机设作业选择题填空题答案
河南科技大学机械原理及机械设计教研室 机械设计作业集选择题、填空题参考答案
第一章
绪论
一、选择题
第二章
机械设计总论
第三章 机械零件的强度
二、填空题
3—16 判断机械零件强度的两种方法是 最大应力法 及 安全系数法 ；其相应的强度条
件式分别为σ≤[σ] 及 S ca ≥[S] 。
3—17 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。 3—18 在变应力工况下，机械零件的强度失效是 疲劳失效 ；这种损坏的断面包括 光滑区（疲劳区）及粗糙区（脆断区） 两部分。
3—19 钢制零件的σ-N 曲线上，当疲劳极限几乎与应力循环次数N 无关时，称为无限寿命循环疲劳；而当N 2 τ στσS S S S S += 表示 复合（双向）应力状态下疲劳强度的安全系数，而 2max 2max 4τ σ σ+= s S 表示复合（双向）应力状态下的静(屈服)强度的安全系数。 3—21 零件表面的强化处理方法有 化学热处理 、 高频表面淬火 、 表面硬化加工 等。 3—22 机械零件受载荷时，在 截面形状或尺寸突变处 产生应力集中，应力集中的程度通常随材料强度的增大而增大。 第四章 摩擦、磨损及润滑概述 二、填空题 4—11摩擦学是一门研究摩擦、磨损及润滑的科学。 4—12 润滑油的油性是指润滑油在金属表面的吸附并形成润滑油膜能力。 4—13 影响润滑油粘度η的主要因素有温度和 压力 。 4—14 两摩擦表面间的典型滑动摩擦状态是干摩擦、边界摩擦和液体摩擦。 4—15 流体的粘度，即流体抵抗变形的能力，它表征流体内部流动阻力的大小。 4—16 压力升高，粘度降低；温度升高，粘度降低。 4—17 机器工作的环境温度高时，应该选择闪点高的润滑油；机器工作的环境温度低时，应该选择凝点低的润滑油。 4—18 结合具体机械零件的磨损失效，齿轮齿面的胶合、轴瓦的胶合属于粘附磨损；开式齿轮齿面的磨损、犁铧的磨损属于磨粒磨损；齿轮齿面的点蚀 属于疲劳磨损。 4—19形成流体动压润滑的必要条件有①相对滑动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙； ②相对速度，其运动方向必须使油由大端流进，小端流出；③滑油必须有一定的粘度，且充分供油。 4—20 形成流体动压润滑的充分条件是最小厚度h min ≥许用油膜厚度[h] 。 第五章 螺纹连接 二、填空题 5—20三角形螺纹的牙型角α=60°，适用于静连接；而梯形螺纹的牙型角α=30° ，适用于传动。 5—21普通螺纹的公称直径指的是螺纹的大 径，计算螺纹的摩擦力矩时使用的是螺纹的 中 径，计算螺纹的危险截面时使用的是螺纹的小径。 5—22常用螺纹的类型主要有普通螺纹 、米制锥螺纹 、 管螺纹 、梯形螺纹 、矩形螺纹 、和锯齿形螺纹。 5—23若螺纹的直径和螺旋副的摩擦系数已定，则拧紧螺母时的效率取决于螺纹的螺纹升角ψ和牙型斜角β（牙侧角） 。 5—24螺纹联接的拧紧力矩等于螺纹副间的摩擦阻力矩T 1和螺母环形端面与被联接件（或垫圈）支承面间的摩擦阻力矩T 2之和。 5—25在螺栓联接的破坏形式中，约有90 %的螺栓属于疲劳破坏，疲劳断裂常发生在 螺纹根部或有应力集中的地方。 5—26普通紧螺栓联接，受横向载荷作用。则螺栓中受拉应力和扭切应力作用。 5—27普通螺栓联接承受横向工作载荷时，依靠接合面间的摩擦力承载，螺栓受预紧（拉伸、扭转）力作用，则联接可能的失效形式为接合面间的滑移、螺栓过大的塑变或被拉断；铰制孔用螺栓联接承受横向工作载荷时，依靠 螺栓杆受抗剪切或螺杆与孔壁的挤压承载，螺栓受剪切和挤压力作用，则联接可能的失效形式为 螺杆被剪断和螺杆与孔壁接触面被压溃（碎）。 5—28单个紧螺栓联接，已知预紧力为F 0，轴向工作载荷为F ，螺栓的相对刚度为C b /（C b +C m ），则螺栓所受的总拉力F 2 =F 0+FC b /（C b +C m ），而残余预紧力F 1=F 0-FC m /（C b +C m ）。若螺栓的螺纹小径为d 1，螺栓材料的许用拉伸应力为[σ]，则其危险截面的拉伸强度条件式为 []σπσ≤?= 2 1 2 314d F .。 5—29受轴向工作载荷作用的紧螺栓联接，当预紧力为F 0和工作载荷F 一定时，为减小螺栓所受的总拉力F 2，通常采用的方法是减小 螺栓 的刚度或增大被联接件的刚度；当工作载荷F 和残余预紧力F 1一定时，提高螺栓的疲劳强度，可以减小 螺栓的刚度 或增大 被联接件的刚度 ，同时要适当增大预紧力。 5—30螺栓联接中,当螺栓轴线与被联接件支承面不垂直时,螺栓中将产生附加弯曲应力。 5—31螺纹联接防松，按其防松原理可分为摩擦防松、机械防松和其它（破坏螺纹副或使用粘结剂）防松。 5—32进行螺栓组联接受力分析的目的是 求出螺栓组中受力最大的螺栓及其所受的力，以便进行强度计算。 5—33螺栓组联接结构设计的目的是合理的确定联接结合面的几何形状和螺栓的布置形式， 力求每个螺栓和联接结合面间受力均匀，便于加工和装配；应考虑的主要问题有①联接结合面设计成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分布在同一圆周上螺栓数目应取成4、6、8、10、12等偶数。5—34螺栓联接件的制造精度共分为A、B、C三个精度等级，A级精度最高，用于装配精度要求高的以及受冲击、振动或变载荷的重要零件的连接，B级多用于受载较大且经常装拆、调整的联接，C级精度多用于一般的螺纹连接。 第六章键、花键、无键联接和销联接 二、填空题 6-11按用途平键分为普通平键、薄型平键、导向平键、滑键；其中普通平键、薄型平键用于静联接，导向平键、滑键用于动联接。 6-12平键标记：键B20×80GB/T1096—1979中，B表示B型(方头)键，20×80表示键宽20mm、公称长度80mm。 6-13普通平键联接的主要失效形式是工作面压溃，导向平键联接的主要失效形式是工作面的过度磨损。 6-14普通平键联接中，工作面是两侧面，依靠键与键槽侧面的挤压传递转矩，键的上表面和轮毂上键槽的底面之间应有间隙；楔键联接中，工作面是上下两面，依靠键的楔紧作用而产生的摩擦力传递转矩。 6-15普通平键联接不能承受轴向力。 6-16切向键联接中，单向传动采用1个切向键；双向传动采用2 个切向键，在圆周上相隔120°～130°分布。 6-17矩形花键联接采用小径定心；渐开线花键联接采用齿形定心。 6-18花键联接中，小径定心比侧面定心精度高,其原因加工精度高，能用磨削的方法消除热处理引起的变形。 第八章带传动