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'《机械设计》复习题2002年5月一、简答题部分1.机器一般由哪几部分组成？答题时间：1分钟难易程度：易参考答案：由原动部分、传动部分和执行部分三者组成。2.“机械”一词的含义是什么？答题时间：1分钟难易程度：易参考答案：“机器”与“机构”的总称，称为“机械”。3.零件、构件、部件的概念分别是什么？答题时间：2分钟难易程度：中参考答案：零件：是组成机器的最小制造单元；构件：若干个零件刚性地联结在一起，之间无相对运动；部件：由若干零件、构件组成的协同工作机构。4.什么是通用机械零件，什么是专用机械零件？答题时间：3分钟难易程度：中参考答案：通用零件：各种机械中能够经常遇到的，具有一般工作条件和工作参数的零件；专用零件：多用于专用机械，结构、尺寸、工作参数仅适用于特定条件的零件。5.机械零件设计的一般步骤是什么？答题时间：3分钟难易程度：难参考答案：零件类型选择→受力分析→选择材料→确定失效形式及计算准则→理论设计→结构设计→绘制工作图→编写设计说明书。6.设计机器应满足哪些主要要求？答题时间：2分钟难易程度：难参考答案：使用功能要求；经济性要求；劳动保护要求；可靠性要求；专用要求。7.机械零件的主要失效形式有哪些？答题时间：3分钟难易程度：中参考答案：整体断裂、过大的残余变形、零件的表面破坏、破坏正常工作条件引起的失效等。8.选择机械零件材料时，应主要考虑什么原则？答题时间：4分钟难易程度：难 参考答案：应考虑载荷的大小与性质；零件的工作状况；零件的尺寸及质量；材料的可加工性；材料的经济性；材料的供应状况。9.什么是静载荷，什么是变载荷？答题时间：2分钟难易程度：易参考答案：载荷不随时间变化，这种载荷称为静载荷；载荷不断改变其大小则称为变载荷。10.什么是静应力，什么是变应力？答题时间：2分钟难易程度：易参考答案：应力不随时间变化或缓慢变化，称为静应力；应力经常有规律地改变其大小，称为变应力。11.不随时间变化或变化缓慢的剪应力τ可以由何种类型的载荷产生？答题时间：1分钟难易程度：中参考答案：可以由不变或变化缓慢的扭矩T产生。12.变应力有哪几种基本类型？答题时间：1分钟难易程度：中参考答案：稳定循环变应力，不稳定循环变应力和随机变应力。13.σa、σm、σmax、σmin、r五个参数各代表什么意义？答题时间：2分钟难易程度：易参考答案：σa——应力幅；σm——平均应力；σmax——最大应力；σmin——最小应力；r——循环特性。14.影响机械零件疲劳强度的主要因素有那些？答题时间：2分钟难易程度：中参考答案：应力集中，绝对尺寸，表面状态，强化因素。15.机械零件中，常见的应力集中源有哪些？答题时间：2分钟难易程度：中参考答案：零件上的孔、槽、螺纹、截面突变处、过盈配合处等。16.根据润滑状态，摩擦可以分为那几种？答题时间：2分钟难易程度：中参考答案：分为干摩擦、边界摩擦、流体摩擦及混合摩擦四种。17.常用螺纹有哪些类型？其中哪些用于联接，哪些用于传动？答题时间：3分钟难易程度：中参考答案：三角形、矩形、锯齿形、梯形四种，其中三角形螺纹主要用于联接，其余螺纹多用于传动。18.螺纹联接有哪些基本类型？ 答题时间：4分钟难易程度：中参考答案：普通螺栓联接、铰制孔用螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉联接、紧定螺钉联接、地脚螺栓联接等。19.螺纹联接预紧的目的是什么？答题时间：2分钟难易程度：难参考答案：在于增强联接的可靠性和紧密性，防止受载后被联接件间出现缝隙或发生相对滑移，亦可提高联接刚度。20.如何控制预紧力？答题时间：1分钟难易程度：中参考答案：借助测力矩扳手或定力矩扳手进行控制。21.拧紧螺母时，螺栓和被联接件各受什么载荷？答题时间：2分钟难易程度：中参考答案：螺栓受拉伸和扭转两种载荷，被联接件受轴向压力载荷。22.防松分哪几类，哪类防松效果较为可靠？答题时间：1分钟难易程度：易参考答案：分摩擦防松和机械防松两大类，机械防松效果较为可靠。23.为什么螺母的螺纹圈数不宜大于10圈？答题时间：1分钟难易程度：中参考答案：螺纹各圈受力是不同的，实验表明第8圈以后的螺纹牙几乎不承受载荷，过多的螺纹圈数是无用的。24.平键的尺寸b，h，l根据什么确定？答题时间：2分钟难易程度：中参考答案：b，h根据轴径由GB查取，l则应根据强度计算的结果予以确定。25.平键和楔键在工作原理上有什么不同？答题时间：1分钟难易程度：中参考答案：平键依靠两个侧面参与工作，楔键则是靠上、下表面来参与工作的。26.平键联接的主要失效形式是什么？答题时间：2分钟难易程度：中参考答案：键的剪断及键、轴、毂三者中较弱材料工作面的压溃。27.销的主要功能是什么？答题时间：3分钟难易程度：中参考答案：①精确定位；②传递不大的扭矩或轴向载荷；③安全保护28.传动用胶带截面形状分为哪几种？答题时间：1分钟难易程度：易 参考答案：V带（梯形，又称三角形），平型带，圆型带等。29.在相同条件下，V带传动与平带传动的传动能力是否相同？为什么？答题时间：2分钟难易程度：中参考答案：不相同，且V带能力较大，系由于带轮上的楔形槽形成“楔形增压效应”所致。30.什么是带传动的有效拉力？答题时间：2分钟难易程度：中参考答案：带工作时，紧边拉力F1与松边拉力F2之差称为带传动的有效拉力，用Fe表示。31.已知有效拉力Fe及带的速度V，带所能传递的功率P应如何表达？答题时间：2分钟难易程度：易参考答案：P=FeV/1000kW。32.带的弹性滑动与打滑有什么区别？答题时间：3分钟难易程度：难参考答案：弹性滑动是由于带的弹性变形而引起的带与带轮间的滑动，是正常工作中即存在的一种固有物理特性；打滑是载荷过大时，带与带轮间发生的显著相对滑动，此时带传动失效，一般应予以避免。33.为什么链节数一般采用偶数？答题时间：1分钟难易程度：中参考答案：可以避免采用过渡链节，链板不受附加弯矩作用。34.链传动设计中，节距p的选择原则是什么？答题时间：1分钟难易程度：中参考答案：在满足强度要求的前提下，尽量选取小节距的单排链。35.在什么条件下链传动的瞬时传动比是恒定的？答题时间：2分钟难易程度：难参考答案：当①Z1=Z2；②传动中心距恰为节距p的整数倍时，瞬时传动比才是恒定的。36.齿轮传动主要失效形式有哪些？答题时间：3分钟难易程度：中参考答案：齿轮折断，齿面磨损，齿面点蚀，齿面胶合，塑性变形。37.齿轮传动的设计准则通常根据哪些失效形式决定？答题时间：2分钟难易程度：中参考答案：通常根据“轮齿折断”和“齿面点蚀”两种失效形式决定。38.什么是开式齿轮传动？什么是闭式齿轮传动？ 答题时间：2分钟难易程度：易参考答案：开式传动：齿轮全部或部分裸露于工作环境中，工作条件差，极易在齿面发生磨损；闭式传动：齿轮在密闭的刚性箱体内工作，有良好的润滑条件，载荷亦较平稳。39.软、硬齿面以何值区分？答题时间：1分钟难易程度：易参考答案：软齿面：齿面硬度≤350HBS；硬齿面：齿面硬度>350HBS。40.在齿轮传动设计中，为什么要引入动载系数KV?答题时间：4分钟难易程度：难参考答案：齿轮不可避免地会有制造及装配误差，受载后还会产生弹性变形，造成啮合轮齿的法节pb1与pb2不相等，瞬时传动比不为定值，将引起附加动载荷，为计及这种影响，故引入动载系数KV。41.直齿圆柱齿轮最不利的载荷作用点位于何处？答题时间：1分钟难易程度：中参考答案：位于单对轮齿啮合区的最高点。42.一对圆柱齿轮传动，大、小齿轮在啮合处的接触应力σH是否相等？答题时间：1分钟难易程度：中参考答案：相等，即σH1=σH2。43.设计时应怎样选定小齿轮齿数Z1？答题时间：2分钟难易程度：中参考答案：闭式传动，可取Z1=20~40；开式（半开式）传动，一般可取Z1=17~20（以不发生根切为准）。44.轴线平行的两斜齿圆柱齿轮啮合，其旋向有何关系？螺旋角β之间有什么关系？答题时间：2分钟难易程度：中参考答案：旋向须一为左旋，一为右旋；螺旋角相等，即β1=β2。45.Σ=900的标准直齿圆锥齿轮传动，平均分度圆在什么位置？答题时间：3分钟难易程度：难参考答案：①该圆所在平面与齿轮轴线垂直；②该圆圆心在齿轮轴线上；③该圆通过齿宽中点。46.蜗杆传动与齿轮传动相比有哪些特点？答题时间：3分钟难易程度：难参考答案：蜗杆传动结构紧凑、传动比大、传动平稳，在一定条件下有可靠的自锁性。缺点是传动效率低、发热量大，需耗用较贵重的有色金属等。 47.蜗杆传动的传动比可否用i=d2/d1来表示？答题时间：1分钟难易程度：易参考答案：不可以。i=n1/n2=z2/z1≠d2/d1。48.蜗杆传动常用的材料组合有哪些？答题时间：3分钟难易程度：难参考答案：蜗杆材料多由15Cr、20Cr、40Cr、40钢、45钢等制造；蜗轮材料多为ZCuSn10P1、ZCuSn5Pb5Zn5、ZCuAl10Fe3、HT150、HT200等制造。以上材料均可构成常用组合。49.为什么连续工作的闭式蜗杆传动要进行热平衡计算？答题时间：2分钟难易程度：中参考答案：蜗杆传动效率低，发热量大，闭式传动若热量不能及时散发，将导致润滑油稀释，使摩擦损失增大，甚至发生胶合，故需进行热平衡计算。50.为什么在传递大功率时，很少采用蜗杆传动？答题时间：1分钟难易程度：中参考答案：蜗杆传动效率低，大功率动力传动将导致更多的功率损失。51.与滚动轴承相比，滑动轴承有哪些特点？答题时间：3分钟难易程度：中参考答案：可以承受巨大的冲击和振动载荷；轴承可以剖分；可以在特殊工作条件下（如水中或腐蚀性介质中）工作；易于在径向空间尺寸受到限制的场合使用。52.为什么滑动轴承的轴瓦和轴承座通常使用两种材料？答题时间：1分钟m难易程度：易参考答案：可以节约贵重的轴承材料或由于结构上的需要。53.滑动轴承的主要失效形式有哪些？答题时间：2分钟难易程度：中参考答案：磨粒磨损，刮伤，咬粘（胶合），疲劳剥落，腐蚀等。54.设计不完全液体润滑滑动轴承时，为什么要限制其pV值？答题时间：1分钟难易程度：中参考答案：轴承的发热量与其单位面积上的摩擦功耗fpV成正比，限制pV值就是限制轴承的温升。55.滚动轴承主要由哪些元件组成？答题时间：1分钟难易程度：易参考答案：主要由内圈、外圈、滚动体、保持架四部分组成。56.滚动轴承的保持架起什么作用？答题时间：1分钟难易程度：易 参考答案：保持架的主要作用是均匀地隔开滚动体，并可改善滚动轴承的润滑状态。57.什么是滚动轴承的基本额定动载荷？答题时间：2分钟难易程度：中参考答案：滚动轴承的基本额定寿命恰好为106转时，轴承所能承受的载荷值，以字母C代表。58.为什么计算滚动轴承寿命时要采用当量动载荷？答题时间：3分钟难易程度：难参考答案：在许多应用场合，滚动轴承同时承受径向、轴向载荷的联合作用，实际计算时，必须把实际载荷转换为与确定基本额定动载荷的载荷条件相一致的当量动载荷P。59.联轴器与离合器的功能有什么相同点和不同点？答题时间：3分钟难易程度：中参考答案：相同点：联接轴与轴（或轴与其他回转零件），用来传递运动与扭矩。不同点：联轴器在机器运转时两轴不能分离，只有在机器停车并拆开联接两轴才能分离；离合器在机器运转过程中，可使两轴随时接合或分离，可用来操纵机器传动系统的断续。60.根据承受载荷的不同，轴可以分为几类？答题时间：2分钟难易程度：中参考答案：可以分为转轴（弯矩、扭矩）、心轴（弯矩）、传动轴（扭矩）三类。二、填空题部分1.变应力最小应力与最大应力的比值r称为_________________。答题时间：1分钟难易程度：易参考答案：循环特性2.材料的极限应力幅与零件的极限应力幅的比值Kσ称为_________________。答题时间：1分钟难易程度：易参考答案：弯曲疲劳极限的综合影响系数3.联接螺纹的牙型通常为_____________。答题时间：1分钟难易程度：易参考答案：三角形4.多数螺纹联接在承受工作载荷之前即已受到力的作用，这个力称作_________。答题时间：1分钟难易程度：易参考答案：预紧力5.防止螺旋副产生相对转动的措施称为_________。 答题时间：1分钟难易程度：易参考答案：防松3.受预紧力和工作拉力的普通螺栓联接，总拉力可以表述为_____________。答题时间：2分钟难易程度：难参考答案：残余预紧力与工作拉力之和（或“预紧力与部分工作拉力之和”）4.普通平键是靠________工作的。答题时间：1分钟难易程度：易参考答案：两个侧面5.楔键是靠________工作的。答题时间：1分钟难易程度：易参考答案：上下两个表面6.普通平键联接的主要失效形式是_____________中较弱工作面的压溃。答题时间：2分钟难易程度：中参考答案：键、轴、毂三者7.定位销可以精确固定零件之间的相对位置，安装时数目一般不少于____个。答题时间：1分钟难易程度：易参考答案：28.在带传动中，带的最大应力是发生在________________________处。答题时间：1分钟难易程度：中参考答案：紧边刚刚进入小带轮的接触点9.带与带轮之间发生显著的相对滑动，这种现象称为___________。答题时间：1分钟难易程度：易参考答案：打滑10.带传动作用在轴上的力简称为___________。答题时间：1分钟难易程度：易参考答案：压轴力11.典型的滚子链是由______种元件组成的。答题时间：2分钟难易程度：易参考答案：512.链的节数最好采用______数。答题时间：1分钟难易程度：易参考答案：偶13.链传动的运动是不均匀的，这种现象称为___________效应。答题时间：1分钟难易程度：易 参考答案：多边形3.闭式单级圆柱齿轮传动的效率可达________。答题时间：1分钟难易程度：易参考答案：99%4.齿轮轮齿折断，主要是由于齿根处的___________反复作用产生的。答题时间：1分钟难易程度：中参考答案：弯曲应力5.齿轮齿面点蚀，主要是由于齿面的___________反复作用产生的。答题时间：1分钟难易程度：中参考答案：接触应力6.闭式齿轮传动，设计准则通常以保证___________强度为主。答题时间：1分钟难易程度：中参考答案：齿面接触疲劳7.开式齿轮传动，设计准则通常以保证___________强度为主。答题时间：1分钟难易程度：中参考答案：齿根弯曲疲劳8.直齿圆柱齿轮的法向力F在空间可以分解为两个互相垂直的力，分别为___________________。答题时间：1分钟难易程度：易参考答案：径向力和圆周力9.斜齿圆柱齿轮的法向力F在空间可以分解为三个互相垂直的力，分别为___________________。答题时间：2分钟难易程度：中参考答案：径向力、圆周力和轴向力10.直齿圆锥齿轮平均分度圆上的的法向力F可以分解为三个互相垂直的力，分别为___________________。答题时间：2分钟难易程度：中参考答案：径向力、圆周力和轴向力11.蜗杆分度圆直径与标准模数的比值称为___________________。答题时间：1分钟难易程度：易参考答案：蜗杆直径系数12.当蜗杆旋向是右旋时，蜗轮的旋向是_____________。答题时间：1分钟难易程度：中参考答案：右旋 3.对于蜗杆轴，通常还要进行_____________校核。答题时间：1分钟难易程度：易参考答案：刚度4.蜗杆传动的功率损耗一般包括________部分。答题时间：1分钟难易程度：易参考答案：35.不完全液体润滑滑动轴承的计算中，至少要维持______________不受破坏。答题时间：1分钟难易程度：中参考答案：边界油膜30.滚动轴承的基本额定寿命，通常是在可靠度为________时得出的。答题时间：1分钟难易程度：中参考答案：90%31.轴肩、套筒、圆螺母、轴端挡圈等，可以对轴上零件进行__________定位。答题时间：1分钟难易程度：易参考答案：轴向32.键、花键、紧定螺钉及过盈配合等，可以对轴上零件进行__________定位。答题时间：1分钟难易程度：易参考答案：周向33.初步估算轴的直径时，一般根据________________条件进行计算。答题时间：1分钟难易程度：中参考答案：扭转强度34.对各种相对位移无补偿能力的联轴器称为________________。答题时间：1分钟难易程度：易参考答案：刚性联轴器35.对各种相对位移有补偿能力的联轴器称为________________。答题时间：1分钟难易程度：易参考答案：挠性联轴器36.圆柱螺旋压缩弹簧的螺旋升角α一般应在________________范围内选取。答题时间：1分钟难易程度：中参考答案：5º~9º37.表示载荷与变形的关系的曲线称为弹簧的________________。答题时间：1分钟难易程度：易参考答案：特性曲线38.对于承受轴向载荷且长度较大的压缩弹簧，应进行______________验算。 答题时间：1分钟难易程度：中参考答案：稳定性31.减速器一般应用在_________________________之间。答题时间：1分钟难易程度：中参考答案：原动机与工作机32.在忽略传动效率的前提下，欲获得较大的传动比，应采用________________。答题时间：1分钟难易程度：易参考答案：蜗杆减速器三、选择题部分1.一滚子链传动，链节距p=19.05mm，主动链轮齿数z1=15，转速n1=500rpm，则链的平均速度v=_______m/s。①2.592②2.381③1.966④3.125答题时间：2分钟难易程度：中参考答案：②2.齿轮传动属于_______。①摩擦传动②流体传动③啮合传动④电传动答题时间：1分钟难易程度：易参考答案：③3.一对轴线平行、相互啮合的斜齿圆柱齿轮的螺旋角β1与β2大小_________，方向（即旋向）_________。①相等、相同②相等、不相同③不相等、相同④不相等、不相同答题时间：1分钟难易程度：易参考答案：①4.增大被联接件的刚度时，螺纹联接的疲劳强度将_________。①不发生变化②降低③提高④无法判断答题时间：2分钟难易程度：中参考答案：③5.增大螺栓的刚度时，螺纹联接的疲劳强度将_________。①不发生变化②无法判断③提高④降低答题时间：2分钟难易程度：中参考答案：④6.键的剖面尺寸b´h应根据_________按国家标准选择。①传递功率的大小②传递扭矩的大小③轴的直径④轴的转速答题时间：1分钟难易程度：易参考答案：③ 7.当单根V带所传递的功率不超过其基本额定功率P0时，带传动一般不会出现_________失效。①打滑和疲劳破坏②弹性滑动③疲劳破坏④打滑答题时间：1分钟难易程度：中参考答案：①8.一对直齿圆柱齿轮传动，一般情况下两轮齿齿面接触应力sH1和sH2_________，两轮齿齿根弯曲应力sF1和sF2_________。①相等、相等②相等、不相等③不相等、相等④不相等、不相等答题时间：2分钟难易程度：难参考答案：②9.传动轴所承受的载荷类型主要是_________。①弯矩②扭矩③弯矩、扭矩的联合作用④轴向载荷答题时间：1分钟难易程度：中参考答案：②10.209型轴承(旧型号)，其当量动载荷由P增至3P时，寿命L变为_________。①L/3②3L③L/27④27L答题时间：3分钟难易程度：中参考答案：③11.308型轴承(旧型号)，其转速由n增至3n时，寿命L将变为_________。①3L②L/3③27L④L/27答题时间：3分钟难易程度：难参考答案：②12.当被联接件之一较厚,联接需经常装拆时,常用_________联接。①普通螺栓②螺钉③双头螺柱④铰制孔用螺栓答题时间：1分钟难易程度：易参考答案：③13.在齿轮减速器中，低速轴直径一般_________高速轴直径。①大于②小于③等于答题时间：1分钟难易程度：易参考答案：①14.HB>350的开式齿轮传动，应按_________进行设计。①齿面接触疲劳强度条件②齿根弯曲疲劳强度条件③齿面接触疲劳强度、齿根弯曲疲劳强度两种条件 ④散热能力条件答题时间：1分钟难易程度：中参考答案：②15.自行车的中轴属于_________。①转轴②心轴③曲轴④传动轴答题时间：1分钟难易程度：易参考答案：①16.万向联轴器主要用来补偿_________位移。①轴向②径向③综合④角答题时间：1分钟难易程度：易参考答案：④17.轴的强度计算公式Mca=[M2+(αT)2]1/2中，α的意义是_________。①材料特性系数②折合系数③载荷系数④循环特性答题时间：2分钟难易程度：中参考答案：②18.弹簧最大工作载荷Pmax与极限载荷Plim之间，应满足_________。①Pmax=Plim②Pmax<0.5Plim③Pmax≤0.8Plim④Pmax≥1.2Plim答题时间：2分钟难易程度：中参考答案：③19.在V带传动中，小带轮的包角一般应大于或等于_________。①75°②100°③120°④150°答题时间：1分钟难易程度：易参考答案：③20.采用两个平键联接时，通常沿轴的圆周上相隔_________布置。①90°②180°③120°④45°答题时间：1分钟难易程度：易参考答案：②四、应用题部分1.V带传动的n1=1450rpm，带与带轮的当量摩擦系数fV=0.51，包角α1=180°，预紧力F0=360N。求该传动所能传递的最大有效拉力Fec。答题时间：5分钟难易程度：中参考答案：478.55N2.V带传动的n1=1450rpm，带与带轮的当量摩擦系数fV=0.51，包角α1=180° ，预紧力F0=360N，小带轮直径D1=100mm，忽略弹性滑动。求该传动所能输出的最大功率Pmax。答题时间：7分钟难易程度：难参考答案：3.63kW3.已知一传动轴传递的功率为37kW，转速n=950rpm，如果轴上的扭剪应力不能超过68N/mm2，求该轴的直径d。答题时间：5分钟难易程度：中参考答案：≥30.13mm4.某轻型货车前轮直径710mm，选用7606轴承(7606轴承C=47000N)。若要求货车的行驶寿命为20万公里，求轴承所允许的最大当量动载荷P。答题时间：5分钟难易程度：中参考答案：12198.8N5.单级齿轮减速器由电动机直接驱动，电动机功率P=7.5kW，转速n=1450rpm，齿轮齿数z1=21，z2=54，传动效率η=0.92。求减速器输出轴的功率和扭矩。答题时间：5分钟难易程度：中参考答案：P=6.9kW，T=116.9Nm6.一滚子链传动，链节距p=15.875mm，主动链轮齿数z1=19，转速n1=520rpm，求链的平均速度V。答题时间：4分钟难易程度：易参考答案：2.61m/s7.一传动轴直径d=35mm，转速n=1825rpm，如果该轴上的扭剪应力不能超过84N/mm2，求该轴能传递的功率。答题时间：5分钟难易程度：中参考答案：≤137.6kW8.标出下图中(1)、(2)两种传动形式的圆锥齿轮、斜齿轮、蜗杆、蜗轮的旋向和转向，要求轴II上所受到的轴向力最小，并标出零件1、2、3、4在其啮合点处的受力图(各用三个分力表示，可采用分离画法)。(1)(2)答题时间：8分钟难易程度：难 参考答案：(1)(2)9.用数字标出图示轴系结构的不合理或错误之处，对每一处简要说明其错误原因和改进方法。已知轴承采用油脂润滑。答题时间：10分钟难易程度：难参考答案：10.一对角接触球轴承安装如图所示。已知：L1=40mm，L2=200mm，轴端作用有轴向力Fa=820N，径向力Fr=1640N，轴承内部派生轴向力S=0.68R。试分别求出两轴承所受的径向载荷R1、R2和轴向载荷A1、A2。 答题时间：10分钟难易程度：难参考答案：R1=1968N，R2=328N，A1=1328.24N，A2=518.24N'