机械设计作业集(答案)
机械设计作业集9答案
机械设计作业集 答：主动小链轮齿数不变，从动轮齿数 z2’= z1×i12= z 1n1/n2=25×900/250=90 取 z2’ =90
从动大链轮齿数由 75 升到 90，而其它参数不变，链条所能传递的功率不变。
四、设计计算题
9-28 一链式运输机驱动装置采用套筒滚子链传动，链节距 p=25.4mm，主动链轮齿数 z1=17，从动链轮齿数 z2=69，主动链轮转速 n1=960r/min，试求： 1．链条的平均速度 V； 2．链条的最大速度 Vmax 和最小速度 Vmin； 3．平均传动比 i。 解. 1）链条的平均速度 V=z1pn 1/（60×1000）=17×25.4×960/（60×1000）=6.91m/s 2）链条的最大速度 Vmax 和最小速度 Vmin d1=p/sin（180°/ z1）=25.4/sin（180°/ 17）=138.23mm ω1=πn1/30=3.14×960/30=100.48 rad/s Vmax=ω1 d1/2=100.48×138.23/2=6944mm/s=6.944m/s Vmin=ω1 cos（180°/ z1）d1/2=100.48×cos（180°/ 17）×138.23/2 =6826mm/s=6.826m/s 3）平均传动比 i i12=n1 /n2=z2/z1=69/17=4.06 9-29 单排滚子链传动，小链轮为主动轮，链轮齿数 z1=21，z2=105，链型号为 16A， n1= 600 r/min，工况系数 K A=1.2，中心距 a=910mm，试求此链传动允许传递的最大功率。 解.
。
A
。
D、保证链轮轮齿的
9-6 滚子链传动中，应尽量避免使用过渡链节，这主要是因为 C 。 A、制造困难 B、装配困难 C、过渡链节的链板要承受附加弯曲载荷 9-7 若大链轮齿数超过极限值（zmax=120） ，则 B 。 A、链条的磨损快 B、易发生脱链现象 C、链传动的噪音大 9-8 对于高速重载的链传动，应选取 C 的链条。 A、大节距单排 B、小节距单排 C、小节距多排 9-9 两轮轴线在同一水平面的链传动， 布置时应使链条的紧边在上， 松边在下，这样 A 。 A、松边下垂后不致与紧边相碰 B、可减小链条的磨损 C、 可使链传动达到张紧的目的 9-10 链条由于静强度不够而被拉断的现象，多发生在 A 情况下。 A、低速重载 B、高速重载 C、高速轻载 D、 低速轻载 9-11 代号为 08A-2×60 GB1243〃1–1983 的链，其节距为 A、8mm B、25.4mm C、12.7mm C 。
机械设计-习题集答案
第一章绪论1-1机器的基本组成要素是什么？答：机械零件1-2什么是零件？什么是构件？什么是部件？试各举三个实例。
答：零件是组成机器的不可拆的基本单元，即制造的基本单元。
如齿轮、轴、螺钉等。
构件是组成机器的运动的单元，可以是单一整体也可以是由几个零件组成的刚性结构，这些零件之间无相对运动。
如内燃机的连杆、凸缘式联轴器、机械手的某一关节等。
部件是由一组协同工作的零件所组成的独立制造或独立装配的组合体，如减速器、离合器、联轴器。
1-3什么是通用零件？什么是专用零件？答：通用零件在各种机器中经常都能用到的零件，如：齿轮、螺钉、轴等。
在特定类型的机器中才能用到的零件，如：涡轮机的叶片、内燃机曲轴、减速器的箱体等。
1-4机械设计课程研究的内容是什么？答：机械系统设计的基础知识和一般尺寸和参数的通用零件设计方法。
第二章机械设计总论2-1答：一台完整的机器通常由原动机、执行部分和传动部分三个基本部分组成。
原动机是驱动整部机器以完成预定功能的动力源；执行部分用来完成机器的预定功能；传动部分是将原动机的运动形式、运动及动力参数转变为执行部分所需的运动形式、运动及动力参数。
2-2答：设计机器应满足使用功能要求、经济性要求、劳动保护要求、可靠性要求及其它专用要求。
设计机械零件应满足避免在预定寿命期内失效的要求、结构工艺性要求、经济性要求、质量小的要求和可靠性要求。
2-3答：机械零件常见的失效形式：整体断裂、过大的残余变形、零件的表面破坏以及破坏正常工作条件引起的失效等。
常用的计算准则主要有强度准则、刚度准则、寿命准则、振动稳定性准则和可靠性准则。
2-4答：强度要求为确保零件不发生断裂破坏或过大的塑性变形。
强度条件为[]σσ≤。
提高机械零件的强度，可以采取：a、采用强度高的材料，使零件具有足够的截面尺寸；b、合理地设计零件的截面形状，增大截面的惯性矩；c、采用热处理和化学处理方法，提高材料的力学性能；d、提高运动零件的制造精度，降低工作时的动载荷；e、合理配置零件的位置，降低作用于零件上的载荷等。
机械设计作业集及答案(南昌航空大学)
。
A. 止动垫片 B.对顶螺母
C.串联钢丝
D.开口销
14. 在下列具有相同公称直径和螺距并采用相同配对材料的螺旋付中，传动效率最高的是
螺旋副。
A. 单线矩形
B. 单线梯形
C. 双线矩形
D. 双线梯形
15. 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. 沿轴向可作相对滑动并具有导向作用
3. 变应力特性可用五个参数中的任意
A. 一个
B. 两个
个来描述。
C. 三个
D. 四个
4. 下列四种叙述中， A. 变应力只能由变载荷产生
是正确的。 B. 静载荷不能产生变应力
C. 变应力是由静载荷产生
D. 变应力由变载荷产生，也可能由静载荷产
生
5. 在进行疲劳强度计算时，其极限应力为材料的
A. 屈服极限
18. 平 键 联 接 能 传 递 的 最 大 扭 矩 为 T ， 现 要 传 递 的 扭 矩 为 1.5T ， 则
应
。
A. 把键长 L 增大到 1.5 倍
B. 把键宽 b 增大到 1.5 倍
C. 把键高增大到 1.5 倍
D. 安装一对平键
19. 为了不严重削弱轴和轮毂的强度，两个切向键最好布置成
。
在具体设计时一般顺序是
。
A. b→a→c→d
B. b→c→a→d
C. a→c→b→d
D. c→d→b→a
28. 轴上装有一对平键时，若传递扭矩 T=150N·m，则验算强度时，仍可按一个平键来计算，
只要把传递扭矩改为
Nm。
A. 120
B. 100
C. 75
D. 50
机械设计作业集及答案(南昌航空大学)
24. 在极限应力图上，对于各种加载情况（如 r=常数, m =常数, max=常数），如何判断零件
是首先产生疲劳破坏还是首先产生塑性变破坏？ 25. 零件的等寿命疲劳曲线与材料试件的等寿命疲劳曲线有何区别？在相同应力变化规律
下，零件和材料试件的失效形式是否总是相同的？为什么？ 26. 根据机械零件工作表面之间的摩擦和润滑状态，可把摩擦可分为哪几种类型？其特点如 何？ 27. 根据磨损机理，磨损分为哪几种类型？各种类型的磨损的实质如何？ 28. 如何防止和减轻磨损？ 29. 零件的正常磨损主要分为哪几个阶段，每个阶段有何特点？
。
A. 拉力
B. 扭矩
C. 压力
D. 拉力和
扭矩
6. 采用普通螺栓联接凸缘联轴器，在传递扭距时，
。
A. 螺栓的横截面受剪
B. 螺栓与螺栓孔配合面受挤压
C. 螺栓同时受挤压和剪切
D. 螺栓受拉伸和扭转作用
7. 当 两 个 被 联 接 件 之 一 太 厚 ， 不 易 制 成 通 孔 ， 且 联 接 不 需 经 常 拆 卸 时 ， 往 往 采
作为其极限应力。
A. s
B. 0
3. 当零件可能出现断裂时，应按
C. b
D. 1
准则计算。
A. 强度
B. 刚度
C. 寿命
D. 振动稳定性
4. 零件的工作安全系数为
。
A. 零件的极限应力比许用应力
B. 零件的极限应力比工作应力
C. 零件的工作应力比许用应力
D. 零件的工作应力比极限应力
5. 对 大 量 生 产 、 强 度 要 求 高 、 尺 寸 不 大 、 形 状 不 复 杂 的 零 件 ， 应 选
作业一（机械设计总论）
机械设计作业集第6章答案
班 级成 绩姓 名任课教师学 号批改日期第六章 键、花键、无键联接和销联接一、选择题6—1普通平键联接的主要用途是使轴与轮毂之间 C 。
A 、沿轴向固定并传递轴向力B 、沿轴向可作相对滑动并具有导向作用C 、沿周向固定并传递周向力D 、安装与拆卸方便6—2设计键联接时，键的截面尺寸b ×h 通常根据 D 按标准选择；键的长度通常根据C 按标准选择。
A 、所传递转矩的大小B 、所传递功率的大小C 、轮毂的长度D 、轴的直径 6—3 当键联接强度不足时可采用双键。
使用两个平键时要求两键 C 布置；使用两个半圆键时要求两键 A 布置；使用两个楔键时要求两键 B 布置；A 、在同一直线上B 、相隔90°～120°C 、相隔180°D 、相隔120°～130° 6—4普通平键的承载能力通常取决于 C 。
A 、键的剪切强度B 、键的弯曲强度C 、键联接工作表面挤压强度D 、轮毂的挤压强度 6—5当轴作单向回转时，平键的工作面在 D ，楔键的工作面在键的 A 。
A 、上、下两面B 、上表面或下表面C 、一侧面D 、两侧面 6—6能构成紧联接的两种键是 C 。
A 、楔键和半圆键B 、半圆键和切向键C 、楔键和切向键 6—7一般采用 B 加工B 型普通平键的键槽。
A 、指状铣刀B 、盘形铣刀C 、插刀6—8平键联接能传递的最大转矩T ，现要传递的转矩为1.5T 时，则应 A 。
A 、安装一对平键B 、键宽b 增大到1.5倍C 、键长L 增大到1.5倍 6—9花键联接的主要缺点是 B 。
A 、应力集中B 、成本高C 、对中性及导向性差 6—10型面曲线为摆线或等距曲线的型面联接与平键联接相比较，D 不是型面联接的优点。
A 、对中性好B 、轮毂孔的应力集中小C 、装拆方便D 、切削加工方便二、填空题6—11按用途平键分为 普通平键 、 薄型平键 、 导向平键 、 滑键 ；其中 普通平键 、薄型平键 用于静联接， 导向平键 、 滑键 用于动联接。
机械设计作业集答案
第十五章 轴一、选择题15—1按所受载荷的性质分类，车床的主轴是 A ，自行车的前轴是 B ，连接汽车变速箱与后桥，以传递动力的轴是 C 。
A 转动心轴B 固定心轴C 传动轴D 转轴15—2 为了提高轴的刚度，措施 B 是无效的。
A 加大阶梯轴个部分直径B 碳钢改为合金钢C 改变轴承之间的距离D 改变轴上零件位置15—3 轴上安装有过盈联接零件时，应力集中将发生在 B 。
A 轮毂中间部位B 沿轮毂两端部位C 距离轮毂端部为1/3轮毂长度处 15—4 轴直径计算公式3nP C d ≥， C 。
A 只考虑了轴的弯曲疲劳强度 B 考虑了弯曲、扭转应力的合成C 只考虑了扭转应力D 考虑了轴的扭转刚度 15—5 轴的强度计算公式22)(T M M e α+=中，α是 C 。
A 弯矩化为当量转矩的转化系数B 转矩转化成当量弯矩的转化系数C 考虑弯曲应力和扭转切应力的循环性质不同的校正系数D 强度理论的要求 15—6 轴的安全系数校核计算，应按 D 计算。
A 弯矩最大的一个截面B 弯矩和扭矩都是最大的一个截面C 应力集中最大的一个截面D 设计者认为可能不安全的一个或几个截面15—7 轴的安全系数校核计算中，在确定许用安全系数S 时,不必考虑 A 。
A 轴的应力集中B 材料质地是否均匀C 载荷计算的精确度D 轴的重要性 15—8 对轴上零件作轴向固定，当双向轴向力都很大时，宜采用 C 。
A 过盈配合B 用紧定螺钉固定的挡圈C 轴肩—套筒D 轴肩—弹性挡圈 15—9 对轴进行表面强化处理，可以提高轴的 C 。
A 静强度B 刚度C 疲劳强度D 耐冲击性能 15—10 如阶梯轴的过渡圆角半径为r ，轴肩高度为h,上面安装一个齿轮，齿轮孔倒角为C 45°,则要求 A 。
A r<C<hB r=C=hC r>C>hD C<r<h 15—11在下列轴上轴向定位零件中， B 定位方式不产生应力集中。
机械设计习题集(带答案)
齿轮传动习题1. 问：常见的齿轮传动失效有哪些形式？答：齿轮的常见失效为：轮齿折断、齿面磨损、齿面点蚀、齿面胶合、塑性变形等。
2. 问：在不改变材料和尺寸的情况下，如何提高轮齿的抗折断能力？答：可采取如下措施： 1)减小齿根应力集中;2)增大轴及支承刚度;3)采用适当的热处理方法提高齿芯的韧性;4)对齿根表层进行强化处理。
3. 问：为什么齿面点蚀一般首先发生在靠近节线的齿根面上？答：当轮齿在靠近节线处啮合时，由于相对滑动速度低形成油膜的条件差，润滑不良，摩擦力较大，特别是直齿轮传动，通常这时只有一对齿啮合，轮齿受力也最大，因此，点蚀也就首先出现在靠近节线的齿根面上。
4. 问：在开式齿轮传动中，为什么一般不出现点蚀破坏？答：开式齿轮传动，由于齿面磨损较快，很少出现点蚀。
5. 问：如何提高齿面抗点蚀的能力？答：可采取如下措施： 1)提高齿面硬度和降低表面粗糙度 ;2)在许用范围内采用大的变位系数和, 以增大综合曲率半径;3)采用粘度高的润滑油;4)减小动载荷。
6. 问：什么情况下工作的齿轮易出现胶合破坏？如何提高齿面抗胶合能力？答：高速重载或低速重载的齿轮传动易发生胶合失效。
措施为： 1)采用角度变位以降低啮合开始和终了时的滑动系数;2)减小模数和齿高以降低滑动速度 ;3)采用极压润滑油;4)采用抗校核性能好的齿轮副材料;5)使大小齿轮保持硬度差;6)提高齿面硬度降低表面粗糙度。
7. 问：闭式齿轮传动与开式齿轮传动的失效形式和设计准则有何不同？答：闭式齿轮传动：主要失效形式为齿面点蚀、轮齿折断和胶合。
目前一般只进行接触疲劳强度和弯曲疲劳强度计算。
开式齿轮传动：主要失效形式为轮齿折断和齿面磨损，磨损尚无完善的计算方法，故目前只进行弯曲疲劳强度计算，用适当增大模数的办法考虑磨损的影响。
8. 问：硬齿面与软齿面如何划分？其热处理方式有何不同？答：软齿面：HB≤350，硬齿面： HB>350。
软齿面热处理一般为调质或正火，而硬齿面则是正火或调质后切齿，再经表面硬化处理。
机械设计作业集答案 (2)
机械设计作业集答案问题一：公差链与公差协调1.1 公差链的定义与作用公差链是指在产品设计、制造和检验过程中，涉及到公差传递的各种关系的有机组合。
在产品设计中，为了保证产品的质量和性能，需要对各个零部件的尺寸和位置进行控制，而公差链就是用来描述和分析这些零部件之间的公差传递关系的。
公差链的作用主要有以下几点： - 通过公差链的分析，可以确定产品在设计和制造过程中出现的公差带的分布范围，从而帮助设计人员确定合适的公差方案。
- 公差链可以帮助设计人员识别公差源，即造成产品公差的主要因素，便于进行优化和改进。
- 公差链的分析结果还可以为制造和检验过程提供参考，有助于指导生产和检测工艺。
1.2 公差协调的原则公差协调是指在机械设计中，通过合理选择和分配零部件的公差，以确保产品在设计要求下能够在制造和使用过程中满足性能和质量的要求。
公差协调的原则主要包括以下几个方面：1.2.1 公差合理分配原则公差合理分配原则是指在设计过程中，应根据零部件的功能、重要性和制造难度等因素来合理分配公差。
一般来说，对于功能重要且制造难度大的零部件，公差分配应较严格；而对于功能次要且制造难度小的零部件，公差分配可以相对宽松。
1.2.2 公差传递原则公差传递原则是指在公差协调中，要注意零部件之间公差的传递关系。
公差传递关系可以通过公差链的分析得到。
在公差传递时，要尽量减小公差的传递倍数，避免公差的累加误差。
1.2.3 公差统计原则公差统计原则是指在选择和应用公差时，要根据实际情况采用合适的统计方法和公差值。
一般来说，对于要求产品性能和质量较高的情况，应采用较为严格的统计方法和较小的公差值，以确保产品能够满足要求。
1.3 公差链的计算方法公差链的计算方法主要有以下几种：1.3.1 最坏情况法最坏情况法是指在公差链的计算中，假设各个零部件的公差都取其最大值，然后计算出整个系统的公差范围。
这种方法计算简单直观，但可能会导致公差范围过大。
机械设计作业答案(河科大版)
学
号
批改日期
-2-
机械设计作业集解答
3—24 零件的等寿命疲劳曲线与材料试件的等寿命疲劳曲线有何区别？在相同的应力变化规律下， 零件和材料试件的失效形式是否总是相同的？为什么（用疲劳极限应力图说明）？ 答：考虑零件的几何形状变化、加 σ a 工尺寸、加工质量及强化因素的影响， 使得零件的疲劳极限要小于材料试件 零件 的疲劳极限。 在相同的应力变化规律下， 零件和 材料试件的失效形式相比不一定相同， 如图示： Ｍ１点相同， 而Ｍ２点材料静强 度失效，零件是疲劳失效，不同区域为 图中阴影面积。
d1
A
D
题 3—14 图 3—15 在上题 A 图中，d 2 =2d 1 ，小圆柱的弹性模量为 E 1 ，大圆柱的弹性模量为 E 2 ，E 为一定值， 大小圆柱的尺寸及外载荷 F 一定，则在以下四种情况中， D 的接触应力最大， A 的接触应 力最小。 A E 1 =E 2 =E/2 B E 1 =E、E 2 =E/2 C E 1 =E/2、E 2 =E D E 1 =E 2 =E
S σ Sτ
2 Sσ + Sτ2
表示
复合（双向）应力状态下
疲劳或静
强度的安全系数，而
S=
σs
2 2 σ max + 4τ max
表示
复合（双向）
应力状态下的
静 强度的安全系数。
3—21 零件表面的强化处理方法有 化学热处理 、 高频表面淬火 、 表面硬化加工 等。 3—22 机械零件受载荷时，在 截面形状突变处 产生应力集中，应力集中的程度通常随材料强 度的增大而 增大 。
3—28 某零件如图所示，材料的强度极限σ B =650Mpa，表面精车，不进行强化处理。试确定Ⅰ-Ⅰ 截面处的弯曲疲劳极限的综合影响系数 K σ 和剪切疲劳极限的综合影响系数 K τ Ⅰ R3 解： 附图 3-1 ， Φ48 Ⅰ 题 3—28 图 Φ40
机械设计作业集第11章答案
班 级成 绩姓 名任课教师学 号批改日期第十一章 蜗杆传动一、选择题11—1与齿轮传动相比，___D____不能作为蜗杆传动的优点。
A 传动平稳、噪声小 B 传动比可以较大 C 可产生自锁 D 传动效率高11—2阿基米德蜗杆和蜗轮在中间平面上相当与直齿条与_B _齿轮的啮合。
A 摆线B 渐开线C 圆弧曲线D 、 变态摆线11—3 在蜗杆传动中，如果模数和蜗杆头数一定，增加蜗杆分度圆直径，将使___B___。
A 传动效率提高，蜗杆刚度降低 B 传动效率降低，蜗杆刚度提高 C 传动效率和蜗杆刚度都提高 D 传动效率和蜗杆刚度都降低11—4大多数蜗杆传动，其传动尺寸主要由齿面接触疲劳强度决定，该强度计算的目的是为防止 ___D___。
A 蜗杆齿面的疲劳点蚀和胶合B 蜗杆齿的弯曲疲劳折断C 蜗轮齿的弯曲疲劳折断D 蜗轮齿面的疲劳点蚀和胶合 11—5在蜗杆传动中，增加蜗杆头数z 1，有利于___D___。
A 提高传动的承载能力 B 提高蜗杆刚度 C 蜗杆加工 D 提高传动效率 11—6为了提高蜗杆的刚度，应___A___。
A 增大蜗杆的直径B 采用高强度合金钢作蜗杆材料C 蜗杆硬度，减小表面粗糙度值11—7 为了提高蜗杆传动的啮合效率ηl ，在良好润滑的条件下，可采用___B___。
A 单头蜗杆 B 多头蜗杆 C 较高的转速n 1 D 大直径系数蜗杆 11—8对闭式蜗杆传动进行热平衡计算，其主要目的是__B__。
A 防止润滑油受热后外溢，造成环境污染B 防止润滑油油温过高使润滑条件恶化C 防止蜗轮材料在高温下机械性能下降D 蜗杆蜗轮发生热变形后正确啮合受到破坏 11—9对于一般传递动力的闭式蜗杆传动，其选择蜗轮材料的主要依据是__A__。
A 齿面滑动速度 B 蜗杆传动效率C 配对蜗杆的齿面硬度D 蜗杆传动的载荷大小 11—10对于普通圆柱蜗杆传动，下列说法错误的是__B__。
A 传动比不等于蜗轮与蜗杆分度圆直径比B 蜗杆直径系数越小，则蜗杆刚度越大C 在蜗轮端面内模数和压力角为标准值D 蜗杆头数z 1多时，传动效率提高 11—11蜗杆传动的当量摩擦系数f v 随齿面相对滑动速度的增大而___C____。
机械设计作业集2第五版答案
机械设计作业集2第五版答案机械设计基础试题：1 与齿轮等啮合传动相比较，带传动的优点有哪些?答案 1.因具有较好的弹性,可缓和冲击及振动,传动稳定, 噪声大.2.靠摩擦传动的带,过载时将在轮面上打滑,起到安全保护作用3.可以用作两轮中心距很大的场合4.传动装置结构简单,制造容易,维修方便,成本较低.2 与齿轮等压板传动相比较，拎传动的缺点存有哪些?答案1.靠摩擦传动的带传动,由带的弹性变形产生带在轮上的弹性滑动,使传动比不稳定,不准确.2.拎的寿命短,传动效率高, V拎传动的效率约为0.95 .3.无法用作严酷的工作场合.3 V带传动的主要参数有哪些?答案小带轮直径d,小带轮包角,带速v,传动比i,中心距a,初拉力F,拎的根数z,拎的型号等.4 带传动中，以带的形状分类有哪几种形式?答案平带,V拎,多楔带,圆带和活络拎传动.5 按材料来说，带的材料有哪些?答案棉织橡胶制备的,尼龙橡胶制备的和皮革等.6 带传动的打滑经常在什么情况下发生?答案当拉力差值大于摩擦力极限值时,拎与轮面之间的滑动在整个包角内发生,此时主动轮旋转无法传至带,则拎无法运动,拎传动丧失工作能力,此时爆胎情况出现.7 带传动时，带的横截面上产生那些应力?答案扎形变,Vergt形变和弯曲应力.8 在V带传动中，拉力差与哪些因素有关?答案主动轮包角,当量摩擦系数,拎轮楔角,材料摩擦系数有关.9 带传动为什么要限制带速，限制范围是多少?答案因带速愈小,则离心力愈小,并使轮面上的也已压力和摩擦力增大,拎忍受的形变减小,对传动有利,但有效率圆周力维持不变时,带速低有助于提升承载能力,通常带速在5~25m/s范围为宜.10 带传动中，小带轮的直径为什么不宜太小?答案因带轮的直径愈小,带愈薄,则拎的弯曲应力愈小,对拎传动有利,所以拎轮直径不必过大.11 V带传动的主要失效形式有哪些?答案主要失灵形式存有爆胎,磨损,散层和烦躁脱落.12 带传动的设计准则是什么?答案设计准则为避免爆胎和确保足够多的使用寿命.13 V带传动设计计算的主要内容是确定什么?答案拎的型号,根数,基准长度,拎轮直径,中心距和拎轮的结构尺寸,以及采用何种张紧装置.14 V带的型号有哪几种?答案型号存有Y,Z,A,B,C,D,E七种15 带传动中，增大包角的主要方法有哪些?答案加强中心距和带的松边外侧加张很紧轮，可以提升包角.16 带传动中，为什么常设计为中心距可调节?答案一就是调整初拉力,提升拎的传动能力.二就是可以加强中心距,减小包角,提升传动能力.三就是易于修理.17 带传动中的工况系数K与哪些主要因素有关?答案 K与拎传动中的载荷性质,工作机的类型,原动机的特性和每天工作时间有关.18 带传动为什么要核验包角?答案小带轮包角愈小,碰触弧上可以产生的摩擦力也越大,则拎传动的承载能力也愈小,通常情况下,增加收入包角大于120o.19 为什么要控制初拉力的大小?答案初拉力过大,音速摩擦力大,极易爆胎;初拉力过小,磨损慢，减小压轴力.20 在带传动设计时，当包角过小应采取什么措施?答案可以使用如下措施:1)减小中心距;2)掌控传动比; 3)加设张很紧轮装置.21 与带传动相比较，链传动有什么优点?答案由于链传动就是压板传动,故传动比精确,工作可靠性不好,承载能力小,传动尺寸较紧凑型,可以在严酷条件下工作(例如工作高温,多尘,易燃等)，压轴力较小.22 与带传动相比较，链传动有什么缺点?答案链传动的瞬时传动比不恒定，噪声很大.23 与齿轮传动相比较，链传动有什么优点?答案链传动的中心距很大、成本低、加装难。
机械设计作业集解答
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第一章绪论分析与思考题1-1 机器的基本组成要素是什么?1-2 什么是零件?什么是构件?什么是部件?试各举三个实例。
1-3 什么是通用零件?什么是专用零件?试各举三个实例。
1-4 机械设计课程研究的内容是什么?第二章机械设计总2论分析与思考题2-1 一台完整的机器通常由哪些基本部分组成?各部分的作用是什么?2-2 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?2-3 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?2-4 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?2-5 什么是零件的刚度要求?刚度条件是如何表示的?提高零件刚度的措施有哪些?2-6 零件在什么情况下会发生共振?如何改变零件的固有频率?2-7 什么是可靠性设计?它与常规设计有何不同?零件可靠度的定义是什么?2-8 机械零件设计中选择材料的原则是什么?2-9 指出下列材料的种类，并说明代号中符号及数字的含义：HTl50，ZG230-450，65Mn，45，Q235，40Cr，20CrMnTi，ZCuSnl0Pb5。
2-10 机械的现代设计方法与传统设计方法有哪些主要区别?第三章机械零件的强度一、选择与填空题3-1 零件表面的强化处理方法有_________________、___________________、_________________等。
3-2 零件的截面形状一定，当截面尺寸增大时，其疲劳极限值将随之____________。
(1)增高(2)不变(3)降低3-3 机械零件受载时，在_____________________处产生应力集中，应力集中的程度通常随材料强度的增大而___________________。
3-4在载荷和几何形状相同的情况下，钢制零件间的接触应力_____________铸铁零件间的接触应力。
3-5 两零件的材料和几何尺寸都不相同，以曲面接触受载时，两者的接触应力值__________。
机械设计作业集参考答案
机械设计作业集参考答案（选择、填空题）第三章机械零件的强度一、选择题二、填空题3-16 最大应力法、安全系数法、σ ≤[σ] 、S ca≥[S]3-17 静、变3-18 疲劳失效、光滑区、粗糙区3-19无限寿命、有限寿命3-20复合（双向）、疲劳或静、复合（双向）、静3-21化学热处理、高频表面淬火、表面硬化加工3-22截面形状突变处、增大第四章摩擦、磨损及润滑概述二、填空题4-11摩擦、磨损及润滑4-12吸附4-13温度、压力4-14干摩擦、边界摩擦、液体摩擦4-15流动阻力4-16降低、降低4-17 高、低4-18齿轮齿面的胶合、齿轮齿面的磨损、齿轮齿面的点蚀4-19相对滑动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙、相对速度，其运动方向必须使油由大端流进，小端流出、滑油必须有一定的粘度，且充分供油。
4-20最小厚度h min ≥ 许用油膜厚度[h]第五章螺纹连接二、填空题5-20 60°、联接、30°、传动5-21大、中、小5-22普通螺纹、米制锥螺纹、管螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹、锯齿形螺纹 5-23螺纹升角ψ 、牙型斜角β（牙侧角）5-24螺纹副间的摩擦阻力矩T 1 、螺母环形端面与被联接件（或垫圈）支承面间的摩擦阻力矩T 2 5-25 90、螺纹根部 5-26拉、扭切5-27 接合面间的摩擦力、预紧（拉伸、扭转）、接合面间的滑移、螺栓被拉断、铰制孔用螺栓抗剪切、剪切、挤压、螺杆被剪断、螺杆与孔壁接触面被压溃（碎） 5-28 F 0+FC b /（C b +C m ）、 F 0-FC m /（C b +C m ）、[]σπσ≤⨯=212314d F . 5-29螺栓、被联接件、螺栓的刚度、被联接件的刚度，同时适当增大预紧力 5-30弯曲5-31 摩擦、机械、其它（破坏螺纹副的关系）5-32 求出螺栓组中受力最大的螺栓及其所受的力，以便进行强度计算5-33合理的确定联接结合面的几何形状和螺栓的布置形式，力求每个螺栓和联接结合面间受力均匀，便于加工和装配、① 联接结合面设计成轴对称的简单几何形状；② 螺栓的布置应使各螺栓的受力合理；③螺栓的排列应有合理的间距、边距；④分部在同一圆周上螺栓数目应取成4、6、8等偶数 5-34 受载较大且经常装拆、调整或承受变载荷第六章 键、花键、无键联接和销联接一、选择题二、填空题6-11 普通平键、薄型平键、导向平键、滑键、普通平键、薄型平键、导向平键、滑键 6-12 B 型(方头)键 、键宽20mm 、公称长度80mm 6-13工作面压溃、工作面的过度磨损6-14两侧面、键与键槽侧面的挤压、间隙、上下两面、键的楔紧作用（摩擦力）传递转矩 6-15不6-16 1 、2、120°～130° 6-17小径 、齿形6-18 高、加工精度高，能用磨削的方法消除热处理引起的变形第七章 铆接、焊接、胶接和过盈连接一、选择题二、填空题7-4对接焊缝、角焊缝、同一平面内、不同一平面内 7-5剪切、拉伸第八章 带传动一、选择题二、填空题8-21 初拉力F0、摩擦系数f（当量摩擦系数f V）、小带轮包角 18-22紧边、松边拉应力（σ1、σ2）、离心拉应力σc、弯曲应力（σb1、σb2）、σmax=σ1+σc+σb1、紧边与小带轮接触处8-23 疲劳破坏、打滑、在不打滑的条件下，使带具有一定的疲劳强度和寿命8-24 1500、7508-25 安装张紧轮、调整中心距8-26小、小带轮包角小于大带轮包角8-27 高速、提高带传动的能力、工作平稳性好及起到过载保护的作用8-28计算功率、小轮转速8-29带两边的拉力差及弹性变形8-30带绕在带轮上的部分第九章链传动9-17内链板和套筒、外链板和销轴、滚子和套筒、套筒和销轴9-18越高、越大、越少9-19链的疲劳破坏、链条铰链的磨损、胶合、链条静力拉断、链板的疲劳强度9-20平均、瞬时9-21 A系列、链节距为25.4mm9-22 链节距、链速第十章齿轮传动二、填空题10-23 硬、韧、齿面硬度、HBS＜350、30~50、小齿轮的循环次数多、HB S≥350、HBS1 = HBS210-24调质、正火、渗碳淬火、整体淬火、表面淬火10-25 齿面点蚀、断齿、磨损、胶合10-26 节线附近靠近齿根、为单齿啮合区、摩擦力大润滑不良10-27 悬臂梁、模数m 、不相等10-28 赫芝、分度圆直径d1（中心距a）、不变10-29渐轮齿形状对弯曲应力的影响、齿数、C、A10-30脉动10-31对称、脉动循环、-300MPa 、300MPa，、010-32 斜齿轮的优点不能充分发挥、轴向力过大、8°~ 20°、中心距10-33第十一章蜗杆传动11-15 q =d1/m11-16γ≤ϕv11-17 m a1= m t2 = m，α a1 = α t2=α，γ1＝β211-18低、好、1、2、4、611-19合金钢、淬火、锡青铜11-20蜗轮、材料上，蜗轮采用青铜，强度差、结构上，蜗杆的齿是连续的，蜗轮的齿是独立的11-21 相同、导程角11-22 啮合摩擦损耗、轴承摩擦损耗、溅油损耗第十二章滑动轴承二、填空题12-15避免过度磨损、限制温升，避免胶合12-16 增大、减小12-17提高、提高、增加12-18 p≤[p] 、pv ≤[pv]、v ≤ [v]12-19 相对滑动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙、有相对速度，其运动方向必须使油由大端流进，小端流出、润滑油必须有一定的粘度，且充分供油、h min≥[h]第十三章滚动轴承二、填空题13-16 N316/P6 、51316(2) 51316 、N316/P6(3) 6306 /P5 、51316(4) 6306 /P5(5) 3030613-17深沟球轴承的外圈边沿两端厚度一样，公称接触角为0；而角接触球轴承外圈边沿两端有厚薄之分，公称接触角不为0、深沟球轴承可以承受不大的双向轴向力，而角接触球轴承只可承受单向轴向力13-18疲劳寿命13-19静强度13-20 规律性非稳定的脉动循环、稳定的脉动循环13-21 双支点各单向固定（两端固定）、一支点双向固定，另一端支点游动（一端固定、一端游动）、两端游动支承（两端游动）13-22提高轴承的旋转精度、支承刚度、减小机器工作时轴的振动、在安装时用某种方法在轴承中产生并保持一轴向力，以消除轴承中的游隙13-23精度不同数值较小的负偏差、0、负值13-24为了防止灰尘、水、酸气和其它杂物进入轴承，并阻止润滑油流失、接触式密封（中低速）、非接触式密封（高速）、混合式密封（密封效果较好）第十四章联轴器和离合器14-11 变刚度、增大14-12 对中榫、铰制孔螺栓14-13齿顶制成球面，具有适当的顶隙和侧隙14-14 工况（计算力矩）、最大转速、轴孔直径14-15 破断式、嵌合式、摩擦式第十五章轴二、填空题15-13转、心、传动、转15-14 便于轴上零件安装定位、近似等强度15-15非对称循环15-16 对称、脉动15-17小于15-18 低速轴受到的转矩大得多15-19轴的强度、轴的刚度15-20轴肩、轴环、套筒、圆螺母、轴挡档圈、挡圈等、键、花键、过盈配合等15-21合理布置轴上零件的位置和改进轴上零件的结构以减小轴的载荷、改进轴的结构以减小应力集中、改进轴的表面质量以提高轴的疲劳强度15-22 改善轴的支承情况(减小跨距、改悬臂为简支、采用支承刚度大的轴承等)、增大轴的直径、采用空心轴、合理布置轴上零件的位置和改进轴上零件的结构以减小轴的载荷等。
机械设计作业集(答案)
机械设计作业集（答案）第五章螺纹一、简答题1.相同公称直径的细牙螺纹和粗牙螺纹有何区别?答普通三角螺纹的牙型角为60 º，又分为粗牙螺纹和细牙螺纹，粗牙螺纹用于—般连接，细牙螺纹在相同公称直径时，螺距小、螺纹深度浅、导程和升角也小，自锁性能好，适合用于薄壁零件和微调装置。
细牙螺纹的自锁性能好，抗振动防松的能力强，但由于螺纹牙深度浅，承受较大拉力的能力比粗牙螺纹差。
2.螺栓、双头螺柱、紧定螺钉连接在应用上有何不同?答(1)普通螺栓连接：被连接件不太厚，螺杆带钉头，通孔不带螺纹，螺杆穿过通孔与螺母配合使用。
装配后孔与杆间有间隙，并在工作中不许消失，结构简单，装拆方便，可多个装拆，应用较广。
(2)精密螺栓（铰制孔螺栓）连接：装配间无间隙，主要承受横向载荷，也可作定位用，采用基孔制配合铰制扎螺栓连接。
(3)双头螺柱连接：螺杆两端无钉头，但均有螺纹，装配时一端旋入被连接件，另一端配以螺母，适于常拆卸而被连接件之一较厚时。
装拆时只需拆螺母，而不将双头螺栓从被连接件中拧出。
(4)螺钉连接：适于被连接件之一较厚(上带螺纹孔)、不需经常装拆、受载较小的情况。
一端有螺钉头、不需螺母。
(5)紧定螺钉连接：拧入后，利用杆末端顶住另一零件表面或旋入零件相应的缺口中以固定零件的相对位置。
可传递不大的轴向力或扭矩。
3.为什么多数螺纹连接都要求拧紧?预紧的目的是什么？答绝大多数螺纹连接在装配前都必须拧紧，使连接在承受工作载荷之前，预先受到力的作用。
这个预先加的作蝴用力称为顶紧JJ力。
预紧的目的在于增强连接的紧密性和可靠性，以防止被连接件在受力后出现松动、缝隙或发生滑移。
4.连接用螺纹已经满足自锁条件，为什么在很多连接中还要采取防松措施?答; 对于一般单线螺纹，螺旋升角小于螺旋副的当量摩擦角，本身能满足自锁条件，但是在冲击、振动或变载荷作用下，螺旋副摩擦力可能减小或瞬时消失，多次反复作用后，就可能松脱。
另外，在温度大幅度变化的情况下，反复的热胀冷缩，也会造成松脱。
机械设计作业集答案
机械设计作业集答案一、机械设计基础1. 什么是机械设计？机械设计是指根据工作要求，应用机械原理和机械设计理论，通过运用机械制图、机械力学等知识，进行产品的结构设计、工艺设计和性能计算等工作。
2. 机械设计的主要内容有哪些？机械设计的主要内容包括：产品的功能和性能要求分析、结构设计、工艺设计、运动与力学分析、材料选择、产品装配及工艺评价等。
3. 机械设计的基本原则有哪些？机械设计的基本原则包括：功能应符合要求、结构尽可能简单、性能可靠稳定、制造和维修方便、经济合理等。
4. 机械设计中的材料选择原则有哪些？机械设计中的材料选择原则包括：机械性能要符合要求、经济合理、便于加工和装配、耐久性和疲劳寿命长、环境适应性好等。
5. 机械设计的设计过程包括哪些阶段？机械设计的设计过程包括：产品概念设计、产品结构设计、产品零部件设计、产品装配与工艺设计、产品性能试验及改进等。
二、机械工程绘图1. 机械制图常用的画法有哪些？机械制图常用的画法包括：正投影、俯视图、侧视图、剖视图、三视图等。
2. 机械制图中常用的标注有哪些？机械制图中常用的标注包括：尺寸标注、公差标注、符号标注、材料标注等。
3. 机械制图中常用的图样符号有哪些？机械制图中常用的图样符号包括：螺纹、键槽、齿轮、轴等。
4. 机械制图中常用的尺寸公差有哪些？机械制图中常用的尺寸公差有：线性尺寸公差、角度尺寸公差、圆度、直线度、平面度等。
5. 机械制图中的视图投影法有哪些？机械制图中的视图投影法有：一等投影法、二等投影法。
三、机械力学与运动学1. 什么是机械力学？机械力学是研究物体静止或运动时，所受力学性质及规律的科学。
2. 什么是刚体？刚体是指在空间中移动或变形时，保持其原来形状的物体。
3. 什么是受力分析？受力分析是指通过确定物体上的力和力的作用点来研究物体的运动和受力情况。
4. 机械力学中常用的力的分解方法有哪些？机械力学中常用的力的分解方法有：平行四边形法、三角形法、正交分解法等。
机械设计基础作业集参考答案
机械设计基础作业集参考答案（注：此参考答案非解答，因此无解题过程）第一章绪论1-1~1-4略第二章平面机构的结构分析和速度分析2-1判断题2-2选择题2-3填空题（1）构件运动副运动一个几个刚性（2）平面低副 2 平面高副 1（3）可以也可以（4）减少（5）大于0 原动件数目等于机构自由度（6）垂直于导路无穷远处过高副接触点的公法线上（7）绝对速度相等，相对速度为零相对瞬心的绝对速度不为零，绝对瞬心的绝对速度为零（8）3个同一条直线上2-4～2-6 F=1，机构简图略。
2-7 F=0，不能运动，所以不能实现设计意图。
机构简图及修改略。
2-8 F=2。
2-9～2-11 F=1。
2-12 F=2，该机构具有确定运动的条件为：给定2个原动件。
2-13 F=1，该机构具有确定运动的条件为：给定1个原动件。
2-14 v3=1m/s。
2-15 更正：求构件3的速度v3=0.2ω1m/s。
2-16 v3=p13p14μlω1，ω2=ω1p12p14/ p12p24。
2-17 ω2=ω1p12p13/ p12p23。
，与ω1方向相同。
第三章平面连杆机构及其设计3-13-2填空题（1）摇杆的形状和尺寸曲柄与连杆组成转动副的尺寸机架（以连杆为机架）（2）有AB 曲柄摇杆AB CD（3）曲柄机架（4）曲柄摇杆机构曲柄滑块机构摆动导杆机构…（5）曲柄摇杆机构摆动导杆机构… 曲柄滑块机构正弦机构…（6）等速运动为原动件（7）7（8）往复连杆从动曲柄（9）53-3 70＜l CD＜6703-4～3-11略。
3-12 l AB=63.923mm l BC=101.197mm l BC=101.094mm l CD=80mm第四章凸轮机构及其设计4-1判断题4-24-3填空题（1）等速运动等加速等减速、余弦加速度运动（2）增大基圆半径采用正偏置（3）凸轮回转中心理论廓线上（4）速度加速度（5）升程开始点、中点和结束点柔性（6）增大基圆半径减小滚子半径（7）重合于法向等距（8）大小（9）0°（10）减小推程压力角4-4～4-11略。
机械设计作业集第13章答案
班 姓 学
-3-
级 名 号
成
绩
任课教师 批改日期
机械设计作业集解答 13—35 一高速旋转、传递较大功率且支承跨距较大的蜗杆轴，采用一对正装的圆锥滚子轴承作为 支承。是否合适？为什么？ 答：因为蜗杆传动效率低。若传递功率大，转速高，则温升大。蜗杆采用正装结构时，蜗杆轴热 伸长会使轴承卡死。如果采用反装结构，轴伸长不会使轴承卡死，但会使受载滚动体个数减少。 因此，对这种蜗杆传动应采用一端双向固定，一端游动的支承方案。 13—36 滚动轴承的回转套圈和不回转套圈与轴颈或机座装配时所采用的配合性质有何不同？常 选用什么配合？其配合的松紧程度与圆柱公差标准中相同配合有何不同？ 答：滚动轴承回转套圈与轴颈或机座的配合应紧一些，常选用过盈配合；不回转套圈与轴颈或机 座的配合应松一些，常选用间隙或过渡配合，目的在于允许其略有转动，工作中可适当改变套圈 的受力位置，对提高寿命有利。 滚动轴承是标准件，配合应以它为基准。滚动轴承内孔的尺寸公差带采用上偏差为零、下偏差为 负的分布，这与通常的基孔制配合中基准孔的尺寸公差带不同，因而滚动轴承内圈配合在采用同 样的配合符号时，比通常圆柱公差标准中的基孔制配合略紧。滚动轴承外圈与机座孔的配合与圆 柱公差标准中规定的基轴制同类配合相比较，配合性质的类别基本一致，但由于轴承外径的公差 值较小，因而配合也较紧。 13—37 在圆锥齿轮传动中，小圆锥齿轮的轴常支承在套杯里，采用这种结构形式有何优点？ 答：采用这种结构形式有利于调整小圆锥齿轮轴的位置，目的在于保证锥顶重合，保证全齿宽啮 合。同时通过调整轴承外圈或内圈的轴向位置，可使轴承达到理想的游隙或所要求的预紧程度。 13—38 滚动轴承常用的润滑方式有哪些？具体选用时应如何考虑？ 答：滚动轴承常用的润滑方式有油润滑、润滑脂及固体润滑剂润滑。 具体选用时主要根据滚动轴承的 dn 值选取适当的润滑方式，参见教材 p324 13—39 接触式密封有哪几种常用的结构形式？分别适用于什么速度范围？ 答：接触式密封有： 1． 毡圈密封：这种密封主要用于润滑脂的场合，用于滑动速度小于 4~5m/s 的地方； 2． 唇形密封圈：用于滑动速度小于 10~15m/s 的地方； 3． 密封环：用于滑动速度小于 60~100m/s 的地方。 13—40 在唇形密封圈密封结构中，密封唇的方向与密封要求有何关系？ 答：在唇形密封圈密封结构中，密封唇的方向要朝向密封的部位，即如果主要是为了封油，密封 唇应对着轴承（朝内） ；如果主要是为了防止外物侵入，则密封唇应背着轴承（朝外） ；如果两个 作用都要有，最好使用密封唇反向放置的两个唇形密封圈。
机械设计作业集 答案新版河南科技大学
10— 36 软齿面齿轮和硬齿面齿轮是如何划分的？软齿面齿轮和硬齿面齿轮在加工方法上有何区 别？为什么？ 答：根据齿面硬度划分， HB<350 ，为软齿面； HB 350，为硬齿面。硬齿面齿轮的加工比软齿面 多了齿面硬化处理和精加工两道工序，主要是因为齿面硬化处理后有变形出现，需要精加工。
10— 37 在什么工况下工作的齿轮易出现胶合破坏 齿轮齿面抗胶合的能力 ?
?胶合破坏通常出现在轮齿的什么部位
答：在高速重载工况下工作的闭式齿轮易出现胶合破坏， 提高齿轮齿面抗胶合的能力，可：
1、提高齿面硬度，降低粗糙度； 2、低速用粘度大的润滑油，高、中速及重载低速用极压润滑油；
3、采用变位齿轮，减小滑动系数； 4、减小模数，降低齿高，减小滑动系数；
5、两齿轮配对时，齿面有硬度差， HB 1- HB2=30~50。
C H1＝ H2， F1≠ F2， [ H] 1≠［H ]2， [ F]1≠［F] 2
D
H1≠ H2， F1＝ F2， [ H] 1≠［H ]2， [ F] 1≠［F]2
（ H、 F、 [ H]、 [ F]分别为齿轮的接触应力、弯曲应力、许用接触应力、许用弯曲应力）
10— 9 一对正确啮合的标准渐开线齿轮作减速传动时，若两轮的材料、热处理及齿面硬度均相同
们的齿形系数 ___ C___ 。源自AY Fa1>Y Fa2
B Y Fa1<Y Fa2
C Y Fa1=Y Fa2
班级 姓名 学号
成绩 任课教师 批改日期
-1-
机械设计作业集
10— 12 有两个标准直齿圆柱齿轮，齿轮 1 的模数 m1=5mm ，齿数 zl =30；齿轮 2 的模数 m2=3mm ，
齿数 z2=50，则齿形系数和应力校正系数的乘积
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机械设计作业集(答案)第五章螺纹一、简答题1.相同公称直径的细牙螺纹和粗牙螺纹有何区别?答普通三角螺纹的牙型角为60 0,又分为粗牙螺纹和细牙螺纹，粗牙螺纹用于—般连接，细牙螺纹在相同公称直径时，螺距小、螺纹深度浅、导程和升角也小，自锁性能好，适合用于薄壁零件和微调装置。
细牙螺纹的自锁性能好，抗振动防松的能力强，但由于螺纹牙深度浅，承受较大拉力的能力比粗牙螺纹差。
2.螺栓、双头螺柱、紧定螺钉连接在应用上有何不同?答(1)普通螺栓连接：被连接件不太厚，螺杆带钉头，通孔不带螺纹，螺杆穿过通孔与螺母配合使用。
装配后孔与杆间有间隙，并在工作中不许消失，结构简单，装拆方便，可多个装拆，应用较广。
(2)精密螺栓(铰制孔螺栓)连接：装配间无间隙，主要承受横向载荷，也可作定位用，采用基孔制配合铰制扎螺栓连接。
(3)双头螺柱连接：螺杆两端无钉头，但均有螺纹，装配时一端旋入被连接件，另一端配以螺母，适于常拆卸而被连接件之一较厚时。
装拆时只需拆螺母，而不将双头螺栓从被连接件中拧出。
(4)螺钉连接：适于被连接件之一较厚( 上带螺纹孔) 、不需经常装拆、受载较小的情况。
一端有螺钉头、不需螺母。
(5)紧定螺钉连接：拧入后，利用杆末端顶住另一零件表面或旋入零件相应的缺口中以固定零件的相对位置。
可传递不大的轴向力或扭矩。
3.为什么多数螺纹连接都要求拧紧?预紧的目的是什么？答绝大多数螺纹连接在装配前都必须拧紧，使连接在承受工作载荷之前，预先受到力的作用。
这个预先加的作蝴用力称为顶紧JJ 力。
预紧的目的在于增强连接的紧密性和可靠性，以防止被连接件在受力后出现松动、缝隙或发生滑移。
4.连接用螺纹已经满足自锁条件，为什么在很多连接中还要采取防松措施?答; 对于一般单线螺纹，螺旋升角小于螺旋副的当量摩擦角，本身能满足自锁条件，但是在冲击、振动或变载荷作用下，螺旋副摩擦力可能减小或瞬时消失，多次反复作用后，就可能松脱。
另外，在温度大幅度变化的情况下，反复的热胀冷缩，也会造成松脱。
5.防松原理和防松装置有哪些?答防松的根本在于防止螺旋副在受载荷时发生相对转动，防松的方法分为：摩擦防松、机械防松和破坏螺旋副关系的永久防松。
具体装置如下；(1)摩擦防松：对顶螺母，弹簧垫图，自锁螺毋。
(2)机械防松：开口销与六角开槽螺母，止动垫圈，串联钢丝。
(3)破坏螺旋副关系的永久防松：铆合，冲点，涂胶粘剂。
6.为什么只受预紧力的紧螺栓连接，对螺栓的强度计算要将预紧力增大到它的1．3 倍按纯拉伸计算?答受顶紧力的紧螺栓连接在拧紧力矩的作用下，螺栓除了要受到顶紧力的拉伸应力外，还要受到螺纹摩擦力距的扭转而产生扭转应力，所以处于复合应力状态。
设计中要综合考虑拉应力和扭转应力，其处理方法是把计算应力乘以1.3 ，即把拉应力增大30 ％以考虑扭转应力的影响。
7.常见的螺栓中的螺纹是右旋还是左旋、是单线还是多线？GB5782-2000 螺栓M16X100，8.8 级，螺栓试问：螺栓的公称直径是多少?100 是螺栓哪部分的长度？螺栓的屈服极限是多少？答：常见的螺栓中的螺纹是右旋、单线螺纹。
螺栓的公称直径是16mm 100是螺栓杆长，螺栓的屈服极限是640MPa.8.为什么螺母的螺纹圈数不宜大于10 圈？提高螺栓联接强度有哪些主要措施？答：因载荷分布不均，其中第一旋合圈约占总载荷的 1 ／3，而第8圈以后几乎不承受载荷，故大于1 0圈的加高螺母并不能提高联接的强度。
提高螺栓联接强度的主要措施有：1)降低影响螺栓疲劳强度的应力幅；2）改善螺纹牙上载荷分布不均的现象；3）减小应力集中的影响；4）采用合理的制造工艺方法。
二、计算题1.图示螺栓联接中，采用两个M20的4.6级普通螺栓，其安全系数为1.5，联接接合面间的摩擦系数f=0.20，防滑系数KS = 1.2，计算该联接允许传递的静载荷F O（M20的螺栓d i T7.294mm)解：假设各螺栓所需预紧力均为F O ,则由平衡条件K s∙F 由于螺栓仅受横向载荷，则螺栓危险截面的强度条件为:(2)F ∑f.F o.ZJ K s・F 得 f .z.i(1)21240= 160N∕mm 2 1.52. 一悬臂粱由四个普通螺栓联接固定于立墙上的两个夹板间， 如图所示，已知载荷 P=1000N 螺栓布局和相关尺寸如图所示，试选择螺栓直径d o ( 15分)注：(1)螺栓的性能等级为 6.8 ； 安全系数为1.5.(2)图示尺寸单位为 mm(3)板间摩擦系数f=0.15，防滑系数KS=1.2 ; ;(4)螺纹标准见下表：螺栓的屈服极限=4 6 10= 240MPa由( 1)、(2) 得「d 12F ]fzi 4 1.3 K S二19273.75NP 1000___ 解： 悬臂粱在 y 向摩擦力，Fy = Z250N4悬臂粱在 图 示方向的摩擦力为可得1、4螺栓联接所受摩擦力合力最大，F RPL RZ1000 500 25「2 42121.3N5由图=∖ 2502 (2500∖2)2 - 2 250 2500R 2 = 3716.52N设螺栓预紧力为 F O ，贝U 对于1、4螺栓：fF o i - K s F max ;险 截 面 的 直 径3.图示刚性联轴器由6个均布于直径D^195mm的圆周上的螺 栓联接，联轴器传递的转矩T = 2600N.m O试按下列情况校核该螺栓联接的强度。
(1)采用M16的小六角头铰制孔螺栓，如图方案I ，螺栓受剪max二.F y 2F ； - 2F y F R cos135 F oS 厂 max1.2 3716.52 2229.91 14866.08N螺栓的屈服极限二S0.15 20.156 8 10= 480MPa]S 1.5=320N / mm 2d14 1.3F 04 1.3 14866.08二 8.769mm选择公称320直径d = 12mm (螺纹小d 1 =10.106mm 8.769mm )的螺栓。
处直径d 。
= 17mm ,螺栓材料为45钢，许用剪应力 ［］=195MPa ；许用挤压应力K I P 1= 300MPa ；联轴器的材 料为HT25Q 许用挤压力［：］p2 = 10°MPa O2）采用M16的普通螺栓，如图方案II ，接合面的摩擦系数为f=°.15，螺栓材料为45钢，许用拉应力［］一 24°MPa，螺 纹内径d1=13.835mm，防滑系数C = 1∙2 o解：（1）采用铰制孔螺栓联接 时，根据联轴器上的力矩平衡6 送F M = T条件 U得6 Σ i =1 D^T3FD 。
T即:30 30Fr 上虬二 4444.44N3D 03 0.195根据螺栓杆的剪切计算公式4444.44= 19.58MPa ： [ ] = 195MPa故螺栓不至于剪断。
由于「P [二]P 2 = 100MPa;「P F ]P 1 = 300MPa 故联轴器、螺栓不致于压碎。
(2)采用普通螺栓联接时，靠联接预紧后在接合面间产生摩擦 力来传递转矩T螺栓危险截面的拉伸应力为:J ：故螺栓会被拉断。
由挤压应力条件公式:d °∣min17 274444.44= 9.68MPa J2昇2才。
-.(17)Z Σ由iTfF o ∙h - K s T6fFO-D 20-K S TF 。
TK S 2600 1.2 二 35555.56N3D °f3 0.195 0.15σCa1.3F 0 1.3 35555.56-307.47MPa F P 240MPa4. 一压力容器的平盖用M16( d^ 13∙835mm)螺栓联接。
已知制螺栓的] = 120M ，容器的压强为P=2Mpa 内径D=180mm 试求：(1)所需螺栓的个数Z (取残余预紧力F I = 1.6 F，F为工作载荷)；-Cb—=0.3(2)预紧力F0 (取相对刚度C b∙ C m)πP—DF解：(1)在P的作用下，单个螺栓的轴向工作载荷为螺栓的总的工作拉F^F I F =1.6F F =2.6 -P^力: 4Z (1)Ca螺栓的拉伸强度条件为:2.6χ ^PD- 由(1)、(2)有4z 1.3F2［「］(2)二d12F ］4 1.3M10 的螺钉2000N 的拉力，如图所示。
已知螺钉的屈服极限^ s 一240MPa零件与机架间的摩擦系数 I 若安全系数S = 1.5，防滑系数K^1.2，那么，两螺钉的强度是否足够？ 解:Z即：1.32.6 2 1802 13.8352 1209.54取 z=10F(2)当 z=10 时，Jr2P —D 24 Z2 二 18024 10 二5089.38N预紧力1.6F 0.7F F C b C m=11705.57N二 1.6F (1- C bC b C m)F(d 1 = 8.3 mm, d2 = 9.0mm ）固定于机架侧壁上，其上受有 Psin 60 22000 sin60== 866N5.Fy =P cos602000 cos60=500NfF°Zi -KoFS・y ；F°K S F y 1.2 500二2500N fzi0.12 2 1F。
F X2500 66 = 3366N ；Ca =1.3F2 1.3 3366-dι2— 8.37624 4=79.72MPa；S240= 160MPaUj两螺钉的强度足够.C m或(F OBiVX) (F?二F。
C bC b C mFX)第六章键连接一、简答题1.平键连接的工作原理是什么，可能的失效形式是什么?如何进行强度计算?答平键按用途分有3 种：普通平键、导向平键和滑键。
平键的两侧面为工作面，平键连接是靠键和键槽侧面挤压传递转矩，键的上表面和轮毂槽底之间留有间隙。
平键连接具有结构简单、装拆方便、对中性好等优点，因而应用广泛。
平键连接的可能失效形式有：较弱零件工作面被压溃（静连接）、磨损（动连接）、键的剪断（一般极少出现）。
因此，对于普通平键连接只需进行挤压强度计算；而对于导向平键或滑键连接需进行耐磨性的条件性计算。
2.如仍选择平键的类型和尺寸?答键的尺寸则按符合标准规格和强度要求来取定。
键的主要尺寸为其截面尺寸（一般以键宽b×键高h表示）与长度L。
键的截面尺寸b×h按轴的直径d由标准中选定。
键的长度L 一般可按轮毂的长度而定，即键长等于或略短于轮毂的长度；而导向平键则按轮毂的长度及其滑动距离而定。
一般轮毂的长度可取为L≈（1.5-2）d ，这里d 为轴的直径。
所选定购键长亦应符合标准规定的长度系列。
重要的键连接在选出键的类型和尺寸后，还应进行强度计算。
3.平键、半圆键、切向键、楔键在结构和使用性能上有何区别?为什么平键应用广泛?答平键的两侧面是工作面，上表面与轮毂上的键槽底部之间留有间隙。