大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)模擬試題集

-.z.機(jī)械設(shè)計(jì)(1)模擬練習(xí)試題及參考答案一、是非題〔對(duì)的寫“√〞，錯(cuò)的寫“×〞，每題1分〕1.為提高緊螺栓的承載能力，通常選用擰入圈數(shù)較多的厚螺母連接方式〔×〕2. 在選用普通平鍵時(shí)，是通過強(qiáng)度計(jì)算來確定鍵的截面尺寸b和h的(×)3. 綜合影響系數(shù)Kσ只對(duì)應(yīng)力幅有影響，而對(duì)平均應(yīng)力無影響〔√〕4. 當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)的零件上受靜載荷作用時(shí)，其上也可能產(chǎn)生變應(yīng)力〔√〕5. 只要合理設(shè)計(jì)，帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)是可以防止的〔×〕6. 為了減小Kβ值，應(yīng)將齒輪制成鼓形齒〔√〕7. 螺紋的升角越大，其傳動(dòng)效率越高，自鎖性也越好〔×〕8. 在圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算中，是按節(jié)點(diǎn)嚙合進(jìn)展接觸強(qiáng)度計(jì)算的〔√〕9. 齒輪的齒形系數(shù)YFa與模數(shù)無關(guān)，與齒廓形狀有關(guān)〔√〕10. 所有可用作制成零件的材料，其疲勞曲線都具有無限壽命區(qū)域〔×〕11．普通平鍵的主要失效形式是工作面的擠壓破壞?！病獭?2．帶傳動(dòng)中，最大應(yīng)力發(fā)生在緊邊與大輪的接觸處?！病痢?3．帶傳動(dòng)中，彈性滑動(dòng)現(xiàn)象是完全可以防止的〔×〕14．V帶傳動(dòng)中，帶輪的輪槽夾角應(yīng)小于V帶截面的夾角。〔√〕15．齒輪彎曲和接觸疲勞強(qiáng)度極限是經(jīng)持久疲勞試驗(yàn)并按失效概率1%確定，試驗(yàn)齒輪的彎曲應(yīng)力循環(huán)特性(應(yīng)力比)為對(duì)稱循環(huán)?！病痢?6．在閉式齒輪傳動(dòng)中，通常以保證齒根彎曲疲勞應(yīng)力符合強(qiáng)度條件為主。〔×〕17．在有嚴(yán)密性要求的螺栓連接構(gòu)造中，接合面之間不用軟墊片進(jìn)展密封而采用密封環(huán)構(gòu)造，這主要是為了增大被連接件的剛度，從而提高螺栓的疲勞強(qiáng)度?！病獭?8．被連接件是鍛件或鑄件時(shí)，可將安裝螺栓處加工成小凸臺(tái)或沉頭座，其目的是易擰緊?！病痢?9．應(yīng)力只要隨時(shí)間發(fā)生變化，均稱為變應(yīng)力。〔×〕20．當(dāng)*零件上受載荷作用時(shí)，其上構(gòu)造和尺寸突變處不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中?！病痢?1.變應(yīng)力是由變載荷產(chǎn)生，也可能由靜載荷產(chǎn)生?！病獭?2. 零件的截面形狀一定，當(dāng)截面尺寸增大時(shí)，其疲勞極限值將隨之增大?！病痢?3. 兩零件的材料和幾何尺寸都不一樣，以曲面接觸受載時(shí)，兩者的接觸應(yīng)力值不相等?！病痢?4. 鍵的截面尺寸b×h是按軸的直徑d由標(biāo)準(zhǔn)中選定的。(√)25. 由于載荷較大需要用兩個(gè)平鍵時(shí)，它們應(yīng)布置在同一母線上(×)26. 在漸開線圓柱齒輪傳動(dòng)中，相嚙合的大小齒輪工作載荷一樣，所以兩者的齒根彎曲應(yīng)力以及齒面接觸應(yīng)力也分別相等。(×)27. 由于錐齒輪的幾何尺寸是以大端為標(biāo)準(zhǔn)的，因此，受力分析也在大端上進(jìn)展。〔×〕28.只要設(shè)計(jì)和使用正確，帶傳動(dòng)的打滑是完全可以防止的〔√〕29. 在一樣的初拉力作用下，V帶的傳動(dòng)能力明顯高于平帶的傳動(dòng)能力〔√〕30. 普通螺紋用于連接時(shí)，一般多用粗牙螺紋?！病獭?1.受變載荷作用的零件在有限壽命下工作時(shí)，其材料的疲勞極限比無限壽命的要高?！病獭?2.大多數(shù)通用機(jī)械零件及專用零件的失效都是由高周疲勞引起的。(√)33.因帶傳動(dòng)是摩擦傳動(dòng)，所以傳動(dòng)中會(huì)出現(xiàn)彈性滑動(dòng)現(xiàn)象，但只要設(shè)計(jì)合理，就可以防止彈性滑動(dòng)的出現(xiàn)。〔×〕34.在常用的螺紋連接中，自鎖性最好的螺紋是矩形螺紋。(×)35.螺紋連接防松的根本問題在于防止螺旋副在受載時(shí)發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。(√)36.帶傳動(dòng)中，當(dāng)大帶輪主動(dòng)時(shí)，最大應(yīng)力發(fā)生在緊邊繞上小帶輪的接觸處。(×)37．普通平鍵可以分為圓頭〔A型〕、方頭〔B型〕、單圓頭(C型)，其中A、C型可以承受軸向力，B型不能承受軸向力。〔×〕38．為了使普通V帶和帶輪的工作槽面相互緊貼，應(yīng)使帶輪的輪槽角與帶的楔角相等。(×)39．在機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中，皮帶傳動(dòng)往往放在高速級(jí)是因?yàn)樗梢詡鬟f較大的轉(zhuǎn)矩?！病痢?0.零件的應(yīng)力隨時(shí)間變化時(shí)，均應(yīng)按變應(yīng)力作強(qiáng)度計(jì)算?！病痢?1.平鍵連接可以實(shí)現(xiàn)軸與輪轂的軸向和周向固定。(×)42．在圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，影響輪齒彎曲應(yīng)力大小的主要參數(shù)是模數(shù)。〔√〕43.齒輪傳動(dòng)中，經(jīng)過熱處理的齒面稱為硬齒面，而未經(jīng)熱處理的齒面稱為軟齒面?！病痢?4.機(jī)械零件的外表越粗糙，其疲勞強(qiáng)度越低?！病獭?5．機(jī)械零件在靜載荷作用下，則一定為靜強(qiáng)度破壞?！病痢?6.規(guī)律性的不穩(wěn)定變應(yīng)力的疲勞強(qiáng)度計(jì)算是根據(jù)疲勞損傷積累假說進(jìn)展的?！病獭?7.矩形花鍵只能采用齒形定心。〔×〕48．螺紋連接中，有時(shí)需采用防松裝置，是因?yàn)槁菁y的升角太大而不能自鎖〔×〕49．為了保證帶的傳動(dòng)能力，應(yīng)驗(yàn)算小帶輪的包角，并使其≥120°〔√〕50．在普通V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)使帶輪的輪槽角大于帶的楔角〔×〕51．在錐齒輪的的強(qiáng)度計(jì)算中，其受力分析通常在其小端上進(jìn)展〔×〕52.合金鋼與碳素鋼相比具有較高的強(qiáng)度，因此用合金鋼制造零件不但可以減小尺寸，而且還可以減小斷面變化處過渡圓角半徑和降低外表粗糙度的要求。〔×〕53．大多數(shù)機(jī)械零件的失效都是由低周疲勞引起的。〔×〕54.當(dāng)螺紋的公稱直徑、牙型角、螺紋線數(shù)一樣時(shí)，細(xì)牙螺紋的自鎖性比粗牙螺紋的自鎖性要好。〔√〕55.楔鍵在安裝時(shí)要楔緊，故同心性能好?！病痢?6.花鍵連接的承載能力應(yīng)按其齒側(cè)面的擠壓強(qiáng)度計(jì)算?！病痢?7．在帶傳動(dòng)中，當(dāng)小帶輪主動(dòng)時(shí)，最大應(yīng)力發(fā)生在緊邊帶剛繞上小帶輪的接觸處。(√)58．在圓柱齒輪傳動(dòng)中，為了減小齒向載荷分布系數(shù)Kβ值，可將其中一個(gè)齒輪的輪齒制成鼓形齒(√)59．在閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)中，通常以保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度足夠?yàn)橹鳌！病痢?0.在帶傳動(dòng)中，由于小輪的包角比大帶輪的小，所以打滑首先發(fā)生在小帶輪上?！病獭?1.在齒輪傳動(dòng)中，主、從動(dòng)輪齒面上產(chǎn)生塑性變形的方向是一樣的?！病痢?2.受軸向載荷的普通螺栓連接，適當(dāng)增大預(yù)緊力能提高螺栓的抗疲勞強(qiáng)度。〔√〕63.滑鍵的主要失效形式不是磨損而是鍵槽側(cè)面的壓潰?！病痢?4．理論上為點(diǎn)接觸或線接觸的零件，在載荷作用下，接觸處局部產(chǎn)生的應(yīng)力稱為接觸應(yīng)(√)65.機(jī)械零件的計(jì)算分為設(shè)計(jì)計(jì)算和校核計(jì)算，兩種計(jì)算的目的都是為了防止機(jī)械零件在正常使用期限發(fā)生失效?！病獭?6.由于國(guó)標(biāo)規(guī)定錐齒輪是以大端參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值，因此，受力分析也在大端上進(jìn)展。〔×〕67．減少螺栓和螺母的螺距變化差可以改善螺紋牙間的載荷分配不均的程度?！病獭?8．楔鍵在安裝時(shí)要楔緊，故定心性能好。〔×〕69．切向鍵連接是靠工作面上的擠壓力和軸與輪轂之間的摩擦力來傳遞轉(zhuǎn)矩?！病獭?0．被連接件是鍛件或鑄件時(shí)，應(yīng)將安裝螺栓處加工成小凸臺(tái)或魚眼坑，其目的是為了防止偏心載荷?！病獭扯?、單項(xiàng)選擇題(在空格處填上正確答案的字母代號(hào)，每題1分)1．在軸、轂連接中如果需要用兩個(gè)平鍵時(shí)，此時(shí)在軸上應(yīng)使它們沿圓周相隔D。A.90度；B.120度；C.135度；D.180度2．漸開線花鍵連接采用C定心A.外徑；B.徑；C.齒形；D.齒頂3．帶傳動(dòng)在正常工作時(shí)，其緊邊拉力F1和松邊拉力F2之間關(guān)系可由式B表達(dá)。A.F1=F2；B.F1-F2=Fe；C.F1/F2=efα；D.F1+F2=F04．帶傳動(dòng)采用緊輪時(shí)，緊輪應(yīng)布置在BA.松邊側(cè)近小輪處；B.松邊側(cè)近大輪處C.松邊外側(cè)近小輪處；D.松邊外側(cè)近大輪處5．V帶傳動(dòng)中，帶速v，主動(dòng)輪圓周速度v1，從動(dòng)輪圓周速度v2，它們的關(guān)系是BA.v1=v2=v;B.v1>v>v2;C.v1<v<v2;D.v>v1>v26．在進(jìn)展疲勞強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，其極限應(yīng)力應(yīng)為材料的D。A.屈服極限；B.彈性極限；C.強(qiáng)度極限；D.疲勞極限。7．標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，輪齒彎曲強(qiáng)度計(jì)算中的齒形系數(shù)YFa只決定于B。A.模數(shù)m；B.齒數(shù)z；C.壓力角α；D.齒寬系數(shù)фd8．一對(duì)正確嚙合的漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪作減速傳動(dòng)時(shí)，如兩輪的材料、熱處理及齒面硬度均一樣，則小齒輪1和大齒輪2的齒根彎曲應(yīng)力之間的關(guān)系是：A。A.σF1>σF2；B.σF1=σF2；C.σF1<σF2；D.條件缺乏，無法判斷9．齒輪傳動(dòng)中將輪齒加工成鼓形齒的目的是為了BA.減小動(dòng)載系數(shù)；B.降低齒向載荷分布系數(shù)C.降低齒間載荷分配系數(shù)；D.降低使用系數(shù)10．當(dāng)兩個(gè)被連接件之一太厚，不宜制成通孔，且連接不需要經(jīng)常拆裝時(shí)，往往采用C。A.雙頭螺柱連接；B.螺栓連接；C.螺釘連接；D.緊定螺釘連接11.當(dāng)兩個(gè)被連接件之一太厚，不宜制成通孔，且連接需要經(jīng)常拆裝時(shí)，往往采用A。A.雙頭螺柱連接；B.螺栓連接；C.螺釘連接；D.緊定螺釘連接12．螺紋連接防松的根本問題在于_____C___。A.增加螺紋連接的軸向力；B.增加螺紋連接的橫向力；C.防止螺紋副的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)；D.增加螺紋連接的剛度。13．被連接件受橫向外力作用，假設(shè)采用一組普通螺栓連接時(shí)，則靠__A__來傳遞外力。A.被連接件接合面間的摩擦力；B.螺栓的拉伸和擠壓C.螺栓的剪切和擠壓；D.螺栓的剪切和被連接件的擠壓14．四個(gè)構(gòu)造及性能一樣的零件甲、乙、丙、丁，假設(shè)承受最大應(yīng)力的值相等，而應(yīng)力的應(yīng)力比r分別為+1、0、-0.5、-1，則其中最易發(fā)生失效的零件是D。A.甲；B.乙；C.丙；D.丁15．*構(gòu)造尺寸一樣的零件，當(dāng)采用C材料制造時(shí)，其有效應(yīng)力集中系數(shù)最大。A.HT200；B.20號(hào)鋼；C.20CrMnTi；D.45號(hào)鋼16．*截面形狀一定的零件，當(dāng)其尺寸增大時(shí)，其疲勞極限值將隨之B。A.增高；B.降低；C.不變；D.規(guī)律不定17．*截面形狀一定的零件，當(dāng)其外表質(zhì)量提高時(shí)，其疲勞極限值將隨之A。A.提高；B.降低；C.不變；D.不確定18．在斜齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)中，應(yīng)進(jìn)展標(biāo)準(zhǔn)化的參數(shù)是BA.分度圓直徑；B.法面模數(shù)；C.齒輪寬度；D.端面模數(shù)19．在閉式軟齒面圓柱齒輪傳動(dòng)中，小齒輪的齒面硬度應(yīng)A大齒輪齒面硬度。A.大于；B.小于；C.等于；D.不確定20．在圓柱齒輪傳動(dòng)中，小、大齒輪的彎曲應(yīng)力F1、F2之間的關(guān)系是：B。A.F1=F2；B.F1>F2；C.F1<F2；D.不確定21．螺紋的公稱直徑(管螺紋除外)是指它的_____C_____.A.徑d1；B.中徑d2；C.外徑d；D.都不是22．在軸上需要兩個(gè)平鍵固定一個(gè)零件時(shí)，這兩個(gè)平鍵在圓周方向上應(yīng)相隔A。A.180°；B.90°；C.120°；D.135°23．在螺紋連接中，廣泛使用的連接是A連接。A.螺栓；B.螺柱；C.螺釘；D.緊定螺釘24．材料的疲勞曲線通常是在C條件下經(jīng)疲勞試驗(yàn)得出的。A.脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力；B.非對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力C.對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力；D.非脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力25．承受軸向載荷的緊螺栓連接，為降低應(yīng)力幅(設(shè)螺栓剛度為Cb，被連接剛度為Cm)應(yīng)B。A.同時(shí)減小Cb及Cm；B.減小Cb增大CmC.同時(shí)增大Cb及Cm；D.增大Cb減小Cm26．閉式軟齒面齒輪的主要失效形式是D。A.壓潰；B.剪斷；C.磨損；D.點(diǎn)蝕27．在V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中，V帶楔角的標(biāo)準(zhǔn)值是A。A.40°；B.38°；C.36°；D.32°28．假設(shè)采用兩只楔鍵連接，則它們的分布是在周向相隔A。A.100°；B.180°；C.80°；D.135°29．*平鍵連接能傳遞的最大扭矩為T，現(xiàn)要傳遞的扭矩增大為1.5T，則最好應(yīng)D。A.把鍵長(zhǎng)L增加到1.5倍；B.把鍵寬b增加到1.5倍C.把鍵高h(yuǎn)增加到1.5倍；D.安裝一對(duì)該平鍵。30.大多數(shù)通用零件及專用零件的失效都是由_____B______引起的。A.低周疲勞；B.高周疲勞；C.應(yīng)變疲勞；D.塑性變形31.影響零件疲勞強(qiáng)度的綜合影響系數(shù)Kσ與___D____等因素有關(guān)。A.零件的應(yīng)力循環(huán)特性和載荷狀態(tài)；B.零件的應(yīng)力集中、工作溫度、熱處理C.零件的材料、外表質(zhì)量、過載；D.零件的尺寸、幾何形狀變化、加工質(zhì)量及強(qiáng)化因素32．用材料45鋼作毛坯加工6級(jí)精度的硬齒面直齒圓柱外齒輪，宜采用的工藝順序是：BA.外表淬火、滾齒、磨齒；B.滾齒、外表淬火、磨齒C.滾齒、磨齒、外表淬火；D.滾齒、調(diào)質(zhì)、磨齒33．開式齒輪傳動(dòng)中輪齒的主要失效形式是_____C_____。A．點(diǎn)蝕和彎曲疲勞折斷；B．膠合和齒面塑性變形；C．磨粒磨損和彎曲疲勞折斷；D．膠合和點(diǎn)蝕。34．設(shè)計(jì)硬齒面齒輪傳動(dòng)，當(dāng)直徑一定，常取較少的齒數(shù)，較大的模數(shù)以___A_____。A．提高輪齒的彎曲疲勞強(qiáng)度； B．提高齒面的接觸疲勞強(qiáng)度；C．減少加工切削量，提高生產(chǎn)率；D．提高輪齒抗塑性變形能力。35．機(jī)械零件經(jīng)外表淬火或氮化等熱處理之后，其疲勞強(qiáng)度CA.降低；B.不變；C.增高；D.增高或降低視處理方法而定。36．一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒輪傳動(dòng)，齒數(shù)z1=30，z2=75，它們的齒形系數(shù)的關(guān)系是___B___。A．YFa1<YFa2；B．YFa1>YFa2；C．YFa1=YFa2；D．條件缺乏，無法判斷。37.被連接件受橫向外力作用時(shí)，如采用普通螺栓連接，則螺栓可能的失效形式為_D___。A．剪切或擠壓破壞；B．拉斷；C．扭轉(zhuǎn)破壞；√D．拉、扭斷裂38．帶在減速傳開工作時(shí)〔小帶輪主動(dòng)〕，最大應(yīng)力發(fā)生在__A___。A.帶繞上小帶輪處；B.帶離開小帶輪處；C.帶繞上大帶輪處；D.帶離開大帶輪處39．在受軸向變載荷的緊螺栓連接中，預(yù)緊力為8000N，軸向外載荷最小值為0，最大值為4000N，假定螺栓和被連接件的剛度Cm=Cb=1。則在最大工作載荷下，被連接件的剩余預(yù)緊力為_____C_____N。A．2000；B．4000；C．6000；D．800040．在螺栓連接中，有時(shí)在一個(gè)螺栓上采用雙螺母，其目的是為了_____C_____。A．提高強(qiáng)度；B．提高剛度；C．防松；D．減小每圈螺紋牙上的受力。41．用圓盤銑刀加工軸上鍵槽的優(yōu)點(diǎn)是_____C_____。A．裝配方便；B．對(duì)中性好；C．應(yīng)力集中??；D．鍵的軸向固定好。42．為了保證帶的傳動(dòng)能力，應(yīng)驗(yàn)算小帶輪的包角，并使其_____B_____。A．≥90°；B．≥120°；C．<150°；D．≥150°。43．在一對(duì)齒輪制造時(shí)，將一個(gè)齒輪的輪齒加工成鼓形齒的目的是為了_____D_____。A．降低動(dòng)載系數(shù)；B．降低使用系數(shù)；C．降低齒間載荷分配系數(shù)；D．降低齒向載荷分布系數(shù)。44．以下四種表達(dá)中，______D________是正確的。A．變應(yīng)力只能由變載荷產(chǎn)生；B變應(yīng)力只能由靜載荷產(chǎn)生；C．靜載荷不能產(chǎn)生變應(yīng)力；D變應(yīng)力可由靜載荷產(chǎn)生。45．*零件用45號(hào)鋼制造，經(jīng)調(diào)質(zhì)后的對(duì)稱循環(huán)疲勞極限σ-1=307MPa，應(yīng)力循環(huán)基數(shù)N0=5×106，材料常數(shù)m=9，當(dāng)實(shí)際應(yīng)力循環(huán)基數(shù)N=106時(shí)，有限壽命疲勞極限σ-1N為_B_MPa。A．257；B．367；C．474；D．425。46．在設(shè)計(jì)閉式軟齒面圓柱齒輪時(shí)，小齒輪的齒面硬度應(yīng)____A____大齒輪齒面硬度。A．大于；B．小于；C．等于；D．不確定。47．中心距一定的帶傳動(dòng)，小帶輪上包角的大小主要由___D____決定。A．小帶輪直徑； B．大帶輪直徑；C．兩帶輪直徑之和；D．兩帶輪直徑之差。48．螺栓的性能等級(jí)為6.8級(jí)，數(shù)字6.8代表___A____。A．對(duì)螺栓材料的強(qiáng)度要求；B．對(duì)螺栓的制造精度要求；C．對(duì)螺栓材料的剛度要求；D．對(duì)螺栓材料的耐腐蝕要求。49．用于薄壁形零件連接時(shí)，應(yīng)采用___B____。A．普通粗牙螺紋；B．普通細(xì)牙螺紋；C．梯形螺紋；D．鋸齒形螺紋。50．現(xiàn)有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，齒輪1：m1=3mm、z1=25，齒輪2：m2=4mm、z2=48，則它們的齒根修正系數(shù)YSa1、YSa2之間關(guān)系是：___B____。A．YSa1＞YSa2； B．YSa1＜YSa2；YSa1=YSa2；D．YSa1≤YSa2。51．選擇齒輪的構(gòu)造形式和毛坯獲得的方法與_____B_____有關(guān)。A．齒圈寬度；B．齒輪直徑；C．齒輪在軸上的位置；D．齒輪的精度。52．在以下幾種工況中，____A____齒輪傳動(dòng)的齒寬系數(shù)可以取大些。A．對(duì)稱布置；B．不對(duì)稱布置；C．懸臂布置；D．同軸式減速器布置。53．一對(duì)齒輪傳動(dòng)，小齒輪1的材料為40Cr，大齒輪2的材料為45鋼，則它們的接觸應(yīng)力之間的關(guān)系是：____C___。A．＞；B.＜；C．； D．≤54．在螺紋連接中，按防理，采用雙螺母屬于____A____?！藺．摩擦防松； B．機(jī)械防松；C．破壞螺旋副的關(guān)系防松；D．增大預(yù)緊力防松。55．對(duì)于受軸向載荷的緊螺栓連接，在限定螺栓總拉力的條件下，提高螺栓疲勞強(qiáng)度的措施為____B____。A．增加螺栓剛度，減小被連接件的剛度；B．減小螺栓剛度，增加被連接件的剛度；C．同時(shí)增加螺栓和被連接件的剛度；D．同時(shí)減小螺栓和被連接件的剛度。56．影響零件疲勞強(qiáng)度的綜合影響系數(shù)與_____C____等因素有關(guān)。A．零件的應(yīng)力集中、過載和高溫；B．零件的應(yīng)力循環(huán)特性、應(yīng)力集中和加載狀態(tài)；C．零件尺寸、幾何形狀變化、加工質(zhì)量及強(qiáng)化；D．零件的材料、熱處理和絕對(duì)尺寸57．*構(gòu)造尺寸一樣的零件，當(dāng)采用____D____材料制造時(shí)，其有效應(yīng)力集中系數(shù)最大。A．HT200；B．20號(hào)鋼；C．15號(hào)鋼；D．20CrMnTi58.當(dāng)兩個(gè)被連接件之一太厚、不宜制成通孔，且連接需要經(jīng)常拆裝時(shí)，往往采用C。A.螺栓連接；B.螺釘連接；C.雙頭螺柱連接；D.緊定螺釘連接59.螺紋連接防松的根本問題在于D。A.增加連接的剛度；B.增加螺紋連接的軸向力；C.增加螺紋連接的橫向力；D.防止螺紋副的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)60.設(shè)計(jì)鍵連接時(shí)，鍵的截面尺寸是根據(jù)A按標(biāo)準(zhǔn)選擇。A.軸的直徑；B.輪轂的長(zhǎng)度；C.所傳遞轉(zhuǎn)矩的大??；D.所傳遞功率的大小61.普通V帶的楔角等于A。A.40°；B.38°；C.36°；D.32°62．帶傳動(dòng)采用緊輪的目的是______D_______。A．減輕帶的彈性滑動(dòng)；B．提高帶的壽命；C．改變帶的運(yùn)動(dòng)方向；D．調(diào)節(jié)帶的初拉力。63．帶傳動(dòng)的實(shí)際傳動(dòng)比為4.59，假設(shè)滑動(dòng)率ε＝2％，則理論傳動(dòng)比i應(yīng)為___A_____。A.4.5；B．4.57；C．4.59；D．4.6164．兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，齒輪1：m1=3mm、z1=25，齒輪2：m2=4mm、z2=48，則它們的齒形系數(shù)之間的關(guān)系是___D_____。A．YFa1≤YFa2； B．YFa1＜YFa2；C.YFa1=YFa2；D．YFa1＞YFa265．由試驗(yàn)可知，有效應(yīng)力集中、絕對(duì)尺寸和外表狀態(tài)只對(duì)_____A____有影響。A．應(yīng)力幅；B．平均應(yīng)力；C．應(yīng)力幅和平均應(yīng)力；D．無法確定66．塑性材料制成的零件進(jìn)展靜強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，其極限應(yīng)力為_____C__。A．；B．；C．；D．67．在螺栓連接設(shè)計(jì)中，經(jīng)常在螺栓孔處制作沉頭座孔或凸臺(tái)，其目的是：C。A.便于安裝；B.為安置放松裝置；C.防止螺栓受附加彎曲應(yīng)力；D.防止螺栓受拉力過大68．當(dāng)輪轂軸向位移距離較小時(shí)，可選用C連接。A.普通平鍵；B.半圓鍵；C.導(dǎo)向平鍵；D.滑鍵69．在圓柱齒輪的設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)_____B___選擇齒輪的構(gòu)造形式。A．齒圈寬度；B．齒輪直徑；C．齒輪在軸上的位置；D．齒輪的精度。70．在硬齒面齒輪設(shè)計(jì)中，當(dāng)直徑一定，常取較少的齒數(shù)，較大的模數(shù)以____A____。A．提高輪齒的彎曲疲勞強(qiáng)度； B．提高齒面的接觸疲勞強(qiáng)度；C．減少加工切削量，提高生產(chǎn)率； D．提高輪齒抗塑性變形能力。71．一對(duì)圓柱齒輪傳動(dòng)中，當(dāng)齒面產(chǎn)生疲勞點(diǎn)蝕時(shí)，通常發(fā)生在______D______。A．靠近齒頂處；B．靠近齒根處；C．靠近節(jié)線的齒頂局部；D．靠近節(jié)線的齒根局部。72．圓柱齒輪傳動(dòng)，當(dāng)______D________，則齒根彎曲強(qiáng)度增加。A．模數(shù)不變，增多齒數(shù)時(shí)；B．模數(shù)不變，增大中心距時(shí)；C．模數(shù)不變，增大直徑時(shí)；D．齒數(shù)不變，增大模數(shù)時(shí)。73．零件受不穩(wěn)定變應(yīng)力時(shí)，假設(shè)各級(jí)應(yīng)力是遞減的，則發(fā)生疲勞破壞時(shí)的總損傷率將為_C_。A．大于1；B.等于1；C.小于1；D.可能大于1，也可能小于1。74．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(duì)鍵的接觸面；D．鍵的側(cè)面。75．在螺栓連接設(shè)計(jì)中，經(jīng)常在螺栓孔處制作沉頭座孔或凸臺(tái)，其目的是：_____C_____。A．便于安裝；B．為安置放松裝置；Ｃ．防止螺栓受附加彎曲應(yīng)力；D．防止螺栓受拉力過大。76．工作條件與型號(hào)一定的帶傳動(dòng)，其壽命隨著小帶輪直徑的增加而____B____。A.降低；B.增加；C.不變；D要視其他條件而決定。77．帶傳動(dòng)的中心距與小帶輪的直徑一定時(shí)，假設(shè)增大傳動(dòng)比，則小帶輪上的包角_A__。A.減小；B.增大；C.不變；D要視其他條件決定。78．以下_____A___種做法不能提高齒輪傳動(dòng)的齒面接觸承載能力。A．直徑不變而模數(shù)增大；B．改善材料；C．增大齒寬；D．增大齒數(shù)以增大直徑。79.*齒輪輪轂通過A型平鍵與軸相連接。輪轂長(zhǎng)度L=80mm，選用的鍵為：GB/T1096鍵18×11×70，則鍵的有效工作長(zhǎng)度l為_______D______。A．80mmB.70mmC．62mmD．52mm80．在帶的型號(hào)以及小帶輪的轉(zhuǎn)速的情況下，帶所能傳遞功率的增量取決于___A____。A．傳動(dòng)比B．小帶輪上的包角C．帶的線速度高速軸的轉(zhuǎn)速D．小帶輪直徑81.σ-1代表變應(yīng)力疲勞極限，其腳標(biāo)-1代表_______D____。A.σa/σm=-1B.σm/σa=-1C.σma*/σmin=-1D.σmin/σma*=-1。注：局部問答計(jì)算題參考答案比擬精簡(jiǎn)，請(qǐng)同學(xué)們?cè)诰毩?xí)時(shí)，按書上的容，再詳細(xì)一些！有關(guān)計(jì)算步驟和公式必須全部寫出，在參考時(shí)對(duì)答案有疑問時(shí)，請(qǐng)上課或答疑時(shí)與教師討論！三、簡(jiǎn)答題和作圖題1.在圓柱齒輪傳動(dòng)中，為什么常將小齒輪設(shè)計(jì)得比大齒輪寬一些？強(qiáng)度計(jì)算時(shí)齒寬應(yīng)代入哪一個(gè)齒輪的齒寬？(8分)答:1〕為了防止大小齒輪因裝配誤差產(chǎn)生軸向錯(cuò)位時(shí)導(dǎo)致嚙合齒寬減小而增大輪齒單位寬度的工作載荷，常將小齒輪的齒寬在計(jì)算齒寬圓整值的根底上人為地加寬5～l0mm。(6分)2〕強(qiáng)度計(jì)算時(shí)齒寬系數(shù)中的齒寬應(yīng)代入大齒輪的齒寬(2分)2.圖示在*零件的極限應(yīng)力線圖上，N為零件的工作應(yīng)力點(diǎn)。指出加載情況〔應(yīng)力變化規(guī)律〕分別為；；和時(shí)的極限應(yīng)力點(diǎn)，并說明零件的失效形式？〔9分〕答：N1點(diǎn)為σm=C的極限應(yīng)力點(diǎn)〔2分〕，零件的失效是疲勞破壞〔1分〕；N2點(diǎn)為r=C的極限應(yīng)力點(diǎn)〔2分〕，零件的失效是塑性變形〔1分〕；D點(diǎn)為σmin=C的極限應(yīng)力點(diǎn)〔2分〕，零件的失效可能是塑性變形也可能是疲勞破壞〔1分〕。3．螺栓組連接的受力可以分成哪幾種典型的情況？〔4分〕答：螺栓組連接的受力可以分成4種情況：1〕受橫向載荷；2〕受轉(zhuǎn)矩；3〕受軸向載荷4〕受傾覆力矩。〔各1分〕4．請(qǐng)寫出材料疲勞損傷累積假說的數(shù)學(xué)表達(dá)式，并說明該式等號(hào)右端何時(shí)小于1，何時(shí)大于1及其理由?！?分〕答：1〕材料疲勞損傷累積假說的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：〔2分〕2〕當(dāng)各級(jí)應(yīng)力先作用最大的，然后依次降低時(shí)，右端小于1。因?yàn)檫f減的變應(yīng)力由于開場(chǎng)作用了最大的變應(yīng)力，引起了初始裂紋，以后施加的應(yīng)力雖然較小，但仍能使裂紋擴(kuò)展，對(duì)材料有削弱作用，故右端的值小于1。〔2分〕3〕當(dāng)各級(jí)應(yīng)力先作用最小的，然后依次升高時(shí)，右端大于1。因?yàn)檫f升的變應(yīng)力由于開場(chǎng)施加較小的變應(yīng)力，對(duì)材料不但沒有使初始疲勞裂紋產(chǎn)生，而且對(duì)材料起了強(qiáng)化作用，故右端的值大于1。〔2分〕5．在普通V帶傳動(dòng)中，V帶的帶速v不宜過高或過低，一般推薦v=5~25m/s，請(qǐng)問為什么？〔5分〕答：當(dāng)帶傳動(dòng)的功率一定時(shí)，提高帶速，可降低帶傳動(dòng)的有效拉力，相應(yīng)地減少帶的根數(shù)或V帶的截面積，總體上減少帶傳動(dòng)的尺寸；〔2分〕但是，也提高了V帶的離心力，增加了單位時(shí)間的循環(huán)次數(shù)，不利于提高帶傳動(dòng)的疲勞強(qiáng)度和壽命；降低帶速，則有相反的利弊。因此，帶速v不宜過高或過低，一般推薦v=5~25m/s?！?分〕6．緊螺栓連承受軸向變載荷在0~F間變化，當(dāng)預(yù)緊力一定時(shí)，假設(shè)減少螺栓剛度Cb或增大被連接件剛度Cm，對(duì)螺栓連接的疲勞強(qiáng)度和連接的嚴(yán)密性有何影響？試分別作圖分析說明之?！?0分〕答：當(dāng)螺栓所受的軸向載荷在0~F之間變化時(shí)，則螺栓總拉力在F0~F2間變動(dòng)，如下圖。在保持預(yù)緊力不變的條件下，假設(shè)減小螺栓剛度Cb或增大被連接件剛度Cm，都可以減小應(yīng)力幅，從而提高螺栓連接的疲勞強(qiáng)度。但由于剩余預(yù)緊力減小，會(huì)降低連接的嚴(yán)密性?！瞐〕減小螺栓的剛度〔〕〔b〕增大被連接件的剛度〔〕7．在圓柱齒輪傳動(dòng)裝置中，齒輪的齒面為什么會(huì)產(chǎn)生膠合"防止或減輕膠合的措施有哪些"〔6分〕答：對(duì)于高速重載的齒輪傳動(dòng)，齒面間的壓力大，瞬間溫度高，潤(rùn)滑效果差，當(dāng)瞬時(shí)溫度過高時(shí)，相嚙合的兩齒面就會(huì)發(fā)生粘在一起的現(xiàn)象，由于此時(shí)兩齒面又在作相對(duì)滑動(dòng)，相粘結(jié)的部位即被撕破，于是在齒面上沿相對(duì)滑動(dòng)的方向形成傷痕，稱為膠合，上述即是產(chǎn)生膠合的機(jī)理?！?分〕加強(qiáng)潤(rùn)滑措施，采用抗膠合能力強(qiáng)的潤(rùn)滑油〔如硫化油〕，在潤(rùn)滑油中參加極壓添加劑，均可防止或減輕齒面的膠合?！?分〕8．畫出普通螺栓連承受工作拉力F作用時(shí)，螺栓和被連接件的變形〔協(xié)調(diào)〕線圖?！苍趫D上標(biāo)出F、F0、F1、F2、λb、λm、、λm’、θb、θm〕。并用F、剩余預(yù)緊力F1和相對(duì)剛度Cb/(Cb+Cm)寫出預(yù)緊力F0和總拉力F2的計(jì)算公式。〔7分〕答：繪制變形協(xié)調(diào)圖〔4分〕預(yù)緊力：F0=F1+(1-Cb/(Cb+Cm))F=F1+Cm×F/(Cb+Cm)〔2分〕總拉力：F2=F+F1或F2=F0+(Cb/(Cb+Cm))F〔1分〕9．圖示為帶傳動(dòng)滑動(dòng)和效率測(cè)定實(shí)驗(yàn)中獲得的帶傳動(dòng)滑動(dòng)率及傳動(dòng)效率曲線，試問：〔9分〕在圖中A0點(diǎn)的左右兩側(cè)，兩曲線可分為哪兩個(gè)區(qū)域？?jī)汕€在兩個(gè)區(qū)域中各有什么特性？A0點(diǎn)稱為什么點(diǎn)，它有何意義？答：〔1〕A0點(diǎn)的左側(cè)稱為彈性滑動(dòng)區(qū)，A0點(diǎn)的右側(cè)稱為打滑區(qū)?！?〕在彈性滑動(dòng)區(qū)，帶傳動(dòng)處于正常工作狀態(tài)，兩曲線為近似線性關(guān)系，隨著載荷的增加，滑動(dòng)率逐漸增加，傳動(dòng)效率不斷上升；過了A0點(diǎn)，兩曲線表現(xiàn)為急劇變化，載荷增加很小，滑動(dòng)率迅速增加，傳動(dòng)效率迅速下降。A0點(diǎn)稱為臨界點(diǎn)，它所對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)為帶傳動(dòng)在不打滑情況下所能傳遞的最大有效載荷。10.在圖示的零件極限應(yīng)力線圖上，N為零件的工作應(yīng)力點(diǎn)。試寫出應(yīng)力變化規(guī)律分別為r=C，=C和=C時(shí)對(duì)應(yīng)的極限應(yīng)力點(diǎn)字母代號(hào)和相應(yīng)失效形式?！?分〕答：1〕N1點(diǎn)為r=C的極限應(yīng)力點(diǎn)，零件是屈服失效?！?分〕2〕N2點(diǎn)為=C的極限應(yīng)力點(diǎn)，零件是疲勞斷裂失效?！?分〕3〕D1點(diǎn)為=C的極限應(yīng)力點(diǎn)，零件是屈服失效也可能是疲勞斷裂?！?分〕11.如果在軸、轂連接中使用普通平鍵，普通平鍵的截面尺寸b×h和長(zhǎng)度尺寸L是如何選擇和確定的？假設(shè)使用的是標(biāo)記為GB/T1096鍵32×18×100平鍵，請(qǐng)寫出其含義(8分)答:1〕普通平鍵的截面尺寸b×h按軸的直徑d由標(biāo)準(zhǔn)中選定。(2分)普通平鍵的長(zhǎng)度L一般可按輪轂的長(zhǎng)度而定,即鍵長(zhǎng)等于或略小于輪轂的長(zhǎng)度，所選定的鍵長(zhǎng)應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的長(zhǎng)度系列。(2分)2〕含義為：A型普通平鍵，其長(zhǎng)度、寬度和高度分別為100、32和18mm。(4分)12．從齒輪輪齒失效情況得出了哪些承載能力計(jì)算依據(jù)？其理論根底〔即原始公式名稱〕是什么？各自針對(duì)哪種失效形式？〔6分〕答：針對(duì)齒面點(diǎn)蝕的失效形式，進(jìn)展了齒面的接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算，以Hertz接觸應(yīng)力計(jì)算公式為原始公式，得出輪齒不發(fā)生齒面點(diǎn)蝕失效的齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算公式〔3分〕針對(duì)輪齒折斷的失效形式，進(jìn)展了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算，根據(jù)懸臂梁理論，得到輪齒不發(fā)生疲勞折斷的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算公式〔3分〕13．在緊螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算公式中，為何要有系數(shù)“1.3〞？〔6分〕答：緊螺栓連接在裝配時(shí)螺母必須擰緊，使螺栓同時(shí)受到預(yù)緊力和螺紋摩擦力矩的作用，處于拉伸與扭轉(zhuǎn)的復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)；〔3分〕但在計(jì)算時(shí)可按純拉伸強(qiáng)度計(jì)算，考慮到扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力的影響，須將拉應(yīng)力增大30%〔3分〕。14.彎曲疲勞極限綜合影響系數(shù)Kσ的含義是什么？它對(duì)零件的疲勞強(qiáng)度和靜強(qiáng)度各有何影響？它與哪些因素有關(guān)？(8分)答:1)彎曲疲勞極限的綜合影響系數(shù)Kσ表示材料對(duì)稱循環(huán)彎曲疲勞極限σ-1與零件對(duì)稱循環(huán)彎曲疲勞極限σ-1e的比值，而在不對(duì)稱循環(huán)時(shí)，Kσ是試件與零件的極限應(yīng)力幅的比值。(3分)2)Kσ使零件的疲勞極限小于材料試件的疲勞極限，而對(duì)靜強(qiáng)度則無影響。(2分)3)影響因素:a)零件幾何形狀的變化;b)尺寸大小;c)加工質(zhì)量及強(qiáng)化(或?qū)懗雠cKσ有關(guān)的4個(gè)系數(shù))(3分)15.帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)和打滑是怎樣發(fā)生的？二者的主要區(qū)別是什么？(8分)答:1〕彈性滑動(dòng)是因帶的彈性變形而引起的帶與帶輪間發(fā)生的相對(duì)微量滑動(dòng)，而打滑是因工作載荷超過帶的最大有效拉力，使帶與帶輪之間發(fā)生顯著的相對(duì)滑動(dòng)。(4分)2〕彈性滑動(dòng)使主、從動(dòng)帶輪產(chǎn)生速度差，即V1>V>V2，在傳動(dòng)中，它總是存在的，是不可防止的，而打滑使帶的磨損加劇，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速急速降低，甚至使帶傳動(dòng)失效，因此，打滑是應(yīng)當(dāng)防止的。(4分)16.單向穏定變應(yīng)力r=c時(shí)零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算公式Sca=，試分析該式分子σ-1的含義和分母的含義。(6分)答：分子σ-1的含義是對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力疲勞強(qiáng)度極限。(2分)分母的含義是把σm≠0、σa≠0的工作應(yīng)力，轉(zhuǎn)化成在強(qiáng)度上具有等效影響的對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力(4分)17.在進(jìn)展齒輪強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，為什么要引入載荷系數(shù)K？載荷系數(shù)K由哪幾局部組成？(8分)答：在實(shí)際傳動(dòng)中，由于原動(dòng)機(jī)及工作機(jī)性能的影響，以及齒輪的制造誤差，特別是基節(jié)誤差和齒形誤差的影響，會(huì)使法向載荷增大。(2分)此外，在同時(shí)嚙合的齒對(duì)間，載荷的分配并不是均勻的，即使在一對(duì)齒上，載荷也不可能沿接觸線均勻分布。(2分)因此，在進(jìn)展齒輪強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，要引入載荷系數(shù)K載荷系數(shù)K由使用系數(shù)KA，動(dòng)載系數(shù)Kv，齒間載荷分配系數(shù)Kα及齒向載荷分布系數(shù)K等四局部組成。(4分)18．潤(rùn)滑良好的閉式齒輪傳動(dòng)，通常輪齒的疲勞折斷發(fā)生在什么部位？為什么？為提高齒輪的抗疲勞折斷能力可采取哪些措施？〔8分〕答：輪齒的疲勞折斷通常發(fā)生在齒根危險(xiǎn)截面處。因?yàn)檩嘄X受載后齒根處產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力較大，且受齒根過渡局部的形狀突變及加工刀痕等引起的應(yīng)力集中作用。〔3分〕提高輪齒的抗疲勞折斷能力的措施有：〔1〕采用正變位齒輪，增大齒根彎曲強(qiáng)度；〔2〕用增大齒根過渡圓角半徑及消除加工刀痕的方法來減小齒根的應(yīng)力集中；〔3〕增大軸及支承的剛性使輪齒接觸線上受載較為均勻；〔4〕采用適宜的熱處理方法使齒芯具有足夠的韌性；〔5〕采用噴丸、滾壓等工藝措施對(duì)齒根表層進(jìn)展強(qiáng)化處理?！?分〕19.花鍵連接和平鍵連接相比，有那些優(yōu)缺點(diǎn)？(8分)答：優(yōu)點(diǎn)：1〕，因?yàn)榛ㄦI在軸上與轂上直接而均勻地制出較多的齒與槽，故連承受力較為均勻；2〕因槽較較淺，軸與轂的強(qiáng)度削弱較少；3〕齒數(shù)較多，總接觸面積較大，因而可承受較大的載荷；4〕軸上零件與軸的對(duì)中性好；5〕，導(dǎo)向性好；6〕〕可用磨削的方法提高加工精度及連接質(zhì)量。缺點(diǎn)：齒根仍有應(yīng)力集中；有時(shí)需要用專門設(shè)備加工；本錢較高。20．普通螺栓連接和鉸制孔用螺栓連接主要失效形式分別是什么？試寫出二者的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則〔10分〕答:1〕對(duì)于受拉普通螺栓，其主要破壞形式是螺栓桿螺紋局部發(fā)生斷裂，因而其設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是保證螺栓的靜力或疲勞拉伸強(qiáng)度。(4分)2〕對(duì)于受剪鉸制孔用螺栓，其主要破壞形式是螺栓桿和孔壁的貼合面上出現(xiàn)壓潰或螺栓桿被剪斷，其設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是保證連接的擠壓強(qiáng)度和螺栓的剪切強(qiáng)度，其中連接的擠壓強(qiáng)度對(duì)連接的可靠性起決定作用。(6分)21．在閉式軟齒面圓柱齒輪傳動(dòng)中，齒面點(diǎn)蝕一般出現(xiàn)在何部位？為什么"防止或減小點(diǎn)蝕的措施有哪些？〔6分〕答:1)點(diǎn)蝕首先出現(xiàn)在靠近節(jié)線的齒根面上，因?yàn)樵撎幍南鄬?duì)滑動(dòng)速度低，形成油膜的條件差，接觸應(yīng)力就比擬大，特別是直齒輪傳動(dòng)，通常這時(shí)只有一對(duì)齒嚙合，輪齒受力也就較大，因此，點(diǎn)蝕也就首先出現(xiàn)在靠近節(jié)線的齒根面上〔3分〕2)提高齒輪材料的硬度，可以增強(qiáng)齒輪抗點(diǎn)蝕的能力。在嚙合的輪齒間加注潤(rùn)滑油可以減小摩擦，減緩點(diǎn)蝕，延長(zhǎng)齒輪的工作壽命,并且在合理的限度，潤(rùn)滑油的粘度越高，上述效果也愈好。〔3分〕22.螺紋防松的根本問題是什么？螺紋連接的常用防松方法有那些？(5分)答：螺紋防松的根本問題在于防止螺旋副在受載時(shí)發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。(2分)螺紋連接的常用防松方法有：摩擦防松、機(jī)械防松和破壞螺旋副運(yùn)動(dòng)關(guān)系防松等。(3分)23.試寫出平鍵的失效形式和相應(yīng)計(jì)算公式？〔6分〕答:(每個(gè)失效形式1分;每個(gè)公式2分)對(duì)于普通平鍵連接〔靜連接〕，其主要失效形式是工作面被壓潰。因此，通常只按工作面上的擠壓應(yīng)力進(jìn)展強(qiáng)度校核計(jì)算。普通平鍵連接的強(qiáng)度條件公式為：2〕對(duì)于導(dǎo)向平鍵連接和滑鍵連接〔動(dòng)連接〕，其主要失效形式是工作面的過度磨損。通常按工作面上的壓力進(jìn)展條件性的強(qiáng)度校核計(jì)算。導(dǎo)向平鍵連接和滑鍵連接的強(qiáng)度條件公式為：24.試在圖中畫出V帶在減速時(shí)的工作應(yīng)力分布情況示意圖，并在此圖上標(biāo)出各應(yīng)力以及最大應(yīng)力點(diǎn)的位置?！?0分〕答：V帶的應(yīng)力分布情況示意圖以及各應(yīng)力和最大應(yīng)力點(diǎn)的位置如下圖。25.在保證螺栓連接嚴(yán)密性要求和靜強(qiáng)度要求的前提下,要提高螺栓連接的疲勞強(qiáng)度,應(yīng)如何改變螺栓和被連接件的剛度及預(yù)緊力大小"試通過受力變形圖來說明(9分)答:1〕可以同時(shí)減小Cb和增大Cm，適當(dāng)增加預(yù)緊力Fo，2〕繪圖，注：見以下圖或教材P89圖5-29〔C〕3〕這樣可以使F1不致減小太多或保持不變，從而有利于改善螺栓連接的可靠性和嚴(yán)密性；4〕但預(yù)緊力不宜增加過大，必須控制在所規(guī)定的圍，以免過分削弱螺栓的靜強(qiáng)度。26．試指出以下圖中的錯(cuò)誤構(gòu)造，并畫出正確的構(gòu)造圖?！?分〕〔1〕半圓鍵連接〔a〕〔2〕傳遞雙向轉(zhuǎn)矩的切向鍵連接〔b〕〔a〕(b)答：〔1〕因?yàn)榘雸A鍵連接兩側(cè)面是工作面，而上下外表是非工作面，故鍵的上外表和輪轂的鍵槽底面間應(yīng)留有間隙。正確的構(gòu)造如題解圖〔a〕所示?！?分〕〔2〕當(dāng)傳遞雙向轉(zhuǎn)矩時(shí)，必須用兩個(gè)切向鍵，兩者間的夾角為120o~130o，所以此題的兩切向鍵的夾角值不對(duì)，此外右側(cè)的一個(gè)切向鍵的一個(gè)邊沒有與軸剖面的半徑方向?qū)?zhǔn)。正確的構(gòu)造如題解圖〔b〕所示。(4分)(a〕〔b〕27.提高零件疲勞強(qiáng)度的措施有哪些？〔6分〕答：1〕盡可能降低零件上應(yīng)力集中的影響，是提高零件疲勞強(qiáng)度的首要措施；2〕選用疲勞強(qiáng)度高的材料和規(guī)定能夠提高材料疲勞強(qiáng)度的熱處理方法及強(qiáng)化工藝；3〕提高零件的外表質(zhì)量；4〕盡可能地減小或消除零件外表可能發(fā)生的初始裂紋的尺寸，對(duì)于延長(zhǎng)零件的疲勞壽命有著比提高材料性能更為顯著的作用。28．對(duì)于作雙向傳動(dòng)的齒輪來說，它的齒面接觸應(yīng)力和齒根彎曲應(yīng)力各屬于什么循環(huán)特性？在作強(qiáng)度計(jì)算時(shí)應(yīng)怎樣考慮？(6分)答：齒面接觸應(yīng)力是脈動(dòng)循環(huán)；齒根彎曲應(yīng)力是對(duì)稱循環(huán)?！吃谧鲝澢鷱?qiáng)度計(jì)算時(shí)，應(yīng)將圖中查出的應(yīng)力極限值乘以0.7。而在作齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算時(shí)直接用圖中查出的應(yīng)力極限值。29．帶傳動(dòng)中的彈性滑動(dòng)是如何發(fā)生的？打滑又是如何發(fā)生的？?jī)烧邔?duì)帶傳動(dòng)各產(chǎn)生什么影響？打滑首先發(fā)生在哪個(gè)帶輪上？為什么？〔7分〕答：帶傳動(dòng)中的彈性滑動(dòng)是由于帶的彈性造成帶在前進(jìn)過程中帶與帶輪之間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。打滑是工作載荷超過帶的最大有效拉力，帶與帶輪之間發(fā)生顯著相對(duì)滑動(dòng)?！?分〕彈性滑動(dòng)使從動(dòng)輪的圓周速度低于主動(dòng)輪的圓周速度；打滑將使帶輪的磨損加劇，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速急劇降低，甚至使傳動(dòng)失效?！?分〕打滑首先發(fā)生在小帶輪上，因?yàn)樾л喌陌窍鄬?duì)較小?！?分〕30．帶傳動(dòng)中，何謂彈性滑動(dòng)？何為滑動(dòng)率？如何計(jì)算滑動(dòng)率？〔6分〕答：彈性滑動(dòng)是指由于帶的彈性變形而引起的帶與帶輪間的滑動(dòng)?；瑒?dòng)率表示從動(dòng)輪的圓周速度v2相對(duì)于主動(dòng)輪的圓周速度v1的降低量。公式：31．為什么螺母的螺紋圈數(shù)不宜大于10？通常采用哪些構(gòu)造形式可使各圈螺紋牙的載荷分布趨于均勻？〔7分〕答：在螺紋連接中，約有1/3的載荷集中在第一圈上，第八圈以后的螺紋牙幾乎不承受載荷。因此采用螺紋牙圈數(shù)過多的加厚螺母，并不能提高螺紋連接的強(qiáng)度。〔3分〕采用懸置螺母、環(huán)槽螺母、斜螺母以及鋼絲螺套，可以使各圈螺紋牙上的載荷分布趨于均勻?！?分〕32．普通平鍵的公稱長(zhǎng)度為L(zhǎng)、寬度b和高度h，假設(shè)分別采用圓頭平鍵〔A型〕、平頭平鍵〔B型〕、單圓頭平鍵〔C型〕，則它們相應(yīng)的工作長(zhǎng)度l分別如何計(jì)算？答：鍵工作長(zhǎng)度l的計(jì)算：圓頭平鍵〔A型〕l=L-b，平頭平鍵〔B型〕l=L，單圓頭平鍵〔C型〕l=L-b/2四、計(jì)算題1．一零件材料的σ-1=330MPa，σs=650MPa，，零件的綜合影響系數(shù)，試求：1〕作出零件的極限應(yīng)力線圖；2〕計(jì)算r=0，σma*=240Mpa時(shí)的平安系數(shù)；3〕計(jì)算σmin=270MPa,σm=340Mpa，r=C時(shí)的平安系數(shù)。(13分)2．設(shè)有一平帶減速傳動(dòng)，兩帶輪的基準(zhǔn)直徑分別為dd1=160mm和dd2=390mm，傳動(dòng)中心距a=1000mm小帶輪的轉(zhuǎn)速n1=1460r/min，試求：1〕小帶輪的包角α1；2〕不考慮帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)時(shí)大帶輪的轉(zhuǎn)速n2；3〕當(dāng)滑動(dòng)率ε=0.015時(shí)大帶輪的實(shí)際轉(zhuǎn)速n2?！?分〕解：1〕根據(jù)小帶輪包角的計(jì)算公式可得：〔3分〕2〕當(dāng)不考慮帶在傳動(dòng)過程中的彈性滑動(dòng)時(shí)，大帶輪的轉(zhuǎn)速為：〔3分〕3〕當(dāng)帶傳動(dòng)的滑動(dòng)率ε=0.015時(shí)，大帶輪的實(shí)際轉(zhuǎn)速為：〔3分〕3.如下圖的鉸制孔用螺栓組連接，試計(jì)算出受力最大的螺栓所受力的大小；假設(shè)改為受拉的普通螺栓〔板間摩擦系數(shù)f=0.2，防滑系數(shù)Ks=1.1〕連接，則螺栓受預(yù)緊拉力是多少？(12分)解：1)鉸制孔用螺栓受力分析：?jiǎn)蝹?cè)4個(gè)螺栓受的橫向力:R=Q/2=10000N相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)中心的轉(zhuǎn)矩:T=R×300=3000000N.mm單個(gè)螺栓受剪力:FSR=R/4=2500N轉(zhuǎn)矩T使各螺栓受到一樣的橫向剪力(因?yàn)榫嚯xr一樣)，方向與中心連線垂直，大小如下:受載最大的螺栓的合成剪力為：2〕普通螺栓受力分析：?jiǎn)蝹?cè)4個(gè)螺栓受的橫向力:R=Q/2=10000N單個(gè)螺栓受橫向力:FR=R/4=2500N轉(zhuǎn)矩T使各螺栓受到一樣的橫向力，方向與中心連線垂直，大小如下:受載最大的那個(gè)螺栓的合成橫向力為：4．如圖圖示為由兩對(duì)斜齒圓柱齒輪組成的二級(jí)減速裝置。高速軸I傳遞的功率P=9kW，轉(zhuǎn)速n1=900r/min〔n1的轉(zhuǎn)向見圖〕；高速級(jí)齒輪的模數(shù)，齒數(shù)Z1=21，Z2=50，螺旋角βI=16°；低速級(jí)齒輪的模數(shù)，齒數(shù)Z3=19，Z4=48。假設(shè)不計(jì)各種損耗，高速級(jí)小齒輪1的螺旋線方向見圖，并使中間軸II上軸向力的合力為零。試：(20分)1〕在圖上畫出低速級(jí)齒輪3、4的螺旋線方向；2〕畫出低速級(jí)齒輪3、4在嚙合點(diǎn)處所受圓周力、徑向力和軸向力的方向；3〕計(jì)算齒輪3的螺旋角βII的大??？4〕計(jì)算高速級(jí)齒輪1、2所受圓周力、徑向力和軸向力的大小。解：1)低速級(jí)齒輪3、4的螺旋線方向見圖(2分)2)6個(gè)力的方向見圖(6分)3)計(jì)算齒輪3的螺旋角的大小使II軸上所受軸向力相互抵消，合力為0則Fa2=Fa3Fa2=Fa1=Ft1tanβI=2T1tanβI/d1=2T1sinβI/(mn1Z1)T2=T1Z2/Z1Fa3=Ft3tanβII=2T2tanβII/d3=2T1Z2sinβII/(mn3Z1Z3)∴2T1sinβI/(mn1Z1)=2T1Z2sinβII/(mn3Z1Z3)整理得：sinβII=mn3Z3sinβI/(mn1Z2)=4×19×sin16o÷3÷50=0.1397β3II=8.03o(6分)4)計(jì)算高速級(jí)齒輪1、2所受圓周力、徑向力和軸向力的大小T1=9.55×106P/n1=9.55×106×9/900=95500N.mmFt1=Ft2=2T1/d1=2×95500×cos16o/3/21=2914.301N(d1=mn1Z1/cosβI)Fa1=Fa2=Ft1tanβI=2914.301×tan16o=835.662NFr1=Fr2=Ft1tanαn/cosβI=2914.301×tan20o/cos16o=1103.465N(6分)5．：*機(jī)械零件的彎曲疲勞極限的綜合影響系數(shù)，所受的最大工作應(yīng)力為，最小工作應(yīng)力為；制成該零件的材料的機(jī)械性能為，，材料常數(shù)，試：1〕繪制該零件的極限應(yīng)力線圖；2〕假設(shè)應(yīng)力變化規(guī)律r=C，則求出該零件的計(jì)算平安系數(shù)Sca?！?4分〕解：1〕繪制零件極限應(yīng)力線圖〔見以下圖〕：由公式得：〔2分〕A點(diǎn)的坐標(biāo)為〔0，〕，計(jì)算得出：A〔0，166.48〕；D點(diǎn)的坐標(biāo)為〔〕，計(jì)算得出：D〔250.42，139.9〕；C點(diǎn)的坐標(biāo)為〔，0〕，得出：C〔359，0〕?！?分〕根據(jù)A、D、C三點(diǎn)坐標(biāo)值繪圖如下：〔3分〕2〕求其計(jì)算平安系數(shù)：圖中該零件的工作應(yīng)力點(diǎn)為，則M點(diǎn)的坐標(biāo)值計(jì)算如下：〔4分〕因圖上過M點(diǎn)的射線OM與直線CG相交，故僅需計(jì)算其靜強(qiáng)度。其計(jì)算平安系數(shù)為：〔2分〕6.以下圖所示為兩根鋼梁用8個(gè)性能等級(jí)為4.6級(jí)的普通螺栓與兩塊鋼蓋板相連接，使用的螺栓為M12(d1=10.10mm)，摩擦系數(shù)f=0.2，防滑系數(shù)Ks=1.2，平安系數(shù)S取1.5。試求：鋼梁能承受的最大橫向拉力F?！?分〕解：由4.6級(jí)得：σs=400×0.6=240Mpa；[σ]=σs／S=160Mpa〔2分〕由螺栓的強(qiáng)度條件σ=4×1.3F0/d12≤[σ]求F0F0≤d12×[σ]／5.2=3.1416×10.12×160/5.2=9860.757N〔3分〕由結(jié)合面不滑移條件izF0f≥KsF得：F≤izF0f/Ks=2×4×9860.757×0.2／1.2=13147.677N式中：i=2，z=4，f=0.2，Ks=1.2〔4分〕7．在*普通V帶傳動(dòng)中，帶傳遞的功率P＝9KW，帶速V＝6m/s，大、小帶輪直徑dd2=200mm、dd1=100mm，V帶的截面積A=80mm2，帶高h(yuǎn)=8mm，彈性模量E=200MPa，單位長(zhǎng)度的質(zhì)量q=0.15kg/m，測(cè)得帶所受的緊邊拉力是松邊拉力的2.5倍(即F1＝2.5F2)。試求:1〕帶上承受的有效拉力Fe、緊邊拉力F1和松邊拉力F2；2〕帶上承受的拉應(yīng)力、彎曲應(yīng)力、離心應(yīng)力及最大應(yīng)力σma*。(12分)解：1〕計(jì)算有效拉力Fe、緊邊拉力F1和松邊拉力F2：Fe=1000P/V=1000×9/6=1500N〔2分)∵F1=2.5F2Fe=F1-F2=2.5F2-F2=1.5F2=1500N∴F2=1500/1.5=1000N(2分)F1=2.5F2=2.5×1000=2500N(1分)2〕計(jì)算帶上承受的拉應(yīng)力、彎曲應(yīng)力、離心應(yīng)力及最大應(yīng)力σma*：a)拉應(yīng)力〔2分)緊邊拉應(yīng)力:σ1=F1/A=2500/80=31.25MPa松邊拉應(yīng)力:σ2=F2/A=1000/80=12.5MPab)彎曲應(yīng)力:〔2分)σb1≈hE/dd1=8×200/100=16MPaσb2≈hE/dd2=8×200/200=8MPac)離心應(yīng)力:σc=qv2/A=0.15×62/80=0.068MPa〔1分)d)最大應(yīng)力：σma*≈σ1+σb1+σc〔2分)=31.25+16+0.068=47.318MPa8．圖示為二級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器示意圖，高速級(jí)z1=44，z2=94，mnI=2.5mm；低速級(jí)z3=43，z4=95，mnII=3.5mm，βII=9.7°，輸出軸功率PIII=28.4KW，輸出軸轉(zhuǎn)速nIII=309r/min。假設(shè)不計(jì)各種摩擦和嚙合損耗，試求：1〕在圖上畫出高速級(jí)大齒輪的旋向，以使中間軸=2\*ROMANII上所受軸向合力較?。?〕高速級(jí)斜齒輪的螺旋角βI為多少時(shí)，中間軸=2\*ROMANII上所受軸向力互相抵消？3〕各軸轉(zhuǎn)向及所受扭矩；4〕標(biāo)出所有齒輪在各自嚙合點(diǎn)處所受各分力(12個(gè))的方向，并計(jì)算其大小〔22分〕解：1〕高速級(jí)大齒輪的旋向如以下圖〔2分〕2)(負(fù)號(hào)僅表示方向相反)〔4分〕即：∴3)Ⅲ軸：〔4分〕II軸：mmⅠ軸:mma〕12個(gè)分力的方向見圖〔每個(gè)力方向0.5分，共6分〕b〕計(jì)算12個(gè)分力大?。骸裁總€(gè)力大小0.5分，共6分〕9.圖示的螺栓連接中，采用兩個(gè)M20的普通螺栓，其許用拉應(yīng)力[σ]=160MPa，連接件接合面間摩擦系數(shù)f=0.20，防滑系數(shù)Ks=1.2，試計(jì)算該連接允許傳遞的靜載荷F="〔M20的螺栓d1=17.294mm〕〔10分〕解：由得：由得：因而有：10.在*普通V帶傳動(dòng)中，傳遞的功率P＝9KW，帶速V＝6m/s，測(cè)得緊邊拉力是松邊拉力的2.5倍(即F1＝2.5F2)。試求：有效拉力Fe、緊邊拉力F1、松邊拉力F2和預(yù)緊力F0(10分)解：Fe=1000P/V=1000×9/6=1500N(3分)∵F1=2.5F2Fe=F1-F2=2.5F2-F2=1.5F2=1500N∴F2=1500/1.5=1000N(3分)F1=2.5F2=2500N(2分)F0=(F1+F2)/2=(2500+1000)/2=1750N(2分)11.以下圖所示為：一支架與機(jī)座用4個(gè)普通螺栓連接，所受的外載荷分別為橫向載荷F=5000N,軸向載荷G=16000N,螺栓的相對(duì)剛度Cb/(Cb+Cm)=0.25,接合面的摩擦系數(shù)f=0.15，防滑系數(shù)Ks=1.2,螺栓材料的性能級(jí)別為8.8級(jí)，平安系數(shù)S=2，試計(jì)算：1〕螺栓所受的剩余預(yù)緊力F1、預(yù)緊力F0和總軸向力F22〕該螺栓的小徑d1〔15分〕〔提示：先根據(jù)保證接合面無相對(duì)橫向錯(cuò)動(dòng)的條件，由橫向載荷F求出剩余預(yù)緊力F1〕解：1〕保證接合面無相對(duì)錯(cuò)動(dòng)mzF1f≥KsFF1≥1.2×5000/(1×4×0.15)=10000N〔2分〕螺栓所需的預(yù)緊力F0=F1+Cm/(Cb+Cm)F=10000+(1-0.25)×16000/4〔3分〕F0=13000N其中每個(gè)螺栓所受的軸向載荷F=G/4=16000/4=4000N〔2分〕2〕螺栓所受的總軸向力F2=F+F1=4000+10000=14000N〔3分〕由螺栓的強(qiáng)度σ=4×1.3F2/d12≤[σ]〔2分〕其中8.8級(jí)螺栓的σs=800×0.8=640Mpa；[σ]=σs／S=320Mpa〔3分〕d1≥8.51mm12.如下圖，z1=28，z2=70，z3=126，法向壓力角αn=20o，法面模數(shù)mn=4mm，中心距a12=200mm，a23=400mm，主動(dòng)齒輪1的轉(zhuǎn)向和旋向見圖，其輸入功率P=10kW，轉(zhuǎn)速n1=1000r/min，摩擦不計(jì)?！?0分〕〔1〕求出各軸所受的轉(zhuǎn)矩；〔2〕試計(jì)算中間軸II上齒輪的受力大小，并標(biāo)出其方向。解：〔1〕I軸：II軸：由于中間齒輪是過橋齒輪，所以T2=0III軸：以上每項(xiàng)2分，共6分〔2〕中間軸II上齒輪的受力分析a〕齒輪2的受力：圓周力：軸向力：徑向力：b〕上述6個(gè)力的方向如以下圖所示：〔1分/方向，共6分〕13.：V帶傳動(dòng)的功率P=10KW，小帶輪的轉(zhuǎn)速n1=1000r/min,,平均傳動(dòng)比i=2,滑動(dòng)率ε=0.01小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1=50mm，試求:1〕小、大帶輪的線速度v1和v22〕大帶輪的基準(zhǔn)直徑dd23〕當(dāng)中心距a=280mm時(shí)，求小帶輪的包角α1〔10分〕解：V1(2分)；V2(2分)；Dd2(2分)；α1(4分)14.圖示三種普通螺栓連接，其中單個(gè)螺栓所能承受的總拉力F2最大為4000N，接合面間的摩擦系數(shù)f=0.3，防滑系數(shù)Ks=1.2，每組螺栓數(shù)目為2個(gè)。假設(shè)工作拉力F與剩余預(yù)緊力F1的關(guān)系為F1=1.5F，設(shè)三種螺栓連接的預(yù)緊力一樣。分別計(jì)算三種連接方式所能承受的最大外載荷?！?Cb、Cm分別為螺栓和被連接件的剛度，〔B〕中的螺栓組承受轉(zhuǎn)矩，螺栓間距200mm〕(14分)解(C)圖:F2=F1+F=2.5F(2分)F=4000/2.5=1600N(1分)∑FΣ=2F=3200N(1分)(1分)(A)圖：(2分)FΣ=fF0zi/Ks=0.3×3520×2×1/1.2=1760N(2分)(B)圖：∑fF0zir/Ks≥T(3分)T≤∑fF0zir/KsT=2×0.3×3520×100/1.2=176000N·mm(2分)補(bǔ)充：當(dāng)不要求“三種螺栓連接的預(yù)緊力一樣〞時(shí)，求解如下：(A)圖：(2分)FΣ=fF0zi/Ks=0.3×4000×2×1/1.2=2000N(2分)(B)圖：∑fF0zir/Ks≥T(3分)T≤∑fF0zir/KsT=2×0.3×4000×100/1.2=200000N·mm(2分)(C)圖:F2=F1+F=2.5F(2分)F=4000/2.5=1600N(2分)∑FΣ=2F=3200N(1分)15.如下圖齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)中，z1、z2為圓錐直齒輪，z3、z4為斜齒圓柱齒輪。n1=100r/min〔其轉(zhuǎn)向見以下