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机械设计考试题库
螺纹连接
一、选择题
1.当螺纹公称直径、牙型角、螺纹线数相同时，细牙螺纹的自锁性能比粗牙螺纹的自锁性能A。
A.好B.差C.相同D.不一定。
2.在螺栓连接中，有时在一个螺栓上采用双螺母，其目的是C。
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。
3.螺栓的材料性能等级标成6.8级，其数字6.8代表A。
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
4.受轴向工作载荷的紧螺栓连接中，螺栓受到的总拉力F0与预紧力F′、残余预紧力F〞和工作拉力F之间的关系为B。
A.
B.
C.
5.当铰制孔用螺栓组连接承受横向载荷或旋转力矩时，该螺栓组中的螺栓D。
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.既可能受剪切，也可能受到挤压作用
6.螺栓强度等级为6.8级，则螺栓材料的最小屈服极限近似为A。
A.480MPaB.6MPa
C.8MPaD.0.8MPa
7.下列四种螺纹中，自锁性能最好的是B。
A.粗牙普通螺纹B.细牙普通螺纹
C.梯形螺纹D.锯齿形螺纹
8.用于联接的螺纹多为普通螺纹，这是因为普通螺纹C。
A、传动效率好；B、防振性能好；
C、牙根强度高，自锁性能好；D、自锁性能差。
9.当常拆装的两个被联接件加工成一个通孔一个盲孔时，宜采用B。
A、螺栓联接；B、双头螺柱联接；
C、螺钉联接；D、紧定螺钉联接。
10.当两个被联接件不太厚，便于加工成通孔时，宜采用A。
A、螺栓联接；B、双头螺柱联接；
C、螺钉联接；D、紧定螺钉联接。
11.对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是D。
A、拉力；B、扭矩；
C、压力；D、拉力和扭矩；
二、填空题
12.在螺纹联接中最常用的螺纹牙型是三角形螺纹。
13.采用凸台或沉头座孔作为螺栓头或螺母的支承面是为了减小和避免螺栓受附加弯曲应力。
14.普通螺栓连接的凸缘联轴器是通过摩擦力矩传递转矩的；铰制孔螺栓连接的凸缘联轴器是通过剪切与挤压传递转矩的。
15.按照平面图形的形状，螺纹分为三角形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹等。
16.普通三角形螺纹的牙型角为___60__度。
而梯形螺纹的牙型角为30度。
17.常用连接螺纹的旋向为____右____旋。
18.三角形螺纹包括普通螺纹和圆柱管螺纹两种。
三、判断题
19.螺栓联接中的螺栓受横向载荷时只需计算剪切强度和挤压强度。
（×）
20.在螺纹联接中，采用加高螺母以增加旋和圈数的办法对提高螺栓的强度并没有多少作用。
（√）
21.一般连接螺纹常用粗牙螺纹。
（√）
22.普通螺纹多用于联接，梯形螺纹多用于传动。
（√）
23.为了提高受轴向变载荷螺栓联接的疲劳强度，可以增加螺栓刚度。
（×）
24.横向载荷的铰制孔精配螺栓联接，螺栓的抗拉强度不需要进行计算。
（√）
四、简答题
25.简述螺纹连接为什么要防松及放松方法。
（4分）
答：
在冲击、振动或变载荷的作用下，螺旋副间的摩擦力可能减小或瞬间消失，这种现象多次重复后，就会使联接松脱。
在高温或温度变化较大的情况下，由于螺纹联接件和被联接件的材料发生蠕变和应力松弛，也会使联接中的预紧力和摩擦力逐渐减小，最终导致联接失效。
因此螺纹联接需要防松。
放松方法：
摩擦防松，机械防松，破坏螺纹副的相对转动放松（永久放松）。
26.简述提高螺纹连接强度的措施。
（4分）
答：
1，降低影响螺栓疲劳强度的应力幅；2,改善螺纹牙间载荷分配不均的现象；
3，减小应力集中和避免附加弯曲应力；4，采用合理的制造工艺方法。
27.螺栓组连接的设计应考虑的因素有哪些？
（4分）
答：
1.连接接合面的几何形状通常设计轴对称的简单几何形状；2.螺栓的布置应使各螺栓的受力合理；3.螺栓的排列应有合理的间距，边距；4.同一螺栓组中，螺栓的材料，直径和长度用相同；5分布在同一圆周上的螺栓数目应取成偶数；6.工艺上保证被连接件，螺母和螺栓头部的支承面平整，并与螺栓轴线相垂直。
28.简述螺栓组连接的四种典型受载情况。
（4分）
答：
1，受横向载荷的螺栓组连接；2，受转矩的螺栓组连接；3，受轴向载荷的螺栓组连接；4，受翻转力矩的螺栓组连接。
29.简述螺纹连接的基本类型及各自应用场合。
（4分）
答：
1，螺栓连接：
用于被连接件不太厚和两边有足够的装配空间的场合；2，双头螺柱连接：
适用于结构上不能采用螺栓连接且需要经常装拆时的场合；3，螺钉连接：
多用于受力不大，不需要经常装拆的场合；4，紧定螺钉连接：
用于固定两个零件的相对位置，并传递不大的力或转矩的场合。
30.按扭转强度条件进行轴的计算的应用场合是什么？
（4分）
答：
这种方法是只按轴所受的扭矩来计算轴的强度，如果还受有不大的弯矩时，则用降低许用扭转切应力的办法予以考虑。
这种计算方法简便，但计算精度较低。
它主要用于下列情况：
1）传递以转矩为主的传动轴；2）初步估算轴径以便进行结构设计；3）不重要的轴。
五、分析计算题（10分）
六、结构题（5分）
31.下图分别用六角头M16的普通螺栓、六角头M16的铰制孔螺栓连接两块厚度为20mm的钢板，采用弹簧垫圈，补画出其余结构线条，并注明那个是普通螺栓连接，那个是铰制孔螺栓连接（4分）。
解：
普通螺栓连接（2分）铰制孔螺栓连接（2分）
32.如图连接面受转矩作用，利用四个螺栓完成连接，重新布置螺栓组使其受力更为合理，并在右边画出铰制孔用螺栓连接结构示意图。
（6分）
解：
评分标准：
螺栓位置（2分）铰制孔用螺栓连接（4分）
轮毂连接
七、选择题
33.切向键联接的斜度是做在C上的。
A．轮毂键槽底面B．轴的键槽底面
C．一对键的接触面D．键的侧面
34.花键连接的主要缺点是B。
A.应力集中B.成本高C.对中性与导向性差D.对轴削弱
35.平键标记：
键B16×70GB1096-79，B表示C平键，16×70表示F。
A．圆头B．单圆头C．方头D．键宽×轴径
E．键高×轴径F．键宽×键长G．键高×键长
36.对中性好、常用于轴端为锥形表面连接中的键是B。
A.普通平键B.半圆键C.切向键
37.采用两个平键联接时，一般设在相隔D。
A．0°B．90°C．120°—135°D．180°
38.设计键连接时，键的截面尺寸b×h通常根据C由标准中选择
A.传递转矩的大小B.传递功率的大小
C.轴的直径D.轴的长度
39.在同一轴段上，若采用两个平键时，一般设在D的位置。
A、同一母线；B、相隔90°；C、相隔120°；D、相隔180°。
40.一般采用B加工B型普通平键的键槽。
A、指状铣刀；B、盘形铣刀；C、插刀；D、车刀。
41.普通平键联接的主要用途是使轴与轮毂之间C。
A、沿轴向固定并传递轴向力；B、安装与拆卸方便；
C、沿周向固定并传递转矩。
42.设计键连接时，键的截面尺寸b×h通常根据C由标准中选择。
A、传递转矩的大小B、传递功率的大小
C、轴的直径D、轴的长度
八、填空题
43.轴上零件的周向固定常用的方法有键连接﹑花键连接﹑销和过盈配合。
44.导向平键的工作面是键的两侧面，导向平键连接的主要失效形式是工作面的过渡磨损。
45.平键的长度通常由轮毂长确定，横截面尺寸通常由轴径确定。
46.键的剖面尺寸是由轴径确定的，而键长是由轮毂长确定的。
47.圆柱销和圆锥销的作用有定位、传递横向力和转矩
和安全保护三种。
48.普通平键的工作面是两侧面，其主要失效形式为工作面被压溃，其剖面尺寸b*h是根据轴径来选择的。
49.单圆头平键（C型）用于轴的 端部 。
50.在平键联接中，静联接应校核挤压强度；动联接应校核耐磨性强度。
51.在平键联接工作时，是靠键和键槽侧面的挤压传递转矩的。
52.花键联接的主要失效形式，对静联接是齿面的压溃，对动联接是磨损。
九、简答题
53.与平键对比，花键连接的优点有哪些？
（4分）
答：
键齿数较多且受载均匀，故可承受很大的载荷；因键槽较浅，对轴，毂的强度削弱较轻；轴上零件与轴的对中性好，导向性好。
54.简述花键联接的优缺点（4分）。
答：
优点：
键齿数较多且受载均匀，故可承受很大的载荷；因键槽较浅，对轴，毂的强度削弱较轻；轴上零件与轴的对中性好，导向性好。
缺点：
需要专门的设备加工，成本较高
55.如何选取普通平键的尺寸b×h×L？
（4分）
答：
b×h按轴的直径d由标准选定，键的长度L值一般可按轮毂的长度而定，键的长度一般略短于轮毂的长度，所以长度L应符合键的标准长度系列值。
56.简述普通平键的类型、特点和应用。
（4分）
答：
普通平键用于轴毂间无轴向相对滑动的静连接，按其端部形状分为圆头（A型），平头（B型）和单圆头（C型）三种。
采用圆头或单圆头平键时，轴上的键槽用端铣刀铣出，轴上键槽端部的应力集中较大，但键的安装比较牢固。
采用平头平键时，轴上的键槽用盘铣刀铣出，轴的应力集中较小，但键的安装不牢固，需要用螺钉紧固。
单圆头平键用于轴伸处，应力较少，轮毂上的键槽一般用插刀或拉刀加工而成。
一十、分析计算题（10分
带传动
一十一、选择题
57.带传动在工作时产生弹性滑动，是由于C。
A.包角α太小B.初拉力F0太小
C.紧边与松边拉力不等D.传动过载
58.选取V带型号，主要取决于A。
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
59.带张紧的目的是D。
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
60.带传动不能保证准确的传动比，其原因是C。
A.带容易变形和磨损B.带在带轮上出现打滑
C.带传动工作时发生弹性滑动D.带的弹性变形不符合虎克定律
61.中心距一定的带传动，小带轮上包角的大小主要由D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
62.若忽略离心力影响时，刚开始打滑前，带传动传递的极限有效拉力
elim与初拉力
0之间的关系为C。
A.
elim
B.
elim
C.
elim
D.
elim
63.采用张紧轮的带传动，如果张紧的目的是为了保持一定的初张力F0，则张紧轮一般应放在松边D位置上。
如果张紧的目的主要是为了增加小带轮的包角α1，则张紧轮应放在松边B的位置上。
A.内侧靠近小带轮B.外侧靠近小带轮
C.外侧靠近大带轮D.内侧靠近大带轮
64.V带传动主要依靠B传递运动和动力。
A、带的紧边拉力；B、带和带轮接触面间的摩擦力；C、带的预紧力；
65.带传动工作时产生弹性滑动是因为B。
A、带的预紧力不够；B、带的紧边和松边拉力不等；
C、带绕过带轮时有离心力；D、带和带轮间摩擦力不够。
66.V带传动设计中，选取小带轮基准直径的依据是A。
A、带的型号；B、带的速度；C、主动轮转速；D、传动比。
67.带传动打滑总是A。
A、在小轮上先开始；B、在大轮上先开始；C、在两轮上同时开始。
68.在一般传递动力的机械中，主要采用C传动。
A、平带；B、同步带；C、V带；D、多楔带。
69.带传动正常工作时不能保证准确的传动比是因为D。
A、带的材料不符和胡克定律；B、带容易变形和磨损；
C、带在带轮上打滑；D、带的弹性滑动。
一十二、填空题
70.带传动中，带的弹性滑动是带传动的固有特性，是不可避免的；而打滑则是可以避免。
71.传动带所能传递的最大有效圆周力Fmax与初拉力、包角、
摩擦系数等因素有关，它们的值越大，Fmax就越大。
72.带传动的最大有效拉力随预紧力的增大而增大，随包角的增大而增大，随摩擦系数的增大而增大，随带速的增加而减小。
73.带传动中，带每转一周受拉应力应力和弯曲应力作用，最大应力发生在带的紧边进入小带轮处。
74.V带轮有实心式、孔板式、腹板式和椭圆轮辐式四种典型结构形式。
75.带传动的主要失效形式疲劳断裂和打滑。
一十三、判断题
76.V带传动一般是多根带同时工作，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。
（×）
77.带传动的弹性滑动是由带的预紧力不够引起的。
（×）
78.在带传动中，传动带的最大应力发生在带开始绕入主动轮的那一点处。
（√）
79.带的工作应力中，由离心力引起的离心拉应力在带的各截面上都一样。
（×）
80.带传动设计，当小带轮包角经验算不合格时，可以适当增加中心距或减少传动比来满足。
（√）
简答题
81.试分析影响带传动所能传递最大有效圆周力Fmax的主要因素。
（4分）
82.试分析带传动所能传递最大有效拉力Fmax的主要影响因素。
（4分）
答：
带传动所能传递最大有效拉力Fmax的主要影响因素有：
1，初拉力，2，小带轮包角；3，摩擦系数；增大初拉力，增大小带轮包角，增大摩擦系数可以提高传动的最大有效拉应力
一十四、分析计算题（10分）
链传动
一十五、选择题
83.与齿轮传动相比较，链传动的优点是D。
A.传动效率高B.工作平稳，无噪声
C.承载能力大D.能传递的中心距大
84.在一定转速下，要减轻链传动的运动不均匀性和动载荷，应D。
A.增大链节距和链轮齿数B.减小链节距和链轮齿数
C.增大链节距，减小链轮齿数D.减小链条节距，增大链轮齿数
85.两轮轴线不在同一水平面的链传动，链条的紧边应布置在上面，松边应布置在下面，这样可以使B。
A.链条平稳工作，降低运行噪声B.松边下垂量增大后不致与链轮卡死
C.链条的磨损减小D.链传动达到自动张紧的目的
86.链传动设计中，选中心距为C可认为是最合适的。
（P为链节距）
A.（10～20）PB.（20～30）P
C.（30～50）PD.（50～80）P
87.链传动作用在轴和轴承上的载荷比带传动要小，这主要是因为C。
A.链传动只用来传递较小功率
B.链速较高，在传递相同功率时，圆周力小
C.链传动是啮合传动，无需大的张紧力
D.链的质量大，离心力大
88.链条的节数宜采用B。
A、奇数； B、偶数； C、5的倍数； D、10的倍数。
89.在一定转速下，要减轻链传动的运动不均匀和动载荷，应D。
A、增大链节距和链轮齿数；
B、减小链节距和链轮齿数；
C、增大链节距，减小链轮齿数；
D、减小链条节距，增大链轮齿数。
90.与齿轮传动相比，链传动的优点是D。
A、传动效率高； B、工作平稳，无噪声；
C、承载能力大； D、能传递的中心距大。
91.为了限制链传动的动载荷，在链节距和小链轮齿数一定时，应限制A。
A、小链轮的转速； B、传递的功率；
C、传动比； D、传递的圆周力。
一十六、填空题
92.决定套筒滚子链传动承载能力的主要参数是链节距；链传动的运动特性是指运动的不均匀性和动载荷。
93.若不计链传动中的动载荷，则链的紧边受到的拉力由有效圆周力、离心拉力和悬垂拉力三部分组成。
94.按链传动的用途，套筒滚子链和齿形链属于传动链。
95.在滚子链的结构中，内链板与套筒之间、外链板与销轴之间采
用过盈配合，滚子与套筒之间、套筒与销轴之间采用间隙配合。
96.多排链传动的排数不宜超过4排，其原因是多排受力不均匀。
97.链传动的平均传动比恒定，而瞬时传动比是变化的。
98.链传动中，小链轮的齿数越多，则传动平稳性越好。
99.链传动瞬时传动比表达式是：
平均传动比表达式是：
i=z2/z1。
一十七、判断题
24.多边形效应是链传动的固有特性，形成链传动的规则性振动。
（√）
一十八、简答题
100.链传动的主要失效形式有哪些？
（4分）
答：
1，链条的疲劳损坏；2，链条的铰链磨损；3,链条铰链胶合；4，链条过载拉断。
101.链传动有哪些优缺点？
（4分）
答：
优点：
链传动具有传动功率大，传动中心距大，结构简单，制造和使用精度要求不高，成本低；能够在高温，多尘，油污等恶劣环境中工作的优点；
缺点：
瞬时传动比不恒定，传动中产生冲击和噪声，高速传动平稳性较差，只能使用于平行轴间传动，不宜使用于高速或载荷变化较大等场合的缺点。
102.链传动有哪些优缺点？
（4分）
103.链在传动中的主要作用力有哪些？
松边拉力F2等于多少？
（4分）
答：
链在传动中的主要作用力有：
有效圆周拉力F，离心力Fc，悬垂拉力Fy。
松边拉力F2=Fc+Fy。
一十九、分析计算题（10分）
圆柱齿轮
二十、选择题
104.一减速齿轮传动，主动轮1用45号钢调质，从动轮用45号钢正火，则它们齿面接触应力的关系是B。
A.
B.
C.
105.在一般工作条件下，齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，通常的主要失效形式为B。
A.轮齿疲劳折断B.齿面疲劳点蚀
C.齿面胶合D.齿面塑性变形
106.设计一对减速软齿面齿轮传动时，从等强度要求出发，大、小齿轮的硬度选择时，应使B。
A.两者硬度相等B.小齿轮硬度高于大齿轮硬度
C.大齿轮硬度高于小齿轮硬度D.小齿轮采用硬齿面，大齿轮采用软齿面
107.对于齿面硬度≤350HBS的闭式钢制齿轮传动，其主要失效形式为C。
A.轮齿疲劳折断B.齿面磨损
C.齿面疲劳点蚀D.齿面胶合
108.一对标准渐开线圆柱齿轮要正确啮合，它们的B必须相等。
A.直径dB.模数mC.齿宽bD.齿数z
109.设计闭式软齿面直齿轮传动时，选择齿数Z1，的原则是D。
A.Zl越多越好B.Zl越少越好
C.Z1≥17，不产生根切即可D.在保证轮齿有足够的抗弯疲劳强度的前提下，齿数选多些有利
110.下列齿轮参数中，对齿形系数YF没有影响的是E。
A.齿数B.变位系数C.齿顶高系数D.压力角E.模数。
111.在一般工作条件下，齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，通常的主要失效形式为B。
A.轮齿疲劳折断B.齿面疲劳点蚀
C.齿面胶合D.齿面塑性变形
112.在圆柱齿轮传动中，轮齿的齿面接触疲劳强度主要取决于______C___。
A、模数；B、齿数；C、中心距；D、压力角。
113.齿轮的齿面疲劳点蚀经常发生在_____D___。
A、靠近齿顶处；B、靠近齿根处；
C、节线附近的齿顶一侧；D、节线附近的齿根一侧。
114.保持直齿圆柱齿轮传动的中心距不变，增大模数m，则____A____。
A、轮齿的弯曲疲劳强度提高；B、齿面的接触强度提高；
C、弯曲与接触强度均可提高；D、弯曲与接触强度均不变。
115.其他条件不变，将齿轮传动的载荷增为原来的4倍，其齿面接触应力__B__。
A、不变；B、增为原应力的2倍；
C、增为原应力的4倍；D、增为原应力的16倍。
116.在圆柱齿轮减速器中，一般小齿轮的宽度b1A大齿轮的宽度b2。
A、大于；B、小于；C、等于。
117.在下面的各种方法中，___A_____不能提高齿轮传动的齿面接触疲劳强度。
A、直径d不变而增大模数；B、改善材料；
C、增大齿宽b；D、增大齿数以增大d。
二十一、填空题
118.直齿圆锥齿轮的强度可近似按齿宽中点处的当量圆柱齿轮强度进行计算。
119.对于开式齿轮传动，虽然主要失效形式是齿面磨损，但目前尚无成熟可靠的计算方法，故按齿根弯曲疲劳强度计算。
这时影响齿轮强度的主要几何参数是模数。
120.在一般机械中的圆柱齿轮传动，往往使小齿轮齿宽b1大于大齿轮齿宽b2；在计算齿轮强度时，工作齿宽b应取大齿轮齿宽b2。
121.对于硬齿面闭式齿轮传动，其齿面接触承载能力较高，故通常先按齿根弯曲疲劳强度进行设计，然后校核齿面接触疲劳强度。
122.比较成熟和常用的齿轮设计依据和计算方法有齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度。
123.锻造齿轮结构形式包括齿轮轴、整体式和腹板式等。
二十二、判断题
124.齿轮的动载系数
是考虑主、从动齿轮啮合振动产生的内部附加动载荷对齿轮载荷的影响系数。
为了减小内部附加动载荷，可采用修缘齿。
（√）
125.一对相啮合的齿轮，若大小齿轮的材料、热处理情况相同，则它们的工作接触应力和许用接触应力均相等（×）
126.齿轮轮毂宽度应该比与之相配合的轴段长度长2-3mm，是为了实现零件轴向的可靠定位。
（√）
127.一对啮合齿轮的大、小齿轮的齿面接触应力一般是不相等的。
（×）
128.一对啮合齿轮的大、小齿轮的齿根弯曲应力一般是相等的。
（×）
129.直齿锥齿轮的强度计算是在轮齿小端进行。
（×）
二十三、简答题
130.简述齿轮传动的失效形式和开式齿轮传动的设计准则。
（4分）
答：
齿轮传动失效形式有：
齿体失效包括1，弯曲疲劳失效；2，过载折断；3，弯曲塑性变形；齿面失效包括1，齿面点蚀和齿面剥落；2，齿面严重磨损；3，齿面胶合；4齿面塑性流动。
开式齿轮传动的设计准则：
齿面磨损是其主要失效形式，通常借用齿根弯曲疲劳强度进行设计，再将计算确定的模数增大10%的办法，来考虑磨粒磨损对轮齿强度的削弱的影响，而无需校核接触强度。
131.试述齿轮传动的设计准则。
（4分）
答：
（1）软齿面闭式齿轮传动：
通常先按齿面接触疲劳强度进行设计，然后校核齿根弯曲疲劳强度。
（2）硬齿面闭式齿轮传动：
通常先按齿根弯曲疲劳强度进行设计，然后校核齿面接触疲劳强度。
（3
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