机械设计基础习题集附解答.pdf

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1、目 录绪 论.1平面机构的自由度.3平面连杆机构.8凸轮机构.14齿轮机构.18轮系.23机械零件设计概论.28联接.30齿轮传动.41蜗杆传动.51带、链传动.60轴.69滑动轴承.75滚动轴承.78联轴器和离合器.91I绪 论1.简述机构与机器的异同及其相互关系。2.简述机械的基本含义。3.简述构件和零件的区别与联系。4.简述“机械运动”的基本含义。5.简述“机械设计基础”课程的主要研究对象和内容。6.简述“机械设计基础”课程在专业学习中的性质。1【参考答案】1.共同点：人为的实物组合体；各组成部分之间具有确定的相对运动；不同点：机器的主要功能是做有用功、变换能量或传递能量、物料、信息等；

2、机构的主要功能是传递运动和力、或变换运动形式。相互关系：机器一般由一个或若干个机构组合而成。2.从结构和运动的角度看，机构和机器是相同的，一般统称为机械。3.构件是机械中的运动单元，零件是机械中的制造单元；构件是由一个或若干个零件刚性组合而成。4.所谓“机械运动”是指宏观的、有确定规律的刚体运动。5.研究对象：常用机构（平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等）和通用零（部）件（螺栓、键、齿轮、带、链、轴、轴承、联轴器、离合器等）。研究内容：机构的组成及其工作原理、结构分析、运动分析等；零（部）件结构、设计计算、类型选择、使用维护等。6.“机械设计基础”课程着重研究各类机械中的共性问题，为进一步深入

3、研究各种专门机械奠定基础；同时，“机械设计基础”课程的学习又涉及到高等数学、机械制图、工程力学、工程材料以及机械制造基础等知识的综合运用。因此，“机械设计基础”是课程体系中的一门专业技术基础课程。2平面机构的自由度1.什么是机构中的原动件、从动件、输出构件和机架？2.机构中的运动副具有哪些必要条件？3.运动副是如何进行分类的？4.平面低副有哪两种类型？5.简述机构运动简图的主要作用，它能表示出原机构哪些方面的特征？6.机构自由度的定义是什么？一个平面自由构件的自由度为多少？7.平面运动副中，低副和高副各引入几个约束？8.机构具有确定运动的条件是什么？当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时，机

4、构的运动将发生什么情况？9.运动链和机构关系如何？10.画出下列机构的示意图，并计算其自由度。(a)(b)311.计算下列机构的自由度，若有虚约束、复合铰链和局部自由度，需指出。（1）齿轮连杆机构（3）发动机机构（5）滚动杠杆机构（7）电锯机构（2）凸轮连杆机构（4）压缩机机构（6）凸轮拨杆机构（8）发动机配气机构49）冲压机构（10）挖掘机机构5（【参考答案】1.原动件：运动参数由外界输入的活动构件；从动件：除原动件外的其余活动构件；输出构件：输出预期运动的从动件；机架：机构运动的参考物，视作相对固定的构件。2.三个条件：两个构件；直接接触；相对运动。3.按两构件运动平面的相互关系分：平面运

5、动副、空间运动副；按两构件接触方式分：低副（面接触）、高副（点、线接触）。4.转动副和移动副。5.机构运动简图主要用于进行机构的结构分析和运动分析。机构运动简图反映了原机构中的构件类型和数目、运动副类型、数目及其相互位置关系等特征。6.使机构具有确定运动所需输入的独立运动参数的数目称机构自由度。平面自由构件的自由度为 3。7.每个低副引入 2 个约束；每个高副引入 1 个约束。8.机构具有确定运动条件：自由度原动件数目。原动件数目自由度，机构无法运动甚至构件破坏。9.运动链：由一系列构件通过运动副联接组成的可动的构件系统；机构：各构件运动确定的运动链。10.(a)机构示意图如图所示。O O3

6、3A A1 1自由度计算n=3,PL=4,PH=0F=3n-2PL-PH2 2=33-24-0=1B B该机构自由度为 1。A AO O1 14 4 (b)机构示意图如图所示。自由度计算2 2n=3,PL=4,PH=0F=3n-2PL-PHB B3 3=33-24-0=1该机构自由度为 1。4 4611.解：（1）复合铰链：1n=4,PL=5,PH=1F=3n-2PL-PH=34-25-11=1（2）局部自由度：2，虚约束：2n=5,PL=6,PH=2F=3n-2PL-PH=35-26-12=1（3）无复合铰链、局部自由度和虚约束n=7,PL=10,PH=0F=3n-2PL-PH=37-210

7、-0=1（4）复合铰链：1n=7,PL=10,PH=0F=3n-2PL-PH=37-210-0=1（5）无复合铰链、局部自由度和虚约束n=4,PL=5,PH=1F=3n-2PL-PH=34-25-11=1（6）局部自由度：1n=3,PL=3,PH=2F=3n-2PL-PH=33-23-12=1（7）局部自由度：1n=8,PL=11,PH=1F=3n-2PL-PH=38-211-11=1（8）局部自由度：1，虚约束：1n=6,PL=8,PH=1F=3n-2PL-PH=36-28-11=1（9）复合铰链：1，局部自由度：1n=9,PL=12,PH=2F=3n-2PL-PH=39-212-12=1（

8、10）复合铰链：1n=11,PL=15,PH=0F=3n-2PL-PH=311-215-0=37平面连杆机构1.从运动副类型的角度看，什么是连杆机构？机构中的连杆一般做什么运动？2.铰链四杆机构有哪几种基本型式？3.铰链四杆机构可以通过哪几种方式演化成其他型式的四杆机构？试说明曲柄摇块机构是如何演化而来的？4.何谓偏心轮机构？它主要用于什么场合？5.何谓连杆机构的压力角、传动角？它们的大小对连杆机构的工作有何影响？以曲柄为原动件的偏置曲柄滑块机构的最小传动角min发生在什么位置？6.如图所示，设已知四杆机构各构件的长度为a=240mm，b=600mm，c=400mm，d=500mm。试问：1）

9、当取杆 4 为机架时，是否有曲柄存在？2）若各杆长度不变，能否以选不同杆为机架的办法获得双曲柄机构和双摇杆机构？如何获得？3）若 a、b、c 三杆的长度不变，取杆 4 为机架，要获得曲柄摇杆机构，d 的取值范围应为何值？题 6 图7.如图所示的铰链四杆机构中，各杆的长度为l1=28mm，l2=52mm，l3=50mm，l4=72mm，试求：1）当取杆 4 为机架时，该机构的极位夹角、杆 3 的最大摆角、最小传动角min和行程速比系数 K；2）当取杆 1 为机架时，将演化成何种类型的机构？为什么？并说明这时 C、D 两个转动副是整转副还是摆转副；题 7 图83）当取杆 3 为机架时，又将演化成何

10、种机构？这时 A、B 两个转动副是否仍为整转副？8.图示曲柄摇杆机构，已知lAB=55mm，lBC=100mm，lAD=125mm。试求：（1）摇杆 3 的最小长度(lCD)min；（2）取lCD=1.1(lCD)min，计算曲柄 1 等速转动时机构的行程速比系数 K；（3）取lCD=1.1(lCD)min，计算曲柄 1 为主动时，机构的最小传动角min。9.在图示的曲柄摇杆机构中，lAB=15mm，lAD=130mm，lCD=90mm。试证明连杆长度只能限定在55mm 205mm内。题 8 图题 9 图10.如图所示一偏置曲柄滑块机构，曲柄 AB 为原动件，长度为lAB=25mm，偏距e=1

11、0mm，已知最大压力角max=300。试求：（1）滑块行程 H；（2）机构的极位夹角和行程速比系数 K。11.设计一偏置曲柄滑块机构，已知滑块的行程速度变化系数 K=1.5，滑块的冲程lC1C2=50mm，导路的偏距e=20mm，求曲柄长度a和连杆长度b。BAeC题 10 图 题 11 图912.在图示曲柄摇块机构中，AB 杆等角速转动。若 lAB=lAC/2，证明其摇块摆角为60，且摇块的行程速度变化系数为 2。13.设计一铰链四杆机构，已知摇杆CD的长度lCD=150 mm，摇杆的两极限 位 置 与 机 架 AD 所 成 的 角 度1=30o,2=90o，机构的行程速比系K=1，试确定曲柄

12、AB和连杆BC的长度。10题 12 图题 13 图【参考答案】1.所有运动副均为低副的机构称连杆机构。机构中的连杆一般做平面复杂运动。2.三种基本型式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。3.演化方式：转动副演化为移动副、扩大转动副半径、变更机架、变更杆件尺寸等。转动副演化曲柄摇杆机构曲柄滑块机构变更机架曲柄摇块机为移动副构。4.偏心轮是由曲柄通过扩大转动副半径方式演化得到，曲柄长度即为偏心距。偏心轮的强度和刚度都比曲柄好，因此适用于转速不高而载荷较大场合。5.压力角：机构输出构件（从动件）上作用力方向与力作用点速度方向所夹，之锐角；传动角：压力角的余角。900。压力角（传动角）越小（越大）

13、机构传力性能越好。偏置曲柄滑块机构的最小传动角min发生在曲柄与滑块移动导路垂直的位置。6.1）Lmin=a，Lmax=b。a+b=240+600=840mm；c+d=400+500=900mm。即：a+bc+d，且以最短杆邻边为机架，杆 1 为曲柄。2）取杆 1 为机架，得双曲柄机构；取杆 3 为机架，得双摇杆机构。3）分两种情况讨论：杆 4 不是最长杆（db）。此时应有：a+ba+b-c=240+600-400=440mm，即：440mmd600mm；杆 4 为最长杆（db）。此时应有：a+db+cdb+c-a=600+400-240=760mm，即：600mmd760mm。综上：440m

14、md760mm。7.1）提示：运用相关概念、通过作图或解析方法可确定极位夹角、最大摆角和最小传动角min，并利用公式求出行程速比系数K。答案：=18.56170，=70.55820，min=22.73420，K=1.23。2）Lmin=l1，Lmax=l4，l1+l4=28+72=100，l2+l3=52+50=102，即：l1+l4l2+l3；当取最短杆（l1）为机架时，为双曲柄机构，C、D不与最短杆关联，均为摆转副。3）取杆 3 为机架时，为双摇杆机构，A、B 与最短杆关联，均为整转副。8.（1）依题意，机架 4 为最长杆。应有：lAB+lAD lBC+lCDlCD lAB+lADlBC=

15、55+125100=80mm 从而得：lCDmin=80mm 11（2）lCD=1.180=88mm，计算得：K=1.0723 （3）min=33.620109.分两种情况讨论：LBC为最长杆时，应有：LAB+LBCLCD+LADLBCLCD+LAD-LAB=90+130-15=205mm，即：130mmLBC205mmLAD为最长杆时，应有：LAB+LADLAB+LAD-LCD=15+130-90=55mm，即：55mmLBC130mm综上：55mmLBC d、2、a7.传动连续条件：重合度（）1。越大，同时啮合的齿数越多，传动平稳性越好、承载能力也越大。、8.标准齿条为直线齿廓，齿廓上任意

16、一点的压力角恒定（等于齿形角，）任意一点的齿距恒定（p=m）。齿轮齿条啮合时，无论安装位置如何，齿轮的分度圆始终与节圆重合、啮合角始终等于压力角。9.采用范成法加工齿轮时，刀具齿顶线（圆）超过被加工齿轮的啮合极限点时，齿根渐开线齿廓被切去一部分，该现象称为根切。根切使重合度下降、齿根强度减弱。通过使刀具远离轮坯中心或增加被加工齿轮的齿数可避免根切。10.斜齿轮传动主要特点：齿廓接触线变化短长短、重合度大、不发生根切的最少齿数小，使其传动平稳性好、承载能力大、结构紧凑。正确啮合条件：除两轮模数、压力角相等外，两轮螺旋角大小相等、旋向相反（外啮合）或相同（内啮合）。连续传动条件与直齿轮相同。201

17、1.斜齿轮的当量齿轮为假想的直齿轮，其齿形与斜齿轮法面齿形相当，其齿数（当量齿数）是选择加工刀具（铣刀）和查取齿形系数的依据。12.=d sin/2=mzsin/2=326sin200/2=13.3388 mm*da=z+2ham=(26+21)3=84 mm，()db=d cos=326cos200=73.296 mma=(da/2)2(db/2)2=(84/2)2(73.296/2)2=20.5164 mma=arccos(db/da)=arccos(73.296/84)=29.2412013.由：a=m(z1+z2)=350 2z29=z15i12=联立求解即得：z1=50，z2=90小

18、齿轮：d1=250 mm，da1=260 mm，db1=234.9232 mm，s1=e1=7.854 mm；大齿轮计算略。14.标准中心距：a=m(z1+z2)20(30+40)=700 mm22由公式：acos=acos，当a=725mm时，=arccos acos/a=24.8666024052 当=2230时，a=acos/cos=711.9812 mm15.由图得：ra22=rb22+N1N2，ra21=rb21+N1N2；从而有：ra22 ra21=rb22 rb21；代入直齿轮直径计算公式，化简后得：22()()(z2+z1+4)(z2 z1)=(z2+z1)(z2 z1)cos

19、2当：z2 z1时，有：21z2+z1=4/(1cos2)=34.1945，不合理。题 15 图必有：z2=z1。即：两个完全相同的标准齿轮标准安装时，两轮齿顶圆正好通过对方的啮合极限点 N。16.a=mn(z1+z2)2cos=8(20+40)2cos150=248.4663 mm依题意，将中心距圆整为a=250 mm，螺旋角调整为：=arccosmn(z1+z2)2a=arccos8(20+40)2250(=16.260201601537)zv1=z1/cos3=22.6056，zv2=45.2112 22轮系1.如图所示为一手摇提升装置，其中各轮齿数均为已知，试求传动比 i15，并指出当

20、提升重物时手柄的转向。2.如图所示为一千分表的示意图，已知各轮齿数如图，模数m=0.11mm（为非标准模数）。若要测量杆 1 每移动 0.001mm 时，指针尖端刚好移动一个刻度（s=1.5mm）。问指针的长度 R 等于多少？（图中齿轮 5 和游丝的作用是使各工作齿轮始终保持单接触，以消除齿侧间隙对测量精度的影响。）题 1 图题 2 图3.如图所示为一装配用电动螺丝刀的传动简 图。已 知 各 轮 齿 数 为z1=z4=7，z3=z6=39。若n1=3000r/min，试求螺丝刀的转速。4.如图所示为收音机短波调谐微动机构。已知齿数z1=99，z2=100。试问当旋钮转动一圈时，齿轮 2 转过多

21、大角度（齿轮3 为宽齿，同时与齿轮 1、2 相啮合）235.在图示的电动三爪卡盘传动轮系中，设已知各轮齿数为：z1=6、z2=z2=25、z3=57、z4=56。试求传动比i14。6.在图示轮系中，已知 z2=z3=z4=18、z2=z3=40。设各轮模数相同，并为标准齿轮传动。求轮 1 的齿数z1和传动比i1H。题 5 图7.在图示门式起重机的旋转机构中，已知电动机的转速n=1440r/min，各轮齿数z1=1（右旋），z2=40，z3=15，z4=180，试确定该起重机房平台 H 的转速nH。24题 6 图【参考答案】1.i15=z2z3z4z5z1z2z3z450304052=577.8

22、2015118手柄转向如图。2.传动比i24=z3z41612=0.01=2z2z312016040.002mz2测量杆 1 移动 0.001mm 时，齿轮 2 转角2=(rad)，(rad)齿轮 4 转过角度为：4=2/i24=0.0022/0.01=mz21.129s=R4，R=s/4=1.5/2/(1.129)=23.925 mmnH1=n4，3.（提示：该机构为两个行星轮系 1-2-3-H1和 4-5-6-H2组成的复合轮系，螺丝刀转速即nH2。由行星轮系 1-2-3-H1：H1i13=1zn1=3 nH1z1zn4=6 nH2z4由行星轮系 4-5-6-H2：H2i46=1由连接条件

23、：nH1=n4 联立求解，得：n4=69.4707 r/min，方向同n1。254.（提示：该机构为行星轮系 1-2-3-H，n1=0）H=1i21n2z99=1=，nHz2100即：i2H=n21=2=nHH100当旋钮转动一圈时（H=3600），齿轮 2 同向转过角度：2=3.605.（提示：该机构为两个行星轮系 1-2-3-H 和4-2(2)-3-H 组成的复合轮系。）由行星轮系 1-2-3-H：Hi13=1zn1=3 nHz1z zn4=23 nHz4z2由行星轮系 4-2(2)-3-H：Hi43=1联立求解，得：i14=588（n1、n4方向相反）6.（提示：该机构为行星轮系。首先利

24、用同心条件求出齿数z1。由：a12=m(z3 z4)m(z1 z2)=a34=22解出：z1=40由行星轮系：1-2(2)-3(3)-4-H：Hi14=1z z zn1=234nHz1z2z3n1=0.9089（n1、nH方向相同）nH解出：i1H=7.（提示：该机构为行星轮系。n=n1H，但n1H n1 nH）由行星轮系 1-2-3-4-H：26iH14n1Hn1Hz z=h=24nHz1z3n4解出：nH=3 r/min，平台转向为逆时针（俯视）。27机械零件设计概论1.经过优选、简化、统一，并给以标准代号的零部件称为_。A.通用件B.系列件C.标准件D.专用件2.机械零件的计算分为_两种

25、。A.设计计算和校核计算B.近似计算和简化计算C.强度计算和刚度计算D.用线图计算和用公式计算3.如图所示高压油缸缸体与缸盖结合的两种结构方案中，方案 b 被认为比较合理，这是因为_。A.结合面密封性能好B.安装较方便C.节约了原材料D.减少了精加工面4.试说明+1、0、1分别表示零件在什么应力状态下的极限应力？并分别写。出三种应力状态下min的表达式（假设max为已知）28【参考答案】1.C 2.A 3.A4.+1静应力状态下的极限应力，minmax；0脉动循环变应力状态下的极限应力，min0；1对称循环变应力状态下的极限应力，minmax。29联接1.以下几种螺纹中，自锁性最好的是_。A.

26、三角形螺纹B.梯形螺纹C.矩形螺纹D.锯齿形螺纹2.当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔且需经常拆装时，往往采用_。A.螺栓联接B.螺钉联接C.双头螺柱联接D.紧定螺钉联接3.螺栓联接防松的根本问题在于_。A.增加螺纹联接的刚度B.增加螺纹联接的轴向力C.增加螺纹联接的横向力D.防止螺纹副的相对转动4.受轴向工作载荷的紧螺栓联接，设预紧力F0，残余预紧力FR，工作载荷FE，则螺栓所受总拉伸载荷Fa为_。A.Fa=FE+FRB.Fa=FE+F0C.Fa=F0+FRD.Fa=FE FR5.设某螺栓联接，要求被联接件接合面不分离。假定螺栓刚度 kb与被联接件刚，联接的预紧力为F0。现开始对联接施加轴

27、向载荷，当外载度kc相等（kb=kc）荷FE达到与预紧力F0的大小相等时，则_。A.被联接件发生分离，联接失效B.被联接即将发生分离，联接不可靠C.联接可靠，但不能继续加载 D.联接可靠，只要螺栓强度足够，还可继续加载6.某汽缸盖螺栓联接，若汽缸内气体压力在 02Mpa 之间变化，则汽缸盖联接螺栓的应力类型为_。A.非对称循环变应力B.脉动循环变应力C.对称循环变应力D.静应力7.采用普通螺母时，当拧紧螺母后，旋合的各圈螺纹牙受载不均匀，其原因是_。A.螺栓和螺母的直径不同B.螺栓和螺母的螺距变化情况不同C.螺栓和螺母的螺纹牙数不等D.螺栓和螺母的材料不同8.采用_方法不能改善螺纹牙受力不均匀

28、程度。A.增加旋合圈数B.悬置螺母C.内斜螺母D.钢丝螺母9.在常用的螺旋传动中，传动效率最高的螺纹是_。30A.梯形螺纹B.矩形螺纹C.普通螺纹D.锯齿形螺纹10._螺纹主要用于联接，而_螺纹主要用于传动。11.螺纹的_亦称为公称直径；在强度计算中常用作危险剖面的计算直径的是螺纹的_。12.常用的螺纹联接的防松措施有（举两例）_、_。13.常用的联接用螺纹的牙型、线数和旋向为_、_、_。14.螺距 P，导程 S 和螺纹头数 n 三者之间的关系是_。15.用于联接的螺纹，通常其头数为_。16.普通外螺纹的公称直径（管螺纹除外）是指它的_。17.采用弹簧垫圈防止螺纹松动的原理是_。18.受拉松螺

29、栓联接只能承受_工作载荷；受拉紧螺栓联接还能承受_工作载荷。19.悬置螺母是通过使_来减少螺距变化差的。20.简述几种常用螺纹中，为什么三角形螺纹适用于联接？21.简述细牙螺纹及其主要特点。22.简述受横向工作载荷的紧螺栓联接中，螺栓受什么载荷作用？强度公式中的系数 1.3 是什么含义？23.常用螺纹按牙型分为那几种？主要用途怎样？24.常用联接螺纹是左旋还是右旋？是单头还是多头？为什么？25.松螺栓联接和紧螺栓联接有何区别？在计算中如何考虑这些区别？26.螺栓的主要失效形式有那些？27.只受预紧力的紧螺栓联接，当工作载荷为横向力时，其预紧力如何确定？螺栓受到什么载荷的作用？当量应力如何计算？

30、28.图示刚性联轴器采用 4 个 M16 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 17mm，其许用最大转矩T=1.5kNm（设为静载荷），试校核 31其 联 接 强 度。（注：联 轴 器 材 料 为HT250许 用 应 力 为：=145MPa,p=100MPa）29.在图示的刚性联轴器中，若采用 M16 受拉螺栓联接，d1=13.835mm，靠两半联轴器的接合面间产生的摩擦力来传递转矩，螺栓材料为 45 钢，接合面间的安装时不控制预紧力，试决定螺栓摩擦系数为 f=0.16,许用最大转矩T=1.5kN，数。（注：螺栓数应为偶数；=120MPa，可靠性系数 C=1.2）323

31、0.图示一圆盘锯直径 D=600mm，锯齿上作用的圆周阻力Ft=400N，用螺母将它夹紧在垫片之间。如垫片与锯盘之间的摩擦系数f 0.15，垫片平均直径D1=200mm，求轴端螺纹的小径应不小于多少？（拧紧螺母后，锯盘工作时垫片与锯盘间产生的摩擦力矩应较工作阻力矩大 20；螺栓许用应力取=120MPa）被联接件刚度为kc，若kbkc=4，预紧力F0=1500N，31.设图示螺栓刚度为kb，轴向工作载荷FE=1800N，试求作用在螺栓上的总拉力Fa和残余预紧力FR。题 30 图题 31 图32.图示为一钢制液压油缸，油压p=3MPa，缸 径D=160mm，螺 栓 分 布 圆 直 径D0=210m

32、m。为保证气密性要求，取残余预紧力FR=1.8FE，并要求螺栓间距不大于100mm。试确定最少螺栓个数，并计算螺纹小径应不小于多少？（注：螺栓个数取偶数，螺栓许用应力=120MPa）3333.如图所示的汽缸盖联接中，已知：汽缸中的压力p=1.5MPa，汽缸内径D=250mm，螺栓分布圆直径D0=346mm。为保证气密性要求，取残余预紧力FR=1.8FE，螺栓间距不得大于 120mm。试确定螺栓数目并计算螺纹小径应不小于多少？（注：螺栓个数取偶数，螺栓许用应力=120MPa）34.图示一压力容器用 8 个 M18 的螺栓联接，螺栓小径d1=15.294mm，螺栓分布圆直径D0=580mm，容器缸

33、径D=500mm。容器通入p=0.4MPa的气体，要求残余预紧力FR为 1.8 倍的工作载荷FE。试计算螺栓强度是否满足。（注：螺栓许用应力=160MPa）题 33 图题 34 图35.键的截面尺寸（b，h）通常是根据_按标准选择。A.轴传递扭矩的大小B.传递功率的大小C.轮毂的长度D.轴的直径36.普通平键的工作面是_。A.顶面B.底面C.侧面D.端面37.楔键联接的主要缺点是_。A.工作面磨损B.轴与轮毂偏心C.不能承受任何轴向力D.传递转矩较小38.普通平键联接的承载能力，通常取决于_。A.键的剪切强度B.键的弯曲强度C.键的表面挤压强度D.轮毂的挤压强度 3439.花键联接的主要优点是

34、_。40.平键联接比半圆键联接的主要优点是_。35【参考答案】1.A 2.C 3.D 4.A 5.D（此时FR=F0/2）6.A 7.B 8.A 9.B10.三角形；梯形11.大径；小径 12.弹簧垫圈；对顶螺母13.三角形；单线；右旋 14.S=nP 15.1 16.大径 17.增加摩擦力18.轴向；横向 19.螺母受拉20.三角形螺纹牙型角大、当量摩擦系数大、自锁性好，因而适用于联接。21.d相同时，除螺距最大的螺纹外，其余都称为细牙螺纹。细牙螺纹p小，d1大，因此自锁性好，强度高；但多次装拆后螺纹牙易磨损而造成滑扣。22.螺栓主要轴向拉伸载荷作用。强度计算公式中系数 1.3 是考虑拧紧螺

35、母时扭剪应力的影响。23.常用螺纹有三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹。其中三角形螺纹自锁性好，适用于联接；其余适用于传动。24.常用联接螺纹为右旋、单头。右旋螺纹符合多数人的右手习惯；单头螺纹的自锁性最好。25.松螺栓联接：螺母不拧紧，工作前螺栓不受载；对松螺栓联接，螺栓中应力为=Fa。紧螺栓联接：螺母拧紧，工作前螺栓已受预紧力 F0作用；对紧螺栓A1.3Fa，系数 1.3 考虑扭剪应力的影响。A联接，螺栓中应力为=26.螺栓的主要失效形式为：（1）螺栓杆拉断；（2）螺纹的压溃和剪断；（3）螺纹牙过度磨损（滑扣）。27.预紧力为：F0cF，式中，F 横向力，c 可靠性系数，m 接合m

36、f面数目，f 接合面摩擦系数。工作中螺栓受预紧力F0（拉伸载荷）和螺纹阻力T1作用，当量应力为：e1.3=1.3F04d12 362T21.510628.解：横向工作载荷FE=19355N155155单个螺栓受载F=剪切强度验算=FE19355=4839N44F4=2d044839=21.32MPa172=145MPa，剪切强度满足。挤压强度验算p=F4839=18.98MPa15d01517pp=100MPa，挤压强度满足。29.解：设螺栓个数为 Z2T21.5106横向工作载荷FE=19355N155155单个螺栓所受工作载荷F=FE19355=ZZ螺栓所受预紧力F0=cF1.219355

37、/Z=145162.5/Zmf0.16由强度条件：=1.3F04d12145162.5d1即：F0=Z41.32Z 41.3145162.5d12=41.3145162.5=10.4612013.8352取螺栓个数为 12 个。（注：在155圆周上布置 12 个 M16 的螺栓不合理，故宜改用铰制孔用螺栓联接。）3730.解：依题意，设接合面间的摩擦阻力为 F，则有：FD1D=1.2Ft22D600=1.2400=1440N。D1200即：F=1.2Ft要求预紧力为F0，应有：fF0=F即：F0=F1440=9600Nf0.15由强度条件得：d11.3F04=41.39600=11.5mm12

38、0即：螺纹小径应大于 11.5mm。31.解：kckb=4kb11=0.2kb+kc1+45kb=FFF1残余预紧力：RE0kc+kc=F0 FE(10.2)=F00.8FE=15000.81800=60N总拉力：Fa=FR+FE=60+1800=1860N32.解：设螺栓个数为Z，依题意：100Z D0即：Z D0100=210100=6.6 38取Zmin=8（个）单个螺栓所受工作载荷FE：2D p160234=FE=7539.8NZmin48单个螺栓所受总载荷：Fa=FR+FE=1.8FE+FE=2.8FE=2.87539.8=21111.5N计算螺纹小径d11.3Fa4=41.3211

39、11.5=17.06mm120故：螺栓个数至少取8个，螺纹小径不小于17.06mm。33.解：设螺栓个数为Z，依题意：120Z D0即：Z D0120=346120=9.06取螺栓个数Zmin=10（个）单个螺栓所受工作载荷FE：2D p25021.54=FE=7363.1NZmin410单个螺栓所受总载荷：Fa=FR+FE=1.8FE+FE=2.8FE=2.87363.1=20616.7N计算螺纹小径d1：d11.3Fa4=41.320616.7=16.86mm120故：螺栓个数至少取10个，螺纹小径不小于16.86mm。3934.解：单个螺栓所受工作载荷：2D p50020.44=FE=9

40、817.5N848单个螺栓所受总工作载荷：Fa=FR+FE=1.8FE+FE=2.8FE=2.89817.5=27488.9N螺栓危险截面所受应力：=1.3Fa4=d1241.32788.9=149.52MPa215.294 b2B.b1=b2C.b1 b28.一对传递动力的渐开线闭式直齿轮，现设主、从动轮均为软齿面钢制齿轮，精度等级为7级，为了提高其齿面的接触强度，在下列的措施中最有效的是 41_。A.在保持分度圆直径不变的前提下，增大齿轮的齿数B.提高主、从动齿轮的齿面硬度C.增大齿根圆角半径D.在保持分度圆直径不变的前提下，增大齿轮的模数9.在一下传动装置中，理论上能保证瞬时传动比为常数

41、的是_。A.带传动B.齿轮传动C.链传动10.一般闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是_。A.齿面点蚀B.轮齿折断C.齿面胶合D.齿面塑性变形11.一般开式齿轮传动，其主要失效形式是_。A.齿面点蚀B.齿面磨损C.齿面胶合D.齿面塑性变形12.为提高齿轮传动的抗点蚀能力，可考虑采取_的方法。A.采用开式传动B.加大传动中心距C.减少轮齿齿数，加大齿轮模数D.降低齿面硬度13.设计闭式齿轮传动时，计算接触疲劳强度是为了避免_失效。A.胶合B.磨料磨损C.齿面点蚀D.轮齿折断14.设计闭式齿轮传动时，齿根弯曲强度计算主要针对的失效形式是_。A.齿面塑性变形B.齿根疲劳折断C.齿面点蚀D.齿面磨损15

42、.设计一对材料相同的软齿面齿轮传动时，一般应使小齿轮齿面硬度HBS1和大齿轮齿面硬度HBS2的关系为_。A.HBS1 HBS216.标准直齿圆柱齿轮的齿形系数YF a取决于_。A.模数B.齿数C.齿宽系数D.齿面硬度17.一齿轮传动，主动轮1用45号钢调质，从动轮2用45号钢正火，则它们的齿面接触应力的关系是_。A.H1H2B.H1=H2C.H1H218.一标准直齿圆柱齿轮传动，主动轮1与从动轮2的材料和热处理硬度相同，齿数z1F2B.F1=F2C.F135033.因小齿轮受载恶劣，为使大、小齿轮寿命（强度）接近相等，常使小齿轮齿。面硬度稍高于大齿轮（2050HBS）34.由赫兹应力计算公式知

43、，大、小齿轮齿面接触应力 和 相等。但大、小齿轮的接触强度不一定相等，只有当大、小齿轮材料、热处理均相同时（许用应力相等），强度相等。35.一般大、小齿轮齿根弯曲应力F1和F2不相等，且通常F1F2。当大、小齿轮材料、热处理一样时，两者许用应力相等。36.为弥补安装误差，设计时常取小齿轮齿宽大于大齿轮齿宽。在强度计算时取。实际接触长度b2（大齿轮齿宽）37.因小齿轮受载恶劣，为使大、小齿轮寿命（或强度）接近相等，要使小齿轮的齿面硬度比大齿轮大（2050）HBS。38.为弥补安装误差并保证一对齿轮啮合的实际长度为设计齿宽b，设计时取小 47齿轮齿宽b1略大于大齿轮齿宽b2。在强度计算时齿宽系数d

44、应按实际接触长度b2计算。39.由赫兹公式知，一对齿轮的齿面接触应力相等。若大、小齿轮材料、热处理均相同，则许用应力相等，意味着大、小齿轮的接触疲劳强度相同。40.一对齿轮传动，其大、小齿轮的齿根弯曲应力不相等（F1F2）。若大、小齿轮的材料、热处理相同，则其许用应力相等，但弯曲疲劳强度不相等（一般F1F2，故小齿轮强度较弱）。41.若i、a及其他条件不变而减小模数、增加齿数，则将使弯曲疲劳强度降低，但接触疲劳强度不变。减小模数、增大齿数可以减少加工量、增大重合度、有利于提高传动平稳性。42.开式齿轮强度由于磨损严重、一般不会发生点蚀。故通常按齿根弯曲疲劳强度设计，并将模数增大1030，以弥补

45、磨损的影响。43.通常在设计中先初取螺旋角0，再按公式计算中心距：a=mn(z1+z2)2cos并将计算值圆整，再按以下公式计算实际螺旋角：=arccos44.mn(z1+z2)2a 4845.46.4947.50蜗杆传动1.阿基米德蜗杆和蜗轮在中间平面上相当于直齿条与_齿轮的啮合。A.摆线B.渐开线C.圆弧曲线D.变态摆线2.大多数蜗杆传动，其传动尺寸主要由齿面接触疲劳强度确定，该强度计算的目的是为防止_。A.蜗杆齿面的疲劳点蚀和胶合B.蜗杆齿面的弯曲疲劳折断C.蜗轮齿的弯曲疲劳折断D.蜗轮齿面的疲劳点蚀和胶合3.在蜗杆传动中，增加蜗杆头数z1_。A.有利于提高传动的承载能力B.有利于提高蜗

46、杆刚度C.有利于蜗杆加工D.有利于提高传动效率4.如图所示的双级蜗杆传动中，蜗杆1为主动，欲使蜗轮2和蜗杆3所受的轴向力Fa2和Fa3方向相反，则蜗杆副1、2的螺旋方向和蜗轮4的转向n4应为_。A.1和2皆右旋，n4顺时针B.1和2皆左旋，n4顺时针C.1和2皆右旋，n4逆时针D.1和2皆左旋，n4逆时针5.蜗杆传动不适用于_的场合。A.大功率连续工作B.精密分度C.手动起重机构D.短时间运转，间歇工作6.在蜗杆传动中，通常_为主动件。A.蜗杆B.蜗轮C.蜗杆和蜗轮都可以7.阿基米德蜗杆的_模数，应符合标准数值。A.法面B.端面C.轴面 518.在蜗杆传动中，如果模数和蜗杆头数一定，增加蜗杆分

47、度圆直径，将使_。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9.在一个传递动力的蜗杆传动中，如果模数m已确定，在选配蜗杆直径系数q时选取了较大的数值是由于_。A.为了提高蜗杆传动的啮合效率B.提高蜗杆的强度和刚度C.考虑到蜗杆的转速高D.考虑到传动比大而蜗轮齿数多10.在蜗杆传动中，其他条件相同，若增加蜗杆头数，将使_。A.传动效率提高，滑动速度降低B.传动效率降低，滑动速度提高C.传动效率和滑动速度都提高D.传动效率和滑动速度都降低11.为了提高蜗杆传动的啮合效率1，在良好的润滑条件下，可采用_。A.单头蜗杆B.多头蜗

48、杆C.较高的转速n1D.大直径系数蜗杆12.计算蜗杆传动的传动比时，公式_是错误的。A.i=12B.i=n1n2C.i=z2z1D.i=d2d113.为了减少蜗轮滚刀型号，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14.蜗杆传动的失效形式与齿轮传动类似，其中_为最易发生。A.点蚀与磨损B.胶合与磨损C.轮齿折断与塑性变形15.在蜗杆传动中，其强度计算主要是针对_来进行的。A.蜗杆轮齿B.蜗轮轮齿C.蜗杆轮齿和蜗轮轮齿16.对闭式蜗杆传动进行热平衡计算，其主要目的是为了_。A.防止润滑油温度过高而使润滑条件恶化B.防止蜗杆蜗轮发热变形后，正确啮

49、合受到破坏C.防止蜗轮材料在高温下其力学性能下降17.蜗杆传动的工作状况决定了蜗杆、蜗轮不能都用硬材料制造。通常蜗杆用淬硬钢制造，蜗轮用_材料制造。18.要求反行程自锁的蜗杆传动，应满足_。19.蜗杆分度圆的导程角与蜗轮分度圆螺旋角2的关系是_。5220.规定蜗杆分度圆直径d1为标准值并与模数m匹配的理由是_。21.蜗杆主动时，蜗轮工作转矩T2和齿数比u、啮合效率1以及蜗杆工作转矩T1的关系是_。22.蜗杆的_模数为标准值，斜齿圆柱齿轮的_模数为标准值。23.蜗杆直径系数q_。24.蜗杆传动发生自锁的条件是_。25.阿基米德蜗杆与蜗轮正确啮合的条件是_。26.将蜗杆传动的传动比公式写为：i=n

50、1n2=z2z1=d2d1是_。27.与齿轮传动相比，蜗杆传动的主要缺点是_。28.蜗杆传动的啮合效率1_。29._式蜗杆传动一般需要进行热平衡计算。进行蜗杆传动热平衡计算的条件是_。30.选择蜗杆蜗轮材料的基本原则是_。31.蜗杆传动在主平面（中间平面）内，其蜗杆与蜗轮的啮合相当于_。32.与齿轮传动相比，蜗杆传动有何优点？什么情况下宜采用蜗杆传动？33.为何将蜗杆分度圆（中圆）直径d1作为圆柱蜗杆传动中的标准参数？q值的大小对蜗杆传动的啮合效率、蜗杆强度与刚度有何影响？34.为什么蜗杆传动的传动比只能表达为i=z2z1，却不能以i=d2d1来表示？35.写出蜗杆传动的啮合效率1与蜗杆导程角