機械設計習題解答

1、機械設計習題解答第2章 機械設計總論一、填空題1當機械零件出現疲勞斷裂時，應按 A 準則計算。A強度； B.剛度； C.壽命； D.振動穩(wěn)定性2.零件的工作安全系數為 B 。A零件的極限應力比許用應力； B.零件的極限應力比工作應力C.零件的工作應力比許用應力； D.零件的工作應力比極限應力3.對大量生產、強度要求高、尺寸不大、形狀不復雜的零件，應選擇 D 。A鑄造； B.沖壓； C.自由鍛造； D.模鍛二、是非題1.當零件可能出現塑性變形時，應按剛性準則計算。（×）2調質鋼的回火溫度越高，其硬度和強度將越低，塑性越好。（）3.機器的設計階段是決定機器好壞的關鍵。（）4.疲勞破壞是引

2、起大部分機械零件破壞的主要原因。（）5.隨著工作時間的延長，零件的可靠度總是不變。（×）第3章 機械零件的強度一、簡答題1.彎曲疲勞極限的綜合影響系數的含義是什么？它與那些因素有關？它對零件疲勞強度與靜強度各有何影響？答： 綜合影響系數的含義：在對稱循環(huán)時，是試件與零件疲勞極限的比值；在非對稱循環(huán)時，是試件與零件極限應力幅的比值。 與零件的有效應力集中系數、尺寸系數、表面狀態(tài)系數有關。 對零件的疲勞強度有影響，對零件的靜強度沒有影響。2.零件的等壽命疲勞曲線與材料試件的等壽命疲勞曲線有何區(qū)別？零件和材料試件的失效形式是否總是相同的？為什么？答： 零件的等壽命疲勞曲線相對于材料試件的等

3、壽命疲勞曲線下移了一段距離。 在相同變應力作用下，兩者的失效規(guī)律并不總是相同的，因為零件疲勞曲線中疲勞破壞的范圍增大了。3.試說明承受循環(huán)變應力的機械零件，在什么情況下可按靜條件強度計算？在什么情況下按疲勞強度條件計算？答：承受循環(huán)變應力的機械零件，當應力循環(huán)次數時，按靜強度條件計算；當極限應力點與疲勞極限應力曲線中的屈服曲線相交時，也按靜強度計算。當時，按疲勞強度條件計算。二、計算題1.某材料的對稱循環(huán)彎曲疲勞極限，取循環(huán)基數，試求循環(huán)次數N分別為7000，25000，62000次時的有限壽命彎曲疲勞極限。2.某合金鋼制的軸受彎曲穩(wěn)定應力（應力循環(huán)特性r為常數）作用。已知該軸危險截面的該軸材

4、料的，軸危險截面處的綜合影響系數，壽命系數。試：（1）繪制該零件的簡化疲勞極限應力圖；（2）分別用圖解法和解析法計算該軸的安全系數。第6章螺紋連接和螺旋傳動一、選擇與填空題1.若螺紋的直徑與螺旋副的摩擦系數一定，則擰緊螺母時的效率取決于螺紋的 C 。A螺距和牙型角 B. 升角和頭數 C. 導程和牙型斜角 D. 螺距和升角2.計算采用三角形螺紋的緊螺栓連接的拉伸強度時，考慮到拉伸與扭轉的復合作用，應將拉伸載荷增加到原來的 B 倍。A1.1 B. 1.3 C. 1.25 D. 0.33.采用普通螺栓連接的凸緣聯軸器，在傳遞扭矩時， D 。A螺栓的橫截面受剪切 B. 螺栓與螺栓的配合面受擠壓C螺栓同

5、時受擠壓和剪切 D. 螺栓受拉伸與扭轉作用。4.螺旋副的自鎖條件是 。5.三角形的牙型角適用于 聯接 ，梯形的牙型角適用于 傳動 。6.受軸向工作載荷F作用的緊螺栓連接，螺栓所受的總拉力等于 工作載荷 和 剩余預緊力 之和。7.螺紋連接的防松實質是 防止螺旋副的相對轉動 。8.當兩個被連接件之一太厚，不易制成通孔且連接不需要經常拆卸時，往往采用 B 連接。A螺栓連接 B. 螺釘連接 C. 雙頭螺柱連接 D. 緊定螺釘連接9.相同公稱尺寸的細牙螺紋與粗牙螺紋相比，因細牙螺紋的螺距小，內徑大，故細牙螺紋 B 。A自鎖性好，強度低 B. 自鎖性好，強度高 C. 自鎖性差，強度高 D.自鎖性差，強度低

6、10.采用凸臺或沉孔作為螺栓頭或螺母的支撐面是為了 避免螺栓受彎曲應力 。11.下列三種具有相同公稱直徑和螺距，并采用相同材料配對的螺旋副中，傳動效率最高的是 C 。A單線矩形螺旋副 B。單線梯形螺旋副 C。雙線矩形螺旋副二、計算題1.2.一牽曳鉤用兩個M10（d1=8.376mm）的普通螺栓固定于機體上，已知接合面間摩擦系數f=0.15，3.由兩塊邊板和一塊承重板焊成的龍門導軌托架。兩塊邊板各用4個螺栓與立柱相連接，托架所承受的最大載荷為20KN，摩擦系數f=0.15，。試計算所需螺栓直徑。（1） 當用受剪螺栓時；（2） 當用受拉螺栓時。（螺栓材料均為45鋼，取6.8級，邊板厚度為25mm）

7、第7章 鍵、花鍵、銷、成形聯接一、選擇題1.普通平鍵聯接工作時，鍵的主要失效形式為 B 。A鍵受剪切破壞 B. 鍵側面受擠壓破壞C剪切與擠壓同時產生 D. 磨損和鍵被剪斷2.普通平鍵連接強度校核的內容主要是 A 。A鍵側面的擠壓強度 B. 鍵的剪切強度CA、B均校核 D. 校核磨損3.為了不過于嚴重削弱軸和輪轂的強度，兩個切向鍵最好布置成 C 。A在軸的同一母線上 B. 1800 C. 12001300 D. 9004.切向鍵連接的斜度是做在 C 上的。A輪轂鍵槽底面 B. 軸的鍵槽底面C一對鍵的接觸面 D. 鍵的側面5.半圓鍵連接的主要優(yōu)點是 C 。A對軸的強度削弱較輕 B. 鍵槽的應力集中

8、較小 C. 工藝性好，安裝方便二、簡答題1.花鍵連接與平鍵連接比較有哪些優(yōu)點和缺點？答：優(yōu)點：定心精度高；承載能力大。缺點：成本高，需專門設備加工。2.銷的功用有哪些？答： 定位、聯接； 安全保護功能。第11章 帶傳動一選擇填空題1.V帶傳動主要依據 B 傳遞運動和動力。A緊邊拉力 B. 帶和帶輪接觸面間的摩擦力 C. 帶的預緊力2.在一般傳遞動力的機械中，主要采用 C 傳動。A平帶 B. 同步帶 C. V帶 D. 多楔帶3. V帶傳動中，帶截面楔角為400，帶輪的輪槽角應 C 400。A大于 B. 等于 C. 小于4.帶正常工作時，不能保證準確的傳動比是因為 D 。A帶的材料不符合胡克定律

9、B. 帶容易變形和磨損C帶在帶輪上打滑 D. 帶的彈性滑動5.帶傳動中，V1為主動輪圓周速度，V2為從動輪圓周速度，V為帶的速度，這些速度之間的關系是 B 。A B. C. D. 6.帶傳動時，產生彈性滑動的原因是 B 。A帶的預緊力不夠 B. 帶的緊邊拉力與松邊拉力不等C帶繞過帶輪時有離心力 D. 帶和帶輪間有摩擦力7.帶傳動打滑總是 A 。A在小輪上先開始 B. 在大輪上先開始 C. 在兩輪上同時開始8.帶傳動中，若小輪為主動輪，則帶的最大應力發(fā)生在帶 A 處。A進入主動輪 B。進入從動輪 C。退出主動輪 D。退出從動輪9.用 C 提高帶的傳遞功率是不合適的。A適當增加預緊力 B。增大軸間

10、距 C增加帶輪表面粗糙度 D。增大小帶輪基準直徑。二、計算題2.第12章 齒輪傳動一選擇題1.在閉式齒輪傳動中，高速重載齒輪傳動的主要失效形式為 D 。A輪齒疲勞折斷 B. 齒面磨損 C. 齒面疲勞點蝕 D. 齒面膠合2.對于HBS350的齒輪傳動，當采用同一鋼材制造時，一般將進行 C 處理。A小齒輪表面淬火，大齒輪調質 B. 大齒輪表面淬火，小齒輪調質C小齒輪調質，大齒輪正火 D. 小齒輪正火，大齒輪調質3.在齒輪傳動中，為減小動載系數，可采取的措施有 A 、 D 。A提高齒輪的制造精度 B. 減小齒輪的平均單位載荷C減小外加載荷的變化幅度 D. 減低齒輪的圓周速度4.計算齒輪傳動時，選擇許

11、用應力與 D 沒關系。A材料硬度 B. 應力循環(huán)次數 C. 安全系數 D. 齒形系數5.直齒圓錐齒輪強度計算時，是以 C 為計算依據的。A大端當量直齒圓柱齒輪 B. 大端分度圓柱齒輪C平均分度圓處的當量直齒圓柱齒輪 D. 平均分度圓柱齒輪6.在圓柱齒輪傳動中，材料與齒寬系數、齒數比、工作情況一定的情況下，輪齒的接觸疲勞強度主要取決于 C ，而彎曲強度主要取決于 A 。A模數 B. 齒數 C. 中心距 D. 壓力角7.斜齒圓柱齒輪的齒形系數與相同齒數的直齒圓柱齒輪相比是 C 。A相等 B. 較大 C. 較小8.選擇齒輪傳動的平穩(wěn)性精度等級時，主要依據是 A 。A圓周速度 B. 轉速 C. 傳遞功

12、率 D. 承受的轉矩二、計算題1.試分析下列齒輪傳動中各齒輪所受的力（用受力圖表示出各力作用位置和方向） （a） （b）2.如圖所示兩級斜齒輪減速器。已知齒輪1的旋向，齒輪2的參數為。齒輪3的參數為求：（1） 為使中間軸所受的軸向力最小，齒輪3的旋向應是左旋還是右旋？（2） 畫出齒輪2和3所受各分力的方向？（3）如果為使中間軸不受軸向力，則齒輪3的螺旋角3應為多大？（忽略滾動軸承的摩擦損失）。3.第13章 蝸桿傳動一選擇題1對于傳遞動力的蝸桿傳動，為了提高傳動效率，在一定限速內可采用 B 。A較大的蝸桿直徑系數 B. 較大的蝸桿分度圓導程角 C較小的模數 D. 較少的蝸桿頭數2.蝸桿傳動中，是

13、以蝸桿的 B 參數，蝸輪的 A 的參數為標準值。A端面 B. 軸向 C. 法向3.蝸桿傳動的正確嚙合條件中，應除去 C 。A B. C. D.且旋向相同4.設計蝸桿傳動時，通常選蝸桿材料為 A ，蝸輪材料為 C ，以減小摩擦力。A鋼 B. 鑄鐵 C. 青銅 D. 非金屬材料5.為了限定蝸輪滾刀的數目，有利于滾刀標準化，規(guī)定 D 為標準值。A蝸輪齒數 B. 蝸輪分度圓直徑 C. 蝸桿頭數 D. 蝸桿分度圓直徑6.閉式蝸桿傳動的主要失效形式是 B 。A點蝕 B. 膠合 C. 輪齒折斷 D. 磨損7.為提高蝸桿的剛度，應 A 。A增大蝸桿直徑系數B采用高強度合金做蝸桿材料C增加蝸桿硬度，減小表面粗糙

14、值。8.在蝸桿傳動中，對于滑動速度的重要傳動，應該采用 D 作為蝸輪齒圓的材料。AHT200 B. 18CrMnTi滲碳淬火 C. 45鋼調質 D. ZCuSn10Pb19.起吊重物用的手動蝸桿傳動，宜采用 A 。A單頭，小導程 B. 單頭，大導程 C. 多頭，小導程 D. 多頭，大導程10.圖所示蝸桿傳動中，圖 C 的轉向是正確的。DCBA二、分析、設計題1.圖示某電梯裝置中采用蝸桿傳動，電動機功率P=11kw，轉速n1=970r/min，蝸桿傳動參數z1=2，z2=60，q=8，=0.8，m=8，右旋蝸桿。試計算：（1）起升重物時，標出電動機轉向。（2）計算蝸輪所受各力大小。2.圖示為二級

15、蝸桿傳動，已知蝸桿3為右旋，蝸輪4的轉向如圖所示，軸為輸入軸。試求：（1）軸、軸的轉向。（2）蝸桿、蝸輪的螺旋線方向（所有的）（3）蝸輪2和蝸桿3所受各力的方向（要求蝸輪2和蝸桿3的軸向力方向相反）。第14章 鏈傳動一選擇填空題1.與齒輪傳動相比，鏈傳動的主要特點之一是 C 。A適合于高速 B. 制造成本高 C. 安裝精度要求低2.滾子鏈由滾子、套筒、銷軸、內鏈板和外鏈板組成，其 套筒與內鏈板 之間、 銷軸與外鏈板 之間分別為過盈配合， 滾子與套筒 之間、 銷軸與套筒 之間分別為間隙配合。3.鏈條的磨損主要發(fā)生在 銷軸與套筒 的接觸面上。4.在鏈傳動中，鏈輪的傳速越 高 ，節(jié)距越 大 ，齒數越

16、 少 ，則傳動的動載荷越 大 。5.鏈傳動轉速越高，運動不均勻性越 嚴重 ，故鏈傳動常用于 低 速傳動。6.鏈傳動時，當鏈節(jié)距P增大時，優(yōu)點是 承載能力強 ，缺點是 多邊形效應嚴重 。7.鏈傳動應盡量布置在 水平 平面內，盡量避免布置在 鉛垂 平面內。8.鏈傳動中，當兩鏈輪的軸線在同一水平面時，應將 緊 邊布置在上面， 松 邊布置在下面。二鏈輪傳動時中心距取值過大或過小對傳動有何不利？三、計算題1.有一鏈傳動，小鏈輪為主動輪，轉速n1=900r/min，齒數z1=25，z2=75，現因工作需要，擬將大鏈輪的轉速降低至n2=250r/min，鏈條長度不變，試問：（1）若從動輪齒數不變，應將主動輪

17、齒數減小到多少？此時鏈條所能傳遞的功率有何變化？（2）若主動輪齒數不變，應將從動輪齒數減小到多少？此時鏈條所能傳遞的功率有何變化？2.一單排滾子鏈傳動。已知：主動鏈輪轉速n1=850r/min，齒數z1=18，從動鏈輪z2=90，鏈長Lp=124個鏈節(jié)，且鏈節(jié)距p=25.4mm，鏈型號為16A，工作情況系數KA=1.2.試求鏈條所能傳遞的功率。第16章 軸一結構改錯題 標出圖示軸部件結構設計出現的錯誤（畫上圓圈，標上號碼），解釋錯誤原因，并重新畫出正確結構圖的上半部分。解：正確的上半部結構圖如下圖所示。第17章 滑動軸承.一 填空題1. 滑動軸承的潤滑劑通常有 潤滑油 、 潤滑脂 、 氣體潤滑劑 、 固體潤滑劑 。2. 計算液體動壓滑動軸承的兩個主要性能指標是 最小油膜厚度大于許用油膜厚度 和 溫升小于許用溫升 。3. 軸瓦常用材