《机械设计》部分选择题
机械零件的强度部分：
1、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．变应力也可能由静载荷产生
2、某零件的应力变化规律如下图所示，则该变应力的循环特性系数r 为___B_。
A．0.24 B．–0.24
C．4.17 D．–4.17
3、应力的变化规律如上题图所示，
则应力幅σa和平均应力σm分别为___A___。
A．σa = 80.6 MPa，σm = 49.4 MPa B．σa= 80.6 MPa，σm= -49.4 MPa
C．σa= 49.4 MPa，σm= -80.6 MPa D．σa= -49.4 MPa，σm= -80.6 MPa
4、零件的工作安全系数为___C____。
A．零件的极限应力比许用应力B．零件的工作应力比许用应力
C．零件的极限应力比零件的工作应力D．零件的工作应力比零件的极限应力
5、45钢的对称疲劳极限σ-1=270MPa，疲劳曲线方程的幂指数m=9，应力循环基数N0=5×106次，当实际应力循环次数N =104次时，有限寿命疲劳极限为___A__MPa。
A．539 B．135 C．175 D．417
6、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__C___。
零件表面经淬火、氮化、喷丸及滚子碾压等处理后、其疲劳强度___A____。
A．增高B．不变C．降低D．提高或不变（高低不能确定）
7、当形状、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___。
A．较高B．较低C．相同D．相同或较低
8、绘制零件的σm -σa极限应力简图时，所必须的已知数据是___C___。
A．σ -1, σ0, σS，kσB．σ-1, σ0, ψσ，Kσ(大写K)
C．σ -1, σ0, σS，Kσ(大写K) D．σ-1, σS, ψσ，kσ
9、在图示的σm-σa极限应力简图中，如工作应力点M所在的ON线与横轴间夹角θ=45°，则该零件受的是___D___。如工作应力点M 所在ON 线与横轴之间的夹角θ= 90°，则该零件受的是___B___。
A．不变号的非对称循环变应力
B．变号的非对称循环变应力
C．对称循环变应力
D．脉动循环变应力
10、在静应力作用下，塑性材料的极限应力为__B___；
塑性材料在脉动循环变应力作用下的极限应力为___C___；
A．σb B．σs C．σ 0D．σ-1
V带传动部分：
11、平带、V 带传动主要依靠__D__来传递运动和动力。
A．带的紧边拉力 B．带的松边拉力 C．带的预紧力 D．带和带轮接触面间的摩擦力12、下列普通V 带中，以___D___型带的截面尺寸最小。
A．A B．C C．E D．Z
13、在初拉力相同的条件下，V 带比平带能传递较大的功率，是因为V 带___C___。
A．强度高 B．尺寸小 C．有楔形增压作用 D．没有接头
14、带传动正常工作时不能保证准确的传动比，是因为___D___。
A．带的材料不符合虎克定律 B．带容易变形和磨损 C．带在带轮上打滑 D．带的弹性滑动15、带传动在工作时产生弹性滑动，是因为___B___。
A．带的初拉力不够 B．带的紧边和松边拉力不等
C．带绕过带轮时有离心力 D．带和带轮间摩擦力不够
16、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17、带传动中，v1 为主动轮的圆周速度，v2 为从动轮的圆周速度，v 为带速，三者的关系是__B___。
A．v1 = v2 = v B．v1 ＞v＞v2 C．v1＜v＜v2 D．v1 = v＞v2
18、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，F1 和F2 的比值是__B___。
A．F1/F2≈0 B．F1/F2≈1 C．F1/F2≈eα1 f D．1＜F1/F2≈eα1 f
19、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
20、用___C___提高带传动传递的功率是不合适的。
A．适当增加初拉力F0 B．增大中心距a
C．增加带轮表面粗糙度 D．增大小带轮基准直径d d
21、V 带传动设计中，选取小带轮基准直径的依据是___A___。
A．带的型号 B．带的速度 C．主动轮转速 D．传动比
22、带传动采用张紧装置的目的是___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23、确定单根V 带许用功率P0 的前提条件是___C___。
A．保证带不打滑 B．保证带不打滑，不弹性滑动
C．保证带不打滑，不疲劳破坏 D．保证带不疲劳破坏
24、设计带传动的基本原则是：保证带在一定的工作期限内___D__。
A．不发生弹性滑动 B．不发生打滑 C．不发生疲劳破坏 D．既不打滑，又不疲劳破坏25、在V 带传动设计中，一般选取传动比i≤7，i max 受___A___限制。
A．小带轮的包角 B．小带轮直径 C．带的速度 D．带与带轮间的摩擦系数
26、带传动达到最大工作能力时，弹性滑动发生在___C__接触弧上。
A．小轮和大轮的全部 B．小轮部分和大轮全部
C．小轮全部和大轮部分 D．小轮部分和大轮部分
27、设计V 带传动时，发现带的根数过多，可采用___A__来解决。
A．换用更大截面型号的V 带 B．增大传动比 C．增大中心距 D．减小带轮直径28、V 带带轮槽形角?随带轮直径的减小而__A__。
A．减小 B．增大 C．不变 D．先增大，后减小
29、与齿轮传动相比，带传动的优点是___A___。
A．能过载保护 B．承载能力大 C．传动效率高 D．使用寿命长
30、设计V 带传动时，选取V 带的型号主要取决于___C___。
A．带的紧边拉力 B．带的松边拉力 C．传递的功率和小轮转速 D．带的线速度
31、中心距一定的带传动，小带轮包角的大小主要取决于___D___。
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
32、两带轮直径一定时，减小中心距将引起___B___。
A．带的弹性滑动加剧 B．小带轮包角减小 C．带的工作噪声增大 D．带传动效率降低33、带的中心距过大时，会导致___D___。
A．带的寿命缩短 B．带的弹性滑动加剧 C．带的工作噪声增大 D．带在工作中发生颤动34、一定型号的V 带内弯曲应力的大小，与___B___成反比关系。
A．带的线速度 B．带轮的直径 C．小带轮上的包角 D．传动比
35、一定型号的V 带中，离心拉应力的大小与带线速度___A___。
A．的平方成正比 B．的平方成反比 C．成正比 D．成反比
36、V 带轮是采用实心式、轮辐式或腹板式，主要取决于___C___。
A．传递的功率 B．带的横截面尺寸 C．带轮的直径 D．带轮的线速度
链传动部分：
37、与齿轮传动相比，链传动的优点是___D___。
A．传动效率高 B．工作平稳，无噪声 C．承载能力大 D．传动的中心距大，距离远
38、链传动设计中，一般链轮的最多齿数限制为z max =150，是为了___C___。
A．减小链传动的不均匀性 B．限制传动比 C．防止过早脱链 D．保证链轮轮齿的强度39、链传动中，限制链轮最少齿数z min 的目的是为了__A__。
A．减小传动的运动不均匀性和动载荷 B．防止链节磨损后脱链
C．使小链轮轮齿受力均匀 D．防止润滑不良时轮齿加速磨损
40、设计链传动时，链长（节数）最好取__A__。
A．偶数 B．奇数 C．5的倍数 D．链轮齿数的整数倍
41、下列链传动传动比的计算公式中，__B__是错误的。
42、多排链的排数一般不超过3 或4，主要是为了__D__。
A．不使安装困难 B．减轻链的重量 C．不使轴向过宽 D．使各排受力均匀
43、链传动设计中，当载荷大、中心距小、传动比大时，宜选用__B__；对高速、大功率传动，宜选用___B___。
A．大节距单排链 B．小节距多排链 C．小节距单排链 D．大节距多排链
44、链传动只能用于轴线___D___的传动。
A．相交成90° B．相交成任一角度 C．空间90°交错 D．平行
45、链传动张紧的目的主要是___C___。
A．同带传动一样 B．提高链传动工作能力 C．避免松边垂度过大 D．增大小链轮包角46、链传动的张紧轮应装在___A__。
A．靠近小轮的松边上 B．靠近小轮的紧边上 C．靠近大轮的松边上 D．靠近大轮的紧边上47、链传动人工润滑时，润滑油应加在___C___。
A．链条和链轮啮合处 B．链条的紧边上 C．链条的松边上 D．任意位置均可
48、在一定转速下，要减小链传动的运动不均匀性和动载荷，应该___D___。
A．减小链条节距和链轮齿数 B．增大链条节距和链轮齿数
C．增大链条节距，减小链轮齿数 D．减小链条节距，增大链轮齿数
49、为了降低链传动的动载荷，在节距和小链轮齿数一定时，应限制___A__。
A．小链轮的转速 B．传递的功率 C．传递的圆周力 D．传动比
50、链传动不适合用于高速传动的主要原因是__B___。
A．链条的质量大 B．动载荷大 C．容易脱链 D．容易磨损
51、开式链传动的主要失效形式为__B___。
A．链板疲劳破坏 B．铰链磨损，导致脱链 C．销轴和套筒胶合 D．静载拉断
52、设计链传动时，链长节数一般取偶数，是为了__C___。
A．保证传动比恒定 B．链传动磨损均匀 C．接头方便 D．不容易脱链
齿轮传动部分：
53、对于软齿面的闭式齿轮传动，其主要失效形式为__C__；一般开式齿轮传动的主要失效形式是__B___
A．轮齿疲劳折断 B．齿面磨损 C．齿面疲劳点蚀 D．齿面胶合
54、高速重载齿轮传动，当润滑不良时，最可能出现的失效形式为___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
55、齿轮的齿面疲劳点蚀经常发生在__D___。
A．靠近齿顶处 B．靠近齿根处 C．节线附近的齿顶一侧 D．节线附近的齿根一侧56、一对45 钢调质齿轮，过早的发生了齿面点蚀，更换时可用__C__的齿轮代替。
A．40Cr调质 B．适当增大模数m C．45 钢齿面高频淬火 D．铸钢ZG310-570
57、设计一对软齿面减速齿轮传动，从等强度要求出发，选择硬度时应使__B__。
A．大、小齿轮的硬度相等 B．小齿轮硬度高于大齿轮硬度
C．大齿轮硬度高于小齿轮硬度 D．小齿轮用硬齿面，大齿轮用软齿面
58、一对齿轮传动，小轮材为40Cr；大轮材料为45 钢，则它们的接触应力__A__。
A．σH1=σH 2 B. σH1 ＜σH 2C．σH1＞σH 2 D．σH1≤σH 2
59、其他条件不变，将齿轮传动的载荷增为原来的4 倍，其齿面接触应力__B__。
A．不变 B．增为原应力的2倍 C．增为原应力的4倍 D．增为原应力的16倍
60、一对标准直齿圆柱齿轮，z l = 21，z2 = 63，则这对齿轮的弯曲应力___C____。
A. σF1＞σF 2
B. σF1＜σF 2
C. σF1 =σF 2
D. σF1≤σF 2
61、对于开式齿轮传动，在工程设计中，一般__D__。
A．先按接触强度设计，再校核弯曲强度 B．只需按接触强度设计
C．先按弯曲强度设计，再校核接触强度 D．只需按弯曲强度设计。
62、设计闭式软齿面直齿轮传动时，选择小齿轮齿数z1 的原则是___D___。
A．z1 越多越好 B．z1 越少越好
C．z1 ≥17不产生根切即可 D．在保证弯曲强度的前提下选多一些
63、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
64、一对减速齿轮传动中，若保持分度圆直径d1 不变，而减少齿数并增大模数，其齿面接触
应力将__C__。
A．增大 B．减小 C．保持不变 D．略有减小
65、设计齿轮传动时，若保持传动比i 和齿数和zΣ= z1 + z2 不变，而增大模数m，则齿轮的__A__。
A．弯曲强度提高，接触强度提高 B．弯曲强度不变，接触强度提高
C．弯曲强度与接触强度均不变 D．弯曲强度提高，接触强度不变
66、在下面的各种方法中，__A__不能提高齿轮传动的齿面接触疲劳强度。
A．直径d 不变而增大模数 B．改善材料 C．增大齿宽b D．增大齿数以增大d
67、在下面的各种方法中，___B___不能增加齿轮轮齿的弯曲疲劳强度。
A．直径不变增大模数 B．齿轮负变位 C．由调质改为淬火 D．适当增加齿宽
68、在圆柱齿轮传动中，轮齿的齿面接触疲劳强度主要取决于___C____。
A．模数 B．齿数 C．中心距 D．压力角
69、为提高齿轮传动的接触疲劳强度，可采取的方法是：___B___。
A．采用闭式传动 B．增大传动的中心距 C．模数不变，减少齿数 D．中心距不变，增大模数70、保持直齿圆柱齿轮传动的中心距不变，增大模数m，则___A___。
A．轮齿的弯曲疲劳强度提高 B．齿面的接触强度提高
C．弯曲与接触强度均可提高 D．弯曲与接触强度均不变
71、轮齿弯曲强度计算中的齿形系数Y Fa 与__C__无关。
A．齿数z B．变位系数x C．模数m D．斜齿轮的螺旋角β
72、设计一对闭式软齿面齿轮传动。在中心距a 和传动比i 不变的条件下，提高齿面接触疲劳强度最有效的方法是__B__。
A．增大模数，相应减少齿数 B．提高主、从动轮的齿面硬度
C．提高加工精度 D．增大齿根圆角半径
73、一对齿轮传动的接触强度已够，而弯曲强度不足，首先应考虑的改进措施是B。
A．增大中心距 B．使中心距不变，增大模数
C．使中心距不变，增加齿数 D．模数不变，增加齿数
74、计算一对直齿圆柱齿轮的弯曲疲劳强度时，若齿形系数、应力修正系数和许用应力均不相同，则应以__C___为计算依据。
75、在以下几种工况中，___A___ 齿轮传动的齿宽系数φd 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
76、大、小齿轮均采用45钢，齿面硬度≤350HBS 的齿轮传动，一般采取的热处理方式为__C___。
A．小齿轮淬火，大齿轮调质 B．小齿轮淬火，大齿轮正火
C．小齿轮调质，大齿轮正火 D．小齿轮正火，大齿轮调质
77、一对圆柱齿轮，常把小齿轮的宽度做得比大齿轮宽些，是为了__C____。
A．使传动平稳 B．提高传动效率
C．提高小轮的接触强度和弯曲强度 D．便于安装，保证接触线长
78、齿面硬度为56~62HRC 的合金钢齿轮的加工工艺过程为___C___。
A．齿坯加工一淬火一磨齿一滚齿 B．齿坯加工一淬火一滚齿一磨齿
C．齿坯加工一滚齿一渗碳淬火一磨齿 D．齿坯加工一滚齿一磨齿一淬火
79、锥齿轮的弯曲疲劳强度计算是按___D__上齿形相同的当量圆柱齿轮进行的。
A．大端分度圆锥 B．大端背锥 C．齿宽中点处分度圆锥 D．齿宽中点处背锥
80、选择齿轮的精度等级时主要依据___D___。
A．传动功率 B．载荷性质 C．使用寿命 D．圆周速度
简答题 1.机械设计的一般步骤是怎样的？ 选择零件类型、结构计算零件上的载荷确定计算准则选择零件的材料确定零件的基本尺寸结构设计校核计算画出零件工作图写出计算说明书 3. 螺纹升角的大小对自锁和效率有何影响？写出自锁条件及效率公式。 答：螺母被拧紧时，其拧紧力矩为M1＝Ft d2/2＝G d2tan(ψ+ρν)/2，无摩擦时，M10＝Ft d2/2＝G d2tan(ψ)/2，机械效率为η1＝M10 / M1＝tanψ/tan(ψ+ρν)。 螺母被放松时，其阻碍放松的力矩为M2＝F d2/2＝G d2tan(ψ－ρν)/2，无摩擦时，M20＝F d2/2＝G d2tan(ψ)/2，机械效率为η2＝M2 / M20＝tan(ψ－ρν)/tanψ。 由η1＝＝tanψ/tan(ψ+ρν)得知，当ψ越小，机械效率越低。 由η2＝tan(ψ－ρν)/tanψ得知，当ψ－ρν≤0时，螺纹具有自锁性。 4.为什么螺母的螺纹圈数不宜大于10圈？ 答：因为螺栓和螺母的受力变形使螺母的各圈螺纹所承担的载荷不等，第一圈螺纹受载最大，约为总载荷的1/3，逐圈递减，第八圈螺纹几乎不受载，第十圈没用。所以使用过厚的螺母并不能提高螺纹联接强度. 5. 作出螺栓与被联接件的受力—变形图，写出F'、F、F''、 F0间的关系式。 6. 在相同的条件下，为什么三角胶带比平型带的传动能力大？ 答：两种传输动力都是靠摩擦力，同样的皮带和轮的材质摩擦系数是一样的，但是三角带接触面是V型表面压力大于平行带，所以摩擦力大，所以传输的动能要大一些。 7.在非液体摩擦滑动轴承的计算中，为什么要限制轴承的压强p和pv值 答：限制p 目的是防止轴瓦过度磨损。限制pv目的是控制温度，防止边界膜破裂。 8.什么是带传动的弹性滑动和打滑？弹性滑动和打滑对传动有何影响？ 答：（1）由于带的弹性变形而产生的带与带轮间的滑动称为带的弹性滑动。 打滑是指带传动中带传递的外载荷超过最大有效圆周力，带在带轮上发生显著相对滑动现象。（2）影响：弹性滑动： 1 ）带的传动比不稳定； 2 ）降低了传动效率； 3 ）引起带的磨损和带的温升，降低带的寿命。打滑： 1 ）打滑将造成带的严重磨损； 2 ）从动轮转速急速下降，甚至停转，带的运动处于不稳定状态，带不能正常工作，致使传动失效。 9.试简述带传动中的弹性滑动与打滑现象的联系与区别。 答：弹性滑动是由于带本身的弹性和带传动两边的拉力差引起的，只要传递圆周力，两边就必须出现拉力差，故弹性滑动是不可以避免的。打滑是当带传递的工作载荷超过了带与带轮之间摩擦力的极限值，带与带轮之间发生剧烈的相对滑动，故在工作中可以，而且应该避免。打滑是弹性滑动从量变到质变的飞跃。在传动突然超载时，打滑可以起到过载保
考试科目： 机 械 设 计 考试时间： 120分钟 试卷总分 100分 一、简答题 （本大题共4小题，总计26分） 1、 齿轮强度计算中，有哪两种强度计算理论分别针对哪些失效若齿轮传动为闭式软齿面传动，其设计准则是什么 （6分） 齿面的接触疲劳强度和齿根的弯曲疲劳强度的计算，齿面的接触疲劳强度针对于齿面的疲劳点蚀失效和齿根的弯曲疲劳强度针对于齿根的疲劳折断。 齿轮传动为闭式软齿面传动，其设计准则是按齿面的接触疲劳强度设计，校核齿根的弯曲疲劳强度。 2、连接螺纹能满足自锁条件，为什么还要考虑防松根据防松原理，防松分哪几类（8分）
因为在冲击、振动、变载以及温度变化大时，螺纹副间和支承面间的摩擦力可能在瞬间减小或消失，不再满足自锁条件。这种情况多次重复，就会使联接松动，导致机器不能正常工作或发生严重事故。因此，在设计螺纹联接时，必须考虑防松。根据防松原理，防松类型分为摩擦防松，机械防松，破坏螺纹副关系防松。 3、联轴器和离合器的功用是什么二者的区别是什么（6分） 联轴器和离合器的功用是联接两轴使之一同回转并传递转矩。二者区别是：用联轴器联接的两轴在工作中不能分离，只有在停机后拆卸零件才能分离两轴，而用离合器可以在机器运转过程中随时分离或接合两轴。 4、链传动产生动载荷的原因是什么为减小动载荷应如何选取小链轮的齿数和链条节距（6分） 小链轮的齿数不宜过小和链条节距不宜过大。 得 二、选择题（在每题若干个选项中选出正确的选项填在横分
线上。 本大题共12小题，总计24分） 1、当两个被联接件之一太厚，不易制成通孔且需要经常拆卸时，往往采用 B 。 A．螺栓联接 B．双头螺柱联接 C．螺钉联接 2、滚动轴承中，为防止轴承发生疲劳点蚀，应进行 A 。 A. 疲劳寿命计算 B. 静强度计算 C. 极限转速验算 3、阿基米德蜗杆的 A 参数为标准值。 A. 轴面 B. 端面 C. 法面 4、一对相啮合的圆柱齿轮的Z1＜Z2， b1>b2,其齿面接触应力的大小为 A 。 A. σH1=σH2 B. σH1>σH2 C. σH1<σH2 5、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 6、在齿轮抗弯强度的设计公式m 中，应代入_ C __。
一、强度(分析题，较难，10分) [题目] 滚动轴承运转时，工作温度影响轴承游隙量。 1.试分析内、外圈及滚动体三者的热膨胀关系； 2.分析温度升高后，轴承游隙是增大还是减小； 3.导出因热膨胀差使轴承游隙变化的近似估算式(设线膨胀系数α=12.5?10-6?C -1，内外圈温差?t=5～100?C，外圈滚道直径为D2)。 [参考答案] 1.轴承箱散热效果一般比轴好，所以外圈温度最低。 轴承内部零件温度比外圈高：滚动体温度最高，内圈温度次之。所以内圈、滚动体热膨胀值均比外圈大； 2.因外圈热膨胀值小于内部零件热膨胀值，使游隙减少； 3.径向游隙减少量δ≈α?tD2（粗略计算）。 何谓可靠度R t?并写出R t的表达式，一般机械设计手册中给出的疲劳极限σ-1的可 靠度是多少? [参考答案] 1.产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的概率。 2.R t= (该产品到时间t的可靠度)。 3.一般手册中给出的疲劳极限σ-1的可靠度R=50%。 二、摩擦磨损润滑(分析题，中，5分) [题目] 何谓腐蚀磨损？单纯的腐蚀现象与腐蚀磨损有无差别？ [参考答案] 1.在摩擦过程中，摩擦表面与周围介质发生化学反应或电化学反应的磨损称为腐蚀磨损。 2.单纯的腐蚀现象可在没有摩擦条件下产生，它不能定义为腐蚀磨损。只有当腐蚀现象与机械磨损过程相混合，同时起作用的磨损，才称为“腐蚀磨损”。
试分析与判断图中板间流体能否建立压力油膜。 [参考答案] b）、d）、e）可能建立压力油膜，其余情况不可能。分析： b）存在收敛油楔。 d） ①情况存在收敛油楔； ②情况不能形成压力油膜。 e）情况：分析同上。 f）情况：
第三章(1) 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 齿面磨损 D 齿面胶合 (2) 在闭式齿轮传动中，高速重载齿轮传动的主要失效形式是。 A 轮齿疲劳折断 B 齿面疲劳点蚀 C 齿面胶合 D 齿面磨粒磨损 E 齿面塑性变形 (3) 对齿轮轮齿材料性能的基本要求是。 A 齿面要硬，齿心要韧 B 齿面要硬，齿心要脆 C 齿面要软，齿心要脆 D 齿面要软，齿心要韧 (4) 斜齿轮和锥齿轮强度计算中的齿形系数和应力修正系数按查图。 A 实际齿数 B 当量齿数 C 不发生根切的最少齿数 (5) 一减速齿轮传动，主动轮1用45钢调质，从动轮2用45钢正火，则它们齿面接触应力的关系是。 A σH1 < σH2 B σH1 = σH2 C σH1 > σH2 D 可能相同，也可能不同 （6) 一对标准圆柱齿轮传动，已知z1＝20，z2＝50，则它们的齿根弯曲应力是。 A σF1 < σF2 B σF1 = σF2 C σF1 > σF2 D 可能相同，也可能不同 (7) 提高齿轮的抗点蚀能力，不能采用的方法。 A 采用闭式传动 B 加大传动的中心距 C 提高齿面的硬度 D 减小齿轮的齿数，增大齿轮的模数 (8) 在齿轮传动中，为了减小动载荷系数KV，可采取的措施是。 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 降低齿轮的圆周速度 （9) 直齿锥齿轮传动的强度计算方法是以的当量圆柱齿轮为计算基础。 A 小端 B 大端 C 齿宽中点处 (10) 直齿圆柱齿轮设计中，若中心距不变，增大模数m，则可以。 A 提高齿面的接触强度 B 提高轮齿的弯曲强度 C 弯曲与接触强度均不变 D 弯曲与接触强度均可提高 (11) 一对相互啮合的圆柱齿轮，在确定轮齿宽度时，通常使小齿轮比大齿轮宽5～10mm，其主要原因是。 A 为使小齿轮强度比大齿轮大些 B 为使两齿轮强度大致相等 C 为传动平稳，提高效率 D 为了便于安装，保证接触线承载宽度 （12) 闭式软齿面齿轮传动的设计方法为。 A 按齿根弯曲疲劳强度设计，然后校核齿面接触疲劳强度 B 按齿面接触疲劳强度设计，然后校核齿根弯曲疲劳强度 C 按齿面磨损进行设计 D 按齿面胶合进行设计 (13) 下列措施中，不利于提高齿轮轮齿抗疲劳折断能力。 A 减轻加工损伤 B 减小齿面粗糙度值 C 表面强化处理 D 减小齿根过渡圆角半径 (1) 钢制齿轮，由于渗碳淬火后热处理变形大，一般须进过加工。 （2) 对于开式齿轮传动，虽然主要实效形式是，但目前尚无成熟可靠的计算方法，目前仅以作为设计准则。这时影响齿轮强度的主要几何参数是。 (3) 闭式软齿面齿轮传动中，齿面疲劳点蚀通常出现在处，提高材料可以增强轮齿抗点蚀的能力。 (4) 在齿轮传动中，若一对齿轮采用软齿面，则小齿轮材料的硬度比大齿轮的硬度高HBS。 (5) 在斜齿圆柱齿轮设计中，应取模数为标准值，而直齿锥齿轮设计中，应取模数
机械设计简答题 1.一部机器由哪些部分组成？分别起什么作用？ 答：机器通常由动力部分、工作部分和传动部分三部分组成。除此之外，还有自动控制部分。 动力部分是机器动力的来源，常用的发动机有电动机、内燃机和空气压缩机等。 工作部分是直接完成机器工作任务的部分，处于整个传动装配的终端，起结构形式取决于 机器的用途。例如金属切削机床的主轴、拖板、工作台等。 传动部分是将动力部分的运动和动力传递给工作部分的中间环节。例如：金属切削机床中常用的带传动、螺旋传动、齿轮传动、连杆机构、凸轮机构等。机器应用的传动方式主要有机械传动、液压传动、气动传动及电气传动等。 2.决定机器好坏的关键是哪个阶段？ 答：设计阶段 3.机械零件的失效形式有哪些？ 答：（一）整体断裂 （二）过大的残余变形 （三）零件的表面破坏 （四）破坏正常工作条件引起的失效 4.常规的机械零件设计方法有哪些？ 答：（一）理论设计 （二）经验设计 （三）模型试验设计 5.机械零件的理论设计有哪几种？ 答：设计计算 校核计算 6.惰轮轮齿的接触应力.弯曲应力分别为怎样的循环变应力？ 答：接触应力为：脉动循环变应力 弯曲应力为：对称循环变应力 7.材料的疲劳特性可以用哪些参数描述？ 答：可用最大应力max σ，应力循环次数N ，应力比max min σσσ=来描述。 8.循环特性r=-1,0,1分别代表什么应力？ 答：r=-1代表对称循环变应力，r=0脉动循环变应力，r=1静应力。 9.在循环变应力作用下，影响疲劳强度的最主要因素？ 答：应力幅。 10.疲劳曲线有哪两种？如何定义？ σ-N 疲劳曲线，等寿命疲劳曲线。 σ-N 疲劳曲线：在各种循环作用次数N 下的极限应力，以横坐标为作用次数N 、纵坐标为极限应力，绘成而成的曲线。 等寿命疲劳曲线：在一定的应力循环次数N 下，疲劳极限的应力幅值与平均应力关系曲线。 11.σ-N 曲线中，我们把曲线分成了那几段？各有什么特点？ 分为AB BC CD 三段。在AB 段，是材料发生破坏的最大应力值基本不变。在BC 段，材料发生疲劳破坏的最大应力不断下降。在CD 段，材料试件经过一定次数的交应变力作用后会发生疲劳破坏。 12.简述静强度设计和疲劳强度设计的不同之处？ 静强度设计是和屈服强度做比较，疲劳强度是考虑到不同因素对疲劳极限的影响。
一、 名词解释 1.机械： 2.机器： 3.机构： 4.构件： 5.零件： 6.标准件： 7.自由构件的自由度数： 8.约束： 9.运动副： 10.低副： 11.高副： 23.机构具有确定运动的条件： 24.死点位置： 25.急回性质： 26.间歇运动机构： 27.节点： 28.节圆： 29.分度圆： 30.正确啮合条件： 31.连续传动的条件： 32.根切现象： 33.变位齿轮： 34.蜗杆传动的主平面： 35.轮系： 36.定轴轮系： 37.周转轮系： 38.螺纹公称直径：螺纹大径。39.心轴： 40.传动轴： 41.转轴： 二、 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. 铰链四杆机构的杆长为a=60mm ，b=200mm ，c=100mm ，d=90mm 。若以杆Ｃ为机架，则此四杆机构为（双摇杆机构）。 6. 在传递相同功率下，轴的转速越高，轴的转矩就（越小）。 7. 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）。 8. 平面连杆机构的死点是指（从动件与连杆共线的）位置。 9. 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）。 10. 平面连杆机构的行程速比系数Ｋ=1.25是指（工作）与（回程）时间之比为（1.25），平均速比为（1：1.25）。 11. 凸轮机构的基圆是指（凸轮上最小半径）作的圆。 12. 凸轮机构主要由（凸轮）、（从动件）和（机架）三个基本构件组成。 13. 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）。 14. 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 。 15. 普通Ｖ带的断面型号分为（Y 、Z 、A 、B 、C 、D 、E ）七种，其中断面尺寸最小的是（Y ）型。 16. 为保证齿轮传动恒定的传动比，两齿轮齿廓应满足（接触公法连心线交于一定点）。 17. 渐开线的形状取决于（基）圆。 18. 一对齿轮的正确啮合条件为：（m 1 = m 2）与（α 1 = α2）。 19. 一对齿轮连续传动的条件为：（重合度1>ε）。 20. 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）。 21. 一对斜齿轮的正确啮合条件为：（m 1 = m 2）、（α 1 = α2） 与（β1=-β2）。 22. 蜗杆传动是由（蜗杆、蜗轮）和（机架）组成。 23. 通过蜗杆轴线并垂直蜗轮轴线的平面称为（中间平面）。 24. 常用的轴系支承方式有（向心）支承和（推力）支承。 25. 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）。 26. 润滑剂有（润滑油）、（润滑脂）和（气体润滑剂）三类。 27. 列举出两种固定式刚性联轴器（套筒联轴器）、（凸缘联轴 器）。 28. 轴按所受载荷的性质分类，自行车前轴是（心轴）。 29. 普通三角螺纹的牙形角为（60）度。 30. 常用联接螺纹的旋向为（右）旋。 31. 普通螺栓的公称直径为螺纹（大）径。 32. 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。 33. 减速器常用在（原动机）与（工作机）之间，以降低传速 或增大转距。 34. 两级圆柱齿轮减速器有（展开式）、（同轴式）与（分流式）三种配置齿轮的形式。 35. 轴承可分为（滚动轴承）与（滑动轴承）两大类。 36. 轴承支承结构的基本形式有（双固式）、（双游式）与（固游式）三种。 37. 轮系可分为（平面轮系）与（空间轮系）两类。 38. 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。 39. 凸轮机构按凸轮的形状可分为（盘形凸轮）、（圆柱凸轮） 与（移动凸轮）三种。 40. 凸轮机构按从动件的形式可分为（尖顶）、（滚子）与（平底）三种。 41. 变位齿轮有（正变位）与（负变位）两种；变位传动有（等移距变位）与（不等移距变位）两种。 42. 按接触情况，运动副可分为（高副）与（低副） 。 43. 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）。 44. 螺纹的作用可分为（连接螺纹）和（传动螺纹） 两类。 45. 轮系可分为 （定轴轮系）与（周转轮系）两类。 46. 常用步进运动机构有（主动连续、从动步进）与（主动步进、从动连续）两种。 47. 构件是机械的（运动） 单元；零件是机械的 （制造） 单元。 48. V 带的结构形式有（单楔带）与（多楔带）两种。 三、 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. 偏心轮机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。√ 12. 曲柄滑块机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。√ 13. 减速传动的传动比i ＜1。× 14. Ｙ型Ｖ带所能传递的功率最大。× 15. 在Ｖ带传动中，其他条件不变，则中心距越大，承载能力越大。× 16. 带传动一般用于传动的高速级。× 17. 带传动的小轮包角越大，承载能力越大。√ 18. 选择带轮直径时，直径越小越好。× 19. 渐开线上各点的压力角不同，基圆上的压力角最大。× 20. 基圆直径越大渐开线越平直。√ 21. 设计蜗杆传动时，为了提高传动效率，可以增加蜗杆的头数。 √ 22. 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。 × 23. 只承受弯矩而不受扭矩的轴，称为心轴。√ 24. 螺钉联接用于被联接件为盲孔，且不经常拆卸的场合。√ 25. 挤压就是压缩。 × 26. 受弯矩的杆件，弯矩最大处最危险。× 27. 仅传递扭矩的轴是转轴。√ 28. 低速重载下工作的滑动轴承应选用粘度较高的润滑油。√ 29. 代号为6310的滚动轴承是角接触球轴承。×
一、判断题 １．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。（ ∨ ） ２．零件受变应力作用，则作用在零件上的载荷是变载荷。（ × ） ３．联接承受横向力，则螺栓的失效形式是剪切强度不足。（ × ） ４．在高转速、有振动的场合，楔键联接没有平键联接好。（ ∨ ） 5．滚子链传动的动载荷随链条节距增大而增大，随链轮齿数增大而减小。（ ∨ ） 6．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（ × ） 7．带传动的弹性滑动是不可避免的。（ ∨ ） 8．带传动存在弹性滑动的根本原因之一是松、紧边存在拉力差。（ ∨ ） 9．润滑油的油性越好则其粘度越大。（ × ） 10．仅从提高螺纹联接的疲劳强度考虑，增大螺栓刚度是不合理的。（ ∨ ） 11．滚子链链轮的齿数1z 取得过大，将使链传动的寿命明显减小。（ ∨ ） 12．对滑动轴承来讲，轴颈与轴瓦的摩擦和磨损是不可避免的。（ × ） 13．动力传动中，V 带比平带传动应用广泛的主要原因是V 带与带轮间的当量摩擦系数更大。 （ ∨ ） 14．带传动靠摩擦力工作，因此带轮的工作表面越粗糙越好，张紧力越大越好。（ × ） 15．零件具有良好的工艺性，意思是零件便于制造。（ ∨ ） 16．应力幅不变的应力称为稳定变应力。（ × ） 17．带传动张紧的目的是增大初拉力。（ × ） 18．紧螺栓联接的螺栓强度公式2' 3.14c d F π?≤[σ ]中，1.3是安全系数。（ × ） 19．对于受轴向载荷的紧螺栓联接，当螺栓、被联接件的刚度和预紧力都不变时，增大工作 载荷，残余预紧力必然减小。（ ∨ ） 20．滚子链的节距越大，则链条承载能力越强，因此高速重载下宜选用大节距链。（ × ） 21．V 带传动具有缓冲隔振的能力，故广泛应用于加工机床的分度传动链系统中。（ × ） 22．机械零件在工作中产生失效，意味着零件破坏了。（ × ） 二、选择题 １．传动中用得最广的螺纹是（ a ）。 a. 三角形螺纹 b. 矩形螺纹 c. 梯形螺纹 d. 锯齿形螺纹 2．下述联接中，( a )一般不用于轴毂联接。 a. 螺纹联接 b. 键联接 c. 焊接 d. 过渡配合联接 3．在开口传动中，V 带用得比平带多，这是因为( d )。 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 带与带轮间有更大的当量摩擦系数 4．疲劳曲线是指材料试件的（ c ）之间的关系曲线。 a. 疲劳极限σ-1与应力循环次数N b. 疲劳极限σ0与应力循环次数N c. 疲劳破坏应力σN 与应力循环次数N d. 疲劳破坏应力σN 与应力循环基数N 0
一、选择题 1.B只能承受轴向载荷。 A. 圆锥滚子轴承 B. 推力球轴承 C. 滚针轴承 D. 调心球轴承 2.滚动轴承的额定寿命是指同一批轴承中B的轴承能达到的寿命。 A. 99％ B. 90％ C. 95％ D. 50％ 3.滚动轴承的代号由前置代号、基本代号和后置代号组成，其中基本代号表示 A。 A. 轴承的类型、结构和尺寸 B. 轴承组件 C. 轴承内部结构变化和轴承公差等级 D. 轴承游隙和配置 4.两轮轴线不在同一水平面的链传动，链条的紧边应布置在上面，松边应布置 在下面，这样可以使D。 A. 链条平稳工作，降低运行噪声 B. 松边下垂量增大后不致与链轮卡死 C. 链条的磨损减小 D. 链传动达到自动张紧的目的 5.下列齿轮参数中，对齿形系数YF没有影响的是E。 A. 齿数 B. 变位系数 C. 齿顶高系数 D. 压力角 E. 模数。 6.计算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。 A. 1.1 B. 1.3 C. 1.25 D. 0.3 7.预紧力为F'的单个紧螺栓连接，受到轴向工作载荷F作用后，螺栓受到的总 拉力F0 C F'+F。 A. 大于 B. 等于 C. 小于 D. 大于或等于 8.采用两个平键联接时，一般设在相隔D。 A．0°B．90°C．120°—135°D．180° 9.设计键连接时，键的截面尺寸b×h通常根据C由标准中选择 A. 传递转矩的大小 B. 传递功率的大小
C. 轴的直径 D. 轴的长度 10.当常拆装的两个被联接件加工成一个通孔一个盲孔时，宜采用B。 A、螺栓联接； B、双头螺柱联接； C、螺钉联接； D、紧定螺钉联接。 11.在同一轴段上，若采用两个平键时，一般设在D的位置。 A、同一母线； B、相隔90°； C、相隔120°； D、相隔180°。 12.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 13.减速器中，齿轮轴的承载能力主要受到B的限制。 A．短期过载下的静强度B．疲劳强度 C．脆性破坏D．刚度 14.当螺纹公称直径、牙型角、螺纹线数相同时，细牙螺纹的自锁性能比粗牙 螺纹的自锁性能A。 A. 好 B. 差 C. 相同 D. 不一定。 15.在常用螺纹类型中，主要用于传动的是D。 A．矩形螺纹、梯形螺纹、普通螺纹 B．矩形螺纹、锯齿形螺纹、管螺纹 C．梯形螺纹、普通螺纹、管螺纹 D．梯形螺纹、矩形螺纹、锯齿螺纹 16.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 17.在螺栓连接中，有时在一个螺栓上采用双螺母，其目的是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。 18.螺栓的材料性能等级标成6.8级，其数字6.8代表D。 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性要求
1、带传动中弹性滑动和打滑是怎样产生的？它们分别对带传动有何影响？ 答：（1）弹性滑动是由于紧边和松边的拉力不同，因而弹性变形也不等，从而造成带与带轮之间的微量滑动，称为弹性滑动，它是带传动正常工作的固有特性。打滑是由于随着有效拉力增大，弹性滑动的区段也将扩大，当弹性滑动的区段扩大到整个接触弧，带的有效拉力达到最大值，如果工作载荷进一步增大，带与带轮间将发生显著的相对滑动，这称为打滑。打滑是带传动的失效形式之一。（2）弹性滑动造成带传动的传动比不为常数，它是不可避免的。打滑使带的磨损加剧，从动轮的转速急剧降低，甚至使传动失效，它是应当避免的。 2、带传动为什么必须要张紧？常用的张紧装置有哪些？ 答：因为带传动是靠带与带轮之间的摩擦力来传递运动和动力的，如果不张紧，摩擦力小，传递的功率小，甚至出现打滑失效，加之由于带都不是完全的弹性体，工作一段时间以后，带由于发生塑性变形而松弛，为了保证带传动正常工作，必须要把带张紧； 常见的张紧装置有：（1）定期张紧装置：滑道式张紧装置、摆架式张紧装置。（2）自动张紧装置。（3）采用张紧轮的装置 3、与带传动相比，链传动有何优缺点？ 答：链传动是带有中间挠性件的啮合传动。与带传动相比，链传动无弹性滑动和打滑现象，因而能保持准确的平均传动比，传动效率较高；又因链条不需要像带那样张得很紧，所以作用于轴上的径向压力较小；在同样使用条件下，链传动结构较为紧凑。同时链传动能用于高温、易燃场合。 4、链传动的中心距过大或过小对传动有何不利？ 答：中心距过小，链速不变时，单位时间内链条绕转次数增多，链条曲伸次数和应力循环次数增多，因而加剧了链的磨损和疲劳。同时，由于中心距小，链条在小链轮上的包角变小，在包角范围内，每个轮齿所受的载荷增大，且易出现跳齿和脱链现象；中心距太大，会引起从动边垂度过大。 5、试简要说明链传动中链轮齿数和链节距对传动的影响？ 答：链轮齿数少，可以减小带传动的外廓尺寸，但是过小将导致：（1）传动的不均匀性和动载荷增加；（2）链条进入和退出啮合时，链节间的相对转角增大，使铰链的磨损加剧；（3）链传动的圆周力增大，从而加速了链条和链轮的损坏。齿数过大，传动的尺寸和质量增大，链条也易于跳齿和脱链的现象发生。链轮齿数多，增大带传动的外廓尺寸。 在一定的条件下，链的节距越大，链传动的承载能力就越高，但是传动的多边形效应也要增大，于是振动、冲击、噪音也越严重。 6、链传动在工作时引起动载荷的主要原因是什么？ 答：一是因为链速和从动链轮角速度周期性变化，从而产生了附加的动载荷。二是链沿垂直方向分速度v'也作周期性的变化使链产生横向振动。三是当链节进入链轮的瞬间，链节和链轮以一定的相对速度相啮合，从而使链和轮齿受到冲击并产生附加的动载荷。四是若链张紧不好，链条松弛。 7、带传动为什么要限制其最小中心距和最大传动比？ 答：中心距愈小，带长愈短。在一定速度下，单位时间内带的应力变化次数愈多，会加速带的疲劳破坏；如在传动比一定的条件下，中心距越小，小带轮包角也越小，传动能力下降，所以要限制最小中心距。（2）传动比较大及中心距小时将导致小带轮包角过小，传动能力下降，故要限制最大传动比。 8、链传动的可能失效形式可能有哪些？ 答： 1）铰链元件由于疲劳强度不足而破坏；2）因铰链销轴磨损使链节距过度伸长，从而破坏正确啮合和造成脱链现象；3）润滑不当或转速过高时，销轴和套筒表面发生胶合破坏；4）经常起动、反转、制动的链传动，由于过载造成冲击破断；5）低速重载的链传动发生静拉断。 9、带的速度、带轮直径对带传动有什么影响？ 答：(1)带的速度过大，离心力过大；带的速度过小这时所需的有效拉力过大，即所需带的根数过多，于是带的宽度、轴径及轴承的尺寸都要随之增大。 (2）小带轮的直径过小，将使带的弯曲应力增加，强度下降；如果保证传递的功率，这势必使得带的根数增加；如果保证带的根数，这势必使得带传递的功率下降； 10、液体动压向心滑动轴承热平衡计算的基本原理是什么？如果温升过高不能满足热平衡
机械设计学复习题 一、名词解释： 1、功能原理设计 2、简单动作功能 3、复杂动作功能 4、机械创新设计 5、机械协调性设计 6、核心技术 7、关键技术 8、弹性强化 9、塑性强化 二、简答题： 机械设计学课后习题 1-1机械产品设计的三个基本环节是什么？ 答：机械产品设计的三个基本环节是：“功能原理设计，实用化设计和商品化设计” 1-2、机械设计具有哪些主要特点： 答：机械设计具有如下主要特点 :(1)多解性 (2)系统性 (3)创新性1-3、近代“机械设计学”的核心内容 1）“功能”思想的提出：l947年、美国工程师麦尔斯创立了“价值工程“。他真正重要的贡献在于他提出的关于‘功能”的思想。2）“人机工程’’学科的兴起：“宜人”的宗旨已经成为现代机械设计
的基本观念。 3）“工业设计”学科的成熟。工业产品设计的原则是：“技术第一，艺术第二”。工业设计师应该首先是一个工业技术专家，而不首先是一个艺术家。 1-4、从设计构思的角度机械产品设计可归纳为三大步： 创意、构思和实现。 创意：重点在于新颖性，且必须具有潜在需求。 构思：重点在于创造．即要构思一种新的技术方向或功能原理来实现某创意。 实现：重点在于验证构思的合理性，可以通过模型或原理样机来检查构思的合理性。 1-5、机械设计按其创新程度可分为以下三种类型： 1)适应性设计仅改变某些尺寸、外形或局部更改某些结构，使产品适应特定的使用条件或者用户特殊要求。 2）变型设计功能原理保持不变，变动产品部分结构尺寸参数，扩大规格，以满足更大范围功能参数需要的设计。 变型性设计是产品系列化的手段。 3)创新设计在全部功能或主要功能的实现原理和结构未知的情况下，运用成熟的科学技术成果所进行的新型的机械产品设计。 3-1、什么是功能原理设计？ 答：机械产品设计的最初环节，是先要针对该产品的主要功能提出一些原理性的构思。这种针对主要功能的原理性设计，可以简称为“功
... .. 2010-2011学年第一学期《机械设计》单元测验四学号：姓名：成绩： 一、选择题（每小题1分，共38分） 1、在尺寸相同的情况下，（ B ）轴承能承受的轴向载荷最大。 A、深沟球轴承 B、角接触轴承 C、调心轴承 D、滚针轴承 2、滑动轴承材料应有良好的嵌藏性是指（ C ）。 A 摩擦系数小 B 顺应对中误差 C 容纳硬污粒以防磨粒磨损 D 易于跑合 3、下列各材料中，可作为滑动轴承衬使用的是（A ）。 A ZchSnSb8-4 B 38SiMnMo C GCr15 D HT200 4、设计动压向心滑动轴承时，若通过热平衡计算发现轴承温升过高，在下列改进设计的措施中有效的是（）。 A 增大轴承的宽径比B/d B 减少供油量 C 增大相对间隙 D 换用粘度较高的油 5、设计动压向心滑动轴承时，若宽径比B/d取得较大，则（ D ）。 A 轴承端泄量大，承载能力高，温升高 B 轴承端泄量大，承载能力高，温升低 C 轴承端泄量小，承载能力高，温升低 D 轴承端泄量小，承载能力高，温升高 6、一流体动压滑动轴承，若其它条件都不变，只增大转速n，其承载能力（ A ）。 A 增大 B 减小 C 不变 D 不会增大 7、向心滑动轴承的直径增大1倍，宽径比不变，载荷及转速不变，则轴承的压强pv变为原来的（ B ）倍。 A 2 B 1/2 C 1/4 D 4 8、三油楔可倾瓦向心滑动轴承与单油楔圆瓦向心轴承相比，其优点是（ B ）。 A 承载能力高 B 运转稳定 C 结构简单 D 耗油量小 9、径向滑动轴承的直径增大1倍，宽径比不变，载荷及转速不变，则轴承的压强pv变为原来的（ B ）倍。 A 2 B 1/2 C 1/4 D 4 10、流体动压润滑轴承达到液体摩擦的许用最小油膜厚度受到（ C ）限制。 A 轴瓦材料 B 润滑油粘度 C 加工表面粗糙度 D 轴承孔径 11、在下列各种设备中，（ D ）只宜采用滑动轴承。 A 中小型减速器齿轮轴 B 电动机转子 C 铁路机车车辆轴 D 大型水轮机主轴 12、在正常条件下，滚动轴承的主要失效形式是（ A ）。 A、工作表面疲劳点蚀 B、滚动体碎裂 C、滚道磨损 D、全不是 13、下列滚动轴承中（ A ）轴承的极限转速最高。 A、深沟轴承 B、角接触球轴承 C、推力球轴承 D、滚针轴承 14、（ C ）不能用来同时承受径向载荷和轴向载荷。 A 深沟球轴承 B 角接触球轴承 C 圆柱滚子轴承 D 调心球轴承 15、角接触轴承承受轴向载荷的能力，随接触角α的增大而（ A ）。 A 增大 B 减小 C 不变 D 不定 16、有a）7230C和b）7230AC两种滚动轴承，在相等的径向载荷作用下，它们的派生轴向力Sa和Sb相比较，应是（ C ）。 A Sa ＞Sb B Sa = Sb C Sa ＜Sb D 大小不能确定 17、若转轴在载荷作用下弯曲变形较大或轴承座孔不能保证良好的同轴度，宜选用类型代号为（ A ）
1、带传动中弹性滑动与打滑就是怎样产生的？它们分别对带传动有何影响？ 答:(1)弹性滑动就是由于紧边与松边的拉力不同,因而弹性变形也不等,从而造成带与带轮之间的微量滑动,称为弹性滑动,它就是带传动正常工作的固有特性。打滑就是由于随着有效拉力增大,弹性滑动的区段也将扩大,当弹性滑动的区段扩大到整个接触弧,带的有效拉力达到最大值,如果工作载荷进一步增大,带与带轮间将发生显著的相对滑动,这称为打滑。打滑就是带传动的失效形式之一。(2)弹性滑动造成带传动的传动比不为常数,它就是不可避免的。打滑使带的磨损加剧,从动轮的转速急剧降低,甚至使传动失效,它就是应当避免的。2、带传动为什么必须要张紧？常用的张紧装置有哪些？ 答:因为带传动就是靠带与带轮之间的摩擦力来传递运动与动力的,如果不张紧,摩擦力小,传递的功率小,甚至出现打滑失效,加之由于带都不就是完全的弹性体,工作一段时间以后,带由于发生塑性变形而松弛,为了保证带传动正常工作,必须要把带张紧; 常见的张紧装置有:(1)定期张紧装置:滑道式张紧装置、摆架式张紧装置。(2)自动张紧装置。(3)采用张紧轮的装置 3、与带传动相比,链传动有何优缺点？ 答:链传动就是带有中间挠性件的啮合传动。与带传动相比,链传动无弹性滑动与打滑现象,因而能保持准确的平均传动比,传动效率较高;又因链条不需要像带那样张得很紧,所以作用于轴上的径向压力较小;在同样使用条件下,链传动结构较为紧凑。同时链传动能用于高温、易燃场合。 4、链传动的中心距过大或过小对传动有何不利？ 答: 中心距过小,链速不变时,单位时间内链条绕转次数增多,链条曲伸次数与应力循环次数增多,因而加剧了链的磨损与疲劳。同时,由于中心距小,链条在小链轮上的包角变小,在包角范围内,每个轮齿所受的载荷增大,且易出现跳齿与脱链现象;中心距太大,会引起从动边垂度过大。 5、试简要说明链传动中链轮齿数与链节距对传动的影响？ 答:链轮齿数少,可以减小带传动的外廓尺寸,但就是过小将导致:(1)传动的不均匀性与动载荷增加;(2)链条进入与退出啮合时,链节间的相对转角增大,使铰链的磨损加剧;(3)链传动的圆周力增大,从而加速了链条与链轮的损坏。齿数过大,传动的尺寸与质量增大,链条也易于跳齿与脱链的现象发生。链轮齿数多,增大带传动的外廓尺寸。 在一定的条件下,链的节距越大,链传动的承载能力就越高,但就是传动的多边形效应也要增大,于就是振动、冲击、噪音也越严重。 6、链传动在工作时引起动载荷的主要原因就是什么？ 答:一就是因为链速与从动链轮角速度周期性变化,从而产生了附加的动载荷。二就是链沿垂直方向分速度v'也作周期性的变化使链产生横向振动。三就是当链节进入链轮的瞬间,链节与链轮以一定的相对速度相啮合,从而使链与轮齿受到冲击并产生附加的动载荷。四就是若链张紧不好,链条松弛。 7、带传动为什么要限制其最小中心距与最大传动比？ 答:中心距愈小,带长愈短。在一定速度下,单位时间内带的应力变化次数愈多,会加速带的疲劳破坏;如在传动比一定的条件下,中心距越小,小带轮包角也越小,传动能力下降,所以要限制最小中心距。(2)传动比较大及中心距小时将导致小带轮包角过小,传动能力下降,故要限制最大传动比。 8、链传动的可能失效形式可能有哪些？ 答: 1)铰链元件由于疲劳强度不足而破坏;2)因铰链销轴磨损使链节距过度伸长,从而破坏正确啮合与造成脱链现象;3)润滑不当或转速过高时,销轴与套筒表面发生胶合破坏;4)经常起动、反转、制动的链传动,由于过载造成冲击破断;5)低速重载的链传动发生静拉断。 9、带的速度、带轮直径对带传动有什么影响？ 答:(1)带的速度过大,离心力过大;带的速度过小这时所需的有效拉力过大,即所需带的根数过多,于就是带的宽度、轴径及轴承的尺寸都要随之增大。 (2)小带轮的直径过小,将使带的弯曲应力增加,强度下降;如果保证传递的功率,这势必使得带的根数增加;如果保证带的根数,这势必使得带传递的功率下降; 10、液体动压向心滑动轴承热平衡计算的基本原理就是什么？如果温升过高不能满足热平衡的条件时,可以采取哪些措施？
填空题 1．机械零件一般可以分为通用零件和专用零件两大类。 2．观察一辆自行车，螺钉、链轮、链条等明显属于通用零件，而＿龙头、大梁、脚蹬＿则属于专用零件。 3．机器通常由三个部分和两个系统组成，它们是＿原动机部分＿＿、＿传动部分＿、＿执行部分＿、＿＿控制系统＿和＿辅助系统＿。 4．机械零件的主要失效形式包括＿整体断裂＿、＿过大的残余变形＿、＿零件的表面破坏＿和破坏正常工作条件引起的失效。 5．根据不同失效形式，机械零件的一般的设计准则包括＿强度准则＿、＿刚度准则＿、寿命准则、振动稳定性准则和可靠性准则。
一、填空题： 1．零件材料的疲劳根据疲劳次数的明显不同可分为＿低周疲劳＿和＿高周疲劳＿，例如＿＿材料断裂试件＿和＿发动机曲轴＿。 2．材料疲劳曲线是表达 疲劳极限 与 应力循环次数 的相对关系。 3．零件的疲劳强度极限除与材料自身疲劳强度极限有关外，还与＿零件的应力集中状况、＿零件具体尺寸＿、＿零件表面质量＿以及＿零件的热处理强化方式＿四个方面有关。 4．对于单向稳定变应力进行分析时，可能发生最常见三种变化规律为＿r c =＿＿＿＿＿＿＿、＿m c σ=＿和＿min c σ=＿，例如＿心轴、大多数底座类零件、举重设备中的吊臂＿。 5．对规律性单向不稳定变应力采用 疲劳损伤累积 假说进行计算。 6．极限应力线图是以 m σ 为横坐标的，其含义是＿工作平均应力＿；以＿a σ为纵坐标的，其含义是＿工作应力幅＿。 二、选择题 1、零件的截面形状一定，当截面尺寸增大时，其疲劳极限将随之 C 。 A.增加 B.不变 C.降低 2、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 。 A.相等 B.不相等 C.是否相等与材料和几何尺寸有关 3. 零件受静载荷作用时, 则在其部 C A.只会产生静应力 B.只会产生变应力 C.可能产生静应力, 也可能产生变应力 三、计算题 1．某材料的对称循环弯曲疲劳强度为MPa 1801=-σ,MPa s 260=σ取循环基数为 60105?=N ，9=m ，试计算循环次数分别为700次，25000次和620000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。 小于1000次，静强度；对中等尺寸零件，60510N =?
1．常用螺纹有哪几类？哪些用于联接，哪些用于传动，为什么？哪些是标准螺纹？ 常用的有：三角螺纹，矩形螺纹，梯形螺纹和锯齿形螺纹。三角螺纹用于联接，其余用于传动。因三角螺纹自锁性好，其它螺纹传动效率高。除矩形螺纹外，其余均为标准螺纹。 2．何谓螺纹联接的预紧，预紧的目的是什么？预紧力的最大值如何控制？ 螺纹联接的预紧是指在装配时拧紧，是联接在承受工作载荷之前预先受到预紧力的作用。预紧的目的是增加螺纹联接的刚度、保证联接的紧密性和可靠性（防松能力）。拧紧后，预紧应力的大小不得超过材料屈服极限σS的80%。 3．螺纹联接有哪些基本类型？适用于什么场合？ 螺纹联接有4中基本类型。螺栓联接：用于被联接件不太厚且两边有足够的安装空间的场合。螺钉联接：用于不能采用螺栓联接（如被联接件之一太厚不宜制成通孔，或没有足够的装配空间），又不需要经常拆卸的场合。双头螺柱联接：用于不能采用螺栓联接且又需要经常拆卸的场合。紧定螺钉联接：用于传递力和力矩不大的场合。 4．紧螺栓联接的强度也可以按纯拉伸计算，但须将拉力增大30%，为什么？ 考虑拧紧时的扭剪应力，因其大小约为拉应力的30%。 5．提高螺纹联接强度的措施有哪些？ 1）改善螺纹牙间的载荷分配不均；2）减小螺栓的应力幅；3）减小螺栓的应力集中；4）避免螺栓的附加载荷（弯曲应力）；5）采用合理的制造工艺。 6．为什么螺母的螺纹圈数不宜大于10圈（使用过厚的螺母不能提高螺纹联接强度）？ 因为螺栓和螺母的受力变形使螺母的各圈螺纹所承担的载荷不等，第一圈螺纹受载最大，约为总载荷的1/3，逐圈递减，第八圈螺纹几乎不受载，第十圈没用。所以使用过厚的螺母并不能提高螺纹联接强度。 7．联接螺纹能满足自锁条件，为什么还要考虑防松？根据防松原理，防松分哪几类？ 因为在冲击、振动、变载以及温度变化大时，螺纹副间和支承面间的摩擦力可能在瞬间减小或消失，不再满足自锁条件。这种情况多次重复，就会使联接松动，导致机器不能正常工作或发生严重事故。因此，在设计螺纹联接时，必须考虑防松。根据防松原理，防松类型分为摩擦防松，机械防松，破坏螺纹副关系防松。 3．V带传动在由多种传动组成的传动系中的布置位置 带传动不适合低速传动。在由带传动、齿轮传动、链传动等组成的传动系统中，应将带传动布置在高速级。若放在低速级，因为传递的圆周力大，会使带的根数很多，结构大，轴的长度增加，刚度不好，各根带受力不均等。 另外，V带传动应尽量水平布置，并将紧边布置在下边，将松边布置在上边。这样，松边的下垂对带轮包角有利，不降低承载能力。 4．带传动的张紧的目的，采用张紧轮张紧时张紧轮的布置要求 张紧的目的：调整初拉力。 采用张紧轮张紧时，张紧轮布置在松边，靠近大轮，从里向外张。因为放在松边张紧力小；靠近大轮对小轮包角影响较小；从里向外是避免双向弯曲，不改变带中应力的循环特性。 1．链传动的主要工作特点 (1) 平均传动比准确，没有弹性滑动； (2) 可以在环境恶劣的条件下工作（突出优点）； (3) 中心距大，传递动力远，结构较小，没有初拉力压轴力小； (4) 瞬时传动比不准，工作中有冲击和噪声； (5) 只限于平行轴之间的传动，不宜正反转工作。 3．确定小链轮齿数z1时应考虑的因素 (1) 考虑动载荷的大小，小链轮齿数越少，链传动的多边形效应和动载荷越大； (2) 考虑大链轮齿数z2，为防止大链轮过早脱链应使：z2 ≤150；