整理机械设计习题讨论课.docx
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整理机械设计习题讨论课
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tB、应力幅
和平均应力
C、疲劳极限
和应循环次数ND、疲劳极限
和应力循环次数N
5、表示之间关系曲线叫疲劳曲线。
A、应力
和时间tB、应力幅
和平均应力
C、疲劳极限
和应循环次数ND、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[τ]=92Mpa，螺栓受剪处直径d0=17mm。
螺栓联接处的[σp]=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=0.5×106N/mm,被联接的刚度C2=2×106N/mm,螺栓预紧力F0=8000N,工作拉力F=5000N。
①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F0′；
②计算螺栓的总拉力F∑及剩余预紧力F0′；
③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σa及平均应力σm。
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[σ]=200Mpa，d1=13.835mm。
若根据联接的紧密性要求，要求残余预紧力F0′≥1.5F。
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F0′，并写出相应的表达式。
如果工作载荷由0~F，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[σ]=120Mpa，螺栓相对刚度为0.3，预紧力F0=10000N，接合面许用挤压应力[σp]=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=400N•m，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Ks=1.2,螺栓相对刚度C1/（C1+C2）=0.3,螺栓许用拉应力[σ]=120Mpa，接合面许用挤压应力[σp]=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V2>V1>V。
（ ）
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.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、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
2、链号16A表示节距为的A系列套筒滚子链。
A、16mmB、32mmC、24mmD、25.4mm
3、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
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.（10~20）P B.（20~30）P C.（30~50）P D.（50~80）P
11、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、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？
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中，已知高速级齿轮Z1=21,Z2=52,mn1=3mm,β1=12º7′43″,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η1=0.98,滚动轴承效率η2=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β2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。
（ ）
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、1B、2C、3D、4
3、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、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
一、安全评价A、蜗杆变位 B、蜗轮变位 C、蜗杆蜗轮均变位
（二）环境保护法律法规体系7、可以提高蜗杆的啮合效率。
1.建设项目环境影响报告书的内容A、增大传动比B、减少轴承的摩擦损失
（3）总经济价值的组成。
我们可以用下式表示环境总经济价值的组成：
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，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。
2）按发布权限分。
环境标准按发布权限可分为国家环境标准、地方环境标准和行业环境标准。
A、45钢B、灰铁C、球铁D、锡青铜
（3）介绍评价对象的选址、总图布置、水文情况、地质条件、工业园区规划、生产规模、工艺流程、功能分布、主要设施、设备、装置、主要原材料、产品（中间产品）、经济技术指标、公用工程及辅助设施、人流、物流等概况。
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η=0.8（斜齿轮、轴承的功率损失均忽略不计）。
（二）安全预评价范围
（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）
（1）安全预评价。
（3）求斜齿轮螺旋角β。
（4）求蜗杆的螺旋升角λ。
另外，故障树分析（FTA）和日本劳动省六阶段安全评价方法可用于定性、定量评价。
（5）求蜗轮轴的输入扭矩。
3）应用污染物排放标准时，依据项目所属行业、环境功能区、排放的污染物种类和环境影响评价文件的批准时间确定采用何种标准。
综合性排放标准与行业性排放标准不交叉执行，即：
有行业排放标准的执行行业排放标准，没有行业排放标准的执行综合排放标准。
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