机设作业选择题填空题答案复习课程
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 2 max 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 二、填空题 8-21 在平带或V带传动中，影响最大有效圆周力F ec的因素是初拉力F0、摩擦系数f（当量摩擦系数f V）和小带轮包角 1。 8-22 V带传动在工作过程中，带内应力有：紧边、松边拉应力（σ1、σ2）、离心拉应力σc、弯曲应力（σb1、σb2），最大应力σmax=σ1+σc+σb1，发生在紧边与小带轮接触处。 8-23 带传动的主要失效形式为疲劳破坏和打滑，其设计准则为在不打滑的条件下，使带具有一定的疲劳强度和寿命。 8-24 某普通V带传动，传递功率P=7.5KW，带速v=10m/s，紧边拉力是松边拉力的两倍（F1=2F2），则F1= 1500 N和F2= 750 N。 8-25 带传动中，带的张紧方法有安装张紧轮和调整中心距两类。 8-26 带传动过载打滑时，打滑现象首先发生在小带轮上，其原因是小带轮包角小于大带轮包角。 8-27在带、链和齿轮组成的多级传动中，带传动应布置在高速级，原因是用提高带速以提高带传动的工作能力，同时工作平稳性好并可起到过载保护的作用。 8-28 V带传动中，带的型号应根据计算功率和小轮转速选择。 8-29 在带传动中，带的弹性滑动发生的原因是带两边的拉力差及带的弹性变形。 8-30 带传动中，带的离心力发生在带绕在带轮上的圆弧部分。 第九章链传动 二、填空题 9-17 滚子链是由滚子、套筒、销轴、内链板和外链板所组成，其中内链板和套筒之间、外链板和销轴之间分别为过盈配合，而滚子和套筒之间、套筒和销轴之间分别为间隙配合。 9-18 在链传动中，链轮的转速越高，节距越大，齿数越少，则传动的动载荷越大。9-19 链传动的主要失效形式有链板的疲劳破坏、链条铰链的磨损、胶合、链条静力拉断四