机械设计(一)
机械设计作业(第一次)及答案 (1)
《机械设计》作业（第一次）填空1应力循环特性系数r=0的应力称为脉动循环。
2如果作用于零件上的应力超过材料的屈服极限，则零件将发生塑性变形。
3零件疲劳强度极限的综合影响系数包括零件的有效应力集中系数、尺寸系数、强化系数和表面质量系数。
4设计机器的方法大体上有内部式设计、外推式设计和开发性设计三种。
5在机械设计时，选择材料主要考虑使用要求、工艺要求和经济要求这三个方面的问题。
6防松的根本问题在于防止螺纹副相对转动，具体的防松装置或方法很多，就工作原理来看可分为利用摩擦、直接锁住和破坏螺纹副关系三种。
7不可拆的联接有焊接、铆接和胶接。
8普通平键联接的工作面是键的两侧面；楔键联接的工作面是键的上下面。
9零件的周向定位的目的是限制轴上零件与轴发生相对转动，最常用的周向定位零件是花键和键____。
10不随时间变化的应力称为静应力，随时间变化的应力称为变应力，具有周期性的变应力称为循环变应力。
11按照平面图形的形状，螺纹分为三角形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹等。
12驱动机器完成预定功能的部分称为___原动机__。
13金属材料尤其是钢铁使用最广；在机械产品中钢铁材料占__90%以上__。
14机械零件制造中使用最广的金属材料是_ 钢铁___。
15机器的基本组成部分为原动机部分、传动部分和执行部分。
16如果作用于零件上的应力超过材料的屈服极限，则零件将发生塑性变形。
17一部机器的质量基本上取决于__设计阶段___。
单选1零件设计时，限制零件中的应力不超过允许的限度的设计准则称为（ A ）。
A. 强度准则B. 刚度准则C. 寿命准则D. 振动稳定性准则2当两个被联接件不宜制成通孔，且需要经常拆卸通常采用（ C ）。
A.螺栓联接B.螺钉联接C.双头螺柱联接D.紧定螺钉联接3利用（ A ）热处理工艺可使金属材料的硬度降低、并消除内应力、均匀组织、细化晶粒和预备热处理。
A．退火 B. 正火 C. 表面淬火 D. 渗碳淬火4在机械设计中，常采用螺纹联接，键、花键、销联接和弹性环联接形式进行联接，这种联接称为（ B ）。
机械设计(1)
二、受剪螺栓联接的强度计算
采用铰制孔螺栓联接时，被联接件上的外载荷是靠螺栓杆的 剪切及螺栓杆与被联接件之间的挤压来传递，故联接只需较 小的F'，一般忽略不计。
h3
Fs
d0
Fs Fs
Fs Fs
h
h1 d0
h2
Fs
强度条件 F
1）螺栓杆的抗剪切条件： ）螺栓杆的抗剪切条件：
τ=
4 2）螺栓杆与孔壁接触表面的挤压强度条件为： ）螺栓杆与孔壁接触表面的挤压强度条件为：
σ=
F′ 1 πd12 4
F′ d2 tan( + ρv ) ψ 2 1 πd13 16
F'
T1
T1 τT = = WT
T3 T4
F'
一般情况
对于M10~M68普通螺栓，有如下统计规律： 普通螺栓，有如下统计规律： 对于 普通螺栓
tan ρ v = 0.17
d 2 = 1.1d1
tanψ = 0.05
Fs max =
Trmax
z
ri2 ∑
i =1
受轴向载荷Q的螺栓组联接
每个螺栓承受的工作载荷为： 每个螺栓承受的工作载荷为：
F Q
Q F= z
D p
螺纹联接
第五节 螺纹联接的强度计算
概述
普通螺栓联接在工作时，螺栓主要受轴向拉力，故又 称受拉螺栓联接。在静载荷作用下：螺栓的主要失效 形式为螺纹部分的塑性变形或断裂；在变载作用下， 螺栓的主要失效形式为疲劳断裂。 铰制孔用螺栓联接，其工作时，螺栓只承受横向载荷， 故又称受剪螺栓联接，其主要失效形式为螺栓剪断、 栓孔或孔壁压溃。
1）确定拧紧力矩
F'预紧力 预紧力 T拧紧力矩 拧紧力矩 T1螺纹阻力矩 T2螺母支承面摩擦力矩 T3螺钉头支承面摩擦力矩 T4夹持力矩
机械设计基础1-绪论
凸轮7
3、工作过程：
活塞下行，进气阀打开， 燃气被吸入汽缸
活塞上行，进气阀关闭，压缩燃气
点火后燃气燃烧膨胀，推动活塞 下行，经连杆带动曲轴输出转动
活塞上行，排气阀打开，排出废气
4、运动分析： 原动件：活塞—由燃气推动（驱动力所作用的构件） 主运动：将活塞的往复直线运动→曲轴的回转运动 辅助运动：配气 ——启闭进排气阀
电力代替了蒸汽。 集中驱动被抛弃了， 每台机器都安装了独 立的电动机。
为汽车、飞机的 出现提供了可能性。
1886年，本茨发明的汽油发动 机为动力的三轮车被授予专利。
与此同时，戴姆勒也发明 出了他的第一辆四轮汽车。
莱 特 兄 弟
1903
近代 — 材料的变革
19世纪中叶，发明了炼钢法，从那时一直到现在，
运动学
静力学
动力学
强度理论
牛顿经典力学
材料学
到20世纪上半叶，机械设计的方法已基本形成。
机 构 结 构 学 机 构 运 动 学 机 器 静 力 学 机 器 动 力 学 机 械 零 件 设 计
运动学
静力学
动力学
强度理论
但是，这些方法都基于图解和手工计算。 牛顿经典力学
材料学
现 代： 20世纪中叶 －
单一零件曲轴
多个零件
刚性组合 连杆
4.零件是组成机器最基本的单元体，是机械制造的单元体。
专用零件：特定机器中所使用的零件，如活塞、曲 轴、叶片
通用零件：各类机器中普遍使用的零件，如齿轮、 轴、螺栓等
5.部件：若干个零件的装配体
具体内容
常用机构设计
连杆机构、凸轮机构、间歇运动机构（棘轮机构、 槽轮机构、不完全
只具有机器的前两个特征——机构 如 凸轮机构（配气机构）：把回转运动→直线运动 曲柄滑块机构：将活塞的直线运动→曲柄的回转 运动
机械设计复习题 (1)
螺纹连接1、一压力容器盖螺栓组连接如图所示，已知容器内径D=250mm ，内装具有一定压强的液体，沿凸缘圆周均匀分布12个M16（1d ＝13.835mm ）的普通螺栓，螺栓材料的许用拉应力[]180MPa σ=，螺栓的相对刚度/()0.5bb mc c c +=，按紧密性要求，剩余预紧力1F =1.83F ，F 为螺栓的轴向工作载荷。
试计算：该螺栓组连接允许容器内的液体最大压强max p 及每个螺栓连接所需的预紧力0F 。
1.计算每个螺栓允许的最大总拉力：212[].........................24 1.320815.............................1d F N σπ=⨯=分分1、 计算容器内液体最大压强212max max 2.8 (120815)7434.....................12.8/4 (112)1.82..............................1a F F F F F N D F p p MP π=+=====分分分分02...........................................2(208150.57434)17098......................1bb m C F F F C C N =-+=-⨯=分分2.如图所示的矩形钢板，用4个M20的铰制孔用螺栓（受剪处直径d 0=21mm ）固定在槽钢上，各尺寸关系如图所示（单位：mm ），钢板悬臂端受外载荷F Q =16kN ，试求：1) 螺栓组受哪几种外载荷作用，各自载荷多少？（3分）2) 找出受力最大的螺栓并求出其所受的切应力？（5分）F Q2O1341.螺栓组受到两种外载荷作用:① 横向力 F=F Q =16kN② 转矩 mm N 1076.53601016)2120300(63⋅⨯=⨯⨯=+=F T 2）由横向力F 引起的各螺栓所受的剪力F i 相等：N 104410164F 33i ⨯=⨯==F 由于各螺栓的力矩r 相等，由转矩T 引起的各螺栓所受的剪力F j 相等： ∑==2imaxjmax j r Tr F F 且 260r r i max == 所以，可得16973N 26041076.54r T F 6i j =⨯⨯==由图示受力分析可知，螺栓2和4受力最大，其所受剪力的合力为：N10216973cos45104216973)104(cos45F 2F F F F F 43223j i 2j 2i 42⨯=⨯⨯⨯++⨯=++==其切应力为：7MPa .57214102d 4F 242242=⨯⨯===ππττ3.下图表示两平板用2个M20的普通螺栓联接，承受横向载荷F=6000N ，若取接合面间的摩擦系数ƒ=0.2，可靠性系数K S =1.2，螺栓材料的的许用应力[σ]=2N/mm 2安全系数S=2，螺栓的小径d 1=17.294mm 。
机械设计试卷及答案3套1
《机械设计》课程试题（一）一、填空题(每空1分共31分)1、当一零件受脉动循环变应力时，则其平均应力是其最大应力的（）。
2、三角形螺纹的牙型角α＝（），适用于（），而梯形螺纹的牙型角α＝（），适用于（）。
3、螺纹连接防松，按其防松原理可分为（）防松、（）防松和（）防松。
4、带传动在工作过程中，带内所受的应力有（）、（）和（），最大应力发生在（）。
5、链传动设计时，链条节数应选（）数(奇数、偶数)。
链轮齿数应选（）数；速度较高时，链节距应选（）些。
6、根据齿轮设计准则，软齿面闭式齿轮传动一般按（）设计，按（）校核；硬齿面闭式齿轮传动一般按（）设计，按（）校核。
7、在变速齿轮传动中，若大、小齿轮材料相同，但硬度不同，则两齿轮工作中产生的齿面接触应力（），材料的许用接触应力（），工作中产生的齿根弯曲应力（），材料的许用弯曲应力（）。
8、蜗杆传动的总效率包括啮合效率η、（）效率和（）效率。
其中啮合效率η=（），影响蜗杆传动总效率的主要因素是（）效率。
9、轴按受载荷的性质不同，分为（）、（）、（）。
10、滚动轴承接触角越大，承受（）载荷的能力也越大。
二、单项选择题(每选项1分,共11分)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、在受轴向变载荷作用的紧螺柱连接中，为提高螺栓的疲劳强度，可采取的措施是( )。
A、增大螺栓刚度Cb，减小被连接件刚度Cm B．减小Cb．增大Cm C．增大Cb和Cm D．减小Cb和Cm3、在螺栓连接设计中，若被连接件为铸件，则往往在螺栓孔处做沉头座孔．其目的是( )。
A．避免螺栓受附加弯曲应力作用 B．便于安装 C．为安置防松装置4、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5、对于标准齿轮传动，影响齿形系数Y的主要几何参数是（）。
A．齿轮的模数 B．齿轮的压力角 C．齿轮的齿数 D．齿轮的顶隙系数6、一斜齿圆柱齿轮传动，已知法向模数Mn＝4mm，齿数Z1=20，螺旋角β＝14032’2”，齿宽b1＝80，b2＝75mm，则该传动的齿宽系数φd等于（）。
机械设计习题1
一、填空题（11分，每空1分）1、由机械零件强度疲劳试验可知：________________、________________和________________只对应力幅有影响。
2、在套筒滚子链设计中，在满足承载能力要求的前题下，节距选得______，齿数选得___________，传动越平稳。
（越大；越小）3、带传动工作时的应力有__________________、__________________和________________。
4、在闭式齿轮传动中，软齿面齿轮常发生 ____________ 破坏，硬齿面齿轮常发生 ____________破坏，开式齿轮传动中，常发生____________ 破坏。
二、选择题(20分，每空2分)1、滚动轴承的基本额定寿命是指同一批轴承中______的轴承所能达到的寿命。
（A、99%；B、90%；C、98%；D、50%）2、在作轴的疲劳强度校核计算时，对于一般单向转动的转轴，其弯曲应力应按______ 计算。
（A、脉动循环变应力； B、静应力；C、非对称循环变应力；D、对称循环变应力）3、对蜗杆传动进行热平衡计算，其主要目的是为了防止温升过高导致______。
（A、材料的机械性能下降；B、润滑油变质；C、蜗杆热变形过大；D、润滑条件恶化而产生胶合失效）4、一对正确啮合的标准渐开线齿轮减速传动，z1=18，z2=72，两轮材料、热处理相同，工作时轮齿根部危险截面上的弯曲应力_______。
（A、 s F1 > s F2；B、 s F1< s F2； C、s F1 ＝s F2）5、两轮轴线不在同一水平面的链传动，链条的紧边应布置在上面，松边应布置在下面，这样可以使______。
（A、链条平稳工作，降低运行噪声B、松边下垂量增大后不致与链轮卡死；C、链条的磨损减小；D、链传动达到自动张紧的目的）6、各种型号的三角带，其截面的槽角均为40°．为使三角带的工作面能与轮槽保持良好接触，必须使带轮槽角 ______。
机械设计练习(一)(答案)
机械设计练习（一）一、单项选择题（每题1分,共20分）。
1. 采用螺纹联接时，若被联接件总厚度较大,且材料较软，强度较低，需要经常拆装的情况下,一般宜采用 . ( C )A。
普通螺栓联接 B.铰制孔用螺栓联接 C.双头螺柱联接2。
紧联接螺栓按拉伸强度计算时,考虑到拉伸和扭转的联合作用，应将拉伸载荷增至. ( B ）A.0.3倍B。
1。
3倍C。
1。
7倍3. 在承受轴向变载荷的紧螺栓联接中，采用空心杆螺栓的作用是。
（ B ）A。
减轻联接的重量B。
减小螺栓刚度，降低应力幅C。
增加联接的紧密性4. 螺纹的公称直径(管螺纹除外)是指它的。
( B ）A。
内径d1 B.大径d C。
中径d25。
在螺纹联接常用的防松方法中，当承受冲击或振动载荷时，无效的方法是 ( C )A。
采用开口销与六角开槽螺母B。
采用胶接或焊接的方法 C.设计时使螺纹联接具有自锁性能6。
承受轴向拉伸工作载荷的紧螺栓联接，设预紧力为F0，工作载荷为F，则螺栓承受的总拉力F2。
（ A ）A。
小于F0+F B.等于F0+F C。
大于F0+F7. 在滑动螺旋是设计计算中，限制螺纹工作面上的压力p，主要是为了.（ C)A.使材料硬度低的螺母避免被压坏B。
防止接触面上应力过大而产生疲劳点蚀C减轻工作面的磨损8。
常用螺纹的牙形有三角形、矩形、梯形和锯齿形等，其中用于联接和用于传动的牙形分别为。
（ A ）A.第一种和第三种B.第二种和第三种C。
第三种和第一种9. 普通螺纹联接中的松联接和紧联接之间的主要区别是：松联接的螺纹部分不承受。
( B ）A.拉伸作用B。
扭转作用C。
弯曲作用10。
用两个普通螺栓将两块钢板联接起来.已知每块板所受横向力为F，接合面间的摩擦系数f=0。
15，为使联接可靠,应使摩擦力比外载荷大20%，则每个螺栓需要的预紧力为( C )A。
0.5F B。
2F C。
4F11. 两摩擦表面被一层液体隔开，摩擦性质取决于液体内部分子间粘附阻力的摩擦状态称为（ C )A.液体摩擦B。
机械设计基础课程设计(一)指导书
机械原理课程设计指导书机械原理课程设计说明书姓名班级学号时间年月指导教师第一章概论一．机械原理课程设计的目的机械原理课程设计是继机械原理课程的课堂理论教学之后，面向学生设置的一项实践性教学环节。
机械原理课程设计以机械制图、数学、物理、理论力学、金属工艺学、计算机语言等先修课和金工实习为基础，在机械原理课程所探讨的常用机构的分析、综合基本理论方法指导下，采取教师引导与学生个人独立思考相结合的方式，通过对整部机器的运动和动力学设计的训练，以期达到下述几项主要目的：1）初步培养学生综合应用各学科理论，进行机器工作原理设计，机构选型和机器总体设计的能力。
2）提高学生在机构的分析与综合方面的熟练程度。
3）培养学生运用计算机辅助机械设计的能力。
4）让学生接触机械设计方面的感性知识，使他们对机械设计的一般过程和步骤有初步的了解。
5）提高学生计算、绘图、使用技术资料和计算机的熟练程度；锻炼他们独立工作，了解实际问题的能力。
二.机械原理课程设计的内容和方法1.机械原理课程设计的内容为培养具有独立设计能力的人才创造条件，机械原理课程设计的内容应包括：机械传动方案的选择与设计；机械的运动分析与设计；机械的动力分析与设计三个方面，所以机械原理课程设计的选题应当注意到：一定程度的综合性和完整性——应包括三种基本机构（如连杆机械、凸轮机构、齿轮机构）的分析与综合；一定程度的自动化——应具有多个执行机构的运动配合关系，包括运动循环图的分析与设计；一定程度的深度和广度——应较全面而综合地应用机械原理的基本理论、基本知识和基本技能，以使学生在机械设计技术工作的适应能力和开发创造能力方面受到初步实践性的训练。
2．机械原理课程设计的方法课程设计的方法原则上可分为两大类：（1）图解法运用基本理论中的基本关系式，用图解的方法将其结果确定出来，并清晰地以线图的形式表现在图纸上，有直观、简单、可检查解析计算正确与否等特点，对于简单机构的分析与综合问题，其优点更为明显。
机械设计习题（1）
机械设计习题机械设计总论习题1-1、设计机器时应满足哪些基本要求?设计机械零件时应满足哪些基本要求?1-2 、机械零件主要有哪些失效形式?常用的计算准则主要有哪些?1-3 、什么是零件的强度要求?强度条件是如何表示的?如何提高零件的强度?1-4、机械的现代设计方法与传统设计方法有哪些主要区别?零件的强度习题2-1、已知循环特性r=0.125, σm= -225MPa,求σmax、、σmin、σa。
2-2、弯曲疲劳极限的综合影响系数Kσ的含义是什么?它与哪些因素有关?它对零件的疲劳强度和静强度各有何影响?2-3、在单向稳定变应力下工作的零件，如何确定其极限应力?2-4、疲劳损伤线性累积假说的含义是什么?写出其数学表达式。
摩擦、磨损及润滑习题3-1、机械中有几种摩擦？各有何特点？3-2、磨损过程分为几个阶段？怎样跑合可以延长零件的寿命？3-3、边界摩擦的特征为摩擦表面间形成一层很薄的边界膜，问有几种边界膜？它们之间的区别是什么？3-4、获得流体动压润滑的基本条件是什么？螺栓联接与螺旋传动习题5-1 如图所示的底板螺栓组联接爱外力FΞ的作用。
外力FΞ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？保证联接安全工作的必要条件有哪些？题5-1图5-2题目：图示刚性联轴器取4个M16小六角头铰制孔用螺栓，螺栓材料为45钢，受剪面处螺栓直径为φ17mm，其许用最大扭矩T=1.5kN·m（设为静载荷），试校核其强度。
联轴器材料HT250。
图5-2图5-3：上题的刚性联轴器中，若采用M16受拉螺栓，靠两半联轴器的接合面间产生的摩擦力来传递扭矩，螺栓材料为45钢，接合面间的摩擦系数f=0.16，安装时不控制预紧力，试决定螺栓数（螺栓数应为双数）。
5-4、如图，缸径D=500mm，蒸汽压力p=1.2MPa，螺栓分布圆直径D0=640mm。
为保证气密性要求，螺栓间距不得大于150mm。
知名企业求职笔试题及答案--机械设计篇(一)
23、基圆以内无渐开线。
………………………………………………（√）24、在直齿圆柱齿轮传动中，忽略齿面的摩擦力，则轮齿间受有圆周力、径向力和轴向力三个力作用。
……………………………………（×）25、蜗杆传动一般用于大速比的场合。
………………………………（√）26、蜗杆传动一般用于传动大功率、大速比的场合。
………………（×）27、定轴轮系的传动比等于始末两端齿轮齿数之反比。
……………（×）28、楔键的顶底面是工作面。
…………………………………………（√）29、设计键联接时，键的截面尺寸通常根据传递转矩的大小来选择。
…………………………………………………………………（×）30、在螺纹联接的结构设计中，通常要采用凸台或凹坑作为螺栓头和螺母的支承面，其目的是使螺栓免受弯曲和减小加工面。
…………（√）二、填空题（试题库出题至少20题）1.现代工业中主要应用的传动方式有：_机械传动_、_液压传动__、_气动传动__和电气传动等四种。
2.按两构件的接触形式的不同，运动副可分为_高副_和_低副_两大类。
3.螺纹按照其用途不同，一般可分为_联接螺纹_和传动螺纹__两大类。
4.滚动轴承主要由_内圈_ 、_外圈_ 、_滚动体和保持架等组成。
5.机械式联轴器分为_刚性联轴器、_挠性_联轴器和__安全__联轴器三大类。
6.齿轮轮齿的加工方法常用的分为_仿形法_和_范成法(展成法)_两大类。
7.机器或机构各部分之间应具有确定运动__运动。
机器工作时，都能完成有用的_机械功_或实现转换_能量_。
8.轴上安装零件有确定的位置，所以要对轴上的零件进行_周向_固定和_轴向固定。
9.构件是机器的运动单元体；零件是机器的制造单元体；部件是机器的装配单元体。
10.运动副是使两构件接触，同时又具有确定相对运动的一种联接。
平面运动副可分为低副和高副。
11.运动低副可分为转动副和移动副。
12.在机构中采用虚约束的目的是为了改善机构的工作情况和受力情况。
机械设计题库及答案(1)
8.机械零件的断裂是由于材料的____不足造成的，机械零件的变形过大是由于材料的____不 足造成的。 答案：强度，刚度 三、简答题 1.简述机械零件的主要失效形式。 答：机械零件的主要失效形式有：断裂﹑变形过大﹑振动过大和表面失效，表面失效又分为 胶合失效﹑点蚀失效﹑磨损失效和塑性变形。
解：综合影响系数： K
k
1.76 0.78 0.95
2.38
将各个应力等效为材料的对称循环变应力：
ad1 K a1 m1 2.38 120 0.34 20 292.4 MPa ad 2 K a2 m2 2.38 110 0.34 20 268.6 MPa ad3 K a3 m3 2.38 90 0.34 20 221 MPa 因为 ad3 ＜ 1 ，对材料不起损伤作用，忽略不计。 (1) 用当量循环次数法
3．影响机械零件疲劳强度的因素 影响机械零件疲劳强度的因素主要有三个：应力集中、绝对尺寸和表面状态。 应力集中越大，零件的疲劳强度越低。在进行强度计算时，引入了应力集中系数 k 来考 虑其影响。当零件的同一剖面有几个应力集中源时，只取其中（应力集中系数）最大的一个
用于疲劳强度计算。另外需要注意：材料的强度极限越高，对应力集中越敏感。 零件的绝对尺寸越大，其疲劳强度越低。因为绝对尺寸越大，所隐含的缺陷就越多。用
i ad1
m
ni
ad1
9
1 10 7
机械设计基础复习题(1)
机械设计基础复习题一、选择题（每题1分）1、两个构件直接接触而形成的 A ，称为运动副。
A.可动联接；B.联接；C.接触2、机构具有确定运动的条件是 C 。
A.自由度数目＞原动件数目；B.自由度数目＜原动件数目；C.自由度数目= 原动件数目3、当急回特性系数为 C 时，曲柄摇杆机构才有急回运动。
A．K＜1 B. K=1 C .K＞14、平面四杆机构中，如果最短杆与最长杆的长度之和小于其余两杆的长度之和，最短杆为机架，这个机构叫做 BA．曲柄摇杆机构 B.双曲柄机构` C.双摇杆机构5、凸轮机构从动件作等速规律运动时会产生 A 冲击。
A. 刚性；B. 柔性；C. 刚性和柔性6、渐开线上任意一点法线必 C 基圆。
A.交于B.垂直于C.切于7、一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是 B 。
A.必须使两轮的模数和齿数分别相等。
B.必须使两轮模数和压力角分别相等。
C.必须使两轮的齿厚和齿槽宽分别相等。
8、对于正常齿制的标准直齿圆柱齿轮而言，避免根切的最小齿数为 B 。
A.16B. 17C. 189、一对渐开线齿轮啮合时，啮合点始终沿着 C 移动。
A.分度圆B.节圆C.基圆公切线10、一般开式齿轮传动的主要失效形式是 C 。
A. 齿面胶合B. 齿面疲劳点蚀C. 齿面磨损或轮齿疲劳折断11、设计一对软齿面齿轮传动时，从等强度要求出发，大、小齿轮的硬度选择时，应使 B 。
A. 两者硬度相等B. 小齿轮硬度高于大齿轮硬度C. 大齿轮硬度高于小齿轮硬度12、标准直齿圆柱齿轮传动的弯曲疲劳强度计算中，齿形系数Y Fa只取决于 B 。
A. 模数mB. 齿数ZC. 分度圆直径d13、一对圆柱齿轮，通常把小齿轮的齿宽做得比大齿轮宽一些，其主要原因是 C 。
A. 使传动平稳B. 提高传动效率C. 便于安装，保证接触线长度14、带传动是依靠 B 来传递运动和功率的。
A. 带与带轮接触面之间的正压力B. 带与带轮接触面之间的摩擦力C. 带的紧边拉力15、设计V带传动时，为防止 A ，应限制小带轮的最小直径。
机械设计答案(1)
1.传动带的分类，带传动的设计准那么、运动分析、应力分析、弹性滑动现象。
分类：按工作原理不同，带传动分为摩擦型带传动和啮合型带传动。
摩擦型带传动，按传动带的横截面积外形不同，分为平带传动，圆带传动，V 带传动，多楔带传动；啮合型带传动也称为同步带传动。
设计准那么：在保证不打滑的条件下，带传动具有一定的疲乏强度和寿命。
运动分析：在安装带传动时，传动带即以一定的预紧力F0紧套在两个带轮上。
由于预紧力F0的作用。
带和带轮的接触面上就产生了正压力。
带传动不工作时传动带两边的拉力相等，都等于F0〔如以下左图所示〕。
F 1＋F 2＝2F 0紧边拉力F 1松边拉力F 2有效拉力F e ，总摩擦力F f 即等于带所传递的有效拉力，即有：F e ＝F f ＝F 1－F 2F 1＝F 0+F e /2 F 2＝F 0-F e /2P=F e v /1000最小初拉力〔F 0〕min 临界摩擦力Ffc 或临界有效拉力Fec,Fec=Ffc=2〔F 0〕min fa fa e e 1111+-应力分析：,/1000000A P =ρ弹性滑动现象：带传动在工作时，带受到拉力后要产生弹性变形。
在小带轮上，带拉力从F 1落低到F 2，带的弹性变量减少，因此带相对小带轮向后退缩，使带速度比小带轮速度v1小;在大带轮上，带拉力F2上升为F 1，带的弹性变量增加，因此带相对大带轮向前伸长，使带速度比大带轮速度v2大。
这种由于带的弹性变形面引起的带与带轮间的微量滑动，称为带传动的弹性滑动。
总有紧松边，因此总有滑动而无法防止。
2.螺纹连接的防松方法、螺栓联接计算防松答：一、摩擦防松：1对顶螺母2弹簧垫圈3自锁螺母二、机械防松：1开口销与六角开槽螺母2止动垫圈3串联钢丝三、破坏螺旋副运动关系防松：1铆合2冲点3涂胶粘剂螺栓联接计算1受横向载荷的螺栓组连接横向总载荷F∑，每个螺栓的横向工作剪力为F,z螺栓数目，i接合面数，f接合面摩擦系数，KS 防滑系数，各螺栓所需的预紧力均为F，那么平衡条件是fziF≥KSF∑得F≥KSF∑/fzi2受转矩的螺栓组连接3受轴向载荷的螺栓组连接4受倾覆力矩的螺栓且连接5松螺栓连接强度计算6紧螺栓连接强度计算4.齿轮的失效形式。
机械设计基础作业(一)答案
机械设计基础课程形成性考核作业（一）第1章静力分析基础1．取分离体画受力图时，_CEF_力的指向可以假定，_ABDG_力的指向不能假定。
A．光滑面约束力B．柔体约束力C．铰链约束力D．活动铰链反力E．固定端约束力F．固定端约束力偶矩G．正压力2．列平衡方程求解平面任意力系时，坐标轴选在_B_的方向上，使投影方程简便；矩心应选在_FG_点上，使力矩方程简便。
A．与已知力垂直B．与未知力垂直C．与未知力平行D．任意E．已知力作用点F．未知力作用点G．两未知力交点H．任意点3．画出图示各结构中AB构件的受力图。
4．如图所示吊杆中A、B、C均为铰链连接，已知主动力F＝40kN,AB＝BC＝2m,α＝30︒.求两吊杆的受力的大小。
解：列力平衡方程：又因为 AB=BC第2章常用机构概述1．机构具有确定运动的条件是什么?答：当机构的原动件数等于自由度数时，机构具有确定的运动。
2．什么是运动副？什么是高副？什么是低副？答：使两个构件直接接触并产生一定相对运动的联接，称为运动副。
以点接触或线接触的运动副称为高副，以面接触的运动副称为低副。
3．计算下列机构的自由度，并指出复合铰链、局部自由度和虚约束。
（1）n=7,P L=10, P H=0F=3n-2 P L–P H=3×7-2×10=1C处为复合铰链（2）n=5,P L=7, P H=0F=3n-2 P L–P H=3×5-2×7=1（3）n=7,P L=10, P H=0F=3n-2 P L–P H=3×7-2×10=1（4）n=7,P L=9, P H=1F=3n-2 P L–P H=3×7-2×9-1=2E、E´有一处为虚约束F为局部自由度C处为复合铰链第3章平面连杆机构1．对于铰链四杆机构，当满足杆长之和的条件时，若取_C为机架，将得到双曲柄机构。
A．最长杆B．与最短杆相邻的构件C．最短杆D．与最短杆相对的构件2．根据尺寸和机架判断铰链四杆机构的类型。
机械设计装配图(1)
机械设计装配图(1)
手动液压泵装配图
3. 安装尺寸 将部件安装在机器 上，或机器安装在基础 上，需要确定的尺寸。
4. 外形尺寸 表示机器或部件总 长、总宽、总高的尺寸。 它是包装、运输、安装 和厂房设计时所需的尺 寸。 5. 其他重要尺寸 不属于上述的尺寸， 但设计或装备时需要保 证的尺寸。
机械设计装配图(1)
12.4 装配图中的零件序号和明细栏
12.4.1 零件序号 12.4.2 明细栏
机械设计装配图(1)
12.4.1 零件序号
1. 一般规定
(1) 装配图中所有的零部件都必须编写序号； (2) 装配图中的一个零部件可以只编写一个序号；同一装 配图中相同零部件用一个序号，一般只标注一次；多处出现 的相同零部件，必要时也可重复标注； (3) 装配图中零部件的序号，应与明细栏中的序号一致。
球阀装配示意图如图12-19。
装配示意图的画法和特点： (1) 画装配示意图，一般从 主要零件入手，然后按装配顺序 和零件位置逐个画出。 (2) 假想部件是透明的，对 各零件的表达不受前后层次的限 制，尽可能把所有零件集中画在 一个视图上，若有必要也可补充 其他的视图。
图12-19 球阀装配示意图
机械设计装配图(1)
球阀的用途: 用于管道中启闭 和调节流量的部件。
图12-17 球阀
动画
工作原理: 当扳手处于图中的位置时，阀芯上的孔与阀盖连通， 球阀处于全开状态，当扳手顺时针旋转90°后，球阀处于关闭状态。
机械设计装配图(1)
2. 拆卸部件
球阀装拆顺序：
拆卸时需注意：
(1) 拆卸前的准备工作， 备好拆卸工具，研究拆卸 顺序及方法；
机械设计习题-(1)齿轮
一、选择题1、一般开式齿轮传动的主要失效形式是＿C＿。
A、齿面胶合B、齿面疲劳点蚀C、齿面磨损或轮齿疲劳折断D、轮齿塑性变形2、高速重载齿轮传动，当润滑不良时，最可能出现的失效形式是＿A＿。
A、齿面胶合B、齿面疲劳点蚀C、齿面磨损D、轮齿疲劳折断3、45号钢齿轮，经调质处理后其硬度值约为＿B＿。
A、HRC＝45~50B、HBS=220~270C、HBS=160~180D、HBS=320~3504、齿面硬度为56~62HRC的合金钢齿轮的加工工艺过程为＿C＿。
A、齿坏加工、淬火、磨齿、滚齿B、齿坏加工、淬火、滚齿、磨齿C、齿坏加工、滚齿、渗碳淬火、磨齿D、齿坏加工、滚齿、磨齿、淬火5、齿轮采用渗碳淬火的热处理方法，则齿轮材料只可能是＿D＿。
A、45号钢B、ZG340~640C、20CrD、20CrMnTi6、齿轮传动中齿面的非扩展性点蚀一般出现在＿A＿。
A、跑合阶段B、稳定性磨损阶段C、剧烈磨损阶段D、齿面磨料磨损阶段7、对于开式齿轮传动，在工程设计中，一般＿D＿。
A、按接触强度设计齿轮尺寸，再校核弯曲强度B、按弯曲强度设计齿轮尺寸，再校核接触强度C、只需按接触强度设计D、只需按弯曲强度设计8、一对标准直齿圆柱齿轮，已知z1=18，a2=72，则这对齿轮的弯曲应力＿A＿。
A、sF1>sF2B、sF1<sF2C、sF1=sF2D、sF1≤sF29、一对标准渐开线圆柱齿轮要正确啮合时，它们的＿B＿必须相等。
A、直径B、模数C、齿宽D、齿数10、在设计闭式硬齿面传动中，当直径一定时，应取较少的齿数，使模数增大以＿B＿。
A、提高齿面接触强度B、提高轮齿的抗弯曲疲劳强度C、减少加工切削量，提高生产率D、提高抗塑性变形能力11、在直齿圆柱齿轮设计中，若中心距保持不变，而把模数增大，则可以＿B＿。
A、提高齿面接触强度B、提高轮齿的弯曲强度C、弯曲与接触强度均可提高D、弯曲与接触强度均不变12、轮齿的弯曲强度，当＿D＿，则齿根弯曲强度增大。
机械设计——齿轮传动(1)
第十二章 齿轮传动1、图示为两级斜齿圆柱齿轮减速器，已知条件如图所示。
试问：（1）画出轴II 和轴III 的转向。
（2）低速级斜齿轮的螺旋线方向应如何选择才能使中间轴Ⅱ上两齿轮所受的轴向力相反？ （3）低速级小齿轮的螺旋角β2应取多大值，才能使轴Ⅱ上轴向力相互抵消？ （4）画出各个齿轮所受轴向力。
2、今有两对斜齿圆柱齿轮传动，主动轴传递的功率P 1=13kW ，n 1=200r/min ，齿轮的法面模数m n =4mm ，齿数z 1=60均相同，仅螺旋角分别为9°与18°。
试求各对齿轮传动轴向力的大小？3、图所示为二级斜齿圆柱齿轮减速器。
已知：齿轮1的螺旋线方向和轴III 的转向，齿轮2的参数m n =3mm ，z 2=57，β2 =14°；齿轮3的参数m n =5mm ，z 3=21。
试求：（1）为使轴Ⅱ所受的轴向力最小，选择各齿轮的螺旋线方向，并在图上标出； （2）在图b 上标出齿轮2、3所受各分力的方向；（3）如果使轴Ⅱ的轴承不受轴向力，则齿轮3的螺旋角β3应取多大值（忽略摩擦损失）？10、分析图中斜齿圆柱齿轮传动的小齿轮受力，忽略摩擦损失。
己知：小齿轮齿数221=z ，大齿轮齿数902=z ，法向模数mm m 2n =，中心距mm a 120=，传递功率KW P 2=，小齿轮转速m in /3201r n =，小齿轮螺旋线方向右旋。
求：（1) 大齿轮螺旋角β大小和方向；1234（2) 小齿轮转矩1T ；（3) 小齿轮和大齿轮受力的大小和方向，并在图上画出。
11、有一齿轮传动如图所示，已知：281=z ，702=z ,1263=z ,模数mm m 4n =，压力角ο20=α，中心距mm a 2001=，mm a 4002=，输入轴功率kW P 101=，转速m in /10001r n =，不计摩擦。
（1) 计算各轴所受的转矩；（2)分析中间齿轮的受力，在图中画出，并计算所受各力的大小。
机械设计1
A、压力角 B、基圆半径 C、滚子半径 D、凸轮尺寸
23. 直齿圆锥齿轮的标准模数规定在 分度圆上。
A、小端 B、大端 C、法面 D、端面
24. 蜗杆传动中，蜗杆的 模数和蜗轮的端面模数相等，并为标准值。
69.构件是组成机构的各相对运动的单元。? ?? ?? ?（ ?）70.在设计平面四杆机构时，一定要避免死点位置。 （? ?） 71.在铰链四杆机构中，曲柄一定是最短杆。? ?? ? （ ?）72.平面四杆机构中的极位夹角就是从动件在两个极限位置的夹角。? ?? ?? ? （???）73.平面四杆机构中的死点位置，就是采用任何方法都不能使机构运动的位置。 （??）74.平面四杆机构中至少存在一个曲柄。? ? （???）75.在设计滚子从动件盘形凸轮机构时，滚子的半径可以任意选取。??（???）76.在设计平底直动从动件盘形凸轮机构时，从动件平底的长度可以任意选取。 （???）77.凸轮机构常用于传力较大的场合。 （???）78.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。（???）79.轮系的传动比，是指轮系中首末两齿轮的齿数比。（???）80.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。
57. 限制小轮的直径，其目的是增加包角。( )
58. 三角螺纹具有较好的自锁性能，在振动或交变载荷作用下不需要防松。( )
59. 螺旋传动中，螺杆一定是主动件。( )
60. 双曲柄机构没有死点位置。( )
61. 双摇杆机构无急回特性( )
62.链传动能得到准确的瞬时传动比。( )
30. 带轮的轮槽角应小于V带横截面楔角。( )
31. 在曲柄摇杆机构中，当曲柄和连杆共线就是死点位置。( )
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（3）掌握链传动的安装布置和张紧。
（4）了解滚子链传动的设计计算方法。
7.齿轮传动
（1）了解齿轮传动的特点及应用；掌握不同条件下齿轮传动的失效形式、设计准则、强度计算方法。
（2）理解齿轮计算公式中 、 、 、 、 、 、 等系数的基本含义和选取原则，掌握减小 、 的措施。
（4）掌握滑动螺旋传动的设计计算方法。
4.键、花键、无键连接和销连接
（1）了解键连接的类型及应用特点；掌握键的主要类型及尺寸的选择方法。
（2）了解花键连接的类型、特点及应用。
5.带传动
（1）了解带传动的类型、特点及应用场合。
（2）掌握带传动的工作原理、受力分析、弹性滑动及打滑等基本理论。
（3）了解带传动的失效形式及设计准则。
（4）熟悉液体动力润滑径向滑动轴承的相关参数（ 、 、 、 、 、 、 ）的基本含义及其变化对承载能力的影响。
（5）熟悉滑动轴承热平衡计算。
10.滚动轴承
（1）熟悉滚动轴承的主要类型、性能特点及代号，并能根据应用条件正确选择轴承的类别。
（2）掌握滚动轴承的有关参数（Lh、C、C0、P）的基本含义。
（3）熟练掌握滚动轴承寿命计算的方法和步骤，重点是角接触球轴承和圆锥滚子轴承的径向载荷Fr、轴向载荷Fa的计算和轴承寿命计算。
（4）掌握教材中有关线图及数表的查询方法。
3.螺纹连接和螺旋传动
（1）掌握螺纹及螺纹连接件的类型、特性、标准、结构、应用场合及有关的防松方法。
（2）能正确进行螺栓组的受力分析并进行螺栓尺寸的计算及类型、规格的选用。
（3）在受拉伸载荷或受倾覆力矩的紧螺栓连接中，能用螺栓连接的受力变形线图分析说明降低螺栓刚度、增大被连接件刚度及增大预紧力可以提高螺栓抗疲劳能力。
2.机械零件的强度
（1）掌握疲劳曲线及极限应力曲线的意义及用途；能根据材料的几个基本力学性能（σB、σs、σ-1、σ0）及零件的几何特性，绘制零件的极限应力线图。
（2）掌握单向稳定变应力的机械零件疲劳强度计算方法：① r=常数；②σm=常数；③σmin=常数。了解应力等效转化的概念。
（3）熟悉疲劳损伤累积假说（Miner法则）的意义及其应用方法。
考试科目：833机械设计（一）
适用专业：机械制造及其自动化、机械设计及理论
一、复习要求
要求考生熟悉通用机械零件的基本知识，掌握通用机械零件的设计原理、方法和机械设计的一般规律，具有综合运用所学知识设计通用零件和简单机械的能力。
二、主要复习内容
1.绪论
（1）了解课程的内容、性质与任务。
（2）掌握有关的机械设计基本概念。
（4）熟悉带的应力计算及其变化规律。
（5）掌握带传动的参数选择。
（6）熟悉带传动的张紧方法及措施。
6.链传动
（1）了解链传动的工作原理、特点及应用；掌握链传动的“多边形效应”，即链传动的运动不均匀性及动载荷是如何产生的，可采取什么措施（如改变链轮齿数、转速、链条节距等）以改善链传动的运动不均匀性及动载荷。
（3）熟练掌握直齿轮传动、斜齿轮传动、锥齿轮传动在受力分析（各分力的大小、方向）和强度计算方面的异同之处。
（4）掌握齿轮传动中有关参数（m、z、a、b、β）等对齿轮传动强度的影响。
8.蜗杆传动
（1）了解蜗杆传动的特点及失效形式；正确选用蜗杆、蜗轮的材料；掌握确定许用应力的方法。
（2）掌握蜗杆传动的受力分析（各分力的大小、方向）。
（3）熟悉闭式蜗杆传动热平衡计算。
（4）掌握蜗杆头数z1、导程角 、直径系数q等参数的选取方法。
9.滑动轴承
（1）了解滑动轴承的特点和应用场合。
（2）掌握不完全液体滑动轴承的设计准则及设计方法。
（3）熟练掌握流体动力润滑径向滑动轴承的工作原理；掌握流体动力润滑的基本方程及分析形成流体动压油膜的必要条件。
（3）掌握轴的四种强度计算方法，熟悉各自的计算特点和适用场合。
三、考试题型与试题总分
是非题、选择题、简答题、作图题、分析计算题和结构题等。试题总分为150。
四、考试时间和形式
考试时间为3小时，采取闭卷笔试考试，可带计算器。
（4）掌握滚动轴承装置的设计（包括考虑轴承的固定、调整、预紧、润滑、密封、装拆等）。
11.联轴器和离合器
（1）了解常用联轴器和离合器的主要类型、结构特点和用途。
（2）掌握常用联轴器的正确选择和计算方法。转轴、心轴和传动轴的载荷和应力的特点。
（2）熟练掌握进行轴的结构设计方法（轴上零件的轴向和周向定位方法）；对错误的结构设计能进行辨别和改正。