机械设计复习题

(1)图8-5所示为带传动简图，轮1为主动轮。试问：1)带传动的主要失效形式有哪些?带传动工作时为什么出现弹性滑动现象?这种滑动是否可以避免?2)带传动工作时，带处于图中哪一点应力最大?最大应力maxs?图8-5解：1)传动的主要失效形式是打滑和带的疲劳破坏。带传动工作时，紧边与松边有拉力差，带绕在带轮上从紧边到松边其弹性变形逐渐减少，带也随之收缩，带与带轮之间产生相对滑动，这种滑动是不可避免的。2)紧边开始绕上小轮处的a点应力最大，为max1b1css＋ss。(1)轴的强度计算中，安全系数校核就是疲劳强度校核，即计入应力集中、表面状态和尺寸影响以后的精确校核。(T)(2)轴的结构设计中，一般应尽量避免轴截面形状的突然变化。宜采用较大的过渡圆角，也可以改用内圆角、凹切圆角。(T)(3)实际的轴多做成阶梯形，这主要是为了减轻轴的重量，降低制造费用。(F)(4)承受弯矩的转轴容易发生疲劳断裂，是由于其最大弯曲应力超过材料的强度极限。(F)(5)按扭转强度条件计算轴的受扭段的最小直径时，没有考虑弯矩的影响。(F)(6)中碳钢制造的轴改用合金钢制造，无助于提高轴的刚度。(T)(7)合金钢的力学性能比碳素钢高，故轴常用合金钢制造。(F)(8)发生共振时轴的转速称为轴的临界转速，它是轴系结构本身所固有的，因此应使轴的工作转速避开其临界转速。(T)(9)固定不转动的心轴其所受的应力不一定是静应力。(T)(10)转动的心轴其所受的应力类型不一定是对称循环应力。(T)(11)为提高轴的刚度，一般采用的措施是用合金钢代替碳钢。(F)(12)毡圈密封装置的毡圈及轴承盖上的装毡圈槽都是矩形截面，目的是为了得到较好的密封效果。(F)(13)唇形密封圈装置采用两个油封相背放置，主要起到既可防漏油又可防外界灰尘进人的双重目的(T)(l)一螺栓联接拧紧后预紧力为0F，工作时又受轴向工作拉力F，被连接件上的残余预紧力为1F，bbmCCC为螺栓的连接相对刚度，则螺栓所受总拉力2F等于1bbmFCFCC。(F)(2)为了提高受轴向变载荷螺栓联接的疲劳强度，可以增加螺栓刚度。(F)(3)普通螺栓联接中的螺栓受横向载荷时只需计算剪切强度和挤压强度。(F)(4)被连接件是锻件或铸件时，可将安装螺栓处加工成小凸台，其目的是易拧紧。(F)(5)受横向载荷的铰制孔精配螺栓联接，螺栓的抗拉强度不需要进行计算。(T)(6)减少螺栓和螺母的螺距变化差可以改善螺纹牙间的载荷分配不均的程度。(T)(7)受轴向载荷的普通螺栓联接，适当增大预紧力能提高螺栓的抗疲劳强度。(T)(8)在有气密要求的螺栓联接结构中，结合面之间不用软垫片进行密封而采用密封环结构，这主要是为了增大被连接件的刚度，从而提高螺栓的疲劳强度。(T)(9)普通螺栓联接中，松连接和紧连接之间的主要区别是松连接的螺纹部分不承受拉伸作用。(F)(10)螺栓的材料性能等级标成6.8级，其数字6.8代表对螺栓材料的强度要求。(T)(11)设复式螺旋机构中A、B两段螺旋的导程分别为ABS(两螺旋旋向相反)，当螺杆转动f角时，螺母的位移为pf2ABsSS。(F)(12)用于薄壁零件连接的螺纹，应采用三角形细牙螺纹。(T)(13)当螺纹的公称直径、牙型角及螺纹线数都相同时，粗牙螺纹的自锁性比细牙的好。(F)(14)滑动螺旋传动的主要失效形式是螺纹磨损。(T)(15)滑动螺旋传动中一般螺杆的螺纹牙易发生剪切和挤压破坏，应校核螺杆螺纹牙的强度。(F)(16)若螺纹的直径和螺纹副的摩擦系数一定，则拧紧螺母时的效率取决于螺纹的导程和牙型角。(T)(17)螺纹的公称直径是指螺纹的大径，螺纹的升角是指螺纹中径处的升角。(T)(18)螺旋的自锁条件为螺纹升角大于螺旋副的当量摩擦角。(F)(19)一般传动螺纹的扭转切应力与拉应力存在t0.5s的关系，因此其当量应力近似为cas1.3s。(F)(20)非矩形螺纹拧紧时螺纹副间的摩擦力矩计算公式为FfTdytan221。(F)(21)图5-8所示板A以4个铰制孔用螺栓固定在板B上，受力为F，则4个螺栓所受载荷相等。（F）图5-、(22)对受轴向变载荷的普通螺栓联接适当增加预紧力可以提高螺栓的抗疲劳强度。（T）(23)图5-9所示螺纹副为右旋，螺杆只转不移，螺母只移不转，当螺杆按图示方向旋转时，螺母向左移动。（F）图5-9(24)只要螺纹副具有自锁性，即螺纹升角小于当量摩擦角，则在任何情况下都无需考虑防松。（F）(25)受翻转(倾覆)力矩作用的螺栓组联接中，螺栓的位置应尽量远离接合面的几何形心。（F）(26)一个双线螺纹副，螺距为4mm，则螺杆相对螺母转过一圈时，它们沿轴向相对移动的距离应为4mm。（F）(27)当螺纹公称直径、牙型角、螺纹线数相同时，细牙螺纹的自锁性比粗牙螺纹的自锁性好。(T)(28)螺栓联接中螺栓受横向载荷时，只需计算剪切强度和挤压强度。(F)(29)双螺母防松结构中，如两螺母厚度不同时，应先安装薄螺母，后安装厚螺母。(T)30)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。(T)(1)为了避免打滑，通常将带轮上与带接触的表面加工得粗糙些以增大摩擦力。（F）(2)在V带传动设计计算中，限制带速，v25m/s，主要是为了保证带中产生的离心应力不致过大。（T）(3)带的弹性滑动使带传动的传动比不准确，传动效率降低，带的磨损加快，因此，弹性滑动在带传动设计中应设法避免。（F）(4)当带传动的传递功率过大而导致带打滑时，带的松边拉力为零。（F）(5)在V带传动设计计算中，通常限制带的根数z≤10，主要是为了保证每根带受力比较均匀。（T）(6)在V带传动中，若带轮直径、带的型号、带的材质、根数及转速均不变，则中心距越大，其承载能力也越大。（T）(7)在V带传动中，要求小带轮的直径不能过小，主要是为了保证带中离心应力不要过大。（F）(8)在带传动中，由离心力所引起的带的离心拉应力在各截面上都相等。（T）(9)带传动的弹性滑动是带传动的一种失效形式。（F）(10)在机械传动中，一般V带传动应放在传动的高速级。（T）(11)双速电动机带动V带传动，设电动机输出转速为n或2n，若传递功率一定，则两种速度下设计出的带根数相差一倍。（F）(12)V带传动中，若不改变小带轮的转速1n、传动比i以及中心距a与大带轮直径d2d的比值，则当小带轮的直径d1d增大时，带传动的传递功率增加。（T）(13)正常运行的带传动中，弹性滑动发生在带与小带轮的整个接触弧上。（F）(14)在有几根V带的传动中，如有一根带损坏了，更换带时应同时全部进行更换。（T）(15)V带传动的效率比平带传动的效率高，所以V带应用更为广泛。(F)(16)在传动比不变的条件下，当V带传动的中心距较大时，小带轮的包角就较大，因而承载能力也较高。(T)(17)V带传动的小带轮包角越大，承载能力越小。(F)(18)V带传动传递功率最大时松边拉力最小值为0。(F)(19)选择带轮直径时，小带轮直径越小越好。(F)(20)带传动中，V带中的应力是对称循环变应力。(F)(21)在机械传动中，V带传动通常应放在传动的低速级。(F)(22)在传动系统中，皮带传动往往放在高速级是因为它可以传递较大的扭矩。(F)(23)V带传动比平带传动能力大，这是因为V带与带轮工作面上的正压力大，因而磨擦力也大。(T)(24)带在工作时受变应力的作用，这是它可能出现疲劳破坏的根本原因。(T)(1)链传动中，当主动链轮匀速回转时，链速是变化的。（T）(2)链传动中，当一根链的链节数为偶数时，需采用过渡链节。(F)(3)旧自行车的后链轮(小链轮)比前链轮(大链轮)容易脱链。(T)(I)若齿轮在轴上的布置方式和位置相同，则齿宽系数df越大，齿向载荷分布系数bK越大。(T)(2)一对相互啮合的齿轮，如果两齿轮的材料和热处理情况均相同，则它们的工作接触应力和许用接触应力均相等。(F)(3)对于软齿面闭式齿轮传动，若弯曲强度校核不足，较好的解决办法是保持1d和b不变，而减少齿数，增大模数。(T)(4)钢制齿轮多用锻钢制造，只有在齿轮直径很大和形状复杂时才用铸钢制造。(T)(5)齿轮传动在高速重载情况下，且散热条件不好时，其齿轮的主要失效形式为齿面塑性变形。(F)(6)齿轮传动中，经过热处理的齿面称为硬齿面，而未经热处理的齿面称为软齿面。(F)(7)动载系数vK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)(8)对于单向转动的齿轮，由于齿轮的弯曲疲劳强度不够所产生的疲劳裂纹，一般产生在受压侧的齿根部分。(F)(9)在开式齿轮传动中，应该根据齿轮的接触疲劳强度设计。(F)(10)当按照齿面接触疲劳强度设计齿轮传动时，如果两齿轮的许用接触应力H1H2ss，则在计算公式中应代入较大者进行计算。(F)(11)在计算齿轮的弯曲强度时，将齿轮简化为悬臂梁，并假定全部载荷作用在轮齿的节圆处，则以此时的齿根弯曲应力作为计算强度的依据。(F)(12)为了减小齿轮传动的动载系数vK，可以采用鼓形齿。(F)(13)齿面点蚀失效在开式齿轮传动中不常发生。(T)(14)齿轮传动中，主、从动齿轮齿面上产生塑性变形的方向是相同的。(F)(15)标准渐开线齿轮的齿形系数大小与模数有关，与齿数无关。(F)(16)一对直齿圆柱齿轮传动，在齿顶到齿根各点接触时，齿面的法向力nF是相同的。(T)(17)齿向载荷分布系数bK与齿轮的制造精度、装配误差，以及轴、轴承和机座等的变形有关。(T(18)钢制圆柱齿轮，若齿根圆到键槽底部的距离x2mn时，应做成齿轮轴结构。(F)(19)在机床的主轴箱中，用于变速的滑移齿轮应选用直齿锥齿轮。(F)(20)在直齿锥齿轮传动中，锥齿轮所受的轴向力必定指向大端。(T)(21)由于锥齿轮的几何尺寸是以大端为标准的，因此，受力分析也在大端上进行。(F)(22)在选择传动方案时，一般情况下应尽量选用圆柱齿轮，而只有在为了满足传动布置或其他要求的情况下，才选用锥齿轮传动。(T)(23)锥齿轮的齿高与直径度量方向一致，都是沿齿轮的径向度量。(F)(24)轴交角＝90的直齿锥齿轮传动中，如果大小齿轮的齿数不相等，则作用于两齿轮上的力有如下关系成立，即12r1r2FFFFaa，，其中，aF、Fr分别为锥齿轮所受的径向力和轴向力。(F)(25)锥齿轮的标准模数沿整个齿宽上都相同。(F)(26)在直齿锥齿轮传动的强度计算中，通常近似地以齿宽中点分度圆处的当量圆柱齿轮来代替锥齿轮进行强度计算。(T)(27)锥齿轮的当量齿数一定小于实际齿数。(F)(28)锥齿轮的齿形系数FaY只与齿数有关。(F)(1)普通平键的定心精度高于花键的定心精度。(F)(2)切向键是由两个斜度为1：100的单边倾斜楔键组成的。(T)(3)45渐开线花键应用于薄壁零件的轴毂联接。(T)(4)导键的失效形式主要是剪断。(F)(5)滑键的主要失效形式不是磨损而是键槽侧面的压溃。(F)(6)在一轴上开有双平键键槽(成180°布置)，如此轴的直径等于一花键轴的外径(大径)，则后者对轴的削弱比较严重。(F)(7)楔键因具有斜度所以能传递双向轴向力。(F)(8)楔键联接不可以用于高速转动零件的联接。(T)(9)切向键适用于高速轻载的轴毂联接。(F)(10)平键联接中轴槽与键的配合分为松的和紧的，对于前者因工作面压强小，所以承载能力在相同条件下就大一些。(F)(11)45°渐开线花键只按齿侧定心。(T)(12)斜键因带有斜度打入键槽的轴毂间有摩擦力，因此它只是靠轴与孔之间的摩擦传转递矩的。(F)(13)传递双向转矩时应选用两个对称布置的切向键(即两键在轴上位置相隔180°)。(F)(14)虽然平键侧面分别置于轴槽和毂槽中，但因键的高度小于宽度且键不倾斜，所以键侧面上压力分布很均匀，计算所用的公式不属于条件性计算式。(F)(15)普通平键是标准件。(T