邱宣怀《机械设计》(第4版)笔记和考研真题详解-第20章 弹 簧【圣才出品】

一、填空题1．若一零件的应力循环特性，，N/mm 2，此时为（ ），=0.5r +a 70σ=m σ为（ ），为（ ）。

[中南大学2000研]max σmin σ【答案】210N/mm 2；280N/mm 2；140N/mm 2【解析】根据题意可得min max max min a =0.5702r σσσσσ⎧=⎪⎪⎨-⎪==⎪⎩解得：N/mm 2；N/mm 2max 280σ=min 140σ=则平均应力：。

2max min m 210/2N mm σσσ+==2．支承定轴线齿轮传动的转轴，轴横截面上某点的弯曲应力循环特性r ＝______；而其扭转应力的循环特性r ＝______。

[国防科技大学2001研]【答案】；1-0【解析】支承定轴线齿轮传动的转轴，受方向不变的径向载荷。

因此，轴横截面上既分布有拉应力，也有压应力。

随着轴的转动，拉压应力交变，所以轴所受的弯曲应力为对称循环变应力，其应力循环特性。

而转轴所受的切向力方向也是恒定不变的，但大1r =-小是周期性变化的。

因此，扭转应力是脉动变化的。

故扭转应力的循环特性。

0r =3．变应力可由______产生，变应力特性可用______等五个参数中的任意两个来描述。

[北京航空航天大学2001研]4．额定载荷是指______；计算载荷是指______。

[国防科技大学2002研]【答案】在工作平稳、载荷均匀等理想条件下，根据理论计算确定的载荷考虑实际工作中存在各种误差因素；将额定载荷修正后用于零件设计计算的载荷5．当单向转动的轴上作用力方向不变的径向载荷时，轴的弯曲应力为______循环变应力，扭转剪应力为______循环变应力（运转不平稳）。

[中南大学2002研]【答案】对称；脉动【解析】轴上作用径向载荷时，轴的弯曲应力部分为压应力，部分为拉应力。

又因为轴单向转动时，压应力区和拉应力区交变，所以轴的弯曲应力随时间正负交变，为对称循环应力。

但是轴所受的扭转剪应力方向是始终不变的，所以为脉动循环变应力。

第20章　弹　簧一、选择题1．弹簧旋绕比C值选的过大的缺点是（）。

[哈尔滨工业大学2001研]A．刚度过小B．难于卷制C．内侧剪应力大【答案】A【解析】弹簧的旋绕比C＝D/d，根据弹簧的刚度计算公式：知，是弹簧的一个重要的设计参数，其值的大小对弹簧的特性有显著的影响。

特别是弹簧刚度，它与旋绕比C的三次方成反比，故C值若过大，则弹簧刚度会特别小，工作时稳定性差且易颤动；反之弹簧刚度大，簧丝卷绕时弯曲强烈，旋绕制造困难。

当然，若从强度的角度来看，增大C值意味着中径D增大或簧丝直径d减小。

若中径D增大而簧丝直径d不变，则簧丝承受的扭矩T增大，相应的剪切应力也增大，簧丝强度降低；若中径D不变而簧丝直径d减小，则簧丝剖面积减小，相应的剪切应力增大，簧丝强度也降低；所以从强度考虑，C值大，簧丝中弯曲应力大，强度降低。

但与刚度相比，此为次要矛盾。

2．压缩弹簧受载后，簧丝剖面上的应力主要是（）。

[大连理工大学2001研]A．弯曲应力B．剪应力C．拉应力【答案】B【解析】对于圆柱螺旋压缩(拉伸)弹簧受拉或受压时，当承受轴向载荷F时，簧丝所受的载荷主要是切向力F和扭矩T＝FD/2。

弹簧丝的受力情况是一样的。

簧丝截面上所产生的应力都为切应力；对于圆柱螺旋扭转弹簧，当承受扭矩丁T时，弹簧丝中主要是受弯矩M作用，且M≈T。

簧丝截面上所产生的应力为弯曲应力。

3．圆柱拉伸、压缩螺旋弹簧在外载沿其轴心线作用下，弹簧丝截面上的最大切应力发生在（）。

[上海交通大学2000研]A．弹簧丝截面中心处B．靠近弹簧轴心的一侧C．远离弹簧轴心的一侧【答案】B【解析】由于弹簧升角和曲率的影响，弹簧丝截面上的最大应力发生在弹簧丝截面靠近轴心的内侧。

4．螺旋弹簧制造时的工艺过程包括：a．卷绕；b．镀层；c．热处理；d．工艺试验或强压处理；e．制作端部挂钩线加工端面支承圈。

上述各项工艺进行的顺序为（）。

[上海交通大学2000研]A．a→b→c→d→eB．a→e→c→d→bC．a→c→e→b→d【答案】B【解析】螺旋弹簧的制造工艺包括卷制、挂钩的制作或端面圈的精加工、热处理、工艺试验及强压处理。

第4章　摩擦、磨损、润滑一、选择题1．现把研究有关摩擦、磨损与润滑的科学与技术统称为（）。

A．摩擦理论B．磨损理论C．润滑理论D．摩擦学【答案】D2．当温度升高时，润滑油的粘度（）。

A．随之升高B．随之降低C．保持不变D．升高或降低视润滑油性质而定【答案】B二、填空题1．按摩擦状态不同，摩擦可分为______、______、______及______。

【答案】干摩擦；边界摩擦；流体摩擦；混合摩擦2．机械零件的磨损过程一般分为______、______及______三个阶段。

【答案】跑合磨损；稳定磨损；剧烈磨损3．按建立压力油膜的原理不同，流体润滑主要有______、______及______三种类型。

【答案】流体静力润滑；流体动力润滑；弹性流体动力润滑4．获得流体动压油膜的必要条件是______、______及______。

【答案】两滑动表面间必须具有收敛状的楔形油楔；移动件必须有足够的相对速度，且其速度方向应使润滑油从楔形大口流入，从小口流出；油具有一定的黏度，且供油充分5．在______润滑状态下，磨损可以避免，而在______及______润滑状态下，磨损则不可避免。

【答案】流体；边界；混合6．磨损按破坏机理不同，可分为______、______、______及______四种基本类型。

【答案】黏着磨损；磨粒磨损；表面疲劳磨损；腐蚀磨损7．弹性流体动力润滑计算是在流体动力润滑基础上又计入的主要因素有______及。

【答案】弹性变形；压力对黏度的影响8．工业用润滑油的黏度主要受______及______的影响。

【答案】温度；压力9．工业用润滑油的黏度因______而降低；在一定压强下，又因______而提高。

【答案】温度升高；压力增加10．润滑油的黏度是度量液体______的物理量。

【答案】内摩擦大小11．流体的黏性定律是______。

【答案】流体作层流运动时，油层的切应力r与其速度梯度成正比12．黏度指数M越大的油，其黏度受______变化越小。

第11章　带传动一、选择题1．平带、V带传动主要依靠（）传递运动和拉力。

A．带的紧边拉力B．带和带轮接触面间的摩擦力C．带的预紧力【答案】B4．带速v＞30 m/s、主动轴转速n1＝1×104～5×104r/min的带传动属于高速带传动，这种传动除要求带轮重量轻、质量均匀对称外，还在轮缘表面开环形槽，其目的是（）。

A．为了动平衡B．防止掉带C．减轻带轮重量D．防止带和轮缘表面间形成空气层而降低摩擦系数【答案】B7．带传动中，v1为主动轮圆周速度、v2为从动轮圆周速度、v为带速，这些速度之间存在的关系是（）。

A．v1＝v2＝vB．v1＞v＞v212D．v1＝v＞v2【答案】B10．带传动打滑总是（）。

A．在小轮上先开始B．在大轮上先开始C．在两轮上同时开始【答案】A13．带传动工作时，紧边拉力为F1，松边拉力为F2，若带速v＜10m/s，当载荷达到极限值，带将开始打滑还未打滑时，F1和F2的比值为（）。

A．F1/F2≈0B．F1/F2≈1C．F1/F2≈e fαD．1<F1/F2<e fα【答案】C16．V带传动设计中，选取小带轮基准直径的依据是（）。

A．带的型号B．带的速度C．主动轮转速【答案】A二、填空题1．带传动的失效形式有______和______。

【答案】打滑；疲劳破坏2．带传动所能传递的最大有效圆周力决定于______、______、______和______四个因素。

【答案】初拉力；小带轮的包角；摩擦因数；带速3．传动带中的工作应力包括______、______和______。

【答案】拉应力；离心拉应力；弯曲应力4．单根V带在载荷平稳、包角为180°且为特定带长的条件下所能传递的额定功率P0主要与______、______和______有关。

【答案】带型号；小带轮直径；小带轮转速5．在设计V带传动时，V带的型号根据______和______选取。

第14章　链传动一、填空题1．链传动中，即使主动链轮的角速度是常数，也只有当______时，从动轮的角速度和传动比才能得到恒定值。

[西南交通大学1998研]【答案】z1=z2，中心距是链节距的整数倍【解析】当z1=z2，中心距是链节距的整数倍时，瞬时传动比为恒定值，且恒为1。

2．对于高速重载的套筒滚子链传动，应选用节距______的排链；对于低速重载的套筒滚子链传动，应选用______节距的链传动。

[华中理工大学1998研]【答案】小；大【解析】高速重载时，为了减轻多边形效应，应选小节距链；同时为了满足重载要求，须采用多排链。

低速重载时，由于速度低，由多边形效应带来的动载荷相对较小，因此优先考虑大节距链，以解决满足承载能力这一主要问题。

二、判断题1．链传动的平均传动比恒定不变。

（）[重庆大学2001研]【答案】对【解析】根据链传动平均传动比的定义i=n1/n2=z2/z1可知，平均传动比i只与大小链轮的齿数有关。

尽管链传动的平均传动比恒定，但其瞬时传动比却是时时变化的。

三、选择题1．有一减速装置由带传动、链传动和齿轮传动组成，其安排顺序以方案（）为好。

[山东大学2004研]A．带传动→齿轮传动→链传动B．链传动→齿轮传动→带传动C．带传动→链传动→齿轮传动D．链传动→带传动→齿轮传动【答案】A【解析】带传动通常放在传动系统的高速级，链传动不适合高速场合。

2．套筒滚子链传动中心距过小的缺点是（）。

[国防科技大学2000研]A．链条工作时颤动，运行不平稳B．链条运动不均匀性与冲击性作用增强C．链条磨损快，小链轮上的包角小D．容易发生“脱链”现象【答案】C【解析】中心距过小则单位时间内链条的绕转次数增多，链条曲伸次数和应力循环次数增多，因而加剧了链的磨损和疲劳，链寿命短；同时链条在小链轮上包角变小，轮齿受力大。

3．应用标准套筒滚子链传动的额定功率曲线，必须根据（）来选择链条的型号和润滑方法。

[上海交通大学2000研]A．链条的圆周力和传递功率B ．小链轮的转速和计算功率C ．链条的圆周力和计算功率D ．链条的速度和计算功率【答案】B四、简答题如图14-14所示为链传动与带传动组成的减速传动装置简图。

第1篇总论第1章机械设计概论1.1复习笔记一、课程性质和任务1.机器、机械、器械和仪器（1）机器是执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料或信息。

（2）机械是机器和机构的总称。

（3）用来进行物料传递和变换的机器，通常称为器械、装置或设备，如过滤装置等。

（4）用来进行信息传递和变换的机器，通常称为仪器，如测量仪等。

2.机械零件和部件（1）机械零件（简称零件）是指组成机器的不可拆的基本单元，如螺钉、键、带等。

（2）部件是指为完成同一使命在结构上组合在一起（可拆或不可拆）并协同工作的零件，如联轴器、轴承、减速器等。

3.通用零件和专用零件（1）通用零件是指各种机器中普遍使用的零件。

（2）专用零件是指只在一定类型的机器中使用的零件，如汽轮机中的叶片，纺织机中的织梭、纺锭等。

4.标准件和易损件（1）标准件是指经过优选、简化、统一，并给以标准代号的零件和部件。

（2）易损件是指在正常运转过程中容易损坏，并在规定期限内必须更换的零件或部件。

5.机械系统任何机械系统都是由“输入量——技术系统——输出量”所构成，输入量可以是能量、物料或信息，技术系统的职能是联接输入量和输出量并完成功能的转变。

复杂的机械系统可以按不同的目标分解为若干主系统、分系统、子系统。

二、设计机器的基本原则和设计程序1.设计机器时应满足的要求在能胜任对机器提出的功能要求（或工作职能）的前提下，同时满足使用方便、安全可靠、经济合理、外形美观等各项要求，并希望能做到体积小、重量轻、能耗少、效率高。

（1）在使用方面，机器应能在给定的工作期限内具有高的工作可靠性，并能始终正常工作。

（2）在经济方面，应从机器费用、产品制造成本等多种因素中综合衡量，以能获得最大经济效益的方案为最佳设计方案。

（3）机器外观造型应比例协调、大方，给人以时代感、美感、安全感。

色彩要和产品功能相应。

（4）限制噪声分贝数已成为评定机器质量的指标之一。

为了降低噪声，首先要分析产生噪声的原因，然后从设计、工艺、材料等因素着手，采取各种降低噪声的措施。

第17章　滑动轴承一、选择题1．设计动压径向滑动轴承时，若发现最小油膜厚度hmin不够大，在下列改进措施中，最有效的是（）。

A．减小轴承的宽径比B/dB．增大相对间隙ψC．增大供油量【答案】B2．下列各种机械中，（）只采用滑动轴承。

A．大型水轮发电机主轴B．电动机转子C．中小型减速器齿轮轴D．铁路客车车辆车轮支承【答案】A4．一径向滑动轴承，公称直径d＝80 mm，相对间隙ψ＝0.001，宽度B＝80 mm，工作载荷为Fr＝2×104 N，轴颈转速n＝960 r/min。

今查得其在液体摩擦状态下工作的耗油量系数Co＝0.12，则它的润滑油流量为（）m3/s。

A．0.151×10-5B．0.31×10-5D．1.246×10-7【答案】B二、填空题1．机械零件的磨损过程分三个阶段：______阶段、______阶段和______阶段。

【答案】跑合；稳定；磨损2．滑动轴承使用轴瓦的目的是______、降低成本及______。

【答案】节约贵重金属；维修方便3．影响润滑油粘度的主要因素有______和______。

【答案】温度；压力4．两摩擦面之间的典型摩擦状态有______状态、______状态、______状态和______状态。

不完全液体摩擦滑动轴承一般工作在______状态和______状态，液体动压滑动轴承工作在______状态，滑动轴承不允许出现______状态。

【答案】干摩擦；边界摩擦；混合摩擦；液体摩擦；边界摩擦；混合摩擦；液体摩擦；干摩擦5．不完全液体摩擦滑动轴承的主要失效形式是______和______。

防止滑动轴承发生胶【答案】磨损；胶合；维护边界膜不被破坏6．对不完全液体摩擦滑动轴承工作能力的验算项目为______、______及______。

【答案】7．设计不完全液体摩擦滑动轴承时，验算P≤[P]是为了防止______；验算pv≤[pv]是为了防止______。

第17章　滑动轴承一、选择题1．下列叙述错误的是（）。

[西安交通大学2007研]A．滑动轴承的摩擦阻力一定比滚动轴承大B．一般来讲，与滚动轴承相比滑动轴承径向尺寸小C．一般来讲，与滚动轴承相比滑动轴承运转平稳，噪声低D．滑动轴承可以用在转速很高的情况下【答案】A【解析】滑动轴承与滚动轴承相比。

优点：与滚动轴承同等体积的载荷能力要大很多；振动和噪音小，使用于精密度要求高，又不允许有振动的场合；对金属异物造成的影响较小，不易产生早起损坏。

缺点：摩擦系数大，功率消耗；不适于大批量生产，互换性不好，不便于安装、拆卸和维修。

内部间隙大，加工精度不高。

传动效率低，发热量大，润滑维护不方便，耗费润滑剂。

载荷、转速和工作温度适应范围窄，工况条件的少量变化，对轴承的性能影响较大。

不能同时承受径向和轴向载荷。

2．下列各种机械设备中，（）只采用滑动轴承。

[国防科技大学2002研]A．大型水轮发电机主轴B．中小型减速器齿轮轴C．发电机转子D．铁路机车车辆行走部分【答案】A【解析】滑动轴承常用在工作转速高、特大冲击与振动、径向空间尺寸受到限制或必须剖分安装、以及需在水或腐蚀性介质中工作的场合。

3．一滑动轴承公称直径d=80mm ，相对间隙，已知该轴承在液体摩擦状0.002ϕ=态下工作，偏心率x=0.48，则最小油膜厚度（ ）。

[中南大学2005研]min h =A ．84μm B ．42μm C ．76μm D ．38μm【答案】B【解析】最小油膜厚度。

3min (1)=40100.0021-0.48μm=42μm h r x ϕ=-⨯⨯⨯（）4．在滑动轴承设计中，如果轴承宽度较大，宜采用______结构。

[北京理工大学2006研]A ．整体式B ．部分式C ．自位式D ．多楔式【答案】C5．在设计液体动压径向滑动轴承时，如相对间隙ψ、轴颈转速n ，润滑油黏度η和轴承的宽径比B/d ，均已取定时，在保证得到动压润滑的情况下，偏心率ε越大时，则______。

第5章　机械常用材料和制造公艺性
一、选择题
1．钢材受冷拉或冷挤压后，其______。

[华东理工大学2004研]
A ．塑形降低，强度增高
B ．塑形增高，强度降低
C ．塑性和强度均降低
D ．塑性降低，强度不变
【答案】A
2．某厂制造一钢零件时，采用了“渗碳→淬火→回火
”热处理工序，则该零件所用的材料只可能是______。

[上海大学2005研]
【答案】A
二、计算分析题
请在图5-3中标出、、。

[上海交通大学
2005研]
0τ1τ-S τ
图5-3
图5-4
解：、、如图5-4所示。

0τ1τ-S τ（1）为脉动循环应力时的扭转疲劳极限，即时对应的值；
0τmin 0τ=（2）为对称循环应力时的扭转疲劳极限，即的点；
1τ-max min ττ=-（3）为抗扭屈服极限，即，且为最大时的点。

s τmax min ττ=max τ。

第1章　机械设计概论一、填空题机械设计中所谓的失效是指______，常见的失效形式有______、______、______等。

[北京航空航天大学2001研]【答案】在设计预定的期间内，并在规定的条件下，不能完成正常的功能；整体断裂；零件的表面破坏；过大的残余变形【解析】机械零件的失效形式主要有：整体断裂、过大的残余变形、零件的表面破坏、破坏正常工作条件引起的失效。

二、判断题1．机械零件的强度和刚度等性能通常采用额定载荷进行计算。

（）[北京理工大学2004研]【答案】错【解析】用于机械零件设计计算的载荷通常是计算载荷。

2．根据原动机额定功率计算出作用在零件上的载荷称为计算载荷，用此载荷代入材料力学公式计算出的应力称为计算应力。

（）[大连理工大学2002研]【答案】错【解析】根据原动机额定功率计算出作用在零件上的载荷称为名义载荷；名义载荷乘以载荷系数得到的是计算载荷。

零件的计算应力是消除外力或不均匀的温度场等作用后仍留在物体内的自相平衡的内应力。

3．增大零件的截面尺寸只能够提高零件的强度不能提高零件的刚度。

（）[上海大学2006研]【答案】错【解析】零件截面尺寸的增大不仅能提高零件的强度，同时也可提高零件的刚度。

三、选择题a．零件设计；ｂ．总体设计；ｃ．技术设计，1．设计一台机械，包含以下几项工作：它们进行的顺序大体上是______。

[上海大学2005研]2．零件的工作安全系数为（）。

[中南大学2005研]A．零件的极限应力比许用应力B．零件的工作应力比许用应力C．零件的极限应力比零件的工作应力D．零件的工作应力比零件的极限应力【答案】A【解析】零件的工作安全系数计算公式为：。

故选A 项。

lim []S σσ=3．零件的形状、尺寸、结构、精度和材料相同时，磨削加工的零件与精车加工的零件相比，其疲劳强度（ ）。

[大连理工大学2001研]A ．较高B ．较低C ．相同【答案】A【解析】磨削加工与精车加工相比，后者的表面质量不如前者，而表面质量越高，零件的疲劳强度越高，因此，磨削加工的零件，其疲劳强度比精车加工高。

第1篇总论第1章机械设计概论1.1复习笔记一、课程性质和任务1．机器、机械、器械和仪器（1）机器是执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料或信息。

（2）机械是机器和机构的总称。

（3）用来进行物料传递和变换的机器，通常称为器械、装置或设备，如过滤装置等。

（4）用来进行信息传递和变换的机器，通常称为仪器，如测量仪等。

2．机械零件和部件（1）机械零件（简称零件）是指组成机器的不可拆的基本单元，如螺钉、键、带等。

（2）部件是指为完成同一使命在结构上组合在一起（可拆或不可拆）并协同工作的零件，如联轴器、轴承、减速器等。

3．通用零件和专用零件（1）通用零件是指各种机器中普遍使用的零件。

（2）专用零件是指只在一定类型的机器中使用的零件，如汽轮机中的叶片，纺织机中的织梭、纺锭等。

4．标准件和易损件（1）标准件是指经过优选、简化、统一，并给以标准代号的零件和部件。

（2）易损件是指在正常运转过程中容易损坏，并在规定期限内必须更换的零件或部件。

5．机械系统任何机械系统都是由“输入量——技术系统——输出量”所构成，输入量可以是能量、物料或信息，技术系统的职能是联接输入量和输出量并完成功能的转变。

复杂的机械系统可以按不同的目标分解为若干主系统、分系统、子系统。

二、设计机器的基本原则和设计程序1．设计机器时应满足的要求在能胜任对机器提出的功能要求（或工作职能）的前提下，同时满足使用方便、安全可靠、经济合理、外形美观等各项要求，并希望能做到体积小、重量轻、能耗少、效率高。

（1）在使用方面，机器应能在给定的工作期限内具有高的工作可靠性，并能始终正常工作。

（2）在经济方面，应从机器费用、产品制造成本等多种因素中综合衡量，以能获得最大经济效益的方案为最佳设计方案。

（3）机器外观造型应比例协调、大方，给人以时代感、美感、安全感。

色彩要和产品功能相应。

（4）限制噪声分贝数已成为评定机器质量的指标之一。

为了降低噪声，首先要分析产生噪声的原因，然后从设计、工艺、材料等因素着手，采取各种降低噪声的措施。

第9章　铆接焊接胶接
在焊接现场，常见焊接工人在焊接结束后，用火焰烘烤焊缝并不断敲击焊接部位，这是为了______。

[西北工业大学2000研]
【答案】降低内应力改善焊接接头的性能
【解析】焊接件(尤其是电弧焊接件)在焊接时温度很高，而且分布不均匀，焊缝及母体金属在焊接时产生很大的变形。

在冷却时由于各部分温度变化不同，因此使焊缝内部产生残余应力，导致构件变形，甚至产生裂纹。

焊接以后，可以采用整体高温回火、局部高温回火、机械拉伸、温差拉伸和振动等方法来降低内应力改善焊接接头的性能。

1 / 1。

第8章　过盈联接
一、填空题
过盈连接的承载能力取决于______和______。

[中南大学2002研]
【答案】连接的摩擦力或力矩；连接中各零件强度
【解析】过盈连接是利用零件在配合面间产生的摩擦阻力或阻力矩来抵抗和传递外载荷的。

二、选择题
1．某过盈配合连接，若仅将过盈量增加一倍，则传递转矩（
）。

[北京交通大学
2001研]
A ．增加一倍
B ．增加二倍
C ．不变
D ．增加四倍
【答案】A 【解析】由配合面间所能产生的摩擦力矩和与径向压力间、过盈量与径向压力间的关系可知，过盈量与传递扭矩T 的关系式为∆3
1111210dlf T C C E E π∆
=⎛⎫+⨯ ⎪⎝⎭
2．影响过盈配合连接承载能力最为敏感的因素是配合面的（）。

[中南大学2005研]
A．直径尺寸
B．摩擦系数
C．过盈量
D．表面粗糙度
【答案】C
【解析】过盈连接的过盈量越大，装配后表面间的压力越大，过盈连接的承载能力越大。

三、简答题
过盈联接有哪些特点？常用装配方法有哪几种？各适用在什么场合？[东北大学2007研]
答：过盈联接的特点：结构简单，对中性好，承载能力高，抗冲击载荷性能好，但对配合面的加工精度要求较高，装配不方便。

常用的装配方法有压入法和温差法。

过盈量和直径较小时常用压入法，过盈量和直径较大时常用温差法。

第7章　键、花键、销、成形联接一、填空题1．轴上的键槽通常采用______加工方法获得。

[华南理工大学2006研]【答案】铣削2．键连接中，导向平键主要用于______连接，而工作面是______，主要失效形式是______。

[哈尔滨工业大学2004研]【答案】动；两侧面；磨损【解析】导向平键连接（动连接），键的两侧面是工作面；其主要失效形式是工作面的过度磨损。

3．如需在同一轴段安装一对半圆键时，应将它们布置在______。

[国防科技大学2001研]【答案】轴的同一根母线上【解析】两个平键应布置沿周向相隔180°；两个半圆键应布置在轴的同一条母线上；两个楔键则应布置在沿周向相隔90°～120°。

两个切向键应布置沿周向相隔120°～130°。

4．当轴上零件需在轴上作距离较短的相对滑动，且传递转矩不大时，应用______键连接；当传递转矩较大，且对中性要求高时，应用______键连接。

[华中科技大学2001研]【答案】导向平键；花5．在键连接中，______和______用于动连接。

当轴向移动距离较大时，宜采用______，其失效形式为______。

[北京航空航天大学大学2001研]【答案】导向平键；滑键；滑键；工作面的磨损【解析】当零件需滑移的距离较大时，因所需导向平键的长度过大，制造困难，故宜采用滑键。

二、判断题1．设计普通平键的设计时，若采用两个按180°对称布置的平键时，强度比采用一个平键要大。

（）[山东大学2004研]【答案】对【解析】在键的强度校核时，如果强度不够，可采用双键结构。

此时考虑到两键上载荷分布的不均匀性，在强度校核中只按1.5个键计算。

2．一个平键联接能传递的最大扭矩为T，则安装一对平键能传递的最大扭矩为2T。

（）[华南理工大学2006研]【答案】错【解析】在键的强度校核时，如果强度不够，可采用双键结构。

此时考虑到两键上载荷分布的不均匀性，在强度校核中只按1.5个键计算。

第1章　机械设计概论一、选择题下列8种机械零件：涡轮的叶片，飞机的螺旋桨，往复式内燃机的曲轴，拖拉机发动机的气门弹簧，起重机的起重钩，火车车轮，颚式破碎机上的V带轮，减速器中的齿轮。

其中有（）是专用零件。

A．3种B．4种C．5种D．6种【答案】C二、填空题1．产品样机试验完成后，为使设计达到最佳，需对设计方案进行及评价工作。

【答案】技术评价；经济2．产品设计中的“三化”是指、及。

【答案】标准化；系列化；通用化3．贯彻标准化的好处主要有、及。

（列举三项）【答案】减少设计工作量，缩短设计周期；为专业化生产创造条件，提高产品质量，降低制造成本；增大互换性，便于维修；有利于增加产品品种，扩大生产批量，容易收到优质高产、低消耗的经济效果；可集中成功经验，减少技术过失事故的重复出现4．产品的开发性设计的核心是及设计工作。

【答案】功能设计；结构5．在静载荷作用下的机械零件，不仅可以产生应力，也可能产生应力。

【答案】静；变6．机械设计的一般程序为______。

【答案】产品规划，方案设计，技术设计，施工设计三、问答题1．机械设计过程通常分为哪几个阶段？各阶段的主要内容是什么？答：机械设计过程通常可分为以下几个阶段：（1）产品规划：主要工作是提出设计任务和明确设计要求。

（2）方案设计：在满足设计任务书中设计具体要求的前提下，由设计人员构思出多种可行方案并进行分析比较，从中优选出一种功能满足要求、工作性能可靠、结构设计可靠、结构设计可行、成本低廉的方案。

（3）技术设计：完成总体设计、部件设计、零件设计等。

（4）制造及试验：制造出样机、试用、修改、鉴定。

2．标准化的重要意义是什么？答：标准化的意义在于可使零件、部件的种类减少，简化生产管理过程，降低成本，保证产品的质量，缩短生产周期。

四、计算题什么是机械零件的条件性计算？如何将机械零件的受力和变形简化并得到可用于计算的力学模型？答：条件性计算是合理的简化计算。

机械零件计算中常常对某些复杂的受力和变形现象做适当而又合理的简化，使计算能顺利地进行，如以集中力代替某些实际上的分布力，以点支承代替某些面支承等等。

第11章　带传动一、填空题打滑是指______，多发生在______带轮上。

刚开始打滑时紧边拉力F 1与松边拉力F 2的关系为______。

[北京航空航天大学2000研]【答案】带与带轮间发生的显著的相对滑动；小；12α=f F e F 【解析】由于小带轮的包角比大带轮的小，所以小带轮上的最大摩擦力也相对较小，故打滑多发生在小带轮上。

二、判断题1．带传动中弹性滑动是不可避免的，因而其传动比不是常数。

（ ）[上海交通大学2006研]【答案】对【解析】带传动中的弹性滑动导致从动轮的圆周速度低于主动轮的圆周速度。

因此，带传动的实际传动比不是常数，受滑动率的影响。

21(1)d d d i d ε=-ε2．为提高带传动中带的寿命，小带轮直径应尽量小些。

（ ）[上海交通大学2006研]【答案】错【解析】小带轮的直径越小，带的最大弯曲应力就越大。

因此，设计时max 1d hE d σ=要保证小带轮的直径。

d1dmin d d ≥3．若带传动的初拉力一定，增大摩擦系数和包角都可提高带传动的极限摩擦力。

（ ）[山东大学2004研]【答案】对【解析】带的极限摩擦力公式：可知，增大摩擦系数和包角都可提0121f ec f e F F e αα---=+高带传动的极限摩擦力。

4．传动功率一定时，带传动的速度过低，会使有效拉力加大，所需带的根数过多。

（ ）[山东大学2004研]【答案】对【解析】这就是带传动通常放在传动系统中高速级的原因。

5．在多根三角带传动中，当一根带失效时，应将所有带更换。

（ ）[华南理工大学2006研]【答案】对【解析】需保证每根带受力均匀性。

6．V 带（三角带）传动的传动比随外载荷的变化而变化。

（）[大连理工大学2005研]【答案】对【解析】带是弹性体，外载荷变化时，将引起带的变形量变化，从而弹性滑动量也随之变化，导致传动比也发生变化。

7．带传动中，V 带（三角带）中的应力是对称循环变应力。

（ ）[大连理工大学2003研]【答案】错【解析】带在运动过程中，带上任意点的应力都发生周期性变化，但是应力比不等于-1，并非对称循环应力。

习题与参考答案一、复习思考题。

1．弹簧有哪些功用？2．常用弹簧的类型有哪些？各用在什么场合？3．制造弹簧的材料应符合哪些主要要求？常用材料有哪些？4．圆柱弹簧的主要参数有哪些？它们对弹簧的强度和变形有什么影响？5．弹簧刚度K的物理意义是什么？它与哪些因素有关？6．什么是弹簧的特性曲线？它在设计中起什么作用？7．设计时，若发现弹簧太软，欲获得较硬的弹簧，应改变哪些设计参数？8．圆柱螺旋弹簧在工作时受到哪些载荷作用？在轴向载荷作用下，弹簧圈截面上主要产生什么应力？应力如何分布？受压缩与受拉伸载荷时，应力状态有什么不同？9．如何确定圆柱螺旋弹簧的许用剪切应力？用碳素弹簧钢丝制造弹簧时，其许用剪切应力[]τ值应如何确定？10．设计弹簧时，为什么通常取弹簧指数C=4~16，弹簧指数C的含义是什么？11．今有A、B两个弹簧，弹簧丝材料、直径d及有效圈数n均相同，弹簧中径D2A大于D2B，试分析：1）当载荷P以同样大小的增量不断增大时，哪个弹簧先坏？2）当载荷P相同时，哪个弹簧的变形量大？12．圆柱形拉、压螺旋弹簧丝最先损坏的一般是内侧还是外侧？为什么？13．设计弹簧如遇刚度不足时，改变哪些参数可得刚度较大的弹簧？14．怎样的装置可把一个圆柱形压缩弹簧作为拉伸弹簧使用？二、选择题1．在圆柱形螺旋拉伸（压缩）弹簧中，弹簧指数C是指。

A、弹簧外径与簧丝直径之比值。

B、弹簧内径与簧丝直径之比值。

C、弹簧自由高度与簧丝直径之比值。

D、弹簧中径与簧丝直径之比值。

2．圆柱拉伸（压缩）螺旋弹簧受戴后，簧丝截面上的最大应力是。

A、扭矩T引起的扭切应力τ'σB、弯矩M引起的弯曲应力bC、剪力F引起的切应力τ''D、扭切应力τ'和切应力τ''之和3．当簧丝直径d一定时，圆柱形螺旋弹簧的旋绕比C如取得太小，则。

A、弹簧尺寸大，结构不紧凑B、弹簧的刚度太小C、弹簧卷绕有困难D、簧丝的长度和重量较大4．设计圆柱拉伸螺旋弹簧时，簧丝直径d的确定主要依据弹簧的A、稳定性条件B、刚度条件C、强度条件D、变形条件三、填空题1．弹簧在工作时常受载荷或载荷作用。