第一章绪论

一、填空题

1.原动机部分是驱动整部机器的；执行部分用来完成机器的 _____。

2.机器的传动部分，是为了解决_______、______及______的转变。

二、解释名词

机器、机构、构件、零件、部件、专用零件、通用零件

三、简答题

1.简述机器的基本组成，并说明各部分的基本功能。

2.机器的基本特征是什么？

3.机器的基本组成要素是什么?

4.何谓机械设计？机械设计的主要工作内容有哪些？

5.机械设计课程的基本教学任务是什么？

6.简述机械设计课程的性质、内容和特点。

第二章机械设计总论

一、填空题

1.原动机部分是驱动整部机器的；执行部分用来完成机器的________。

2.机器的传动部分，是为了解决_________、________及________的转变。

3.零件受外载荷作用时，由于某一危险剖面上的______超过零件的而发生断裂，或者零件在受变应力作用时危险断面上发生的________，均属机器零件的整体断裂失效。

4.作用于零件上的应力超过了材料的_______，则零件将产生残余变形。

5. _________、________和_________是引起零件失效的主要原因

5.机械零件的强度准则是指零件中的_______不得超过允许的限度。

6.零件的刚度准则是指零件在载荷作用下产生的_________小于或等于机器工作性能所允许的极限值。

7.零件的振动稳定性，就是说在设计时要使机器中受激作用的各零件的

________与 ____________错开。

8.零件或部件的失效率)t λ

（与时间t 的关系曲线常被形象化地称为_________。 9.材料剖面______越高的材料，塑性也就越高。

10.对于同类材料，其_______越高，则其断裂韧性就越低。

二、选择题

1.设计高速轴时，应特别注意考虑下列哪个特性？( )

（l ）耐磨性；（2）疲劳强度；（3）振动稳定性；（4）散热性。

2.相互压紧的两零件，沿接触面作相对滑动，为了减轻接触面的磨损，延长寿命，采用下列哪种措施则不能取得有效效果？( )

（1）限制接触面上的比压；（2）减小接触面的表面粗糙度；（3）选用耐磨性高的材料；（4）采用提高抗磨能力的热处理方法；（5）采用表面滚压、喷丸等处理；

（6）改善润滑条件，加强润滑。

3.零件的工作安全系数为 ( )

(1) 极限应力比许用应力 (2) 极限应力比工作应力

(3) 工作应力比许用应力 (4) 工作应力比极限应力

4..一机器部件，由可靠度分别为1230.990.97,0.92R R R ===，的三个零件串联组成，则此部件的可靠度为多少？( )

（1）2.88 ； （2）0.88； （3）0.96； （4）0.99。

4.划分材料是塑性或脆性的标准，主要取决于下列哪个因素？( )

（1）材料的强度极限的大小；（ 2）材料在变形中有无屈服现象；（3）材料硬度大小；（4）材料的疲劳极限的大小。

三、简答题

1.机器的基本组成要素是什么?

3.设计机器时应满足哪些基本要求?设计机械零件时应满足哪些基本要求?

4.机械零件主要有哪些失效形式?常用的计算准则主要有哪些?

5.什么叫机械零件的可靠度？它和零件的可靠性有何关系？机械零件的可靠度与它的失效率有什么关系

6.机械零件常用的设计方法有哪些？各在什么条件下采用

7.机械零件设计中选择材料的原则是什么?

8.机械的现代设计方法与传统设计方法有哪些主要区别?

第三章 机械零件的强度

一、填空题

1.材料的疲劳特性可用 ________、________、________来描述。

2.平均应力m σ与应力幅a σ之和等于 _________，平均应力m σ与应力幅a σ之差等于 _________，最小应力与最大应力之比称为 _________ 。

3.零件的疲劳极限小于材料的疲劳极限，其原因是受________、________、________、________等因素的影响。

4.零件的极限应力线图中直线ADG 数学表达式为''1=ae me K σσσσ?σ-+，式中符号_____代表

弯曲疲劳极限综合影响系数，_____代表受循环弯曲应力时的材料特性；若把一个非对称循环变应力等效转化为对称循环变应力，符号_____起到等效转化作用。

5.单向稳定变应力典型的应力变化规律通常有 _________、________及________三种。

6.疲劳损伤线性累积假说的表达式为11n i i i n N ==∑，在_____ 情况下，等号右边要大于l;在______ 情况下，等号右边要小于1。

7.在零件的设计阶段，除采取提高零件强度外，还可通过________、________、________、________四种设计措施来提高机械零件的疲劳强度。

8.在工作应力小于许用应力时发生的突然断裂，常称为______脆断。

9.初始接触线处的压应力最大，以此最大压应力代表两零件间接触受力后的应力，称为________，用符号________表示。

10.产品在规定的工作条件下及规定的使用期限内完成规定功能的概率，反映产品可靠性的定量指标之一，称为________。

二、选择题

1.零件内部产生变应力时，承受什么样的载荷？（ ）

（l ）静载荷；（2）静载荷、动载荷；（3）动载荷。

图1

2.在图1示的m a σσ-极限应力简图中，如工作应力点M 所在的ON 线与横轴间夹角45θ=，则该零件受的是________。

（1）不变化的非对称循环变应力

（2）变化的非对称循环变应力

（3）对称循环变应力

（4）脉动循环变应力

3.已知45钢调质后的力学性能为：620B MPa σ=，350s MPa σ=，1280MPa σ-=，0450MPa σ=，则σ?为________。

（1）1.6

（2）2.2 （3）0.24

（4）0.26

4.某零件用25钢制成，承受静拉力，许用应力[]270MPa σ=，零件上的工作拉力210MPa σ=，取安全系数 1.6S =，该材料的屈服极限s σ等于何值？（ ）

（1） 131；（2） 336；（3） 432;（4） 168.8

5.零件的剖面形状一定，若增大剖面尺寸，其疲劳强度将随之有何变化？（ ）

（ 1 ）增高；（ 2 ）不变；（ 3 ）降低。

6.发动机连杆横截面上的应力为非对称循环变应力，其max 31.2MPa σ=，min 130MPa σ=-，其应力循环特性r 为何值？（ ）

（1） 0.24；（2） - 0.24；（3）-4.17;（4）4.17。

其应力幅和平均应力为何值？（ ）

(1)49.4m MPa σ=、80.6a MPa σ=-；（2）49.4m

MPa σ=-、80.6a MPa σ=； （3）

80.6m MPa σ=-、49.4a MPa σ=；（4）80.6m MPa σ=、49.4a MPa σ=- 7.在进行疲劳强度计算时，其极限应力应为材料的________。

（1）屈服点 （2）疲劳极限 （3）强度极限 （4）弹性极限

三、简答题

1.试举例说明什么零件的疲劳破坏属于低周疲劳破坏，什么零件的疲劳破坏属高周疲劳破坏。

2.在材料的疲劳曲线上，为何需要人为规定一循环基数

0N ，并将对应的极限应力称为材料

的疲劳极限?

3.什么是变应力的应力比r ？静应力、脉动循环变应力和对称循环变应力的r 值各是多少？

4.零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?

5.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?

6.在单向稳定变应力下工作的零件，如何确定其极限应力?

7.疲劳损伤线性累积假说的含义是什么?写出其数学表达式。

8.在双向稳定变应力下工作的零件，怎样进行疲劳强度计算?

9.导致机械结构发生低应力断裂的原因有哪些?

10.什么是应力----强度干涉模型？试用它来说明零件的安全性和可靠性。

四、计算题

1.已知某变应力的max 500MPa

σ=

，应力幅

300

a

MPa

σ=

，求min

σ

、m

σ

、r。

2.已知材料的力学性能为

260

s

MPa

σ=

，1

170MPa

σ

-

=

，

=0.2

σ

?

，试绘制此材料的简化

的等寿命疲劳曲线。

3.一铬镍合金钢制成的零件，最大工作应力max 280MPa

σ=

，最小工作应力

min 80MPa

σ=-

，屈服极限

800

s

M P a

σ=

，强度极限

900

B

MPa

σ=

，疲劳极限

1440MPa

σ

-=

，材料特性

0.1

σ

?=

，弯曲疲劳极限的综合影响系数

1.2

K

σ

=

。求：

（1 ）绘制极限应力线图尚需的0

σ

（2 ）极限值

'

ae

σ

、

'

me

σ

。

（3 ）校核此零件的强度（安全系数S＝1.6）。

4.某材料受弯曲变应力作用，其力学性能为：1350MPa

σ

-=

，9

m=，6

510

N=?

。现

用此材料的试件进行试验，以对称循环变应力1500MPa

σ=

作用104次，2400MPa

σ=

作

用105次，3300MPa

σ=

作用106次。试确定：

(1)该试件在此条件下的计算安全系数；

(2)如果试件再作用450MPa

σ=的应力，还能循环多少次试件才破坏?

第四章摩擦、磨损及润滑

一、填空题

1.现在把研究有关摩擦、磨损与润滑的科学与技术统称为_______。

2.根据摩擦面间存在润滑剂的情况，滑动摩擦又分为_______、_______、_______及_______。

3.可以用膜厚比λ来大致估计两滑动表面所处的摩擦（润滑）状态，即1λ≤时呈_______；3λ>时呈_______；13λ≤≤时呈_______。

4运动副之间摩擦将导致零件表面材料的逐渐丧失或迁移，即形成_______。

5.磨损根据磨损机理分为_______、_______、_______、_______、_______及_______等

6.润滑油的牌号越大，其粘度越_______。

7.润滑剂可分为_______、_______、_______和_______四种基本类型。

8..采用含有油性和极压添加剂的润滑剂主要是为了减小_______。

9.向摩擦表面施加润滑油的方法可分_______和_______两种；脂润滑只能_______供应润滑脂。

10.根据摩擦面间油膜形成的原理，可把流体润滑分为_______和_______。

二、选择题

1.摩擦副表面为液体动压润滑状态，当外载荷不变时，摩擦面间的最小油膜厚度随相对滑动速度的增加而 ( )

（1） 变薄 （2） 增厚 （3） 不变

2.为了减轻摩擦副的表面疲劳磨损，下列措施中， ( )是不合理的

（1） 降低表面粗糙程度 （2） 增大润滑油粘度

（3）提高表面硬度 （4）提高相对滑动速度

3.当压力加大时，润滑油的粘度_______。

(1) 随之加大 (2) 随之降低 (3) 保持不变 (4) 升高或降低视润滑油性质而定

4.已知某机械油在工作温度下的运动黏度220/v mm s =，该油的密度为

3900/kg m ，则其动力黏度为 ( ) Pa.s

（1） 18000 （2） 45 （3） 0.0018 （4） 0.018

5.润滑油的_______又称为绝对粘度。

（1）运动粘度 （2）动力粘度 （3）恩格尔粘度 （4）赛氏通用秒

6.运动粘度v 是动力粘度与同温度下润滑油_______的比值。

（！）密度p （2）质量m （3）相对密度d （4）速度v

三、问答题

1.膜厚比的物理意义是什么?

2.边界摩擦的特征为摩擦表面间形成一层很薄的边界膜，试问有几种边界膜？它们之间的区别是什么？

（本题使读者了解边界膜的种类、形成机理、特点及适用场合〕

3.什么是边界膜?边界膜的形成机理是什么?如何提高边界膜的强度?

4.零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?

5.选用润滑剂的原则是什么？润滑剂的作用是什么？常用的润滑剂有几种？

6.润滑油的主要性能指标是什么？润滑脂的主要性能指标是什么？

7.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?

8.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?

第五章螺纹联接与螺旋传动

一、填空题

1.常见的螺纹形式是________、________、________、________、________。

2.在常见的几种螺纹形式中，___________的自锁性最好，常用于联接；______________的传动效率最高，常用于传动。

3.标准中规定的螺纹公称直径是指螺纹的_________。

4.螺纹联接的基本类型有___________种，它们分别是______________ 。

5.在机械制造中常见的螺纹联接件有________、________、_________和_________。

6.GB31031—82规定，螺纹联接件分为三个精度等级，其代号为________、________、________级，其中________级精度最高。常用的标准螺纹联接件（螺栓），通常选用____ _____级精度。

7.螺栓联接预紧的目的是增强_____，以防_____。

8.螺纹联接防松的根本问题在于______________ 。

9.螺纹联接的常见的防松方法中，按其工作原理可分为________和________两种。

10.对于受拉螺栓，其主要失效形式是螺栓_________部分发生______。

11.受拉螺栓联接的设计准则是________。

12.对于受剪螺栓，其主要破坏形式是________。

13.受剪螺栓联接的设计准则是________。

14.紧螺栓联接在拧紧时，虽同时承受拉伸和扭转的联合作用，但在计算时，可

只按拉伸强度计算，此时应将所受的拉力增加________来考虑扭转的影响。

15.三角形螺纹和矩形螺纹相比较，当摩擦副的材料相同，中径相同，螺栓所承受的预紧力也相同的前提下，_______所需的拧紧力矩要大一些。

16.紧螺栓联接，当螺栓承受的工作载荷为F 时，其安装预紧力为P Q ，工作时残

余预紧力为 'P Q ，则螺栓的总拉力Q 等于残余预紧力'P Q 与___________之和或者

等于预紧力P Q 与___________之和。

17.螺栓的相对刚度/()b m b C C C +（ b C 为螺栓刚度；m C 为被联接件刚度）、越大，对提高螺栓联接的承载能力越______。

18.螺栓的相对刚度为/()b m b C C C +，工作载荷为F ，预紧力为P Q ，则残余预紧力'

P Q 的表达式为________。

19.螺栓组承受载荷作用时，多数情况下，每个螺栓的受力大小各不相同，此时，同一螺栓组中的螺栓的材料、直径和长度应选择___________。

20.承受横向载荷的普通紧螺栓联接，螺栓工作时承受_________载荷。

21.国家标准中规定的螺栓强度级别是用在两个数字中间加一点表示，记为m ? n （如5 ? 8）。此处m 表示______；n 表示________。

22.提高螺栓联接强度的措施，可以概括为_________ __________ _________和________四类措施。

23.螺旋传动的主要功用是_______。

24.螺旋传动按其用途不同，一般可分为__ __、_____和________三种类型。

25.滑动螺旋的主要失效形式是_________

26.滑动螺旋的耐磨性计算，主要是限制螺纹工作面上的_________。

27.螺旋传动中的螺杆和螺母的材料一般要求具有________ 、_________和________。

28.除管螺纹以外的螺纹的公称直径是指它的________。

29.滚动螺旋可分为_________和________两大类。

30.为了降低螺旋传动的摩擦，提高传动效率，并增加螺旋传动的刚性及抗振性能，可以将静压原理应用于螺旋传动中，制成________螺旋。

二、选择题

1.螺纹联接是一种什么型式的联接( )

（1）可拆联接；（2）不可拆联接；（3）具有自销性能的为不可拆联接；（4）具有防松装置的为不可拆联接，否则为可拆联接

2.常见的螺纹有普通三角螺纹、圆锥管螺纹、圆柱管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹六种。其中，用于联接的有几种？( )

（1）一；（2）二；（3）三；（4）四；（5）五；（6）六

3.零件图上标注螺纹直径尺寸时使用MS （S 为直径值，如M20），此时该直径值S 表示螺纹的哪种直径？( )

（l ）内经；（2）中径（3）外径

4.一双头螺纹，其螺距为 8 mm ，该螺纹的导程为下列哪个数值？( )

（1）2mm ；（2）4mm ；（3）8mm ；（4）16mm

5.常见的联接普通三角螺纹是哪种？( )

（1）左旋单头（2）左旋双头（3）右旋单头（4）右旋双头

6.螺纹副中，螺母相对螺杆转动一圈时，则螺母相对于螺杆沿轴线方向相对移动的距离等于下列中哪个数值？( )

（1）一个螺距；（2）头数×螺距；（3）头数×导程；（4）导程／头数。

7.一个螺纹副，如果螺纹是三头螺纹，。螺纹公称直径为12mm ，螺距为 2 mm ，当螺杆相对位移为 12mm 时，螺母相对螺杆应转动几圈？( )

（1）1圈；（2）2圈；（3）4圈；（4）6圈

8.螺纹的头数为Z ，螺距为t ，内径为d1，中径为d2，外径为d 则螺纹升角λ应采用哪个公式计算？( )

（1）

1=arc zt tg d λπ；（2）2arc zt tg d λπ=； （3）arc zt tg d λπ=；（4）

arc t tg d λπ= 9.螺纹副的螺旋升角为λ，当量摩擦角为V ?，则其自锁的条件是下列中哪种？( )

（1）V ?λ<（2）V ?λ=?V = λ （3） V ?λ>?V > λ（4）与λ和V ?无关

10.螺旋传动的效率主要与螺纹的哪个参数有关？( )

（1）升角（2）线数（3）螺距与牙形角（4）升角与牙形角。

11.螺纹副的材料一定时，螺纹的牙形角越大，则产生何种影响？( )

（l ）当量摩擦系数越小，自锁性能越好;（2）当量摩擦系数越小，自锁性能越差；

（3）当量摩擦系数越大，自锁性能越好；（4）当量摩擦系数越大，自锁性能越差

12.螺纹副的材料、牙型角、螺距和直径一定时，螺纹的线数越多，则产生何种影响？( )

（1）螺纹升角越大，效率越高；（2）螺纹升角越大，效率越低；

（3）螺纹升角越小，效率越高；（4）螺纹升角越小，效率越低。

13.具有自锁性的螺纹联接，工作中是否需要采用防松措施？( )

（1）绝对需要；（2）绝对不需要；（3）不一定需要

14.三角形螺纹用于联接，梯形螺纹用于传动，这是什么原因？( )

（1）三角形螺纹自锁性好，梯形螺纹强度高；（2）三角形螺纹强度好，梯形螺纹自锁性好；（3）三角形螺纹自锁性好，梯形螺纹传动效率高；（4）三角形螺纹传动效率高，梯形螺纹自锁性好。

15.在受弯矩作用的轴段上使用螺纹联接紧固轴上零件时，应采用哪种螺纹？( ) （l）三角形粗牙螺纹；（2）三角形细牙螺纹；（3）锯齿形螺纹；（4）梯形螺纹16.用作调节用的螺纹，应采用哪种？( )

（1）三角形粗牙螺纹；（2）三角形细牙螺纹；

（3）多线三角形粗牙螺纹；（4）多线三角形细牙螺纹。

17.单向传力用螺纹，宜采用哪种螺纹？( )

（1）梯形；（2）三角形；（3）锯齿形；（4）矩形

18.一般螺母的螺纹圈数不大于多少圈？( )

（1）5圈；（2）10圈；（3）15圈；（4）20圈。

19.螺母的螺纹圈数不宜大于10圈，其主要原因是什么？( )

（1）导致螺纹牙的受力更加不均（2）螺母过厚，增加机器的重量

（3）并不能提高联接的强度（4）自锁性变差

20.普通螺栓联接中的松螺栓联接与紧螺栓联接之间的主要区别在于松螺栓联接的螺纹部分不承受下列哪种作用？( )

（1）拉伸作用；（2）扭矩作用；（3）剪切作用；（4）弯曲作用。

21.紧螺栓联接的普通螺栓单纯按拉伸强度计算时，考虑到拉伸和扭转的联合作用，应将拉伸载荷增加多大数值？( )

（1）10％；（2）30％；（3）50％；（4）70％

22.被联接件受横向外力作用时，如果采用普通螺栓联接，则螺栓工作时承受的载荷为何种作用力？( )

（1）横向力；（2）轴向力；（3）横向力和轴向力。

23.被联接件受横向外力作用时，如果采用铰制孔用螺栓联接，则螺栓的失效形式可能为下列中的哪种？( )

（1）拉断（2）拉扭断裂（3）螺杆剪切或挤压破坏（4）螺纹根部弯曲断裂。

24.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______来传递。

(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

25.降低螺栓相对刚度会使得应力幅如何变化？( )

（l）应力幅aσ减小；（2）应力幅aσ不变；（3）应力幅aσ增力。

26.对于轴向载荷是变载荷的紧螺栓联接，除考虑它具有足够的静强度以外，还应根据螺栓的哪种应力来验算它的疲劳强度？( )

（1）最大工作应力（2）最小工作应力（3）平均工作应力（4）应力幅

27.承受轴向载荷的紧螺栓联接，在预紧力P Q和工作载荷一定的前提下，螺栓的相对刚度越大，则( )

（1）螺栓总载荷越大，联接面的紧密性越好；

（2）螺栓总载荷越大，联接面的紧密性越差；

（3）螺栓总载荷越小，联接面的紧密性越好；

（4）螺栓总载荷越小，联接面的紧密性越差。

28.螺旋传动的主要缺点是什么？( )

（1）磨损大，效率低（2）承载能力低；

（3）只能将回转运动转换成直线运动；（4）不易自锁。

29.低速传动螺旋，如要求它具有可靠的自锁性能，应选用哪种螺旋？( )

（1）滑动螺旋；（2）静压螺旋；（3）滚动螺旋。

30..在设计滑动螺旋时，要限制螺纹牙表面上的比压P，这主要原因是什么？( ) （l）使材料硬度低的螺母免被压坏；（2）防止接触面上应力过大而产生点蚀和胶合破坏；

（3）改善润滑条件、减轻磨损；（4）避免接触面出现过大的塑性变形。

三、简答题

1.螺纹有哪些主要参数？各参数间有何关系？

2.常用螺纹的种类？各有何特点？主要用途是什么？

3.螺栓、双头螺柱、螺钉紧定螺钉在应用上有什么区别？

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.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。

6.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?

7.拧紧螺母及放松螺母时的效率如何计算？效率随哪些因素变化？其自锁的条件是什么？

8.螺纹联接松脱的原因是什么？防松的根本问题是什么？按防松原理分类，防松的方法分几类？常见的防松方法和装置是什么？

9.螺栓预紧的目的是什么？

10.螺栓预紧会对螺栓联接带来什么影响？

11.螺栓联接的设计准则是什么？为什么这样确定设计准则？

12.在重要的普通螺栓联接中，为什么尽可能不用小于M12～M16的螺栓？

13.松、紧螺纹联接有何区别？在计算中如何考虑这些区别？

14.用受横向工作载荷的螺纹联接，螺栓是否一定受工作剪力？为什么？

16.螺旋传动按用途不同分哪几类？各有什么特点？

四、计算题

图1所示的方形盖板用4个M12的螺钉与箱体相联，位于对称中心O 点处的吊

环受拉力F ∑。已知工作要求残余预紧力

'0.6P Q =凡螺钉材料选用4.6级A2钢，试计算:

图1

（1）作用在吊环上的最大拉力max F ∑

（2）由于制造误差，吊环的位置由o 点移至o '点，若测得 'max oo ，求

受力最大螺钉的总拉力Q

2.图2所示，凸缘联轴器传递的扭矩T=150N·m ，载荷平稳，螺栓数Z ＝6，螺栓均匀分布在D=100 mm 的圆周上，按合面摩擦系数 f=0.16，防滑系数 1.2s K =。试求所需螺栓的直径。

图2

3.如图3所示刚性联轴器，取4个M16小六角头铰制孔用螺栓，螺栓材料为45钢，强度级别5.6，受剪切面处螺栓直径为φ 17，其许用最大扭矩T ＝1.5 kN ?m ，且为静载荷，试校核其强度。

图3

4.一个受轴向工作载荷F 的紧螺栓联接，螺栓的公称直径为M 16，小径

d 1=13.835mm ，安装时预紧力012000F N =, 螺栓材料的许用应2[]150/N mm σ=,相对刚度2.0=+m b b C C C 。为同时保证螺栓的强度和残余预紧力28000F N ≥，试求

允许的最大工作拉力F max .。

5.用绳索通过吊环螺钉起重，绳索受最大拉力F max =10kN ,螺钉刚度与被联接件刚度之比1213C C =

，试求：1）为使螺钉头与重物接触面不离缝，螺钉的最小预紧力；2）若预紧力为10kN ，工作螺钉的剩余预紧力为多少？

6.已知作用在图4中轴承端盖上的力Q=15KN ，轴承盖用6个螺钉固定于箱体上，螺钉材料的许用应力为85Mpa ，取残余预紧力为螺栓的工作拉力0.45倍，不控制预紧力，求所需螺钉的小径1d

图4

第六章键连接

一、填空题

1.键的主要功用是实现轴与轮毂之间的________固定，传递两者之间的________。

2.普通平键按结构形式分有_________、_________、__________三种。

3.单圆头平键常用于____________与毂类零件的联接。

4.键可分为___________、_______、________、和_________几类。

5.键的剖面尺寸通常是依据___________,按标准选出的。

6.键的长度主要是依据_________来确定的。

7.一个平键不能满足轴所传递的转矩要求时，可在同一轴毂联接处采用两个平键，但两平键必需相隔_________。

8.平键的工作面是_____，而楔键的工作面是_____。

9.楔键楔紧时破坏了轴与毂的__________。

10.半圆键主要适用于________与轮毂的联接。

11.楔键分为_____和_____两种，普通楔键有_____、 _____、 _____三种形式

12.切向键是依靠工作面上的________和轴与轮毂间的___________来传递转矩的。

13.普通平键联接属于静联接，主要失效形式是________

14.导向平键及滑键属动联接，主要失效形式是________

15花键联接由_____和 _____组成，按齿形不同，可分为________、和________两类。

16.花键的连接强度主要取决于__________。

17.矩形花键的定心方式为_______。

18.渐开线花键多采用________定心。

19.花键静联接通常按工作面上_____的进行强度计算，动联接则按工作面上_____的进行条件性的计算。

20.凡是轴与毂的联接不用键或花键时，统称为_____联接。我们介绍了_____联接和_____

联接。

21.销按用途分为_____、 _____、 _____三种。

二、选择题

1.常用来制造键的材料是_____。

(1) 低碳钢 (2) 中碳钢 (3) 高碳钢 (4) 合金钢

2. 楔键和_____，两者的接触面都具有 1：100 的斜度。

(1) 轴上键槽的底面 (2) 轮毂上键槽的底面 (3) 键槽的侧面

3.切向键联结的斜度是做在______上。

(1)轮毂键槽的底面 (2) 轴的键槽底面 (3)一对键的接触面 (4)键的侧面

4.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

5.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.半圆键的主要缺点是哪种？（）

（1）加工困难；（2）应力集中大；（3）对轴的强度削弱大；（4）装配困难。

7.楔键的缺点是下列中的哪个？（）

（1）键的斜面加工困难；（2）传递扭矩的能力差；（3）楔紧后，在轴与轮毂槽中产生有压应力；（4）轴和轮毂两者间对中性被破坏。

8.在轮毂和轴之间安装一对楔键，最好使它们相隔多少度？（）

（1）60~90（2）90~120（3）120~150（4）180

9.使用切向键传递双向运动时，需要使用一对切向键，两键槽相隔最好为120，这主要是为了什么？（）

（1）便于加工分度；（2）不致严重地削弱轴和轮毂的强度；（3）传递功率的能力加大；（4）改善对中性。

10.平键标记中的字母A（可省略）、B和C分别表示哪种型的普通平键？（）

（l）A圆头、B单圆头、C方头；（2）A单圆头、B圆头、C方头；

（3）A方头、B圆头、C单圆头；（4） A圆头、 B方头、C单圆头。

11.滑动齿轮与轴采用矩形花键联接，轴的材料为45钢，调质处理，齿轮材料为 40Cr，轮齿径高频淬火 HRC＝ 50～ 55，这时宜采用哪种定心方式？（）

（1）大径；（2）小径；（3）齿宽。

12.一矩形花键联接，因工作需要，花键轴与轮毂孔工作表面均经热处理，表面硬度都达到HRC ＝ 50，这时宜采用哪种定心方式？（2）

（1）大径；（2）小径；（3）齿宽。

13.花键联接的强度计算中，系数 考虑的是什么对强度的影响？（3）

（1）齿根应力集中；（2）齿顶倒角；（3）齿间载荷分布不均；（4）载荷沿键宽分布不均。

14.销联接的主要功用是下列中的哪个？（

（1）固定零件间的相对位置；（2）轴与轮毂的联接；（3）传递扭矩；（4）传递弯矩。

15.安全销的直径通常按哪个来确定？（3）

（1）额定载荷；（2）过载10％～20％；（3）过载20％～30％；（4）过载 30％～ 40 ％。

16.轴、轴毂、平键三者的剖面配合关系图是______图，其工作面为______。

（ 1 ）.左、右两侧面 ( 2 )上、下两面 ( 3 )左、右侧面及上下两面

三、简答题

1.平键联接有哪些失效形式？平键尺寸b h L

??如何确定？

2.圆头、方头及单圆头普通平键各有何优缺点？轴上的键槽是怎样加工的？

3.平键和楔键在结构和使用性能上有何区别？为何平键应用最广？

4.切向键是如何工作的？主要用在什么场合？

5.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.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?

7.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?

8.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，试说明其原因。

9.简述型面联接和胀紧联接

10.一般联接用销、定位用销及安全保护用销在设计计算上有何不同?

四、计算题

1.图1所示为套筒式联轴器，分别用平键、半圆键、圆锥销与轴相联接。已知：轴径d＝38

mm，联轴器材料为灰铸铁，承受静载荷。套筒直径190

D mm

=

。销的材料为35钢，许用剪

切应力[]80MPa

τ=。试分别计算三种联接传递扭矩的大小，并比较其优缺点。

图1

2.如图2所示，一双联齿轮需要在直径d=50mm的轴上滑移，滑动距离a=25mm。若转矩T=400N/m,有轻微冲击，齿轮轮毂长L=70mm，试设计需用的键联接。

图2

第七章铆接、焊接、胶接和过盈联接

一、填空题

1.铆缝按照性能不同可分为（）、（）和（）三种。

2.电弧焊常见的焊缝有（）和（）两种。

3.在机械制造中常用的结构胶粘剂是（）和（）胶粘剂等。

4.胶接接头型式分为（）、（）和（）三种。

5.过盈联接主要用于（）、（）和（）的装配联接。

二、、简答题

1.简述常用的机械联接方式有哪几种?各种联接的特点及其适用场合。

2.简述焊接件的工艺及设计注意要点。

3.简述圆柱面过盈联接的主要设计内容。

第八章带传动

一、填空题：

1、带传动主要是依靠____ 来传递运动和功率的。带传动采用张紧

2、带传动采用紧张轮的目的是___ 。

3、V带轮的最小直径Dmin 取决于________。

4、带传动在工作时，设小带轮为主动轮，则带内拉应力的最大值是发生在带的

_____ ______处。

5、带传动不能保证精确的传动比，其原因是___ __。

6、带传动的设计准则是_____ 。

7、计算小带轮上包角a1的公式是_____ 。

8、某机床中的V带传动，采用B型带，小带轮直径D1＝180mm，与转速1200

r／min的绕线式异步电动机相联接，则带工作时的离心应力σc是_______

9、带传动在工作时，带的横截面内的最大应力等于_

10、设计V带传动时，限制带轮的最小直径，是为了限制__ ___。

11、带在工作时产生弹性滑动，是由于__________。

12、带传动的主动轮直径D1＝18Dmin，转速n1＝940r／min；从动轮直径D2

＝710mm，若滑动率为1％，则从动轮转速n2 是________r／mi n。

13、为使v带传动中，各根带受载均匀分布，带的根数Z一般不宜超过_________。

14、V带两侧面间的夹角应大于轮槽楔角?，是考虑到___ ____。

15、带轮采用轮辐式、辐板式或实心式，取决于__________。

16、V带传动的几何参数保持不变，仅把带速v提高到原来的2倍，则V带所

能传递的功率将______ ____。

二、选择题：

1、与齿轮传动和链传动相比，带传动的主要优点是什么？( )

（l）工作平稳、无噪音；（2）传动的重量轻；

（3）摩擦损失小、效率高；（4）寿命较长。

2、在其它条件相同的情况下，V带传动与平形带传动相比，可以传递更大的功

率，其原因是什么？( )

1）带和带轮的材料组合具有较高的摩擦系数；（2）带的挠性良好并与带、紧密贴合；（3）带的重量轻；（4）带与轮槽工作面之间的摩擦系数是换面摩擦。3、为了制造和测量的方便，取V带的哪种长度作为它的公称长度？( )

（1）内周长度； （2）外周长度；

（3）通过横截面中性线的周长； （4）通过横截面形心线的周长。

4、为了制造和测量的方便，取V 带的哪种长度作为它的公称长度？( )

（1）内周长度； （2）外周长度；

（3）通过横截面中性线的周长；（4）通过横截面形心线的周长。

5、功率为 25 kw 空气压缩机的 V 带传动，若电机转速为1200 r ／min ，空气压缩机转速为250r ／min ，则宜优先选用何种型号的V 带？( )

（1）A 型；（2）B 型；（3）C 型；（4）D 型。

6、用工作条件与型号一定的V 带，其寿命随小带轮直径的增大将如何变化？( )

（1）降低；（2）增高；（3）无影响。

7、为保证V 带传动的工作能力，设计时应要求小带轮上的包角值等于多少？( )

(1) α1≥60°~90° (2) α1≥90°～120°

(3) α1 ≥ 120°～150° (4) α1≥150°～180°

8、某车床，电动机与床头箱之间采用垂直分置的V 带传动，带轮直径D1=125mm 、D2 ＝ 265mm 、中心距A=957．5 mm 。则小带轮上的包角为多大？( )

(1) 110.7° (2 ) 135.5° (3) 150.2 ° (4 ) 171.6 °

9、带的中心距过大时，会导致何种后果？( )

（1）带的寿命短； （2）带的弹性滑动加剧；

（3）带在工作时颤动； （4）带在工作时发生很大噪音。

10、带传动的紧边和松边拉力分别为f1、F2，离心拉力为FC 时，则紧边和松边

的实际拉力将为哪种关系？( )

（1）F1+Fc 、 F2－Fc （2） F1 － Fc 、 F2 + Fc

（3） F1+Fc 、 F2 + Fc （4） F1 － Fc 、 F2 － Fc

11、标准B 型V 带传动，在初应力σ0＝1．5MPa 时传递的圆周力为300N ，不

考虑带的离心力，则工作时的紧边拉力 F1与松边拉力 F2分别为多少？( )

（1）339N 、39N ；（2）363N 、63N ；（3）357N 、57N ；（4）391N 、91N 。

12、在不打滑时，带传动能传递的最大有效拉力Ft 与初拉力F0之间有哪种关系？

（1）

1e e F 2F a f a f 0t v v -= （2）1e 1e F 2F a f a f 0t v v -+= （3）

1e 1e F 2F a f a f 0t v v +-= （3）a f a f 0t v v e 1e F 2F -= 13V 带传动中，带内弯曲应力最大的一段位于哪个部位？( )

（1）V 带的紧边； （2）绕过小带轮的圆弧部分； （3）绕过大带轮的圆弧部