螺栓中的疲劳强度降低

6—8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F。的最大值和螺栓的刚度

G,不变时，被联接件的刚度Cm愈小，则。

（1）螺栓中总拉力的变化幅度愈大（2）螺栓中总拉力的变化幅度愈小

（3）螺栓中总拉力的变化幅度不变（4）螺栓疲劳强度愈高

6—9、承受横向载荷或旋转力矩的紧螺栓联接，该联接中的螺。

（1）受剪切作用（2）受拉伸作用

（3）受剪切和拉伸作用（4）既可能受剪切作用又可能受拉伸作用

6—10、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。

（1）增大被联接件的刚度（2）减小被联接件的刚度（3）增大螺栓的刚度

6-11,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。

（1）被联接发生分离，联接失败（2）被联接件即将发生分离，联接不可靠

（3）联接可靠，但不能再继续加载

（4）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的两倍

6-12,有一气缸盖螺检联接，若气缸内气体压力在0〜2MPa之间循环变化，则螺栓中的应

力变化规律为。

（1）对称循环变应力（2）脉动循环变应力（3）非对称循环变应力（4）非稳

定循环变应力

6-13.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。

（1）增加螺栓直径（2）提高螺栓材料的屈服极限

（3）改用双螺（4）柔性螺母

6-14,为了改善螺纹牙上的载荷分部，通常都以的方法来实现。

（1）采用双螺母（2）采用加高的螺母

（3）采用减薄的螺（4）减少螺栓和螺母的螺距变化差

6-15,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。

（1）接合面之间的摩擦力（2）螺栓的剪切和挤压（3）螺栓的剪切和被联接件

的挤压

6—16、设计螺栓组联接时，虽然每个螺栓的受力不一定相等，但对该组螺栓仍均采用相同

的材料、直径和长度，这主要是为了。

（1）外形美观（2）购买方便（3）便于加工和安装

6-17,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，»

（1）螺纹部分的应力集中愈严重（2）加工螺纹时愈易产生缺陷

（3）拧紧时愈易拧断（4）材料的力学性能愈不易保证

二、分析与思考题

6-1、螺纹的主要参数有哪些？各参数间的关系如何？在设计中如何应用？

6—2、常用的螺纹牙型有哪几种？试说明各自的特点及主要用途。

6—3、按用途螺旋副分为哪两大类？

6—4、根据螺纹线数的不同，螺纹可以分为哪几种？它们各有何特点？

6—5、为什么单线普通三角螺纹主要用以联接？而多线梯形、矩形和锯齿形螺纹主要用以传

动？

6—6、根据螺纹旋向的不同，螺纹可以分为哪几种？如何判断螺纹的旋向？

6—7、常见螺栓的螺纹是右旋还是左旋？是单线还是多线？为什么？

6—8、圆柱螺纹的公称直径指的是哪个直径？计算螺纹的摩擦力矩时使用哪个直径？计算螺

纹危险截面时使用的是哪个直径？

6—9、管螺纹的公称直径指的是哪个直径？为什么管子上的螺纹通常采用细牙螺纹？

6—10、为什么螺纹联接大多数要预紧？什么叫螺纹联接的预紧力？

6-11,常用的控制预紧力的方法有哪些？它们有哪些优缺点？为了克服这些缺点可采用什

么方法？

6-12,在拧紧螺母时，拧紧力矩T要克服哪些摩擦力矩？这时螺栓和被联接件各受到什么

样的载荷？

6—13、为什么对重要的螺栓联接不宜使用直径小于M12〜M14的螺栓？一般情况下，螺栓

所受到的预紧力大约是扳手上施加的力的多少倍？

6-14.螺纹联接为什么要防松？防松的根本问题是什么？

6-15,防松的基本原理有哪几种？具体的防松方法和装置各有哪些？

6—16、相同的公称直径的粗牙普通螺纹与细牙普通螺纹相比，哪个自锁性能好？哪个强度

高？为什么？为什么薄壁零件的联接常采用细牙螺纹？

6—17、什么叫螺纹的自锁现象？自锁条件如何？螺旋副的传动效率又如何计算？

6-18.为什么有自锁性能的螺旋传动其效率11小于50%?

6—19、试问螺纹的升角为多大时，螺旋副的效率可达到最高值？

6-20.螺纹联接的主要失效形式和计算准则是什么？

6—21、何为松螺纹联接？何为紧螺栓联接？它们的强度计算方法有何区别？

三、设计计算题

6-1、受轴向载荷的紧螺栓联接，被联接钢板间采用橡胶垫片。已知预紧力为1500N,当轴

向工作载荷为1000N时，求螺栓所受的总拉力及被联接件之间的残余预紧力。

6-2、图示汽缸螺栓联接，汽缸内压力p在0T.5MPa间变化，缸盖和缸体均为钢制，为保证

气密性要求，试选择螺栓材料，并确定螺栓数目和尺寸。

Q50

6-26-3

6-3、图示两根梁用8个4.6级普通螺栓与两块钢盖板相联接，梁受到的拉力F=28kN,摩擦

系数f=0.2,控制预紧力，试确定所需螺栓的直径。

6-4、图示YLD10凸缘联轴器，允许传递的最大转矩为630N-m,两半联轴器采用4个M12X60

的被制孔螺栓，性能等级为8.8级，联轴器材料为HT200,试校核联接强度。

6-46-5

6-5、钱制孔用螺栓组联接的三种方案如图所示，已知L=300mm,a=60mm,试求三个方案中,

受力最大的螺栓所受的力各为多少？哪个方案较好？

6-6、图示底板螺栓组联接受外力F。作用，外力F。作用在包含x轴并垂直于底板结合面的平

面内。试分析螺栓组受力情况，并判断哪个螺栓受载最大？保证联接安全的必要条件有哪

些？

6-7、图示刚性联轴器取4个M16小六角头较制孔用螺栓，螺栓材料为45钢，受剪面处螺栓

直径为17mm,其许用最大扭矩T=1.5kN・m（设为静载荷），试校核其强度。联轴器材料

HT250o

6-76-8、上题的刚性联轴器中，若采用M16受拉螺

栓，靠两半联轴器的接合面间产生的摩擦力来传递扭矩，螺栓材料为45钢，接合面间的摩

擦系数f=0.16,安装时不控制欲紧力，试决定螺栓数（螺栓数应为双数）。

6-9、缸径D=500mm,蒸汽压力p=l.2MPa,螺栓分布圆直径Do=64Omm。为保证气密性要求，

螺栓间距不得大于150mm。试设计此汽缸盖螺栓组联接。

6—10、设图示螺栓刚度Cb，被联接件的刚度Cm，若Cm=8Cb，预紧力F'=lkN,外载荷

F=l.lkN,试求螺栓中的总拉力F0和被联接件中的剩余预紧力F"。

6-11,如图示为一吊环与机架用一单个螺栓联接，已知机架的重量为5kN装配螺栓时的预

紧力F'=5kN,问吊环将机架吊起后纸垫A能否抽出？

6-116-12

6-12,图示为一凸缘轴，通过凸缘上的六个35钢制螺栓与另一凸缘轴相联接。轴的转速

n=720r/min,额定功率P=30kW,短期作用的最大功率为额定规律的2.5倍。试按普通螺栓

和校制孔用螺栓的直径并比较两者的优缺点。已知凸缘接触面间的摩擦系数%=0.2,可靠

系数K=1.2,螺栓材料的屈服点d=320MPa,拉应力的安全系数S0=1.5,剪应力的安全

系数&=2.5,挤压应力的安全系数Sp=1.2。

6-13.如图示的方形盖板用四个M16的螺钉与箱体相联接，盖板中心O点装有吊环，已

知FQ=20RN,尺寸如图示。要求：1）当取剩余预紧力F"=0.6F（F为工作拉力）、螺钉材

料的性能等级为6.6级装配不控制预紧力时，校核螺钉的强度；2）由于制造误差吊环由O

点移至对角线上0'点，且OO'=542mm,问哪个螺栓的受力最大？并校核其强度。

6-136-14

6-14,某钢制吊架用螺栓组固定在水平钢梁上，螺栓组由四个普通螺栓组成，它们的螺纹

直径均为d,长度为1,每个螺栓的预紧力为F',螺栓布置形式如图。试问：1）吊架承受

垂直拉力F时、螺栓组中的每个螺栓承受的载荷为多大？2）在强度足够以及d、F'和被联

接件的刚度Cm一定时，为提高该螺栓组联接的工作可靠性，螺栓用细长些好？还是粗短些

好？（用螺栓组联接的力一变形图来说明）

6—15如图示的扳手柄，用两个普通螺栓联接，已知手柄上的推力F=200N,两个被联接件

之间的摩擦系数%=0.15,若螺栓材料为Q235钢，可靠系数K=1.2,装配时不控制预紧力。

试求普通螺栓的直径。若改为较制孔用螺栓，计算所需直径。

6-16.如图示为轴承托架紧固到钢立柱上，托架材料为铸铁，螺栓材料的性能等级为6.6

级，载荷为F=6kN,a=30",尺寸如图示，螺栓数为4个。试设计此螺栓联接。

第七章键、花键和销联接

一、选择题

7—1、键的剖面尺寸通常是根据按标准选择。

（1）传递转矩的大小（2）传递功率的大小（3）轮毂的长度（4）轴的直径

7-2,键的长度主要是根据来选择。

（1）传递转矩的大小（2）轮毂的长度（3）轴的直径

7-3,常用来制造键的材料是o

（1）低碳钢（2）中碳钢（3）高碳钢（4）合金钢

7—4、轴的键槽通常是由加工而得到的。

（1）插削（2）拉削（3）钻及钦（4）铳削

7—5、普通平键联接的主要用途是使轴与轮毂之间.

（1）沿轴向固定并传递轴向力（2）沿轴向可作相对滑动并具有导向作用

（3）沿周向固定并传递力矩（4）安装与拆卸方便

7—6、设计键联接的几项主要内容是：

（1）按轮毂长度选择键的长度（2）按使用要求选择键的主要类型

（3）按轴的直径选择键的剖面尺寸（4）对联接进行必要的强度校核。

7—7、切相键联接的斜度是做在o

（1）轮毂键槽的底面（2）轴的键槽底面（3）一对键的接触面（4）键的侧面

7—8、平键联接如不能满足强度条件要求时，可在轴上安装一对平键，使它们沿圆周相隔

（1）90°（2）120°（3）135°（4）180°

7—9、平键联接与楔键联接相对比，它只能传递转矩，不能传递轴向力，这是因为。

（1）楔键端部具有钩头（2）平键摩擦力小于楔键的摩擦力

（3）楔键的工作表面有斜度而键槽没有（4）在安装时，楔键可沿轴向楔紧

7—10、标准平健联接的承载能力，通常是取决于。

（1）轮毂的挤压强度（2）键的剪切强度

（3）键的弯曲强度（4）键工作表面的挤压强度

7—11、紧键联接和松键联接的主要区别在于：前者安装后，键与键槽之间就存在有

（1）压紧力（2）轴向力（3）摩擦力

7-12,能够构成紧键联接的两种键是。

（1）楔键和半圆键（2）平键和切向键（3）半圆键和切向键（4）楔键和切向键

7-13,楔键和,两者的接触面都具有1：100的斜度。

（1）轴上键槽的底面（2）轮毂上键槽的底面（3）键槽的侧面

7-14,楔键联接的主要缺点是。

（1）键的斜面加工困难（2）键安装时易损坏

（3）键装入键槽后，在轮毂中产生初应力（4）轴和轴上的零件对中性差

7—15、平键联接能传递的最大转矩为T,现要传递的转矩为L5T,则应。

（1）把键长L增大到1.5倍（2）把键宽b增到1.5倍

（3）把键高增大到1.5倍（4）安装一对平键

7—16、在载荷性质相同时，导向平键的挤压应力应取得比普通平键小，这是为了

（1）减轻磨损（2）减轻轮毂滑移时的阻力

（3）补偿键磨损后工作表面的减小（4）增加导向的精确度

7-17,半圆键联接的主要优点是o

（1）对轴的强度削弱较轻（2）键槽的应力集中较小（3）工艺性好，安装方便

7—18、半圆键和切向键的应用场合是。

（1）前者多用来传递较大转矩，后者多用来传递较小转矩

（2）前者多用来传递较小转矩，后者多用来传递较大转矩

（3）两者都用来传递较小转矩

（4）两者都用来传递较大转矩

7-19花键联接与平键联接（采用多键时）相比较，的观点是错误的。

（1）承载能力比较大（2）旋转零件在轴上有良好的对中性和沿轴移动的导向性

（3）对轴的削弱比较严重（4）可采用研磨加工来提高联接质量和加工精度

二、分析与思考题

7—1、圆头（A型）、平头（B型）及单圆头（C型）普通平键各有何优缺点？它们分别用

在什么场合？轴上的键槽是如何加工出来的？

7—2、导向平键联接和滑键联接有什么不同，各适用于何种场合？

7—3、键联接有哪些主要类型？各有何主要特点？

7—4、平键联接的工作原理是什么？主要失效形式有哪些？平键的剖面尺寸bXh和键的长

度L是如何确定的？

7—5、普通平犍的强度条件怎样（用公式表示）？如何在进行普通平键联接强度计算时，强

度条件不能满足，可采用哪些措施？

7—6、平键和楔键在结构和使用性能上有何区别？为什么平键应用较广？

7-7,半圆键与普通平键联接相比，有什么优缺点？它适用在什么场合？

7-8普通平键和半圆键是如何进行标注的？

7—9、花键联接和平键联接相比有哪些优缺点？为什么矩形花键和渐开线型花键应用较广？

三角形花键多用在什么场合？

7—10、矩形花键联接有哪儿种定心方式？为什么多采用按外径D定心？按内径d定心常用

于何种场合？按齿侧定心有何利弊？

7-lk花键的主要尺寸参数有哪些？这些参数如何选择确定？

7-12,标准矩形花键如何进行标注？

7—13、花键联接的主要失效形式是什么？如何进行其强度计算？

7-14,为什么在轴的零件图上，轴的键槽深度可以用t表示，也可以用（d-t）标注？而

在轮毂的工作图上，键槽深度L必须还成（d+t|）来标注（d一轴的直径）？

7-15,销有哪几种？其结构特点是什么？各用在何种场合？

7-16,销有哪儿种类型？其中哪些销已有国家标准？在一般情况下联接销、定位销及安全

销在设计上有何不同？

三、设计计算题

7—1、图示减速器的低速轴与凸缘联轴器及圆柱齿轮之间分别用键联接。已知：轴传递的转

矩T=1000N•m,齿轮材料为锻钢，凸缘联轴器的材料为HT250,工作时有轻微冲击，联

接处轴及轮毂的尺寸如图示。试选择键的类型和尺寸，并校核其联接强度。

7—2、图示为在直径d=80mm的轴端安装一钢制直齿圆柱齿轮，轮毂长L=L5d,工作时

有轻微冲击。试确定平键联接的尺寸、并计算其能够传递的最大转矩。

7—3、图示为一刚性凸缘联轴器（YLD11联轴器55X84GB5843—86）公称转矩Tn=1000Nin

（设为静载荷），联轴器材料为HT250。试确定平键联接的尺寸，并校核其强度。若强度不

足时应采取什么措施？

7-17-2

7—4、如图所示一齿轮减速器输出轴上的齿轮和轴采用平键联接。已知：轴径d=60mm,

齿轮分度圆直径d2=300mm,齿轮轮毂宽度B=85mm,齿轮上的圆周力R=3kN,轴和齿轮

的材料均为45钢，载荷有轻微冲击。试选择键联接的尺寸，并列出键的标准代号；对键联

接的强度进行验算。

7—5、如图所示，d=80mm的轴端安装了一个材料为HT200的刚性凸缘联轴器，轮毂宽B

=1.5d,工作载荷有中等冲击，试确定平键联接的尺寸，并计算联接所能够传递的最大转矩。

7—6、图示为一圆锥式摩擦离合器，已知：传递功率P=2.2kW,承受冲击载荷，转速

n=300r/min,离合器材料为铸钢，轴径d=50mm,右半离合器的毂长L=70mm。试选择右

半离合器的键联接的类型及尺寸，并作强度校核。

7—7、如图所示的标准平键联接，试确定所能够传递的最大转矩。已知轮和轮毂的材料均为

45钢，正火处理，载荷有轻微冲击。如果改用尺寸小一档的两个平键，试确定其能够传递

的最大转矩，并说明两个平键应该怎样放置。

第十一章带传动

一、选择题

11-1平带、V带传动主要依靠传递运动和动力。

（1）带的紧边拉力（2）带和带轮接触面间的摩擦力（3）带的预紧力

11-2在一般传递动力的机械中，主要采用传动。

（1）平带（2）同步带（3）V带（4）多楔带

11-3平带传动要实现两平行轴同方向回转，可采用传动。

（1）交叉（2）半交叉

（3）开口（4）角度

11-4V带传动中，带轮的基准直径是

图上的o

（1）d,（2）d2

（3）d3（4）d4

11-5下列普通V带中以

型带的截面尺寸最小。

（1）A（2）C

（3）E（4）Z题11—4图题11一6图

11-6带速v>30m/s、主动轴转速n,=lX104-5X104r/min的带传动属于高速带传动，

这种传动除要求带轮重量轻、质量均匀对称外，还在轮缘表面开环形槽，目的是。

（1）为了动平衡（2）防止掉带（3）防止带和轮缘表面间形成空气层而降低摩擦

系数（4）减轻带轮重量

11-7带传动中，在预紧力相同的条件下，V带比平带能传递较大的功率，是因为V

带。

（1）强度高（2）尺寸小（3）有楔形增压作用（4）没有接头

11-8V带传动中，带截面楔角为40°,带轮的轮槽角应40。。

（1）大于（2）等于（3）小于

11-9带传动中，V1为主动轮圆周速度、V2为从动轮圆周速度、v为带速，这些速度

之间存在的关系是»

（1）V1=V2=V（2）V|>V>V2（3）V1<V<V2（4）V|=V>V2

11-10带传动正常工作时不能保证准确的传动比是因为。

（1）带的材料不符合虎克定律（2）带容易变形和磨损

（3）带在带轮上打滑（4）带的弹性滑动

11-11带传动工作时产生弹性滑动是因为。

（1）带的预紧力不够（2）带的紧边和松边拉力不等

（3）带绕过带轮时有离心力（4）带和带轮间摩擦力不够

11-12带传动打滑总是o

（1）在小轮上先开始（2）在大轮上先开始（3）在两轮上同时开始

11-13带传动中，带每转一周，拉应力是。

（1）有规律变化的（2）不变的（3）无规律变化的

11-14带传动中，若小带轮为主动轮，则带的最大应力发生在带处。

（1）进入主动轮（2）进入从动轮（3）退出主动轮（4）退出从动轮

11—15带传动中，带速v<10m/s,紧边拉力为F1,松边拉力为F2。当空载时，F］和

F2的比值是。

u

(1)F|/F2«=0(2)Fi/Fa^l(3)Fi/F2=e'"(4)1<FI/F2<e

11-16带传动工作时，紧边拉力为F”松边拉力为F2。若带速v<10m/s,当载荷打

到极限值，带将开始打滑还未打滑时，B和F2的比值是。

11

（1）F|/F2七o（2）F,/F2«l（3）1<F1/F2<e''°（4）F^e"

11-17V带传动设计中，限制小带轮的最小直径是为了e

（1）使结构紧凑（2）限制弯曲应力（3）保证带和带轮接触面间有足够摩擦力

（4）限制小带轮上的包甭

11-18m提高带传动的传动功率是不合适的。

（1）适当增大预紧力F。（2）增大轴间距a（3）增加带轮表面粗糙度（4）

增大小带轮基准直径山

11-19V带传动设计中，选取小带轮基准直径的依据是。

（1）带的型号（2）带的速度

（3）主动轮转速（4）传动比

11-20带传动采用张紧装置的目

的是«

（1）减轻带的弹性滑动（2）

提高带的寿命（3）改变带的运动

方向（4）调节带的预紧力

11-21下列V带传动中，

图的张紧轮位置是最合理

的。题11—21图

11-22同一V带和传动，若主动轮转速不变，用于减速（小带轮主动）比用于增速

（大带轮主动）所能传递的功率

（1）大（2）相等

（3）小

11-23当带速v30m/s时，一般采用

___________来制造带轮。

（1）灰铸铁（2）球墨铸铁

（3）铸钢（4）铝合金题11-24图

11-24下列V带传动中，图_______

11-25实践证明，带传动传递载荷

时，带的弹性滑动发生在___________.

（1）全部接触弧上（2）带离开

主、从动轮以前的那一部分接触弧上

（3）带进入主、从动轮的那一部分接触弧上

11-26平带传动中，为防止带从带轮上滑落，下列几种小带轮轮缘形状，图

的表面形状最合理。题11-26图

二、分析与思考题

11-27带传动有哪儿种功率损失？带传动的效率约为多少？

11-28带传动中，带的截面形状有哪几种？各有什么特点？

11-29普通V带传动和平带传动相比，有什么优缺点？

11-30窄V带传动和普通V带传动相比较有什么优缺点？

11-31同步带传动有什么优缺点？应用于什么场合？

11-32普通V带由哪几部分组成？各部分的作用是什么？

11-33说明带传动中紧边拉力R、松边拉力F2和有效拉力F、张紧力F。之间的关系。

11-34在推导单根V带传递的额定功率和核算包角时，为什么按小带轮进行？

11-35带传动中，弹性滑动是怎样产生的？造成什么后果？

11-36带传动中，打滑是怎样产生的？打滑的有利有害方面各是什么？

11-37弹性滑动率的物理意义是什么？如何计算弹性滑动率？

11-38带传动工作时，带上所受应力有哪几种？如何分布？最大应力在何处？

11-39带传动的主要失效形式是什么？带传动设计的主要依据是什么？

11-40当传递相同功率时，为什么V带传动作用在轴上的压力比平带传动小？

11-41试说明带传动设计中，如何确定下列参数：(1)带轮直径；(2)带速v；(3)

小带轮包角由：(4)张紧力F。；(5)带的根数z；(6)传动比i。

11-42在多根V带传动中，当一根大失效时，为什么全部带都要更换？

11-43为什么带传动的轴间距一般都设计成可调的？

11-44带的楔角。与带轮的轮槽角是否一样？为什么？

11-45V带轮轮槽与带的三种安装情况如图所示，其中哪一种情况是正确的？为什

么？

题11-45图题11-46图

1一输入轴2-输出轴

11-46在图示的V带塔轮传动结构示意图中，dl=d4,d2=d5-d3=d6,轴1为主动轴,

若从动轴2上的阻力矩T2不变，问哪对轮组合输出功率最小？为什么？

11-47有一双速电动机与V带组成的传动装置，改变电动机转速可使从动轴得到

300r/min和600r/min两种转速。若从动轴输出功率不变，试问在设计带传动时应按哪种转

速计算？为什么？

11-48带传动为什么必须张紧？常用的张紧装置有哪些？

三、设计计算题

11-49-金属切削机床，用普通V带传动。已知电动机额定功率P=3kW主动轮转速

ni=1420r/min,从动轮转速n2=570r/min,带速v=7.45m/s,轴间距a=530mm,带与带轮间的

当量摩擦系数即=0.45,每天工作16h。求带轮基准直径ddi、山2、带基准长度Ld和预紧力

F。。

11—50V带传动中，已知小带轮直径dn=140mm,转速ri|=960r/min,大带轮直径山2

=425mm,V带传动的弹性滑动率£=0.02。试问：计入弹性滑动率和不计入弹性滑动率，

大带轮转速相差多少？