C. 要把联轴器联结的两轴分离，需要使机器停车进行拆卸；离合器可在机器工作过程中随时使两轴接合或分离
D. 联轴器可以采用弹性元件来缓冲吸振；离合器则没有这种特性 44. 多盘摩擦离合器的内摩擦盘做成蝶形这是为了 C 。 A．减轻盘的磨损 B．提高盘的刚性 C．使离合器分离迅速 D．增大当量摩擦系数
45. 降低转轴表面粗糙度值,并对必要部位进行表面强化处理，主要是为了提高转轴的__ C __。 A．刚度 B．承载能力 C．疲劳强度 D．振动稳定性 46．下列轴上定位方式哪种属于周向定位 C 。 A．轴肩 B.弹性挡圈 C.键联接 D.轴承端盖
三、判断题（正确的打√，错误的打×）
1.综合影响系数Kσ只对应力幅有影响，而对平均应力无影响。 ( T ) 2. 螺纹的中径是螺纹的公称直径。 （ F ）
3. 三角形螺纹的牙形角比矩形螺纹的牙形角大，故三角形螺纹主要用于螺纹联接，而矩形螺纹主要用于螺旋传动。 （ T ）
4.为提高紧螺栓的承载能力，通常选用拧入圈数较多的厚螺母联接方式。
( F )
（T ）
6、 在气缸盖与气缸体的螺栓组紧连接中，若气缸内气体气压在0～20MPa之间循环变化，则螺栓中发生的拉应力为非对称循环应力。 （ T ）
7.在选用普通平键时，是通过强度计算来确定键的截面尺寸b和h的。( F ) 8.由于载荷较大需要用两个平键时，它们应布置在同一母线上。 ( F ) 9. 定位销的直径可根据结构确定，其数目不限。 （ F ） 10.螺纹的升角越大，其传动效率越高，自锁性也越好。 ( F ) 11. 楔键的工作面是两个侧面。 （ F ） 12、楔键在安装时要楔紧，故定心性能好。（ T ）
13. 带传动中，打滑现象是不可避免的。 ( T ) 14.带传动中的弹性滑动不可避免的原因是瞬时传动比不恒定。 （ F ） 15. V带传动的承载能力与V带在大带轮上的包角有关。 （ F ） 16.在链传动中，张紧轮宜安装在靠近主动轮的松边外侧上。 ( T )
17. 在链传动中，限制链轮最小齿数的目的之一是为了减小传动的运动不均匀性和动载荷。（ T ）
18. 滚子链通常设计成链节数为偶数，这是因为磨损均匀。 （ T ） 19. 渐开线直齿圆柱齿轮上的分度圆与节圆相等。 （ F ） 20.在圆柱齿轮的强度计算中，是按节点啮合进行接触强度计算的。 ( T )
21.动载系数KV是考虑主、从动齿轮啮合振动产生的内部附加动载荷对齿轮载荷的影响系数。为了减小内部附加动载荷，可采用修缘齿。 （ T ）
5. 受横向载荷的紧螺栓联接主要是靠被联接件接合面之间的摩擦来承受横向载荷的。
22、一对标准直齿圆柱齿轮传动，已知z1=20，z2=60，其齿形系数是YF1＜YF2。（ F ） 23、一对齿轮啮合传动，其齿面接触应力?H1=?H2。（ T ）
24、一对齿轮圆柱若接触强度不够时，应增大模数；而齿根弯曲强度不够时，则要加大分度圆直径。（ F ）
25. 斜齿圆柱齿轮啮合的径向力计算公式为：Fr=Ft×tanαt/cosβ。 （ T ） ( T ) （ F ）
28. 当载荷较大时，可选用滚子轴承，对轻、中载荷应选用球轴承。（T ） 29、滚动轴承的类型代号由数字加字母表示。（ F ）
30、向心推力轴承在仅受径向载荷而不受轴向载荷情况下也会产生附加轴向力。（ T ） 31. 通常对于跨距L>350mm，且工作温度变化较大的轴，可将滚动轴承支承设计为一端固定，另一端能轴向游动的结构。 ( T ) ( T )
33、当转速较高、所传递的转矩不大、需频繁启动，且两轴较难对中时，宜选用弹性套柱销联轴器。（ T ） ( T )
35、只传递转矩的轴是转轴。（ F ）
36.利用轴肩或轴环是最常用和最方便可靠的轴上固定方法。 ( T ) 37.为了提高轴的刚度，轴的材料可以采用合金钢来代替碳素钢。 ( F ) ( T )
39.按许用切（扭剪）应力计算,因为只考虑了转矩未考虑弯矩，所以这种方法只适用于传动轴不适用于转轴。 (F )
26. 右旋蜗杆主动时，使半握拳的右手四指与蜗杆转向一致，则拇指的指向即为蜗杆轴向力的方向。
27. 蜗杆传动的正确啮合条件之一是蜗杆的导程角和蜗轮的螺旋角大小相等，方向相反。
32.齿式联轴器是一种无弹性元件的挠性联轴器，它对轴的安装精度要求不高，允许有一定的偏移量。
34. 按扭转强度条件计算得出的直径，只能作为承受扭矩作用的轴段的最小直径。
38.轴的设计的主要问题为强度，刚度和振动稳定性。此外还应考虑轴的结构设计问题。
四、简答题
1、机械零件主要的失效形式有哪些？针对这些失效形式有哪些相应的设计计算准则？
失效：1.整体断裂 2.过大的残余变形 3.零件的表面破坏 4.破坏正常工作条件引起的失效 设计准则：1.强度准则 2.刚度准则 3.寿命准则 4.振动稳定性准则 5.可靠性准则
2.螺纹联接的常用防松方法有那些？每种常用防松方法试举出一个防松装置或例子。
第一种是摩擦防松。采用弹性垫圈、双螺母、自锁螺母和尼龙嵌件锁紧螺母等 第二种方式是机械防松。采用开口销、串连钢丝和止动垫圈等。 第三种方式是铆冲防松。在拧紧后采用冲点、焊接、粘接等方法， 第四种方式是结构防松。即唐氏螺纹紧固件
3．简述螺纹联接的基本类型主要有哪四种？
螺栓联接、螺钉联接、双头螺柱联接、紧定螺钉联接。
4. 螺纹联接主要有哪几种基本类型？试简述其特点及使用场合。
(1) 螺栓联接 双头螺柱联接 螺钉联接 紧定螺钉联接
(2) 螺栓联接又有普通螺栓联接的铰制孔用螺栓联接，普通螺栓联接特点是被联接件上的通孔和螺栓杆间有间隙，通孔的加工精度要求不高，结构简单。铰制孔用螺栓联接采用基孔制过渡配合，联接精度高。
双头螺柱联接适用于结构上不能采用螺栓联接的场合，大部分是被联接件被联接件之一比较厚，且不易制成通孔。
螺钉联接是螺栓直接拧入被联接件的螺纹孔中，不用螺母，结构上简单，紧凑。
紧定螺钉联接是利用拧入零件螺纹孔中的螺钉末端顶住另一零件的表面或顶入相应的凹坑中，以固定两个零件的相对位置。
5. 右图所示为某零件与机架通过螺栓 联接的示意图，试分析该联接在载荷 F作用下可能发生的失效形式。 如图，该联接可能发生的失效形式有： ①左端受力最大的螺栓被拉断；
②在载荷F产生的力矩作用下，接合面左端 可能分离，零件或机架的右接合面处可能被压坏； ③在载荷F作用下，零件相对机架产生滑移。 6. 试分析张紧力F0对带传动正反两方面的影响。
答：张紧力F0 越大，则带传动的承载能力就越大，但同时带中所受的拉应力也越大，从而 降低带的寿命；张紧力越小，虽可减小带中的拉应力，提高带的寿命，但带传动的承载能力会降低。
7、受变载荷作用的紧螺栓连接，螺栓所受工作应力在0～F之间变化，在保持剩余预紧力不变条件下，采用哪些措施可减小螺栓的应力幅？
（1）降低螺栓刚度（2）增大被联接件刚度（3）同时采用以上两种措施
8. 图示一V带传动，小带轮为主动轮，转向为顺时针。A、C和B、D分别是V带绕入点和绕出点。 试问：
（1）在哪个点上带速大于带轮圆周速度？ （2）在哪个点上带速等于带轮圆周速度？ （3）在哪个点上带速小于带轮圆周速度？ 1）D点上带速大于带轮圆周速度 2）A、C点上带速等于带轮圆周速度 3）B点上带速小于带轮圆周速度
9、带传动中，带所受总的应力由哪几项应力构成？通常哪项应力影响最大？
带传动工作时，带中应力由三部分组成：紧边和松边拉力产生的拉应力，离心拉应力及弯曲应力。最大应力发生在紧边刚绕上主动小袋轮的那个截面上。对带的疲劳强度影响最大的是弯曲应力。 10. 简述齿间载荷分配系数Ｋα和齿向载荷分布系数Ｋβ分别考虑的是什么因素对齿轮所受载荷的影
A D B C
响？。
系数Ｋα考虑的是载荷沿齿向分布不均匀性对齿轮轮齿所受载荷的影响；
系数Ｋβ考虑的是载荷在同 时啮合的齿对之间分配不均对齿轮轮齿所受载荷的影响。
11. 齿轮传动的主要失效形式？
齿轮折断、齿面磨损、齿面点蚀、齿面胶合、塑性变形
12. 齿面点蚀一般发生在何部位？ 防止或减小点蚀的措施有哪些？ 1)点蚀也就首先出现在靠近节线的齿根面上（3分）
2)提高齿轮材料的硬度，可以增强齿轮抗点蚀的能力。在啮合的轮齿间加注润滑油可以减小摩擦，减缓点蚀，延长齿轮的工作寿命
13、齿面点蚀一般发生在何部位？为什么？并简述点蚀产生的机理？
14. 齿轮强度计算中，有哪两种强度计算理论？分别针对哪些失效？若齿轮传动为闭式软齿面传动，其设计准则是什么？
齿面的接触疲劳强度和齿根的弯曲疲劳强度的计算，齿面的接触疲劳强度针对于齿面的疲劳点蚀失效和齿根的弯曲疲劳强度针对于齿根的疲劳折断。
齿轮传动为闭式软齿面传动，其设计准则是按齿面的接触疲劳强度设计，校核齿根的弯曲疲劳强度。 15. 蜗杆传动常用降温措施有哪些？ 1、合理设计箱体结构，铸出或焊上散热片 2、在蜗杆轴上装置风扇，进行人工通风 3、在箱体油池内装设蛇形冷却水管 4、采用压力喷油循环润滑
16. 根据相应序号回答问题：（6分）
①试说明下列各轴承的内径有多大？ ②哪个轴承公差等级最高？ ③哪个允许的极限转速最高？ ④哪个承受径向载荷能力最高？ ⑤哪个不能承受径向载荷？
⑥哪个承受轴向径向联合载荷的能力最高？
6306 51306 N306/P6 30306 6306/P5 30206
17．什么是滚动轴承的寿命？什么是基本额定寿命？
滚动轴承的寿命 滚动轴承的基本额定动载荷和当量动载荷。
基本额定寿命 是指一批相同的轴承在同样条件下工作，其中10％的轴承产生疲劳点蚀时 转过的总转数，或在一定转速下总的工作小时数。
18. 什么叫做滚动轴承的基本额定寿命？及基本额定动载荷？
基本额定寿命 是指一批相同的轴承在同样条件下工作，其中10％的轴承产生疲劳点蚀时 转过的总转数，或在一定转速下总的工作小时数。
基本额定动载荷，是指使轴承的基本额定寿命恰好为100万转时，轴承所能承受的载荷，用字母C表示。这个基本额定动载荷，对向心轴承，指的是纯径向载荷，
19. 联轴器和离合器的功用是什么？二者的区别是什么？
联轴器和离合器的作用都是用来连接轴与轴达到传递运动与扭矩。也可作为安全装置，作过载保护。不同点是联轴器在机器运转中一般不能分离，只有在停机后才能断开；离合器在机器运转中可随时接合或脱开连接。
20. 根据受载轴可分为哪几类，各受什么载荷？
心轴：只承受弯矩，不传递扭矩； 传动轴：只传递扭矩，不承受弯矩； 转轴：既承受弯矩，又传递扭矩
21. 轴的结构设计中要考虑那些因素？
轴的设计从受力分析的角度要考虑的因素是载荷压力、弯矩和扭矩。 从材料的角度要考虑的因素是材料的力学性能和化学成分要与工况相吻合。 从配合的角度要考虑的因素是公差配合和表面光洁度。
从设计指标的角度要考虑的因素是轴的强度、刚度和稳定性；轴的寿命；轴的工艺性；轴的经济性等指标。
五、计算题
1、某零件在不稳定变应力情况下，应力性质为对称循环，已知循环基数为N0，对称循环疲劳极限为σ
-1，材料常数为
m，如果此零件在σ1下工作n1次，在σ2下工作n2次，且σ
1
、σ
2均大于σ-1
。试
按线性疲劳累积损伤理论（Miner法则）求出它在σ3下可工作的应力循环次数n3=？
2. 图示两根梁用8个4.6级普通螺栓（屈服强度?s?240MPa）与两块钢盖板相联接，梁受到的拉力F=28kN，摩擦系数f=0.2，控制预紧力，试确定所用螺栓的最小计算直径。取防滑系数Ks =1.2 ，安全系数S=3。
3. 如图所示，缸径D?500mm，缸内蒸汽压力p?1.2MPa，螺栓分布圆直径
D0?680mm。为保证
气密性要求，螺栓间距不得小于140 mm，且不得大于150mm。试计算所用螺栓允许的最小直径。 附：螺栓性能等级为4.8级，安全系数S=1.5，残余预紧力取为最大工作载荷的1.5倍。
机械设计复习题
