《机械基础设计与制造》——期末复习题答案.doc

中国石油大学（北京）远程教育学院机械基础(设计与制造)期末复习题答案一、 单项选择题（每小题 2分，共 60分）1、C 2、B 3、A 4、A 5、B 6、D 7、C 8、B 9、A 10、C 11、C 12、D 13、A 14、B 15、A 16、B 17、C 18、B 19、C 20、A 21、A 22、C 23、A 24、B 25、C 26、A 27、A 28、B 29、A 30、A二、 填空题（每空1分，共 80分）1、从制造的角度划分的最小单元是_零件_，从运动的角度 划分的最小单元是_构件 _。2、在不同的机械中使用，其_功用_相同的零件，称为通用零件，试列举两个此类零件：_齿轮_、_轴承_。3、平键的截面尺寸应按_轴径_从键的标准中查取，键的长度可参照_轮毂宽度_从标准中选取，必要时应进行强度校核。4、双头螺柱联接的两被联接件之一是_通_孔，另一是_螺纹(或盲)_孔。5、螺纹副中，螺纹的升角越_小_，自锁性越好；螺纹的升角越_大_，螺纹副效率越高。6、一般精度的直齿圆柱齿轮传动作弯曲强度计算时，将齿轮看作_悬臂梁_，并假定全部载荷作用于_齿顶_。7、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_分度圆直径(或中心距)_和_齿宽_。8、直齿圆柱齿轮作接触强度计算时，取_分度圆 _处的接触为计算依据。9、在一般机械中的圆柱齿轮传动，往往使小齿轮的齿宽b1_大于_大齿轮的齿宽b2，在计算强度时，工作齿宽b应取_ b2_。10、在润滑良好的闭式蜗杆传动中，其主要失效形式是_点蚀， 胶合 和磨损。11、普通圆柱蜗杆传动中，若蜗杆的螺旋线方向为右旋，导程角=15，则蜗轮的轮齿旋向为_右旋_，螺旋角=_15。12、对于开式蜗杆传动，可采用粘度较_高_的润滑油或润滑脂润滑。13、普通V带的设计准则是，保证带_不打滑_的前提下，带具有一定的_疲劳寿命 。14、若带传动的初拉力一定，增大_包角_和_摩擦系数_都可以提高带传动的极限摩擦力。15、V带传动中，从动轮的圆周速度V2总是_小于_主动轮的圆周速度V1，这种现象是由_弹性滑动 _所引起的。16、按受载性质分，主要承受_弯矩_的轴为心轴，主要受_扭矩_的轴为传动轴。17、为了减小轴上的应力集中，轴阶梯处的过渡圆角应尽可能_取大些_。18、代号为30208的滚动轴承，其内径为_40_mm，精度等级为_ G级(普通级) 。19、低速、重载、刚性较大的支承，宜选用滚动体为_滚子_的滚动轴承。20、滚动轴承代号中段的右起第五位数字表示_轴承的类型 _。21切削用量三要素包括 切削速度、 进给速度 、和 切削深度 。22材料的切削加工性的改善途径：1） 调整化学成分 ；2）热处理 。23螺纹的三要素是指 螺距、牙型半角、 中径。24零件的机械加工质量包括 加工精度 和 表面质量 。25. 拉刀是一种 多齿 刀具。拉削时，由于后一个刀齿直径 大于 前一个刀齿直径，从而能够一层层地从工件上切去金属。26. 特种加工是指 切削加工以外的一些新 的加工方法。27. 常用刀具材料的种类有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、 陶瓷 、金刚石、立方氮化硼。28. 一般讲， 车削 和 磨削 是外圆的主要加工方法。29. 常用的夹紧机构有斜楔夹紧机构、铰链夹紧机构 螺钉压板 、 偏心压板 。30. 生产中应根据工件材料、 刀具材料 和 加工要求 合理选择前角的数值。31. 刀具材料应具有的性能是足够的强度和韧性、高的热硬性、 高耐磨性 高硬度 、 良好的工艺性 。32. 一般切削运动分为 主运动 和 进给运动 。33. 磨削软材料时应选用 硬 砂轮。34. 孔的常用加工方法有 钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、拉孔、磨孔等。35. 平面的加工方法有车削、刨削、铣削、拉削、磨削等。三、 分析计算题（4小题，共50分）1、用于紧联接的一个M16普通螺栓，小径d1=4.376mm，预紧力Q0=20000N，轴向工作载荷Qe=10000N，螺栓刚度Cb=1106 Nmm，被联接件刚度Cm=4106 Nmm，螺栓材料的许用应力=150 N/mm2。 (1)计算螺栓所受的总拉力Q； (2)校核螺栓工作时的强度。解(1) (2) ：强度条件不满足2、如图表示两平板用2个M20的普通螺栓联接，承受横向载荷F=6000N，若取接合面间的摩擦系数f=0.2，可靠性系数Ks=1.2，螺栓材料的许用应力=120N/mm2，螺栓的小径d1=17.294mm。试校核螺栓的强度。解 一个螺栓的横向工作载荷 预紧力 强度校核 强度满足 3、如下图所示二级齿轮减速器中，输入轴上的齿轮1为右旋，n1转动方向如图所示。试分析齿轮3、4的螺旋方向应如何设计，才能时中间轴上的轴向力最小？并画出齿轮4所受轴向力的方向(请标在图上)。答：4、按示例所示，指出轴系结构中的其它错误(不少于8处)注：润滑方式、倒角和圆角不考虑 示例：缺少调整垫片 答：缺少调整垫片 轴承外圈定位超高套筒定位在端盖上 轴承安装方向不对缺一个键 没有轴径变化缺密封件 轴向定位不可靠孔与轴间无间隙 键太长5、下图为一压力容器，容器盖与缸体用6个普通螺栓联接，缸内压强p=2 Nmm2，缸径D=150 mm。根据联接的紧密性要求，每个螺栓的残余预紧力Qr=1.6Qe，Qe为单个螺栓的工作拉力。若选用螺栓材料为35钢，性能等级为5.6级，屈服极限s=300 N/mm2，安全系数S=3。试计算所需螺栓的小径d1。（15分）解 容器盖所受的载荷 （4分 ）单个螺栓的工作拉力 （ 2分 ）总拉力 （2分）许用应力 （ 3分）螺栓小径 （4分）四、 问答题（12小题，共 110分）1、对插齿和滚齿在加工质量、生产率及加工范围方面进行比较。（6分）答：（1）加工质量，相近；（2）生产率，一般插齿低，但加工小模数、较窄和扇形齿轮，插齿高于滚齿；（3）加工范围，加工斜齿插齿不如滚齿。插齿能加工内齿轮等。评分点：每点2分2、对铣削和刨削在生产率、加工质量及设备和刀具费用方面进行比较。（6分）答：生产率，一般铣削高，但加工窄长平面，刨削高；加工质量，相近；设备和刀具费用，铣削高。评分点：每点2分3、刀具材料应具备哪些性能？（10分）答：刀具材料应具备的性能：l 高硬度 高于工件材料的硬度。l 足够的强度和韧性l 高耐磨性l 高的热硬性 高温下仍能保持高硬度的性能。l 良好的工艺性评分点：每项2分4、简要回答钻孔表面粗糙度大和生产率低的原因。（6分）答： （1）排屑困难；（2）切削热多，切削液难进入切削部位；（3）限制切削速度提高。评分点：每点2分5、车削外圆有哪些特点？（8分）答：车削外圆的特点：l 切削过程连续，切削面积不变，切削力变化小。l 车刀简单、制造和刃磨方便，费用低。l 易于保证外圆表面和其它表面的位置精度。 l 适于加工各种材料，但难以加工硬度很高的淬火钢件。评分点：每点2分6、与传统加工方法比，特种加工主要有哪些特点？（6分）答：与传统加工方法比，特种加工的主要特点：（1）不依靠机械能，而利用电能、声能、光能、热能等。（2）刀具硬度可以低于材料硬度。超声波加工等。（3）工具与工件间不存在显著的机械切削力。评分点：每点2分7、平面的加工方法有哪些？其中主要加工方法有哪些？（8分）答：有车削、刨削、铣削、拉削、磨削等（5分）。 其中，铣削、刨削、磨削是平面的主要加工方法（3分）。8、试述刀具前角大小对切削加工的影响及如何选择前角（包括内容：1.）前角的定义；2. ）前角大小对切削加工的影响；3.） 如何选择前角）。（10分）答：（1）前刀面与基面夹角；（2分）（2）前角大，刀刃锋利。但过大，刀刃脆弱；（2分）（3）生产中根据工件材料、刀具材料和加工要求选择前角。（1分）加工塑性材料，选较大前角 ，（1分）加工脆性材料，选较小前角，工件材料强度、硬度低，前角应大些，否则选小些，（1分）硬质合金刀具前角比高速钢小，（1分）精加工大些，粗加工小些。（1分）9、试述积屑瘤的形成及防止措施（包括内容：1.）积屑瘤定义;2）积屑瘤产生的基本原因；3）积屑瘤对切削加工的影响；4）防止措施。）。（10分）答：（1）切削塑性金属材料时,来自切屑和工件的金属粘结层积在前刀面上,形成硬度很高的楔块。 （3分）（2）切屑和工件产生剧烈摩擦, 摩擦力切屑内部的分子结合力。（3分）（3.）保护刀刃和增大前角。但时现时消,降低加工精度。粗加工时利用，精加工时避免。（2分） （4.）首先改变切削速度，其次用切削液。（2分）10、试述刀具后角大小对切削加工的影响及如何选择后角（1.后角的定义；2. 后角大小对切削加工的影响；3. 如何选择后角）。（10分）答：（1）主后刀面与切削平面夹角；（4分）（2）减少摩擦，后加过大，强度降低；（3分）（3）粗加工取小后角，精加工，取大后角。（3分）11、对零件结构设计有哪几方面的要求？（10分）答：对零件的结构设计有以下几方面的要求(1) 加工表面的几何形状应尽量简单。(2) 有相互位置精度要求的表面，最好能在一次安装中加工出来。(3) 尽量减少加工表面的数量。(4) 应力求零件某些结构尺寸标准化。(5) 零件应便于安装，定位准确，夹紧可靠。 评分点：每点2分12、切削加工工序安排时应遵循哪些原则？（10分）(1) 先加工基准面，后加工其它面。(2) 先安排主要表面加工，穿插加工次要表面。(3) 先粗加工，后精加工。(4) 先面后孔，以面为基准加工其它。评分点：每点2.5分10