机械设计各章节课堂练习.docx
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机械设计各章节课堂练习
第二章课堂练习
1、题目：
机械零件的常规设计方法有，，。
答案：
理论设计；经验设计；模型实验设计
2、题目：
零件不发生失效时的安全工作限度称为零件的；对载荷而言的工作能力即称零件的。
答案：
工作能力；承载能力
3、题目：
机械零件常用的工作能力设计计算准则有，，，，，。
答案：
强度准则；刚度准则；寿命准则；振动稳定性准则；散热性准则；可靠性准则
4、题目：
机械设计的主要内容是什么？
答案：
机械设计的主要内容是：
选择机器的工作原理；运动和动力计算；零、部件的工作能力计算；绘制零、部件及整机的工作图和装配图等。
5、题目：
机械零件设计的基本要求是什么？
答案：
一般说来，大致有以下基本要求：
避免在预定寿命期内失效的要求、结构工艺性要求、经济性要求、质量小的要求和可靠性要求等。
6、题目：
什么是失效？
机械零件失效形式是什么？
答案：
机械零件由于某些原因不能正常工作时称为失效；机械零件主要失效形式有：
断裂，过量变形，表面损伤。
7、题目：
什么是名义载荷？
设计计算时为什么用计算载荷？
答案：
根据额定功率用力学公式计算出作用在零件上的载荷称为名义载荷。
由于名义载荷没有反映载荷随时间作用的不均匀性、载荷在零件上分布的不均匀性及其它影响零件受载等因素。
因此，常用载荷系数K来考虑这些因素的综合影响。
载荷系数K与名义载荷的乘积即称为计算载荷。
第三章课堂练习
1、题目：
稳定循环变应力有三种基本类型，，。
答案：
非对称循环变应力；脉动循环变应力；对称循环变应力
2、题目：
在静应力作用下的机械零件，其主要失效形式是。
在变应力作用下的机械零件，其主要失效形式是。
答案：
断裂或塑性变形；疲劳破坏
3、题目：
影响零件疲劳强度的主要因素有，，。
答案：
应力集中；绝对尺寸；表面状态
4、题目：
变应力只能由变载荷产生。
答案：
错
5、题目：
什么是疲劳极限？
答案：
在任一给定循环特性r的条件下，当应力循环N次后，材料不发生疲劳破坏时的最大应力称为疲劳极限。
6、题目：
影响许用安全系数（或许用应力）数值大小的因素主要有哪些？
答案：
1、与工作应力的计算有关的因素；2、与材料的极限应力有关的因素；3、与零件重要性有关的因素。
7、题目：
零件的等寿命疲劳曲线与材料试件的等寿命疲劳曲线是否相同？
答案：
两者不同，零件的等寿命疲劳曲线需考虑零件上应力集中、零件几何形状、尺寸大小、加工质量及强化因素对材料疲劳极限的影响,使得零件的疲劳极限要小于材料试件的疲劳极限。
8、题目：
在相同的应力变化规律下，零件和材料试件的失效形式是否总是相同的?
为什么?
答案：
在相同的应力变化规律下，零件和材料试件的失效形式相比不一定相同。
如图示：
Ｍ１点相同，而Ｍ２点材料静强度失效，零件是疲劳失效，不
同区域为图中阴影面积。
（在黑板画图讲解）
第四章课堂练习
1、题目：
根据摩擦表面间存在润滑剂的情况，滑动摩擦又分为、、及。
答案：
干摩擦；边界摩擦；流体摩擦；混合摩擦
2、题目：
磨损常分为、、、及。
答案：
磨粒磨损；粘着磨损；疲劳磨损；冲蚀磨损；腐蚀磨损
3、题目：
为了提高摩擦副的接触疲劳寿命，除应合理选择摩擦副的材料外，还应注意、及。
答案：
合理选择表面粗糙度；合理选择润滑油粘度；合理选择表面硬度
4、题目：
流体动压润滑是靠两相对运动摩擦表面间，并借助于粘性流体的动力学作用，自行产生足够厚的压力油膜，来平衡外载荷的流体润滑。
答案：
特定的几何形状
5、题目：
一般零件磨损过程大致可分为哪三个阶段？
答案：
磨合阶段；稳定磨损阶段；剧烈磨损阶段。
6、题目：
润滑的作用是什么？
答案：
在摩擦面间加入润滑剂不仅可以降低摩擦、减轻磨损、提高效率、延长机件的使用寿命、保护零件不遭锈蚀，而且润滑还能起到散热降温作用。
由于液体的不可压缩性，润滑油膜还具有缓冲、吸震的能力。
使用膏状的润滑脂，既可防止内部的润滑剂外泄，又可阻止外部杂质侵入，起到密封的作用。
第五章螺纹连接（课堂练习题）
练习1:
题目：
在螺栓联接中，采用双螺母是为了（）。
A、提高强度B、提高刚度C、减小螺纹牙间的载荷D、防松
答案：
D
练习2:
题目：
螺纹联接防松方法很多，按工作原理有、、。
答案：
摩擦防松；机械防松；永久防松。
练习3:
题目：
在受预紧力的紧螺栓联接中，螺栓危险截面的应力状态为（）。
A、纯扭剪B、简单拉伸C、弯扭组合D、拉扭组合
答案：
D
练习4:
题目：
松、紧螺栓联接有何区别？
在强度计算上有什么不同？
答案：
松螺栓装配时不需拧紧，无预紧力，工作时才承受载荷作用，并且只能承受轴向外载荷，故只按拉伸强度计算。
紧螺栓装配时，由于拧紧而受预紧力和螺纹阻力矩的联合作用，工作时可承受轴向外载荷，也可承受横向载荷。
强度计算时，螺栓所受的拉应力需增大30%，用以考虑扭转切应力（螺纹阻力矩）的影响。
，
练习5题目：
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、同时受到剪切力与拉力作用
D、既可能受剪切，也可能受挤压作用
答案：
D
练习6：
题目：
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、外形美观C、降低成本D、便于装配
答案：
D
练习7：
题目：
三角形螺纹比梯形螺纹效率高、自锁性差。
答案：
错误
练习8：
题目：
受相同横向工作载荷的联接采用铰制孔用螺栓联接通常比采用普通紧螺栓联接直径可小一些。
答案：
正确
练习8：
题目：
进行螺栓组联接受力分析的目的是什么?
答案：
螺栓组联接受力分析的目的是根据联接的结构和载荷情况，求出联接中受载最大的螺栓及其载荷，为螺栓强度计算提供依据。
第六章键连接（课堂练习题）
练习1：
题目：
普通平键有头、头和头三种，其中头键用于轴的端部。
答案：
园；平；单园；单园
练习2：
题目：
在键联接中，平键的工作面是，楔键的工作面是，切向键的工作面是，半圆键的工作面是。
答案：
两个侧面；上下表面；上下表面；两个侧面
练习3：
题目：
静联接中普通平键联接按（）强度校核，以免压溃。
A、键切B、挤压C、弯曲答案：
B
练习4：
题目：
键是标准件，它是如何选择的？
答案：
键的截面尺寸（键宽b和键高h）由轴的直径d确定；键的长度L由轮毂长度确定。
键长可等于或略小于轮毂长度，但必须为标准值。
练习5：
题型：
简答题题目：
花键联接的特点。
答案：
花键联接具有承载能力强，应力集中小，对中性好、导向性能好等优点。
缺点是需专用加工设备，制造成本高。
主要用于承受重载荷及定心精度要求高的联接。
第八章课堂练习
1、题目：
在带传动设计中，限制小带轮的最小直径是为了避免（）。
A、带轮强度不够B、传动结构太大C、带的弯曲应力过大
答案：
C
2、题目：
带传动依靠带轮与张紧在其上的传动带之间的进行工作，能缓和，吸收，中心距可以较。
答案：
摩擦力；振动；冲击；大
3、题目：
带传动中弹性滑动是由差引起的，只要传递圆周力，就必然存在这种现象，从而使得带传动不能。
答案：
拉力；保证准确的传动比
4、题目：
增加带的初拉力，可以避免带传动工作时出现弹性滑动。
答案：
错误
5、题目：
带传动的失效形式有哪些？
设计准则是什么？
分析与解答：
带传动靠摩擦力传动，当传递的圆周阻力超过带和带轮接触面上所能产生的最大摩擦力时，传动带将在带轮上产生打滑而使传动失效；另外带在工作过程中由于受循环变应力作用会产生疲劳损坏：
脱层、撕裂、拉断。
这是带传动的另一种失效形式。
其设计准则是：
即要在工作中充分发挥其工作能力而又不打滑，同时还要求带有一定的使用寿命。
6、题目：
在普通V带传动设计中，V带型号是根据和选取的。
答案：
计算功率；小带轮转速
7、题目：
V带传动比大于1时为什么会使带的传递功率有所增加？
答案：
因为单根普通V带的基本额定功率P0是在i=1（主、从动带轮都是小带轮）的条件下实验得到的。
当i＞1时，大带轮上带的弯曲应力小，对带的损伤减少，在相同的使用寿命情况下，允许带传递更大一些的功率，因此引入额定功率增量△P0。
8、题目：
某带传动由变速电动机驱动，大带轮的输出转速变化范围为500~1000转每分，若大带轮上的负载为恒定功率负载，应该按哪一种转速设计带传动？
若大带轮上的负载为恒定转矩负载，应该按哪一种转速设计带传动？
为什么？
分析与解答：
若大带轮上的负载为恒功率负载，则转速高时带轮上的有效拉力小，转速低时有效拉大因此，应当按转速为500r/min来设计带传动。
若大带轮上的负载为恒转矩负载，则转速高时输出功率大，转速低时输出功率小。
因此，应当按转速1000r/min来设计带传动。
第九章课堂练习
1、题目：
套筒滚子链中，滚子的作用是（）。
A、缓冲吸震B、提高链的承载能力C、减轻套筒与轮齿间的摩擦与磨损
答案：
C
2、题目：
限制链轮最小齿数的目的是（）。
A、降低运动不均匀性B、限制传动比C、防止脱链
答案：
A
3、题目：
链传动是靠链条与链轮轮齿的传递运动和动力，链条一般无须张紧，传动效率较带传动。
答案：
啮合；高
4、题目：
多边形效应造成了链传动的运动不均匀性，链节距愈，链轮齿数愈，链速愈，不均匀性愈明显。
答案：
大；少；高
5、题目：
链传动布置时一般应遵守下列原则：
两链轮轴线应，两链轮应位于同一内，尽量采用或接近水平的布置。
答案：
平行；平面；水平
6、题目：
一般链条的节数应为偶数，为便于磨合、减小磨损，链轮齿数也应为偶数。
分析与解答：
答案：
错误
7、题目：
如图所示二级减速传动装置方案图是否合理？
为什么？
传动装置方案不合理。
带传动应布置在高速级上，因为带是弹性体，有减振、缓冲的作用。
使传动平稳；在传递功率P一定时，带速高，带上的作用力小，可减少带的根数；摩擦传动结构尺寸大，当传动功率P一定时（T=9550P/n），转速n高，传递的扭矩小，带传动装置的尺寸减小。
所以带传动应布置在高速级上。
而链传动由于运动的不均匀性，动载荷大，高速时冲击振动就更大。
故不宜用于高速的场合，应布置在低
第十章课堂练习
1、题目：
齿根弯曲强度计算中的齿形系数与齿轮的（）无关。
A、模数B、齿数C、螺旋角
答案：
A
2、题目：
在直齿圆柱齿轮传动的强度计算中，若齿面接触强度已满足要求，但齿根弯曲强度不够时，首先应考虑（）。
A、增大齿轮中心距B、保持中心距不变，减少齿数C、提高齿面硬度
答案：
B
3、题目：
对于闭式软齿面齿轮传动，主要按强度进行设计，按强度进行校核。
这时影响齿轮强度的主要几何参数是
答案：
接触疲劳强度；弯曲疲劳强度；分度圆直径
4、题目：
在齿面接触疲劳强度计算中，应以齿轮的许用接触应力作为计算依据。
答案：
两轮中接触应力许用值小的
5、题目：
齿轮传动受力分析的目的是什么？
答案：
齿轮传动受力分析的目的是为了计算轮齿强度和为支承齿轮的轴和轴承提供设计计算所需作用力的数值。
6、题目：
齿轮强度计算时，为什么要引入载荷系数K？
它由哪几部分组成？
答案：
考虑到原动机和工作机械的特性，齿轮受制造误差、安装误差以及弹性变形等因素的影响，在运转中齿轮将会产生附加载荷，而载荷在齿面上分布不均，故在考虑上述因素的情况下，引入了载荷系数K。
7、题目：
为什么要制定齿轮传动的精度？
答案：
凡有齿轮传动的机器，其工作性能、承载能力及使用寿命都和齿轮的制造精度有关。
如精度过低，会影响齿轮传动的质量和寿命；若精度过高，又会增加制造成本。
因此，在设计齿轮传动时，应根据其具体工作情况合理选择齿轮的精度等级。
8、题型：
问答题题目：
在斜齿圆柱齿轮传动的受力分析中，其圆周力、径向力和轴向力的方向怎样判断？
答案：
在斜齿圆柱齿轮传动中，圆周力的方向在主动轮上与其回转方向相反，在从动轮上与其回转方向相同。
径向力的方向分别指向各自的轮心。
轴向力的方向可用“主动轮左、右手定侧”判断：
主动轮是右旋用右手、左旋用左手。
紧握主动轮轴线，四指代表轴的回转方向，拇指指向即为主动轮的轴向力方向，从动轮轴向力方向与其在同一直线上，方向相反、大小相等。
第十一章
1、题目：
蜗杆传动的传动比范围一般在。
答案：
10～80
2、题目：
蜗杆传动的传动主要优点是。
答案：
传动平稳、冲击振动小、噪声低，可实现自锁；
3、题目：
普通圆柱蜗杆传动的主要参数是。
答案：
M、z2、α、γ、ｑ、z1
4、题目：
在闭式蜗杆传动中，主要失效形式是。
答案：
齿面胶合；磨损；点蚀
5、题目：
在蜗杆传动中，对于需要自锁的传动常选取的蜗杆头数是。
A：
1B：
2C：
4
答案：
A
6、题目：
在蜗轮的齿根弯曲疲劳强度验算式中，齿形系数根据值插取。
A、蜗轮的齿数B、蜗轮的当量齿数C、蜗杆头数
答案：
B
7、题目：
蜗杆传动的润滑方式是根据选择。
A、载荷大小B、传动比C、滑动速度
答案：
C
8、题目：
普通圆柱蜗杆传动的正确啮合条件是什么？
答案：
在中间平面内
；
（等值同方向）
9、题目：
什么叫直径系数？
为什么要规定蜗杆分度圆直径为标准值？
答案：
由于蜗杆分度圆直径
，
令
则
。
ｑ称为蜗杆直径系数。
在蜗杆传动中，为保证蜗杆与配对蜗轮的正确啮合，常用与蜗杆具有同样尺寸的蜗轮滚刀来加工与其配对的蜗轮。
这样，只要有一种尺寸的蜗杆，就得有一种对应的蜗轮滚刀，而d1=z1m/tanγ，即同一模数下，当γ、z1不同时，就有不同直径的蜗杆，因而对每一模数就要配备很多蜗轮滚刀，这是很不经济的，为使刀具数量减少，同时便于滚刀的标准化，则规定每一标准模数相应只有1～4个蜗杆分度圆直径。
10、题目：
为了提高蜗杆传动的效率，的取值范围常在（）。
A、3.5°～4.5°B、10°～15°C、15°～30°
答案：
C
11、题目：
普通圆柱蜗杆传动强度计算的依据是什么？
为什么？
答案：
普通圆柱蜗杆传动强度计算的依据主要还是按照蜗轮齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度进行计算。
这是由于虽然蜗轮齿面的主要失效形式是胶合，其次才是点蚀和磨损，但目前对胶合与磨损的计算还缺乏妥善的计算方法，故按照蜗轮齿面接触疲劳强度与齿根弯曲疲劳强度进行计算。
十三章
1、题目：
轴承的功用是。
答案：
其功用是支承轴及轴上零件，并保持轴的旋转精度；同时减小转动的轴与支承之间的摩擦和磨损。
2、题目：
滚动轴承的一般由部分组成。
答案：
内圈；外圈；滚动体；保持架
3、题目：
滚动轴承的主要失效形式是。
答案：
疲劳点蚀；塑性变形；磨损
4、题目：
滚动轴承的计算准则是什么？
答案：
（1）一般工作条件的回转轴承，针对疲劳点蚀，进行疲劳强度（寿命）计算——按基本额定动载荷计算。
（2）低速轴承或受冲击载荷、重载的轴承，针对塑性变形，进行静强度计算——按基本额定静载荷计算。
（3）高速轴承，针对磨损、烧伤等，还应验算极限转速。
5、题目：
什么是滚动轴承的基本额定动载荷？
答案：
轴承的基本额定动载荷，就是指轴承的基本额定寿命为106转时，轴承所能承受的载荷值，用字母C表示。
6、题目：
什么是滚动轴承的当量动载荷？
答案：
当量动载荷为一假想载荷，在它作用下，轴承的寿命与实际联合载荷作用（径向载荷与轴向载荷联合作用）下的寿命相同。
7、题目：
轴承预紧的目的？
答案：
轴承预紧就是，在安装时，在轴承中产生并保持一个轴向力，以消除游隙并在滚动体和内外圈接触处产生预变形，使内外圈之间处于压紧状态，以达到提高轴承的刚度和旋转精度，降低轴的振动和噪声，延长轴承寿命的目的。
8、题目：
角接触球轴承与圆锥滚子轴承的“面对面”和“背对背”配置各有什么特点？
分别适用于什么场合？
分析与解答：
“面对面”布置，两支点距离较短，而“背对背”则两支点距离较长。
从有利于轴系刚度的角度来考虑，“面对面”布置适合于载荷零件布置在两轴承之间，“背对背”适合于载荷零件悬臂布置。
从方便调整的角度考虑，一般“面对面”配置调整较方便（移动外圈），而“背对背”调整不太方便（移动内圈）。
9、题目：
角接触球轴承与圆锥滚子轴承产生派生轴向力的原因是什么？
分析与解答：
由于两类轴承的公称接触角大于0，无论轴承是否受轴向载荷，只要承受径向载荷，在承载区内每个滚动体所受的反力都可分解为径向分力和轴向分力，所有轴向分力的合力即为派生轴向力。
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