机械设计习题及答案邱宣怀Word格式.docx
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二•分析与思考题
3-1图示各零件均受静载荷作用,试判断零件上A点的应力是静应力还是变应力;
并
确定应力比r的大小或围。
吐》b}e)
题3-1图
3-2弯曲疲劳极限的综合影响系数心的含义是什么?
它与哪些因素有关?
它对零件的疲
劳强度和静强度各有何影响?
3-3零件的等寿命疲劳曲线与材料试件的等寿命疲劳曲线有何区别?
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?
3-4试说明承受循环变应力的机械零件,在什么情况下可按静强度条件计算?
什么情况
下需按疲劳强度条件计算?
3-5在单向稳定变应力下工作的零件,如何确定其极限应力?
3-6疲劳损伤线性累积假说的含义是什么?
写出其数学表达式。
3-7在双向稳定变应力下工作的零件,怎样进行疲劳强度计算?
3-8影响机械零件疲劳强度的主要因素有哪些?
提高机械零件疲劳强度的措施有哪些?
3-9导致机械结构发生低应力断裂的原因有哪些?
3-10机械结构的裂纹是否会失稳扩展是如何判定的?
第四章
摩擦,磨损及润滑概述
-一-
选择题
4-1
现在把研究有关摩擦,磨损与润滑的科学与技术统称为。
(1)
摩擦理论
(2)磨损理论
(3)润滑理论
(4)摩擦学
4-2
两相对滑动的接触表面,依靠吸附的油膜进行润滑的摩擦状态称为
液体摩擦
(2)干摩擦
(3)混合摩擦
(4)边界摩擦
4-3
为了减轻摩擦副的表面疲劳磨损,
下列措施中
不是正确的措施。
合理选择表面粗糙度
(2)
合理选择润滑油粘度
(3)
合理选择表面硬度
⑷
合理控制相对滑动速度
4-4
当压力加大时,润滑油的粘度
随之加大
(2)随之降低(3)
保持不变(4)
升咼或降低视润滑油性质而疋
二
分析与思考题
4-5按照摩擦面间的润滑状态不同,滑动摩擦可分为哪几种?
4-6膜厚比的物理意义是什么?
边界摩擦、混合摩擦和液体摩擦所对应的膜厚比围各是
多少?
4-7在工程中,常用金属材料副的摩擦系数是如何得来的?
4-8什么是边界膜?
边界膜的形成机理是什么?
如何提高边界膜的强度?
4-9零件的磨损过程大致可分为哪几个阶段?
每个阶段的特征是什么?
4-10根据磨损机理的不同,磨损通常分为哪几种类型?
它们各有什么主要特点?
4-11润滑油的粘度是如何定义的?
什么是润滑油的粘性定律?
什么样的液体称为牛顿液
体?
4-12粘度的表示方法通常有哪几种?
各种粘度的单位和换算关系是什么?
4-13润滑油的主要性能指标有哪些?
润滑脂的主要性能指标有哪些?
4-14在润滑油和润滑脂中加入添加剂的作用是什么?
4-15流体动力润滑和流体静力润滑的油膜形成原理有何不同?
流体静力润滑的主要优
缺点是什么?
4-
?
所研究的对象有何不
(4)矩形螺纹
(4)紧定螺钉联接
16流体动力润滑和弹性流体动力润滑两者间有何本质区别
第二篇联接
第五章螺纹联接和螺旋传动
5-1在常用的螺旋传动中,传动效率最高的螺纹是。
(1)三角形螺纹
(2)梯形螺纹(3)锯齿形螺纹
5-2在常用的螺纹联接中,自锁性能最好的螺纹是。
5-3当两个被联接件不太厚时,宜采用。
(1)双头螺柱联接
(2)螺栓联接(3)螺钉联接
5-4当两个被联接件之一太厚,不宜制成通孔,且需要经常拆装时,往往采用
(1)螺栓联接
(2)螺钉联接(3)双头螺柱联接(4)紧定螺钉联接
5-5当两个被联接件之一太厚,不宜制成通孔,且联接不需要经常拆装时,往往采用
5-6在拧紧螺栓联接时,控制拧紧力矩有很多方法,例如。
(1)增加拧紧力
(2)增加扳手力臂(3)使用指针式扭力扳手或定力矩扳手
5-7螺纹联接防松的根本问题在于。
(1)增加螺纹联接的轴向力
(2)增加螺纹联接的横向力(3)防止螺纹副的相
对转动(4)增加螺纹联接的刚度
5-8螺纹联接预紧的目的之一是。
(1)增强联接的可靠性和紧密性
(2)增加被联接件的刚性(3)减小螺栓的刚性
5-9承受预紧力和轴向变载荷的紧螺栓联接,当其螺栓的总拉力F0的最大值和被联接
件的刚度Cm不变时,螺栓的刚度Cb愈小,则。
(1)螺栓中总拉力的变化幅度愈大
(2)螺栓中总拉力的变化幅度愈小(3)螺栓中
总拉力变化幅度不变⑷螺栓中的疲劳强度降低
5-10有一气缸盖螺栓联接,若气缸气体压力在0〜2Mpa之间循环变化,则螺栓中的
应力变化规律为。
(1)对称循环变应力
(2)脉动循环变应力(3)非对称循环变应力(4)非稳定循环变
应力
5-11拧紧可以使一定公称直径的普通螺栓取得一定大小的预紧力。
如果要以比较小的
拧紧力距T来得到所要求的预紧力F'
可采用。
(1)细牙螺纹
(2)双线螺纹(3)加弹簧垫圈
5-12为了改善螺纹牙上的载荷分布,通常都以J方法来实现。
(1)采用双螺母
(2)采用加高的螺母(3)采用减薄螺母(4)减少螺栓和螺
母的螺距变化差
5-13被联接件受横向载荷作用时,若采用一组普通螺栓联接,则载荷靠传递。
(1)接合面之间的摩擦力
(2)螺栓的剪切和挤压(3)螺栓的剪切和被联接件的挤压
5-14滑动螺旋传动,其失效形式多为
(1)螺纹牙弯断
(2)螺纹磨损(3)螺纹牙剪切(4)螺纹副咬死
5-1常用螺纹有哪几种类型?
各用于什么场合?
对联接螺纹和传动螺纹的要求有何不同?
5-2在螺栓联接中,不同的载荷类型要求不同的螺纹余留长度,这是为什么?
5-3联接螺纹都具有良好的自锁性,为什么有时还需要防松装置?
式各举出两个机械防
松和摩擦防松的例子。
5-4普通螺栓联接和铰制孔用螺栓联接的主要失效形式是什么?
计算准则是什么?
5-5计算普通螺栓联接时,为什么只考虑螺栓危险截面的拉伸强度,而不考虑螺栓头、螺母和螺纹牙的强度?
5-6普通紧螺栓联接所受到的轴向工作载荷或横向工作载荷为脉动循环时,螺栓上的总载荷是什么循环?
5-7试指出下列图中的错误结构,并画出正确的结构图。
5-8螺栓的性能等级为8.8级,与它相配的螺母的性能等级应为多少?
性能等级数字代号
的含义是什么?
5-9在什么情况下,螺栓联接的安全系数大小与螺栓直径有关?
试说明其原因。
5-10紧螺栓联接所受轴向变载荷在0〜F间变化,当预紧力F)一定时,改变螺栓或被联接
件的刚度,对螺栓联接的疲劳强度和联接的紧密性有何影响?
5-11在保证螺栓联接紧密性要求和静强度要求的前提下,要提高螺栓联接的疲劳强度,应
如何改变螺栓和被联接件的刚度及预紧力大小?
试通过受力变形线图来说明。
5-12为什么螺母的螺纹圈数不宜大于10?
通常采用哪些结构形式可使各圈螺纹牙的载荷
分布趋于均匀?
5-13滑动螺旋的主要失效形式是什么?
其基本尺寸(即螺杆直径及螺母高度)通常是根据什么
条件确定的?
5-14滚动螺旋传动与滑动螺旋传动相比较,有何优缺点?
(1)90o
(2)120。
(3)135o(4)180o
6-10平键联结与楔键联结相对比,它只能传递转矩,不能传递轴向力,这是因为___:
(1)楔键端部具有钩头
(2)平键摩擦力小于楔键的摩擦力(3)楔键的工作
表面有斜度而键槽没有斜度,接触时可以卡紧(4)在安装时,楔键可沿轴向楔紧
6-11半圆键联结的主要优点是。
(1)对轴的强度削弱较轻
(2)键槽的应力集中较小(3)工艺性好,安装方便
6-12应用较广的花键齿形是。
(1)矩形与三角形
(2)渐开线与三角形(3)矩形与渐开线(4)矩形,渐
开线与三角形
6-1薄型平键联接与普通平键联接相比,在使用场合、结构尺寸和承载能力上有何区
别?
6-2半圆键联接与普通平键联接相比,有什么优缺点?
它适用于什么场合?
6-3采用两个平键(双键联接)时,通常在轴的圆周上相隔180。
位置布置;
采用两个楔键
时,常相隔90°
-120°
;
而采用两个半圆键时,则布置在轴的同一母线上;
这是为什么?
6-4与平键、楔键、半圆键相配的轴和轮毂上的键槽是如何加工的?
6-5在材料和载荷性质相同的情况下,动联接的许用压力比静联接的许用挤压应力小,
6-6花键联接的主要失效形式是什么?
如何进行强度计算?
6-7在胀紧联接中,胀套串联使用时引入额定载荷系数ol是为了考虑什么因素的影响?
6-8销有哪几种类型?
各用于何种场合?
销联接有哪些失效形式?
6-9一般联接用销、定位用销及安全保护用销在设计计算上有何不同?
6-10试指出下列图中的错误结构,并画出正确的结构图。
第七章铆接,焊接,胶接和过盈联接
7-1铆缝有哪些类型?
各应用在什么场合?
7-2铆钉联接的破坏形式有哪些?
怎样校核铆缝的强度?
7-3什么叫焊缝的强度系数?
怎样才能使对接焊缝的强度不低于母板的强度?
7-4在什么情况下采用不对称侧面焊缝?
如何分配两侧焊缝的长度?
7-5胶粘剂通常分为哪几类?
各适用于什么场合?
7-6与铆接和焊接相比较,胶接的主要优缺点是什么?
7-7过盈联接有哪几种装配方法?
当过盈量相同时,哪种装配方法的联接紧固性好
7-8过盈联接的承载能力是由哪些因素决定的?
7-9在对过盈联接进行验算时,若发现包容件或被包容件的强度不够时,可采取哪些
措施来提高联接强度?
8-
6带传动中,若小带轮为主动轮,则带的最大应力发生在带处。
8-7V带传动设计中,限制小带轮的最小直径主要是为了
(1)使结构紧凑
(2)限制弯曲应力(3)保证带和带轮接触面间有足够摩擦力
(4)限制小带轮上的包角
8-8V带传动设计中,选取小带轮基准直径的依据是
(1)带的型号
(2)带的速度(3)主动轮转速(4)传动比
8-9带传动采用紧装置的目的是___。
(1)减轻带的弹性滑动
(2)提高带的寿命(3)改变带的运动方向⑷调节带的预紧
力
8-1带传动常用的类型有哪几种?
8-2与普通V带相比,窄V带的截面形状及尺寸有何不同?
其传动有何特点?
8-3同步带传动的工作原理是什么?
它有何独特的优点?
8-4V带轮的基准直径以及V带的基准长度是如何定义的?
8-5某带传动由变速电动机驱动,大带轮的输出转速的变化围为500〜1000r/min。
若
大带轮上的负载为恒功率负载,应该按哪一种转速设计带传动?
若大带轮上的负载
为恒转矩负载,应该按哪一种转速设计带传动?
8-6带传动工作时,带与小带轮间的摩擦力和带与大带轮间的摩擦力两者大小是否等,?
带传动正常工作时的摩擦力与打滑时的摩擦力是否相等?
8-7带与带轮间的摩擦系数对带传动有什么影响?
为了增加传动能力,将带轮工作面加
工得粗糙些以增大摩擦系数,这样做是否合理?
8-8带传动中的弹性滑动是如何发生的?
打滑又是如何发生的?
两者有何区别?
对带传
动各产生什么影响?
打滑首先发生在哪个带轮上?
8-9在设计带传动时,为什么要限制小带轮最小直径和带的最小、最大速度?
8-10试分析带传动中心距a、预紧力R及带的根数z的大小对带传动的工作能力的影
响。
第九章链传动
9-1按链传动的用途,套筒滚子链和齿形链属于
(1)传动链
(2)起重链(3)曳引链
9-2相比而言,动时具有工作平稳,噪声小,允许链速较高,承受冲击载荷能力
较好和轮齿受力较均匀的优点。
(3)套筒滚子链
(2)防止链节磨损后脱链
(4)防止润滑不良时轮齿加速
(1)套筒链
(2)齿形链
9-3链传动中,限制链轮最少齿数的目的之一是为了
(1)减少传动的运动不均匀性和动载荷
(3)使小链轮轮齿受力均匀
磨损
•分析与思考题
9-1
9-2
9-3
9-4
9-5
9-6
9-7
与带传动相比,链传动有何优缺点?
在多排链传动中,链的排数过多有何不利?
对链轮材料的基本要什么?
对大、小链轮的硬度要求有何不同?
齿形链与滚子链相比,有何优缺点?
标准对滚子链齿形是如何规定的?
目前流行的是哪种齿形?
为什么链传动的平均传动比是常数,而在一般情况下瞬时传动比不是常数?
链传动的额定功率曲线是在什么条件下得到的?
当所设计的链传动与上述条件不
符合时,要进行哪些项目的修正?
9-8
9-9
9-10
9-11
9-12
若只考虑链条铰链的磨损,脱链通常发生在哪个链轮上为什么小链轮齿数不宜过多或过少?
链节距的大小对链传动有何影响?
在高速、重载工况下,应如何选择滚子链?
链传动的中心距一般取为多少?
中心距过大或过小对传动有何不利?
什么情况下按功率曲线来选择链条?
什么情况下按静强度计算来选择链条?
有一链传动,小链轮主动,转速n1=900r/min,齿数z=25,Z2=75。
现因工作需
,链条长度不变,试问:
此时链条所能传递的功率有何变化
要,拟将大链轮的转速降低到250r/min
(1)若从动轮齿数不变,应将主动轮齿数减小到多少
(2)若主动轮齿数不变,应将从动轮齿数增大到多少?
此时链条所能传递的功率有何变化第十章齿轮传动
一.选择题
10-1在机械传动中,理论上能保证瞬时传动比为常数的是。
(1)带传动
(2)链传动(3)齿轮传动(4)摩擦轮传动
10-2在机械传动中,传动效率高,结构紧凑,功率和速度适用围最广的是—
(1)带传动
(2)摩擦轮传动(3)链传动(4)齿轮传动
10-3成本较高,不宜用于轴间距离较大的单级传动是
(1)带传动
(2)链传动(3)齿轮传动
10-4能缓冲减振,并能起到过载安全保护作用的传动是。
10-5要实现两平行轴之间的传动,可采用___。
(1)圆柱齿轮传动
(2)直齿锥齿轮传动(3)准双曲面齿轮传动
(4)曲线齿锥齿轮传动
10-6要实现两相交轴之间的传动,可采用___。
(1)圆柱直齿轮传动
(2)圆柱斜齿轮传动(3)直齿锥齿轮传动
(4)准双曲面齿轮传动
10-7一般参数的闭式软齿面齿轮传动主要失效形式是
(1)齿面点蚀
(2)软齿折断(3)齿面磨粒磨损(4)齿面胶合
10-8一般参数的闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是
(1)齿面点蚀
(2)软齿折断⑶齿面塑性变形(4)齿面胶合
10-9高速重载且散热条件不良的闭式齿轮传动,其最可能出现的失效形式是
(1)轮齿折断
(2)齿面磨粒磨损(3)齿面塑性变形(4)齿面胶合
10-10一般参数的开式齿轮传动,其主要失效形式是。
(1)齿面点蚀
(2)齿面磨粒磨损⑶齿面胶合(4)齿面塑性变形
10-1在不改变齿轮的材料和尺寸的情况下,如何提高轮齿的抗折断能力?
10-2为什么齿面点蚀一般首先发生在靠近节线的齿根面上?
在开式齿轮传动中,为什么
一般不出现点蚀破坏?
如何提高齿面抗点蚀的能力?
10-3在什么工况下工作的齿轮易出现胶合破坏?
胶合破坏通常出现在轮齿的什么部位
如何提高齿面抗胶合的能力?
10-4闭式齿轮传动与开式齿轮传动的失效形式和设计准则有何不同?
10-5通常所谓软齿面与硬齿面的硬度界限是如何划分的?
软齿面齿轮和硬齿面齿轮在
加工方法上有何区别?
10-6导致载荷沿轮齿接触线分布不均的原因有哪些?
如何减轻载荷分布不均的程度?
10-7在进行齿轮强度计算时,为什么要引入载荷系数K?
载荷系数K由哪几部分组成
各考虑了什么因素的影响?
的计算点?
第十一章蜗杆传动
(3)垂直交错
(3)蜗杆或蜗轮都可以
(3)锥蜗杆
削困难,精度较低。
(3)法向直廓蜗杆
11-5为了减少蜗轮刀具数目,有利于刀具标准化,规定标准值。
(1)蜗轮齿数
(2)蜗轮分度圆直径(3)蜗杆头数(4)蜗杆分度圆直径
11-6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力学性能下降
(4)防止蜗杆蜗轮发生热变形后,正确啮合受到破坏
11-1蜗杆传动与齿轮传动相比有何特点?
常用于什么场合?
11-2与普通圆柱蜗杆传动相比,圆弧圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动、锥蜗杆传动各有何特点?
11-3普通圆柱蜗杆主要有哪几种类型?
其中哪几种蜗杆不便于磨削,精度较低?
11-4在车床上用直线刀刃加工蜗杆,什么情况下用单刀?
什么情况下用双刀?
11-5在普通圆柱蜗杆传动中,为什么将蜗杆的分度圆直径规定为标准值?
11-6采用变位蜗杆传动的目的是什么?
变位蜗杆传动与变位齿轮传动相比有何特点?
11-7影响蜗杆传动效率的主要因素有哪些?
为什么传递大功率时很少用普通圆柱蜗杆传
动?
第四篇轴系零,部件
第十二章滑动轴承
12-1试分别从摩擦状态、油膜形成的原理以及润滑介质几方面对滑动轴承进行分类。
12-2为什么滑动轴承要分成轴承座和轴瓦,有时又在轴瓦上敷上一层轴承衬?
12-3在滑动轴承上开设油孔和油槽时应注意哪些问题?
12-4一般轴承的宽径比在什么围?
为什么宽径比不宜过大或过小?
12-5提高液体动力润滑径向滑动轴承的运动稳定性和油膜刚度是设计时应考虑的重要问题,其具体措施有哪些?
12-6采用扇形块可倾轴瓦时,可倾轴瓦的支承点与轴的旋转方向有何关系?
轴是否允许
正反转?
12-7滑动轴承常见的失效形式有哪些?
12-8对滑动轴承材料的性能有哪几方面的要求?
12-9对滑动轴承材料的基本要求之一是耐磨,而表面淬硬的钢材是很耐磨的,试问是否可用表面淬硬的钢制轴颈和钢制轴瓦配对,以达到耐磨的要求?
12-10在设计滑动轴承时,相对间隙师勺选取与速度和载荷的大小有何关系?
12-11某离心泵用径向滑动轴承,轴颈表面圆周速度v=2.5m/s,工作压力P=3〜4MPa,
设计中拟采用整体式轴瓦(不加轴承衬),试选择一种合适的轴承材料。
12-12验算滑动轴承的压力p、速度v和压力与速度的乘积pv,是不完全液体润滑轴
承设计中的容,对液体动力润滑轴承是否需要进行此项验算?
12-13试分析液体动力润滑轴承和不完全液体润滑轴承的区别,并讨论它们各自适用的
场合。
12-14不完全液体润滑轴承与液体动力润滑轴承的设计计算准则有何不同?
12-15试说明液体动压油膜形成的必要条件。
12-16对已设计好的液体动力润滑径向滑动轴承,试分析在仅改动下列参数之一时,如
何影响该轴承的承载能力。
(1)转速由n=500r/min改为n=700r/min;
(2)宽径比B/d由1.0改为0.8;
⑶润滑油由采用46号全损耗系统用油改为68号全损耗系统用油;
⑷轴承孔表面粗糙度由Rz=6.3pm改为RZ=3.2pm。
12-17在设计液体润滑轴承时,当出现下列情况之一后,可考虑采取什么改进措施
每种情况提出两种改进措施)?
⑴当hmin<
[h]时;
(2)当条件p<
[p],v<
[v],pv<
[pv]不满足时;
⑶当计算入口温度ti偏低时。
12-18液体动力润滑轴承承载能力验算合格的基本依据是什么?
12-19滑动轴承润滑的目的是什么(分别从液体润滑和不完全液体润滑两类轴承分析)?
12-20滑动轴承常用的润滑剂种类有哪些?
选用时应考虑哪些因素?
第十三章滚动轴承
13-1与滑动轴承相比,滚动轴承的优点是:
1)滚动摩擦远小于滑动摩擦;
2)节约铜,
锡,等贵重金属;
3)精度由轴承本身决定,故对安装与配合精度要求降低;
4)
滚动轴承本身部间隙很小,故能提高机器的旋转精度。
其中■勺观点有错误。
13-5滚动轴承的额定寿命是指
(1)在额定动载荷作用下,轴承所能达到的寿命
(2)在额定工况和额定动载荷作用下,轴承所能达到的寿命
(3)在额定工况及额定动载荷作用下,90%轴承所能达到的寿命
(4)同一批轴承进行试验中,90%轴承所能达到的寿命
13-1滚动轴承共分几大类型?
写出它们的类型代号及名称,并说明各类轴承能承受何种载荷(径向或轴向)。
13-2为什么30000型和70000型轴承常成对使用?
成对使用时,什么叫正装及反装?
什
么叫“面对面”及“背靠背”安?
试比较正装与反装的特点。
13-3滚动轴承的寿命与基本额定寿
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