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机械设计基础习题答案第9章第一篇：机械设计基础习题答案第9章9-1 仔细观察自行车，写出下列各处采用什么联接，（1）车架各部分；（2）脚踏轴与曲拐；（3）曲拐与链轮；（4）曲拐与中轴；（5）车轮轴与车架。
答：（1）焊接；（2）螺纹联接；（3）成形联接；（4）成形联接或销联接；（5）螺纹联接 9-2 螺栓联接、螺柱联接、螺钉联接、紧定螺钉联接四种联接的结构特点有什么不同？各用于什么场合？答：1.螺栓联接普通螺栓联接的通孔为过孔，加工精度低，被联接件不切制螺纹，用于能从被联接件两边进行装配的场合，使用不受被联接件材料的限制，构造简单，装拆方便，成本低，应用最广。
铰制孔螺栓联接，螺栓杆与孔之间紧密配合，有良好的承受横向载荷的能力和定位作用。
2.双头螺柱联接双头螺柱的两端都有螺纹，其一端紧固地旋入被联接件之一的螺纹孔内，另一端与螺母旋合而将两被联接件联接。
用于被联接件之一太厚不便穿孔或受结构限制而不能用螺栓联接且需经常装拆的场合。
3.螺钉联接不用螺母，直接将螺钉拧入被联接件之一的螺纹孔内，应用与双头螺栓联接相似，但不能用在经常装拆或受力太大的场合。
4.紧定螺钉联接将紧定螺钉旋入一零件的螺纹孔中，并以其末端顶住另一零件的表面或嵌入相应的凹坑中，以固定两个零件的相对位置，并传递不大的力或扭矩。
9-3 在实际应用中，绝大多数螺纹联接都要预紧，预紧的目的是什么？答：预紧的目的是增加联接刚度、紧密性和提高防松能力。
9-4 某圆柱形压力容器的端盖采用8个M20的普通螺栓联接。
已知工作压力p=3 MPa，螺栓位于D0 = 280mm的圆周上，试问该联接的紧密性是否满足要求？解：计算螺栓间距t=πD0Z=π⨯2808=109.9mm 查表9-7，p=3 MPa，t0＜4.5d=4.5×20=90mm，因此，不能慢紧密性的要求。
9-5 某气缸的蒸汽压强p=1.5MPa，气缸内径D=200mm。
气缸与气缸盖采用普通螺栓联接，螺栓分布在直径D0 =300mm的圆周上。
《机械设计》期末考试复习提纲要点《机械设计》期末考试复习提纲1．考试重点：第五、八、九、十、十二、十三和十五章，计算题基本以这几章为主，其余所讲各章以概念为主。
2．考试题型：填空、选择、简述和计算题。
3．各章重点第二章机械设计总论以概念为主，包括：机器组成、机械零件的主要失效形式、设计机械零件时应满足的基本要求、设计准则、机械零件常用材料第三章机械零件的强度1．图3-1中对各段曲线的划分及意义2．图3-3的作法3．应用图3-4如何确定单向稳定应力时当r=C、σm=C、σmin=C几种情况下极限应力。
4．提高机械零件疲劳强度的措施第四章摩擦、磨损及润滑概述1．概念：摩擦、磨损、干摩擦、边界摩擦、流体摩擦、混合摩擦2．磨损的种类、零件的磨损曲线含义（图4-6）3．润滑的方法第五章螺纹联接和螺旋传动1．概念螺纹的预紧、防松2．螺纹的类型（表5-1）、主要参数（大径、小径、螺距、导程、螺纹升角、牙形角等）、螺纹联接的基本类型及其特点。
3．螺纹的强度计算：几种螺栓联接强度计算的公式、紧螺栓联接公式中“1.3”代表的意义，叙述图5-16单个紧螺栓联接受力的变形过程；能够对螺栓的相对刚度进行分析。
4．螺栓组的受力计算：包括受横向载荷的联接、受转矩的螺栓组联接、倾覆力矩的螺栓组联接等四种情况。
5．提高螺纹联接强度的措施6．参看：书88页例题、习题5-4，5-5、5-6以及5-10第六章键、花键、无键联接和销联接1．键联接：主要类型、半圆键的优缺点、楔键和切向键的工作原理，工作表面2．花键联接：种类、定心方式第七章不考第八章带传动1．概念：带传动、弹性滑动、打滑、预紧2．带传动的类型、普通V带的结构、带的应力分析、张紧方法3．对弹性滑动和打滑的分析以及两者之间的关系4．利用欧拉公式分析对带传动能力的影响因素。
习题：8-1、8-2第九章链传动1．链传动与带传动的比较、滚子链的结构2．链传动的运动特性分析（图9-9），链传动的受力分析（即松、紧边力组成）第十章齿轮传动1．概念：使用系数Ka、动载系数Kv、齿间载荷分配系数Kα、齿向载荷分布系数Kβ、齿宽系数Ψ2．标准直齿圆柱齿轮传动的受力分析、力的计算公式3．弯曲强度公式及计算点，公式中各参数的意义（Y Fa，Y Sa、[σF]）4．齿面接触疲劳强度公式及计算点，公式中各参数的意义（Z H、Z E、[σH]）5．齿轮设计中的参数选择及影响6．标准斜齿圆柱齿轮传动的受力计算及受力图的绘制7．齿根弯曲疲劳强度公式和齿面疲劳强度公式的应用，及与直齿轮公式的比较；参考习题：10-1、10-5、10-2第十一章蜗杆传动1．蜗杆传动的类型、参数原则、失效形式、设计准则2．蜗杆传动的受力分析参考习题：11-1第十二章滑动轴承1．概念：滑动轴承、滚动轴承、液体动力润滑轴承、液体静压润滑轴承、径向滑动轴承2．径向滑动轴承的结构型式、失效形式、常用材料的类型及要满足的要求、轴瓦的结构3．形成流体动力润滑的必要条件4．对一维雷诺方程的分析，径向滑动轴承形成流体动力润滑的过程5．径向动力润滑滑动轴承的压力分布图第十三章滚动轴承1．概念向心推力轴承、轴承的寿命、轴承的额定寿命、额定动载荷、当量动载荷2．滚动轴承基本代号各位的意义，熟悉30000、60000、70000型的性能及特点3．滚子轴承与球轴承的性能对比4．滚动轴承寿命及当量动载荷的计算5．轴承装置的配置方法（三种）参考习题：13-1、13-5、例题13-2、例题13-3第十四章联轴器和离合器1．概念离合器、联轴器、刚性联轴器、挠性联轴器2．刚性联轴器的种类及特点、挠性联轴器的种类及特点3．掌握十字滑块联轴器的原理、万向联轴器的原理、齿式联轴器的原理4．离合器的种类和特点第十五章轴1．概念传动轴、心轴、转轴、2．轴上零件的周向定位方法3．轴上零件的轴向定位方法4．提高轴强度的常用措施5．轴的强度校核计算（按扭转强度、弯扭组合）6．纠正轴的错误画法参考习题：15-4、15-6、15-7参考题：填空题001 计算载荷F ca 、、平均载荷F 和载荷系数K 的关系式 ,强度计算时应该用载荷.002 在静强度条件下,塑性材料的极限应力是 ,而脆性材料的极限应力是 . 003 受预紧力和轴向工作载荷的螺栓，其总拉力为与之和. 004 ________螺纹常用于联接，_________、_________、_________螺纹常用于传动. 005 螺纹联接的主要类型有________、________、________和________.006 受轴向变载荷的紧螺栓联接,在工作载荷F 和残余预紧力不变的情况下,要提高螺栓的疲劳强度,可以减小_________或增大__________.007 用于联接的螺纹牙形有_________.用于传动的螺纹牙型有_________.008 有一受轴向载荷的紧螺栓联接,所受的预紧力F ′=6000N,工作时所受轴向工作载荷F=3000N,螺栓的相对刚度mb b C C C =0.2,则该螺栓所受的总拉力F 0=________,残余预紧力F ″=__________.009普通平键的工作面是_______，工作时靠________________________传递转矩.010 楔键的工作面是________，键的_______和它相配的________均具有1：100的斜度。
班 级成 绩姓 名任课教师学 号批改日期第9章 机械零件设计概论9—1填空题（1）判断机械零件强度的两种方法是 及 ；其相应的强度条件式分 别为 及 。
（2） 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。
（3） 在变应力工况下，机械零件的强度失效是 ；这种损坏的断面包括 及 两部分。
（4） 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 循环疲劳；而当N <N 0时，疲劳极限随循环次数N 的增加而降低的称为 疲劳。
（5）零件表面的强化处理方法有 、 、 等。
（6）机械零件受载荷时，在 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 。
9—2选择题（1）零件的设计安全系数为 。
A 零件的极限应力比许用应力B 零件的极限应力比零件的工作应力C 零件的工作应力比许用应力D 零件的工作应力比零件的极限应力（2）对大量生产、强度要求高、尺寸不大、形状不复杂的零件，应选择 。
A 自由锻造的毛坯B 冲压毛坯C 模锻毛坯D 铸造毛坯（3）从经济和生产周期性考虑，单件生产的箱体最好采用 。
A 铸铁件B 铸钢件C 焊接件D 塑料件（4）我国国家标准代号是 ，国际标准化组织的标准代号是 ，原机械工业部标准代号是 。
A ZB B GBC JBD YBE DINF ISO（5） 零件的截面形状一定，当截面尺寸增大时，其疲劳极限值将随之 。
A 增加B 不变C 降低D 规律不定（6）某钢制零件材料的对称循环弯曲疲劳极限σ-1=300MP a ，若疲劳曲线指数m =9，应力循环基数N 0=107，当该零件工作的实际应力循环次数N=105时，则按有限寿命计算，对应于N 的疲劳极限 σ-1N 为 MP a 。
A 300B 420C 500.4D 430.5（7） 某结构尺寸相同的零件,当采用 材料制造时,其有效应力集中系数最大。
A HT 200B 35号钢C 40C r N iD 45号钢（8）某个40C r 钢制成的零件，已知σB =750MP a ，σs =550MP a ，σ-1=350MP a ，ψσ=0.25，零件危险截面处的最大工作应力量σmax =185MP a ，最小工作应力σmin =-75MP a ，疲劳强度的综合影响系数K σ=1.44，则当循环特性r =常数时，该零件的疲劳强度安全系数S ca 为 。
联接习题一、填空1、螺纹联接常用的防松方法有、和其他方法防松。
2、螺纹的公称直径是指螺纹的_____________________________________。
3、在螺纹联接中，当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔、采用普通螺栓联接时，往往采用_______________联接或双头螺柱联接。
4、键联接用来实现轴和轴上零件之间的________向固定，以传递转矩。
5、计算螺栓强度时用__________径，分析螺纹的受力时用中径。
6、当采用一个键强不够时，可采用两个键。
若是平键，两键间角度为_______________。
7、普通平键用于传递扭矩，它的工作面是_____________________。
8、楔键的工作面为______________________________________。
9、用于联接的螺纹是_________________________。
10、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。
11、_________键联接既可用于传递扭矩，又可承受单向的轴向载荷，但容易破坏轴与轮毂的对中性。
二、选择1、受预紧力F'和工作拉力F作用的螺栓，其总拉力为______。
A.F0=F'+F B.F=F+F'' C.F=F'+F''2、螺纹的____________________是公称直径。
A.大径B.小径C.中径D.分度圆直径3、同一公称直径的粗牙和细牙三角螺纹，其自锁性能______________。
A.前者比后者好B.都一样好C.后者比前者好D.都不好4、设计键联接时，键的截面尺寸通常根据__________________按标准选取。
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5、楔键联接的主要缺点是______________________A.键的斜面加工困难B.键安装是易损坏C.键楔紧后在轮毂中产生初拉力 D.轴和轴上零件对中性差6、螺纹升角增大，则联接的自锁性_________________________。
第9章作业9-1 何谓凸轮机构传动中的刚性冲击和柔性冲击？试补全图示各段s 一δ、v 一δ、α一δ曲线，并指出哪些地方有刚性冲击，哪些地方有柔性冲击？答 凸轮机构传动中的刚性冲击是指理论上无穷大的惯性力瞬问作用到构件上,使构件产生强烈的冲击;而柔性冲击是指理论上有限大的惯性力瞬间作用到构件上,使构件产生的冲击。
s-δ, v —δ， a —δ曲线见图.在图9—1中B,C 处有刚性冲击，在0，A ，D,E 处有柔性冲击。
9—2何谓凸轮工作廓线的变尖现象和推杆运动的失真现象？它对凸轮机构的工作有何影响？如何加以避免?答 在用包络的方法确定凸轮的工作廓线时,凸轮的工作廓线出现尖点的现象称为变尖现象：凸轮的工作廓线使推杆不能实现预期的运动规律的现象件为失真现象。
变尖的工作廓线极易磨损,使推杆运动失真．使推杆运动规律达不到设计要求，因此应设法避免。
变尖和失真现象可通过增大凸轮的基圆半径．减小滚子半径以及修改推杆的运动规律等方法来避免。
9-3力封闭与几何封闭凸轮机构的许用压力角的确定是否一样?为什么？答 力封闭与几何封闭凸轮机沟的许用压力角的确定是不一样的。
因为在回程阶段-对于力封闭的凸轮饥构，由于这时使推杆运动的不是凸轮对推杆的作用力F,而是推杆所受的封闭力．其不存在自锁的同题，故允许采用较大的压力角。
但为使推秆与凸轮之间的作用力不致avsδδδ03/π3/2ππ3/4π3/5ππ2题9-1图过大。
也需限定较大的许用压力角。
而对于几何形状封闭的凸轮机构,则需要考虑自锁的问题。
许用压力角相对就小一些。
9—4一滚子推杆盘形凸轮机构，在使用中发现推杆滚子的直径偏小，欲改用较大的滚子？问是否可行？为什么?答 不可行.因为滚子半径增大后。
凸轮的理论廓线改变了．推杆的运动规律也势必发生变化。
9—5一对心直动推杆盘形凸轮机构,在使用中发现推程压力角稍偏大，拟采用推杆偏置的办法来改善，问是否可行?为什么？答 不可行。
