四川大学机械设计复习资料Word格式.docx

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A、σB

B、σ0

C、σ-1

D、σs

7、在图示极限应力图中，M点位工作应力点，应力循环特性r=常数，NO线与横

坐标轴间夹角θ=40°

，则该零件所受的应力类行为。

A、不变号的不对称循环变应力

B、变号的不对称循环变应力

C、对称循环变应力

D、脉动循环变应力

8、某结构尺寸相同的零件，当采用材料制造时，其有效应力集中系数最大。

A、HT200B、35号钢

C、40CrNiD、45号钢

9、某截面形状一定的零件，当其尺寸增大时，其疲劳极限值将随之。

A、增高B、降低

C、不变D、规律不定

10、对于承受简单的拉、压、弯及扭矩等体积应力的零件，其相应应力与外载荷成关系；

而对理论上为线接触的两接触表面处的接触应力与法向外载荷成关系；

对于理论上为点接触的接触应力与法向外载荷成关系。

A、线性B、σ∝FC、σ∝FD、σ∝F

-------------------------------------------------------------------Answer--------------------------------------------------------------------------

1.B2.B3.B4.D5.C6.D7.A8.C9.B10.A,C,B

-------------------------------------------------------------------TEST2---------------------------------------------------------------------------

1、机械零件设计计算的最基本计算准则是强度。

2、机械零件的主要失效形式有整体断裂、表面破坏、变形量过大、破坏正常工作条件引起的失效。

3、机械零件的表面损坏形式主要有磨损、压溃、接触疲劳、腐蚀。

4、产品样机试验完成后，为使设计达到最佳化，需对设计方案进行技术评价

和经济评价工作。

5、作用于机械零件上的名义载荷是指根据额定功率用力学公式计算出的作用于零件上的载荷，而设计零件时，应按计算载荷进行计算，它和名义载荷间的关系式为计算载荷等于名义载荷剩以载荷系数K。

6、提高机械零件强度的主要措施有合理布置零件；

减小所受载荷；

降低载荷集中；

均匀载荷分布；

采用等强度结构；

选用合理截面、减小应力集中。

7、判断机械零件强度的两种方法是判断危险截面处的最大应力是否小于或等于许用应力及判断危险截面处的实际安全系数是否大于或等于许用安全系数,其相应的强度条件式分别为σ≤[σ]及Sσ≥[Sσ]

8、在静载荷作用下的机械零件，不仅可以产生静应力，也可能产生变应力。

9、在变应力工况下，机械零件的强度失效是疲劳断裂；

这种损坏的断面包括光滑区和粗糙区两部分

10、在静应力工况下，机械零件的强度失效是塑性变形或断裂

11、机械零件的表面强度主要指表面接触强度、表面挤压强度及表面磨损强度

12、钢制零件的疲劳曲线中，当N<

N0时为有限寿命区；

而当N≥N0时为无限寿命区。

13、钢制零件的疲劳曲线上，当疲劳极限几乎与应力循环次数N无关时，称为低周循环疲劳；

而当N<

N0时，疲劳极限随循环次数N的增加而降低的称为高周循环疲劳

14、零件按无限寿命设计时，疲劳极限取疲劳曲线上的水平线对应的应力水平；

按有限寿命设计时，预期达到N次循环时的疲劳极限表达式为

15、在校核轴危险截面处的安全系数时，在该截面处同时有圆角、键槽及配合边缘等应力集中源，此时应采用其中最大的有效应力集中系数进行计算。

16、零件所受的稳定变应力是指每次应力循环中，平均应力、应力幅及周期均不随时间变化的变应力，非稳定变应力是指其中之一随时间变化的变应力。

17、在设计零件时，为了减小截面上的应力集中，可采用的主要措施有增大过渡曲线的曲率半径；

交接部分截面尺寸避免相差过大；

增设卸载结构

18、提高表面接触强度的主要措施有增大接触表面的综合曲率半径；

改变接触方式；

提高表面硬度；

提高加工质量；

适当增加润滑油的粘度

19、影响机械零件疲劳强度的主要因素有应力集中；

尺寸大小；

表面状态；

环境介质；

加载顺序和频率

20、钢的强度极限越高，对应力集中越敏感；

表面越粗糙，表面状态系数越低。

21、非稳定变应力零件的疲劳强度计算中的等效应力通常取等于非稳定变应力中作用时间最长的或起主要作用的应力。

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联接

-----------------------------------------------------------------------TEST------------------------------------------------------------------------

1、当铰制孔用螺栓组联接承受横向载荷或旋转力矩时，该螺栓组中的螺栓。

A、必受剪切力作用B、必受拉力作用

C、同时受到剪切与拉伸D、即可能受剪切，也可能受挤压作用

2、计算紧螺栓联接的拉伸强度时，考虑到拉伸与扭转的复合作用，应将拉伸载荷增加到原来的倍。

A、1.1B、1.3C、1.25D、0.3

3、在螺栓联接中，有时在一个螺栓上采用双螺母，其目的是。

A、提高强度B、提高刚度C、防松D、减小每圈螺纹牙上的受力

4、在同一螺栓组中，螺栓的材料、直径和长度均应相同，这是为了。

A、受力均匀B、便于装配C、外形美观D、降低成本

5、螺栓的材料性能等级标成6.8级，其数字代表。

A、对螺栓材料的强度要求B、对螺栓的制造精度要求

C、对螺栓材料的刚度要求D、对螺栓材料的耐腐蚀性要求

6、螺栓强度等级为6.8级，则该螺栓材料的最小屈服极限近似为。

A、480MPaB、6MPaC、8MPaD、0.8MPa

7、不控制预紧力时，螺栓的安全系数选择与其直径有关，是因为。

A、直径小，易过载B、直径小，不易控制预紧力

C、直径大，材料缺陷多D、直径大，安全

8、在受轴向变载荷作用的紧螺栓联接中，为提高螺栓的疲劳强度，可采取的措施是。

A、增大螺栓刚度C1，减小被联接件刚度C2B、减小C1，增大C2

C、增大C1和C2D、减小C1和C2

9、在螺栓联接设计中，若被联接件为铸件，则有时在螺栓孔处制做沉头座或凸台，其目的是。

A、避免螺栓受附加弯曲应力作用B、便于安装

C、为安置防松装置D、为避免螺栓受拉力过大

10、若要提高受轴向变载荷作用的紧螺栓的疲劳强度，则可。

A、在被联接件间加橡胶垫片B、增大螺栓长度

C、采用精制螺栓D、加防松装置

11、在螺栓、螺钉和双头螺柱联接中，被联接件的光孔直径为什么比螺纹外径大？

可以降低孔的加工精度要求；

安装方便；

可避免在装拆时碰坏螺栓的螺纹。

12、铰制孔螺栓的螺纹外径为什么比无螺纹部分的直径小？

为了确保无螺纹部分承受横向载荷，且可避免损坏螺栓螺纹和铰制孔。

-----------------------------------------------------------------------Answer----------------------------------------------------------------------

1.D2.B3.C4.B5.A6.A7.A8.B9.A10.B

第七章键联接

1、普通平键联接工作时，键的主要失效形式是。

A、键受剪切破坏B、键的侧面受挤压破坏

C、剪切与挤压同时产生D、磨损和键被剪断

2、普通平键联接强度校核的内容主要是。

A、校核键侧面的挤压强度B、校核键的剪切强度

C、A、B二者均需校核D、校核磨损

3、键的剖面尺寸b×

h通常是根据从标准中选取。

A、传递的转矩B、传递的功率

C、轮毂的长度D、轴的直径

4、采用两个普通平键时，为使轴与轮毂对中良好，两键通常布置成。

A、相隔180°

B、相隔120°

~130°

C、相隔90°

D、在轴的同一母线上

5、平键B20×

80GB1096-79中，20×

80是表示。

A、键宽×

轴颈B、键高×

轴颈

C、键宽×

键长D、键宽×

键高

1.C2.A3.D4.A5.C

第十一章带传动

1、带传动是依靠来传递运动和功率的。

A、带与带轮接触面间的正压力B、带与带轮接触面间的摩擦力

C、带的紧边拉力D、带的松边拉力

2、带张紧的目的是。

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、使带具有一定的初拉力

3、与平带传动相比较，V带传动的优点是。

A、传动效率高B、带的寿命长

C、带的价格便宜D、承载能力大

4、与线绳结构的V带相比较，帘布结构V带的优点是。

A、抗弯强度高，可用于较小直径的带轮B、耐磨损，寿命长

C、抗拉强度高，传递载荷大D、价格便宜

5、选取V带型号，主要取决于。

A、带传递的功率和小带轮转速B、带的线速度

C、带的紧边拉力D、带的松边拉力

6、中心距一定的带传动，小带轮上包角的大小主要由决定。

A、小带轮直径B、大带轮直径

C、两带轮直径之和D、两带轮直径之差

7、V带传动中，小带轮直径的选取取决于。

A、传动比B、带的线速度

C、带的型号D、带传递的功率

8、带传动的中心距过大时，会导致。

A、带的弹性滑动加剧B、带传动效率降低

C、带工作噪声增大D、带在工作时出现颤动

9、设计V带传动时，为防止应限制小带轮的最小直径。

A、带内的弯曲应力过大B、小带轮上的包角过小

C、带的离心力过大D、带的长度过长

10、带传动在工作时，假定小带轮为主动轮，则带内应力的最大值发生在带。

A、进入大带轮处B、紧边进入小带轮处

C、离开大带轮处D、离开小带轮处

11、带传动在工作中产生弹性滑动的原因是。

A、带与带轮之间的摩擦系数较小B、带绕过带轮产生了离心力

C、带的弹性与紧边和松边存在拉力差D、带传递的中心距大

12、一定型号的V带传动，当小带轮转速一定时，其所能传递的功率增量，取决于。

A、小带轮上的包角B、带的线速度

C、传动比D、大带轮上的包角

1.B2.D3.D4.C5.A6.D7.C8.D9.A10.B11.C12.C

---------------------------------------------------------------------Questions---------------------------------------------------------------------

1.带的弹性滑动与打滑的区别

弹性滑动是由于带传动在工作时，两边拉力不同，而两边的伸长变形不同，造成带与带轮不能同步转动，而带与带轮轮缘之间发生相对滑动；

打滑是由于工作载荷过大，是带传动传递的有效圆周力超过了最大值而引起的。

2.保证带传动不打滑的条件和影响因素

条件：

带所传递的圆周力（即带的实际有效拉力）小于带与带轮之间的最大摩擦力（即最大有效拉力）。

带的实际有效拉力是带传递的功率和带的线速度的函数；

最大摩擦力主要取决于摩擦系数、小轮包角和带的初拉力（即张紧力）。

3.保证带具有一定疲劳寿命的条件和影响因素

带的最大应力应小于或等于根据带疲劳寿命决定的带的许用拉应力。

影响因素主要包括：

小带轮直径，带的速度，带的长度，传动比，包角，带的型号，带的材质和带传递的功率等。

4.带传动为什么要限制其最小中心距和最大传动比？

中心距愈小，带长愈短。

在一定速度下，单位时间内带的应力变化次数愈多，会加速带的疲劳破坏；

当两轮直径一定时，中心距减小，带在小带轮上的包角就越小。

张紧力一定时，由于包角减小而造成带传动的极限有效拉力减小，传动工作能力下降。

传动比较大时，中心距小时将导致小带轮包角过小，传动能力下降。

5.在带传动中影响能传递的最大有效圆周力的因素有哪些？

其关系如何？

初拉力，最大圆周力与初拉力成正比；

包角，最大圆周力随包角增大而增大；

摩擦系数，最大圆周力随摩擦系数增大而增大；

带的材质与结构，圆带小，平带大，V带更大；

棉帘布与棉线绳结构的胶带能传递的最大有效圆周力小于同型号化学纤维绳结构；

带的根数，根数越多，能传递的最大有效圆周力越大。

6.在设计V带传动时，为什么要限制D1≥Dmin

当带的材料和尺寸一定时，小带轮越小，弯曲应力愈大，带的疲劳寿命缩短；

同时由公式v=πD1n1/60×

1000和P=Fv/1000可知，在转速n和有效拉力F一定的条件下，带轮直径D越小，带速v也越小，从而导致传递功率P下降，使带传动的承载能力降低；

同样，在转速n和传递功率P一定的条件下，带轮直径D越小，带速v也小，从而将使带的有效拉力F加大，为满足承载能力的需要必须增加带的根数z。

但小带轮尺寸过大，传动的外廓尺寸相应也就增大，显然要想使带传动处于较佳状态，应当限制带轮直径，

7.在设计V带传动时，为什么要限制v=5~25m/s

带在工作过程中，由于离心拉力，将使带中产生离心拉应力，在质量和尺寸一定时，带速v越大，离心拉应力就越大，带的疲劳寿命就降低。

同时带速过高，带的离心力大，这将使带与带轮间的摩擦力减小，传动工作能力降低。

由P=FV/1000可知，当传递一定功率时，速度v减小，有效拉力F增加，传动所需V带的根数也要增加（即带截面积加大）。

因此在设计带传动时，要控制带速的范围。

若超出此范围，可以调节带轮直径或转速，来满足设计要求。

8.带传动在什么情况下发生打滑？

打滑多发生在大轮上还是小轮上？

为什么？

1.包角过小，不能充分利用带的工作能力，属于设计问题。

2.没有足够的张紧力。

通常是因为带在工作一段时间后，由于带的伸长变形而引起张紧力下降。

可以通过调整带传动中心距来加大张紧力。

3.过载打滑。

这种打滑可以起到保护其它零件的作用。

由于小带轮的包角小于大带轮包角，通常打滑多发生在小带轮上。

要避免打滑，需要求摩擦系数、包角和张紧力应具有足够的取值。

第十二章齿轮传动

1.齿轮传动的失效形式，各种失效的机理和特点，防止措施以及齿轮传动的计算准则；

2.齿轮材料的基本要求，软齿面与硬齿面的常用热处理方法及材料选用原则；

3.齿轮传动的受力分析，计算载荷，各种载荷系数的物理意义与影响因素；

4.齿轮承载能力计算包括：

直齿圆柱齿轮传动的齿面接触强度计算与齿根弯曲疲劳强度计算；

斜齿圆柱齿轮传动和直齿锥齿轮传动的计算特点；

5.齿轮传动设计中，主要参数的选择原则及影响因素，各参数间的相互影响关系。

6.影响接触应力的四个因素

外载荷Fn：

Fn↑，则σH↑；

接触宽度b：

b↑，则σH↓；

综合曲率半径ρ：

ρ↑，则σH↓;

综合弹性模量E：

E↑，则σH↑。

7.两齿轮啮合时的接触应力σH与许用接触应力[σH]

一对啮合齿轮的接触应力大小相等方向相反，即σH1=σH2；

一对啮合齿轮的许用接触应力不一定相等，即[σH1]≠[σH2]。

所以接触强度一般不相等，在应用公式时应取[σH]小值代入。

若一对齿轮的[σH1]=[σH2]，则一对齿轮不但接触应力相等（即σH1=σH2），而且接触强度也相等。

8.影响弯曲应力的主要因素

模数m：

因σF∝1/m2,则模数是影响弯曲强度的最重要因素，当弯曲强度不足时，首先应增大模数；

齿宽b：

当齿宽b↑，则σF↓，但b过大会使齿向载荷分布系数Kβ↑而使K↑；

齿数z及变位系数x：

z↑、x↑，则YFa·

YSa↓Yε↓，而使σF↓。

9.一对标准齿轮啮合，通常σF1≠σF2，[σF1]≠[σF2]。

因为一般z1≠z2，则YFa1≠YFa2，YSa1≠YSa2，所以σF1≠σF2；

一对大、小齿轮的材料和热处理硬度不同，则弯曲疲劳极限σFlim不同，加之弯曲疲劳寿命系数YN的影响，所以[σF1]≠[σF2]。

10.齿形系数YFa与模数m无关

因YFa是反映当力作用于齿顶时，轮齿齿廓形状对齿根弯曲应力的影响系数，它是指齿根厚度与齿高的相对比例关系。

当齿高增大，齿根厚度变小，轮齿变为“瘦高型”,即YFa↑σF↑，抗弯曲能力差；

反之，齿高减小，齿厚增大，则轮齿变为“矮胖型”，即YFa↓σF↓，抗弯曲能力强。

因此YFa是反映轮齿“高、矮、胖、瘦”程度的形态系数。

而模数m的值是反映一个轮齿绝对尺寸的大小，对于用标准刀具加工标准齿轮时，若z相同仅m不同，则加工出的轮齿都几何相似，m只是它们的放大比例。

11.YFa的影响因素及其选择

标准直齿圆柱齿轮的YFa只取决于轮齿的形状（随齿数和变位系数而异）。

当z↑，渐开线越平坦齿根厚度↑，则YFa↓；

当z一定时，采用正变位方法可使齿根厚度↑，达到降低YFa的效果，而σF↓，则抗弯强度提高。

对于斜齿轮的YFa应按当量齿数zv=z/cos3β选取；

对于直齿锥齿轮，应按zv=z/cosδ选取。

斜齿圆柱齿轮设计中，若β↑、zv↑，则YFa↓，故斜齿轮的抗弯强度比直齿轮高。

12.齿数z的选择

对于闭式软齿面齿轮传动

其主要失效形式是齿面疲劳点蚀。

设计时，首先从保证齿轮的接触强度出发来确定齿轮直径（或中心距）。

这时齿数的多少，主要影响齿轮的模数及弯曲疲劳强度。

故其选择原则为：

在传动尺寸不变并满足弯曲强度条件下，z尽可能选多些有利。

原因：

z↑，则重合度εα↑，使传动平稳，降低齿轮传动的振动与噪声；

εα↑，则重合度系数Zε↓而使σH↓，可提高齿轮的接触强度；

z↑，则m↓，可减轻齿轮的重量和减小金属切削量，节省工时和费用；

z↑还能降低齿高，减少滑动系数，减少磨损，提高传动效率和抗胶合能力。

一般取z1=20～40。

13.对于闭式硬齿面齿轮传动