《機械基礎(設計與制造)》——期末復習題答案

1、中國石油大學（北京）遠程教育學院機械基礎（設計與制造）»期末復習題答案1、 單項選擇題（每小題 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、A2、 填空題（每空1分，共80分）1、從制造的角度劃分的最小單元是零件 ，從運動的角度劃分的最小單元是構件 。2、在不同的機械中使用，其 吼相同的零件，稱為通用零件，試列舉兩個此類零件：齒輪_、 軸

2、承 。3、平鍵的截面尺寸應按軸徑從鍵的標準中查取，鍵的長度可參照一輪轂寬度從標準中選取，必要時應進行強度校核。4、雙頭螺柱聯(lián)接的兩被聯(lián)接件之一是1 孔，另一是一螺紋（或盲）_ 孔。5、螺紋副中，螺紋的升角入越小 ,自鎖性越好；螺紋的升角入越 _大，螺紋副效率越高。6、一般精度的直齒圓柱齒輪傳動作彎曲強度計算時，將齒輪看作懸臂梁,并假定全部載荷作用于齒頂 。7、當一對齒輪的材料、齒數(shù)比一定時，影響齒面接觸強度的幾何尺寸參數(shù)主要是一分度圓直徑（或中心距）和齒支一。8、直齒圓柱齒輪作接觸強度計算時，取分度圓 處的接觸為計算依據(jù)。9、在一般機械中的圓柱齒輪傳動，往往使小齒輪的齒寬9大于大齒輪的齒寬b2

3、,在計算強度時，工作齒寬 b應取 b 2。10、在潤滑良好的閉式蝸桿傳動中，其主要失效形式是_虎組， 膠合 和磨損。11、普通圓柱蝸桿傳動中，若蝸桿的螺旋線方向為右旋，導程角丫=15。，則蝸輪的輪齒旋向為 右旋,螺旋角3 =_15。12、對于開式蝸桿傳動，可采用粘度較 高一的潤滑油或潤滑脂潤滑。13、普通V帶的設計準則是，保證帶 不打滑一的前提下,帶具有一定的 疲勞壽命。14、若帶傳動的初拉力一定，增大 包角和 摩擦系數(shù) 都可以提高帶傳動的 極限摩擦力。15、V帶傳動中，從動輪的圓周速度V2總是 /、于主動輪的圓周速度 V1,這種現(xiàn)象是由 彈性滑動所引起的。16、按受載性質(zhì)分，主要承受 彎矩的

4、軸為心軸，主要受扭矩的軸為傳動軸。17、為了減小軸上的應力集中，軸階梯處的過渡圓角應盡可能取大些。18、代號為30208的滾動軸承，其內(nèi)徑為 40 mm精度等級為G級（普通級）。19、低速、重載、剛性較大的支承，宜選用滾動體為滾子 的滾動軸承。20、滾動軸承代號中段的右起第五位數(shù)字表示軸承的類型.。21 .切削用量三要素包括切削速度、進給速度、和切削深度。22 .材料的切削加工性的改善途徑：1） 調(diào)整化學成分 ；2）熱處理 。23 .螺紋的三要素是指螺距、牙型半角、中徑。24 .零件的機械加工質(zhì)量包括加工精度 和表面質(zhì)量。25 .拉刀是一種 多齒 刀具。拉削時，由于后一個刀齒直徑大于 前一個刀

5、齒直徑，從而能夠一層層地從工件上切去金屬。26 .特種加工是指切削加工以外的一些新的加工方法。27 .常用刀具材料的種類有碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼、硬質(zhì)合金、 3爸、金剛石、立方氮化硼。28 . 一般講，車削和磨削是外圓的主要加工方法。29 .常用的夾緊機構有斜楔夾緊機構、較鏈夾緊機構螺釘壓板、偏心壓板。30 .生產(chǎn)中應根據(jù)工件材料、刀具材料和加工要求合理選擇前角的數(shù)值。31 .刀具材料應具有的性能是足夠的強度和韌性、高的熱硬性、高耐磨性高硬度、良好的工藝性。32 .一般切削運動分為主運動和進給運動 。33 .磨削軟材料時應選用 硬砂輪。34 .孔的常用加工方法有 鉆孔 擴孔、錢孔、鎮(zhèn)孔

6、、拉孔、磨孔等。35 .平面的加工方法有車削、包IJ削、銃削、拉削、磨削等。3、 分析計算題(4小題，共50分)1、用于緊聯(lián)接的一個 M16普通螺栓，小徑di=4.376mmi預緊力Q=20000N,軸向工作 載荷Q=10000N,螺栓剛度 Cb=ixi06 N/mm被聯(lián)接件剛度 C=4X 106 N/mrp螺 栓材料的許用應力b =150 N/mm2。(1) 計算螺栓所受的總拉力 Q;(2) 校核螺栓工作時的強度。解 Cb 1 106 60.2Cb Cm (1 4) 106Cb一Q Q0Qe Q0 QeCb Cm20000 0.2 10000 22000N(2)ca1.3Q1.3 22000

7、2 r176.2N / mm2 di2(14.376)244.強度條件不滿足:2、如圖表示兩平板用2個M20的普通螺栓聯(lián)接，承受橫向載荷F=6000N,若取接合面間的摩擦系數(shù)f=,可靠性系數(shù) Ks=,螺栓材料的許用應力（T =120N/mm2,螺栓的小徑di=17.294mni試校核螺栓的強度。解一個螺栓的橫向工作載荷R 臾00 3000Nz 2預緊力Q0KsRfm1.2 3000218000N0.2 1強度校核強度滿足1.3Q01.3 18000299.67N /mm2 d12(17.294)2443、如下圖所示二級齒輪減速器中，輸入軸上的齒輪1為右旋，m轉(zhuǎn)動方向如圖所示。試分析齒輪3、4的

8、螺旋方向應如何設計，才能時中間軸上的軸向力最小并畫出齒輪4所受軸向力的方向（請標在圖上）。答:4、按示例所示，指出軸系結構中的其它錯誤（不少于8處）注：潤滑方式、倒角和圓角不考慮示例：一缺少調(diào)整墊片答:缺少調(diào)整墊片套筒定位在端蓋上缺一個鍵缺密封件孔與軸間無間隙軸承外圈定位超高軸承安裝方向不對沒有軸徑變化軸向定位不可靠鍵太長5、下圖為一壓力容器，容器蓋與缸體用6個普通螺栓聯(lián)接，缸內(nèi)壓強p=2 N/mr缸徑D=150 mm根據(jù)聯(lián)接的緊密性要求，每個螺栓的殘余預緊力Q=, Q為單個螺栓的工作拉力。若選用螺栓材料為35鋼，性能等級為級，屈服極限bs=300N/mm2安全系數(shù)S=&試計算所需螺栓

9、的小徑di。（15分）解容器蓋所受的載荷F單個螺栓的工作拉力p D2 2 3.14 1502 35342.92N （4 分）44F35342.92Qe 5890.49N （ 2 分）z 6總拉力 Q Qr Qe 1.6Qe Qe 2.6 5890.49 15315.27N（2分）許用應力300 100N/mm2（ 3 分）S 24 1.3Q4 1.3 15315.27螺栓小徑d1 J 16mm （4分）:1004、 問答題（12小題，共110分）1、對插齒和滾齒在加工質(zhì)量、生產(chǎn)率及加工范圍方面進行比較。（6分）答：（1）加工質(zhì)量，相近；（2）生產(chǎn)率，一般插齒低，但加工小模數(shù)、較窄和扇形齒輪，插

10、齒高于滾齒；（3）加工范圍，加工斜齒插齒不如滾齒。插齒能加工內(nèi)齒輪等。評分點：每點2分2、對銃削和刨削在生產(chǎn)率、加工質(zhì)量及設備和刀具費用方面進行比較。（6分）答：生產(chǎn)率，一般銃削高，但加工窄長平面，刨削高;加工質(zhì)量，相近;設備和刀具費用，銃削高。評分點：每點2分3、刀具材料應具備哪些性能（10分）答：刀具材料應具備的性能：高硬度高于工件材料的硬度。足夠的強度和韌性高耐磨性高的熱硬性 高溫下仍能保持高硬度的性能。良好的工藝性評分點：每項2分4、簡要回答鉆孔表面粗糙度大和生產(chǎn)率低的原因。（6分）答：（1）排屑困難；（2）切削熱多，切削液難進入切削部位；（3）限制切削速度提高。評分點：每點2分5、車

11、削外圓有哪些特點（8分）答：車削外圓的特點：切削過程連續(xù)，切削面積不變，切削力變化小。車刀簡單、制造和刃磨方便，費用低。易于保證外圓表面和其它表面的位置精度。適于加工各種材料，但難以加工硬度很高的淬火鋼件。評分點：每點2分6、與傳統(tǒng)加工方法比，特種加工主要有哪些特點（ 6 分） 答：與傳統(tǒng)加工方法比，特種加工的主要特點：（ 1） 不依靠機械能，而利用電能、聲能、光能、熱能等。（ 2） 刀具硬度可以低于材料硬度。超聲波加工等。（ 3） 工具與工件間不存在顯著的機械切削力。評分點：每點 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：有車削、刨削、銑削、拉削、磨削等（ 5 分）

12、。 其中，銑削、刨削、磨削是平面的主要加工方法（ 3 分） 。8、試述刀具前角大小對切削加工的影響及如何選擇前角（包括內(nèi)容：1. ）前角的定義； 2. ）前角大小對切削加工的影響； 3. ） 如何選擇前角） 。 （ 10 分）答： （ 1）前刀面與基面夾角； （ 2 分）（ 2 ）前角大，刀刃鋒利。但過大，刀刃脆弱；（ 2 分）（ 3 ） 生產(chǎn)中根據(jù)工件材料、 刀具材料和加工要求選擇前角。 （ 1 分） 加工塑性材料，選較大前角 ， （ 1 分）加工脆性材料，選較小前角，工件材料強度、硬度低，前角應大些，否則選小些， （ 1 分）硬質(zhì)合金刀具前角比高速鋼小， （ 1 分）精加工大些，粗加工小些

13、。 （ 1 分）9、試述積屑瘤的形成及防止措施（包括內(nèi)容：1. ）積屑瘤定義;2 ）積屑瘤產(chǎn)生的基本原因；3）積屑瘤對切削加工的影響；4）防止措施。） 。 （ 10 分）答： （ 1） 切削塑性金屬材料時, 來自切屑和工件的金屬粘結層積在前刀面上, 形成硬度很高的楔塊。 （ 3 分）（ 2）切屑和工件產(chǎn)生劇烈摩擦, 摩擦力切屑內(nèi)部的分子結合力。（ 3 分）3. ）保護刀刃和增大前角。但時現(xiàn)時消 , 降低加工精度。粗加工時利用，精加工時避免。 （ 2 分）（ 4. ）首先改變切削速度，其次用切削液。 （ 2 分）10、試述刀具后角大小對切削加工的影響及如何選擇后角（ 1. 后角的定義； 2. 后角大小對切削加工的影響； 3. 如何選擇后角） 。 （ 10 分）答： （ 1）主后刀面與切削平面夾角； （ 4 分）（ 2 ）減少摩擦，后加過大，強度降低；（ 3 分）（ 3 ）粗加工取小后角，精加工，取大后角。（ 3 分）11、對零件結構設計有哪幾方面的要求（10 分）答：對零件的結構設計有以下幾方面的要求（1） 加工表面的幾