貴州大學機械設計試題庫

第一章緒論

一、選擇題

1—1、《機械設計》研究的內容只限于。

(1)專用零件和部件

(2)在高速、高壓、環(huán)境溫度過高或過低等特殊條件下工作的以及尺寸特大或特小

的通用零件和部件

(3)在普通工作條件下工作的一般參數的通用零件和部件

(4)標準化的零件和部件

1-2,下列8種機械零件：螺旋千斤頂中的螺桿，機床的地腳螺栓，車床的頂尖，減速器中

的齒輪，拖拉機發(fā)動機的氣缸蓋螺栓，船舶推進器上的多環(huán)推力軸承，顆式破碎機上的V

帶輪，多氣缸內燃機曲柄軸上的盤形飛輪。其中有是通用零件。

(1)3種(2)4種(3)5種(4)6種

二、分析與思考題

『1、機器、機構與機械有何不同？

1一2、人們常說的機械含義是什么？機器和機構各指的是什么？指出下列設備中哪些是機

器，哪些是機構。銃床，柴油機，龍門刨床，機械鐘，機械手表，機械式計算裝置，汽車和

拖拉機等。

1-3,什么是部件？什么是零件？什么是構件？指出下列各項分別屬于哪一種。聯軸器，減

速器，齒輪，彈簧，凸輪機構中的凸輪、鍵和軸的裝配體。

1-4、什么是通用零件？什么是專用零件？試各舉三個實例。

1-5、什么是標準件？下列零件中哪些是標準件。減速器中的滾動軸承，自行車的鏈條，

摩擦離合器的摩擦片，車床上的普通V，帶，發(fā)動機的活塞、活塞環(huán)，曲軸軸瓦等。

第二章機械設計總論

一、選擇題

1-1>下列四種敘述中是正確的。

(1)變應力只能由變載荷產生(2)靜載荷不能產生變應力

(3)變應力是由靜載荷產生的(4)變應力是由變載荷產生的，也可能由靜載荷產生

1—2、變應力特性可用。max、Gmin、"m、仇、r等五個參數中的任意來描述。

(1)一個(2)兩個(3)三個(4)四個

1—3、零件的工作安全系數為。

(1)零件的極限應力比許用應力(2)零件的極限應力比零件的工作應力

(3)零件的工作應力比許用應力(4)零件的工作應力比零件的極限應力

1-4,機械零件的強度條件可以寫成。

(1)。旦可，運田或S￡[S]。，ST<[S]r

(2)O>[G],―或Sa[S]。,St>[S]t

(3)o<[o],長田或S覆S]。，St>[S]t

(4)G>[O],—或SSS]。,St<[S]t

式中6、T是危險截面處的最大應力；［可、3是許用應力；S。、工是危險截面處的實際

安全系數；［S］。、岱k分別為正應力和切應力時的許用安全系數。

1-5,一直徑d=l8mm的等截面直桿，桿長為800mm,受靜拉力F=36kN,桿材料的屈服點

os=360MPa,取許用安全系數［S］0=1.8,則該桿的強度__________。

(1)不足(2)剛好滿足要求(3)足夠

1—6、在進行疲勞強度計算時，其極限應力應為材料的。

(1)屈服點(2)疲勞極限(3)強度極限(4)彈性極限

二、分析與思考題

1一1、一部完整的機器由哪些部分所組成？各部分的作用是什么？試以汽車為例說明這些組

成部分各主要包括些什么？

1—2、設計機器的方法大體上有幾種？它們各有什么特點？近年來機械設計方法有哪些新發(fā)

展？

1—3、設計機器的一般程序如何？其主要內容是什么？

1一4、機器設計應滿足哪些基本要求？機械零件設計應滿足哪些基本設計要求？分析下列機

械零件應滿足的基本要求是什么。電動機軸，普通減速器中的齒輪軸，起重機吊鉤，精密機

床主軸，氣門彈簧，農業(yè)機械中的拉曳鏈。聯合收割機中的普通V帶。

1一5、產品的技術評價常用什么方法進行？用什么指標來表示評價的結果？產品的經濟評價

通常計算什么內容？用什么指標來表示？

1-6.提高產品的技術經濟價值的主要措施有哪些？

1-7,機械零件的計算可分為哪兩種？它們大致可包含哪些內容？

1一8、機械零件的條件性計算是什么意思？為什么采用條件性計算？試舉例說明。

1-9、什么是標準化、系列化、通用化？機械設計中為什么要實行三化？請舉出兒個標準化、

系列化與通用化的零部件的例子。

1—10、機械零件設計的?般步驟如何？

1-1U什么是機械零件的失效？機械零件可能的失效形式主要有哪些？

1-12.什么是零件的工作能力？什么是零件的承載能力？

1-13.什么是機械零件的剛度？什么樣的機械零件需按剛度要求設計，試舉例說明？

1-14,什么是機械零件的振動和共振？如何避免零件產生共振？

1-15.什么是可靠性？什么是可靠度？為什么要對零件進行可.靠性計算？

第三章機械零件的疲勞強度設計

一、選擇題

3-1.45鋼的持久疲勞極限g=270MPa,,設疲勞曲線方程的基指數m=9,應力循環(huán)基數

N(,=5X106次，當實際應力循環(huán)次數NT。4次時，有限壽命疲勞極限為MPa。

(1)539(2)135(3)175(4)417

3—2、零件的形狀、尺寸、結果相同時，磨削加工的零件與精車加工相比，其疲勞強度

(1)較高(2)較低(3)相同

3—3、零件表面經淬火、滲氮、噴丸、滾子碾壓等處理后，其疲勞強度。

(1)增高(2)降低(3)不變(4)增高或降低視處理方法而定

3—4、影響零件疲勞強度的綜合影響系數K°D或Ke與等因素有關。

(1)零件的應力集中、加工方法、過載

(2)零件的應力循環(huán)特性、應力集中、加載狀態(tài)

(3)零件的表面狀態(tài)、絕對尺寸、應力集中

(4)零件的材料、熱處理方法、絕對尺寸。

3—5、已知零件的極限應力d=200MPa,許用安全系數［S］=2,影響零件疲勞強度的系數為

K產1.2,%=0.83,%=0.90。則許用應力為回］MPa。

(1)160.6(2)106.7(3)62.25(4)110.7

3—6、繪制設計零件的H一⑦極限應力簡圖時，所必須的已知數據是.

(1)O—I?Go?6”KQ(2)G-1,bo,G”

(3)o-i,Os,Wo，((4)ai,Oo,w。，KaD

3—7已知45鋼調制后的力學性能為：6,=620MPa,a=350MPa,◎」=280Mpa,m=450MPa。

貝I」Vo為?

(1)1.6(2)2.2(3)0.24(4)0.26

4

3—8、若材料疲勞曲線方程的某指數m=9,則以對稱循環(huán)應力O.=500MPa作用于零件N,=10

次以后，它所造成的疲勞損傷，相當于應力s=450MPa作用于零件次。

(1)0.39X104(2)I.46X104(3)2.58X104(4)7.45X104

3—9、45鋼經調制后的疲勞極限g=300MPa,應力循環(huán)基數N0=5X1()6次，疲勞曲線方程

的基指數m=9,若用此材料做成的試件進行試驗，以對稱循環(huán)應力o,=450MPa作用104次，

6=400MPa作用2X104次。則工作安全系數為。

(1)1.14(2)1.25(3)1.47(4)1.65

二、分析與思考題

3—1、機械零件疲勞強度的計算方法有哪兩種？其計算準則各是什么？

3—2、機械零件在變應力條件下工作發(fā)生疲勞斷裂而失效的過程怎樣？

3—3、在一定的應力比r下工作的金屬試件，其應力循環(huán)次數與疲勞極限之間有怎樣的內在

聯系？怎樣區(qū)分試件的無限工作壽命和有限工作壽命？怎樣計算在有限壽命下工作的試件

的疲勞極限？

3—4、什么是應力循環(huán)基數？一般碳鋼和高硬度合金鋼的循環(huán)基數是多少？

3—5、按疲勞曲線(c—N)設計零件時，適用的條件是什么？當循環(huán)次數NV1。’時，(o-N)

曲線是否適用？為什么？在這種情況下應如何處理？

3—6、試區(qū)分金屬材料的幾種應力極限：仇、⑦、◎-、◎。和在零件設計中確定許用應力

時，應當怎樣根據具體工作情況選取這些應力極限？它們之間的關系有哪些經驗公式？

3—7、影響機械零件疲勞強度的主要因素有哪些？提高機械零件疲勞強度的措施有哪些？

3—8、機械零件受載時在什么地方產生應力集中？應力集中與材料的強度有什么關系？

3—9、怎樣區(qū)分變應力是穩(wěn)定的還是非穩(wěn)定的？怎樣進行在穩(wěn)定變應力下的零件強度計算？

怎樣進行在規(guī)律性非穩(wěn)定變應力下的零件強度計算？

3—10、在極限應力簡圖上，對各種加載情況（即匚常數、冬=常數、常數）如何判斷

零件是首先產生疲勞破壞還是首先產生塑性變形破壞？若有數學式子來判斷，試寫出其判斷

條件式。

3-11,試推導出或“=常數或6,=常數時安全系數的計算公式，并比較「=常數和上述兩種

情況下安全系數計算公式的區(qū)別（可代入一些具體數字進行比較）。

3-12,求單向應力狀態(tài)下的安全系數時，在什么情況下需要驗算屈服強度安全系數？為什

么？怎樣驗算？

3-13,何謂疲勞損傷累積假說？線性疲勞損傷累積計算的數學表達式為何？

三、設計計算題

3—1、如圖所示某旋轉軸受徑向載荷F=12kN作用，已知跨距L=L6m,直徑d=55mm,軸

的角速度為3,求中間截面上A點的應力隨時間變化的表達式，并求A點的6皿、Gm、Oa

和Omo

3—2一內燃機中的活塞連桿，當氣缸發(fā)火時，此連桿受壓應力G*x=-150MPa,當氣缸進氣

開始時，連桿承受拉應力?M“=50MPa,試求：（1）該連桿的平均應力①、應力幅必和應力

比r；（2）繪出連桿的應力隨時間而變化的簡圖。

3—3、題3—53中如載荷F在25?85kN之間做周期性的變化，材料改為20CrMnTi,其力

學性能為s=835MPa,Gi=345MPa,o0=615MPa?危險截面上的疲勞缺口系數凡=1.45,尺

寸系數7=0.75,表面狀態(tài)系數%=0.9,按無限壽命考慮。試畫出①一心極限應力圖，并

用圖解法和解析法確定安全系數S。。

3—4--階梯軸軸肩處的尺寸為D=60mm,d=50mm,匚4mm,如材料的力學性能為：

◎b=650MPa,Os=360MPa,o,=200MPa.oo=320MPa?試繪制此零件的簡化極限應力線圖。

3一5、一零件用合金鋼制成，其危險截面上的最大工作應力。皿=250MPa,最小工作應力oBi?=

-50MPa,該截面處的疲勞缺口系數凡=1.32,尺寸系數￡。=0.85,表面狀態(tài)系數%=0.9。該

合金鋼的力學性能為：d=900MPa,①=800MPa,Ol=440MPa,c°=720MPa。要求：（1）按比

例繪制零件的簡化極限應力簡圖；（2）按r=c求與工作應力點相對應的極限應力幅①'，極

限平均應力3」和極限應力（3）按=c校核此零件危險截面上的安全系數S。。

3-6,齒輪減速器的輸出軸受穩(wěn)定載荷作用，單向運轉，已知某截面上受彎矩M=2500N?m,

轉矩T=5000Nm,軸向力E=75kN,軸的材料為合金鋼,G尸450MPa,j=260MPa,oo=450MPa,

To=495MPa,該截面的直徑d=60mm,疲勞缺口系數Kjl.9,跖=1.6,尺寸系數為％=0.84,

￡T=0.78,表面狀態(tài)系數%=供=0.85,試求該軸在此截面處的安全系數。計算時扭轉剪應力按

脈動循環(huán)規(guī)律變化，并設N>N°,即按無限壽命計算。

第四章摩擦、磨損和潤滑

一、選擇題

4-1、現在把研究有關摩擦、磨損與潤滑的科學與技術統(tǒng)稱為.

（1）摩擦理論（2）磨損理論（3）潤滑理論（4）摩擦學

4一2、兩相對滑動的接觸表面，依靠吸附的油膜進行潤滑的摩擦狀態(tài)稱為。

（1）液體摩擦（2）干摩擦（3）混合摩擦（4）邊界摩擦

4一3、兩摩擦表面被一層液體隔開，摩擦性質取決于液體內部分子間粘性阻力的摩擦狀態(tài)稱

為.

（1）液體摩擦（2）干摩擦（3）混合摩擦（4）邊界摩擦

4—4、兩摩擦表面間的膜厚比入=0.4?3時，其摩擦狀態(tài)為o

（1）液體摩擦（2）干摩擦（3）混合摩擦（4）邊界摩擦

4—5、兩摩擦表面間的膜厚比大＜0.4時，其摩擦狀態(tài)為。

（1）液體摩擦（2）干摩擦（3）混合摩擦（4）邊界摩擦

4—6、采用含有油性和極壓添加劑的潤滑劑，主要是為了減小o

（1）粘著磨損（2）表面疲勞磨損（3）磨粒磨損（4）腐蝕磨損

4—7、為了減輕摩擦副的表面疲勞磨損，下列措施中不是正確的措施。

（1）合理選擇表面粗糙度（2）合理選擇潤滑油粘度

（3）合理選擇表面硬度（4）合理控制相對滑動速度

4-8、動力粘度n的c?g?s制（絕對單位制）單位為o

（1）泊（P）（2）厘斯（cSt）（3）恩氏度（°E）（4）帕?秒（Pa?s）

4—9、動力粘度n的國際單位制（SI）單位為o

（1）泊（P）（2）厘斯（cSt）（3）恩氏度（°E）（4）帕?秒（Pa?s）

4—10、運動粘度v是動力粘度n與同溫度下潤滑油的比值。

（1）密度p（2）質量m（3）相對密度d（4）速度v

4-11＞運動粘度v的國際單位制（SI）單位為。

（Dm%（2）厘斯（cSt）（3）厘泊（cP）（4）帕?秒（Pa?s）

4-12,當壓力加大時，潤滑油的粘度。

（1）隨之加大（2）保持不變（3）隨之減小

（4）增大還是減小或不變，視潤滑油性質而定

4-13,當穩(wěn)定升高時，潤滑油的粘度。

（1）隨之升高（2）隨之降低（3）保持不變

（4）升高或降低視潤滑油性質而定

二、分析與思考題

4-1,何謂摩擦、磨損和潤滑？它們之間的相互關聯如何？

4一2、按摩擦面間的潤滑狀況，滑動摩擦可分哪兒種？

4一3、在不同潤滑狀態(tài)下，當載荷和潤滑油粘度保持不變二滑動速度增加時，摩擦系數如何

變化？這是為什么？

4一4、按照摩擦機理分，磨損有哪幾種基本類型？它們各有什么主要特點？如何防止或減輕

這些類型的磨損發(fā)生？

4-5,機械零件的磨損過程分為哪三個階段？怎樣跑合可以延長零件的壽命？

4-6、實現液體潤滑的方法有哪幾種？它們的工作原理有何不同？各自特點如何？

4—7、潤滑劑的作用是什么？常用潤滑劑有哪幾種？

4一8、流體動壓潤滑及彈性流體動壓潤滑，二者之間的最根本差別是什么？

4—9、什么是膜厚比入？引入這個參量在潤滑工程中有何現實意義？

4-10,潤滑油的主要性能指標有哪些？潤滑脂的主要性能指標有哪些？

4—11、試述潤滑油粘度的物理意義。粘度的表示方法有哪幾種？各種粘度的單位及換算關

系是什么？哪一種適用于流體動壓計算中？

4—12、兩種潤滑油如果粘度相同，是否就可以完全代替？如果不可以，還應考慮哪些問題？

4-13.潤滑油中為什么要加入添加劑？常用的添加劑有哪幾種？

4—14、潤滑油（指各種礦物油）的粘度一壓力關系可用何經驗公式表示？要求對公式中的

各項予以說明。

第六章螺紋聯接及螺旋傳動

一、選擇題

6—1、當兩個被聯接件不太厚時，宜采用.

（1）雙頭螺柱聯接（2）螺栓聯接（3）螺釘聯接（4）緊定螺釘聯接

6—2、當兩個被聯接件之一太厚，不宜制成通孔，且需要經常拆裝時，往往采用。

（1）螺栓聯接（2）螺釘聯接（3）雙頭螺柱聯接（4）緊定螺釘聯接

6—3、普通螺紋的牙型角a為60°,當摩擦系數n=0.10時，則該螺紋副的當量摩擦系數網

（1）0.105（2）0.115（3）0.1115（4）0.104

6—4、在擰緊螺栓聯接時，控制擰緊力矩有很大方法，例如。

（1）增加擰緊力（2）增加扳手力臂（3）使用測力矩扳手或定力矩扳手

6—5、螺紋聯接防松的根本問題在于。

（1）增加螺紋聯接的軸向力（2）增加螺紋聯接的橫向力

（3）防止螺紋副的相對轉動（4）增加螺紋聯接的剛度

6—6、螺紋聯接預緊的目的之一是。

（1）增強聯接的可靠性和緊密性（2）增加被聯接件的剛性（3）減小螺栓的剛性

6—7、承受預緊力和軸向變載荷的緊螺栓聯接，當其螺栓的總拉力F。的最大值和被聯接件

的剛度Cm不變時，螺栓的剛度Cb愈小，則。

（1）螺栓中總拉力的變化幅度愈大（2）螺栓中總拉力的變化幅度愈小

（3）螺栓中總拉力的變化幅度不變（4）螺栓中的疲勞強度降低

6—8承受預緊力和軸向變載荷的緊螺栓聯接，當其螺栓的總拉力F。的最大值和螺栓的剛度

G,不變時，被聯接件的剛度Cm愈小，則。

（1）螺栓中總拉力的變化幅度愈大（2）螺栓中總拉力的變化幅度愈小

（3）螺栓中總拉力的變化幅度不變（4）螺栓疲勞強度愈高

6—9、承受橫向載荷或旋轉力矩的緊螺栓聯接，該聯接中的螺。

（1）受剪切作用（2）受拉伸作用

（3）受剪切和拉伸作用（4）既可能受剪切作用又可能受拉伸作用

6—10、對受軸向變載荷的緊螺栓聯接，在限定螺栓總拉力的情況下，提高螺栓疲勞強度的

有效措施是。

（1）增大被聯接件的剛度（2）減小被聯接件的剛度（3）增大螺栓的剛度

6-11,現有一單個螺栓聯接，要求被聯接件的結合面不分離，假定螺栓的剛度Cb與被聯接

的剛度Cm相等，聯接的預緊力為F',現開始對聯接施加軸向載荷，當外載荷達到與預緊

力F'的大小相等時，則。

（1）被聯接發(fā)生分離，聯接失?。?）被聯接件即將發(fā)生分離，聯接不可靠

（3）聯接可靠，但不能再繼續(xù)加載

（4）聯接可靠，只要螺栓強度足夠，外載荷F還可繼續(xù)增加到接近預緊力的兩倍

6-12,有一氣缸蓋螺檢聯接，若氣缸內氣體壓力在0?2MPa之間循環(huán)變化，則螺栓中的應

力變化規(guī)律為。

（1）對稱循環(huán)變應力（2）脈動循環(huán)變應力（3）非對稱循環(huán)變應力（4）非穩(wěn)

定循環(huán)變應力

6-13.當一個承受變載荷的螺栓聯接，其螺栓的靜強度足夠而疲勞強度不足時，應首先考

慮采用來提高其疲勞強度。

（1）增加螺栓直徑（2）提高螺栓材料的屈服極限

（3）改用雙螺（4）柔性螺母

6-14,為了改善螺紋牙上的載荷分部，通常都以的方法來實現。

（1）采用雙螺母（2）采用加高的螺母

（3）采用減薄的螺（4）減少螺栓和螺母的螺距變化差

6-15,被聯接件受橫向載荷作用時，若采用一組普通螺栓聯接，則載荷靠來傳

遞。

（1）接合面之間的摩擦力（2）螺栓的剪切和擠壓（3）螺栓的剪切和被聯接件

的擠壓

6—16、設計螺栓組聯接時，雖然每個螺栓的受力不一定相等，但對該組螺栓仍均采用相同

的材料、直徑和長度，這主要是為了。

（1）外形美觀（2）購買方便（3）便于加工和安裝

6-17,設計緊螺栓聯接時，其直徑愈小，則許用安全系數應取得愈大，這是由于直徑愈小

時，?

（1）螺紋部分的應力集中愈嚴重（2）加工螺紋時愈易產生缺陷

（3）擰緊時愈易擰斷（4）材料的力學性能愈不易保證

二、分析與思考題

6-1、螺紋的主要參數有哪些？各參數間的關系如何？在設計中如何應用？

6—2、常用的螺紋牙型有哪幾種？試說明各自的特點及主要用途。

6—3、按用途螺旋副分為哪兩大類？

6—4、根據螺紋線數的不同，螺紋可以分為哪幾種？它們各有何特點？

6—5、為什么單線普通三角螺紋主要用以聯接？而多線梯形、矩形和鋸齒形螺紋主要用以傳

動？

6—6、根據螺紋旋向的不同，螺紋可以分為哪幾種？如何判斷螺紋的旋向？

6—7、常見螺栓的螺紋是右旋還是左旋？是單線還是多線？為什么？

6—8、圓柱螺紋的公稱直徑指的是哪個直徑？計算螺紋的摩擦力矩時使用哪個直徑？計算螺

紋危險截面時使用的是哪個直徑？

6—9、管螺紋的公稱直徑指的是哪個直徑？為什么管子上的螺紋通常采用細牙螺紋？

6—10、為什么螺紋聯接大多數要預緊？什么叫螺紋聯接的預緊力？

6-11,常用的控制預緊力的方法有哪些？它們有哪些優(yōu)缺點？為了克服這些缺點可采用什

么方法？

6-12,在擰緊螺母時，擰緊力矩T要克服哪些摩擦力矩？這時螺栓和被聯接件各受到什么

樣的載荷？

6—13、為什么對重要的螺栓聯接不宜使用直徑小于M12?M14的螺栓？一般情況下，螺栓

所受到的預緊力大約是扳手上施加的力的多少倍？

6-14.螺紋聯接為什么要防松？防松的根本問題是什么？

6-15,防松的基本原理有哪幾種？具體的防松方法和裝置各有哪些？

6—16、相同的公稱直徑的粗牙普通螺紋與細牙普通螺紋相比，哪個自鎖性能好？哪個強度

高？為什么？為什么薄壁零件的聯接常采用細牙螺紋？

6—17、什么叫螺紋的自鎖現象？自鎖條件如何？螺旋副的傳動效率又如何計算？

6-18.為什么有自鎖性能的螺旋傳動其效率11小于50%?

6—19、試問螺紋的升角為多大時，螺旋副的效率可達到最高值？

6-20.螺紋聯接的主要失效形式和計算準則是什么？

6—21、何為松螺紋聯接？何為緊螺栓聯接？它們的強度計算方法有何區(qū)別？

三、設計計算題

6-1、受軸向載荷的緊螺栓聯接，被聯接鋼板間采用橡膠墊片。已知預緊力為1500N,當軸

向工作載荷為1000N時，求螺栓所受的總拉力及被聯接件之間的殘余預緊力。

6-2、圖示汽缸螺栓聯接，汽缸內壓力p在0T.5MPa間變化，缸蓋和缸體均為鋼制，為保證

氣密性要求，試選擇螺栓材料，并確定螺栓數目和尺寸。

Q50

6-26-3

6-3、圖示兩根梁用8個4.6級普通螺栓與兩塊鋼蓋板相聯接，梁受到的拉力F=28kN,摩擦

系數f=0.2,控制預緊力，試確定所需螺栓的直徑。

6-4、圖示YLD10凸緣聯軸器，允許傳遞的最大轉矩為630N-m,兩半聯軸器采用4個M12X60

的被制孔螺栓，性能等級為8.8級，聯軸器材料為HT200,試校核聯接強度。

6-46-5

6-5、錢制孔用螺栓組聯接的三種方案如圖所示，已知L=300mm,a=60mm,試求三個方案中,

受力最大的螺栓所受的力各為多少？哪個方案較好？

6-6、圖示底板螺栓組聯接受外力F。作用，外力F。作用在包含x軸并垂直于底板結合面的平

面內。試分析螺栓組受力情況，并判斷哪個螺栓受載最大？保證聯接安全的必要條件有哪

些？

6-7、圖示剛性聯軸器取4個M16小六角頭較制孔用螺栓，螺栓材料為45鋼，受剪面處螺栓

直徑為17mm,其許用最大扭矩T=1.5kN?m（設為靜載荷），試校核其強度。聯軸器材料

HT250o

6-76-8、上題的剛性聯軸器中，若采用M16受拉螺

栓，靠兩半聯軸器的接合面間產生的摩擦力來傳遞扭矩，螺栓材料為45鋼，接合面間的摩

擦系數f=0.16,安裝時不控制欲緊力，試決定螺栓數（螺栓數應為雙數）。

6-9、缸徑D=500mm,蒸汽壓力p=l.2MPa,螺栓分布圓直徑Do=64Omm。為保證氣密性要求，

螺栓間距不得大于150mm。試設計此汽缸蓋螺栓組聯接。

6—10、設圖示螺栓剛度Cb，被聯接件的剛度Cm，若Cm=8Cb，預緊力F'=lkN,外載荷

F=l.lkN,試求螺栓中的總拉力F0和被聯接件中的剩余預緊力F"。

6-11,如圖示為一吊環(huán)與機架用一單個螺栓聯接，已知機架的重量為5kN裝配螺栓時的預

緊力F'=5kN,問吊環(huán)將機架吊起后紙墊A能否抽出？

6-116-12

6-12,圖示為一凸緣軸，通過凸緣上的六個35鋼制螺栓與另一凸緣軸相聯接。軸的轉速

n=720r/min,額定功率P=30kW,短期作用的最大功率為額定規(guī)律的2.5倍。試按普通螺栓

和校制孔用螺栓的直徑并比較兩者的優(yōu)缺點。已知凸緣接觸面間的摩擦系數%=0.2,可靠

系數K=1.2,螺栓材料的屈服點d=320MPa,拉應力的安全系數S0=1.5,剪應力的安全

系數&=2.5,擠壓應力的安全系數Sp=1.2。

6-13.如圖示的方形蓋板用四個M16的螺釘與箱體相聯接，蓋板中心O點裝有吊環(huán)，已

知FQ=20RN,尺寸如圖示。要求：1）當取剩余預緊力F"=0.6F（F為工作拉力）、螺釘材

料的性能等級為6.6級裝配不控制預緊力時，校核螺釘的強度；2）由于制造誤差吊環(huán)由O

點移至對角線上0'點，且OO'=542mm,問哪個螺栓的受力最大？并校核其強度。

6-136-14

6-14,某鋼制吊架用螺栓組固定在水平鋼梁上，螺栓組由四個普通螺栓組成，它們的螺紋

直徑均為d,長度為1,每個螺栓的預緊力為F',螺栓布置形式如圖。試問：1）吊架承受

垂直拉力F時、螺栓組中的每個螺栓承受的載荷為多大？2）在強度足夠以及d、F'和被聯

接件的剛度Cm一定時，為提高該螺栓組聯接的工作可靠性，螺栓用細長些好？還是粗短些

好？（用螺栓組聯接的力一變形圖來說明）

6—15如圖示的扳手柄，用兩個普通螺栓聯接，已知手柄上的推力F=200N,兩個被聯接件

之間的摩擦系數%=0.15,若螺栓材料為Q235鋼，可靠系數K=1.2,裝配時不控制預緊力。

試求普通螺栓的直徑。若改為較制孔用螺栓，計算所需直徑。

6-16.如圖示為軸承托架緊固到鋼立柱上，托架材料為鑄鐵，螺栓材料的性能等級為6.6

級，載荷為F=6kN,a=30",尺寸如圖示，螺栓數為4個。試設計此螺栓聯接。

第七章鍵、花鍵和銷聯接

一、選擇題

7—1、鍵的剖面尺寸通常是根據按標準選擇。

（1）傳遞轉矩的大?。?）傳遞功率的大?。?）輪轂的長度（4）軸的直徑

7-2,鍵的長度主要是根據來選擇。

（1）傳遞轉矩的大?。?）輪轂的長度（3）軸的直徑

7-3,常用來制造鍵的材料是o

（1）低碳鋼（2）中碳鋼（3）高碳鋼（4）合金鋼

7—4、軸的鍵槽通常是由加工而得到的。

（1）插削（2）拉削（3）鉆及欽（4）銃削

7—5、普通平鍵聯接的主要用途是使軸與輪轂之間.

（1）沿軸向固定并傳遞軸向力（2）沿軸向可作相對滑動并具有導向作用

（3）沿周向固定并傳遞力矩（4）安裝與拆卸方便

7—6、設計鍵聯接的幾項主要內容是：

（1）按輪轂長度選擇鍵的長度（2）按使用要求選擇鍵的主要類型

（3）按軸的直徑選擇鍵的剖面尺寸（4）對聯接進行必要的強度校核。

7—7、切相鍵聯接的斜度是做在o

（1）輪轂鍵槽的底面（2）軸的鍵槽底面（3）一對鍵的接觸面（4）鍵的側面

7—8、平鍵聯接如不能滿足強度條件要求時，可在軸上安裝一對平鍵，使它們沿圓周相隔

（1）90°（2）120°（3）135°（4）180°

7—9、平鍵聯接與楔鍵聯接相對比，它只能傳遞轉矩，不能傳遞軸向力，這是因為。

（1）楔鍵端部具有鉤頭（2）平鍵摩擦力小于楔鍵的摩擦力

（3）楔鍵的工作表面有斜度而鍵槽沒有（4）在安裝時，楔鍵可沿軸向楔緊

7—10、標準平健聯接的承載能力，通常是取決于。

（1）輪轂的擠壓強度（2）鍵的剪切強度

（3）鍵的彎曲強度（4）鍵工作表面的擠壓強度

7—11、緊鍵聯接和松鍵聯接的主要區(qū)別在于：前者安裝后，鍵與鍵槽之間就存在有

（1）壓緊力（2）軸向力（3）摩擦力

7-12,能夠構成緊鍵聯接的兩種鍵是。

（1）楔鍵和半圓鍵（2）平鍵和切向鍵（3）半圓鍵和切向鍵（4）楔鍵和切向鍵

7-13,楔鍵和,兩者的接觸面都具有1：100的斜度。

（1）軸上鍵槽的底面（2）輪轂上鍵槽的底面（3）鍵槽的側面

7-14,楔鍵聯接的主要缺點是。

（1）鍵的斜面加工困難（2）鍵安裝時易損壞

（3）鍵裝入鍵槽后，在輪轂中產生初應力（4）軸和軸上的零件對中性差

7—15、平鍵聯接能傳遞的最大轉矩為T,現要傳遞的轉矩為L5T,則應。

（1）把鍵長L增大到1.5倍（2）把鍵寬b增到1.5倍

（3）把鍵高增大到1.5倍（4）安裝一對平鍵

7—16、在載荷性質相同時，導向平鍵的擠壓應力應取得比普通平鍵小，這是為了

（1）減輕磨損（2）減輕輪轂滑移時的阻力

（3）補償鍵磨損后工作表面的減?。?）增加導向的精確度

7-17,半圓鍵聯接的主要優(yōu)點是o

（1）對軸的強度削弱較輕（2）鍵槽的應力集中較?。?）工藝性好，安裝方便

7—18、半圓鍵和切向鍵的應用場合是。

（1）前者多用來傳遞較大轉矩，后者多用來傳遞較小轉矩

（2）前者多用來傳遞較小轉矩，后者多用來傳遞較大轉矩

（3）兩者都用來傳遞較小轉矩

（4）兩者都用來傳遞較大轉矩

7-19花鍵聯接與平鍵聯接（采用多鍵時）相比較，的觀點是錯誤的。

（1）承載能力比較大（2）旋轉零件在軸上有良好的對中性和沿軸移動的導向性

（3）對軸的削弱比較嚴重（4）可采用研磨加工來提高聯接質量和加工精度

二、分析與思考題

7—1、圓頭（A型）、平頭（B型）及單圓頭（C型）普通平鍵各有何優(yōu)缺點？它們分別用

在什么場合？軸上的鍵槽是如何加工出來的？

7—2、導向平鍵聯接和滑鍵聯接有什么不同，各適用于何種場合？

7—3、鍵聯接有哪些主要類型？各有何主要特點？

7—4、平鍵聯接的工作原理是什么？主要失效形式有哪些？平鍵的剖面尺寸bXh和鍵的長

度L是如何確定的？

7—5、普通平犍的強度條件怎樣（用公式表示）？如何在進行普通平鍵聯接強度計算時，強

度條件不能滿足，可采用哪些措施？

7—6、平鍵和楔鍵在結構和使用性能上有何區(qū)別？為什么平鍵應用較廣？

7-7,半圓鍵與普通平鍵聯接相比，有什么優(yōu)缺點？它適用在什么場合？

7-8普通平鍵和半圓鍵是如何進行標注的？

7—9、花鍵聯接和平鍵聯接相比有哪些優(yōu)缺點？為什么矩形花鍵和漸開線型花鍵應用較廣？

三角形花鍵多用在什么場合？

7—10、矩形花鍵聯接有哪兒種定心方式？為什么多采用按外徑D定心？按內徑d定心常用

于何種場合？按齒側定心有何利弊？

7-lk花鍵的主要尺寸參數有哪些？這些參數如何選擇確定？

7-12,標準矩形花鍵如何進行標注？

7—13、花鍵聯接的主要失效形式是什么？如何進行其強度計算？

7-14,為什么在軸的零件圖上，軸的鍵槽深度可以用t表示，也可以用（d-t）標注？而

在輪轂的工作圖上，鍵槽深度L必須還成（d+t|）來標注（d一軸的直徑）？

7-15,銷有哪幾種？其結構特點是什么？各用在何種場合？

7-16,銷有哪兒種類型？其中哪些銷已有國家標準？在一般情況下聯接銷、定位銷及安全

銷在設計上有何不同？

三、設計計算題

7—1、圖示減速器的低速軸與凸緣聯軸器及圓柱齒輪之間分別用鍵聯接。已知：軸傳遞的轉

矩T=1000N?m,齒輪材料為鍛鋼，凸緣聯軸器的材料為HT250,工作時有輕微沖擊，聯

接處軸及輪轂的尺寸如圖示。試選擇鍵的類型和尺寸，并校核其聯接強度。

7—2、圖示為在直徑d=80mm的軸端安裝一鋼制直齒圓柱齒輪，輪轂長L=L5d,工作時

有輕微沖擊。試確定平鍵聯接的尺寸、并計算其能夠傳遞的最大轉矩。

7—3、圖示為一剛性凸緣聯軸器（YLD11聯軸器55X84GB5843—86）公稱轉矩Tn=1000Nin

（設為靜載荷），聯軸器材料為HT250。試確定平鍵聯接的尺寸，并校核其強度。若強度不

足時應采取什么措施？

7-17-2

7—4、如圖所示一齒輪減速器輸出軸上的齒輪和軸采用平鍵聯接。已知：軸徑d=60mm,

齒輪分度圓直徑d2=300mm,齒輪輪轂寬度B=85mm,齒輪上的圓周力R=3kN,軸和齒輪

的材料均為45鋼，載荷有輕微沖擊。試選擇鍵聯接的尺寸，并列出鍵的標準代號；對鍵聯

接的強度進行驗算。

7—5、如圖所示，d=80mm的軸端安裝了一個材料為HT200的剛性凸緣聯軸器，輪轂寬B

=1.5d,工作載荷有中等沖擊，試確定平鍵聯接的尺寸，并計算聯接所能夠傳遞的最大轉矩。

7—6、圖示為一圓錐式摩擦離合器，已知：傳遞功率P=2.2kW,承受沖擊載荷，轉速

n=300r/min,離合器材料為鑄鋼，軸徑d=50mm,右半離合器的轂長L=70mm。試選擇右

半離合器的鍵聯接的類型及尺寸，并作強度校核。

7—7、如圖所示的標準平鍵聯接，試確定所能夠傳遞的最大轉矩。已知輪和輪轂的材料均為

45鋼，正火處理，載荷有輕微沖擊。如果改用尺寸小一檔的兩個平鍵，試確定其能夠傳遞

的最大轉矩，并說明兩個平鍵應該怎樣放置。

第十一章帶傳動

一、選擇題

11-1平帶、V帶傳動主要依靠傳遞運動和動力。

（1）帶的緊邊拉力（2）帶和帶輪接觸面間的摩擦力（3）帶的預緊力

11-2在一般傳遞動力的機械中，主要采用傳動。

（1）平帶（2）同步帶（3）V帶（4）多楔帶

11-3平帶傳動要實現兩平行軸同方向回轉，可采用傳動。

（1）交叉（2）半交叉

（3）開口（4）角度

11-4V帶傳動中，帶輪的基準直徑是

圖上的o

（1）d,（2）d2

（3）d3（4）d4

11-5下列普通V帶中以

型帶的截面尺寸最小。

（1）A（2）C

（3）E（4）Z題11—4圖題11一6圖

11-6帶速v>30m/s、主動軸轉速n,=lX104-5X104r/min的帶傳動屬于高速帶傳動，

這種傳動除要求帶輪重量輕、質量均勻對稱外，還在輪緣表面開環(huán)形槽，目的是。

（1）為了動平衡（2）防止掉帶（3）防止帶和輪緣表面間形成空氣層而降低摩擦

系數（4）減輕帶輪重量

11-7帶傳動中，在預緊力相同的條件下，V帶比平帶能傳遞較大的功率，是因為V

帶。

（1）強度高（2）尺寸?。?）有楔形增壓作用（4）沒有接頭

11-8V帶傳動中，帶截面楔角為40°,帶輪的輪槽角應40。。

（1）大于（2）等于（3）小于

11-9帶傳動中，V1為主動輪圓周速度、V2為從動輪圓周速度、v為帶速，這些速度

之間存在的關系是?

（1）V1=V2=V（2）V|>V>V2（3）V1<V<V2（4）V|=V>V2

11-10帶傳動正常工作時不能保證準確的傳動比是因為。

（1）帶的材料不符合虎克定律（2）帶容易變形和磨損

（3）帶在帶輪上打滑（4）帶的彈性滑動

11-11帶傳動工作時產生彈性滑動是因為。

（1）帶的預緊力不夠（2）帶的緊邊和松邊拉力不等

（3）帶繞過帶輪時有離心力（4）帶和帶輪間摩擦力不夠

11-12帶傳動打滑總是o

（1）在小輪上先開始（2）在大輪上先開始（3）在兩輪上同時開始

11-13帶傳動中，帶每轉一周，拉應力是。

（1）有規(guī)律變化的（2）不變的（3）無規(guī)律變化的

11-14帶傳動中，若小帶輪為主動輪，則帶的最大應力發(fā)生在帶處。

（1）進入主動輪（2）進入從動輪（3）退出主動輪（4）退出從動輪

11—15帶傳動中，帶速v<10m/s,緊邊拉力為F1,松邊拉力為F2。當空載時，F］和

F2的比值是。

u

(1)F|/F2?=0(2)Fi/Fa^l(3)Fi/F2=e'"(4)1<FI/F2<e

11-16帶傳動工作時，緊邊拉力為F”松邊拉力為F2。若帶速v<10m/s,當載荷打

到極限值，帶將開始打滑還未打滑時，B和F2的比值是。

11

（1）F|/F2七o（2）F,/F2?l（3）1<F1/F2<e''°（4）F^e"

11-17V帶傳動設計中，限制小帶輪的最小直徑是為了e

（1）使結構緊湊（2）限制彎曲應力（3）保證帶和帶輪接觸面間有足夠摩擦力

（4）限制小帶輪上的包甭

11-18m提高帶傳動的傳動功率是不合適的。

（1）適當增大預緊力F。（2）增大軸間距a（3）增加帶輪表面粗糙度（4）

增大小帶輪基準直徑山

11-19V帶傳動設計中，選取小帶輪基準直徑的依據是。

（1）帶的型號（2）帶的速度

（3）主動輪轉速（4）傳動比

11-20帶傳動采用張緊裝置的目

的是?

（1）減輕帶的彈性滑動（2）

提高帶的壽命（3）改變帶的運動

方向（4）調節(jié)帶的預緊力

11-21下列V帶傳動中，

圖的張緊輪位置是最合理

的。題11—21圖

11-22同一V帶和傳動，若主動輪轉速不變，用于減速（小帶輪主動）比用于增速

（大帶輪主動）所能傳遞的功率

（1）大（2）相等

（3）小

11-23當帶速v30m/s時，一般采用

___________來制造帶輪。

（1）灰鑄鐵（2）球墨鑄鐵

（3）鑄鋼（4）鋁合金題11-24圖

11-24下列V帶傳動中，圖_______

11-25實踐證明，帶傳動傳遞載荷

時，帶的彈性滑動發(fā)生在___________.

（1）全部接觸弧上（2）帶離開

主、從動輪以前的那一部分接觸弧上

（3）帶進入主、從動輪的那一部分接觸弧上

11-26平帶傳動中，為防止帶從帶輪上滑落，下列幾種小帶輪輪緣形狀，圖

的表面形狀最合理。題11-26圖

二、分析與思考題

11-27帶傳動有哪兒種功率損失？帶傳動的效率約為多少？

11-28帶傳動中，帶的截面形狀有哪幾種？各有什么特點？

11-29普通V帶傳動和平帶傳動相比，有什么優(yōu)缺點？

11-30窄V帶傳動和普通V帶傳動相比較有什么優(yōu)缺點？

11-31同步帶傳動有什么優(yōu)缺點？應用于什么場合？

11-32普通V帶由哪幾部分組成？各部分的作用是什么？

11-33說明帶傳動中緊邊拉力R、松邊拉力F2和有效拉力F、張緊力F。之間的關系。

11-34在推導單根V帶傳遞的額定功率和核算包角時，為什么按小帶輪進行？

11-35帶傳動中，彈性滑動是怎樣產生的？造成什么后果？

11-36帶傳動中，打滑是怎樣產生的？打滑的有利有害方面各是什么？

11-37彈性滑動率的物理意義是什么？如何計算彈性滑動率？

11-38帶傳動工作時，帶上所受應力有哪幾種？如何分布？最大應力在何處？

11-39帶傳動的主要失效形式是什么？帶傳動設計的主要依據是什么？

11-40當傳遞相同功率時，為什么V帶傳動作用在軸上的壓力比平帶傳動??？

11-41試說明帶傳動設計中，如何確定下列參數：(1)帶輪直徑；(2)帶速v；(3)

小帶輪包角由：(4)張緊力F。；(5)帶的根數z；(6)傳動比i。

11-42在多根V帶傳動中，當一根大失效時，為什么全部帶都要更換？

11-43為什么帶傳動的軸間距一般都設計成可調的？

11-44帶的楔角。與帶輪的輪槽角是否一樣？為什么？

11-45V帶輪輪槽與帶的三種安裝情況如圖所示，其中哪一種情況是正確的？為什

么？

題11-45圖題11-46圖

1一輸入軸2-輸出軸

11-46在圖示的V帶塔輪傳動結構示意圖中，dl=d4,d2=d5-d3=d6,軸1為主動軸,

若從動軸2上的阻力矩T2不變，問哪對輪組合輸出功率最??？為什么？

11-47有一雙速電動機與V帶組成的傳動裝置，改變電動機轉速可使從動軸得到

300r/min和600r/min兩種轉速。若從動軸輸出功率不變，試問在設計帶傳動時應按哪種轉

速計算？為什么？

11-48帶傳動為什么必須張緊？常用的張緊裝置有哪些？

三、設計計算題

11-49-金屬切削機床，用普通V帶傳動。已知電動機額定功率P=3kW主動輪轉速

ni=1420r/min,從動輪轉速n2=570r/min,帶速v=7.45m/s,軸間距a=530mm,帶與帶輪間的

當量摩擦系數即=0.45,每天工作16h。求帶輪基準直徑ddi、山2、帶基準長度Ld和預緊力

F。。

11—50V帶傳動中，已知小帶輪直徑dn=140mm,轉速ri|=960r/min,大帶輪直徑山2

=425mm,V帶傳動的彈性滑動率￡=0.02。試問：計入彈性滑動率和不計入彈性滑動率，

大帶輪轉速相差多少？