机械设计经典版答案
机械设计课后习题答案及解析
3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa 1801=-σ，取循环基数60105⨯=N ，9=m ，试求循环次数N分别为7 000、25 000、620 000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。
[解] MPa 6.373107105180936910111=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 3.324105.2105180946920112=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 0.227102.6105180956930113=⨯⨯⨯==--N N σσN 3-2已知材料的力学性能为MPa 260=s σ，MPa 1701=-σ，2.0=σΦ，试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。
[解] )170,0('A )0,260(C 012σσσΦσ-=- σΦσσ+=∴-121MPa 33.2832.0117021210=+⨯=+=∴-σΦσσ得)233.283,233.283(D '，即)67.141,67.141(D '根据点)170,0('A ，)0,260(C ，)67.141,67.141(D '按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示3-4 圆轴轴肩处的尺寸为：D =72mm ，d =62mm ，r =3mm 。
如用题3-2中的材料，设其强度极限σB =420MPa ，精车，弯曲，βq =1，试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。
[解] 因2.14554==d D ，067.0453==d r ，查附表3-2，插值得88.1=ασ，查附图3-1得78.0≈σq ，将所查值代入公式，即()()69.1188.178.0111k =-⨯+=-α+=σσσq查附图3-2，得75.0=σε；按精车加工工艺，查附图3-4，得91.0=σβ，已知1=q β，则35.211191.0175.069.1111k =⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=q σσσσββεK ()()()35.267.141,67.141,0,260,35.2170,0D C A ∴根据()()()29.60,67.141,0,260,34.72,0D C A 按比例绘出该零件的极限应力线图如下图3-5 如题3-4中危险截面上的平均应力MPa 20m =σ，应力幅MPa 20a =σ，试分别按①C r =②C σ=m ，求出该截面的计算安全系数ca S 。
(完整版)机械设计课后习题答案
第一章绪论（1）1-2 现代机械系统由哪些子系统组成, 各子系统具有什么功能？（2）答: 组成子系统及其功能如下:（3）驱动系统其功能是向机械提供运动和动力。
（4）传动系统其功能是将驱动系统的动力变换并传递给执行机构系统。
第二章执行系统其功能是利用机械能来改变左右对象的性质、状态、形状或位置, 或对作业对象进行检测、度量等, 按预定规律运动, 进行生产或达到其他预定要求。
第三章控制和信息处理系统其功能是控制驱动系统、传动系统、执行系统各部分协调有序地工作, 并准确可靠地完成整个机械系统功能。
第四章机械设计基础知识2-2 什么是机械零件的失效？它主要表现在哪些方面？答：（1）断裂失效主要表现在零件在受拉、压、弯、剪、扭等外载荷作用时, 由于某一危险截面的应力超过零件的强度极限发生的断裂, 如螺栓的断裂、齿轮轮齿根部的折断等。
（2）变形失效主要表现在作用在零件上的应力超过了材料的屈服极限, 零件产生塑性变形。
（3）表面损伤失效主要表现在零件表面的腐蚀、磨损和接触疲劳。
2-4 解释名词: 静载荷、变载荷、名义载荷、计算载荷、静应力、变应力、接触应力。
答: 静载荷大小、位置、方向都不变或变化缓慢的载荷。
变载荷大小、位置、方向随时间变化的载荷。
名义载荷在理想的平稳工作条件下作用在零件上的载荷。
计算载荷计算载荷就是载荷系数K和名义载荷的乘积。
静应力不随时间变化或随时间变化很小的应力。
变应力随时间变化的应力, 可以由变载荷产生, 也可由静载荷产生。
（1）2-6 机械设计中常用材料选择的基本原则是什么？（2）答：机械中材料的选择是一个比较复杂的决策问题, 其基本原则如下：①材料的使用性能应满足工作要求。
使用性能包含以下几个方面:②力学性能③物理性能④化学性能①材料的工艺性能应满足加工要求。
具体考虑以下几点:②铸造性③可锻性④焊接性⑤热处理性⑥切削加工性①力求零件生产的总成本最低。
主要考虑以下因素:②材料的相对价格③国家的资源状况④零件的总成本2-8 润滑油和润滑脂的主要质量指标有哪几项？答: 衡量润滑油的主要指标有: 粘度（动力粘度和运动粘度）、粘度指数、闪点和倾点等。
机械设计题库及参考答案
机械设计题库及参考答案一、单选题（共67题，每题1分，共67分）1.工作时承受弯矩并传递扭矩的轴，称为(A、转轴B、传动轴C、心轴正确答案：A2.蜗杆传动的中间平面是指( ) 的面。
A、同时垂直蜗杆和蜗轮轴线B、同时通过蜗杆和蜗轮轴线C、通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线D、通过蜗轮轴线并垂直于蜗杆轴线正确答案：C3.滚动轴承的密封装置按密封的结构形式- -般分为接触式密封、()和组合式密封。
A、固定密封B、转运密封C、非接触式密封D、间院密封正确答案：C4.链传动的张紧轮应装在(A、靠近小轮的松边上B、靠近大轮的松边上C、靠近小轮的紧边上D、靠近大轮的紧边上正确答案：A5.在平面机构中若引入一个高副将引入()个约束。
A、4B、3C、1D、2正确答案：C6.自行车轮的轴是().A、转轴B、传动轴C、心轴D、阶梯轴正确答案：C7.角接触球轴承承受轴向载荷的能力，主要取决于( )A、轴承精度B、轴承宽度C、滚动体数目D、接触角大小正确答案：D8.斜齿轮有规定以()为标准值。
A、法面模数B、端面模数C、法面模数或端面模数D、以上都不是正确答案：A9.带轮是采用轮辐式、腹板式或实心式，主要取决于( )。
A、带轮的线速度B、带轮的直径C、传递的功率D、带的横截面尺寸正确答案：B10.渐开线上任意一点的法线必( ) 基圆.A、交于B、没关系 .C、切于正确答案：C11.在蜗杆传动中，通常( ) 为主动件。
A、蜗轮B、齿轮C、蜗杆或蜗轮都可以D、蜗杆正确答案：D12.普通平键联接的主要用途是使轴与轮毂之间().A、沿轴向固定并传递轴向力B、沿周向固定并传递转矩C、安装与拆卸方便D、沿轴向可作相对滑动并具有导向作用正确答案：B13.在蜗杆传动中，应用比较广泛的是(A、锥蜗杆B、环面蜗杆C、因柱蜗杆D、方形杆.正确答案：C14.同一螺栓组中螺栓的( ) 均应相同。
A、长度和材料B、直径和材料C、直径和长度D、直径、长度和材料正确答案：D15.凸轮机构中，主动件通常作()。
机械设计课后习题答案完整版
机械设计课后习题答案3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa1801=-σ，取循环基数60105⨯=N ，9=m ，试求循环次数N 分别为7 000、25 000、620 000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。
[解] MPa 6.373107105180936910111=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 3.324105.2105180946920112=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 0.227102.6105180956930113=⨯⨯⨯==--N N σσN3-2已知材料的力学性能为MPa 260=s σ，MPa 1701=-σ，2.0=σΦ，试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。
[解] )170,0('A )0,260(C 0012σσσΦσ-=-σΦσσ+=∴-1210MPa 33.2832.0117021210=+⨯=+=∴-σΦσσ 得)233.283,233.283(D '，即)67.141,67.141(D '根据点)170,0('A ，)0,260(C ，)67.141,67.141(D '按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示3-4 圆轴轴肩处的尺寸为：D =72mm ，d =62mm ，r =3mm 。
如用题3-2中的材料，设其强度极限σB =420MPa ，精车，弯曲，βq =1，试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。
[解] 因2.14554==dD ，067.0453==d r，查附表3-2，插值得88.1=ασ，查附图3-1得78.0≈σq ，将所查值代入公式，即()()69.1188.178.0111k =-⨯+=-α+=σσσq查附图3-2，得75.0=σε；按精车加工工艺，查附图3-4，得91.0=σβ，已知1=q β，则35.211191.0175.069.1111k =⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=q σσσσββεK ()()()35.267.141,67.141,0,260,35.2170,0D C A ∴根据()()()29.60,67.141,0,260,34.72,0D C A 按比例绘出该零件的极限应力线图如下图3-5 如题3-4中危险截面上的平均应力MPa 20m =σ，应力幅MPa 20a =σ，试分别按①C r =②C σ=m ，求出该截面的计算安全系数ca S 。
10机械设计习题以及答案
一、填空题（每题2分，共20分）1.零件的计算载荷与名义载荷的关系是2.计算螺栓抗拉强度时用3.受剪铰制孔螺栓在横向剪力作用下，螺栓杆和孔壁间可能发生4.常用的无键联接形式有5.销联接主要用于6.链传动中合理的链条长为7.链传动的链节距为P，链轮齿数为Z，则链轮分度圆半径为8.闭式齿轮传动中，常见的两种疲劳损坏形式是9.蜗杆传动的主要失效形式是10.非液体摩擦滑动轴承的一般校核计算时应考虑的指标有和二、简答题（共30分）1.试给出以下有关变应力的定义表达式并予以说明：（1）平均应力σm （2）应力幅σa （3）循环特性r（5分）2.机械摩擦副中有几种摩擦状态？试绘示意图说明。
（5分）3.简述带传动中的弹性滑动现象，并说明该现象是如何影响传动的？（5分）4.直轴分哪几种？各承受什么载荷？试各举一例说明。
（5分）5.选用轴瓦材料时为什么要验算P，Pv和v值是否满足要求？（4分）6.简述滚动轴承额定动载荷与当量动载荷的含义，要求写出当量动载荷计算公式并予以说明。
（6分）三、设计计算题（每题10分，共50分）1.一薄板用两个M10普通螺栓联接在厚机架上，尺寸如图示。
已知薄板上受力P=600N，板间摩擦系数f=0.2，防滑系数Ks=1.2，螺栓许用应力[σ]=108MPa，螺栓螺纹小径d1=8.376mm，试校核螺栓联接是否安全可靠。
1）给出带的应力分布图，注明各种应力名称及最大合成应力的位置。
2）图示为蜗杆、齿轮传动装置，已知主动斜齿轮的转向n1和蜗杆5的旋向如图示。
今欲使轴Ⅱ上传动件轴向力相抵消，试确定：3）斜齿轮1、2轮齿的旋向；4）蜗轮6的转向及其旋向；5）用图表示轴Ⅱ上传动件的受力情况（用各分力表示）。
2.分析图示结构，指出位置处结构为什么是错的？3.如图示，某轴由一对圆锥滚子轴承支承，已知Fr=6000N，Fa=1030N，n=1000r/min，fp=1，ft=1，额定动载荷C=34000N，提示：S=R/2y，e=0.38，y=1.6，A/R>e时，x=0.4，y=1.6，A/R≤e 时，x=1，y=0。
机械设计经典问答题-附答案
机械设计经典问答题-附答案-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1第一课螺纹连接1.问：常用螺纹的类型主要有哪些？答：普通螺纹、米制锥螺纹、管螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹。
2.问：哪些螺纹主要用于联接哪些螺纹主要用于传动答：普通螺纹、米制锥螺纹、管螺纹主要用于联接。
梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹主要用于传动。
3.问：螺纹联接的基本类型有哪些？答：螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉联接、紧定螺钉联接。
其它还有地脚螺栓联接、吊环螺钉联接和T型槽螺栓联接等。
4.问：螺纹联接预紧的目的是什么？答：预紧的目的在于增强联接的可靠性和紧密性，以防止受载后被联接件间出现缝隙或发生相对滑移。
5.问：螺纹联接防松的方法按工作原理可分为哪几种？答：摩擦防松、机械防松（正接锁住）和铆冲防松（破坏螺纹副关系）等。
6.问：受拉螺栓的主要破坏形式是什么？答：静载荷下受拉螺栓的损坏多为螺纹部分的塑性变形和断裂。
变载荷下多为栓杆部分的疲劳断裂。
7.问：受剪螺栓的主要破坏形式是什么？答：螺栓杆和孔壁的贴合面上出现压溃或螺栓杆被剪断。
8.问：为了提高螺栓的疲劳强度，在螺栓的最大应力一定时，可采取哪些措施来降低应力幅？并举出三个结构例子。
答：可采取减小螺栓刚度或增大被联接件刚度的方法来降低应力幅。
1）适当增加螺栓的长度；2）采用减小螺栓杆直径的腰状杆螺栓或空心螺栓；3）在螺母下面安装弹性元件。
9.问：螺纹联接设计时均已满足自锁条件，为什么设计时还必须采取有效的防松措施？答：在静载荷及工作温度变化不大时，联接一般不会自动松脱。
但在冲击、振动、载荷变化、温度变化较大或高温下均造成联接间摩擦力减小或瞬时消失或应力松驰而发生联接松脱。
10.问：横向载荷作用下的普通螺栓联接与铰制孔用螺栓联接两者承受横向载荷的机理有何不同？当横向载荷相同时，两种答：前者靠预紧力作用，在接合面间产生的摩擦力来承受横向力；后者靠螺栓和被联接件的剪切和挤压来承载。
机械设计各章习题答案
1章 齿轮传动一、补充题1、 在齿轮传动的设计与计算中,对于下列参数与尺寸应标准化的有 (1)、(6) ;应圆整的有 (5)、(9) ;没有标准的化也不应圆整的有 (2)、(3)、(4)、(7)、(8)、(10) 。
（1）斜齿圆柱齿轮的法面模数m n ;(2)斜齿圆柱齿轮的端面模数m t;(3) 分度圆直径d; (4)齿顶圆直径d a ; (5) 齿轮宽度B;(6)分度圆压力角α;(7)斜齿轮螺旋角β;(8) 变为系数x;(9)中心距a; (10)齿厚s2.材料为20Cr 的齿轮要达到硬齿面,适宜的热处理方法就是 (2) 。
(1)整体淬火;(2)渗碳淬火;(3)调质;(4)表面淬火3.将材料为45钢的齿轮毛坯加工成为6级精度硬齿面直齿圆柱外齿轮,该齿轮制造工艺顺序应就是 (1) 为宜。
（1） 滚齿、表面淬火、磨齿;(2)滚齿、磨齿、表面淬火;（2） 表面淬火、滚齿、磨齿;(4)滚齿、调质、磨齿4.在下列措施中, (2) 不利于减轻与防止齿面点蚀发生。
（1） 提高齿面硬度;(2)采用粘度低的润滑油;(3)降低齿面粗糙度值;(4)采用较大的变位系数5.一对正确啮合的标准渐开线齿轮做减速传动时,如两轮的材料、热处理及齿面硬度均相同,则齿根弯曲应力 (1) 。
(1)21F F σ>σ; (2)21F F σ=σ;(3)21F F σ<σ6.有两个标准直齿圆柱齿轮,齿轮1的模数30511==Z ,mm m 齿数;齿轮2的模数50322==Z ,mm m 齿数,则齿形系数与应力校正系数的乘积11Sa Fa Y Y (1) 22Sa Fa Y Y(1)大于;(2)等于;(3)小于;(4)不一定大于、等于或小于 2章 V 带传动一、 选择与填空1.带传动正常工作时,紧边拉力F 1与松边拉力F 2满足关系 (2) 。
(1)F 1 =F 2 (2)F 1 - F 2 = F e (3)F 1 /F 1 =e f α(4)F 1 +F 2 =F 02、 若将传动比不为1的平带传动的中心距减少1/3,带长做相应调整,而其它条件不变,则带传动的最大有效拉力F ec (3) 。
《机械设计》参考答案
《机械设计》A一、选择填空1. 当被联接件之一的厚度较大，且零件需要经常拆卸的场合，应采用 c 。
(a)普通螺栓联接；(b)螺钉联接；(c)双头螺柱联接；(d) 紧定螺钉联接。
2. 用公式[]pd l h T σ'=41验算平键联接的挤压强度时，许用挤压应力[p]应按 d 的材料确定。
(a)键；(b) 轴；(c) 轮毂；(d) 键、轴、轮毂中的弱者。
3.齿轮传动中，轮齿的齿面点蚀通常首先发生在 c 表面。
(a) 齿顶顶部；(b) 靠近节线的齿顶；(c) 靠近节线的齿根；(d) 齿根根部。
4. 以Z 表示齿轮的齿数，在查取齿形系数Y Fa 时，斜齿轮按Z V = f 查取；锥齿轮按Z V = 查取。
(a) Z/cos δ；(b) Z/cos 2δ；(c) Z/cos 3δ；(d ) Z/cos β；(e)Z/cos 2β；(f)Z/cos 3β。
5. 直齿圆锥齿轮传动强度计算一般按 c 的当量园柱齿轮传动进行。
(a) 大端；(b) 距大端0.4b 处；(c) 齿宽中点处；(d) 小端。
6. 两轴交错角为900的阿基米德蜗杆传动，在 b 上蜗杆与蜗轮的啮合相当于渐开线齿轮与齿条的啮合。
( a) 法面；(b) 端面；(c) 中间平面；(d) 蜗杆轴的横截面。
二、填空1. 齿轮的齿根弯曲疲劳强度计算中，齿形系数Y Fa 主要与齿轮的 齿廓形状 和 齿数 有关。
2. 角接触轴承的接触角α是指 滚动体与外圈滚道接触点处的法线 和 半径方面 之间的夹角。
3. 受剪螺栓用公式 []p R dh F σ≤进行挤压强度验算时，取 []p σ的最小值 作计算对象。
4. 普通平键联接工作时，键的 侧面 为工作面，键的 上下表面 为非工作面。
5. V 带传动的主要失效形式是 打滑，磨损，疲劳断裂 。
6. 闭式蜗杆传动的功率损耗包括传动啮合效率、 轴承磨擦损耗 和 浸入油池中的零件搅油时的溅油损耗 三项。
7. 轴上零件的轴向定位与固定方法中能用于较大轴向力的有 轴端挡圈定位、 圆螺母定位 (任填两项)。
机械设计经典选择题附答案
第一课螺纹连接1.采用普通螺栓联接的凸缘联轴器, 在传递转矩时, ＿＿。
A.螺栓的横截面受剪切B、螺栓与螺栓孔配合面受挤压C.螺栓同时受剪切与挤压D.螺栓受拉伸与扭转作用2、当螺纹公称直径、牙型角、螺纹线数相同时, 细牙螺纹的自锁性能比粗牙螺纹的自锁性能＿＿。
A.好B.差C.相同D.不一定3.用于联接的螺纹牙型为三角形, 这是因为三角形螺纹＿＿。
A 牙根强度高, 自锁性能好B、传动效率高C.防振性能好D.自锁性能差4、若螺纹的直径和螺旋副的摩擦系数一定, 则拧紧螺母时的效率取决于螺纹的＿＿。
A.螺距和牙型角B.升角和头数C.导程和牙形斜角D.螺距和升角5、对于联接用螺纹, 主要要求联接可靠, 自锁性能好, 故常选用＿＿。
A.升角小, 单线三角形螺纹B、升角大, 双线三角形螺纹C.开角小, 单线梯形螺纹D.升角大, 双线矩形螺纹6、用于薄壁零件联接的螺纹, 应采用＿＿。
A.三角形细牙螺纹B.梯形螺纹C.锯齿形螺纹D.多线的三角形粗牙螺纹7、当铰制孔用螺栓组联接承受横向载荷或旋转力矩时, 该螺栓组中的螺栓＿＿。
A.必受剪切力作用B.必受拉力作用C.同时受到剪切与拉伸D、既可能受剪切, 也可能受挤压作用8、计算紧螺栓联接的拉伸强度时, 考虑到拉伸与扭转的复合作用, 应将拉伸载荷增加到原来的＿＿倍。
A.l.lB.l.3C.1.25D.0.39、在螺栓联接中, 有时在一个螺栓上采用双螺母, 其目的是＿＿。
A.提高强度B.提高刚度C.防松D.减小每圈螺纹牙上的受力10、在同一螺栓组中, 螺栓的材料、直径和长度均应相同, 这是为了＿＿。
A.提高强度B.提高刚度C.外形美观D.降低成本11、紧螺栓联接在按拉伸强度计算时, 应将拉伸载荷增加到原来的1.3倍, 这是考虑＿＿。
A.螺纹的应力集中B.扭转切应力作用C.安全因素D.载荷变化与冲击12、预紧力为F'的单个紧螺栓联接, 受到轴向工作载荷F作用后, 螺栓受到的总拉力F0＿＿F'+F。
经典机械设计常考【题目及答案】
38、轴的常用材料是 碳素钢 和 合金钢 。
39、当轴上需要切制螺纹时，应设有 退刀槽 。
40、足够的 强度 、合理的 结构 和良好的 加工工艺性 是设计轴必须满足的基本要求。
1
41、楔键的工作面是 上下面 ，而半圆键的工作面是（两）侧面 。平键的工作面是（两）侧面 。 42、花键联接由 内花键 和 外花键 组成。 43、螺纹联接的防松，其根本问题在于防止螺纹副 转动 。 44、根据采用的标准制度不同，螺纹分为 米 制和 英 制，我国除管螺纹外，一般都采用 米 制螺纹。 45、圆柱普通螺纹的公称直径是指 大 径。 46、圆柱普通螺纹的牙型角为 60 度。 47、在相同张紧力条件下，V 带传动的承载能力比平带传动的承载能力 大 。 48、普通 V 带传动的主要失效形式有：带在 小带轮 上打滑和带发生 疲劳断裂 破坏。 49、V 带传动工作时，传动带受有 拉 应力、离心应力和 弯曲 应力、三种应力叠加后，最大应力发生在紧边绕入 小带轮 50、国家标准规定滚动轴承内孔与轴的配合采用 基孔 制，轴承外径与座孔的配合采用 基轴 制。 二．判断题： 1、齿型带传动属于齿轮传动的一种。 （ × ） 2、销联接属可拆卸联接的一种。 （ √ ） 3、键联接用在轴和轴上支承零件相联接的场合。 （√ ） 4、带传动的设计准则是保证不发生滑动的情况下，带又不被拉断。 （ × ） 5、滑动轴承的承载能力比滚动轴承高。 （√ ） 6、硬度是衡量材料抵抗外力压入材料表面的能力。 （√ ） 7、半圆键是平键中的一种。 （ × ） 8、焊接是一种不可以拆卸的联接。 （√ ） 9、T12 钢是适合用做轴的材料。 （√ ） 10、螺栓联接用于被联接件之一不适于打通孔的场合。 （ × ） 11、齿轮传动具有每个瞬时传动比准确的特性。 （√ ） 12、70000 类轴承的轴向承载能力比 30000 类轴承大。 （ × ） 13、轴按结构形式可分为：阶梯轴、曲轴、空心轴和软轴等。 （ × ） 14、齿轮的渐开线形状取决于它的基圆直径 。 （√ ） 15、铆接是一种可以拆卸的联接。 （ × ） 16、齿轮传动中，提高其抗点蚀能力的措施之一是降低润滑油粘度。 （ × ） 17、齿轮啮合传动时留有顶隙是为了防止齿轮根切。 （ × ） 18、小带轮的包角越大，传动能力越高。 （√ ） 19、一对标准齿轮啮合，其啮合角必然等于压力角。 （ × ） 20、柔性约束只能承受拉力，而不能承受压力。 （√ ） 21、物体的平衡就是指物体静止不动。 （ × ） 22、当刚体在平面力系作用下保持平衡时，力系的主矢和对任意一点的主矩必定同时为零。（√ ） 23、同一条渐开线上各点的压力角不相等。 （ × ） 24、用仿形法加工标准直齿圆柱齿轮（正常齿）时，当齿数少于１７时产生根切。（ × ） 25、轮系的传动比，是指轮系中首末两齿轮的齿数比。（ × ） 26、相啮合的一对齿数不相等的齿轮，因为两轮压力角相等，模数相等，所以齿形相同。（ × ） 27、仿形法加工的齿轮比范成法加工的齿轮精度高。 （ × ） 28、一般联接多用细牙螺纹。 （ × ） 29、圆柱普通螺纹的公称直径就是螺纹的最大直径。 （√ ） 30、管螺纹是用于管件联接的一种螺纹。 （√ ） 31、三角形螺纹主要用于传动。 （ × ） 32、梯形螺纹主要用于联接。 （ × ） 33、金属切削机床上丝杠的螺纹通常都是采用三角螺纹。 （ × ） 34、双头螺柱联接适用于被联接件厚度不大的联接。（ × ）
机械设计习题库(含参考答案)
机械设计习题库（含参考答案）一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、机构具有相对运动的条件是（）A、机构的自由度数目小于主动件数目B、机构的自由度数目大于主动件数目C、机构的自由度数目大于等于主动件数目D、机构的自由度数目等于主动件数目正确答案：D2、杆长不等的铰链四杆机构，若以最短杆为机架，则是（）机构A、双曲柄B、双曲柄或双摇杆C、双摇杆D、曲柄摇杆正确答案：B3、驱动力与运动方向的夹角为压力角，驱动力与径向方向的夹角为传动角，二者之和是( ).A、90°B、60°C、30°D、60°正确答案：A4、在高速运转的情况下，下列哪种轴承可以代替推力轴承？（）A、润心球轴承B、滚针轴承C、圆锥滚子轴承D、向心球轴承正确答案：D5、对于i12=n1/n2说法最正确的是( )A、表示圆柱齿轮传动比B、1为主动轮，2为从动轮C、表示蜗杆蜗轮传动比D、表示圆锥齿轮传动比正确答案：B6、浇铸巴氏合金轴瓦首先清理轴瓦基体然后对轴瓦基体浇铸表面（）A、镀铬B、镀铜C、镀锡D、镀锌正确答案：C7、以下哪个不是滚动轴承的结构特征（）？A、接触角B、偏转角C、游隙D、偏移角正确答案：B8、基本周转轮系是由（）构成。
A、行星轮、惰轮和中心轮B、行星轮和中心轮C、行星轮、行星架和中心轮D、行星轮、惰轮和行星架正确答案：C9、蜗杆传动的精度有（）个等级A、12B、7C、8D、9正确答案：A10、轴的结构形状和尺寸应尽量满足加工、装配和维修的要求。
为此常采用的措施（）①当某一轴段需车制或磨销加工时，应留有退刀槽或砂轮越程槽；②轴上所有鏪槽应沿轴的同一母线布置；③为了便于所有轴上零件的装配和去除毛刺，轴端及轴肩一般均应制45度的倒角。
过盈配合轴段的装入端加工出半锥圆角为30度的导向锥面；④为便于加工，应使轴上直径相近的圆角、倒角、键槽和越程槽等尺寸一致A、①②③B、①③C、①②③④D、②④正确答案：C11、我国国家标准规定的标准压力角为( )A、60°B、90°C、20°D、30°正确答案：C12、根据轴的载荷性质分：（）①心轴②传动轴③转轴A、①②③B、①③C、②③D、①②正确答案：A13、铰链四杆机构中，与机架相连，并能实现360°旋转的构件是（）A、摇杆B、机架C、曲柄D、连杆正确答案：C14、常见的推力滑动轴承有实心、空心、（）、多环。
(完整版)机械设计习题与参考答案
机械设计习题与参考答案习题与参考答案一、单项选择题1 当螺纹公称直径、牙型角、螺纹线数相同时，细牙螺纹的自锁性能比粗牙螺纹的自锁性能。
A. 好B. 差C. 相同D. 不一定 2 用于连接的螺纹牙型为三角形，这是因为三角形螺纹。
A. 牙根强度高，自锁性能好B. 传动效率高C. 防振性能好D. 自锁性能差3 若螺纹的直径和螺旋副的摩擦系数一定，则拧紧螺母时的效率取决于螺纹的。
A. 螺距和牙型角B. 升角和头数C. 导程和牙形斜角D. 螺距和升角 4 对于连接用螺纹，主要要求连接可靠，自锁性能好，故常选用。
A. 升角小，单线三角形螺纹 B. 升角大，双线三角形螺纹 C. 升角小，单线梯形螺纹 D. 升角大，双线矩形螺纹 5 用于薄壁零件连接的螺纹，应采用。
A. 三角形细牙螺纹B. 梯形螺纹C. 锯齿形螺纹D. 多线的三角形粗牙螺纹6 当铰制孔用螺栓组连接承受横向载荷或旋转力矩时，该螺栓组中的螺栓。
A. 必受剪切力作用 B. 必受拉力作用C. 同时受到剪切与拉伸D. 既可能受剪切，也可能受挤压作用7 计算紧螺栓连接的拉伸强度时，考虑到拉伸与扭转的复合作用，应将拉伸载荷增加到原来的倍。
A. B. C. D. 8 采用普通螺栓连接的凸缘联轴器，在传递转矩时，。
A. 螺栓的横截面受剪切B. 螺栓与螺栓孔配合面受挤压C. 螺栓同时受剪切与挤压D. 螺栓受拉伸与扭转作用9 在下列四种具有相同公称直径和螺距，并采用相同配对材料的传动螺旋副中，传动效率最高的是。
A. 单线矩形螺旋副B. 单线梯形螺旋副C. 双线矩形螺旋副D. 双线梯形螺旋副 10 在螺栓连接中，有时在一个螺栓上采用双螺母，其目的是。
A. 提高强度B. 提高刚度C. 防松D. 减小每圈螺纹牙上的受力 11 在同一螺栓组中，螺栓的材料、直径和长度均应相同，这是为了。
A. 受力均匀B. 便于装配.C. 外形美观D. 降低成本112 螺栓的材料性能等级标成级，其数字代表。
机械设计题目及答案(50题)
机械设计一、选择题（共25道）1、循环特性r=－1的变应力是( )应力。
A．对称循环变B、脉动循环变C．非对称循环变D．静2、选取V带型号，主要取决于( )。
A．带的线速度B．带的紧边拉力C．带的有效拉力D．带传递的功率和小带轮转速3、两相对滑动的接触表面，依靠吸附油膜进行润滑的摩擦状态称( )。
A. 液体摩擦B.半液体摩擦C.混合摩擦D.边界摩擦4、普通平键联接强度校核的内容主要是( )。
A.校核键侧面的挤压强度B.校核键的剪切强度C.AB两者均需校核D．校核磨损5、温度升高时，润滑油的粘度( )。
A.随之升高B.保持不变C．随之降低 D.可能升高也可能降低。
6、为了实现两根相交轴之间的传动,可以采用( )A.人字齿圆柱齿轮传动B.斜齿圆柱齿轮传动C.直齿锥齿轮传动D.直齿圆柱齿轮传动7、齿轮传动中,轮齿齿面的疲劳点蚀经常发生在( )A.齿根部分B.靠近节线处的齿根部分C.齿顶部分D.靠近节线处的齿顶部分8、普通平键的长度应( )A .稍长于轮毂的长度B.略短于轮毂的长度C.是轮毂长度的三倍D.是轮毂长度的二倍9、键的截面尺寸b×h主要是根据( )来选择。
A.传递扭矩的大小B.传递功率的大小C.轮毂的长度D.轴的直径10、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,宜采用( )A.螺栓联接B.螺钉联接C.双头螺柱联接D.紧定螺钉联接11、滚动轴承在一般转速下的主要失效形式是( )A.过大的塑性变形B.过度磨损C.疲劳点蚀D.胶合12、联轴器和离合器均具有的主要作用是( )A.补偿两轴的综合位移B.联接两轴，使其旋转并传递转矩C.防止机器过载D.缓和冲击和振动13、下列联轴器中,能补偿两轴的相对位移并可缓冲、吸振的是( )A.凸缘联轴器B.齿式联轴器C.万向联轴器D.弹性柱销联轴器14、机构具有确定相对运动的条件是( )A.机构的自由度数目等于主动件数目B.机构的自由度数目大于主动件数目C.机构的自由度数目小于主动件数目D.机构的自由度数目大于等于主动件数目15、铰链四杆机构中,若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和,则为了获得曲柄摇杆机构,其机架应取( )A.最短杆B.最短杆的相邻杆C.最短杆的相对杆D.任何一杆16、闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是( )A.齿面胶合B.轮齿疲劳折断C.齿面磨粒磨损D.轮齿过载折断17、若两构件组成低副,则其接触形式为( )A.面接触B.点或线接触C.点或面接触D.线或面接触18、齿面接触疲劳强度设计准则针对的齿轮失效形式是( )A.齿面点蚀B.齿面胶合C.齿面磨损D.轮齿折断19、在下列四种型号的滚动轴承中，( )必须成对使用。
(完整版)机械设计答案
第五章习题答案5-4 图5-48所示的底板螺栓组连接受外力F∑的作用。
外力F∑作用在包含x轴并垂直于底板接合面的平面内。
试分析底板螺栓组的受力情况，并判断哪个螺栓受力最大?保证连接安全工作的必要条件有哪些？解：1. 载荷分解F∑X= F∑cos θF∑ y= F∑sin θM = F∑ y·l －F∑X·h2. 螺栓上的受力分析（1 ）在竖直方向上，螺栓承受的轴向拉伸工作载荷F = F∑ yz（2 ）在水平方向上，螺栓受力F∑X的作用，需要靠螺栓上的预紧力产生的摩擦力来阻止相对滑动，故 f ×N ≥K S×F∑X( p75 ，5-9 )其中正压力N = z ×F0−C m×F∑ yC m+C b注：K s——防滑系数C m——被连接件刚度C b——螺栓刚度即f ( z F0−C mF∑ y) ≥K S×F∑XC m+C b( 3 ) 在倾覆力矩M作用下，螺栓受的载荷a.若M >0 ，倾覆力矩为逆时针方向右边螺栓受到力的加载作用，使螺栓受力增大；左边螺栓受到力的减载作用，使螺栓受力减小；在这种情况下，右边受力最大，左边受力最小。
b.若M <0 ，倾覆力矩为顺时针方向左边螺栓受到力的加载作用，使螺栓受力增大；右边螺栓受到力的减载作用，使螺栓受力减小；在这种情况下，左边受力最大，右边.受力最小。
3. 保证正常工作的条件：a. 受力最大的螺栓满足强度条件b．受压最大接合面不能被压碎，即最大挤压应力σpmax≤[ σp]c．受压最小接合面不能有间隙，即最小挤压应力σpmin≥0 5-5 图5-49是由两块边板和一块承重焊接的龙门起重机导轨托架。
两块边板各用4个螺栓与立柱相连接，托架所承受的最大载荷为20kN，载荷有较大的变动。
试问：此螺栓连接采用普通螺栓连接还是铰制孔用螺栓连接为宜？为什么？1. 若采用铰制孔用螺栓连接a. 在20 kN 的横向应力作用下，每个螺栓的横向工作剪力为F = F ∑z = 208 =2.5 kNb ．在转矩T = 20 × 300 = 6000 N ·mm 的作用下，有∑F i z i=1× r i = T其中F i 表示第i 个螺栓所受的工作剪力； 又因为螺栓的剪切变形量与该螺栓轴线到螺栓组对称中心O 的距离成正比，而这里螺栓轴线到螺栓组对称中心的距离相等。
机械设计经典填空题 附答案
8．常见随带轮直径的减小而 。
10．在设计V带传动时，V带的型号是根据 选取的。
17．窄V带比普通V带承载能力 。
18．V带轮的槽角 于V带的楔形角。
19．当两带轮直径一定时，减小中心距将使小带轮包角 。
第二课 链传动
1.传动链的主要类型是 链和 链。
2.限制链传动的传动比是为了 。
12.链传动中，小链轮的齿数越多，则传动平稳性越 。
13.链传动中，当节距增大时，优点是 ；缺点是 。
14.选择链传动的参数时，若将小链轮齿数增加，其好处是 。
15.链传动的 传动比恒定，而 传动比是变化的。
6.链传动的主要效形式是 。
7.滚子链最主要参数是链的 ，为提高链速的均匀性，应选用齿数 的链轮和节距 的链条。
8.一滚子链传动节距p=25.4mm，小链轮转速n1=1000r／min，经测量链轮分度圆直径d1=203mm，则链速v= m／s。
第三课 齿轮传动
1．齿轮传动时，如大小齿轮的材料不同，则σH1 = σH2；[σH1]≠[σH2]； σF1≠σF2 ；[σF1]≠[σF2]。
2．直齿圆柱齿轮作接触强度计算时取 节点 处的接触应力为计算依据，其载荷由一 对轮齿承担。
3．在圆柱齿轮传动中，齿轮分度圆直径d1不变而减小模数m，对轮齿的弯曲强度、接触强度及传动平稳性的影响分别为弯曲强度降低，接触强度不变， 传动平稳性提高 。
4．在圆柱齿轮传动设计中，在中心距a及其他条件不变时，增大模数m，其齿面接触应力
不变 ，齿根弯曲应力减小，重合度减小。 。
5．在闭式齿轮传动中，当齿轮的齿面硬度HBS<350时，通常首先出现点蚀破坏，应首先按齿面接触强度进行设计，但当齿面硬度HBS>350时，则易出现齿根弯曲折断 破坏，应首先按齿根弯曲强度设计强度进行设计。
机械设计题库(含答案)---2
机械设计---2第一章机械设计总论习题三、选择填空：（1）对于受循环变应力作用的零件，影响疲劳破坏的主要因素是。
A、最大应力；B、平均应力；C、应力幅。
（2）塑性材料制成的零件进行静强度计算时，其极限应力为。
A、；B、；C、；D、。
（3）零件受对称循环应力时，对于塑性材料应取作为材料的极限。
A、材料的强度极限；B、材料的屈服极限；C、材料的疲劳极限；D、屈服极限除以安全系数。
（4）当三个相同的零件甲、乙、丙承受的是相同的，但应力的循环特性r分别为+1，0，-1，其中最易疲劳损伤的零件是。
（5）两圆柱体沿母线相压，载荷为F时，最大接触应力为，若载荷增大到2F时，最大接触应力变为。
A、；B、；? C、；D、。
（6）?由实验知，有效应力集中、绝对尺寸和表面状态只对有影响。
A、应力幅；B、平均应力； ??C、应力幅和平均应力。
（7）摩擦副表面为液体动压润滑状态，当外载荷不变时，摩擦面间的最小油膜厚度随相对滑动速度的增加而。
A、变薄；B、增厚；C、不变。
（8）在外载荷不变的情况下，试判断下列零件上各点应力的变化特性（用应力循环特性系数表示）：a）转动心轴，外径上的弯曲应力r为：b）推力球轴承滚动体上一点的接触应力，r为。
A、 r= +1；B、 r=－1；C、 r=－1；D、 0<r<+1；E、 -1<r<0。
（9）为了减轻摩擦副的表面疲劳磨损，下列措施中，是不合理的。
A、降低表面粗糙度；B、增大润滑油粘度；C、提高表面硬度；D、提高相对滑动速度。
（10）采用含有油性和极压添加剂的润滑剂，主要是为了减少。
A、粘着磨损；B、磨粒磨损；C、表面疲劳磨损；D、腐蚀磨损。
（11）零件的工作安全系数为。
A、零件的极限应力比许用应力；B、零件的工作应力比许用应力；C、零件的极限应力比零件的工作应力；D、零件的工作应力比零件的极限应力。
（12）某截面形状一定的零件，当尺寸增大时，其疲劳极限值将随之。
机械设计各章习题答案
1章 齿轮传动一、补充题1. 在齿轮传动的设计和计算中，对于以下参数和尺寸应标准化的有 〔1〕、〔6〕 ；应圆整的有 〔5〕、〔9〕 ；没有标准的化也不应圆整的有 〔2〕、〔3〕、〔4〕、〔7〕、〔8〕、〔10〕 。
（1） 斜齿圆柱齿轮的法面模数m n ；〔2〕斜齿圆柱齿轮的端面模数m t ；(3) 分度圆直径d ； 〔4〕齿顶圆直径d a ； (5) 齿轮宽度B ；〔6〕分度圆压力角α；〔7〕斜齿轮螺旋角β；(8) 变为系数x ；〔9〕中心距a ； 〔10〕齿厚s2．材料为20Cr 的齿轮要到达硬齿面，适宜的热处理方法是 〔2〕 。
〔1〕整体淬火；〔2〕渗碳淬火；〔3〕调质；〔4〕外表淬火3．将材料为45钢的齿轮毛坯加工成为6级精度硬齿面直齿圆柱外齿轮，该齿轮制造工艺顺序应是 〔1〕 为宜。
（1） 滚齿、外表淬火、磨齿；〔2〕滚齿、磨齿、外表淬火；（2） 外表淬火、滚齿、磨齿；〔4〕滚齿、调质、磨齿4．在以下措施中， 〔2〕 不利于减轻和防止齿面点蚀发生。
（1） 提高齿面硬度；〔2〕采用粘度低的润滑油；〔3〕降低齿面粗糙度值；〔4〕采用较大的变位系数5．一对正确啮合的标准渐开线齿轮做减速传动时，如两轮的材料、热处理及齿面硬度均一样，那么齿根弯曲应力 〔1〕 。
〔1〕21F F σ>σ； 〔2〕21F F σ=σ；〔3〕21F F σ<σ6．有两个标准直齿圆柱齿轮，齿轮1的模数30511==Z ,mm m 齿数；齿轮2的模数50322==Z ,mm m 齿数，那么齿形系数和应力校正系数的乘积11Sa Fa Y Y 〔1〕 22Sa Fa Y Y〔1〕大于；〔2〕等于；〔3〕小于；〔4〕不一定大于、等于或小于2章 V 带传动一、 选择与填空1．带传动正常工作时，紧边拉力F 1和松边拉力F 2满足关系 〔2〕 。
〔1〕F 1 =F 2 〔2〕F 1- F 2 = F e 〔3〕F 1/F 1=e f α 〔4〕F 1+F 2=F 02. 假设将传动比不为1的平带传动的中心距减少1/3，带长做相应调整，而其它条件不变，那么带传动的最大有效拉力F ec 〔3〕。
机械设计答案(部分)
1-11-7自由度11 22241112832 3=--=-⨯-⨯=--=HLPPnF1-11自由度122427211229323=--=⨯-⨯-⨯=--=H L P P n F1－14：求出题1-14图正切机构的全部瞬心。
设s rad /101=ω，求构件3的速度3v 。
s mm P P v v P /20002001013141133=⨯===ω1－15：题1-15图所示为摩擦行星传动机构，设行星轮2与构件1、4保持纯滚动接触，试用瞬心法求轮1与轮2的角速度比21/ωω。
构件1、2的瞬心为P 12P 24、P 14分别为构件2与构件1相对于机架的绝对瞬心1224212141P P P P ⨯=⨯ωω 1212141224212r r P P P P ==ωω2-1 试根据题2-1图所注明的尺寸判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄机构还是双摇杆机构。
（1）双曲柄机构（2）曲柄摇杆机构（3）双摇杆机构（4）双摇杆机构2-3 画出题2-3图所示各机构的传动角和压力角。
图中标注箭头的构件为原动件。
2-4 已知某曲柄摇杆机构的曲柄匀速转动，极位夹角θ为300，摇杆工作行程需时7s 。
试问：（1）摇杆空回程需时几秒？（2）曲柄每分钟转数是多少？ 解：（1）根据题已知条件可得：工作行程曲柄的转角01210=ϕ 则空回程曲柄的转角02150=ϕ摇杆工作行程用时7s ，则可得到空回程需时：s t 5)7/210(15002== （2）由前计算可知，曲柄每转一周需时12s ，则曲柄每分钟的转数为r n 51260==3-2题3-2图所示为一偏置直动从动件盘形凸轮机构，已知凸轮是一个以C 点为圆心的圆盘，试求轮廓上D 点与尖顶接触是的压力角，并作图表示。
4-1 已知一对外啮合正常齿制标准直齿圆柱齿轮mm m 3=，191=z ，412=z ，试计算这对齿轮的分度圆直径、齿顶高、齿跟高、顶隙、中心距、齿顶圆直径、齿跟圆直径、基圆直径、齿距、齿厚和齿槽宽。
机械设计习题与解析答案
机械设计习题与解析答案机械设计是工程领域中的一个重要分支，它涉及到机械系统的设计、分析和制造。
在机械设计的学习过程中，习题和解析是帮助学生理解和掌握理论知识的重要手段。
以下是一些典型的机械设计习题以及对应的解析答案。
习题1：齿轮传动设计- 问题：设计一个齿轮传动系统，要求传递的功率为10 kW，转速为1500 rpm，传动比为3:1。
请确定齿轮的模数、齿数、中心距以及齿轮材料。
- 解析：- 首先，根据传动比和转速，可以计算出驱动齿轮和从动齿轮的转速。
- 然后，利用功率和转速，可以确定所需的扭矩。
- 根据扭矩和传动效率，可以确定齿轮的模数。
- 齿数可以根据模数和中心距来确定，通常需要考虑齿轮的承载能力和传动的平稳性。
- 齿轮材料应选择具有良好耐磨性和强度的材料，如合金钢。
习题2：轴承寿命计算- 问题：某机械的轴承承受的径向负荷为2000 N，轴承的额定寿命为10000小时。
若轴承的寿命与负荷成反比，计算在负荷增加到3000 N 时，轴承的额定寿命将减少到多少小时？- 解析：- 根据基本寿命公式，轴承寿命L与负荷P的关系可以表示为L = k/P，其中k是常数。
- 将初始条件代入公式，得到k = 10000 * 2000。
- 当负荷增加到3000 N时，新的寿命L' = k/3000。
- 计算得到L'的值，即新的额定寿命。
习题3：弹簧设计- 问题：设计一个压缩弹簧，使其在压缩到20mm时，能够储存10J的能量。
弹簧材料的弹性模量为210 GPa，泊松比为0.3。
- 解析：- 首先，根据能量储存公式E = 1/2 * k * (Δx)^2，可以计算出弹簧的刚度k。
- 然后，利用刚度公式k = G * A / L，可以确定弹簧的截面积A和未压缩长度L。
- 考虑到实际设计中需要考虑弹簧的稳定性和制造工艺，可能需要对截面积和长度进行适当调整。
习题4：联轴器选择- 问题：为一台功率为50 kW，转速为1000 rpm的电机选择合适的联轴器。
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3-4 圆 轴 轴 肩 处 的 尺 寸 为 ： D=54mm ， d=45mm ， r=3mm 。 如 用 题 3-2 中 的 材 料 ， 设 其 强 度 极 限
σB=420MPa，精车，弯曲，βq=1，试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。
[解] 因
r 3 D 54 1.2 ， 0.067 ，查附表 3-2，插值得 σ 1.88 ，查附图 3-1 得 qσ 0.78 ，将 d 45 d 45
第三章 机械零件的强度 习题答案
3-1 某材料的对称循环弯曲疲劳极限 σ 1 180 MPa ，取循环基数 N 0 5 10 ， m 9 ，试求循环次数 N
6
分别为 7 000、25 000、620 000 次时的有限寿命弯曲疲劳极限。 [解] σ 1N1 σ 1 9
N0 5 106 180 9 373.6MPa N1 7 103
6-3 在一直径 d 80mm 的轴端，安装一钢制直齿圆柱齿轮（如下图） ，轮毂宽度 L 1.5d ，工作时有轻 微冲击。试确定平键的尺寸，并计算其允许传递的最大扭矩。
[解] 根据轴径 d 80mm ，查表得所用键的剖面尺寸为 b 22mm ， h 14mm 根据轮毂长度 L' 1.5d 1.5 80 120 mm 取键的公称长度 L 90mm 键的标记 键 22 90GB1096 - 79 键的工作长度为 l L b 90 22 68mm 键与轮毂键槽接触高度为 k
3
2
由（b）图可知，螺栓受力最大为
Fmax Fi Fj 2Fi Fj cosθ 10 2 (24.39) 2 2 10 24.39 由d0 4Fmax 可知采用（a）布置形式所用的螺栓 直径较小
2
2
2 33.63kN 5
5-10
第六章 键、花键、无键连接和销连接 习题答案
5-5 图 5-49 是由两块边板和一块承重板焊接的龙门起重机导轨托架。两块边板各用 4 个螺栓与立柱相连 接，托架所承受的最大载荷为 20kN，载荷有较大的变动。试问：此螺栓连接采用普通螺栓连接还是铰制 孔用螺栓连接为宜？为什么？Q215，若用 M6×40 铰孔用螺栓连接，已知螺栓机械性能等级为 8.8，校核 螺栓连接强度。
第八章 带传动 习题答案
8-1 V 带 传 动 的 n1 1450 r min ， 带 与 带 轮 的 当 量 摩 擦 系 数 f v 0.51 ， 包 角 1 180 ， 初 拉 力
（1）该传动所能传递的最大有效拉力为多少？（ 2）若 d d1 100mm ，其传递的最 F0 360 N 。试问： 大转矩为多少？（3）若传动效率为 0.95，弹性滑动忽略不计，从动轮输出效率为多少？ [解] 1Fec 2 F0
1 1
1 e
f v 1
1
2 360
1 1
1 e
0.51
1
0.51
478.4 N
e f v1
e
dd1 100 10-3 2T Fec 478.4 23.92 N mm 2 2
3P
Fecν Fec n1d d1 η η 1000 1000 60 1000 478.4 1450 3.14 100 0.95 1000 60 1000 3.45kW
（2）选择 V 带的带型
根据 P ca 、 n1 ，由图 8-11 选用 B 型。 （3）确定带轮的基准直径 dd ，并验算带速 ν ①由表 8-6 和 8-8，取主动轮的基准直径 d d1 180mm ②验算带速 ν
d d 1n1 180 960 9.0432 m s 60 1000 60 1000 5 m s ν 30 m s 带速合适 ν
③计算从动轮的基准直径
dd 2
d d1n1 1 ε 180 960 1 0.05 497.45mm n2 330
（4）确定 V 带的中心距 a 和基准长度 Ld ①由式 0.7dd1 dd 2 a0 2dd1 dd 2 ，初定中心距 a0 550mm 。 ②计算带所需的基准长度
σ 1N 2 σ
1 9
N0 5 106 9 180 324.3MPa N2 2.5 10 4 N0 5 106 180 9 227.0MPa N3 6.2 105
σ 1N3 σ 1 9
3-2 已知材料的力学性能为 σ s 260MPa ， σ 1 170 MPa ， Φσ 0.2 ，试绘制此材料的简化的等寿命 寿命曲线。 [解] A' (0,170)
由（a）图可知，最左的螺栓受力最大 Fmax Fi Fj 10 20 30kN （b）方案中
Fi
1 1 F 60 10kN 6 6
Fj max
Mrmax
ri
i 1
6
FLrmax
2
r
i 1
6
2
i
125 2 3 60 250 10 125 10 2 24.39kN 2 125 125 2 2 2 10 6 4 125 2 2
[S ] 3.5 ~ 5.0
[] [σ s ] 640 182.86 ~ 128 MPa [ S ] 3.5 ~ 5.0
[σ p ]
σ s 640 426.67MPa S p 1.5
（2）螺栓组受到剪力 F 和力矩（ T FL ） ，设剪力 F 分在各个螺栓上的力为 Fi ，转矩 T 分在各个 螺栓上的分力为 F j ，各螺栓轴线到螺栓组对称中心的距离为 r,即 r
150 75 2mm 2 cos 45
1 1 Fi F 20 2.5kN 8 8 FL 20 300 10 3 Fj 5 2kN 8r 8 75 2 10 3
由图可知，螺栓最大受力
Fmax Fi Fj 2Fi Fj cos θ 2.52 (5 2 ) 2 2 2.5 5 2 cos 45 9.015kN
A 0,170
2.35
, C260,0, D141.67,141.67 2.35
根据 A0,72.34, C 260,0, D141.67,60.29 按比例绘出该零件的极限应力线图如下图
3-5 如题 3-4 中 危 险截面 上 的平 均应 力 σ m 20MPa ， 应力幅 σ a 20MPa ， 试分 别按 ① r C ②
[解] 螺栓组受到剪力 F 和转矩，设剪力 F 分在各个螺栓上的力为 Fi ，转矩 T 分在各个螺栓上的分力为
Fj
（a）中各螺栓轴线到螺栓组中心的距离为 r，即 r=125mm
Fi
1 1 F 60 10kN 6 6 FL 60 250 10 3 Fj 20kN 6r 6 125 10 3
[解] 采用铰制孔用螺栓连接为宜 因为托架所受的载荷有较大变动，铰制孔用螺栓连接能精确固定被连接件的相对位置，并能承受横向 载荷，增强连接的可靠性和紧密性，以防止受载后被连接件间出现缝隙或发生相对滑移，而普通螺栓连 接靠结合面产生的摩擦力矩来抵抗转矩，连接不牢靠。 （1）确定 M6×40 的许用切应力[ ] 由 螺 栓 材 料 Q215 ， 性 能 等 级 8.8 ， 查 表 5-8 ， 可 知 [σs ] 6 4 0 MP a ， 查 表 5-10 ， 可 知
所查值代入公式，即
k σ 1 qσ σ 1 1 0.78 1.88 1 1.69
查附图 3-2，得 εσ 0.75 ；按精车加工工艺，查附图 3-4，得 βσ 0.91 ，已知 β q 1 ，则
kσ 1 1 1.69 1 1 Kσ 1 1 2.35 ε σ βσ βq 0.75 0.91 1
（2） σ m C 工作应力点在疲劳强度区，根据变应力的平均应力不变公式，其计算安全系数
Sca
σ -1 K σ Φσ σ m 170 2.35 0.2σ 20 1.81 K σ σ a σ m 2.35 30 20
第五章 螺纹连接和螺旋传动 习题答案
h 7mm 2
根据齿轮材料为钢，载荷有轻微冲击，取许用挤压应力 [σ p ] 110MPa 根据普通平键连接的强度条件公式 σ p 变形求得键连接传递的最大转矩为
2T 103 [σ p ] kld
Tmax
kld [σ p ] 7 68 80 110 2094 N m 2000 2000
n1 960 r min ，减速器输入轴的转速 n2 330 r min ，允许误差为 5% ，运输装置工作时有轻度冲
击，两班制工作，试设计此带传动。 [解] （1）确定计算功率 P ca 由表 8-7 查得工作情况系数 K A 1.2 ，故
Pca KA P 1.2 7 8.4kW
Fmax 9.015 10 3 319 [] 2 3 2 d0 6 10 4 4
2
2
Fmax 9.015 10 3 σ p 131.8 [σ p ] d 0 Lmin 6 10 3 11.4 10 3
故 M6×40 的剪切强度不满足要求，不可靠。 5-6 已知一个托架的边板用 6 个螺栓与相邻的机架相连接。托架受一与边板螺栓组的垂直对称轴线相平 行、距离为 250mm、大小为 60kN 的载荷作用。现有如图 5-50 所示的两种螺栓布置形式，设采用铰制孔 用螺栓连接，试问哪一种布置形式所用的螺栓直径最小？为什么？
Fe F1 F2且F1 2F2 F1 2Fe 2 750 1500N