《机械设计》补充题 二工大

《机械设计》补充题 附部分参考答案

一、单项选择题

1. 零件的工作安全系数是指 _______。

A. 零件的许用应力与极限应力之比 B. 零件的许用应力与工作应力之比 C. 零件的极限应力与工作应力之比 D. 零件的工作应力与极限应力之比 2. 下列四种叙述正确的是 。

A. 变应力只能由变载荷产生 B. 静载荷不能产生变应力

C. 变应力只能由静载荷产生 D. 变应力可以由变载荷产生，也可以由静载荷产生 3. 某齿轮传动如图，轮2主动，则轮2的齿根弯曲应力特征是 。 A. 对称循环 B. 脉动循环 C. r =-0.5的循环 D. r =1的循环

4. 计算零件强度时，若工作安全系数远大于许可安全系数，则说明 。 A. 零件强度不够 B. 零件强度足够，且材料消耗少 C. 零件强度足够，但零件重量过大 D. 零件强度不够，且材料消耗多 5. 螺纹连接防松的根本问题在于 。

A. 增加螺纹连接能力 B. 增加螺纹连接的横向载荷 C. 防止螺纹副的相对转动 D. 增加螺纹连接的刚度 6．用于薄壁零件的螺纹连接，应采用 _______。

A. 多线三角粗牙螺纹 B. 三角细牙螺纹 C. 梯形螺纹 D. 锯齿形螺纹 7. 常用螺纹连接中，自锁性能最好的螺纹是 _______。

A. 梯形螺纹 B. 三角形螺纹 C. 锯齿形螺纹 D. 矩形螺纹

8. 当两个被连接件之一太厚，不宜制成通孔，且需要经常拆装时，适宜采用 连接。 A. 螺栓 B. 螺钉 C. 双头螺柱 D. 紧定螺钉

9. 仅受预紧力F0作用的紧螺栓连接，其螺栓的计算应力为σ=1.3F0/（πd12/4），式中1.3是考虑 。

A. 安装时可能产生的偏心载荷 B. 载荷可能有波动

C. 拉伸和扭转的复合作用 D. 螺栓材料的机械性能不稳定

10. 被连接件表面是铸（锻）件的毛面时，应将螺栓处加工成沉头座或凸台，其目的是____。 A. 避免偏心载荷 B. 增大接触面积 C. 容易拧紧 D. 为了美观

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11. 某螺栓的材料性能等级为6.8，其数字6.8代表 。

A. 螺栓制造精度 B. 螺栓材料机械性能 C. 螺栓材料的刚度 D. 螺栓材料耐腐蚀性 12. 被连接件受横向载荷作用时，若采用普通螺栓连接，则载荷靠 _______来传递。 A. 接合面之间的摩擦力 B. 螺栓的剪切

C. 螺栓的挤压 D. 螺栓的剪切和被连接件的挤压 13. 平键连接的工作面是键的 _______。

A. 两个侧面 B. 上下两面 C. 两个端面 D. 侧面和上下面 14. 用指状铣刀加工轴上键槽的缺点是 _______。

A. 装配不方便 B. 对中性差 C. 应力集中大 D. 键的轴向固定不好 15. 平键连接中的平键截面尺寸是按 选定的。

A. 转矩T B. 功率P C. 轴径d D. 三种选取方法都有 16. 键的长度尺寸确定的方法是 确定。

A. 仅按轮毂宽度 B. 按轮毂宽度和标准系列 C. 经强度校核后再按标准系列 D. 按轴的长度

17. 某平键连接能传递的最大转矩为T，若现要传递的最大转矩为1.5T，则应 。 A. 将键长L增加到1.5倍 B. 将键宽B增加到1.5倍 C. 将键高h增加到1.5倍 D. 安装一对平键

18. 平键连接如不能满足强度要求，可在轴上安装一对平键，并使它们相隔 。 A. 90° B. 120° C. 135° D. 180°

19. 带传动正常工作时不能保证准确的传动比，是因为 ______。 A. 带的材料不符合虎克定律 B. 带容易变形和磨损 C. 带在带轮上打滑 D. 带的弹性滑动 20. 在V带传动设计中，带型选择是根据 。

A. 带速 B. 计算功率和小带轮转速 C. 带的有效拉力 D. 带的初拉力 21. 带传动在工作时产生弹性滑动，原因之一是 。

A. 包角α1太小 B. 初拉力F0太小 C. 紧边与松边拉力不等 D. 传动过载 22 普通V带传动设计中，限制小带轮包角，主要是为了 。

A. 减小弹性滑动 B. 减小离心拉应力 C. 减小弯曲应力 D. 增大摩擦力 23. 带传动中，若小带轮为主动轮，最大应力发生在带 ________处。 A．进入主动轮 B. 进入从动轮 C. 离开主动轮 D. 离开从动轮

24. 带传动产生打滑的原因是 。

A. 紧边拉力F1大于摩擦力极限值 B. 松边拉力F2大于摩擦力极限值 C. 有效圆周力Fe大于摩擦力极限值 D. （F1+F2）/2大于摩擦力极限值 25. 带传动采用张紧装置的目的是 。

A. 减轻带的弹性滑动 B. 提高带的寿命 C. 改变带的运动方向 D. 调节带的初拉力

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26. 用 _______来提高带传动传递的功率是不合适的。

A. 适当增大初拉力F0 B. 增大中心距a C. 增大带轮表面粗糙度 D. 增大小轮包角 27. 链传动设计中，对高速、大功率传动，宜选用 _______。

A．大节距单排链 B. 小节距多排链 C. 小节距单排链 D. 大节距多排链 28．链传动中，限制链轮最少齿数zmin的目的是为了 _______。 A. 减小传动的运动不均匀性和动载荷 B. 防止链节磨损后脱链 C. 使小链轮轮齿受力均匀 D. 防止润滑不良时轮齿加速磨损 29. 链传动中，若大链轮的齿数过多，其后果是 。

A. 链条磨损加快 B. 传动噪音增大 C. 链磨损后容易脱链 D. 链传动的动载荷增大 30. 链传动中，链节数常采用偶数，其目的是为了 _______。 A. 工作平稳 B. 链条与链轮轮齿磨损均匀 C. 提高传动效率 D. 避免采用过渡链节

31. 在机械传动中，理论上能保证瞬时传动比为常数的是 _______。 A. 带传动 B. 链传动 C. 齿轮传动 D. 摩擦轮传动

32. 高速重载齿轮传动，当润滑不良时，最可能出现的失效形式为 _______。 A. 轮齿疲劳折断 B. 齿面磨损 C. 齿面疲劳点蚀 D. 齿面胶合 33. 齿轮传动中，轮齿的齿面疲劳点蚀，通常首先发生在 。

A. 齿顶部分 B. 靠近节线的齿顶部分 C. 齿根部分 D. 靠近节线的齿根部分 34. 减速齿轮传动中，小齿轮1为45钢调质，大齿轮2为45钢正火，工作时两者的接触应力大小关系是 。

A. σH1<σH2 B. σH1>σH2 C. σH1= σH2 D. 很难确定

35. 设计闭式软齿面直齿轮传动时，选择小齿轮齿数z1的原则是 _______。 A. z1 越多越好 B. z1 越少越好

C. z1 ≥17，不产生根切即可 D. 在保证弯曲强度的前提下选多一些

36. 一对圆柱齿轮，通常把小齿轮的齿宽设计得比大齿轮大一些，其主要目的是 。 A. 提高啮合效率 B. 便于安装和保证接触线长度

C. 为了使传动平稳 D. 为了使小齿轮的弯曲强度与大齿轮相近 37. 齿轮弯曲疲劳强度计算中的齿形系数YFa与 无关。 A. 模数 B. 齿数 C. 当量齿数 D. 变位系数

38. 在下列措施中，_______可以降低齿轮传动的齿向载荷分布系数K?。

A. 降低齿面粗糙度 B. 提高轴系刚度 C. 增加齿轮宽度 D. 增大端面重合度 39. 一对斜齿圆柱齿轮传动中， 的计算值不应圆整。 A. 分度圆直径 B. 轮齿宽度 C. 传动中心距 D. 齿数 40. 标准斜齿圆柱齿轮传动中，查取齿形系数数值时，应按 。 A. 法面模数 B. 齿宽 C. 实际齿数 D. 当量齿数和变位系数

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41. 设计闭式齿轮传动中，计算接触疲劳强度是为了避免 失效。 A. 胶合 B. 磨损 C. 齿面点蚀 D. 轮齿折断 42. 在润滑良好的条件下，采用多头蜗杆，则 。 A. 有利于提高传动效率 B. 有利于蜗杆加工 C. 有利于提高蜗杆刚度 D. 有利于提高承载能力

43. 为了减少蜗轮滚刀数目，有利于刀具标准化，规定 为标准值。 A. 蜗轮齿数 B. 蜗轮分度圆直径 C. 蜗杆头数 D. 蜗杆分度圆直径 44. 蜗杆传动热平衡计算的目的是为了控制温升，防止 。

A. 蜗杆机械性能下降 B. 润滑油变性或齿面胶合 C. 蜗杆热变形太大 D. 传动效率下降 45. 在滑动轴承材料中， 通常只作为双金属或三金属轴瓦的表面材料造。 A. 铸铁 B. 巴氏合金 C. 铸锡青铜 D. 黄铜

46. 不完全液体润滑滑动轴承，验算pv≤[pv]的目的在于防止轴承产生 。 A. 过度磨损 B. 塑性变形 C. 疲劳破坏 D. 温升过高而胶合 47. 验算滑动轴承最小油膜厚度hmin的目的是 。 A. 确定轴承是否能获得液体润滑 B. 控制轴承的发热量 C. 计算轴承内部的摩擦阻力 D. 控制轴承的压强p

48. 液体动压滑动轴承能建立油压的条件中，不必要的条件是 。 A. 轴颈和轴承间构成楔形间隙 B. 充分供应润滑油

C. 轴颈和轴承表面之间有相对运动 D. 润滑油的温度不超过50℃ 49. 液体动压滑动轴承达到液体润滑的许用最小油膜厚度受到 ________限制。 A. 轴瓦材料 B. 润滑油粘度 C. 加工表面粗糙度 D. 轴承孔径 50. 含油轴承的材料是 。

A. 铸铁 B. 聚四氟乙烯 C. 粉末冶金材料 D. 橡胶 51. 在正常情况下，滚动轴承的主要失效形式为 。 A. 滚动体与滚道的工作面上产生疲劳点蚀 B. 滚动体碎裂

C. 滚道磨损 D. 滚动体与套圈之间发生胶合

52. 滚动轴承的基本额定寿命是指一批同规格的轴承在规定的试验条件下运转，其中 轴承发生破

坏时所达到的寿命。

A. 1% B. 5% C. 10% D. 15%

53. 一根转轴采用一对滚动轴承支承，其承受载荷为径向力和较大的轴向力，并且冲击和振动较

大。因此宜选择 。

A. 深沟球轴承 B. 角接触球轴承 C. 圆锥滚子轴承 D. 圆柱滚子轴承 54. 对于工作温度较高且跨距较长的轴，其轴系固定结构可采用 ________。 A. 两端固定安装的深沟球轴承 B. 两端固定安装的角接触球轴承 C. 一端固定另一端游动的形式 D. 两端游动安装的形式

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55. 滚动轴承内圈与轴的配合以及外圈与座孔的配合， 。

A. 全部采用基轴制 B. 内圈与轴采用基轴制，外圈与座孔采用基孔制 C. 全部采用基孔制 D. 内圈与轴采用基孔制，外圈与座孔采用基轴制

56. 若转轴在载荷作用下弯曲变形较大或两轴承座孔不能保证良好的同轴度，则可选用 。 A. 深沟球轴承 B. 圆柱滚子轴承 C. 调心滚子轴承 D. 推力球轴承 57. 角接触球轴承承受轴向载荷的能力，随接触角?的增大而 。 A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 不定

58. 当采用轴肩定位轴上零件时，零件毂孔的倒角应 ________轴肩的过渡圆角半径。 A. 大于 B. 小于 C. 大于或等于 D. 小于或等于

59. 按弯扭合成法计算轴的强度时，系数α是考虑弯曲应力与扭转应力的 。 A. 方向不同 B. 循环特性可能不同 C. 类型不同 D. 位置不同 60. 采用 措施不能有效地改善轴的刚度。

A. 改用高强度合金钢 B. 改变轴的直径 C. 改变轴的支撑位置 D. 改变轴的结构 61. 转动的轴，受不变的径向载荷，其所受的弯曲应力的性质为 。 A. 脉动循环 B. 对称循环 C. 静应力 D. 非对称循环 62. 联轴器与离合器的主要作用是 。

A. 缓和冲击和振动 B. 补偿两轴的不同心度或热膨胀 C. 传递转矩 D. 防止机器过载

63. 在下列联轴器中，能补偿两轴的相对位移，并能缓和冲击、吸收振动的是 。 A. 凸缘联轴器 B. 滑块联轴器 C. 万向联轴器 D. 弹性柱销联轴器 64. 万向联轴器是一种 。

A. 刚性联轴器 B. 有非金属弹性元件的挠性联轴器 C. 无弹性元件的挠性联轴器 D. 安全联轴器

65. 带、齿轮和链组成的减速传动系统，其合理传动连接顺序应当是 。 A. 带→齿轮→链→输出 B. 链→齿轮→带→输出 C. 齿轮→带→链→输出 D. 带→链→齿轮→输出

二、计算与分析

1. 如图所示，两根梁用8个8.8级普通螺栓与两块钢板连接，梁受到的横向拉力F=40 kN，螺栓接合面间的摩擦系数f = 0.15，安全系数S =1.2，可靠性系数Ks=1.2。试确定所需螺栓的规格。

题1图

2. 图示凸缘联轴器传递的最大转矩T=1300N.m，两个半联轴器采用8个M16（d1=13.835mm）的8.8级普通螺栓连接，螺栓分别在D0=185mm的圆周上，安全系数S =1.5，可靠性系数Ks=1.2，摩

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擦系数f = 0.15，试校核螺栓的强度。

题2图

3. 某高压容器的紧螺栓连接，为了气密性的要求，螺栓工作时的残余预紧力F1 =1500N。现知在承载前的单个螺栓与容器的受力变形线图如下所示。试求： （1）螺栓受到的预紧力F0的大小？并图上标示；

（2）螺栓工作时承受的轴向工作载荷（外载荷）F ？并图上标示；

（3）该容器连接处漏气时，螺栓轴向工作载荷Fmax达到多少？并图上标示；

（4）若该连接选用了螺栓M10（d1=8.376mm，许用拉应力[σ]=100MPa），请校核螺栓强度。

题3图

4. 某压力容器内圆D=200mm，盖用均匀分布的8个M24（d1=20.752mm）普通螺栓连接，螺栓材料的许用拉应力[σ]=80MPa，螺栓相对刚度为0.5，按气密性要求，每个螺栓残余预紧力F1 = 1.6F，F为螺栓的轴向工作载荷。 试计算该螺栓连接允许的最大压强Pmax及每个螺栓所需的 预紧力F0。（Pmax=2.04MPa，

题4图

F0=16811N）

5. 由双速电机与V带组成传动装置，靠改变电机输出转速得到两种转速300r/min和600r/min,若电机输出功率不变，带传动应按哪种转速设计？为什么？

6. 一对标准直齿圆柱齿轮传动，其参数m=3mm，z1=20，z2=80。问：

（1）若改m=4mm，其他条件均不变，则齿根弯曲疲劳强度和齿面接触疲劳强度有何变化？

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（2）若改m=2mm，z1=30，z2=120，其他条件均不变，则齿根弯曲疲劳强度和齿面接触疲劳强度

有何变化？

7. 某输送机传动系统简图如图所示。高速级为带传动，第二级和低速级均为闭式标准直齿齿轮传动，设计初步参数如图所示。若两小齿轮材质、硬度相同，两大齿轮材质、硬度相同，且两对齿轮的宽度也相同。试分析说明此两级齿轮传动是否合理？为什么？

题7图

8. 已知某单级外啮合直齿圆柱齿轮减速器中一对齿轮的参数如下： 齿数 模数 许用接触应力

小齿轮 z1=25 m=2mm [σH]1=690MPa 大齿轮 z2=75 m=2mm [σH]2=600MPa 若工作时小齿轮的转速n1= 970 r/min，b=d1，载荷系数K=1.6，Z?ZEZH=474.5，试按接触疲劳强度计算该减速器能够传递的最大功率Pmax。

9. 设计一直齿圆柱齿轮传动，原来所用材料的许用接触应力[σH]1=800MPa，[σH]2=700MPa，求得中心距a=120mm，现改用[σH]1=700MPa，[σH]2=500MPa的材料，若齿宽和其他条件不变，为保证接触疲劳强度不变，试计算改用材料后的中心距a’。

10. 某液体动压润滑轴承，轴颈直径d=200mm，宽径比B/d=0.8，工作转速n=970 r/min，承受径向工作载荷F=80kN，相对间隙? =0.0015，润滑油的粘度?=0.018Pa.s，求最小油膜厚度。 11. 一径向滑动轴承，轴颈直径d= 60mm，宽径比B/d=1，直径间隙?=0.09mm，轴颈和轴瓦的表面粗糙度Ra1=0.4?m，Ra2 =0.8?m，转速n=1500r/min，安全系数S=2，润滑油?=0.095 Pa·s。试求获得液体动压润滑的许可径向载荷。(F=74861N)

12. 如图所示为蜗杆传动和圆锥齿轮传动的组合。已知输出轴上的锥齿轮z4的转向n4。 (1) 欲使中间轴上的轴向力能部分抵消，试确定蜗杆旋向和转向； (2) 在图中标出各轮的轴向力的方向。

题12图

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13. 如图所示传动系统。已知动力由蜗杆1输入，斜齿轮6输出（n6方向如图）。试确定： 为使II、III轴的轴向力较小，请合理确定蜗杆1、斜齿轮5和6的旋向；

(1) 在图中标示出I、II、III轴的转向；

(2) 在图中标出各轮（除了蜗杆）的轴向力的方向。

题13图

14. 图示某轴采用一对30307轴承，轴承1和2上的径向载荷分别为Fr1=7000N，Fr2=4000N，轴向外载荷FA=1000N。fp=1，试求两轴承的当量动载荷。 30307 e Fa/Fr≤e Fa/Fr＞e S=Fr/2Y 0.31 X=1 Y=0 X=0.4 Y=1.9 15. 图示轴系两端采用一对角接触球轴承。轴承参数如下： e Fa/Fr≤e X=1 Y=0 Fa/Fr＞e X=0.41 Y=0.87 C 22500N

S=0.68Fr 0.68 题14图

已知

轴上载荷FR=2300N，轴向载荷FA=600N，fp=1.5，ft=1，n=750 r/min，求轴承的寿命。(Lh=14860h)

16. 图示两种情况下，左、右两轴承哪个寿命低？已知轴上载荷FR=3200N，轴向载荷FA=600N，fp=1.2。 7205AC e Fa/Fr≤e Fa/Fr＞e S=0.68Fr 0.68 X=1 Y=0 X=0.41 Y=0.87

题15图

题16图

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三、结构指错题

（轴承油润滑，忽略轴上的过渡圆角、越程槽及中心孔等次要结构设计）

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