机械设计(1)模拟练习试题及参考答案
一、是非题（对的写“√”，错的写“×”，每题1分）
1. 为提高紧螺栓的承载能力，通常选用拧入圈数较多的厚螺母联接方式（×）
2. 在选用普通平键时，是通过强度计算来确定键的截面尺寸b和h的( ×)
3. 综合影响系数Kσ只对应力幅有影响，而对平均应力无影响（√）
4. 当转动的零件上受静载荷作用时，其上也可能产生变应力（√）
5. 只要合理设计，带传动的弹性滑动是可以避免的（×）
6. 为了减小Kβ值，应将齿轮制成鼓形齿（√）
7. 螺纹的升角越大，其传动效率越高，自锁性也越好（×）
8. 在圆柱齿轮的强度计算中，是按节点啮合进行接触强度计算的（√）
9. 齿轮的齿形系数Y Fa与模数无关，与齿廓形状有关（√）
10. 所有可用作制成零件的材料，其疲劳曲线都具有无限寿命区域（×）11．普通平键的主要失效形式是工作面的挤压破坏。（√）12．带传动中，最大应力发生在紧边与大轮的接触处。（×）13．带传动中，弹性滑动现象是完全可以避免的（×）14．V带传动中，带轮的轮槽夹角应小于V带截面的夹角。（√）15．齿轮弯曲和接触疲劳强度极限是经持久疲劳试验并按失效概率1%确定，试验齿轮的弯曲应力循环特性(应力比)为对称循环。（×）16．在闭式齿轮传动中，通常以保证齿根弯曲疲劳应力符合强度条件为主。（×）17．在有紧密性要求的螺栓联接结构中，接合面之间不用软垫片进行密封而采用密封环结构，这主要是为了增大被联接件的刚度，从而提高螺栓的疲劳强度。（√）18．被联接件是锻件或铸件时，可将安装螺栓处加工成小凸台或沉头座，其目的是易拧紧。（×）19．应力只要随时间发生变化，均称为变应力。（×）20．当某零件上受载荷作用时，其上结构和尺寸突变处不会产生应力集中。（×）
21. 变应力是由变载荷产生，也可能由静载荷产生。（√）
22. 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增大。（×）
23. 两零件的材料和几何尺寸都不相同，以曲面接触受载时，两者的接触应力值不相等。（×）
24. 键的截面尺寸b×h是按轴的直径d由标准中选定的。(√)
25. 由于载荷较大需要用两个平键时，它们应布置在同一母线上(×)
26. 在渐开线圆柱齿轮传动中，相啮合的大小齿轮工作载荷相同，所以两者的齿根弯曲应力以及齿面接触应力也分别相等。( ×)
27. 由于锥齿轮的几何尺寸是以大端为标准的，因此，受力分析也在大端上进行。（×）
28. 只要设计和使用正确，带传动的打滑动是完全可以避免的（√）
29. 在相同的初拉力作用下，V带的传动能力明显高于平带的传动能力（√）
30. 普通螺纹用于联接时，一般多用粗牙螺纹。（√）
31. 受变载荷作用的零件，当在有限寿命下工作时，其材料的疲劳极限总比无限寿命的要
高。（√）
32. 大多数通用机械零件及专用零件的失效都是由高周疲劳引起的。(√)
33. 因带传动是摩擦传动，所以传动中会出现弹性滑动现象，但只要设计合理，就可以避免
弹性滑动的出现。（×）
34. 外螺纹（管螺纹除外）的公称直径是指其中径。（×）
35. 螺纹连接防松的根本问题在于防止螺旋副在受载时发生相对转动。(√)
36. 带传动中，当大带轮主动时，最大应力发生在紧边绕上小带轮的接触处。( ×)
37．普通平键可以分为圆头（A型）、方头（B型）、单圆头(C型)，其中A、C型可以承受轴向力，B型不能承受轴向力。（×）
38．为了使普通V带和带轮的工作槽面相互紧贴，应使带轮的轮槽角与带的楔角相等。(×) 39．在机械传动系统中，皮带传动往往放在高速级是因为它可以传递较大的转矩。（×）
40. 零件的应力随时间变化时，均应按变应力作强度计算。（×）
41. 平键联接可以实现轴与轮毂的轴向和周向固定。(×)
42．在圆柱齿轮设计中，影响齿轮弯曲应力的主要参数是模数。（√）
43. 齿轮传动中，经过热处理的齿面称为硬齿面，而未经热处理的齿面称为软齿面。（×）
44. 机械零件的表面越粗糙，其疲劳强度越低。（√）45．机械零件在静载荷作用下，则一定为静强度破坏。（×）
46. 规律性的不稳定变应力的疲劳强度计算是根据疲劳损伤积累假说进行的。（√）
47. 矩形花键只能采用齿形定心。（×）48．螺纹连接中，有时需采用防松装置，是因为螺纹的升角太大而不能自锁（×）49．为了保证带的传动能力，应验算小带轮的包角，并使其≥120°（√）50．在普通V带传动设计中，应使带轮的轮槽角大于带的楔角（×）51．在锥齿轮的的强度计算中，其受力分析通常在其小端上进行（×）52. 合金钢与碳素钢相比具有较高的强度，因此用合金钢制造零件不但可以减小尺寸，而且还可以减小断面变化处过渡圆角半径和降低表面粗糙度的要求。（×）53．大多数机械零件的失效都是由低周疲劳引起的。（×）
54. 当螺纹的公称直径、牙型角、螺纹线数相同时，细牙螺纹的自锁性比粗牙螺纹的自锁性要好。（√）
55. 楔键在安装时要楔紧，故同心性能好。（×）
56. 花键联接的承载能力应按其齿侧面的挤压强度计算。（×）57．在带传动中，当小带轮主动时，最大应力发生在紧边带刚绕上小带轮的接触处。( √) 58．在圆柱齿轮传动中，为了减小齿向载荷分布系数Kβ值，可将其中一个齿轮的轮齿制成鼓形齿( √) 59．在闭式软齿面齿轮传动中，通常以保证齿根弯曲疲劳强度足够为主。（×）
60. 在带传动中，由于小轮的包角比大带轮的小，所以打滑首先发生在小带轮上。（√）
61.在齿轮传动中，主、从动轮齿面上产生塑性变形的方向是相同的。（×）
62. 受轴向载荷的普通螺栓连接，适当增大预紧力能提高螺栓的抗疲劳强度。（√）
63.滑键的主要失效形式不是磨损而是键槽侧面的压溃。（×）
64．理论上为点接触或线接触的零件，在载荷作用下，接触处局部产生的应力称为接触应(√) 65. 机械零件的计算分为设计计算和校核计算，两种计算的目的都是为了防止机械零件在正常使用期限内发生失效。（√）66. 由于国标规定锥齿轮是以大端参数为标准值，因此，受力分析也在大端上进行。（×）67．减少螺栓和螺母的螺距变化差可以改善螺纹牙间的载荷分配不均的程度。（√）68．楔键在安装时要楔紧，故定心性能好。（×）69．切向键连接是靠工作面上的挤压力和轴与轮毂之间的摩擦力来传递转矩。（√）70．被连接件是锻件或铸件时，应将安装螺栓处加工成小凸台或鱼眼坑，其目的是为了避免
偏心载荷。（√）
二、单项选择题(在空格处填上正确答案的字母代号，每题1分)
1．在轴、毂联接中如果需要用两个平键时，此时在轴上应使它们沿圆周相隔D。
A. 90度；
B. 120度；
C. 135度；
D. 180度
2．渐开线花键联接采用C定心
A. 外径；
B. 内径；
C. 齿形；
D. 齿顶
3．带传动在正常工作时，其紧边拉力F1和松边拉力F2之间关系可由式B表达。
A. F1=F2；
B. F1-F2=F e；
C. F1/F2=e fα；
D. F1+F2=F0
4．带传动采用张紧轮时，张紧轮应布置在B
A. 松边内侧近小轮处；
B. 松边内侧近大轮处
C. 松边外侧近小轮处；
D. 松边外侧近大轮处
5．V带传动中，带速v，主动轮圆周速度v1，从动轮圆周速度v2，它们的关系是B
A. v1=v2=v ;
B. v1>v>v2;
C. v1 D. v>v1>v2 6．在进行疲劳强度计算时，其极限应力应为材料的 D 。 A. 屈服极限； B. 弹性极限； C. 强度极限； D. 疲劳极限。 7．标准直齿圆柱齿轮传动，轮齿弯曲强度计算中的齿形系数Y Fa只决定于B。 A. 模数m ； B. 齿数z ； C. 压力角α； D. 齿宽系数фd 8．一对正确啮合的渐开线标准齿轮作减速传动时，如两轮的材料、热处理及齿面硬度均相同，则小齿轮1和大齿轮2的齿根弯曲应力之间的关系是：A。 A. σF1>σF2； B. σF1=σF2； C. σF1<σF2； D. 条件不足，无法判断 9．齿轮传动中将轮齿加工成鼓形齿的目的是为了 B A. 减小动载系数； B. 降低齿向载荷分布系数 C. 降低齿间载荷分配系数； D. 降低使用系数 10．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C。 A. 双头螺柱联接； B. 螺栓联接； C. 螺钉联接； D. 紧定螺钉联接 11.当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且联接需要经常拆装时，往往 采用 A 。 A. 双头螺柱联接； B. 螺栓联接； C. 螺钉联接； D. 紧定螺钉联接12．螺纹联接防松的根本问题在于_____C___。 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。 13．被联接件受横向外力作用，若采用一组普通螺栓联接时，则靠__A__来传递外力。 A. 被联接件接合面间的摩擦力； B. 螺栓的拉伸和挤压 C. 螺栓的剪切和挤压； D. 螺栓的剪切和被联接件的挤压 14．四个结构及性能相同的零件甲、乙、丙、丁，若承受最大应力的值相等，而应力的应力比r分别为+1、0、-0.5、-1，则其中最易发生失效的零件是D。 A. 甲； B. 乙； C. 丙； D. 丁 15．某结构尺寸相同的零件，当采用C材料制造时，其有效应力集中系数最大。 A. HT200 ； B. 20号钢； C. 20CrMnTi； D. 45号钢 16．某截面形状一定的零件，当其尺寸增大时，其疲劳极限值将随之B。 A. 增高； B. 降低； C. 不变； D. 规律不定 17．某截面形状一定的零件，当其表面质量提高时，其疲劳极限值将随之A。 A. 提高； B. 降低； C. 不变； D. 不确定 18．在斜齿圆柱齿轮的设计中，应进行标准化的参数是B A. 分度圆直径； B. 法面模数； C. 齿轮宽度； D.端面模数 19．在闭式软齿面圆柱齿轮传动中，小齿轮的齿面硬度应A大齿轮齿面硬度。 A. 大于； B.小于； C. 等于； D. 不确定 20．在圆柱齿轮传动中，小、大齿轮的弯曲应力σF1、σF2之间的关系是：B。 A. σF1=σF2； B. σF1>σF2； C. σF1<σF2； D. 不确定 21．螺纹的公称直径(管螺纹除外)是指它的_____C_____. A. 内径d1； B. 中径d2； C. 外径d ； D. 都不是 22．在轴上需要两个平键固定一个零件时，这两个平键在圆周方向上应相隔A 。 A. 180°； B. 90°； C. 120°； D. 135° 23．在螺纹联接中，广泛使用的联接是A联接。 A. 螺栓； B. 螺柱； C. 螺钉； D. 紧定螺钉 24．材料的疲劳曲线通常是在C条件下经疲劳试验得出的。 A. 脉动循环变应力； B. 非对称循环变应力 C. 对称循环变应力； D. 非脉动循环变应力 25．承受轴向载荷的紧螺栓联接，为降低应力幅(设螺栓刚度为C b，被联接刚度为C m)应B。 A. 同时减小C b及C m； B. 减小C b增大C m C. 同时增大C b及C m； D. 增大C b减小C m 26．闭式软齿面齿轮的主要失效形式是D。 A. 压溃； B. 剪断； C. 磨损； D. 点蚀 27．在V带传动的设计标准中，V带楔角的标准值是A。 A. 40°； B. 38°； C. 36°； D. 32° 28．若采用两只楔键联接，则它们的分布是在周向相隔A。 A. 100°； B. 180°； C. 80°； D. 135° 29．平键联接能传递的最大扭矩为T，现要传递的扭矩增大为1.5T，则最好应D。 A. 把键长L增加到1.5倍； B. 把键宽b增加到1.5倍 C. 把键高h增加到1.5倍； D. 安装一对平键 30. 大多数通用零件及专用零件的失效都是由_____B______引起的。 A.低周疲劳； B.高周疲劳； C. 应变疲劳； D.塑性变形 31. 影响零件疲劳强度的综合影响系数Kσ与___D____等因素有关。 A.零件的应力循环特性和载荷状态； B.零件的应力集中、工作温度、热处理 C.零件的材料、表面质量、过载； D.零件的尺寸、几何形状变化、加工质量及强化因素32．用材料45钢作毛坯加工6级精度的硬齿面直齿圆柱外齿轮，宜采用的工艺顺序是：B A. 表面淬火、滚齿、磨齿； B. 滚齿、表面淬火、磨齿 C. 滚齿、磨齿、表面淬火； D. 滚齿、调质、磨齿 33．开式齿轮传动中轮齿的主要失效形式是_____C_____。 A．点蚀和弯曲疲劳折断；B．胶合和齿面塑性变形； C．磨粒磨损和弯曲疲劳折断；D．胶合和点蚀。 34．设计硬齿面齿轮传动，当直径一定，常取较少的齿数，较大的模数以___A_____。 A．提高轮齿的弯曲疲劳强度；B．提高齿面的接触疲劳强度； C．减少加工切削量，提高生产率；D．提高轮齿抗塑性变形能力。 35．机械零件经表面淬火或氮化等热处理之后，其疲劳强度C A. 降低； B. 不变； C.增高； D. 增高或降低视处理方法而定。 36．一对标准圆柱齿轮传动，已知齿数z 1=30，z 2=75，它们的齿形系数的关系是___B ___。 A ．Y Fa1 B ．Y Fa1>Y Fa2 ； C ．Y Fa1=Y Fa2 ； D ．条件不足，无法判断。 37. 被联接件受横向外力作用时，如采用普通螺栓联接，则螺栓可能的失效形式为_D ___。 A ．剪切或挤压破坏； B ．拉断； C ．扭转破坏； √ D ．拉、扭断裂 38．带在减速传动工作时（小带轮主动），最大应力发生在__A ___。 A. 带绕上小带轮处； B.带离开小带轮处； C.带绕上大带轮处； D.带离开大带轮处 39．在受轴向变载荷的紧螺栓联接中，已知预紧力为8000N ，轴向外载荷最小值为0，最大 值为4000N ，假定螺栓和被联接件的刚度C m =C b =1。则在最大工作载荷下，被联接件的残 余预紧力为_____C _____N 。 A ．2000 ； B ．4000 ； C ．6000 ； D ．8000 40．在螺栓连接中，有时在一个螺栓上采用双螺母，其目的是为了_____C _____。 A ．提高强度； B ．提高刚度； C ．防松； D ．减小每圈螺纹牙上的受力。 41．用圆盘铣刀加工轴上键槽的优点是_____C _____。 A ．装配方便； B ．对中性好； C ．应力集中小； D ．键的轴向固定好。 42．为了保证带的传动能力，应验算小带轮的包角1α，并使其 _____B _____。 A ．1α≥90°； B ．1α≥120°； C ．1α<150°； D ．1α≥150°。 43．在齿轮制造中，将轮齿加工成鼓形齿的目的是为了_____D _____。 A ．减小动载系数； B ．降低使用系数； C ．降低齿间载荷分配系数； D ．降低齿向载荷分布系数。 44．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 变应力只能由静载荷产生； C ．静载荷不能产生变应力； D 变应力可由静载荷产生。 45．某零件用45号钢制造，经调质后的对称循环疲劳极限σ-1=307MPa ，应力循环基数N 0=5 ×106，材料常数m=9，当实际应力循环基数N=106时，有限寿命疲劳极限σ-1N 为_B _MPa 。 A ．257； B ．367； C ．474； D ．425。 46．在设计闭式软齿面圆柱齿轮时，小齿轮的齿面硬度应____ A ____大齿轮齿面硬度。 A ．大于； B ．小于； C ．等于； D ．不确定。 47．中心距一定的带传动，小带轮上包角的大小主要由___D ____决定。 A ．小带轮直径； B ．大带轮直径； C ．两带轮直径之和； D ．两带轮直径之差。 48．螺栓的性能等级为6.8级，数字6.8代表___A ____。 A ．对螺栓材料的强度要求； B ．对螺栓的制造精度要求； C ．对螺栓材料的刚度要求； D ．对螺栓材料的耐腐蚀要求。 49．用于薄壁形零件联接时，应采用___B ____。 A ． 普通粗牙螺纹； √ B ．普通细牙螺纹； C ．梯形螺纹； D ．锯齿形螺纹。 50．现有两个标准直齿圆柱齿轮，齿轮1：m 1=3 mm 、z 1 =25，齿轮2：m 2 = 4 mm 、z 2=48， 则它们的齿根修正系数Y Sa1、Y Sa2之间关系是：___B ____。 A ．Y Sa1 ＞ Y Sa2； B ．Y Sa1 ＜ Y Sa2； Y Sa1 = Y Sa2； D ．Y Sa1 ≤ Y Sa2。 51．选择齿轮的结构形式和毛坯获得的方法与_____B _____有关。 A ．齿圈宽度； B ．齿轮直径； C ．齿轮在轴上的位置； D ．齿轮的精度。 52．在以下几种工况中，____A ____ 齿轮传动的齿宽系数d φ可以取大些。 A ．对称布置； B ．不对称布置； C ．悬臂布置； D ．同轴式减速器布置。 53．一对齿轮传动，小齿轮1的材料为40Cr ，大齿轮2的材料为45钢，则它们的接触应力 之间的关系是：____C ___。 A ．1H σ＞2H σ； B. 1H σ＜2H σ ； C ．21H H σσ=； D ．1H σ≤2H σ 54．在螺纹联接中，按防松原理，采用双螺母属于____A ____。 √A ．摩擦防松； B ．机械防松；C ．破坏螺旋副的关系防松；D ．增大预紧力防松。 55．对于受轴向载荷的紧螺栓联接，在限定螺栓总拉力的条件下，提高螺栓疲劳强度的措施 为____ B ____。 A ．增加螺栓刚度，减小被联接件的刚度； B ．减小螺栓刚度，增加被联接件的刚度； C ．同时增加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。 56．影响零件疲劳强度的综合影响系数σK 与_____C ____等因素有关。 A ．零件的应力集中、过载和高温； B ．零件的应力循环特性、应力集中和加载状态； C ．零件尺寸、几何形状变化、加工质量及强化； D ．零件的材料、热处理和绝对尺寸 57．某结构尺寸相同的零件，当采用____ D ____材料制造时，其有效应力集中系数最大。 A ．HT200； B ．20号钢； C ．15号钢； D ．20CrMnTi 58. 当两个被连接件之一太厚、不宜制成通孔，且连接需要经常拆装时，往往采用 C 。 A. 螺栓连接； B. 螺钉连接； C. 双头螺柱连接； D. 紧定螺钉连接 59. 螺纹连接防松的根本问题在于 D 。 A. 增加连接的刚度 ； B. 增加螺纹连接的轴向力； C. 增加螺纹连接的横向力； D. 防止螺纹副的相对转动 60.设计键联接时，键的截面尺寸是根据 A 按标准选择。 A. 轴的直径； B. 轮毂的长度 ； C. 所传递转矩的大小； D. 所传递功率的大小 61. 普通V 带的楔角等于 A 。 A. 40° ； B. 38° ； C. 36° ； D. 32° 62．带传动采用张紧轮的目的是______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 ．调节带的初拉力。 63．带传动的实际传动比为4.59，若滑动率ε＝2％，则理论传动比i 应为___A_____。 A . 4.5 ； B ．4.57； C ．4.59； D ．4.61 64．已知两个标准直齿圆柱齿轮，齿轮1：m 1=3 mm 、z 1 =25，齿轮2：m 2 = 4 mm 、z 2=48， 则它们的齿形系数___D _____。 A ．Y Fa1 ≤ Y Fa2 ； B ．Y Fa1 ＜ Y Fa2 ； C. Y Fa1 = Y Fa2 ； D ．Y Fa1 ＞ Y Fa2 65．由试验可知，有效应力集中、绝对尺寸和表面状态只对_____A ____有影响。 A ．应力幅； B ．平均应力； C ．应力幅和平均应力； D ．无法确定 66．塑性材料制成的零件进行静强度计算时，其极限应力为_____C __。 A ．b σ； B ．0σ； C ． s σ； D ．1-σ 67．在螺栓连接设计中，经常在螺栓孔处制作沉头座孔或凸台，其目的是： C 。 A. 便于安装 ； B. 为安置放松装置 ； C. 避免螺栓受附加弯曲应力； D. 避免螺栓受拉力过大 68．当轮毂轴向位移距离较小时，可选用 C 联接。 A. 普通平键 ； B. 半圆键； C. 导向平键 ； D. 滑键 69．在圆柱齿轮的设计中， 应根据_____B ___选择齿轮的结构形式。 A．齿圈宽度；B．齿轮直径；C．齿轮在轴上的位置；D．齿轮的精度。70．在硬齿面齿轮设计中，当直径一定，常取较少的齿数，较大的模数以____A____。 A．提高轮齿的弯曲疲劳强度；B．提高齿面的接触疲劳强度； C．减少加工切削量，提高生产率；D．提高轮齿抗塑性变形能力。 71．一对圆柱齿轮传动中，当齿面产生疲劳点蚀时，通常发生在______D______。 A．靠近齿顶处；B．靠近齿根处；C．靠近节线的齿顶部分；D．靠近节线的齿根部分。72．圆柱齿轮传动，当______D________ ，则齿根弯曲强度增加。 A．模数不变，增多齿数时；B．模数不变，增大中心距时； C．模数不变，增大直径时；D．齿数不变，增大模数时。 73．零件受不稳定变应力时，若各级应力是递减的，则发生疲劳破坏时的总损伤率将为_C_。 A．大于1； B.等于1； C.小于1； D.可能大于1，也可能小于1。 74．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。75．在螺栓连接设计中，经常在螺栓孔处制作沉头座孔或凸台，其目的是：___ __C_____。 A．便于安装；B．为安置放松装置； Ｃ．避免螺栓受附加弯曲应力；D．避免螺栓受拉力过大。 76．工作条件与型号一定的带传动，其寿命随着小带轮直径的增加而____B____。 A.降低； B.增加； C.不变；D要视其他条件而决定。77．带传动的中心距与小带轮的直径一定时，若增大传动比，则小带轮上的包角_A__。 A.减小； B.增大； C.不变；D要视其他条件决定。78．以下_____A___种做法不能提高齿轮传动的齿面接触承载能力。 A．直径不变而模数增大；B．改善材料； C．增大齿宽；D．增大齿数以增大直径。 79. 某齿轮轮毂通过A型平键与轴相连接。已知轮毂长度L=80mm，选用的键为：GB/T 1096键18×11×70，则键的有效工作长度l为_______ D ______。 A．80mm B.70mm C．62mm D．52mm 80．在带的型号以及小带轮的转速已知的情况下，带所能传递功率的增量取决于___A____。 A．传动比B．小带轮上的包角 C．带的线速度高速轴的转速 D．小带轮直径 81.σ-1代表变应力，其脚标-1代表 _______D ____ 。 A.σa/σm=-1 B.σm/σa=-1 C.σmax/σmin=-1 D.σmin/σm ax=-1 。 注：部分问答计算题参考答案比较精简，请同学们在练习时，按书上的内容，再详细一些！ 有关计算步骤和公式必须全部写出，在参考时对答案有疑问时，请上课或答疑时与老师讨论！ 三、简答题和作图题 1. 在圆柱齿轮传动中，为什么常将小齿轮设计得比大齿轮宽一些？强度计算时齿宽应代入 哪一个齿轮的齿宽？ (8分) 答:1）为了防止大小齿轮因装配误差产生轴向错位时导致啮合齿宽减小而增大轮齿单位宽度 的工作载荷，常将小齿轮的齿宽在计算齿宽圆整值的基础上人为地加宽5～l0mm 。(6分) 2）强度计算时齿宽系数中的齿宽应代入大齿轮的齿宽 (2分) 2. 图示在某零件的极限应力线图上，N 为零件的工作应力点。指出加载情况（应力变化规 律）分别为C r =；C m =σ；和C =min σ时的极限应力点，并说明零件的失效形式？（9分） 答：N 1点为σm =C 的极限应力点（2分），零件的失效是疲劳破坏（1分）； N 2点为r =C 的极限应力点（2分），零件的失效是塑性变形（1分）； D 点为σmin =C 的极限应力点（2分），零件的失效可能是塑性变形也可能是疲劳破坏（1分）。 3．螺栓组连接的受力可以分成哪几种典型的情况？（4分） 答：螺栓组连接的受力可以分成4种情况： 1）受横向载荷； 2）受转矩； 3）受轴向载荷 4）受倾覆力矩。（各1分） 4．请写出材料疲劳损伤累积假说的数学表达式，并说明该式等号右端何时小于1，何时大 于1及其理由。（6分） 答：1）材料疲劳损伤累积假说的数学表达式为：1N n z 1 i i i =∑= （2分） 2）当各级应力先作用最大的，然后依次降低时，右端小于1。因为递减的变应力由于 开始作用了最大的变应力，引起了初始裂纹，以后施加的应力虽然较小，但仍能使裂纹扩展， 对材料有削弱作用，故右端的值小于1。（2分） 3）当各级应力先作用最小的，然后依次升高时，右端大于1。因为递升的变应力由于 开始施加较小的变应力，对材料不但没有使初始疲劳裂纹产生，而且对材料起了强化作用， 故右端的值大于1。（2分） 5．在普通V 带传动中，V 带的带速v 不宜过高或过低，一般推荐v=5~25m/s ，请问为什么？ （5分） 答：当带传动的功率一定时，提高带速，可降低带传动的有效拉力，相应地减少带的根数或 V 带的截面积，总体上减少带传动的尺寸； （2分） 但是，也提高了V 带的离心力，增加了单位时间的循环次数，不利于提高带传动的疲劳 强度和寿命；降低带速，则有相反的利弊。 因此，带速v 不宜过高或过低，一般推荐v=5~25m/s 。 （3分） 6．在圆柱齿轮传动装置中，齿轮的齿面为什么会产生胶合? 防止或减轻胶合的措施有哪 些? （6分） 答：对于高速重载的齿轮传动，齿面间的压力大，瞬间温度高，润滑效果差，当瞬时温度过 高时，相啮合的两齿面就会发生粘在一起的现象，由于此时两齿面又在作相对滑动，相粘结 的部位即被撕破，于是在齿面上沿相对滑动的方向形成伤痕，称为胶合，上述即是产生胶合 的机理。 （3分） 加强润滑措施，采用抗胶合能力强的润滑油（如硫化油），在润滑油中加入极压添加剂，均 可防止或减轻齿面的胶合。（3分） 7．紧螺栓联接受轴向变载荷在0~F 间变化，当预紧力0F 一定时，若减少螺栓刚度C b 或增 大被联接件刚度C m ，对螺栓联接的疲劳强度和联接的紧密性有何影响？ 试分别作图分析 说明之。（10分） 答：当螺栓所受的轴向载荷在0~F 之间变化时，则螺栓总拉力在F 0~F 2间变动，如图所示。 在保持预紧力0F 不变的条件下，若减小螺栓刚度C b 或增大被联接件刚度C m ，都可以减小 应力幅a ，从而提高螺栓联接的疲劳强度。但由于残余预紧力1F 减小，会降低联接的紧密 性。 8．画出普通螺栓连接受工作拉力F作用时，螺栓和被连接件的变形（协调）线图。（在图上标出F、F0、F1、F2、λb、λm、、λm’、θb、θm）。并用F、残余预紧 力F1和相对刚度C b/(C b+C m)写出预紧力F0和总拉力F2的计算公式。（7分） 答：绘制变形协调图（4分） 预紧力：F0=F1+(1-C b/(C b+Cm))F=F1+C m×F/(C b+Cm) （2分） 总拉力：F2=F+F1或F2=F0+(C b/(C b+C m))F （1分） 9．图示为带传动滑动和效率测定实验中获得的带传动滑动率及传动效率曲线，试问：（9分）在图中A0点的左右两侧，两曲线可分为哪两个区域？ 两曲线在两个区域中各有什么特性？A0点称为什么点，它有何意义？ 答：（1）A0点的左侧称为弹性滑动区，A0点的 右侧称为打滑区。 （2）在弹性滑动区，带传动处于正常工作状态， 两曲线为近似线性关系，随着载荷的增加，滑动 率逐渐增加，传动效率不断上升；过了A0点， 两曲线表现为急剧变化，载荷增加很小，滑动率 迅速增加，传动效率迅速下降。A0点称为临界点， 它所对应的横坐标为带传动在不打滑情况下所能传递的最大有效载荷。 10. 在图示的零件极限应力线图上，N 为零件的工作应力点。试写出应力变化规律分别为 r=C ，m σ=C 和min σ=C 时对应的极限应力点字母代号和相应失效形式。（9分） 答：1）N 1点为r=C 的极限应力点，零件是屈服失效。（3分） 2）N 2点为m σ=C 的极限应力点，零件是疲劳断裂失效。（3分） 3）D 1点为min σ=C 的极限应力点，零件是屈服失效也可能是疲劳断裂。（3分） 11. 如果在轴、毂联接中使用普通平键，普通平键的截面尺寸b ×h 和长度尺寸L 是如何选 择和确定的？若使用的是标记为GB/T 1096键32×18×100平键，请写出其含义 (8分) 答: 1）普通平键的截面尺寸b ×h 按轴的直径d 由标准中选定。(2分) 普通平键的长度L 一般可按轮毂的长度而定,即键长等于或略小于轮毂的长度，所选定 的键长应符合标准规定的长度系列。(2分) 2）含义为：A 型普通平键，其长度、宽度和高度分别为100、32和18mm 。(4分) 12．从齿轮轮齿失效情况得出了哪些承载能力计算依据？其理论基础（即原始公式名称） 是什么？各自针对哪种失效形式？（6分） 答：针对齿面点蚀的失效形式，进行了齿面的接触疲劳强度计算，以Hertz 接触应力计算公 式为原始公式，得出轮齿不发生齿面点蚀失效的齿面接触疲劳强度计算公式（3分） 针对轮齿折断的失效形式，进行了齿根弯曲疲劳强度计算，根据悬臂梁理论，得到轮齿不发 生疲劳折断的齿根弯曲疲劳强度计算公式（3分） 13．在紧螺栓连接的强度计算公式中，为何要有系数“1.3” ？（6分） 答：紧螺栓连接在装配时螺母必须拧紧，使螺栓同时受到预紧力和螺纹摩擦力矩 的作用，处于拉伸与扭转的复合应力状态；（3分） 但在计算时可按纯拉伸强度计算，考虑到扭转切应力的影响，须将拉应力增大30%（3分）。 14. 弯曲疲劳极限综合影响系数K σ的含义是什么？它对零件的疲劳强度和静强度各有何影 响？它与哪些因素有关？(8分) 答: 1) 弯曲疲劳极限的综合影响系数K σ表示材料对称循环弯曲疲劳极限σ-1与零件对称循 环弯曲疲劳极限σ-1e 的比值，而在不对称循环时，K σ是试件与零件的极限应力幅的比值。 (3分) 2) K σ使零件的疲劳极限小于材料试件的疲劳极限，而对静强度则无影响。(2分) 3)影响因素:a)零件几何形状的变化; b)尺寸大小; c)加工质量及强化(或写出与K σ有关的 4个系数) (3分) 15. 带传动的打滑和弹性滑动是怎样发生的？二者的主要区别是什么？(8分) 答: 1）打滑是由于带传递的载荷过大，使带两边拉力差超过其临界摩擦力而引起的带与带 轮间发生的显著相对滑动，它使带的磨损加剧，从动轮转速急速降低，甚至使带传动失效， 因此，打滑是应当避免的；(4分) 2）弹性滑动是因带的弹性变形而引起的带与带轮间发生的相对微量滑动。它使主、从 动带轮产生速度差，即 V 1>V>V 2，在传动中，它总是存在的,是不可避免的。(4分) 16. 单向穏定变应力r=c 时零件的疲劳强度计算公式S ca = 1 a m K σσσσ?σ-+ ，试分析该式分子σ-1的含义和分母 a m K σσσ?σ+的含义。(6分) 答：分子σ-1的含义是对称循环变应力疲劳强度极限。(2分) 分母a m K σσσ?σ+的含义是把σm ≠0、σa ≠0的工作应力，转化成在强度上具有等效 影响的对称循环变应力 (4分) 17. 在进行齿轮强度计算时，为什么要引入载荷系数K ？载荷系数K 由哪几部分组成？(8分) 答：在实际传动中，由于原动机及工作机性能的影响，以及齿轮的制造误差，特别是基节误 差和齿形误差的影响，会使法向载荷增大。(2分) 此外，在同时啮合的齿对间，载荷的分配并不是均匀的，即使在一对齿上，载荷也不可能沿 接触线均匀分布。(2分)因此，在进行齿轮强度计算时，要引入载荷系数K 载荷系数K 由使用系数K A ，动载系数K v ，齿间载荷分配系数K α及齿向载荷分布系数K β 等四部分组成。(4分) 18．润滑良好的闭式齿轮传动，通常轮齿的疲劳折断发生在什么部位？为什么？为提高齿 轮的抗疲劳折断能力可采取哪些措施？（8分） 答：轮齿的疲劳折断通常发生在齿根危险截面处。因为轮齿受载后齿根处产生的弯曲应力较 大，且受齿根过渡部分的形状突变及加工刀痕等引起的应力集中作用。（3分） 提高轮齿的抗疲劳折断能力的措施有： （1）采用正变位齿轮，增大齿根弯曲强度； （2）用增大齿根过渡圆角半径及消除加工刀痕的方法来减小齿根的应力集中； （3）增大轴及支承的刚性使轮齿接触线上受载较为均匀； （4）采用合适的热处理方法使齿芯具有足够的韧性； （5）采用喷丸、滚压等工艺措施对齿根表层进行强化处理。（5分） 19.花键联接和平键联接相比，有那些优缺点？(6分) 答：1），因为在轴上与毂上直接而均匀地制出较多的齿与槽，故连接受力较为均匀2）因槽 较较浅，轴与毂的强度削弱较少；3），齿数较多，总接触面积较大，因而可承受较大的载荷； 4）轴上零件与轴的对中性好；5），导向性好；6））可用磨削的方法提高加工精度及连接质 量。缺点：有时需要用专门设备加工，成本较高。 20．普通螺栓联接和铰制孔用螺栓联接主要失效形式分别是什么？试写出二者的设计准则 （10分） 答: 1）对于受拉普通螺栓，其主要破坏形式是螺栓杆螺纹部分发生断裂，因而其设计准则 是保证螺栓的静力或疲劳拉伸强度。(4分) 2）对于受剪铰制孔用螺栓，其主要破坏形式是螺栓杆和孔壁的贴合面上出现压溃或螺栓杆 被剪断，其设计准则是保证联接的挤压强度和螺栓的剪切强度，其中联接的挤压强度对联接 的可靠性起决定作用。(6分) 21．圆柱齿轮齿面点蚀一般发生在何部位？为什么? 防止或减小点蚀的措施有哪些？（7分） 答:1)点蚀也就首先出现在靠近节线的齿根面上，因为该处同时啮合的齿数较少，接触应力 比较大（3分） 2)提高齿轮材料的硬度，可以增强齿轮抗点蚀的能力。在啮合的轮齿间加注润滑油可以 减小摩擦，减缓点蚀，延长齿轮的工作寿命（4分） 22. 螺纹防松的根本问题是什么？螺纹联接的常用防松方法有那些？(5分) 答：螺纹防松的根本问题在于防止螺旋副在受载时发生相对转动。(2分) 螺纹联接的常用防松方法有：摩擦防松、机械防松和破坏螺旋副运动关系防松等。(3分) 23. 试写出平键的失效形式和相应计算公式？（6分） 答:(每个失效形式1分; 每个公式2分) 1）对于普通平键联接（静联接），其主要失效形式是工作面被压溃。因此，通常只按工 作面上的挤压应力进行强度校核计算。 2） 对于导向平键联接和滑键联接（动联接），其主要失效形式是工作面的过度磨损。通 常按工作面上的压力进行条件性的强度校核计算。 普通平键联接的强度条件公式为：[]p p kld T σσ≤?=3 102 导向平键联接和滑键联接的强度条件公式为：[]p kld T p ≤?=3102 24. 试在图中画出V 带在减速时的工作应力分布情况示意图，并在此图上标出各应力以及 最大应力点的位置。（10分） 答：V带的应力分布情况示意图以及各应力和最大应力点的位置如图所示。 25. 在保证螺栓联接紧密性要求和静强度要求的前提下,要提高螺栓联接的疲劳强度,应如何 改变螺栓和被联接件的刚度及预紧力大小?试通过受力变形图来说明(9分) 答: 1）可以同时减小C b和增大C m，适当增加预紧力F o， 2）绘图，注：见下图或教材P89图5-29（C） 3）这样可以使F1不致减小太多或保持不变，从而有利于改善螺栓联接的可靠性和紧密性； 4）但预紧力不宜增加过大，必须控制在所规定的范围内，以免过分削弱螺栓的静强度。 26．试指出下列图中的错误结构，并画出正确的结构图。（8分） （1）半圆键连接（a）（2）传递双向转矩的切向键连接（b） （a）(b) 答：（1）因为半圆键连接两侧面是工作面，而上下表面是非工作面，故键的上表面和轮毂的键槽底面间应留有间隙。正确的结构如题解图（a）所示。（4分） （2）当传递双向转矩时，必须用两个切向键，两者间的夹角为120 o~130o，所以本题的两切向键的夹角值不对，此外右侧的一个切向键的一个边没有与轴剖面的半径方向对准。正确的结构如题解图（b）所示。(4分) (a）（b） 27．已知普通平键的公称长度为L、宽度b和高度h，若分别采用圆头平键（A型）、平头平键（B型）、单圆头平键（C型），则它们相应的工作长度l 分别如何计算？ 答：键工作长度l的计算：圆头平键（A型）l=L-b， 平头平键（B型）l=L， 单圆头平键（C型）l=L-b/2 28．对于作双向传动的齿轮来说，它的齿面接触应力和齿根弯曲应力各属于什么循环特性？在作强度计算时应怎样考虑？(8分) 答：齿面接触应力是脉动循环；齿根弯曲应力是对称循环。（4分） 在作弯曲强度计算时，应将图中查出的极限应力值乘以0.7。而在作齿面接触强度计算时直接用图中查出的极限应力值。（4分） 29．带传动中的弹性滑动是如何发生的？打滑又是如何发生的？两者对带传动各产生什么 影响？打滑首先发生在哪个带轮上？为什么？（6分） 答：带传动中的弹性滑动是由于带的弹性造成带在前进过程中带与带轮之间发生相对滑动。 打滑是工作载荷超过带的最大有效拉力，带与带轮之间发生显著相对滑动。（2分） 弹性滑动使从动轮的圆周速度低于主动轮的圆周速度；打滑将使带轮的磨损加剧，从动 轮转速急剧降低，甚至使传动失效。 （2分） 打滑首先发生在小带轮上，因为小带轮的包角相对较小。（2分） 30．带传动中，何谓弹性滑动？何为滑动率？如何计算滑动率？ （6分） 答：弹性滑动是指由于带的弹性变形而引起的带与带轮间的滑动。 滑动率表示从动轮的圆周速度v 2相对于主动轮的圆周速度v 1的降低量。 公式：%1001 21?-=v v v ε 31．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各圈螺纹牙的载荷分 布趋于均匀？（7分） 答：在螺纹连接中，约有1/3的载荷集中在第一圈上，第八圈以后的螺纹牙几乎不承受载荷。 因此采用螺纹牙圈数过多的加厚螺母，并不能提高螺纹连接的强度。（3分） 采用悬置螺母、环槽螺母、内斜螺母以及钢丝螺套，可以使各圈螺纹牙上的载荷分布趋于均 匀。（4分） 32.提高零件疲劳强度的措施有哪些？（6分） 答：1）尽可能降低零件上应力集中的影响； 2）选用疲劳强度高的材料和规定能够提高材料疲劳强度的热处理方法及强化工艺； 3）提高零件的表面质量； 4）尽可能地减小或消除零件表面可能发生的初始裂纹的尺寸，对于延长零件的疲劳寿命有 着比提高材料性能更为显著的作用。 四、计算题 1．已知一零件材料的σ-1=330MPa ，σs =650MPa ，1.0=σ?，零件的综合影响系数5.1=σK ， 试求：1）作出零件的极限应力线图； 2）计算r=0，σ max =240Mpa 时的安全系数； 3）计算σmin =270MPa,σm =340Mpa ，r=C 时的安全系数。 (13分) 2．设有一平带减速传动，已知两带轮的基准直径分别为d d1=160mm 和d d2=390mm ，传动 中心距a=1000mm 小带轮的转速n 1=1460r/min ，试求： 1）小带轮的包角α1； 2）不考虑带传动的弹性滑动时大带轮的转速n 2； 3）当滑动率ε= 0.015时大带轮的实际转速n 2。（9分） 解：1）根据小带轮包角的计算公式可得： ?=??--?=??--?≈78.1665.571000 1603901805.57a d d 1801d 2d 1α（3分） 2）当不考虑带在传动过程中的弹性滑动时，大带轮的转速为： min /r 97.598160 /3901460d /d n i n n 1d 2d 11212==== （3分） 3）当带传动的滑动率ε= 0.015时，大带轮的实际转速为： min /r 99.589160 /390)015.01(1460d /d )1(n i )1(n n 1d 2d 11212=-?=-=-=εε （3分） 3.如图所示的铰制孔用螺栓组连接，试计算出受力最大的螺栓所受力的大小；若改为受拉的 普通螺栓（已知板间摩擦系数f=0.2，防滑系数K s =1.1）连接，则螺栓受预紧拉力是 多少 ？(12分) 解： 1) 铰制孔用螺栓受力分析： 单侧4个螺栓受的横向力: R=Q/2=10000 N 相对转动中心的转矩:T=R ×300=3000000 N.mm 单个螺栓受剪力: F SR =R/4=2500N 转矩T 使各螺栓受到相同的横向剪力(因为距离r 相同)，方向与中心连线垂直，大小如下: max 222150150223000000707144()() ST i T r T F N r r ?====?+∑ 受载最大的螺栓的合成剪力为： 222cos1359014S SR ST SR ST F F F F F N =+-= 2）普通螺栓受力分析： 单侧4个螺栓受的横向力: R=Q/2=10000 N 单个螺栓受横向力: F R =R/4=2500N 转矩T 使各螺栓受到相同的横向力，方向与中心连线垂直，大小如下: max 222150150223000000707144()() T i T r T F N r r ?====?+∑ 受载最大的那个螺栓的合成横向力为： 22max 2cos1359014R R T R T F F F F F N =+-= 0max max 0: 1.19014495770.211s R s R fF iz K F K F F N fiz ≥?≥ ==??由得单个螺栓受预紧拉力 4．如图图示为由两对斜齿圆柱齿轮组成的二级减速装置。高速轴I 传递的功率P=9kW ，转 速n 1=900r/min （n 1的转向见图）；高速级齿轮的模数3nI m mm =，齿数Z 1=21，Z 2=50， 螺旋角βI =16°；低速级齿轮的模数4nII m mm =，齿数Z 3=19，Z 4=48。若不计各种损耗， 高速级小齿轮1的螺旋线方向见图，并使中间轴II 上轴向力的合力为零。试：(20分) 1）在图上画出低速级齿轮3、4的螺旋线方向； 2）画出低速级齿轮3、4在啮合点处所受圆周力、径向力和轴向力的方向； 3）计算齿轮3的螺旋角βII 的大小？ 机械设计（2）模拟试卷及参考答案 一、是非题（对的用“√”表示，错的用“×”表示，每小题1分，共10分） 1.在链传动设计中，链节数一般选奇数为宜。（×） 2.在蜗杆传动中，当量摩擦系数随齿面相对滑动速度的增大而增大。 (×) 3.单万向联轴器的从动轴角速度不均匀，改用双万向联轴器后，从动轴的角速度即可变为均匀。(×) 4.为了提高轴的刚度，轴的材料可以采用合金钢来代替碳素钢。（×) 5.在蜗杆传动中，蜗杆头数越多，则蜗杆传动的效率就越高。 (√) 6.齿式联轴器是一种无弹性元件的挠性联轴器，它对轴的安装精度要求不高，允许有一定的偏移量。（√） 7.滚动轴承的静强度安全系数S0只能大于1。（×） 8.动压滑动轴承热平衡计算时，若进油温度t i<35℃，则说明轴承发热不严重。（×) 9.滚动轴承轴向预紧的主要目的是为了提高轴承的承载能力。 (×) 10.在滑动轴承设计中，适当选用较大的宽径比会提高承载能力。（√） 11.在带、链两级传动中，宜将带传动放在高速级。（√） 12.在链传动中，张紧轮宜安装在靠近主动轮的松边外侧上。 (√) 13.在蜗杆传动中，中心距a = (d2+d1)/2 = m(z1+z2)/2。(×) 14.在工作时只承受弯矩而不承受转矩的轴，其工作应力一定是对称循环变应力。（×) 15.选择联轴器规格型号时的主要依据之一是：T ca＜[T]。 (√) 16.在不完全液体润滑滑动轴承设计中，限制pv值的主要目的是限制轴承的温升。（√） 17.滚动球轴承在工作时滚动体上某一点的载荷及应力均呈周期性的不稳定变化。（√） 18.毡圈密封装置的毡圈及轴承盖上的装毡圈槽都是矩形截面，目的是为了得到较好密封效(×) 19.刚性联轴器在安装时要求两轴严格对中，而挠性联轴器在安装时可以不考虑对中问题。（×） 20.为了增加油膜压力，液体动力润滑的向心滑动轴承中，一般油槽应开在承载区。（×） 21.在链传动中，当主动链轮匀速转动时，链速是变化的。（√） 22.蜗杆传动中传动平稳的原因在于其同时啮合的齿对数较多。（√） 23.滚动轴承的润滑方式通常可根据轴承的转速n来选择。（×） 24.使用十字滑块联轴器时对轴和轴承都会产生附加动载荷。（√） 25.相同系列和尺寸的球轴承与滚子轴承相比时，滚子轴承的承载能力比球轴承高，而极限转速低。（√） 26.在蜗杆、链两级传动中，宜将链传动布置在高速级。（×） 27.滑动轴承的润滑油膜的平均温度越低，其粘度 越小。（×） 28.齿式联轴器的外齿齿顶是制成凹弧面的。（×） 29.提高轴的表面质量有利于提高轴的疲劳强度。（√） 30.链传动中，当一根链的节数为偶数时，接头形式需采用过渡链节。（×） 31.在链传动中，当主动链轮匀速转动时，链速是变化的。（√） 32.当液体动力润滑滑动轴承所受载荷较大时，则应选用较大的轴承间隙。（×） 33.滑动轴承轴瓦上的油沟应开在非承载区。（√） 34.单个万向联轴器在使用时会产生附加动载荷，为改善这种情况，常成对使用之。（√） 35.滚动轴承的公称接触角越大，承受轴向载荷的能力就越大。（√） 36.滚动轴承中，滚子轴承的承载能力要比球轴承高而极限转速则比球轴承低。（√） 37.为了大幅提高轴的刚度，可把轴的材料从碳钢改为合金钢。（×） 38.对轴的表面进行强化处理，不能提高轴的疲劳强度。（×） 39.在蜗杆传动中，蜗杆头数越少，自锁性越好。 ( √ ) 40.在蜗杆传动中，当量摩擦系数随齿面相对滑动速度的增大而增大。（×） 41.设计链传动时，链长（节数）最好取链轮齿数的整数倍。（×） 《机械设计基础》试题七答案 一、填空（每空1分，共20分） 1、渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，正确啮合条件是模数相等，压力角相等。 2、凸轮机构的种类繁多，按凸轮形状分类可分为：盘形凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮。 3、 V带传动的张紧可采用的方式主要有：调整中心距和张紧轮装置。 4、齿轮的加工方法很多，按其加工原理的不同，可分为范成法和仿形法。 5、平面四杆机构中，若各杆长度分别为a=30，b=50，c=80，d=90，当以a为机架，则该四杆机构为双曲柄机构。 6、凸轮机构从动杆的运动规律，是由凸轮轮廓曲线所决定的。 7、被联接件受横向外力时，如采用普通螺纹联接，则螺栓可能失效的形式为__拉断。 二、单项选择题（每个选项0.5分，共20分） （）1、一对齿轮啮合时 , 两齿轮的 c 始终相切 (A)分度圆 (B) 基圆 (C) 节圆 (D) 齿根圆 （）2、一般来说， a 更能承受冲击，但不太适合于较高的转速下工作。 (A) 滚子轴承 (B) 球轴承 (C) 向心轴承 (D) 推力轴承 （）3、四杆机构处于死点时，其传动角γ为A 。 （A）0°（B）90°（C）γ>90°（D）0°<γ<90° （）4、一个齿轮上的圆有 b 。 （A）齿顶圆和齿根圆（B）齿顶圆，分度圆，基圆和齿根圆 （C）齿顶圆，分度圆，基圆，节圆，齿根圆（D）分度圆，基圆和齿根 （）5、如图所示低碳钢的σ－ε曲线，，根据变形发生的特点，在塑性变形阶段的强化阶段(材料恢复抵抗能力)为图上 C 段。 （A）oab （B）bc （C）cd （D）de （）6、力是具有大小和方向的物理量，所以力是 d 。 （A）刚体（B）数量（C）变形体（D）矢量 （）7、当两轴距离较远，且要求传动比准确，宜采用。 (A) 带传动 (B)一对齿轮传动 (C) 轮系传动（D）螺纹传动 （）8、在齿轮运转时，若至少有一个齿轮的几何轴线绕另一齿轮固定几何轴线转动，则轮系称为 a 。 (A) 行星齿轮系 (B) 定轴齿轮系 (C)定轴线轮系（D）太阳齿轮系 （）9、螺纹的a 被称为公称直径。 (A) 大径 (B)小径 (C) 中径（D）半径 （）10、一对能满足齿廓啮合基本定律的齿廓曲线称为 D 。 (A) 齿轮线 (B) 齿廓线 (C)渐开线（D）共轭齿廓 （ B ）11、在摩擦带传动中是带传动不能保证准确传动比的原因，并且是不可避免的。 (A) 带的打滑 (B) 带的弹性滑动 (C) 带的老化（D）带的磨损 （ D）12、金属抵抗变形的能力，称为。 (A) 硬度 (B)塑性 (C)强度（D）刚度 （ B）13、凸轮轮廓与从动件之间的可动连接是 B。 （A）转动副(B) 高副 (C) 移动副（D）可能是高副也可能是低副 （ B）14、最常用的传动螺纹类型是 c 。 （A）普通螺纹(B) 矩形螺纹(C) 梯形螺纹（D）锯齿形螺纹 （）15、与作用点无关的矢量是 c 。 （A）作用力(B) 力矩 (C) 力偶（D）力偶矩 （）16、有两杆，一为圆截面，一为正方形截面，若两杆材料，横截面积及所受载荷相同，长度不同，则两杆的 c 不同。 （A）轴向正应力σ(B) 轴向线应变ε(C) 轴向伸长△l（D）横向线应变 一、选择题 1、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 ．接合面之间的摩擦力 B ．螺栓的剪切和挤压 C ．螺栓的剪切和被联接件的挤压 D ．螺栓的预紧力 2、承受横向载荷或扭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 ．即可能受剪切又可能受拉伸作用 3、标准平键联接的承载能力，通常是取决于 。 A ．轮毂的挤压强度 B ．键的剪切强度 C ．键工作表面的挤压强度 D ．键的弯曲强度 4、当键联接强度不足时可采用双键。使用两个平键时要求键 布置。 A ．在同一直线上 B ．相隔 90 C ．相隔 180 D ．相隔 120 5、带传动不能保证精确的传动比，其原因是 。 A ．带容易变形和磨损 B ．带的弹性滑动 C ．带在带轮上打滑 D ．带的材料不遵守虎克定律 6、在设计V 带传动中，选取小带轮直径m in 1d d d ，min d 主要依据 选取。 A ．带的型号 B ．带的线速度 C ．传动比 D ．高速轴的转速 7、链传动中，链节数常采用偶数，这是为了使链传动 。 A ．工作平稳 B ．链条与链轮轮齿磨损均匀 C ．提高传动效率 D ．避免采用过渡链节 8、齿轮传动中，轮齿齿面的疲劳点蚀破坏，通常首先发生在 。 A ．接近齿顶处 B ．靠近节线的齿根部分 C ．靠近节线的齿顶部分 D ．接近齿根处 9、润滑良好的闭式软齿面齿轮传动最常见的失效形式为 。 A ．齿面磨损 B ．齿面点蚀 C ．齿面胶合 D ．齿面塑性变形 10、代号为7212AC 的滚动轴承，对它的承载情况描述最准确的是 。 A ．只能承受径向荷载 B ．单个轴承承受双向轴向负荷 C ．只能承受轴向负荷 D ．能同时承受径向负荷和单向轴向负荷 1、采用螺纹联接时，若被联接件之一厚度较大，且材料较软、强度较低、需要经常装拆，则一般宜采用 。 A ．螺栓联接 B ．双头螺栓联接 C ．螺钉联接 D ．紧定螺钉联接 2、键的剖面尺寸通常根据 按标准选取。 A ．传递扭矩大小 B ．功率大小 C ．轴的直径 D ．轮毂的长度 3、哪一种键联接可传递单向轴向力 。 A ．普通平键 B ．半圆键 二、填空题 16．槽轮机构的主要参数是 和 。 17．机械速度的波动可分为 和 两类。 18．轴向尺寸较大的回转件，应进行 平衡，平衡时要选择 个回转平面。 19．当一对齿轮的材料、齿数比一定时，影响齿面接触强度的几何尺寸参数主要是 和 。 20．直齿圆柱齿轮作接触强度计算时，取 处的接触应力为计算依据，其载荷由 对轮齿承担。 21．蜗杆传动作接触强度计算时，铝铁青铜ZCuAl10Fe 3制作的蜗轮，承载能力取决于抗 能力；锡青铜ZCuSn10P 1制作的蜗轮，承载能力取决于抗 能力。 22．若带传动的初拉力一定，增大 和 都可提高带传动的极限摩擦力。 23．滚子链传动中，链的 链速是常数，而其 链速是变化的。 24．轴如按受载性质区分，主要受 的轴为心轴，主要受 的轴为传动轴。 25．非液体摩擦滑动轴承进行工作能力计算时，为了防止过度磨损，必须使 ； 而为了防止过热必须使 。 16．槽数z 拨盘圆销数K 17. 周期性 非周期性 18．动 两 19. 分度圆直径d 1（或中心距a ） 齿宽b 20. 节点 一 21. 胶合 点蚀22．包角1α 摩擦系数 23. 平均 瞬时 24．弯矩 扭矩 25. [][]υυp p p p ≤≤ 三、分析题 26． 图1所示链铰四杆机构中，各构件的长度为a =250mm,b =650mm, C =450mm,d =550mm 。 试问：该机构是哪种铰链四杆机构，并说明理由。 图1 最短杆与最长杆长度之和（250+650）小于其余两杆长度之和（450+550），满足存在曲柄的 必要条件，且最短杆为连架杆。 故该铰链四杆机构为曲柄摇杆机构。 27． 图2所示展开式二级斜齿圆柱齿轮传动，I 轴为输入轴，已知小齿轮1的转向n 1和齿 2010——2011学年第一学期 《机械设计》期末考试试卷（A卷） 课程代码:233141040 命题单位：制造学院：基础部 学院:_______班级:______姓名:______学号:________ 一．判断题（每题2分，共20分） （提示：对者画“+”，错者画“-”，其它符号一律无效） 1．蜗杆传动本质上属于齿轮传动，因此其传动比公式也为。 2．机械零件在工作中产生失效，意味着零件破坏了。 3．对于联接螺纹，即使制造和装配足够精确，螺纹牙受力也是不均匀的。 4．滚动轴承的当量动载荷是指轴承寿命为106转时，轴承所能承受的最大载荷。5．凸缘联轴器和齿式联轴器都可以补偿两轴的安装误差。 6．在高转速、有振动的场合，楔键联接没有平键联接好。 7．带传动的平均传动比等于常数，链传动的平均传动比随载荷的大小而改变。8．带传动的弹性滑动是不可避免的。 9．传动轴只承受弯矩作用，心轴只承受扭矩作用。 10.滑动轴承在一般工作条件下应用效果比滚动轴承好。 二.填空题（每题2分，共20分） 1. 齿轮传动轮齿失效的可能形式有、、、和。 2. 通常，套筒滚子链传动的瞬时传动比不恒定，其根本原因是。 3. 普通平键的工作面是。 4. V带传动中，最大应力发生在。 5. 齿轮软、硬齿面以 HB为界划分。 6. 轴按其承受载荷的不同，分为、、。 7. 在进行轴的结构设计时，为使轴上零件定位准确，轴肩圆角半径 ____ 零件毂孔的圆角半径。 8. 机械中广泛采用油润滑是因为油润滑除了可降低摩擦系数外，还有。 9. 螺纹联接防松的实质是。 10. 零件表面粗糙度增加，其疲劳强度。 三．选择题（每题2分，共20分） 1. 在销孔是盲孔或拆卸困难的场合，最好采用 ____ 。 A.圆柱销 B. 内螺纹圆锥销 C.开尾圆锥销 D. 圆锥销 2. 对于滑键和导向键， ____ 的说法是错误的。 A.周向定位好 B.用于动联接 C.主要用于轴向定位 D.主要用于周向定位 3. 当滚动轴承主要承受径向力、轴向力较小而转速较高时，应优先考虑 用 ____ 。 A.向心球轴承 B.调心球轴承 C.角接触球轴承 D.推力球轴承 4. 大尺寸的蜗轮通常采用组合结构，其目的是 ____ 。 A.提高刚度 B.提高传动效率 C.增大使用寿命 D.节省贵重金属 5. 在设计滚子链时，一般将链节数取成偶数，其主要目的是 ____ 。 A.防止脱链 B.提高传动平稳性 C.避免使用过渡链节 D.减小链重量 6. 在开口传动中，V带用得比平带多，这是因为 ____ 。 A.V带截面积大，强度大 B.V带与带轮接触面积大 C.V带无接头 D.V带与带轮间的摩擦系数大 7. 螺杆相对于螺母转过一周时，两者沿轴线方向相对移动的距离是 ____ 。 A.一个螺距 B.螺距×线数 C.导程×线数 D.导程/线数 8. 有一转轴，初步结构设计后计算其弯曲强度和刚度，发现强度足够，刚度稍感不足，下列改进措施中， ____ 是最合理的。 A.尺寸不变，改用机械性能更好的高强度钢 B.适当减小载荷 C.改用更便宜的钢材，适当增大直径 D.材质不变，适当增大直径 9. 载荷变化较大时，联轴器宜选用 ____ 。 A.凸缘联轴器 B.弹性柱销联轴器 C.万向联轴器 D.齿轮联轴器 10. 使用弯扭合成当量弯矩法计算转轴强度时,采用校正系数是考虑到_ __ 。 A.扭转切应力可能不是对称循环应力 B. 轴上有键槽 C.弯曲应力可能不是对称循环应力 D. 轴上有应力集中 机械设计期末考试试题及答案 一、选择题（共20分，每小题2分） 1、 通常，一个零件的磨损过程大致可分为三个阶段，按先后顺序，它们依次是 （） A.剧烈磨损、磨合、稳定磨损 B.稳定磨损，剧烈磨损、磨合 C.磨合、剧烈磨损、稳定磨损 D.磨合、稳定磨损、剧烈磨损 2、 设计斜齿圆柱齿轮传动时，螺旋角B —般在8°?20°范围内选取，B 太小斜齿 轮 传动的优点不明显，太大则会引起（）。 A.大的切向力 B.大的轴向力 C.小的切向力 D.小的轴向力 3、 若一滚动轴承的寿命为 1370000转，则该轴承所承受的当量动载荷（） 基本额定动载荷。 A. 等于 B. 小于 C.大于 D. 无法判断 4、 在不完全液体润滑滑动轴承设计中， 除了限制轴承p 值外，还要对轴承pv 值 进行验算，其主要目的是（）。 A. 限制轴承过渡磨损 B.限制轴承的温升 C.保证轴承的强度 D.限制 轴承的质量 5、 通常，一部机器主要是由（）三部分构成的。 A.原动部分，传动部分，执行部分 B.原动部分，传动部分，控制部分 C.辅助系统，传动部分，控制部分 D.原动部分，控制部分，执行部分 6、 一般参数的闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是 （）。 A.齿面点蚀 B.轮齿折断 C.齿面磨粒磨损 D.齿面胶合 7、 在V 带传动中，小轮包角一般应大于（）度。 &一齿轮传动，主动轮1用45号钢调质，从动轮2用45号钢正火，贝尼们的 齿面接触应力（）。 9、蜗杆蜗轮传动的传动比，正确表达式是（） 10、设计一对材料相同的软齿面齿轮传动时，一般应使大齿轮的齿面硬度 HB3（） 小齿轮的齿面硬度HBS 。 A.大于 B. 小于 C. 等于 D. 大于或等于 二、填空题（共10分） 1、 在轴的结构设计中，轴的最小直径 d min 是按 ________ 初步确定的。（1分） 2、 受轴向载荷的紧螺栓所受的总拉力是 ______ 与 _____________ 之和。（1分） 3、 在斜齿圆柱齿轮的设计计算中，考虑到实际承载区的转移，斜齿轮传动的许 用接触应力可取为[H ]1与[H ]2 ___________________ 。（1分） A. 90 B. 100 C. 150 D. 120 A. B. C. D. 无法判断 A. d 1 B. i 亞C. i Z 1 D. d 2 机械设计试题集 一．齿轮受力分析 1、.已知在一级蜗杆传动中，蜗杆为主动轮，蜗轮的螺旋线方向和转动方向如图所示。试将 蜗杆、蜗轮的轴向力、圆周力、蜗杆的螺旋线方向和转动方向标在图中。 2、已知图中螺旋锥齿轮1的旋转方向，在图中标出螺旋锥齿轮2和蜗轮的旋转方向，并说 明蜗杆的旋向。 3如图所示传动系统，主动齿轮1的转动方向n1和螺旋角旋向如图所示，为使Ⅱ轴所受的轴向力较小： (1)试安排齿轮2的螺旋角旋向和蜗杆3的导程角旋向(用文字说明旋向并在图中画出)； (2)标出齿轮2和蜗杆3上的啮合点的三个分力的方向； (3)标出蜗轮的转向并说明蜗轮的螺旋角旋向。 答案如下： 4.已知在一对斜齿圆柱齿轮传动中，2轮为从动轮，其螺旋线方向为左旋，圆周力Ft2方向如图所示。试确定主动轮1的螺旋线方向、轴向力Fa1的方向，并在图上标出。（10分） 5图示为直齿圆锥齿轮和斜齿圆柱齿轮组成的两级传动，动力由轴Ⅰ输入，轴Ⅲ输出，轴Ⅲ的转向如图所示。 试分析： （1）在图中画出各轮的转向； （2）为使中间轴Ⅱ所受轴向力可以抵消一部分，确定斜齿轮3、4的螺旋方向； （3）画出圆锥齿轮2和斜齿轮3所受各分力的方向。（10分） 6已知在某一级蜗杆传动中，蜗杆为主动轮，转动方向如题31图所示，蜗轮的螺旋线方向为左旋。试将两轮的轴向力Fa1、Fa2，圆周力Ft1、Ft2，蜗杆的螺旋线方向和蜗轮的转动方向标在图中。 7图示一蜗杆传动，已知主动蜗杆1的旋向和转向如图所示。试确定： (1)从动蜗轮2的转向和旋向，并在图上表示； (2)在图中标出蜗轮和蜗杆所受各分力(径向力Fr、圆周力Ft和轴向力Fa)的方向。 机械设计基础复习题（一） 一、判断题：正确的打符号√，错误的打符号× 1．在实际生产中，有时也利用机构的"死点"位置夹紧工件。( ) 2. 机构具有确定的运动的条件是：原动件的个数等于机构的自由度数。( ) 3．若力的作用线通过矩心，则力矩为零。( ) 4．平面连杆机构中，连杆与从动件之间所夹锐角称为压力角。( ) 5．带传动中，打滑现象是不可避免的。( ) 6．在平面连杆机构中，连杆与曲柄是同时存在的，即只要有连杆就一定有曲柄。 ( ) 7．标准齿轮分度圆上的齿厚和齿槽宽相等。( ) 8．平键的工作面是两个侧面。( ) 9．连续工作的闭式蜗杆传动需要进行热平衡计算，以控制工作温度。( ) 10．螺纹中径是螺纹的公称直径。（） 11．刚体受三个力作用处于平衡时，这三个力的作用线必交于一点。( ) 12．在运动副中，高副是点接触，低副是线接触。( ) 13．曲柄摇杆机构以曲柄或摇杆为原动件时，均有两个死点位置。( ) 14．加大凸轮基圆半径可以减少凸轮机构的压力角。( ) 15．渐开线标准直齿圆柱齿轮不产生根切的最少齿数是15。( ) 16．周转轮系的自由度一定为1。( ) 17．将通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面定义为中间平面。( ) 18．代号为6205的滚动轴承，其内径为25mm。( ) 19．在V带传动中，限制带轮最小直径主要是为了限制带的弯曲应力。( ) 20．利用轴肩或轴环是最常用和最方便可靠的轴上固定方法。( ) 二、填空题 1．直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是相等，相等。 2．螺杆相对于螺母转过一周时，它们沿轴线方向相对移动的距离称为 。 3．在V带传动设计中，为了限制带的弯曲应力，应对带轮的 加以限制。 4．硬齿面齿轮常用渗碳淬火来得到，热处理后需要加工。5．要将主动件的连续转动转换为从动件的间歇转动，可用机构。6．轴上零件的轴向固定方法有、、、等。7．常用的滑动轴承材料分为、、三类。8．齿轮轮齿的切削加工方法按其原理可分为和两类。9．凸轮机构按从动件的运动形式和相对位置分类，可分为直动从动件凸轮机构和凸轮机构。 10．带传动的主要失效形式是、及带与带轮的磨损。11．蜗杆传动对蜗杆导程角和蜗轮螺旋角的要求是两者大小和旋向。闭式蜗杆传动必须进行以控制油温。12．软齿面齿轮常用中碳钢或中碳合金钢制造，其中大齿轮一般经处理，而小齿轮采用处理。 一、填空题（每空 1 分，共计 20 分。请将答案写在答题纸上） 1.机械零件的工作能力是指保证零件正常工作而不发生失效-- 参数的极限值。 2.相对于载荷而言的工作能力称为承载能力。 3.根据零件的失效分析结果，以防止产生各种可能的失效为目的，制定计算该零件工作能力 应遵循的基本原则称为计算准则。 4.V 型带传动是应用最多的带传动，其横截面为等腰梯形，以两侧面为工作面。 5.V 带紧边的拉力取决于带的初拉力和有效拉力。 6.考虑到均匀磨损原因，链轮的齿数宜取奇数。从动载荷和传动平稳的角度来说，小链轮齿 数不宜太小，从结构和避免脱链的角度来说，小链轮的齿数不宜。 7.齿面疲劳点蚀常出现在节圆附近。在蜗杆传动的中间平面内，蜗杆齿廓与齿条相同。 8. 对滑动轴承进行平均压强计算的目的是防止轴承工作面的。 9.当润滑油作层流运动时，粘度标志着润滑油内摩擦阻力的大小。一般油孔和油槽开在滑动 轴承轴瓦的非承载区。 10.弹簧指数 C（也叫旋绕比）对弹簧刚度影响很大， C 值越大，刚度越小。 11 在检验齿轮的制造精度时，常需测量齿轮的公法线，用以控制齿轮的齿侧间隙公差。 12.对于闭式蜗杆传动，通常按齿面接触疲劳强度进行设计计算，按齿根弯曲疲劳强度进行校 核计算，同时还要进行热平衡计算。 二、判断题（每题 1 分，共计 10 分。正确的写 T，错误的写 F ，请将答案写在答题纸上） 1. 轴承材料的耐磨性，是指工作表面有摩擦阻力小的性质。F 2.对开式滑动轴承工作面的间隙可以调整。 T 3.普通平键的失效为工作面的磨损。 F 4.心轴是只承受弯矩的轴。 T 5.蜗杆传动的失效形式通常是出现在蜗轮上。 T 6.为了提高螺纹联接的强度，可以采用加厚螺母。 F 7.水平布置带传动的紧边通常在上边。 F 8.凸缘联轴器用于两轴严格对中的场合。 T 9.齿面胶合常发生在齿顶与齿根啮合处。 T 10. 轴承在基本额定动载荷的作用下，转动10 6转后，仍有 10% 的轴承能工作。 F 三、选择题（每题 2 分，共计 30 分。每题只有一个选择是正确的。请将答案写在答题纸上）1．如果齿轮的轮齿经常折断，则可考虑C。 A 增大中心距 B 减小转动比 C 增大模数 D 减小齿数 2．自行车后飞轮应用的是 A 离合器。 A定向B安全C摩擦 D 牙嵌 3．滚动轴承静强度计算是为了防止轴承产生B失效。 A疲劳点蚀B塑性变形C磨损D胶合 4．如果减小带转动的中心距，则可能会使得B。 《机械设计》课程试题（一） 一、选择题：本题共10个小题，每小题2分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。把所选项前的字母填在题后的括号内。1．一般工作条件下，齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，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 2．带传动在工作时产生弹性滑动，是由于【C 】A．包角α太小 B. 初拉力F0太小 C．紧边与松边拉力不等 D. 传动过载 3．下列四种型号的滚动轴承，只能承受径向载荷的是【B 】A．6208 B. N208 C. 3208 D. 5208 4．下列四种螺纹，自锁性能最好的是【D】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 5．在润滑良好的条件下，为提高蜗杆传动的啮合效率，可采用的方法为【C】A．减小齿面滑动速度υs B. 减少蜗杆头数Z1 C．增加蜗杆头数Z1 D. 增大蜗杆直径系数q 6．在圆柱形螺旋拉伸（压缩）弹簧中，弹簧指数C是指【D 】A．弹簧外径与簧丝直径之比值 B．弹簧内径与簧丝直径之比值 C．弹簧自由高度与簧丝直径之比值 D．弹簧中径与簧丝直径之比值 7．普通平键接联采用两个键时，一般两键间的布置角度为【B 】A．90° B. 120° C.135° D.180° 8．V带在减速传动过程中，带的最大应力发生在【D 】A．V带离开大带轮处 B. V带绕上大带轮处 C．V带离开小带轮处 D. V带绕上小带轮处 9．对于普通螺栓联接，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 10．滚子链传动中，链节数应尽量避免采用奇数，这主要是因为采用过渡链节后【D 】A．制造困难 B.要使用较长的销轴 C．不便于装配 D.链板要产生附加的弯曲应力 机械设计模拟试题9 一、选择题：本题共10个小题，每小题2分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。把所选项前的字母填在题后的括号内。1．在一般工作条件下，齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，通常的主要失效形式为【】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 2．带传动在工作时产生弹性滑动，是由于【】A．包角α太小 B. 初拉力F0太小 C．紧边与松边拉力不等 D. 传动过载 3．在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是【】A．6208 B. N208 C. 3208 D. 5208 4．下列四种螺纹中，自锁性能最好的是【】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 5．在润滑良好的条件下，为提高蜗杆传动的啮合效率，可采用的方法为【】A．减小齿面滑动速度υs B. 减少蜗杆头数Z1 C．增加蜗杆头数Z1 D. 增大蜗杆直径系数q 6．在圆柱形螺旋拉伸（压缩）弹簧中，弹簧指数C是指【】A．弹簧外径与簧丝直径之比值 B．弹簧内径与簧丝直径之比值 C．弹簧自由高度与簧丝直径之比值 D．弹簧中径与簧丝直径之比值 7．普通平键接联采用两个键时，一般两键间的布置角度为【】A．90° B. 120° C.135° D.180° 8．V带在减速传动过程中，带的最大应力发生在【】A．V带离开大带轮处 B. V带绕上大带轮处 C．V带离开小带轮处 D. V带绕上小带轮处 9．对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是【】A．拉力 B.扭矩 C．压力 D.拉力和扭矩 10．滚子链传动中，链节数应尽量避免采用奇数，这主要是因为采用过渡链节后【】A．制造困难 B.要使用较长的销轴 C．不便于装配 D.链板要产生附加的弯曲应力 《机械设计基础》考试题库 一、 填空题 1. 机械是（机器）和（机构）的总称。 2. 机构中各个构件相对于机架能够产生独立运动的数目称为（自由度）。 3. 平面机构的自由度计算公式为：（F=3n-2P L -P H ）。 4. 已知一对啮合齿轮的转速分别为n 1、n 2，直径为D 1、D 2，齿数为z 1、z 2，则其传动比i= （n 1/n 2）= （D 2/D 1）= （z 2/ z 1）。 5. 在传递相同功率下，轴的转速越高，轴的转矩就（越小）。 6. 在铰链四杆机构中，与机架相连的杆称为（连架杆），其中作整周转动的杆称为（曲柄），作往复摆动的杆称为（摇杆），而不与机架相连的杆称为（连杆）。 7. 平面连杆机构的死点是指（从动件与连杆共线的）位置。 8. 平面连杆机构曲柄存在的条件是①（最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和）②（连架杆和机架中必有一杆是最短杆）。 9. 凸轮机构主要由（凸轮）、（从动件）和（机架）三个基本构件组成。 10. 带工作时截面上产生的应力有（拉力产生的应力）、（离心拉应力）和（弯曲应力）。 11. 带传动工作时的最大应力出现在（紧边开始进入小带轮）处，其值为：σmax=σ1＋σb1＋σc 。 12. 渐开线的形状取决于（基）圆。 13. 一对齿轮的正确啮合条件为：（m 1 = m 2）与（α 1 = α2）。 14. 一对齿轮连续传动的条件为：（重合度1>ε）。 15. 齿轮轮齿的失效形式有（齿面点蚀）、（胶合）、（磨损）、 （塑性变形）和（轮齿折断）。 16. 蜗杆传动是由（蜗杆、蜗轮）和（机架）组成。 17. 常用的轴系支承方式有（向心）支承和（推力）支承。 18. 轴承6308，其代号表示的意义为（6：深沟球轴承、3：直 径代号，08：内径为Φ40）。 19. 润滑剂有（润滑油）、（润滑脂）和（气体润滑剂）三类。 20. 轴按所受载荷的性质分类，自行车前轴是（心轴）。 21. 在常用的螺纹牙型中（矩形）形螺纹传动效率最高，（三角） 形螺纹自锁性最好。 22. 轴承可分为（滚动轴承）与（滑动轴承）两大类。 23. 轴承支承结构的基本形式有（双固式）、（双游式）与（固 游式）三种。 24. 平面连杆机构基本形式有（曲柄摇杆机构）、（双曲柄机构） 与（双摇杆机构）三种。 25. 按接触情况，运动副可分为（高副）与（低副） 。 26. 轴上与轴承配合部分称为（轴颈）；与零件轮毂配合部分 称为（轴头）；轴肩与轴线的位置关系为（垂直）。 27. 螺纹的作用可分为（连接螺纹）和（传动螺纹） 两类。 28. 轮系可分为 （定轴轮系）与（周转轮系）两类。 29. 构件是机械的（运动） 单元；零件是机械的 （制造） 单 元。 二、 判断题 1. 一个固定铰链支座，可约束构件的两个自由度。× 2. 一个高副可约束构件的两个自由度。× 3. 在计算机构自由度时，可不考虑虚约束。× 4. 销联接在受到剪切的同时还要受到挤压。√ 5. 两个构件之间为面接触形成的运动副，称为低副。√ 6. 局部自由度是与机构运动无关的自由度。√ 7. 虚约束是在机构中存在的多余约束,计算机构自由度时应除 去。√ 8. 在四杆机构中，曲柄是最短的连架杆。× 9. 压力角越大对传动越有利。× 10. 在曲柄摇杆机构中，空回行程比工作行程的速度要慢。× 11. 减速传动的传动比i ＜1。× 12. 在Ｖ带传动中，其他条件不变，则中心距越大，承载能力越 大。× 13. 带传动一般用于传动的高速级。× 14. 带传动的小轮包角越大，承载能力越大。√ 15. 选择带轮直径时，直径越小越好。× 16. 渐开线上各点的压力角不同，基圆上的压力角最大。× 17. 基圆直径越大渐开线越平直。√ 18. 在润滑良好的闭式齿轮传动中，齿面疲劳点蚀失效不会发生。 × 19. 只承受弯矩而不受扭矩的轴，称为心轴。√ 20. 螺钉联接用于被联接件为盲孔，且不经常拆卸的场合。√ 21. 受弯矩的杆件，弯矩最大处最危险。× 22. 仅传递扭矩的轴是转轴。√ 23. 用联轴器时无需拆卸就能使两轴分离。× 24. 用离合器时无需拆卸就能使两轴分离。 √ 三、 简答题： 1. 机器与机构的主要区别是什么？ 2. 构件与零件的主要区别是什么？ 3. 蜗杆传动的正确啮合条件是什么？ 4. 如何判断四杆机构是否有急回性质？极位夹角θ与急回性质有何关系？ 5. 何谓带传动的弹性滑动和打滑？能否避免？ 6. 一对相啮合齿轮的正确啮合条件是什么？ 7. 一对相啮合齿轮的连续传动条件是什么？ 8. 齿轮为什么会发生根切现象？ 9. 何谓定轴轮系，何谓周转轮系？ 10. 为什么大多数螺纹联接必须防松？防松措施有哪些？ 11. 机器有哪些特征?机构与机器的区别何在? 五、单项选择题： 1. （B ）是构成机械的最小单元，也是制造机械时的最小单元。 Ａ. 机器；Ｂ.零件；Ｃ.构件；Ｄ.机构。 2. 两个构件之间以线或点接触形成的运动副，称为（B ）。 Ａ. 低副；Ｂ.高副；Ｃ. 移动副；Ｄ. 转动副。 3. 一端为固定铰支座，另一端为活动铰支座的梁，称为（B ）。 Ａ. 双支梁；Ｂ.外伸梁；Ｃ. 悬臂梁。 4. 一端为固定端，另一端为自由的梁，称为（C ）。 Ａ. 双支梁；Ｂ.外伸梁；Ｃ. 悬臂梁。 5. 一般飞轮应布置在转速（B ）的轴上。 Ａ. 较低；Ｂ. 较高；Ｃ. 适中。 6. 在下列平面四杆机构中，有急回性质的机构是（C ）。 Ａ. 双曲柄机构；Ｂ. 对心曲柄滑块机构；Ｃ. 摆动导杆机构； Ｄ. 转动导杆机构。 7. 带传动是借助带和带轮间的（B ）来传递动力和运动的。 Ａ. 啮合；Ｂ.磨擦；Ｃ. 粘接。 8. 曲柄摇杆机构的死点发生在（C ）位置。 Ａ. 主动杆与摇杆共线；Ｂ. 主动杆与机架共线；Ｃ.从动杆与连杆共线；Ｄ. 从动杆与机架共线。 9. 在带传动中(减速传动) ，带的应力最大值发生在带（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。 10. 一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是（D ）。 Ａ. 两齿轮的模数和齿距分别相等； Ｂ. 两齿轮的齿侧间隙为零； Ｃ. 两齿轮的齿厚和齿槽宽分别相等；Ｄ. 两齿轮的模数和压力角分别相等。 Ｄ. 蜗杆圆周速度提高。 《机械设计》模拟试题6 一、填空与选择填空题： 1、用于联接的螺纹是（），其原因是（）： ２.受轴向工作载荷F作用的紧螺栓联接，螺栓和被联接件的刚度分别为C1和C2，其预紧力为'F，F为（）； 则剩余预紧力'' 3、形成流体动压润滑的必要条件是（）和（）、（）； 4、直齿圆锥齿轮的强度可近似按（）强度进行计算； 5、阿基米德蜗杆传动在（）上的模数m和压力角取α取标准；在该平面内， 蜗杆与蜗轮的啮合相当于（）与（）的啮合； 6、键的剖面尺寸是由（）确定的，而键长是由（）确定的； 7、滚动轴承的基本额定动负荷C是指（）； 8、闭式软齿面齿轮传动一般按（）设计，按（）校核。 A.齿根弯曲疲劳强度 B.齿面接触疲劳强度 C.齿面磨损 D.齿面胶合 9、标注螺纹时（）； A.右旋螺纹不必注明 B.左旋螺纹不必注明 C.左、右旋螺纹都必须注明 D.左、右旋螺纹都不必注明 10、对齿面硬度≤350HBS的一对齿轮传动，选取齿面硬度时应使（）； A.小齿轮齿面硬度<大齿轮齿面硬度 B.小齿轮齿面硬度=大齿轮齿面硬度 C.小齿轮齿面硬度>大齿轮齿面硬度 D.小齿轮齿面硬度≤大齿轮齿面硬度 11、齿轮弯曲强度计算中的齿形系数与（）无关。 A.模数m B.齿数z C.压力角α D.变位系数x ） C.齿面接触疲劳强度 D.齿面接触静强度 二、填空题 1、工程上常用的螺纹联接的防松方法有___________、____________和_______________。 2、滚动轴承的基本额定寿命L h10是指_______________。 3、阿基米德蜗杆传动的正确啮合条件是______________、______________和_______________。 4、带传动中，带每转一周受____________应力、_________应力和________应力作用，最大应力发生在 ________________。 三、简要回答以下问题 1、什么是带传动的弹性滑动现象？(本小题3分) 2、试写出一维雷诺方程表达式，并说明其中各符号的含义。(本小题4分) 3、试写出轴承代号7416E/p4的意义。(本小题4分) 或1、6209 2、7311AC/P4/DF 3、30420/P2/DB 4、N220/P5 4、说明闭式蜗杆传动的主要实效形式及设计准则。(本小题4分) 三、计算题（共30分） 1、.图示托架受铅垂力F （N ），托架与托体之间的摩擦系数为μs,,可靠系数Kf=1,螺栓与被联接件的相对刚度为0.2，螺栓材料的许用应力为[σ]，按步骤列出螺栓根径d1的计算式。（14分） 2、一轴上有一对30204圆锥滚子轴承，轴承受载荷N F R 5400=，N F A 2700=n=1250r/min ，运转时有轻微冲击 1 .1=p f ，试计算这对轴承当量动载荷p 和寿命L10h 。轴承参数：d=20mm ； N C r 305000=； N C r 28200=；35.0=e ；Fa/Fr ≤e ，x=1，y=0；Fa/Fr>e ，x=0.4，y=1.7，[注： ) 2/(Y F F r s =] (本题16分) ****学院 -- 学年第学期期考试试卷 课程：机械设计基础出卷人：考试类型：闭卷【√】 开卷【】适用班级： 班级学号姓名@ 得分 一、填空题（25分，1分/空） 1．两构件之间为接触的运动副称为低副，引入一个低副将带入个约束。 2．如图所示铰链四杆机构中，若机构 , 以AB杆为机架时，为机构； 以CD杆为机架时，为机构； 以AD杆为机架时，为机构。 3．在凸轮机构从动件的常用运动规律中，、运动规律有柔性冲击。 4．采用标准齿条刀具加工标准齿轮时，其刀具的线与轮坯圆之间做纯滚动；加工变位齿轮时，其刀具的线与轮坯圆之间做纯滚动。一对相啮合的大小齿轮齿面接触应力的关系是，其接触强度的关系是。 5．普通平键的工作面是，工作时靠传递转矩；其剖面尺寸按选取，其长度根据决定。6．螺纹常用于联接，螺纹联接常用的防松方法有，和改变联接性质三类。 7．轴按照承载情况可分为、和。自行车的前轴是，自行车的中轴是。 二、问答题（16分，4分/题） 1．加大四杆机构原动件上的驱动力，能否是该机构越过死点位置为什么 2．一对标准直齿轮，安装中心距比标准值略大，试定性说明以下参数变化情况：（1）齿侧间隙；（2）节圆直径；（3）啮合角；（4）顶隙 3．在机械传动系统中，为什么经常将带传动布置在高速级带传动正常运行的条件是什么 4．移动滚子从动件盘形凸轮机构若出现运动失真，可采取什么改进措施 三、# 四、计算题（49分） 1．某变速箱中，原设计一对直齿轮，其参数为m=2.5mm，z1=15，z2=38；由于两轮轴孔中心距为70mm，试改变设计采用斜齿轮传动，以适应轴孔中心距。试确定一对斜齿轮的主要参数（模数、齿数、压力角、螺旋角），并判断小齿轮是否根切。（15分） 2．图示轮系中，已知各轮齿数为：z1= z2′= z3′=15，z2=25，z3= z4=30，z4′=2（左旋），z5=60，z5′=20（m=4mm）。 若n1=500r/min，转向如图所示，求齿条6的线速度v的大小和方向。（16分） 机械设计模拟试题1 一．填空题（每空1分，共20分） 1．在理想的平稳工作条件下作用在零件上的载荷称为 。机器在运转时零件还会受到各种附加载荷，通常用引入 的办法来估计这些因素的影响。 2．影响机械零件疲劳强度最为重要的三个因素是 、 、 。 3．为了防止螺纹在轴向力作用下自动松开，用于连接的紧固螺纹必须满足 条件。具有此条件的螺纹应满足 。 4．为了减小承受轴向载荷螺栓上的总拉伸载荷的变化幅度，采用减小 刚度或增大 刚度都可以。 5．软齿面的闭式齿轮传动轮齿的失效形式是 ；在开式齿轮传动中，其失效形式 是难以避免的。 6．一般闭式齿轮传动的润滑方式根据 的大小而定。 7．切制蜗轮的滚刀，其 必须与相应的蜗杆相同，因此制定蜗杆分度圆直径的标准系列，目的是为了 。 8．在带传动中，由于带的弹性变形导致，带绕在主动轮时，带的速度 于主动轮的圆周速度，带绕在从动轮时，带的速度 于从动轮的圆周速度。 9．滚动轴承型号为30213，轴承类型为 ，内径为 。 10．滚动轴承的失效形式主要有 和 。 二、选择题（每题2分，共20分） 1．两个平行圆柱体相互压紧，已知圆柱体的半径12R R >，材料弹性模量12E E >，则两者的接触应力为 。 A. 12H H σσ>； B. 12H H σσ<; C. 12H H σσ=; D. 大小不确定。 2．带传动工作时的弹性滑动，是由于 。 A ．小带轮包角过小； B. 带与带轮间的摩擦系数偏低； C. 带的初拉力不足； D. 带的松边和紧边拉力不相等。 3. 滚子链传动的最主要参数是 。 A ．链的排距； B. 链的节距； C. 滚子外径； D. 销轴直径。 4．一般在滚子链传动中，为使链条磨损均匀， 。 A ．链节数L p 和链轮齿数Z 均应取偶数； B ．链节数L p 和链轮齿数Z 均应取奇数； C ．链节数L p 取为偶数，链轮齿数Z 均应取为奇数； D ．链节数L p 取为奇数，链轮齿数Z 均应取为偶数。 5．采用螺纹连接时，当被连接件很厚并经常拆卸时，宜选用 。 A ．螺栓连接； B. 螺钉连接； C. 双头螺柱连接； D. 紧定螺钉连接 6．在齿轮设计中，选择小齿轮z 1的原则是 。 A ．在保证不根切的条件下，尽量选少齿数； B ．在保证不根切的条件下，尽量选多齿数； C ．在保证弯曲强度所需条件下，尽量选少齿数； D ．在保证弯曲强度所需条件下，尽量选多齿数。 7．在下列蜗杆传动的材料组合中，性能较优良的是 。 A ．钢和铸铁； B ．钢和青铜； C ．钢和铝合金； D ．钢和钢。 8．在用弯扭合成当量弯矩法计算转轴时，采用校正系数α是考虑到 。 机械设计基础试卷1 一、选择题：本大题共15个小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目的要求，把所选择项前的字母填在题后的括号内。 1．下列铰链四杆机构中，能实现急回运动的是 A．双摇杆机构 B.曲柄摇杆机构 C．双曲柄机构 D.对心曲柄滑块机构【】 2．平面连杆机构中，当传动角γ较大时，则 A．机构的传力性能较好 B. 机构的传力性能较差 C．可以满足机构的自锁要求 D.机构的效率较低 3．当一对渐开线齿轮制成后，即使两轮的中心距稍有改变，其角速度比仍保持原值不变，原因是： A. 压力角不变 B. 啮合角不变 C．节圆半径不变 D. 基圆半径不变【】 4．渐开线齿轮实现连续传动时，其重合度为 A．ε<0 B.ε=0 C.ε<1 D. ε≥1 【】 5. 塑性材料制成的零件进行静强度计算时，其极限应力为 A．σB B. σs C. σ0 D. σ－1【】 6. 下列四种螺纹中，自锁性能最好的是 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【】 7．普通平键联接在选定尺寸后，主要是验算其 A．挤压强度 B. 剪切强度 C．弯曲强度 D. 耐磨性【】 8．一对相啮合的圆柱齿轮的Z2>Z1，b1>b2,其接触应力的大小是 A．σH1<σH2 B. σH1 >σH2 C. σH1=σH2 D. 可能相等，也可能不等【】 9．实际齿数相同时，直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和直齿圆锥齿轮三者齿形系数之间的关系为 A．直齿圆柱齿轮的最大 B. 斜齿圆柱齿轮的最大 C．直齿圆锥齿轮的最大 D. 三者数值相同【】 10．在润滑良好的条件下，为提高蜗杆传动的啮合效率，可采用的方法为： A．减小齿面滑动速度υs B. 减少蜗杆头数Z1 C．增加蜗杆头数Z1 D. 增大蜗杆直径系数q 【】 11. 带传动中，弹性滑动 A．在张紧力足够时可以避免 B．在传递功率较小时可以避免 C．在小带轮包角足够大时可以避免 D．是不可避免【】 12．带传动作减速传动时，带的最大应力σmax等于 A.σ1+σb1+σc B. σ1+σb2+σc C. σ2+σb1+σ c D. σ2+σb2+σc 【】 13. 转轴的变曲应力为 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.静应力【】 14．在基本额定动载荷C作用下，滚动轴承的基本额定寿命为106转时，其可靠度为A．10% B. 80% C.90% D.99% 【】 15．在圆柱形螺旋拉伸（压缩）弹簧中，弹簧指数C是指 A．弹簧外径与簧丝直径之比值 B．弹簧内径与簧丝直径之比值 C．弹簧自由高度与簧丝直径之比值 D．弹簧中径与簧丝直径之比值 二、填空题：本大题共10个小题，每空1分，共20分。把答案填在题中横线上。 16．槽轮机构的主要参数是和。机械设计模拟试题集及答案
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