机械设计练习(答案)

机械设计练习（一）（答案）一、单项选择题（每题 1 分，共20分）。1. 采用螺纹联接时，若被联接件总厚度较大，且材料较软，强度较低 需要经常拆装的情况下，一般宜采用（C）A.普通螺栓联接B.铰制孔用螺栓 联接C.双头螺柱联接2. 紧联接螺栓按拉伸强度计算时，考虑到拉伸和扭转的联合作用，应 将拉伸载荷增至。（B）A.0.3 倍 B.1.3 倍 C.1.7 倍3在承受轴向变载荷的紧螺栓联接中，采用空心杆螺栓的作用是。（B）A.减轻联接的重量B.减小螺栓刚度，降低应力幅C.增加联接的紧密性4.螺 纹的公称直径（管螺纹除外）是指它的。（B）A.内径d1B.大径dC中径d25. 在螺纹联接常用的防松方法中，当承受冲击或振动载荷时，无效的 方法是（C）A.采用开口销与六角开槽螺母B.采用胶接或焊接的方法C.设计 时使螺纹联接具有自锁性能6. 承受轴向拉伸工作载荷的紧螺栓联接，设预紧力为F0,工作载荷 为F，则螺栓承受的总拉力F2。（A）A.小于F0+FB.等于F0+FC.大于F0+F7. 在滑动螺旋是设计计算中，限制螺纹工作面上的压力p,主要是为 了。（C）A.使材料硬度低的螺母避免被压坏B.防止接触面上应力过大而产 生疲劳点蚀 C 减轻工作面的磨损8. 常用螺纹的牙形有三角形、矩形、梯形和锯齿形等，其中用于联接 和用于传动的牙形分别为。（A）A.第一种和第三种B.第二种和第三种C.第 三种和第一种9. 普通螺纹联接中的松联接和紧联接之间的主要区别是：松联接的螺 纹部分不承受。（B）A.拉伸作用B.扭转作用C.弯曲作用10. 用两个普通螺栓将两块钢板联接起来。已知每块板所受横向力为F,接合面间的摩擦系数f=0.15，为使联接可靠，应使摩擦力比外载荷大 20%,则每个螺栓需要的预紧力为（C）A.0.5FB.2FC.4F11. 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 附阻力的摩擦状态称为（C） A.液体摩擦B.干摩擦C.混合摩擦D.边界摩擦12. 两摩擦表面间的膜厚比入=0.4-3时，其摩擦状态为（C） A.液体 摩擦B.干摩擦C.混合摩擦D.边界摩擦13. 现在把研究有关摩擦、磨损与润滑的科学与技术称为（D） A.摩擦 理论B.磨损理论C.润滑理论D.摩擦学14. 两摩擦表面间的膜厚比入3-5时，其摩擦状态为（A） A.液体摩 擦B.干摩擦C.混合摩擦D.边界摩擦15. 动力粘度n的c.g.制（绝对单位制）单位为（A） A.泊（P） B. 厘斯（cSt） C.恩氏度（E） D.帕.秒（Pa.）16. 两摩擦表面间的膜厚比入0.4时，其摩擦状态为（D） A.液体摩 擦B.干摩擦C.混合摩擦D.边界摩擦17. 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 附阻力的摩擦状态称为（C） A.液体摩擦B.干摩擦C.混合摩擦D.边界摩 擦18. 动力粘度n的c.g.制（绝对单位制）单位为（A） A.泊（P） B. 厘斯（cSt） C.恩氏度（E） D.帕.秒（Pa.）19. 两摩擦表面间的膜厚比入3-5时，其摩擦状态为（A） A.液体摩 擦B.干摩擦C.混合摩擦D.边界摩擦20. 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（D） A.液体摩擦B.干摩擦C.混合摩擦D.边界摩擦21. 在下列传动中，平均传动比和瞬时传动比均不稳定的是（A）A.带传动B.链传动C齿轮传动22. 带在工作时受到交变应力的作用，最大应力发生在（A）A.带 进入小带轮处B.带离开小带轮处C.带进入大带轮处23. 设计带传动时要计及工作情况系数Ka,其目的是为了考虑（C）A.传动带受到交变应力的作用B.多根带同时工作时的受力不均C工作 载荷的波动224. V 带的楔角为 40，为使带绕在带轮上时能与轮槽侧面贴合更好， 设计时应使轮槽楔角。（A） A小于40B等于40C.大于4025. 传动带在工作时，要受到离心应力的作用，离心应力通常是。（B） A.出现于绕在带轮上的带体B.均匀地分布在整根带各处C.不均匀地分 布在整根带各处26. 下列类型的带在相同的工况条件下工作，单根带基本功率最大的 是。（A）A. SPA型窄V带B. A型普通V带C. Z型普通V带27. 选取V带型号，主要取决于(A)A.带传递的功率和小带轮转 速B.带的线速度C.带的紧边拉力28. 在下列类型的带中，节宽最小的是(C)A. SPA型窄V带B. A 型普通V带C. Z型普通V带29. V带传动中，小带轮直径的选取取决于(B) A.传动比B.带的型 号C.带传递的功率30. 某带传动中主动轮传递的转矩为70N.m，已知主动轮的直径为 200mm，初拉力为 800N，则紧边拉力为(B) N。A. 950B. 1150C. 150031. 一般参数的闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是(A)A.齿面点蚀B.轮齿折断C.齿面磨粒磨损D.齿面胶合32.在齿轮 强度计算中，可靠性要求与安全系数取值之间的关系是(B)A可靠性要求越低，安全系数越大B.可靠性要求越高，安全系数 取值应越大C.失效概率要求越小，安全系数取值应越小33.为了有效地 提高齿面接触强度，可(B)A.保持分度圆直径不变而增大模数B.增大分度圆直径C.保持分度 圆直径不变而增加齿数34. 在机械传动中，理论上能保证瞬时传动比常数的是(C) A.带传 动B.链传动C.齿轮传动D.摩擦轮传动35. 各种齿面硬化处理方法中，(A)处理的齿轮变形最小，因此处理 后不需要再磨齿适用于内齿轮和难于磨削的齿轮A.渗氮B.渗碳淬火C.高频淬火D.整体淬火36. 要实现两相交轴之间的传动，可采用（B）A.圆柱齿轮传动B.直齿锥齿轮传动C.准双曲面齿轮传动D.曲线 齿锥齿轮传动37. 设计开式齿轮传动时，通常使小齿轮的宽度比大齿轮宽一些，其 目的是（C） A.使小齿轮的大齿轮的强度接近相等B.为了使传动平称稳 C为了补偿可能的安装误差以保证接触线长度38. 与直齿锥齿轮传动比较，准双曲机齿轮传动的特点是（A） A.能 实现两偏置（交错）轴之间传动B.不允许小齿轮轴的直径较大，传动的 刚性差C.齿向滑动较小，不易产生胶合，故常设计成软齿面D.不适用 于高速、重载和大传动比的场合39. 若设计成等顶隙收缩齿直齿锥齿轮传动，则齿轮的（C）交于一点A.齿根圆锥与齿顶圆锥的锥顶B.分度圆锥与齿顶圆锥的锥顶C.分 度圆的锥顶40、渐开线花键分度圆压力角为30时，则其齿顶高为Cm,其 中 m 为渐开线的模数。（A） 0.3；（B） 0.4；（C） 0.5；（D） 0.6。41、滚子链的链片制成 8 字形，主要是为了（A）提高强度；（B ）减轻重量；（C ）节省材料；（D）加工方便。 42、将齿轮的轮齿做成鼓形齿是为了减小 A（A）载荷沿接触线分布不均匀；（B ）动载荷；（C）冲击；（D）齿 间载荷分配不均。43、一般圆柱齿轮传动的接触强度是按C啮合时的情况 进行计算的（A ）单对齿啮合的最高点；（B ）齿顶；（C）节点；（D） 啮合的极限点。44、蜗杆传动的中间平面是指 C（A）垂于蜗杆轴线的平面；（B）垂直于蜗轮轴线的平面；（C）蜗 杆轴线和蜗轮副连心线所在的平面；（D ）通过蜗轮轴线并垂直于蜗杆轴 线。45、流体的粘度是指流体的 C（A）强度；（B）刚度；（C）流动阻力；（D）油性。46、润滑油牌号LAN100中的100是表示这种润滑油C的平均值。（A）动力粘度；（B ）条件粘度；（C）运动粘度；（D ）闪点。47、45 号钢经调质处理，在常温下工作的轴，当计算表明其刚度不 够时，应采取的正确措施是 C（A）改用合金钢；（B ）改变表面粗糙度；（C）增大轴的直径；（D） 提高轴的表面硬度。48、在下面的滚动轴承型号中允许极限转速最高的轴 承是 B4（A） N307/P4；（B） 6207/P2；（C） 30207；（D） 51307/P6。 49、 下面的联轴器中在工作时具有缓冲减振作用的联轴器是D（A）刚性联轴器；（B ）十字滑块联轴器；（C ）齿式联轴器；（D） 弹性柱销联轴器。50、膜厚比可以用来大致估计两滑动表面所处的摩擦状 态。当3时，相应的滑动表面所处的摩擦状态是D（A）干摩擦状态；（B）边界摩擦状态；（C）混合摩擦状态；（D）流体摩擦状态。51、渐开线花键通常采用的定心方式是D（A）齿侧定心；（B ）外径定心；（C ）内径定心；（D ）齿形定心。52、普通螺纹中同一公称直径按D分为粗牙螺纹和细牙螺纹。（A）升角的大小；（B）旋向；（C）牙型角的大小；（D ）螺距的大小。53、在普通圆柱蜗杆中只有A的轴向压力角为标准值（20）。（A）阿基米德蜗杆；（B）法向直廓蜗杆；（C）渐开线蜗杆；（D） 锥面包络蜗杆。二、判断题（每题 1分，）。1. 选取螺纹联接件时，若螺栓的性能等级为4.6，则选择性能等级为5的螺母与之相配合是可行的。（V） 2.在受轴向变载荷的紧螺栓联接中, 已知预紧力F0=8000N，轴向工作载荷Fmin=0,Fma某=4000N，若螺栓和被 联接件刚度Cb=Cm=1o则在最大工作载荷下，被联接件的残余预紧力 F1=4000N。（某）3.滚动螺栓传动的抗振性能优于静压螺栓传动的抗振性 能。（某）4.用于薄壁零件联接的螺纹，应采用三角形细牙螺纹（V） 5. 螺纹联接件的三个精度等级中，C级的精度最高。（某）6.滑动螺旋中螺 杆的直径是根据螺杆的强度计算而确定的。（某）7.在紧螺栓联接中，如 果螺母或螺栓头的支承面不垂直于螺栓的中心线，螺栓内产生的应力将包 括为拉伸应力、扭转应力和弯曲应力。（V）8 .铰制孔用螺栓联接中，螺 栓杆与通孔的配合多为过渡配合。（V） 9.设计悬置螺母的目的是使螺母 和螺栓旋合部分的变形成为拉伸变形。（V） 10.压力容器盖的紧螺栓联 接中，若螺栓预紧力和容器内的压力p不变，但将凸缘间的软铜垫片换成 橡胶垫片，联接的紧密性将提高，螺栓的总拉力将下降（某）511.两个具有楔形间隙的平板，当间隙内油量足够，无论相对速度方 向如何，只要相对速度足够大就能产生流体动压效应。（某）12.润滑油 的润滑性不同于油的粘度，它表征油膜与金属的吸附能力的强弱（V） 13. 一个零件的磨损三个阶段（磨合阶段、稳定磨损阶段、及剧烈磨损阶段） 中，磨合对磨损是有用的。（V） 14.边界摩擦润滑的物理吸附膜的吸附 强度高于化学吸附膜。（某）15.以一定相对速度运动的两平行板间的流 体不能建立压力油膜，但只要两板构成了楔形空间，即可形成压力油楔。（某）16 .油的粘度指数VI值越小，表示粘度随温度的变化越大。（V） 17.两零件表面之间如果有摩擦，一定产生磨损。（某） 18.适当增加带长 可以延长带的使用寿命。（V） 19.带传动的最大有效拉力与预紧力、包 角、和摩擦系数成正比。（V） 20.同规格的窄V带的截面宽度小于普通 V 带。（某）21.若设计合理，带传动的打滑是可以避免的，但弹性滑动 却无法避免。（V） 22.限制带轮最小直径的目的是限制带的弯曲应力。（V）23. 传动带在工作中受到交变应力的作用，最小应力发生在带刚进入 大带轮的位置。（某）24. 传动带在工作中受到交变应力的作用，最大应力发生在带刚进入 小带轮的位置。（V）25. V带轮槽的楔角应等于V带的楔角。（某）26.带传动接近水平布 置时，应将松边放在下边。（某）27.在相同的预紧力作用下，V带的传 动能力高于平带的传动能力。（V）28.在闭式齿轮传动中，一对软齿面 齿轮的齿数一般应互为质数。（V）29.在选择传动方案时，只有为了传 动布置或其它必要时才选用锥齿轮，一般情况下应尽量选用圆柱齿轮。（V） 30.影响一对齿轮齿面接触强度的主要尺寸是中心距和齿宽。（某）31. 锥齿轮传动的传动比等于节锥角之比。（某）32. 润滑良好的闭式软齿面齿轮，齿面点蚀失效不是设计中考虑的主 要失效方式。（某）33. 齿轮传动中，当材料相同时，小齿轮和大齿轮的弯曲强度也相同（某）34.锥齿轮的标准模数在整个齿宽上都相同。（某）635.直齿锥齿轮的强度计算中，通常近似地以大端分度圆处的当量圆 柱齿轮来代替锥齿轮进行强度计算。（某）36.所有模数、齿数、齿宽、 压力角相同的直齿锥齿轮，其轮缘的尺寸和形状都是相同的（某）37.在斜齿圆柱齿轮接触疲劳强度公式推导中，节点的曲率半径应为 端面上节点的曲率半径。（某）三、填空1、机械零件的常规设计方法可概括地分为理论设计,经验设计和模型 实验设计。2、普通平键联接属于静联接，其主要的失效形式是键以及轴 与轮毂上的键槽三者中强度较弱的表面被压溃3、已知某V带传动所传递的功率P=5.5kw,带速V=8.8m/,紧边拉力 F1与松边拉力F2的关系为F1=1.5F2。则其有效圆周力Fe625,紧边拉力 为1875N,松边拉力为1250N4、机械磨损过程大致分为三个阶段：磨合阶 段、稳定磨损阶段和急剧磨损阶段。5、型号为6315/P5的滚动轴承，类 型是深沟球轴承，内径为75mm，直径系列为3系列，公差等级为5级， 游隙为 0 组。6、有弹性元件的挠性联轴器的主要优点是能补偿两轴间相对位移， 又能缓冲减振。7、工作中只承受弯矩的不承受转矩的轴叫心轴，只承受 转矩不承受弯矩的轴叫传动轴，同时承受弯矩和转矩的轴叫转轴。1、牛顿 1687 年提出了粘性液的摩擦定律，即在流体中任意点处的剪 应力，与该处流体的速度梯度成正比。摩擦学中把凡是服从这个粘性定律 的流体都叫牛顿液体。2、对齿轮轮齿进行齿顶修缘是为了减小相啮合的 轮齿法节差，从而减小啮合时产生的动载荷。当啮合的齿轮对 pb1pb2 时 应对主动齿轮进行齿顶修缘。3、螺栓、螺柱、螺钉的性能等级分为十级，螺母的性能等级分为七 级，选用时，须注意所用螺母的性能等级不低于与其相配螺栓的性能等级5、型号为 6200/P5 的滚动轴承，其类型是深沟球轴承，内径为 10mm 尺寸系列为 02 系列，公差等级为 5 级。6、在圆柱形螺旋弹簧中，弹性指数C越大，则弹簧的刚度越低四、简答下列问题1、简述径向滑动轴承形成流体动力润滑的过程/必要条件。答：（a）当轴颈静止时，轴颈处于轴承的最低位置，并与轴互相接 触，两表面之间形成7了一收敛的楔形空间；（b）当轴颈顺时针转动时，在轴瓦对轴颈的磨擦力作用下，轴颈沿 孔壁向右爬升；（c）随着转速增大，楔形油膜产生的动压力将轴颈向右 浮起；（d ）当轴颈达到稳定运转时，轴颈便在一定的偏心位置上；(e)当轴承处于流体动压润滑状态时，油膜产生的压力与外载荷相 平衡。必要条件：(a)相对滑动的两表面间必需形成收敛的楔形空间；(b)被油膜分 开的两表面必须有足够的相对滑动速度；(c)润滑油必须有一定的粘度, 供油应充分。2、带传动为什么会出现打滑现象？打滑对带传动有何影响？ 答：当工作载荷大于带传动的最大有效拉力时，带与带轮浊就将发生显著的相对滑动，即打滑。打滑将使带的磨损加剧，从动轮转速急剧下降 甚至使带传动失效3、请列出一般动力传动时齿轮传动的两个计算准则，在闭式齿轮传 动设计中，分别用这两个准则来设计哪两个参数？答：齿面接触疲劳准则：HWH4、液体动压油膜形成的必要条件是什么？答：有足够充分的润滑油供油量；有相当的相对滑动速度，在一定范 围内，油膜承载力与滑动速度成正比关系；相对滑动面之间必须形成收敛 性间隙。齿根弯曲疲劳准则：FWF使用HWH计算准则计算分度圆直径di使用FWF计算准则计算或 校核模数 m5、带传动工作时松边带速与紧边带速是否相等，如不相等说明哪个 更大，并说明原因。答：紧边带速大于松边带速。由于紧边和松边的拉力不同，弹性变形 也不同；带绕上主动轮后拉力由F1降低到F2,因而带的运动一面绕进、一面向后收缩，所以带的速度由紧边到松边逐渐降低。6、螺纹联接预紧的目的是什么？答：预紧的目的在于增强联接的可靠性和紧密性,以防止受载后被联 接件间出现缝隙或发生相对滑8移7、常见的齿轮传动失效有哪些形式？答：齿轮的常见失效为：轮齿折断、齿面磨损、齿面点蚀、齿面胶合 塑性变形等。8、简述蜗杆传动变位的目的,特点。答：变位的目的一般是为了凑中心距或传动比,使符合一定的设计要 求。变位后,被变动的是蜗轮尺寸,而蜗杆尺寸不变；变为后蜗杆蜗轮啮 合时,蜗轮节圆与分度圆重合,蜗杆分度圆和节圆不再重合。五、题目：图示为带传动的张紧方案,试指出不合理之处。答：张紧轮应在松边靠近大一带轮处。六、在右图所示的蜗杆-圆锥齿轮传动装置中，已知输出轴III上的 齿轮 4 的转动方向如图所示。今欲使轴 II 上的两轮的轴向力抵消一部分1、确定蜗杆1和蜗轮2的螺旋角方向；2、在图上标出蜗杆1和蜗轮 的转动方向；3、在图上标出蜗杆 1、蜗轮 2 和齿轮 3、4 的圆周力 Ft 和轴向力的方向。n4 9左旋 Fa1Ft2Ft1Fr2Fa2Fr1Fa3Ft4Fr4Fa4Fr3Ft3七、图示带式输送机装置。小带轮直径140mm，大带轮直径为400mm, 鼓轮直径250mm，为提高生产率，在载荷不变条件下，提高带速度，设电 机功率和减速器的强度足够，忽略中心距变化，下列哪种方案更为合理？ 1、大轮直径减小到280mm； 2、小轮直径增大到200mm； 3、鼓轮直径增大 到 350mm。提示:采用第方案不合理，因为转速n不变,D增大,v加大,F不变, 则工作转矩,V带承载能力不够。采用(1)(2)方案时，由于D不变，作用于带上有效圆周力F不变，故较方案 (3)好。但在方案(2)中,由于小带轮直径加大,应力减小,提高了带的承载 能力,方案(1)中小带轮直径较小,应力较大,故不如方案(2)八、设计铳床中的一对直齿圆柱齿轮传动，已知功率P1=7.5kW,小齿 轮主动，转速n1=1450r/min,齿数z1=26,z2=54,双向传动，工作寿命 Lh=12000h。小齿轮对轴承非对称