机械设计习题集
一、填空题
3．机械设计中的失效是指 ，常见的失效形式有 、 和 。
4．静应力强度计算时，塑性材料的极限应力为 ，脆性材料的极限应力为 ，而变应力强度计算时，材料的极限应力为 。
4．在静载荷作用下的机械零件，可能产生的是 应力，也可能产生的是 应力。
5．影响零件疲劳强度的因素主要是 、 、 ，且由试验知只对 影响。
6．对高强度钢制造的零件，必须特别注意减少 和 。 7．按摩擦状态不同，摩擦可分为 、 、 、 四种。 8．图示板A用4个铰制孔螺栓固定在板B上，受力F，其中螺栓
受力最大。或者
9．用于连接的螺纹应采用螺纹 ，其原因 。
10．受轴向工作载荷的紧螺栓连接 ，螺栓和被连接件的刚度分别为CL和CT,其预紧力QP，则残余预紧力为 。
10．拧紧螺母时，螺栓的横截面产生 应力和 应力。
11．变载荷下工作的紧螺栓连接，当螺栓总拉力F。不变的情况下，减小螺栓长度而不改变直径，螺栓的应力幅将 ，其连接强度将 。
12．螺纹联接防松的关键是 ，按工作原理，主要分为 防松、 防松和 防松。
13．对于承受变载荷的受拉螺栓连接，在工作载荷和残余预紧力不变的情况下，通过 和 可以达到减小应力幅的目的。
14．平键连接的主要失效形式为 。
15．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 。
16．在平键连接中，静连接应验算 强度，动连接应验算 强度。
17．齿轮的齿面接触疲劳强度计算通常以 为计算点。
18．计算齿轮强度时引进的寿命系数ZN和YN 的原因是 。 19．有一对直齿圆柱齿轮传动m＝4，Z1＝25，Z2＝75；若另一对齿轮
m＝2，Z1＝50，Z2＝150，当两对齿轮齿宽及其它条件相同时，则两对齿轮的接触强度 ；弯
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曲强度 。
20．齿形系数YFa是表示 ；它的大小与 有关，与 无关，YFa越小，抗弯强度越 。 和
。
22．在圆柱齿轮传动中，齿轮直径不变而减小模数，则轮齿的弯曲强度 ，接触强度将 ；传动平稳性将 。
23．一对齿轮啮合，齿面接触应力 ，齿根弯曲应力 。
24．设计一对圆柱齿轮传动时，通常把小齿轮的宽度做得比大齿轮宽一些，其主要原因是 。
25．设计某减速器齿轮传动（齿面硬度HBS≤350），则该齿轮应按 设计，按 校核。
26．在一个减速器中，有一对齿轮的齿面硬度HBS＞350，其主要失效形式是 ；其设计准则是
。
27．斜齿圆柱齿轮传动螺旋角常用的范围是，螺旋角太小则 ，螺旋角太大则 。
28．斜齿圆柱齿轮传动中，螺旋角β过小，会使得 ，β过大又会使得 ；在设计过程中，β的取值应为 ；两齿轮的 可通过调整β来圆整。
29．在圆柱蜗杆传动的参数中， 、 和 为标准值， 、 必须取整数。
30．在蜗杆传动中，规定特性系数q（或选刀系数）主要是为了 。
31．阿基米德蜗杆传动正确啮合条件是 、 和 。
32．带传动工作时受 、 和 应力，最大应力发生在 。当 时会产生打滑现象，该现象一般发生在 。
33．V型带传动的传动比随 的变化而变化。
34．带传动正常工作时传动比不恒定的原因是由于 ，带传动的主要失效形式是 和 ，故设计准则是 。
35．带传动的弹性滑动是由 产生的，可引起 、 等后果，可以通过 来降低。
36．带传动的设计准则是 。
37．带传动中，限制小带轮的最小直径是因为 ，限制带传动过大的传动比是因为 。
38．选择V型三角带型号的依据是 和 。
39．V型带传动设计中最后算出的中心距a与初选中心距a。不一致，这是由于 。
40．套筒滚子链传动具有 和 ，因此一般用于低速级传动。 41．根据载荷性质的不同，轴可分为 、 和 。
42．在轴的结构设计中，起定位作用的轴肩处的圆角半径应 该轴配合轮毂孔的倒角。该段轴的长度
21．为防止齿轮轮齿疲劳折断，除进行齿根弯曲疲劳强度计算外，还可采取的两种措施是：
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应比轮毂长度 2～3mm。
43．按弯扭组合应力校核轴的强度时，当量弯矩的计算中α是根据 而引入的应力折合系数；对于不变的转矩， α＝ ；对于对称循环的转矩，α＝ 。
44．对于单向运转的转轴，进行疲劳强度校核时，其弯曲应力应按 循环应力考虑；而扭转剪应力通常按 循环应力考虑。
45、7309C轴承的精度等级是 ；类型是 ； 直径及宽度系列是 ；轴承内径是 。 46．与滚动轴承7118相配合的轴颈尺寸是 mm。
47．从手册中查出某滚动轴承的基本额定动载荷值为：C＝38500N，其含义是 。
48．滚动轴承的基本额定寿命是指 。基本额定动载荷是表示 。
49．在基本额定动载荷作用下，滚动轴承可以工作 转而不发生点蚀失效，其可靠度为 。 50．载荷一定的角接触球轴承当工作转速由850r/min下降为425r/min时，其寿命是原来的 。
51．轴的支承结构型式有三种 、 、 和 。
52．滚动轴承预紧的目的是 ；预紧结构的原则是 。
53．滚动轴承常用密封方法有 和 两种。
54．设计联轴器时，在确定类型后，选择具体型号应考虑： 、 、 。 三、简答题
1．简述提高机械零件疲劳强度的措施有哪些？
2．常用的联接螺纹为什么采用三角形螺纹？而梯形螺纹则用于传递动力和运动？ 3．图示两种传动方案中，哪种方案较合理？试分析说明原因。
4．简述带传动中的弹性滑动和打滑的异同点。
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5．简述带传动产生弹性滑动的主要原因，它会引起什么后果？ 6．圆柱齿轮设计中，齿数和模数的选择原则是什么？ 7．简述齿轮传动的主要失效形式及其设计计算准则。 8．简述齿轮传动中，为什么两齿轮齿面要有一定的硬度差？
9．某一普通V带传动装置工作时可有两种输入转速：300r/min和600r/min，若传递的功率不变，试问：该带传动应按哪一种转速设计？为什么？
10．螺纹连接的防松方法，按其工作原理可分为哪几种？针对每一种试举一例。 四、综合分析题
1．如图传动系统中，1、5为蜗杆，2、6为蜗轮，3、4为斜齿轮，7、8为直齿圆锥齿轮。已知蜗杆1为主动，锥齿轮8转动方向如图。（1）斜齿圆柱齿轮3、4和蜗轮2、6的旋向；（2）标注出蜗杆1的转动方向； （3）标出Ⅱ轴上各齿轮的受力图。
2．图示为一手动绞车的传动示意图，（斜齿轮－蜗杆传动），重物Q；钢丝绳绕在D＝200mm的卷筒上，卷筒与蜗轮4联为一体。已知斜齿轮的传动比i12＝3，蜗杆传动的传动比i34＝50，设蜗轮传动的效率η＝0.4，其余功率损失忽略不计。（1）已知蜗杆3旋向如图，试确定蜗轮的旋向；
（2）提升重物时，在轴1上用箭头表示出手柄的转动方向；（3）为使轴Ⅱ上的轴向力最小，在图示画出两个斜齿轮的旋向；（4）提升重物时，在图中标出蜗杆3所受各力的方向；（5）若Q＝21KN，要匀速提升重物，则加在手柄上的切向力F至少需要多大？
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