机械设计习题讨论

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1、习题课讨论课第2章机械零件的强度一、判断题1、材料的极限应力图可用于分析该材料在不同循环特征系数下的应力极限。（ ）2、当材料的循环次数超过其循环基数No时，材料进入无限寿命区。（）3、材料的极限应力图可用于分析该材料所制零件在不同循环特征系数下应力极限。 （）4、材料允许的循环次数越多，其对应疲劳极限应力越大。 （）5、阶梯轴轴肩处采用圆角过渡可提高轴类零件的疲劳强度。（）二、选择填空题1、表示材料受 载荷作用的疲劳极限。A.静 B.对称循环 C.脉冲循环 D.其它2、为 。A、 B、 C、 D、3、寿命系数应用于 。A.稳定变应力疲劳强度计算 B.规律性不稳定变应力疲劳强度计算C.静应力疲

2、劳强度计算 D.静强度计算 E.其它4、表示 之间关系的曲线叫极限应力曲线。A、应力和时间t B、应力幅和平均应力C、疲劳极限和应循环次数N D、疲劳极限和应力循环次数N5、表示 之间关系曲线叫疲劳曲线。A、应力和时间t B、应力幅和平均应力C、疲劳极限和应循环次数N D、疲劳极限和应力循环次数第13章螺纹联接一、判断题1、为提高螺栓的疲劳强度，可以加大螺栓直径。 （）2、紧螺栓联接的螺栓强度公式中，1.3是安全系数。 （） 3、在螺栓工作拉力和剩余预紧力不变的情况下，增加螺栓的刚度和减少被联接件的刚度，都可以收到提高螺栓疲劳强度的效果。 （ ）4、受横向载荷的普通螺栓所受的载荷是工作载荷加剩

3、余预紧力。（）5、在受轴向变载荷的螺栓联接中，为了提高螺栓的疲劳强度，可采用增大螺栓刚度的办法来实现。 ( )二、选择填空题1、采用凸台或沉头座作为螺栓头或螺母的支承面，是为了 。A、避免螺栓受弯曲应力 B、便于装垫圈C、减少预紧力 D、减少挤压应力2、螺纹联接中，螺纹的公称直径为 。 A、小径 B、中径 C、大径3、当被联接件之一很厚，联接需常拆装，常用 联接。螺纹联接中按相同尺寸比较，成本最低的是 联接。A、螺钉 B、普通螺栓 C、铰制孔螺栓 D、双头螺柱4、对顶螺母为 防松，开口销与槽形螺母为 防松，串连钢丝为 防松。 A、摩擦 B、机械 C、不可拆 D、其它5、当冲击振动不太大时，螺纹

4、联接防松一般采用 。 A、弹簧垫片 B、槽形螺母+开口销 C、圆螺母+止动垫片 D、铆冲6、通常螺纹联接采用 。 A、单线右旋三角形螺纹 B、单线左旋三角形螺纹 C、单线右旋梯形螺纹 D、单线右旋矩形螺纹7、传动中用得最广的螺纹是 。A.三角形螺纹 B.矩形螺纹 C梯形螺纹 D.锯齿形螺纹 8、螺纹联接预紧的目的之一是_。A.增强联接的可靠性和紧密性B.增加被联接件的刚性C. 减小螺栓的刚性三、简答题1、 螺纹联接常用的防松方法有哪几种？并举例说明。2、螺纹联接件（螺栓、螺母、螺钉）上的螺纹是否要满足自锁条件？通常该螺纹采用的旋向、线数、螺纹类型是什么？3、螺纹联接有哪几种类型？各应用在什么场

5、合?4、螺纹联接防松的目的是什么？常用的防松方法有哪几种？四、计算题1、图示由两块边板和一块承重板焊成的龙门起重机导轨托架，两块板各用4个螺栓与立柱相联接，托架承受的最大载荷为20KN。采用铰制孔螺栓，已知螺栓的=92Mpa，螺栓受剪处直径d0=17mm。螺栓联接处的p=120Mpa，螺栓杆与孔壁的挤压面最小高度Lmin=16mm，试校核其联接强度。2、 一个受轴向力作用紧螺栓。已知螺栓刚度C1=0.5106N/mm,被联接的刚度C2=2106N/mm,螺栓预紧力F0=8000N,工作拉力F=5000N。按比例画出螺栓与被联接件的受力变形关系图，图中应注明F0、工作拉力F、总拉力F及剩余预紧力

6、F0；计算螺栓的总拉力F及剩余预紧力F0；若工作拉力在0-500N之间变化，螺栓横截面积A=100mm2，试求螺栓所受的应力幅a及平均应力m。3、 一钢制液压油缸，缸内油压p=25N/mm2,油缸内径D=125mm，缸盖由六个M16的螺钉联接在缸体上。螺钉的刚度C1与缸体缸盖的刚度C2之比为，螺钉的许用应力=200Mpa，d1=13.835mm。若根据联接的紧密性要求，要求残余预紧力F01.5F。试求：拧紧螺栓的预紧力F0应控制在什么范围内才能满足此联接要求。4、 受预紧力F0作用的紧螺栓联接，已知螺栓刚度为C1，被联接件的刚度为C2,工作载荷为F，用作图法求出螺栓的总拉力F及螺栓的残余预紧力

7、F0，并写出相应的表达式。如果工作载荷由0F，螺栓计算直径为d1,写出螺栓应力表达式。5、有一支座，用两个M16螺栓(小径d1=13.835mm)固定在 机座上。螺栓许用拉应力=120Mpa，螺栓相对刚度为0.3，预紧力F0=10000N，接合面许用挤压应力 p=2Mpa，a=420mm, b=360mm, c=90mm,l=100mm, F=4000N, 试校核该螺栓联接是否安全。6.图示用普通螺栓联接机座承受旋转力矩T=400Nm，轴向力FQ=104N,螺栓布置如图示，已知a=200mm，b=80mm,c=20mm,L1=300mm, L2=150mm,接合面摩擦系数f=0.15,防滑系数

8、Ks=1.2,螺栓相对刚度C1/(C1+C2)=0.3, 螺栓许用拉应力=120Mpa，接合面许用挤压应力 p=90Mpa。试求联接螺栓组小径必须最小直径d1。第4章带传动一、判断题1、V带所能传递的功率与带速成正比。 （）2、带传动中采用张紧轮的目的是减轻带的弹性滑动。 （）3、带传动失效形式为带的疲劳损坏和弹性滑动。 （ ）4、在带传动中，带在大小带轮上的应力不相等，带在小带轮上的弯曲应力较大，而在大带轮上的离心应力较大。（）5、V带传动中，带的打滑和弹性滑动都是不可避免的。（）6、带传动正常工作时不能保证准确的传动比是因为带在带轮上打滑。 （）7、带传动的平均传动比等于常数，链传动的平均

9、传动比随载荷的大小而改变。 ( )8、在带传动中，由于弹性滑动的原因，致使主动轮，带，从动轮三者的速度存在下列关系：即V2V1V。（）9、V带传动一般是多根同时工作，因而与平带相比，其优点之一是传动中某根带疲劳损坏后可单独更换。（）10、带传动存在弹性滑动的根本原因是松、紧边存在拉力差。（）11、带传动的弹性滑动是由于带与带轮摩擦系数偏低。（）二、选择填空题1、带传动主要依靠 传递运动和动力。A.带和两带轮接触面间的正压力 B.带和两带轮接触面间的摩擦力 C.带的张紧力 D.带的紧边拉力2、同种材质、型号的V型带所能传递的功率主要取决于 。 A.传动比 B.传递中心距和带长 C.小带轮包角 D

10、.小带轮直径和带速3、带传动中心距过大时会导致 。A、带的寿命缩短 B、带的弹性滑动加剧 C、带工作时颤动4、带速不宜过高主要考虑带 不宜过大。A、弯曲应力 B、拉应力 C、离心拉应力5、在动力传递中一般采用 A、V带 B、平带 C、圆型带 D、同步齿形带6、带传动中，在预紧力相同的条件下，V带比平带能传递较大的功率，是因为V带_。A.强度高B.尺寸小C. 当量摩擦系数大7、V带传动中 ，带轮的轮槽角应_。A.大于 B.小于C.等于8、带传动工作时产生弹性滑动是因为_。A.带的预紧力不够B.带的紧边和松边拉力不等 C.带绕过事轮时有离心力D.带和带轮间摩擦力不够9、带传动打滑总是_。A.在小带

11、轮上先开始B.在大带轮上先开始C.在两轮上同时开始10、带传动中，若小带轮为主动轮，则带的最大应力发生在带_处。A.进入主动轮B.进入从动轮C.退出主动轮D.退出从动轮11、V带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了_。A.使结构紧凑B.限制弯曲应力C.保证带和带轮接触面间有足够摩擦力D.限制小带轮上的包角12、带传动采用张紧装置的目的是_。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. 调节带的预紧力三、简答题1、带的应力一般由几部分组成，通常最大应力在什么位置？2、为什么带传动处在高速级？而链传动处在低速级？3、带传动设计中为什么控制带的根数？如果带的根数过多应如何处理？4

12、、什么是带的弹性滑动和打滑？它们对带传动有何影响？5、带传动为何要进行张紧，通常张紧方法有哪些？6、带传动为何控制小轮包角？带传动中带的通常出现在什么位置？第5章链传动一、判断题1、链传动节数一般采用偶数节。 （）2、链节距愈大，链轮的齿数愈少，链速的不均匀性也愈小。 （）3、链传动能传递较大动力，但传动平稳性差。 （）4、链传动与带传动相比，链传动有准确的平均传动比，传递的功率大。（）5、在链传动中，载荷愈重，则链的节距愈大，动载荷愈大。 （）二、选择填空题1、为使磨损均匀，链轮的齿数最好是。 A、两链轮齿数互质 B、链轮齿数与链节数成比例 C、链轮齿数与链节数互质 D、两链轮的齿数成整数比

13、2、链号16A表示节距为 的A系列套筒滚子链。 A、16mm B、32mm C、24mm D、25.4mm3、当滚子链的链节数为奇数时，其接头型式应采用_。A、弹簧卡片 B、开口销 C、过渡链节 D、焊接4、链传动通常布置在 。A、水平面 B、铅垂面 C、任意平面5、应用标准套筒滚子链传动的功率曲线，必须根据 来选择链号。A、链条的圆周力和传递的功率B、小链轮的转速和所传递的功率C、链条的速度和计算功率6、链传动中合理的链长 。 A、应等于奇数倍链节距 B、应等于偶数倍链节距C、可为任意值 D、按链轮齿数来决定7、链磨损后将会导致 。 A、销轴的破坏 B、套筒的破坏 C、链板的破坏 D、脱链

14、8、链传动设计中，一般链轮最多齿数限制为，是为了_。A.减小候车室传动的不均匀性B.限制传动比C. 减少链节磨损后链从链轮上脱落下来的可能性D. 保证链轮轮齿的强度9、链传动中，限制链轮最少齿数的目的之一是为了_。 A.减少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10、链传动中，最适宜的中心距是_。A.（1020）P B.(2030）P C.（3050）PD.（5080）P11、设计链传动时，链节数最好取_。A.偶数B.奇数C.链轮齿数的整数倍12、链传动张紧的目的主要是_。A.同带传动一样B.提高链传动工作能力C.避免松边垂度过大而

15、引起啮合不良和链条振动D.增大包角13、链传动的张紧轮应装在_。 A.靠近主动轮的松边上B.靠近主动轮的紧边上C.靠近从动轮的松边上D.靠近从动轮的紧边上三、简答题1、什么是链传动的多边形效应？其影响因素有哪些？2、为何链传动紧边在上、松边在下，且布置在铅垂面上？链传动为何处于低速级？第6章齿轮传动一、判断题1、齿轮传动在保证接触和弯曲强度的条件下,应采用较小的模数和较多的齿数,以便改善传动质量,节省制造费用。（）2、开式齿轮传动中最常见失效形式为磨损。 （ ）3、直齿圆锥齿轮平均分度圆的模数是标准的。 （）4、开式齿轮传动中的磨损为粘附磨损。 （）5、相互啮合的齿轮，齿面接触应力一定相等，齿

16、根弯曲应力一般不等。（）6、斜齿圆柱齿轮强度计算中通常按齿轮齿数查取YFS 。（）7、在圆锥齿轮强度计算中，一般按齿宽中点计算。 （）8、高速、重载下易出现齿面胶合。 （ ）9、渐开线齿轮可通过轮齿的齿顶修缘来降低动载荷系数。 ( )10、齿轮在悬臂布置时一般选较大齿宽系数。（）二、选择填空1、一般参数的闭式软齿面齿轮传动中最可能出现的失效形式是 ，开式传动中最可能出现的失效形式是 。 A.轮齿折断 B.齿面疲劳点蚀 C.齿面磨损 D.齿面胶合2、圆柱齿轮传动中，当齿轮直径不变而减小模数时可以 。A、提高轮齿弯曲强度 B、提高齿面的接触强度C、改善传动的平稳性 D、减小齿面的接触强度3、为了提

17、高齿轮齿根弯曲强度应 。A、增大模数 B、增大分度圆直径C、增加齿数 D、减少齿宽4、对闭式齿轮传动，点蚀首先发生在 。A、节点 B、节点下方附近 C、齿顶附近 D、节点上方附近5、为提高齿轮的抗点蚀的能力，可考虑采用 方法。 A.使用闭式传动 B.加大传动中心距 C减少齿轮齿数 D.加大模数6、齿轮齿坯常用类型是 。A、铸坯 B、锻坯 C、型材坯 D、焊接坯7、单对单向传动的齿轮其轮齿所受弯曲应力是 。 A、对称循环变应力 B、静应力C、非对称循环变应力 D、脉动循环变应力8、单对单向传动的齿轮其轮齿所受接触应力是 。A、对称循环变应力 B、静应力C、非对称循环变应力 D、脉动循环变应力9、

18、齿轮轮齿加工成鼓形，主要考虑载荷系数中 。A、 B、 C、 D、10、闭式软齿面塑性材料齿轮的计算准则是 A、先按弯曲疲劳强度设计，再按接触疲劳强度核核B、只按弯曲疲劳强度设计C、先按接触疲劳强度设计，再按弯曲疲劳强度校核D、只按接触疲劳强度设计 三、简答题1、齿轮传动常见的失效形式有哪些？在工程设计实践中，对于一般使用的闭式软齿面齿轮传动的设计计算准则是什么？2、齿轮传动中齿面点蚀通常发生在什么部位？开式齿轮传动有无点蚀？为什么？3、一对齿轮传动中下列应力是否相等？为什么？ （1）与 （2）与 （3）与5、在齿轮设计中为何小齿轮较大齿轮宽？小齿轮硬度较大齿轮硬度高？6、齿轮常见失效形式是什么

19、？齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度各针对何种失效形式？7、简述齿轮齿数Z1和齿宽系数对齿轮传动性能和承载能力的影响。8齿轮设计中为什么要引入载荷系数？它由哪几部分组成？与两系数本质区别是什么？四、计算题1、. 分析图中斜齿圆柱齿轮传动的大齿轮受力，忽略摩擦损失。已知：小齿轮齿数z1=21，大齿轮齿数z2=87，法向模数mn=3mm，中心距a=165mm，传递功率P=30kW，大齿轮转速n2=300r/min，小齿轮螺旋线方向左旋。求：1）大齿轮螺旋角的大小和方向；2）大齿轮转矩T2；3）大齿轮分度圆直径d2；4）大齿轮受力（用三个分力表示）的大小和方向，并在图上画出。2、如图二级斜齿轮减速器

20、中，已知高速级齿轮 Z1 =21, Z2 =52, mn1 =3mm,1=12743,低速级齿轮Z3=27，Z4=54，mn2=5mm,输入功率P1=10KW，n1=1450r/min,齿轮啮合效率1=0.98,滚动轴承效率2=0.99(每对)，试求：(1)低速级小齿轮的齿向（左、右旋），使中间轴承所受轴向力较小。(2)低速级斜齿轮分度圆螺旋角2为多少时，中间轴上的轴承所受轴向力完全抵消。(3)各轴转向及所受扭矩。(4)齿轮各啮合点作用力方向及高速级作用力大小（各用三个分力表示）。第7章蜗杆传动一、判断题1、蜗杆传动的中心距为a=m(Z1+Z2)/2。（）2、单头蜗杆传动的效率比多头蜗杆低。

21、（）3、蜗轮滚刀和齿轮滚刀可通用。 （）4、蜗杆传动中最常见失效形式为蜗杆的疲劳损坏。 （ ）5、蜗杆传动本质上属于齿轮传动，因此其传动比公式为i=d1/d2。 （）6、蜗杆传动强度校核，需对蜗杆和蜗轮同时校核。 （）7、蜗杆传动当Vs较小时，一般采用蜗杆下置式。（）8、蜗杆是一个特殊的斜齿轮，故在齿轮加工机床上加工。（）二、填空题1、蜗轮的传动参数、主要几何尺寸以 为准。A、端面 B、法面 C、中间平面2、在起重蜗杆传动中，为保证其自锁、增力常采用蜗杆头数为 。A、1 B、2 C、3 D、43、蜗杆传动下列参数未标准化的是 。A、 B、 C、 D、4、控制蜗杆传动中蜗轮的齿数主要考虑 。A、

22、蜗杆刚度 B、蜗轮材料C、蜗杆制造 D、蜗轮制造5、减速蜗杆传动时，用 来计算传动比是错误的。A、 B、 C、 D、6、为了配凑中心距或提高蜗杆传动的承载能力和传动效率，常采用变位蜗杆传动，这时要对 A、蜗杆变位 B、蜗轮变位 C、蜗杆蜗轮均变位7、 可以提高蜗杆的啮合效率。A、增大传动比 B、减少轴承的摩擦损失C、采用大直径系数蜗杆 D、采用多头蜗杆8蜗秆传动中轮齿承载能力的计算主要针对来进行的。(1) 蜗杆齿面接触强度和蜗轮齿根弯曲强度 (2) 蜗轮齿面接触强度和蜗杆齿根弯曲强度 (3) 蜗杆齿面接触强度和齿根弯曲强度 (4) 蜗轮齿面接触强度和齿根弯曲强度9对闭式蜗杆传动进行热平衡计算，

23、其主要目的是为了。(1) 防止润滑油受热膨胀后外溢，造成环境污染 (2) 防止润滑油温度过高而使润滑条件恶化 (3) 防止蜗轮材料在高温下机械性能下降 (4) 防止蜗杆蜗轮发生热变形后，正确啮合受到破坏10、大尺寸的蜗轮通常采用组合结构，其目的是 。A、提高刚度 B、延长寿命C、节约贵重金属 D、提高传动效率11、蜗杆常用材料 。A、45钢 B、灰铁 C、球铁 D、锡青铜三、简答题1、蜗杆传动效率由哪几部分组成？蜗杆传动为何要进行热平衡计算？四、计算题1、图示为一斜齿轮蜗杆传动装置，已知两者传动中心距相等，动力由齿轮1输入，功率3KW，齿轮1的转速n1=1430rpm（转向如图），齿轮传动参数Z1=23；Z2=48，mn=3mm，蜗杆传动参数为：Z3=2，Z4=27，m=6mm, q=9。蜗杆传动效率=0.8（斜齿轮、轴承的功率损失均忽略不计）。（1）分析齿轮2，蜗轮4在啮合点的受力大小，并画出方向。（2）判断蜗轮4的转向。（标在图上）（3）求斜齿轮螺旋角。（4）求蜗杆的螺旋升角。（5）求蜗轮轴的输入扭矩。