机械设计综合练习题一、 填空题1. 塑性材料在静载荷作用下产生的失效形式为 ；脆性材料在静载荷作用下产生的失效形式为 ；不论何种金属材料在变载荷作用下产生的失效形式为 。

2. V 带轮传动中，当传动比i ≠1时，V 带可能产生的瞬时最大应力发生在带的紧边开始绕上 （大或小）带轮处。

3. 齿轮传动的设计准则通常按保证 疲劳强度及保证 疲劳强度两准则进行设计计算。

4. 蜗杆传动最易发生 和 两种失效形式。

5. 轴传动中，既承受弯矩又承受扭矩的轴称为 轴。

只承受弯矩而不承受扭矩的轴称为 轴。

6. 在螺纹联接中，当有一个被联接件太厚，并需要经常装拆时，宜选用7. 联接方式。

8. 在Ｖ带传动设计中，应按 和 来确定V 带的型号。

9. 润滑油的粘度随油温的升高而 （升高或降低），粘度可以分为 粘度、粘度、 粘度。

10. 圆柱形螺旋弹簧受载时，其簧丝截面主要受 应力。

11. 滚动轴承的正常失效形式是滚动体或内外圈滚道上的 破坏。

12. 轴传动时轴通常是在变应力条件下工作的，轴的截面尺寸发生突变处要产生 现象，轴的疲劳破坏往往是在此处发生。

二、选择题1、一零件由45号钢制成，受静应力。

其工作拉应力σ=2300mm N 若零件材料硬度为250HBS 、屈服极限σs=2600mmN 许用拉应力[σ]=2400mm N则零件的许用安全系数[S]等于 。

A 1.33B 1.5C 2.0D 2.42、设计V 带传动，限制带轮最小直径主要是为了限制 。

A 小带轮包角 B 带离心应力 C 带的弯曲应力 D 带紧边拉应力3、一对圆柱齿轮传动，通常把小齿轮的齿宽取值略大于大齿轮其主要目的是 A 使小齿轮的强度比大齿轮高一些 B 减小传动中的动载荷C 为了便于安装，保证接触线长度D 避免沿齿向载荷分布不均匀4、安装齿轮的轴，若刚度不足而使弯曲变形超过允许范围，则会造成。

A 严重的齿根应力集中B 传动的动载荷越大C 齿间载荷分配不均D 沿齿宽方向发生偏载5、当滚动轴承同时承受较大径向力和轴向力，转速较低而轴的刚度较大时，使用较为宜。

A 向心球轴承B 角接触向心球轴承C 圆柱滚子轴承D 圆锥滚子轴承6、在定心精度要求较高的轴毂联接中，不宜使用。

A 普通平键联接B 楔键联接C 半圆键联接D 花键联接7、平键联接传递的最大转矩为T，现要求传递转矩增大到1.5T ，可考虑下列哪一种方法最省事。

A 把键长L增大致1.5倍B 键宽6增大到1.5倍C 增大轴的直径，按标准重选键的剖面尺寸b x hD 安装一对平键8、弹簧的工作圈数n是按弹簧的要求确定。

A 强度B 要求的变形量C 稳定性D 结构9、适用于受轴向力较大的零件在轴上的固定。

A弹性挡圈 B 轴端挡圈C 圆螺母D 轴肩与轴环10、关于花键联接下列说法错误的是。

A 联接受力较为均匀B 轴与毂的强度削弱较少C 齿数较多轴上的零件对中性不好D 可承受较大的载荷11、两个平行圆柱体相外接触并互相压紧。

已知两圆柱体的半径R1>R2，材料弹性模量E1＞E2，则两者的最大接触应力.A、δH1＞δH2B、δH1＜δH2C、δH1＝δH2D、大小不确定12、V带传动的实际中心距a与设计时初定的中心距a0不一致，主要是由于.A、存在安装误差B、带轮尺寸有误差C、使用前要张紧D、要满足标准带长13、在直齿圆柱齿轮传动的弯曲强度计算中，小齿轮齿形系数Y F1与有关。

A、齿数Z1B、齿宽系数φaC、模数mD、传动比i14、支撑自行车前轮的轴属于.A、传动轴Ｂ、转轴Ｃ、固定心轴Ｄ、转动心轴1５、当滚动轴承主要承受径向力，轴向力很小，转速较高而轴的刚度较差时，可考虑选用较为宜。

Ａ、向心球轴承Ｂ、角接触向心球轴承Ｃ、调心球轴承Ｄ、调心滚子轴承1６、对于受轴向外载荷的紧螺栓联接，在强度计算时作为螺栓的轴向载荷。

Ａ、工作载荷ＱeＢ、预紧力ＱoC、工作载荷Qe与预紧力Qo之和D、工作载荷Qe与残余预紧力Qo之和17、下列联轴器中，承载能力最大的是.A、凸缘联轴器B、齿式联轴器C、十字滑块联轴器D、轮胎联轴器18、弹簧指数（即旋绕比）取值过小时的缺点是.A、疲劳强度低B、弹簧卷制困难C、簧丝易产生裂纹D、弹簧易产生失稳现象19、从轴的结构工艺性分析，把轴设计成阶梯形首先是为了：A、加工制造方便B、满足轴的局部结构要求C、便于装折轴上零件D、节省材料20、齿轮传动中，若保持齿轮的中心距a不变，增加齿数，则下列说法错误的是。

A、能增加重合度B、改善传动的平稳性C、减小模数、齿厚减薄D、增加齿间的滑动速度、加速齿轮的磨损三、简答题：1、什么叫做流体动力润滑的楔效应？形成流体动力润滑的条件是什么？。

2、什么叫做带传动的弹性滑动？试分析其产生的原因？3、链传动张紧的目的是什么？常采用什么方式来张紧？4、说明闭式齿轮传动主要几种润滑方法各在什么条件下使用。

四、计算题：1、V带传动的传递功率P= 7.5KW ，带的速度v=10m/s ,紧边力是松边拉力的5倍，即F1=5F2，试求紧边拉力F1及有效圆周力F。

ⅠⅡⅢ2、一对直锥齿轮传动如下图所示。

已知主动轴转速n 1=480r/min ，传递功率P=5.5KW.齿轮模数m=4mm ，分度圆压力角α=20°齿数Z 1=25，Z 2=60，齿宽b=40mm 。

试求从动齿轮Z 2受力的大小和方向。

（用分力表示）（提示：小齿轮宽中点的分度圆直径dm 1=d 1-bsin δ1）ⅠⅡ五、计算题1、两级平行轴斜齿圆柱齿轮传动如图所示。

已知高速级齿轮模数mn=3 mm.，螺旋角β=15°，齿数Z 2=51；低速级齿轮模数mn=5mm ,齿数Z 3=17。

试求：1、Z3斜齿轮旋向如何选择才能使中间轴上两齿轮轴向受力方向相反？ 2、Z3齿轮取多大螺旋角β才能使中间轴的轴向力互上抵消。

（sin15°=0.259）2、已知某钢制双圆头平键联接，其接触的铸铁轮毂材料[σ]p =50MPa ，键长L ＇=70mm,键宽b=14mm ，键高h=9mm ，传递的转矩T=200000N ·mm.轴的直径为d=45mm ，材料为45钢。

试校核该键的强度。

若强度不足时请提出改进措施。

（k=0.5h ）六、计算题1、一圆柱形螺旋压缩弹簧，已知簧丝直径d=4mm ，弹簧中径D=24mm ，有效圈数n=10，用Ⅱ组碳素弹簧钢丝制造，其切变模量G=80000Mpa 。

试求：（1）弹簧的曲度系数K ；（2）求当载荷P=600N 时，弹簧的变形量λ。

（ 注：弹簧曲度系数K=cc c 615.04414+--）2、有一轴用一对7209E型轴承支承，尺寸如图。

轴所受载荷F R=1800N,F A=500N.试求两轴承的当量动负荷（取f p=1.2）。

七、零部件的结构分析1、指出图中的错误，指明错误的确切部位，并用文字简要说明。

e Fa/Fr ≤e Fa/Fr＞e0.40X Y X Y1 0 0.4 1.52、指出图中的错误联接结构部位、画出正确的结构图。

五、计算题（12分）受轴向载荷的紧螺栓联接，被联接钢板间采用橡胶垫片。

已知预紧力为F0＝1500N，当轴向工作载荷为F＝1000N时，求螺栓所受的总拉力及被联接件之间的残余预紧力。

附表－螺拴的相对刚度值Cb /（Cb＋Cm）0.2～0.3 0.7 0.8 0.9垫片材料金属垫片（或无垫片）皮革垫片铜皮石棉垫片橡胶垫片六、计算题（20分）在轴上安装一对70000B轴承，安装方式如图所示。

已知Fae=2000N,Fr1=1250N,Fr2=900N，载荷平稳。

试求两个轴承的当量动负荷。

F aeF r1F r2六题附表－派生轴向力Fd计算公式圆锥滚子轴承角接触球轴承70000C 70000AC 70000B六题附表－径向动载荷系数X 和轴向动载荷系数Y一、填空题（每空1分，合计20分）1. 蜗杆传动的滑动速度越大，所选润滑油的粘度值应越＿＿＿＿。

2. 链传动中的滚子链分为＿＿＿＿、＿＿＿＿两个系列。

3. 机械零件的常用设计准则是 ：＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿ 和 ＿＿＿＿。

4. 平键分为 ＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿和＿＿＿＿四种类型。

5. 按齿形不同，花键联接有＿＿＿＿和＿＿＿＿两种类型。

6. 阿基米德蜗杆与蜗轮正确啮合的条件是＿＿＿＿＿ 、＿＿＿＿＿＿ 和 ＿＿＿＿＿＿ 。

7. 链在传动中的主要作用力有、＿＿＿＿、＿＿＿＿和＿＿＿＿。

二、选择题（每题3分，合计18分）1.链传动的一个主要运动特征是： [ ] A ．瞬时传动比为定值； B.平均传动比为定值； C. 瞬时传动比与平均传动比皆为定值。

2. 设计带传动时，选择小带轮基准直径d d1≥d dmin ，其主要目的是为了： [ ] A.使包角不至于过小； B.使带的弯曲应力不至于过大； C. 增大带与带轮间的摩擦力。

3．齿轮传动的强度计算中，软齿面的判别条件是： [ ] A .硬度≥350HBS ； B. 硬度<350HBS ； C. 硬度≤350HBS4．为提高轴悬臂部分的支撑刚度，轴承装置（组合）设计中轴承的安装方式若不考虑其它因素应该采用： [ ] A ．面对面安装（正装）； B.背靠背安装（反装）。

轴承类型 相对轴向载荷 Fa/Fr ≤ e Fa/Fr> e 判断系数e 名称 代号 F0Fa/C0r Fa/C0 X Y X Y 深沟球轴承 60000 0.689 — 1 0 0.56 1.17 0.26 角接触球轴承 70000C — 0.015 1 0 0.44 1.47 0.38 70000AC — — 1 0 0.41 0.87 0.68 70000B——10.350.571.145. 挠性联轴器依所能补偿位移的方向不同可分为几种？ [ ]A. 轴向位移、径向位移两种；B. 轴向位移、径向位移、角位移和综合位移等四种；C. 轴向位移、径向位移、角位移三种。

6.链传动中心距过大或过小对传动都不利，若不受其它条件限制一般取为多？[ ] A．（20～40）P； B.（30～50）P； C．（40～60）P； D．（50～70）P。

三、简述题（每小题5分合计20分）1.问：承受预紧力Fo和工作拉力F的普通螺栓紧联接，螺栓所受的总拉力F2是否等于Fo+F？为什么？2.问：提高带传动工作能力的措施主要有哪些？3.问：为什么小链轮齿数不宜过多或过少？4. 问：一对圆柱齿轮传动，大齿轮和小齿轮的接触应力是否相等？如大、小齿轮的材料及热处理情况相同，则其许用接触是否相等？四、结构改错题（每处2分，合计10分）题目：试指出图示斜齿圆柱齿轮轴系中的错误结构，并画出正确结构图（只需指出五处错误）。