机械设计复习题.doc

第一章  机械设计概论
第二章   机械零件的工作能力和计算准则
1.
一、选择题
1  机械设计课程研究的内容只限于___3_________。
（1）专用零件和部件     （2）在高速、高压、环境温度过高或过低等特殊条件下工作的以及尺寸特大或特小的通用零件和部件     （3）在普通工作条件下工作的一般参数的通用零件和部件     （4）标准化的零件和部件
2  下列四种叙述中______4_____是正确的。
（1）变应力只能由变载荷产生         （2）静载荷不能产生变应力
（3）变应力是由静载荷产生的  （4）变应力是由变载荷产生的，也可能由静载荷产生
3  变应力特性可用σmax、σmin、σm、σa、r等五个参数中的任意_2__________来描述。
（1）一个    （2）两个    （3）三个    （4）四个
4  零件的工作安全系数为_______2____。
（1）零件的极限应力比许用应力 （2）零件的极限应力比零件的工作应力（3）零件的工作应力比许用应力（4）零件的工作应力比零件的极限应力
5  机械零件的强度条件可以写成______3_____。
（1）σ≤[σ]，τ≤[τ]或Sσ≤[S]σ，Sτ≤[S]τ
（2） σ≥[σ]，τ≥[τ]或Sσ≥[S]σ，Sτ≥[S]τ
（3） σ≤[σ]，τ≤[τ]或Sσ≥[S]σ，Sτ≥[S]τ
（4） σ≥[σ]，τ≥[τ]或Sσ≤[S]σ，Sτ≤[S]τ
式中σ、τ是危险截面处的最大应力；[σ]、[τ]是许用应力；Sσ、Sτ是危险截面处的实际安全系数；[S]σ、[S]τ分别为正应力和切应力时的许用安全系数。
  6  一直径d=18mm的等截面直杆，杆长为800mm，受静拉力F=36kN，杆材料的屈服点σs=360MPa，取许用安全系数[S]σ=1.8，则该杆的强度____3_______。
    （1）不足    （2）刚好满足要求    （3）足够
7  一直径d=25mm的等截面直杆，受静拉力F=40kN,杆的材料45钢，σs＝320MPa，许用安全系数[S]σ＝1.6，则该零件的许用载荷为___2_____kN。
    （1）25    （2）98.17    （3）157.08    （4）251.33
8  在进行疲劳强度计算时，其极限应力应为材料的______2_____。
    （1）屈服点    （2）疲劳极限    （3）强度极限    （4）弹性极限
9   两圆柱体相接触，接触面为矩形，接触面宽度中心处的最大接触应力σHmax与载荷F的关系为σHmax∝____4_______。
    （1）F    （2）F2    （3）F1/3    （4）F1/2
     二、分析与思考题
1、机械设计的基本要求包括哪些方面？
1、满足使用要求,生产率力高
. 2、安全可靠,有足够的使用寿命
. 3、制造、运行费用低
. 4、操作维护方便
5、其它要求: 运输方便,造型美观

2、 机械设计的一般程序如何？
1、分析设计任务：明确设计目的、要求
2、 方案设计：根据任务书的要求，拟定机械系、统的组成与总体布置注，满足同一使用要求可以有不同的方案。例：门—单门、双门、旋转门等
3、运动和动力设计：对选定的方案进行运动和动力分析，确定原动机功率、各零件的运动和动力参数4、施工设计：考虑零件工作的能力及结构工艺性，确定零件的形状尺寸公差配合，绘制整机装配图和零件工作图 5、实验、修改设计
3、对机械零件设计有哪些一般步骤？
1、 建立计算模型—拟定零件的计算简图2、确定作用在零件上的载荷；3、选择材料；4、根据零件可能的失效形式，选用相应的设计准则，确定零件的形状和主要尺寸；5、根据加工工艺的要求、标准规范等，圆整设计尺寸；6、根据加工和装配要求确定零件的其他尺寸；7、绘制零件工作图，编写设计说明书。
4、对机械零件设计有哪些常用计算准则？
强度准则；刚度准则；寿命准则；振动稳定性准则；可靠性准则
1、强度准则（衡量机械零件工作能力的基本准则）
强度：零件抵抗整体断裂、表面接触疲劳及塑性变形的能力。
στ—零件的工作应力；
[σ][τ]-材料的许用应力；
σlimτlim—材料的极限应力；
S—安全系数。
例：轴强度不足断裂等

2 刚度准则
刚度：零件抵抗弹性变形的能力。
Y,θ,Ψ—零件工作时的挠度、挠角、转角；
[y],[θ],[Ψ]—零件工作时的挠度、挠角、转角的许用值；
例：机床主轴刚度不足，零件加工精度低
注：改变材料对提高刚度无效，改变零件截面，减少跨度是提高刚度的有效措施。

3、寿命准则
设计寿命L>=[L]要求寿命

4、耐磨性准则
耐磨性：零件抵抗磨损失效的能力。
磨损导致零件尺寸和形状的变化，过度磨损导致精度↓强度↓
磨损的种类;磨料磨损，粘着磨损，疲劳磨损，腐蚀磨损
p—两摩擦表面间的压强
v—两摩擦表面间的相对速度
{p<=[p]

{pv<=[pv]
5、振动稳定性准则—限定回转零件的工作频率偏离系统固有频率，避免共振。
F<0.87fp
F>1.18fp
f—激振频率
fv—固有频率
5 什么是机械零件的失效？机械零件可能的失效形式主要有哪些？
机械零件丧失工作能力或达不到设计要求性能时，称为失效。常见失效形式有：因强度不足而断裂；过大的弹性变形或塑性变形；摩擦表面的过度磨损、打滑或过热；连接松动；压力容器、管道等得泄露；运动精度达不到要求等。
一、失效的概念
机械零件在规定的使用条件下、规定寿命期限内，不能完成规定功能—失效。
二、常见失效形式
1、整体断裂：过载断裂、疲劳断裂塑性变形；
2、表面破坏：点蚀、剥落、胶合、磨损、擦伤；
3、过大变形：过大弹变—刚度不足
塑性变形—强度不足
4、强烈的振动；
5、 功能失效。
6  什么是零件的工作能力？什么是零件的承载能力？
零件不发生失效时的安全工作限度称为工作能力；对载荷而言的工作能力称为承载能力。

7 什么是静载荷、变载荷、名义载荷、计算载荷？什么是静应力和变应力？
不随时间变化或变化缓慢的载荷称为静载荷；随时间作周期性变化或非周期性变化的载荷称为变载荷；在稳定和理想的工作条件下，作用在零件上的载荷称为名义载荷；再设计计算中，常把载荷分为名义载荷和计算载荷，计算载荷等于名义载荷乘以载荷系数Ｋ。
8 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？
最小应力与最大应力之比称为变应力的循环特性ｒ。
静应力ｒ＝１；脉动循环变应力ｒ＝０；对称循环变应力ｒ＝－１

9 图示各应力随时间变化的图形分别表示什么类型的应力？它们的应力比分别是多少？

 10  什么是零件的工作应力、计算应力、极限应力和许用应力？
材料发生形变时内部产生了大小相等但方向相反的反作用力抵抗外力，定义单位面积上的这种反作用力为工作应力；根据计算载荷求的应力称为计算应力；工作的时候，工件被破坏的应力值，称为零件的极限应力；机械设计中允许零件或构件承受的最大应力值称为许用应力；
11 在静应力下工作的零件其失效形式有哪些？用塑性材料制造的零件和用脆性材料、低塑性材料制造的零件，其极限应力各应是什么？
静应力时零件的主要失效形式：塑性变形、断裂；脆性材料的极限应力为σB（强度极限）；塑性材料的极限应力为σs（屈服极限）
12. 如图所示，各轴均受静载荷的作用，试判断零件上A点的应力是静应力还是变应力，并确定应力循环特性r的大小或范围。
（a） (b) (c)
第三章   机械零件的疲劳强度设计
一、选择题
1  45钢的持久疲劳极限σ-1＝270MPa,，设疲劳曲线方程的幂指数m=9，应力循环基数N0=5×106次，当实际应力循环次数N=104次时，有限寿命疲劳极限为____________MPa。
（1）539      （2）135      （3）175      （4）417
2  有一根阶梯轴，用45钢制造，截面变化处过渡圆角的疲劳缺口系数Kσ=1.58，表面状态系数β＝0.28，尺寸系数εσ＝0.68，则其疲劳强度综合影响系数KσD=____________。
（1）0.35      （2）0.88      （3）1.14      （4）2.83
3  零件的截面形状一定，如绝对尺寸（横截面尺寸）增大，疲劳强度将随之____________。
（1）增高          （2）不变         （3）降低
4  零件的形状、尺寸、结果相同时，磨削加工的零件与精车加工相比，其疲劳强度____________。
（1）较高          （2）较低         （3）相同
5  零件表面经淬火、渗氮、喷丸、滚子碾压等处理后，其疲劳强度____________。
（1）增高   （2）降低   （3）不变   （4）增高或降低视处理方法而定
6  影响零件疲劳强度的综合影响系数KσD或KτD与____________等因素有关。
（1）零件的应力集中、加工方法、过载
（2）零件的应力循环特性、应力集中、加载状态       
（3）零件的表面状态、绝对尺寸、应力集中
（4）零件的材料、热处理方法、绝对尺寸。
   7  绘制设计零件的σm－σa极限应力简图时，所必须的已知数据是___________。
    （1）σ－1，σ0，σs,  Kσ                 （2）σ－1，σ0，σs, KσD
（3）σ－1，σs, ψσ， Kσ                （4）σ－1，σ0，ψσ, KσD
8  在图示设计零件的σm－σa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θ＝45o，则该零件受的是___________。
（1）不变号的不对称循环变应力    
（2）变号的不对称循环变应力
（3）脉动循环变应力                       
（4）对称循环变应力

9  在题8图所示零件的极限应力简图中，如工作应力点M所在的ON线与横轴之间的夹角θ＝90o时，则该零件受的是___________。
（1）脉动循环变应力             （2）对称循环变应力
（3）变号的不对称循环变应力     （4）不变号的不对称循环变应力
10  已知一零件的最大工作应力σmax=180MPa，最小工作应力σmin=－80MPa。则在图示的极限应力简图中，该应力点M与原点的连线OM与横轴间的夹角θ为___________。
（1）68o57＇44＇＇（2）21o2＇15＇＇（3）66o2＇15＇＇（4）74o28＇33＇＇

   题3－13图                                题3－14图
11  在图示零件的极限应力简图上，M为零件的工作应力点，若加载于零件的过程中保持最小应力σmin为常数。则该零件的极限应力点应为__________。
（1）M1      （2）M2      （3）M3      （4）M4
12  上题若在对零件加载的过程中保持应力比r为常数。则该零件的极限应力点应为__________。
（1）M1      （2）M2      （3）M3      （4）M4
13  11题若在对零件的加载过程中保持平均应力σm＝常数。则该零件的极限应力点应为__________。
（1）M1      （2）M2
（3）M3      （4）M
14  一零件由40Cr制成，已知材料的σb=980MPa，σs=785MPa，σ-1=440MPa，ψσ=0.3。零件的最大工作应力σmax=240MPa，最小工作应力σmin=－80MPa，疲劳强度综合影响系数KσD=1.44。则当应力比r=常数时，该零件的疲劳强度工作安全系数S为__________。
（1）3.27      （2）1.73      （3）1.83      （4）1.27
15  45钢经调制后的疲劳极限σ-1=300MPa，应力循环基数N0=5×106次，疲劳曲线方程的幂指数m=9，若用此材料做成的试件进行试验，以对称循环应力σ1=450MPa作用104次，σ2=400MPa作用2×104次后，再以σ3=350MPa作用于此试件，直到它破坏为止，试件还能承受的应力循环次数为__________次。
（1）6.25×105      （2）9.34×105    （3）1.09×106     （4）4.52×106
二、 分析与思考题
1  机械零件疲劳强度的计算方法有哪两种？其计算准则各是什么？

安全－寿命计算，其设计准则是：在规定的工作期间内，不允许零件出现疲劳裂纹，一旦出现，即认为失效。这是应按σ-N曲线进行寿命疲劳计算，或按εp—N曲线进行低周循环疲劳计算；破损－安全设计，其准则是：允许零件存在裂纹并缓慢扩展，但必须保证在规定的工作期间内，仍能安全可靠地工作，这是按(da/dN) ——ΔK曲线进行的疲劳强度计算
2  机械零件在变应力条件下工作发生疲劳断裂而失效的过程怎样？
一阶段是零件表面上的应力较大处的材料发生剪切滑移，产生初始裂纹，形成疲劳源，疲劳源可以有一个或数个。二阶段是裂纹尖端在切应力下发生反复塑性变形，使裂纹扩展直至发生疲劳断裂。
3  什么是应力循环基数？一般碳钢和高硬度合金钢的循环基数是多少？
在疲劳试验曲线上对应于接触强度极限的应力循环次数，称为应力循环基数（N0）。
4  试区分金属材料的几种应力极限：σB、σs、σ－1、σ0和σr。在零件设计中确定许用应力时，应当怎样根据具体工作情况选取这些应力极限？
sσb－强度屈服极限；σss－屈服极限；σ-1-s－材料对称循环弯曲弯曲疲劳极限；σ0s－材料脉动循环弯曲疲劳极限；σrs－有限寿命疲劳极限；
5  影响机械零件疲劳强度的主要因素有哪些？提高机械零件疲劳强度的措施有哪些？
答；有应力集中，零件尺寸，表面状态，环境介质，加载顺序和频率等，其中前三个最重要
6  疲劳强度的综合影响系数KσD，KτD的意义是什么？其计算公式是什么？
答；s(Kσ)D==kσ/εα βα ( Kτ)D=kτ/ετ βτ(（P41）
7  怎样区分变应力是稳定的还是非稳定的？怎样进行在稳定变应力下的零件强度计算？怎样进行在规律性非稳定变应力下的零件强度计算？
答：在每次循环中，平均应力ms、应力幅as和周期都不随时间t变化的应力称为稳定变应力。若其中之一随时间变化的则称为非稳定变应力。
8  何谓疲劳损伤累积假说？疲劳损伤累积计算的数学表达式为何？
答：在每一次应力作用下，零件寿命就要受到微量的疲劳损伤，当疲劳损伤累积到一定程度达到疲劳寿命极限时便发生疲劳折断。  F=N1/N’1+N2/N’2+┈+Nn/N’n=ΣNi/N’i
9  零件在非稳定变应力下工作的安全系数如何计算？要求写出计算步骤和计算公式并加以必要的说明。
P46
10  怎样求复合应力状态下的安全系数？ P51

三、设计计算题                                
1  如图所示某旋转轴受径向载荷F=12kN作用，已知跨距L=1.6m，直径d=55mm，轴的角速度为ω，求中间截面上A点的应力随时间变化的表达式，并求A点的σmax、σmin、σa和σm。                                     

2  一阶梯轴轴肩处的尺寸为D=60mm，d=50mm，r=4mm，如材料的力学性能为：σB=650MPa，σs=360MPa，σ-1=200MPa，σ0=320MPa。试绘制此零件的简化极限应力线图。
3  一钢制零件，工作应力为：σmax=250MPa，σmin=－50MPa。零件的疲劳强度综合影响系数KσD=1.35，材料的力学性能为σB=630MPa，σs=455MPa，σ-1=285MPa，σ0=510MPa。若许用安全系数对变应力取[Sσ]=1.3、对静应力取[Sσ]＇=1.5，并按无限寿命考虑，试分别用解析法和图解法校核该零件的安全系数。                                               
                   题4图
4  一滑轮轴在一个周期内的载荷和转速变化情况如图所示。若使用寿命预期为8年，每年工作240天，每天累计工作2h；轴材料的疲劳曲线方程的幂指数m=9，应力循环基数N0=107。试计算轴的寿命系数KN。
第六章    螺纹联接及螺旋传动
一、选择题
1  在常用的螺旋传动中，传动效率最高的螺纹是__________。
（1）三角形螺纹   （2）梯形螺纹   （3）锯齿形螺纹   （4）矩形螺纹
2  在常用的螺纹联接中，自锁性能最好的螺纹是__________。
（1）三角形螺纹   （2）梯形螺纹   （3）锯齿形螺纹   （4）矩形螺纹
3  当两个被联接件不太厚时，宜采用__________。
（1）双头螺柱联接  （2）螺栓联接  （3）螺钉联接  （4）紧定螺钉联接
 4  当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且需要经常拆装时，往往采用__________。
（1）螺栓联接  （2）螺钉联接  （3）双头螺柱联接  （4）紧定螺钉联接
5  当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且联接不需要经常拆装时，往往采用__________。
（1）螺栓联接  （2）螺钉联接  （3）双头螺柱联接  （4）紧定螺钉联接
6  普通螺纹的牙型角α为60o，当摩擦系数μ＝0.10时，则该螺纹副的当量摩擦系数μv＝__________。
（1）0.105      （2）0.115      （3）0.1115      （4）0.104
7  在拧紧螺栓联接时，控制拧紧力矩有很大方法，例如__________。
（1）增加拧紧力  （2）增加扳手力臂 （3）使用测力矩扳手或定力矩扳手
8  螺纹联接防松的根本问题在于__________。
 （1）增加螺纹联接的轴向力               （2）增加螺纹联接的横向力
（3）防止螺纹副的相对转动               （4）增加螺纹联接的刚度

9  承受预紧力F′的紧螺栓联接在受工作拉力F时，剩余预紧力为
F″，其螺栓所受的总拉力F0为__________。
（1）                       （2）
（3）                      （4）
10  承受预紧力和轴向变载荷的紧螺栓联接，当其螺栓的总拉力F0的最大值和被联接件的刚度Cm不变时，螺栓的刚度Cb愈小，则__________。
 （1）螺栓中总拉力的变化幅度愈大    （2）螺栓中总拉力的变化幅度愈小
（3）螺栓中总拉力的变化幅度不变    （4）螺栓中的疲劳强度降低
11  承受预紧力和轴向变载荷的紧螺栓联接，当其螺栓的总拉力F0的最大值和螺栓的刚度Cb不变时，被联接件的刚度Cm愈小，则__________。
 （1）螺栓中总拉力的变化幅度愈大    （2）螺栓中总拉力的变化幅度愈小
（3）螺栓中总拉力的变化幅度不变    （4）螺栓疲劳强度愈高
 12  承受横向载荷或旋转力矩的紧螺栓联接，该联接中的螺_________。
（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
13  现有一单个螺栓联接，要求被联接件的结合面不分离，假定螺栓的刚度Cb与被联接的刚度Cm相等，联接的预紧力为F′，现开始对联接施加轴向载荷，当外载荷达到与预紧力F′的大小相等时，则__________。
（1）被联接发生分离，联接失败 （2）被联接件即将发生分离，联接不可靠
（3）联接可靠，但不能再继续加载（4）联接可靠，只要螺栓强度足够，外载荷F还可继续增加到接近预紧力的两倍
14  有一气缸盖螺栓联接，若气缸内气体压力在0～2MPa之间循环变化，则螺栓中的应力变化规律为__________。
（1）对称循环变应力   （2）脉动循环变应力   （3）非对称循环变应力（4）非稳定循环变应力
15  为了改善螺纹牙上的载荷分部，通常都以_________的方法来实现。
（1）采用双螺母                  （2）采用加高的螺母      
（3）采用减薄的螺                （4）减少螺栓和螺母的螺距变化差
16  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
17  设计螺栓组联接时，虽然每个螺栓的受力不一定相等，但对该组螺栓仍均采用相同的材料、直径和长度，这主要是为了__________。
（1）外形美观        （2）购买方便        （3）便于加工和安装
18  确定紧联接螺栓中拉伸和扭转复合载荷作用下的当量应力时，通常是按__________来进行计算的。
（1）第一强度理论     （2）第二强度理论     （3）第三强度理论
（4）第四强度理论

19  当采用铰制孔用螺栓联接承受横向载荷时，螺栓杆受到_________作用。
（1）弯曲和挤压  （2）拉伸和剪切  （3）剪切和挤压  （4）扭转和弯曲
20  滑动螺旋传动，其失效形式多为__________。
（1）螺纹牙弯断  （2）螺纹磨损    （3）螺纹牙剪切  （4）螺纹副咬死
 二、分析与思考题
1.  螺纹的主要参数有哪些？各参数间的关系如何？在设计中如何应用？
答：d--螺纹大径；d1-螺纹小径；d2--螺纹中径；p--螺距；n--线数；S--导程；l--螺纹升角；a，牙型角；
b--牙型斜角；旋向。
2  根据螺纹旋向的不同，螺纹可以分为哪几种？如何判断螺纹的旋向？
答：机械制造中一般采用右旋螺纹，由特殊要求时才采用左旋螺纹。按照螺旋线的数目螺纹还可以分为左旋螺纹和右旋螺纹，为了制造方便螺纹的线数一般不超过4，时多线螺纹，这时为了制造方便。
3  常见螺栓的螺纹是右旋还是左旋？是单线还是多线？为什么？
常见螺纹是右旋单线
4  圆柱螺纹的公称直径指的是哪个直径？计算螺纹的摩擦力矩时使用哪个直径？计算螺纹危险截面时使用的是哪个直径？

5  螺纹联接为什么要防松？防松的根本问题是什么？
答：实际工作中，外载荷有振动、变化、材料高温蠕变等会造成摩擦力减少，螺纹副中正压力在某一瞬间消失、摩擦力为零，从而使螺纹联接松动，如经反复作用，螺纹联接就会松驰而失效。因此，必须进行防松，否则会影响正常工作，造成事故。防松根本问题是：消除（或限制）螺纹副之间的相对运动，或增大相对运动的难度.
 6  防松的基本原理有哪几种？具体的防松方法和装置各有哪些？
答：基本原理：可分为利用摩擦、直接锁住和破坏螺纹副关系三种。方法和装置：1）摩擦防松——双螺母、弹簧垫圈、尼龙垫圈、自锁螺母等；2）机械防松——开槽螺母与开口销，圆螺母与止动垫圈，弹簧垫片，轴用带翅垫片，止动垫片，串联钢丝等；3）永久防松——端铆、冲点、点焊；4）化学防松——粘合
7  什么叫螺纹的自锁现象？自锁条件如何？螺旋副的传动效率又如何计算？
答：自锁现象：某些机械，就其结构而言是能够运动的，但由于摩擦的存在，却会出现无论驱动力如何增大，也无法使机械运动的现象。机械的自锁实质就是其中的运动副发生了自锁。 
移动副发生自锁的条件为：在移动副中，如果作用于滑块上的驱动力作用在其摩擦角之内（即传动角β≤摩擦角φ ），则发生自锁。 
转动副发生自锁的条件为：作用在轴颈上的驱动力为单力F，且作用于摩擦角之内，即 a（臂长） ≤ ρ

（摩擦圆半径）。 
螺旋副的自锁条件为：Ψ≤φv=tan-1 f/cosβ=arctant fr
螺旋副的传动效率为：η=tanφ/tant(φ+φv)
tan(tanvj
8  螺纹联接的主要失效形式和计算准则是什么？
9 何为松螺纹联接？何为紧螺栓联接？它们的强度计算方法有何区别？
 10  试画出螺纹联接的力－变形图，并说明联接在受到轴向工作载荷后，螺纹所受的总拉力、被联接件的剩余预紧力和轴向工作载荷之间的关系。
NP83
11  进行螺栓组联接受力分析的目的是什么？
答：目的——找出受力最大的螺栓，然后验算或者设计
12  承受横向载荷的铰制孔用螺栓联接，其工作原理是什么？螺栓的危险截面在哪里？螺栓受到什么力的作用？产生什么应力？
13  对承受横向载荷或传递力矩的紧螺栓联接采用普通螺栓时，强度计算公式中为什么要将预紧力提高到 1.3倍来计算？若采用铰制孔用螺栓时是否也这样考虑？为什么？
14  按螺旋副摩擦性质的不同，螺旋传动可分为哪几类？试说明它们的优缺点。
答：可分为滑动螺旋，滚动螺旋和静压螺旋。静压螺旋实际上是采用静压静压流体润滑的滑动螺旋。活动螺旋构造简单、加工方便、易于自锁，但摩擦大、效率低（一般为30%-40%）、磨损快，低速时可能爬行，定位精度和轴向刚度较差。滚动螺旋和静压螺旋没有这些缺点，前者效率在90%以上，后者效率可达99%；但构造比较复杂，加工不便。静压螺旋还需要供油系统。
15  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）主要根据哪些计算准则来确定？
答：失效形式是螺纹磨损，而螺杆的直径和螺母的高度也常由耐磨性要求决定。（P119
16．对受轴向变载荷的紧螺栓联接，在限定螺栓总拉力的情况下，提高螺栓疲劳强度的有效措施是 。
A．增大被联接件的刚度 B. 减小被联接件的刚度 C. 增大螺栓的刚度

三、设计计算题
1  试推导如图所示受转距T作用的螺栓组联接的螺栓受力计算式：
1. 当用普通螺栓时；
2. 当用铰制孔用螺栓时。

 2  设螺栓刚度C1，被联接件的刚度C2，若C2＝8C1，预紧力
F′＝1kN，外载荷F＝1.1kN，试求螺栓中的总拉力F0和被联接件中的剩余预紧力F″。

3  如图示为一盛水容器，载重为G（自重不计），缸与盖之间用螺栓联接，总的预紧力∑F′＝G，容器中的水为常压。问：1）水缸吊起后，水会不会从结合面处漏出？所用垫片是软些好还是硬些好？为什么？2）若盛水容器的自重为载重的一半，则为保证结合面处不漏水，螺栓的相对刚度系数应为多大？
4  图示用两个M10的螺钉固定一牵曳环，若螺钉材料为Q235钢，装配时控制预紧力，结合面为毛面，摩擦系数μs＝0. 3，可靠系数K＝1.2。求所允许的牵曳力FR为多少？

  5  如图示的方形盖板用四个M16的螺钉与箱体相联接，盖板中心O点装有吊环，已知FQ＝20kN，尺寸如图示。要求：1）当取剩余预紧力F″=0.6F（F为工作拉力）、螺钉材料的性能等级为6.6级装配不控制预紧力时，校核螺钉的强度；2）由于制造误差吊环由O点移至对角线上O′点，且OO′＝5mm，问哪个螺栓的受力最大？并校核其强度。

6 螺栓组联接的三种方案如图示。已知L＝300mm，a＝60mm，试求螺栓组三个方案中，受力最大的螺栓所受的力各为多少？哪个方案较好？

7．有一储气罐，罐盖用12个M20的普通螺栓（小径，）均布联接。安装时每个螺栓的预紧力F¢=18000N，气罐内径D=400mm，气压p=1MPa，螺栓采用45钢，许用拉应力〔σ〕＝160Mpa，螺栓的相对刚度，试求（1）单个螺栓的总拉力F0（2）试校核螺栓强度（取计算直径dc=d1）。

   8.图示一铸铁吊架用两只普通螺栓固定在梁上。吊架承受的载荷FQ＝10000N，螺栓材料为

Q235，，安装时不控制预紧力，取安全系数，取剩余预紧力为工作拉力的0.4倍，求（1）计算螺栓的总拉力F0（2）确定螺栓所需最小直径d1 。    

 第七章     键、花键和销联接

一、选择题
1  普通平键联接的主要用途是使轴与轮毂之间____________。
（1）沿轴向固定并传递轴向力      （2）沿轴向可作相对滑动并具有导向作用  （3）沿周向固定并传递力矩      （4）安装与拆卸方便
2  设计键联接的几项主要内容是：
 a）按轮毂长度选择键的长度   b）按使用要求选择键的主要类型  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___________。
（1）b→a→c→d   （2）b→c→a→d  （3）a→c→b→d   （4）c→d→b→a
 3  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
4  平键联接如不能满足强度条件要求时，可在轴上安装一对平键，使它们沿圆周相隔_________。
（1）90o      （2）120o      （3）135o      （4）180o
5  花键联接与平键联接（采用多键时）相比较，_________的观点是错误的。
（1）承载能力比较大    （2）旋转零件在轴上有良好的对中性和沿轴移动的导向性    （3）对轴的削弱比较严重    （4）可采用研磨加工来提高联接质量和加工精度
6.普通平键工作中，其工作面是 ，其主要的失效形式是 和 。

 二、分析与思考题
1  键联接有哪些主要类型？各有何主要特点？
平键和半圆键联接的共同特点：1) 键的侧面是工作面；2) 一般情况下，不影响被联接件的定心。斜键联接只用于静联接

2 平键联接的工作原理是什么？主要失效形式有哪些？平键的剖面尺寸b×h和键的长度L是如何确定的？
答：平键的工作原理：键的侧面是工作面，靠键和键槽互压传递转矩。按轴颈d确定b×h，按轮毂长度确定L的。 压溃（静压力），磨损（动连接）。键的剪短。 
3  导向平键联接和滑键联接有什么不同，各适用于何种场合？
答：导键固定在轴上而毂可以沿着键移动，滑键固定在毂上而随毂一同沿着轴上键槽移动。当轴向移动距
离较大时，宜采用滑键，因为如同导键，键将很长，增加制造困难。
4 花键联接和平键联接相比有哪些优缺点？为什么矩形花键和渐开线型花键应用较广？三角形花键多用在什么场合？
答：花键优点：1）齿对称布置，使轴毂受力均匀；2）齿轴一体而且齿槽较浅，齿根的应力集中较小，被连接件的强度削弱较少；3）齿数多，总接触面积大，压力分布较均匀。不过，齿的制造要用专门的设备和工具，这就是花键联接的应用到一定的限制。矩形花键联接具有定心精度高、应力集中较小、承载能力较大等优点，故应用较广。渐开线花键连键具有承载能及大、使用寿命长、定心精度高等特点，宜用于载荷较大、尺寸也较大的联接。
5  什么叫无键联接？它有何优缺点？
答：用于载荷很轻或薄壁零件的轴毂联接，也可用作锥形轴上的辅助联接。型面连接是用非圆截面的柱面体或锥面体的轴与相同轮廓的毂孔配合以传递运动和转矩的可拆连接，它是无键连接的一种型式。 由于型面连接要用到非圆形孔，以前因其加工困难，限制了型面连接的应用。
6  销有哪几种？其结构特点是什么？各用在何种场合？
按用途分： ýü
定位销——用来固定零件之间的相对位置，它是组合加工和装配时的重要辅助零件。通常不受载荷或只受很小的载荷，故不作强度校核计算，其直径按结构确定，数目一般不少于2个。 
连接销——用来实现两零件之间的连接，可用来传递不大的载荷。其类型可根据工作要求选定，其尺寸可根据连接的结构特点按经验或规范确定。必要时再按剪切和挤压强度条件进行校核计算。 
安全销——作为安全装置中的过载剪切元件。安全销在过载时被剪断，因此，销的直径应按剪切条件确定。为了确保安全销被剪断而不提前发生挤压破坏，通常可在安全销上加一个销套。 按形状分： 
圆柱销——为过盈配合，经多次拆装后，定位精度会降低；有u8、m6、h8、h11四种直径偏差可供选择，以满足不同要求。 
圆锥销——有1:50的锥度，可反复多次拆装。 
槽销——不易松动，能承受振动和变载荷,不铰孔，可多次装拆。 销轴——销轴用于两零件铰接处,构成铰链连接。开口销
第十一章     带传动
一、选择题
1  平带、V带传动主要依靠___________传递运动和动力。
(1)带的紧边拉力  （2）带和带轮接触面间的摩擦力  （3）带的预紧力
2  在一般传递动力的机械中，主要采用___________传动。
（1）平带     （2）同步带     （3）V带     （4）多楔带
3  平带传动要实现两平行轴同方向回转，可采用___________传动。
（1）交叉     （2）半交叉    
（3）开口     （4）角度

4  V带传动中，带轮的基准直径是图上的___________。
（1）d1       （2）d2         
（3）d3       （4）d4

 5  下列普通V带中以___________型带的截面尺寸最小。
（1）A       （2）C          
（3）E       （4）Z                       
6  带传动中，在预紧力相同的条件下，V带比平带能传递较大的功率，是因为V带___________。
（1）强度高     （2）尺寸小   （3）有楔形增压作用     （4）没有接头
7  V带传动中，带截面楔角为40o，带轮的轮槽角应__________40o。
（1）大于            （2）等于           （3）小于
8  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___________。
（1）v1=v2=v     （2）v1＞v＞v2     （3）v1＜v＜v2      （4）v1=v＞v2
9  带传动正常工作时不能保证准确的传动比是因为___________。
（1）带的材料不符合虎克定律    （2）带容易变形和磨损   
（3）带在带轮上打滑            （4）带的弹性滑动
10  带传动工作时产生弹性滑动是因为___________。
（1）带的预紧力不够           （