浙江工业大学机械设计习题卡上要点.docx

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浙江工业大学机械设计习题卡上要点

填空题

1．机械零件一般可以分为和两大类。

2．观察一辆自行车，等明显属于通用零件，而＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿则属于专用零件。

3．机器通常由三个部分和两个系统组成，它们是＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿。

4．机械零件的主要失效形式包括＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿和。

5．根据不同失效形式，机械零件的一般的设计准则包括＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿、和。

一、填空题：

1．零件材料的疲劳根据疲劳次数的明显不同可分为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿，例如＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿。

2．材料疲劳曲线是表达与的相对关系。

3．零件的疲劳强度极限除与材料自身疲劳强度极限有关外，还与＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿以及＿＿＿＿＿＿＿＿四个方面有关。

4．对于单向稳定变应力进行分析时，可能发生最常见三种变化规律为＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿，例如＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

5．对规律性单向不稳定变应力采用假说进行计算。

6．极限应力线图是以为横坐标的，其含义是＿＿＿＿＿＿＿＿；以＿＿＿＿为纵坐标的，其含义是＿＿＿＿＿＿＿＿。

二、选择题

1、零件的截面形状一定，当截面尺寸增大时，其疲劳极限将随之　　　　　。

　A.增加　　　B.不变　　C.降低

2、两零件的材料和几何尺寸都不相同，以曲面接触受载时，两者的接触应力值　　　　。

　A.相等　　B.不相等　　C.是否相等与材料和几何尺寸有关

3.零件受静载荷作用时,则在其内部

A.只会产生静应力B.只会产生变应力C.可能产生静应力,也可能产生变应力

三、计算题

1．某材料的对称循环弯曲疲劳强度为

取循环基数为

，

，试计算循环次数分别为700次，25000次和620000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。

2．试作图说明承受循环变应力的机械零件，应力变化规律ｒ＝ｃ时，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？

3．一零件由45钢制成,材料的机械性能为:

s=360MPa,-1=250MPa,=0.2。

已知零件上最大工作应力max=200MPa,最小工作应力min=100MPa,应力变化规律为m=常数,弯曲疲劳极限的综合影响系数K=1.5。

试分别用图解法和计算法确定该零件的计算安全系数。

一、选择与填空题

1．普通螺纹的公称直径指的是螺纹的__，计算螺纹的摩擦力矩时使用的是螺纹的____，计算螺纹危险截面时使用的是螺纹的____。

A．大径B.中径C.小径

2．螺纹升角ψ增大，则联接的自锁性______，传动的效率___；牙型角α增大，则联接的自锁性______，传动的效率____。

A.提高B.不变C.降低

3．在铰制孔用螺栓联接中，螺栓杆与孔的配合为_______。

A.间隙配合B.过渡配合C.过盈配合

4．在螺栓联接的破坏形式中，约有__％的螺栓属于疲劳破坏，疲劳断裂常发生在______。

5．在承受横向载荷或旋转力矩的普通紧螺栓组联接中，螺栓杆_____作用。

A.受切应力B.受扭转切应力和拉应力

C.受拉应力D.既可能只受切应力又可能只受拉应力

6．紧螺栓联接受轴向外载荷作用。

假定螺栓的刚度Cb与被联接件的刚度Cm相等，联接的预紧力为F0，要求受载后接合面不分离，当外载荷F等于预紧力F0时，则_____。

A.被联接件分离，联接失效

B.被联接件即将分离，联接不可靠

C.联接可靠，但不能继续再加载

D.联接可靠，只要螺栓强度足够，还可以继续加大外载荷F

二、分析与思考题

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？

2．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？

试各举出两个机械防松和摩擦防松的例子。

3．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？

4．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类型的循环？

5．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？

6．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。

7．紧螺栓联接所受轴向变载荷在0～F间变化，当预紧力F0一定时，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？

8．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。

9．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？

10．如何识别螺纹是左旋还是右旋？

砂轮机轴的两端固定砂轮用的螺纹为何种旋向，为什么？

11．升角的大小对自锁和效率有何影响？

为什么联接螺栓采用三角螺纹，而螺旋传动却采用矩形或梯形螺纹？

12．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？

13．滚动螺旋传动与滑动螺旋传动相比较，有何优缺点？

14．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？

三、计算题：

1．图示凸缘联轴器（GB/T5843-1986）的型号为YLDl0，允许传递的最大转矩T=630N·m，两半联轴器采用4个M12的铰制孔用螺栓联接，螺栓规格为M12~60（GB/T27-1988），螺栓的性能等级为8.8级，联轴器材料为HT200，试校核其联接强度。

2．铰制孔用螺栓组联接的三种方案如图所示。

已知L=300mm，a=60mm，试求螺栓组联接的三个方案中，受力最大的螺栓所受的力各为多少？

哪个方案较好？

3．图示一厚度为15mm的钢板，用两个铰制孔用螺栓固定在机架上。

巳知载荷P＝4000N，螺栓、板和机架材料许用拉应力[

]=120MPa，许用剪应力[

]=95MPa，许用挤压应力[

p]=150MPa，板间摩擦系数f=0.2。

（1）确定合理的螺纹直径。

（2）若改用普通螺栓，螺栓小径应为多大？

（防滑系数Ks＝1.2）

4．在图示螺栓联接中采用两个M20的普通螺栓,其许用拉应力

，联接件接合面间摩擦系数

，防滑系数

。

请计算该联接允许传递的静载荷F。

（M20螺栓的小径

）。

四、结构设计与分析题

试指出下列图中的错误结构，并画出正确的结构图。

螺钉联接

双头螺柱

铰制孔用螺栓联接

紧定螺钉联接

螺钉联接

一、填空题

1．键联接的主要类型有＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿。

2．普通平键按构造分，有头（型）、头（型）及头（型）三种。

3．平键联接的工作面是，依靠来传递转矩；楔键联接的工作面是，依靠来传递转矩。

4．普通平键联接的主要失效形式是，导向平键联接的主要失效形式是。

5．在设计中进行键的选择时，键的截面尺寸根据而定，而键的长度则根据而定。

6．采用双键联接时，两个平键应布置在，两个半圆键应布置在，两个楔键应布置在＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（分别是为什么？

）

7．矩形花键采用方式定心，

渐开线花键采用方式定心。

二、单项选择题

1．键联接的主要用途是使轴和轮毂之间。

A．沿轴向固定并传递轴向力B．沿轴向可作相对滑动并具有导向作用

C．沿周向固定并传递扭矩D．安装与拆卸方便

2．设计键联接时键的截面尺寸通常根据按标准选择。

A．所传递转矩的大小B．所传递功率的大小

C．轮毂的长度D．轴的直径

3．在载荷性质相同时，导向平键联接的许用压力取得比普通平键联接的许用挤压应力小，这是为了。

A．减轻磨损B．减轻轮毂滑移时的阻力

C．补偿键磨损后强度的减弱D．增加导向的精度

4．设计键联接的几项主要内容是：

a、按使用要求选择键的适当类型；b、按轮毂长度选择键的长度；c、按轴的直径选择键的剖面尺寸；d、对联接进行必要的强度校核。

在具体设计时，一般顺序是：

。

A．b→a→c→dB．b→c→a→dC．a→c→b→dD．c→d→b→a

5．平键联接能传递的最大扭矩为T，现要传递的扭矩为1.5T，则应

。

A．把键长L增大到1.5倍B．把键宽b增大到1.5倍

C．把键高h增大到1.5倍D．安装一对平键

6．普通平键联接的承载能力一般取决于。

A．轮毂的挤压强度B．键工作表面的挤压强度

C．轴工作面的挤压强度D．上述三种零件中较弱材料的挤压强度

7．C型普通平键与轴联接，键的尺寸为b×h×L＝14×9×65，则键的工作长度为。

A．58mmB．61mmC．65mmD．51mm

8．下面是几种普通平键联接的剖视面，其中在结构上正确。

ABC

9．楔键联接的主要缺点是

A.键的斜面加工困难B.键安装时易损坏

C.键楔紧后在轮毂中产生初应力D.轴和轴上零件对中性差

10．半圆键和切向键的应用场合是。

A．前者多用来传递较大扭矩，后者多用来传递较小扭矩

B．前者多用来传递较小扭矩，后者多用来传递较大扭矩

C．各种大小扭矩均可传递

三、简答题

1．根据用途不同，平键分为哪几种类型？

指出其中哪些用于静联接，哪些用于动联接。

2．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？

3．见一、填空题第6小题提问：

分别是为什么？

同时，在强度计算中，为什么双键只能按1.5个键计算?

四、计算分析题

1．图示牙嵌离合器的左右两半分别用键与轴1、2相联接，在空载下，通过操纵可使右半离合器沿导向平键在轴1上作轴向移动。

该轴传递的转矩T＝1200N∙m，轴径d1＝80mm，右半离合器的轮毂长度L1＝130mm，行程l1＝60mm，工作中有轻微冲击，离合器及轴的材料均为钢材。

试选择右半离合器的导向平键尺寸，并较核其联接强度。

2．图示凸缘联轴器，允许传递的最大转矩T为1500N∙m（静载荷），材料为HT250。

联接处轴及轮毂尺寸如图示（单位：

mm）。

试：

1）考虑在轴端采用何种类型的平键较为合适，选择键的类型及尺寸，并较核键联接的强度。

2）若键联接强度不够，请列举两种以上解决方案。

一、填空题

1．带传动主要是依靠来传递运动和动力的。

2．小带轮主动的V带传动在工作过程中，带内应力有＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿,最大应力

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，发生在＿＿＿＿＿＿＿＿处。

3．带传动的主要失效形式是。

设计准则是。

4．带传动不发生打滑的受力条件是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿,

为保证带传动具有一定的疲劳寿命，应将最大应力限制为

。

5．在平带和V带传动中，影响最大有效圆周力Fec的因素是＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

二、单项选择题

1．带传动正常工作时，紧边拉力F1和松边拉力F2满足关系。

A．F1=F2B．F1-F2=FeC．F1/F1=efαD．F1+F2=F0

2.若将传动比不为1的V带传动的中心距减少1/3，带长做相应调整，而其它条件不变，则带传动的最大有效拉力Fec。

A．增大B．不变C．降低

3.一定型号的V带传动，若小带轮直径d1保持一定，而减小其传动比i，则绕在大带轮上的弯曲应力σb。

A．增大B．减小C．不变

4.V带传动的小带轮最小直径d1取决于。

A．带的型号B．带的线速度C．高速轴的转速D．传动比

5.带传动在工作时，设小带轮为主动，则带内拉应力的最大值是发生在＿＿＿＿＿＿。

A．进入大带轮处B．离开大带轮处

C．进入小带轮处D．离开小带轮处

6.带传动在工作时，设大带轮为主动，则带内拉应力的最大值是发生在＿＿＿＿。

A．进入大带轮处B．离开大带轮处

C．进入小带轮处D．离开小带轮处

7.某工作机械用转速为750r/min的三相异步电动机通过一增速V带传动来驱动，采用B型带，小带轮直径为125mm，大带轮直径为250mm，现在需使工作机械的转速提高10%，较合理的措施是。

A．换用电动机B．增大主动轮直径C．减小从动轮直径

8.标准B型V带（截面面积A＝138mm2）在预紧力σ0＝1.5N/mm2时，传递的有效拉力Fe＝300N，若不考虑带的离心力，则工作时的紧边拉力F1与松边拉力F2分别是。

A．357N，57NB．387N，87NC．312N，20N

9.带传动的中心矩与小带轮的直径一定时，若增大传动比，则小带轮上的包角α1。

A．增大B．减小C．不变

10．平带、V带传动主要依靠传递运动和动力。

A．带的紧边拉力B．带和带轮接触面的摩擦力C．带的预紧力

11．下列普通V带中以带的截面尺寸为最小。

A.A型B.C型C．Y型D．Z型

12．V带传动中，带截面楔角为40°,带轮的轮槽角应40°。

A．大于B．等于C．小于

13．带传动中，

为主动轮圆周速度、

为从动轮圆周速度、

为带速，这些速度之间存在的关系是。

14．带传动工作时产生弹性滑动是因为。

A．带的预紧力不够B．带的紧边和松边拉力不等

C．绕过带轮时有离心力D．带和带轮间摩擦力不够

15.传动比不等于1的带传动工作时，弹性滑动发生。

　　A．在大轮上先开始B． 在小轮上先开始

C．在两轮同时开始D．不一定在哪个轮上开始

16.传动比不等于1的带传动工作时，打滑发生。

　　A．在大轮上先开始B．在小轮上先开始

C．在两轮同时开始D．不一定在哪个轮上开始

17.下面截面表示出V带在轮槽中的正确位置。

A．B．C．

18.采用张紧轮的带传动,如果张紧的目的是为了保持一定的初拉力F0,则张紧轮一般应放在松边位置上。

如果张紧的目的主要是为了增加小带轮的包角α1,则张紧轮应放在松边的位置上。

A.内侧靠近小带轮;B.外侧靠近小带轮;

C.外侧靠近大带轮;D.内侧靠近大带轮。

19.下列型号V带中,哪种具有最大横截面积。

A.Y型;B.C型;C.A型;D.E型。

20．在其它条件相同的情况下，V带传动与平带传动相比可以传递更大的功率，这是由于。

A．带和带轮的材料组合具有紧密贴合

B．带的挠性良好并与带轮紧密贴合

C．带的质量轻，离心力小D．带与轮槽工作面之间的摩擦是楔面摩擦

三、简答题

1．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？

为什么？

2．在设计带传动时，为什么要限制小带轮的最小直径d1？

3．简述传动中心距a对带传动性能的影响。

四、计算分析题

1．某传动装置中的V带经常出现断带，试分析原因并提出改进方案（至少提供两种）。

2.图示一V带传动，小带轮为主动轮，转向为顺时针。

A、C和B、D分别是V带绕入点和绕出点。

试问在上述4个点中：

1）在哪些点上带速大于所在带轮圆周速度？

2）在哪些点上带速等于所在带轮圆周速度？

3）在哪些点上带速小于所在带轮圆周速度？

3．某普通V带传动，其实际紧边拉力为1300N，传递的功率为8KW，小带轮直径为170mm，小带轮的工作转速为1450r/min，试求带的预紧力F0。

4．V带传动传递的功率P＝7.5kW，带速v＝10m/s，紧边拉力是松边拉力的两倍，即F1＝2F2，试求紧边拉力F1、有效拉力Fe和预紧力Fe。

一、填空题

1．滚子链是由滚子、套筒、销轴、内链板和外链板所组成，其中＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿之间、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿之间分别为过盈配合，而＿＿＿＿＿＿＿＿＿之间、之间分别为间隙配合。

2．链条的磨损主要发生在与的接触面上。

3．链条中应尽量避免过渡链节，这主要是因为。

4．在标准套筒滚子链的额定功率曲线图中，应根据＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿来选择链条的型号。

5．在链传动中，链轮的转速越、节距越、齿数越，则传动的动载荷越大。

二、选择题

1．与带传动相比较，链传动的主要特点之一是。

A．工作时平稳无噪音B．过载保护

C．能保持准确的传动比D．制造费用低

2．与齿轮传动相比，链传动的主要特点之一是。

A．适用于高速B．制造成本高

C．安装精度要求较低D．有过载保护

3．多排链的排数不宜过多，这主要是因为排数过多则。

A．给安装带来困难B．各排链受力不均严重

C．链传动轴向尺寸过大D．链的质量过大

4．节矩是19.05mm、链号12A系列、双列、140节A级滚子链，它的标记是＿＿＿＿。

A．BH19.05A×2-120GB1243.1-83B．BH1905A×2-120GB1243.1-83

C．12A×2-120GB1243.1-83D．12A-2×120GB1243.1-83

5．在一定转速下，要减轻链传动的运动不均匀性和动载荷，应链条节距及链轮齿数。

A．增大B．减小C．不改变

6.在设计链传动时，欲使传动结构紧凑，寿命长，则应尽量选取。

　A．大节距单排链B．小节距多排链

C．大节距多排链D．小节距单排链

三、简答分析题：

1.链条的链节数应选择奇数还是偶数？

为什么？

滚子链的链轮齿数应选择奇数还是偶数？

为什么？

2.在选择链条的节距时，应如何确定？

3.图示传动方案是否合理？

为什么？