机械设计试卷、习题及答案.doc

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机械设计自测试题Ⅰ

一、是非题和选择题[是非题在括号内填√(正确)或填×(不正确)，选择题在空格处填相应的答案号]
I-1 选用普通平键时，键的截面尺寸b×h和键长L都是根据强度计算确定的。 ( )
I-2 圆柱齿轮结构形式和毛坯获取方法的选择都与齿轮的外径大小有关 ( )
I-3 圆柱螺旋弹簧的弹簧丝直径d=6mm，旋绕比C=5，则它的内径D1=30mm。 ( )
I-4 V带横截面中两工作面之间的夹角为40°，所以带轮槽角也是40°。 ( )
I-5 变应力是由变载荷产生，也可能由静载荷产生。 ( )
I-6 在承受横向载荷的普通紧螺栓联接中，螺栓杆__________作用。
(1)受切应力 (2)受拉应力 (3)受扭转切应力和拉应力 (4)既可能只受切应力又可能只受拉应力
I-7 在下列四种向心滚动轴承中，_____________型除可以承受径向载荷外，还能承受不大的双向轴向载荷。
(1)60000 (2)N0000 (3)NA0000 (4)50000
1-8 在载荷比较平稳，冲击不大，但两轴轴线具有一定程度的相对偏移的情况下，两轴间通常宜选____________联轴器。
(1)刚性 (2)无弹性元件的挠性 (3)有弹性元件的挠性 (4)安全
I-9 采取___________的措施不能有效地改善轴的刚度。
(1)改用其它高强度钢材 (2)改变轴的直径 (3)改变轴的支承位置 (4)改变轴的结构
I-10 在滑动轴承材料中，__________通常只用于作为双金属或三金属轴瓦的表层材料。
(1)铸铁 (2)轴承合金 (3)铸造锡磷青铜 (4)铸造黄铜

二、填空题
I-11 在承受轴向载荷的紧螺栓联接中，当预紧力F0和轴向工作载荷F一定时，若降低螺栓的刚度Cb，则螺栓中的总拉力将______________。
I-12 在转轴的结构设计中，轴的最小直径dmin是按____________________初步确定的。
I-13 圆柱螺旋弹簧的旋绕比C(弹簧指数)选得过大则弹簧将______________。
I-14 蜗杆传动的失效形式与齿轮传动的失效形式相类似，其中蜗杆传动最易发生____________失效。
I-15 带传动正常工作时不能保证准确的传动比，是因为________________________________。
I-16 对于闭式软齿面齿轮传动，在传动尺寸不变并满足弯曲疲劳强度要求的前提下，齿数宜适当取多些。其目的是_________________________________________________________________。
I-17 滑块联轴器属于_____________________联轴器。
I-18 滚子链传动中，限制链轮最少齿数的目的是__________________________。
I-19 相同系列和尺寸的球轴承与滚子轴承相比较，_______________________轴承的承载能力高，______________________轴承的极限转速高。
I-20 ____________键联接既可用于传递转矩，又可承受单向的轴向载荷，但轴与轮毂的对中性较差。

三、问答题
I-21 用同一材料制成的机械零件和标准试件的疲劳极限通常是不相同的，试说明导致不相同的主要原因。
I-22 在设计齿轮的过程中，当出现满足齿根弯曲疲劳强度条件而不满足齿面接触疲劳强度条件时，可以考虑从哪几方面提高齿面接触疲劳强度?
I-23 在哪些场合，滚动轴承是难以替代滑动轴承的?为什么?

四、分析题
I-24 图示为圆锥-圆柱齿轮传动装置。轮1为主动轮，转向如图所示，轮3、4为斜齿圆柱齿轮。
(1)轮3、4的螺旋方向应如何选择，才能使轴Ⅱ上两齿轮的轴向力相反?
(2)画出齿轮2、3所受各分力的方向。
I-25 试用受力变形线图说明受轴向工作载荷的紧螺栓联接中螺栓所受的总载荷F2与预紧力F0的关系。

试题I-24图
五、计算题
I-26 一根轴用两个角接触球轴承支承，如图所示。Ll=40mm，L2=200mm，轴端作用有轴向力Fae=820N，径向力Fre=1640N。试分别求出两轴承所受的径向载荷Fr1、Fr2和轴向载荷Fal、Fa2(注：轴承派生轴向力Fd=0.68Fr)。

试题I-26图
I-27 凸缘联轴器用一圆头普通平键与轴相联接，已知键的尺寸为b×h×L=10×8×50(单位均为mm)，轴的直径d=35mm，键联接的许用挤压应力[σp]=100MPa，试求该联接所允许传递的转矩。
I-28 某机械结构如图所示，一滑轨用4个M12(d1=10.1mm)的普通螺栓固定在两立柱上，滑块的最大行程为300mm，若螺栓材料的屈服极限σS =320MPa，螺纹联接的安全系数S=4，接合面摩擦系数f=0.2，防滑系数Ks=1.2。试确定滑块上所允许承受的最大载荷F。

试题I-28图 试题I-29图

六、结构分析题
I-29 试指出图示轴系中的错误结构并改正。

械设计自测试题Ⅱ
一、是非题和选择题[是非题在括号内填√(正确)或填×(不正确)，选择题在空格处填相应的答案号]
Ⅱ-1 液体润滑滑动轴承中，摩擦阻力的大小取决于润滑油的粘度，而与轴承的转速大小无关。 ( )
Ⅱ-2 因普通带传动是摩擦传动，所以传动中会出现弹性滑动现象，但只要设计得合理，就可以避免弹性滑动。 ( )
Ⅱ-3 为保证普通圆柱蜗杆传动良好的磨合(跑合)和耐磨性，通常采用钢制蜗杆与铜合金蜗轮。 ( )
Ⅱ-4 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。 ( )
Ⅱ-5 圆柱螺旋压缩弹簧和拉伸弹簧受载时，弹簧丝截面上的应力是不同的，前者为压应力，后者为拉应力。 ( )
Ⅱ-6 设计过盈联接时，若其它条件不变，仅将实心轴改为空心轴，则联接所能传递的载荷将______。
(1)增大 (2)减小 (3)不变
Ⅱ-7 预紧力为F0的单个紧螺栓联接，受到轴向工作载荷F之后，螺栓杆受到的总载荷F2______F0+F。
(1)大于 (2)等于 (3)小于
Ⅱ-8 齿轮强度计算中引入动载系数Kv是考虑了___________。
(1)外加于齿轮上的载荷状态，如载荷不均匀或有一定程度的冲击
(2)齿轮制造和装配误差及啮合刚度的变化所引起齿轮传动的动载荷
(3)前面(1)与(2)两类因素的总和
Ⅱ-9 按弯扭合成强度条件计算轴的应力时，要引入系数α，这个α是考虑______________。
(1)轴上有键槽而削弱轴的强度所引入的系数
(2)按第三强度理论合成正应力与切应力时的折合系数
(3)正应力与切应力的应力比不同而引入的系数
Ⅱ-10 滚动轴承与液体动力润滑滑动轴承比较，在高速运转条件下，滚动轴承的___________。
(1)噪声较大 (2)承受冲击载荷能力较高 (3)寿命较长

二、填空题
Ⅱ-11 在螺纹联接中，当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔采用普通螺栓联接时，往往可采用________________________联接或_______________________联接。
Ⅱ-12 同类型的普通V带与窄V带相比(如A型与SPA型，B型与SPB型……)，________V带的承载能力要高得多。
Ⅱ-13 滚动轴承的基本额定动载荷C，是指在该载荷作用下，轴承的__________________寿命恰好为__________________。
Ⅱ-14 增加蜗杆头数，可以________传动效率，但蜗杆头数过多，将会给________________带来困难。
Ⅱ-15 滚子链的铰链磨损后，链的实际节距变长，若链轮的磨损可忽略不计，这时链条在传动过程中易在_______________链轮上发生脱链。
Ⅱ-16 螺纹联接防松按工作原理可分为___________________和___________________两类，弹簧垫圈防松属于_____________________。
Ⅱ-17 在进行直齿圆锥齿轮传动的强度计算时，是按圆锥齿轮______________处的_____________来建立该圆锥齿轮强度计算模型的。
Ⅱ-18 其它条件不变，若将作用在球轴承上的当量动载荷增加一倍，则该轴承的基本额定寿命将降至原来的________________________。
Ⅱ-19 圆柱螺旋弹簧的弹簧丝直径d=6mm，内径D1=24mm，则它的旋绕比C= ______________。
Ⅱ-20 渐开线圆柱齿轮的齿面接触应力在齿廓各处是不同的，在________________________处的接触应力最大，但一般的计算以______________________处的接触应力作为计算应力。

三、问答题
Ⅱ-21 V带传动中，在输入转速和带的型号不改变的情况下，若需要增大V带的传动比，可采取哪些措施?这些措施对V带传动的承载能力有何影响?为什么?
Ⅱ-22 一对直齿圆柱齿轮传动，若载荷、齿轮材料、齿宽、传动比及中心距等都不改变，试分析当增大小齿轮(主动轮)齿数z1时，将对齿轮传动的平稳性、齿根弯曲强度、齿面磨损、齿面接触强度及抗胶合能力等各有何影响。为什么?

四、分析题
Ⅱ-23 零件等寿命疲劳曲线如图所示。请画出以下两种零件中变应力的极限应力点。
(1)紧螺栓联接中，外加轴向工作载荷为脉动循环，M点为螺栓危险截面的工作应力点；
(2)在平衡位置上下振动的弹簧，工作应力点为N点。

试题Ⅱ-23图
Ⅱ-24 在图示定轴轮系中，已知齿轮1主动，输入转速n1=500r/min，齿数z1=30，z2=25，工作寿命Lh=2000 h，若齿轮1转向不变，试确定：
(1)各齿轮的接触应力和弯曲应力的应力比r值；
(2)齿轮2的接触应力和弯曲应力的循环次数N2。

试题Ⅱ-24图
Ⅱ-25 在图示两支承中，已知图a的轴上仅受径向载荷Fre，支承跨距L1>L2；图b的轴上仅受轴向载荷Fae，轴承的派生轴向力Fd与径向载荷Fr的关系为Fd=0.4Fr。试写出各轴承径向载荷Fr及轴向载荷Fa的计算式。

a) b)
试题Ⅱ-25图

五、计算题
Ⅱ-26 某链传动中，大链轮与轴用两个圆头(A型)普通平键相联接，键的尺寸b×A×L=20×12× 80(单位均为mm)，轴直径d=70mm，联接的许用挤压应力[σp]=80MPa．，试求该联接所允许传递的最大转矩。
Ⅱ-27 某轴由对称布置的两个不完全液体润滑径向滑动轴承支承。轴的转速n=120r/min，轴承宽度B=90mm，装轴承处轴颈直径d=100mm，轴瓦材料为ZcuSn10P1([p]=15MPa，[v]=10m/s，[pv]=15 MPa·m/s)，试计算每个轴承所允许承受的最大径向载荷。 ’
Ⅱ-28 某转动心轴用45钢制成，材料的疲劳极限σ-1=300MPa，应力循环基数N0=107，疲劳曲线指数m=9，轴的转速n=150/min，危险截面处弯曲疲劳极限的综合影响系Kσ=2.5。若要求轴的工作寿命不低于120小时，试问轴的弯曲应力不得超过多大?

六、结构分析题
Ⅱ-29 试指出下列图中的错误结构并改正。

a)单排滚子链轮 b)双向固定支承

c)综合 d)双头螺柱联接
试题Ⅱ-29图

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__________。
(1)相等 (2)不相等 (3)是否相等与材料和几何尺寸有关
二、分析与思考题
3-6 试举例说明什么零件的疲劳破坏属于低周疲劳破坏，什么零件的疲劳破坏属高周疲劳破坏。
3-7 在材料的疲劳曲线上，为何需要人为规定一循环基数N0，并将对应的极限应力称为材料的疲劳极限?
3-8 图示各零件均受静载荷作用，试判断零件上A点的应力是静应力还是变应力；并确定应力比r的大小或范围。

题3-8图

3-9 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?
3-10 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?
3-11 试说明承受循环变应力的机械零件，在什么情况下可按静强度条件计算?什么情况下需按疲劳强度条件计算?
3-12 在单向稳定变应力下工作的零件，如何确定其极限应力?
3-13 疲劳损伤线性累积假说的含义是什么?写出其数学表达式。
3-14 在双向稳定变应力下工作的零件，怎样进行疲劳强度计算?
3-15 影响机械零件疲劳强度的主要因素有哪些?提高机械零件疲劳强度的措施有哪些?
3-16 导致机械结构发生低应力断裂的原因有哪些?
3-17 机械结构的裂纹是否会失稳扩展是如何判定的?
三、设计计算题
3-18 某材料的对称循环弯曲疲劳极限σ-1=350MPa，屈服极限 σs=550MPa，强度极限σB=750MPa，循环基数N0=5×106，m=9，试求对称循环次数N分别为5×104、5×105、5×107次时的极限应力。
3-19 某零件如图所示，材料的强度极限σB=650MPa，表面精车，不进行强化处理。试确定Ι-Ι截面处的弯曲疲劳极限的综合影响系数Kσ和剪切疲劳极限的综合影响系数Kτ。
题3—19图

3-20 一零件由45钢制成，材料的力学性能为：σs=360MPa，σ-1=300 MPa，ψσ=0.2。已知零件上的最大工作应力σmax=190MPa，最小工作应力σmin=110MPa，应力变化规律为σm=常数，弯曲疲劳极限的综合影响系数Kd=2.0，试分别用图解法和计算法确定该零件的计算安全系数。

题3-20图
3-21 某材料受弯曲变应力作用，其力学性能为：σ-1=350MPa，m=9，N0=5×106。现用此材料的试件进行试验，以对称循环变应力σl=500MPa作用104次，σ2=400MPa作用105次，σ3=300MPa作用106次。试确定：
(1)该试件在此条件下的计算安全系数；
(2)如果试件再作用σ=450MPa的应力，还能循环多少次试件才破坏?
3-22 转轴的局部结构如题3-19图所示。已知轴的I-I截面承受的弯矩M=300N·m，扭矩T=800N·m，弯曲应力为对称循环，扭转切应力为脉动循环。轴材料为40Cr钢调质，σ-1=355MPa，τ-1=200MPa，ψσ=0.2，ψτ=0.1，设Kσ=2.2，Kτ=1.8，试计算考虑弯矩和扭矩共同作用时的计算安全系数Sca。

第四章 摩擦、磨损及润滑概述
分析与思考题
4-1 按照摩擦面间的润滑状态不同，滑动摩擦可分为哪几种?
4-2 膜厚比的物理意义是什么?边界摩擦、混合摩擦和液体摩擦所对应的膜厚比范围各是多少?
4-3 在工程中，常用金属材料副的摩擦系数是如何得来的?
4-4 什么是边界膜?边界膜的形成机理是什么?如何提高边界膜的强度?
4-5 零件的磨损过程大致可分为哪几个阶段?每个阶段的特征是什么?
4-6 根据磨损机理的不同，磨损通常分为哪几种类型?它们各有什么主要特点?
4-7 润滑油的粘度是如何定义的?什么是润滑油的粘性定律?什么样的液体称为牛顿液体?
4-8 粘度的表示方法通常有哪几种?各种粘度的单位和换算关系是什么?
4-9 润滑油的主要性能指标有哪些?润滑脂的主要性能指标有哪些?
4-10 在润滑油和润滑脂中加入添加剂的作用是什么?
4-11 流体动力润滑和流体静力润滑的油膜形成原理有何不同?流体静力润滑的主要优缺点是什么?
4-12 流体动力润滑和弹性流体动力润滑两者间有何本质区别?所研究的对象有何不同?

第五章 螺纹联接和螺旋传动
一、选择与填空题
5-1 普通螺纹的公称直径指的是螺纹的__________，计算螺纹的摩擦力矩时使用的是螺纹的_______，计算螺纹危险截面时使用的是螺纹的_______ 。
5-2 螺纹升角ψ增大，则联接的自锁性________，传动的效率_______；牙型角α增大，则联接的自锁性_________，传动的效率_________。
(1)提高 (2)不变 (3)降低
5-3 在铰制孔用螺栓联接中，螺栓杆与孔的配合为___________。
(1)间隙配合 (2)过渡配合 (3)过盈配合
5-4 在螺栓联接的破坏形式中，约有_____％的螺栓属于疲劳破坏，疲劳断裂常发生在__________。
5-5 在承受横向载荷或旋转力矩的普通紧螺栓组联接中，螺栓杆____________作用。
(1)受切应力 (2)受拉应力 (3)受扭转切应力和拉应力 (4)既可能只受切应力又可能只受拉应力
5-6 紧螺栓联接受轴向外载荷。假定螺栓的刚度Cb与被联接件的刚度Cm相等，联接的预紧力为F0，要求受载后接合面不分离，当外载荷F等于预紧力F0时，则_______________。
(1)被联接件分离，联接失效 (2)被联接件即将分离，联接不可靠 (3)联接可靠，但不能继续再加载 (4)联接可靠，只要螺栓强度足够，还可以继续加大外载荷F
二、分析与思考题
5-7 常用螺纹有哪几种类型?各用于什么场合?对联接螺纹和传动螺纹的要求有何不同?
5-8 在螺栓联接中，不同的载荷类型要求不同的螺纹余留长度，这是为什么?
5-9 联接螺纹都具有良好的自锁性，为什么有时还需要防松装置?试各举出两个机械防松和摩擦防松的例子。
5-10 普通螺栓联接和铰制孔用螺栓联接的主要失效形式是什么?计算准则是什么?
5-11 计算普通螺栓联接时，为什么只考虑螺栓危险截面的拉伸强度，而不考虑螺栓头、螺母和螺纹牙的强度?
5-12 普通紧螺栓联接所受到的轴向工作载荷或横向工作载荷为脉动循环时，螺栓上的总载荷是什么循环?
5-13 螺栓的性能等级为8.8级，与它相配的螺母的性能等级应为多少?性能等级数字代号的含义是什么?
5-14 在什么情况下，螺栓联接的安全系数大小与螺栓直径有关?试说明其原因。
5-15 紧螺栓联接所受轴向变载荷在0～F间变化，当预紧力F0一定时，改变螺栓或被联接件的刚度，对螺栓联接的疲劳强度和联接的紧密性有何影响?
5-16 在保证螺栓联接紧密性要求和静强度要求的前提下，要提高螺栓联接的疲劳强度， 应如何改变螺栓和被联接件的刚度及预紧力大小?试通过受力变形线图来说明。
5-17 为什么螺母的螺纹圈数不宜大于10?通常采用哪些结构形式可使各圈螺纹牙的载 荷分布趋于均匀?
5-18 滑动螺旋的主要失效形式是什么?其基本尺寸(即螺杆直径及螺母高度)通常是根据什么条件确定的?
5-19 滚动螺旋传动与滑动螺旋传动相比较，有何优缺点?
三、设计计算题
5-20 如图所示，两根梁用8个4.6级普通螺栓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，试确定所需螺栓的直径。
解：已知螺栓数目z=8，接合面数i=2，取防滑系数Ks=1.2，则螺栓所需预紧力F0为
F0≥
题5-20图

查主教材中的表5-8，得σS=240MPa，查表5-10，取安全系数S=1.3，则[σ]=σS/S
=240MPa/1.3=184.6MPa，所需螺栓的直径
d1≥
取整后得螺栓尺寸d=10mm，螺纹为M10。
注：解中有两处错误，请指出错处并说明原因。
5-21 图示为一气缸盖螺栓组联接。已知气缸内的工作压力p在0～1.5MPa间变化，缸盖与缸体均为钢制，其结构尺寸如图所示。为保证气密性要求，试选择螺栓材料，并确定螺栓数目和尺寸。
5-22 受轴向载荷的紧螺栓联接，被联接钢板间采用橡胶垫片。已知预紧力F0=1500N，当轴向工作载荷F=1000N时，求螺栓所受的总拉力及被联接件之间的残余预紧力。
5-23 图示凸缘联轴器(GB/T5843-1986)的型号为YLDl0，允许传递的最大转矩T= 630N·m，两半联轴器采用4个M12的铰制孔用螺栓联接，螺栓规格为M12~60(GB/T 27-1988)，螺栓的性能等级为8.8级，联轴器材料为HT200，试校核其联接强度。

题5-23图 题5-24图

5-24 铰制孔用螺栓组联接的三种方案如图所示。已知L=300mm，a=60mm，试求螺栓组联接的三个方案中，受力最大的螺栓所受的力各为多少?哪个方案较好?
5-25 如图所示的底板螺栓组联接受外力Fe的作用。外力Fe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5-25图
四、结构设计与分析题
5-26 试指出下列图中的错误结构，并画出正确的结构图。

a)螺钉联接 b)双头螺柱联接 c)铰制孔用螺栓联接

d)紧定螺钉联接 e)吊环螺钉联接 f)螺钉联接
题5-26图

第六章 键、花键、无键联接和销联接
一、选择与填空题
6-1 设计键联接时，键的截面尺寸通常根据_________按标准选择。
(1)所传递转矩的大小 (2)所传递功率的大小 (3)轮毂的长度 (4)轴的直径
6-2 普通平键联接的主要失效形式是_______________，导向平键联接的主要失效形式是__________。
6-3 与平键联接相比，楔键联接的主要缺点是___________。
(1)键的斜面加工困难 (2)键安装时易损坏 (3)键楔紧后在轮毂中产生初应力
(4)轴和轴上零件对中性差
6-4 矩形花键联接采用____________定心；渐开线花键联接采用_______________定心。
6-5 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，下面第_____条不是型面联接的优点。
(1)对中性好 (2)轮毂孔的应力集中小 (3)装拆方便 (4)切削加工方便
二、分析与思考题
6-6 薄型平键联接与普通平键联接相比，在使用场合、结构尺寸和承载能力上有何区别?
6-7 半圆键联接与普通平键联接相比，有什么优缺点?它适用于什么场合?
6-8 采用两个平键(双键联接)时，通常在轴的圆周上相隔180°位置布置；采用两个楔键时，常相隔90°～120°；而采用两个半圆键时，则布置在轴的同一母线上；这是为什么?
6-9 与平键、楔键、半圆键相配的轴和轮毂上的键槽是如何加工的?
6-10 在材料和载荷性质相同的情况下，动联接的许用压力比静联接的许用挤压应力小，试说明其原因。
6-11 花键联接的主要失效形式是什么?如何进行强度计算?
6-12 在胀紧联接中，胀套串联使用时引入额定载荷系数ol是为了考虑什么因素的影响?
6-13 销有哪几种类型?各用于何种场合?销联接有哪些失效形式?
6-14 一般联接用销、定位用销及安全保护用销在设计计算上有何不同?
三、设计计算题
6-15 图示牙嵌离合器的左右两半分别用键与轴1、2相联接，在空载下，通过操纵可使右半离合器沿导向平键在轴1上作轴向移动。该轴传递的转矩T=1200N·m，轴径d1=80mm，右半离合器的轮毂长度L1=130mm，行程l1=60mm，工作中有轻微冲击，离合器及轴的材料均为钢材。试选择右半离合器的导向平键尺寸，并校核其联接强度。
解：1．选择导向平键
选A型导向平键，查主教材表6-1得平键的截面尺寸b=22mm，h=14mm，取键长L=180 mm<L1+l1。
2．强度校核
材料均为钢，工作时有轻微冲击，查主教材表6-2，取[σP]=110MPa。k=0.5h=0.5×14mm=7mm，l=L-b=180mm-22mm=158mm。

=27.1 MPa<[σP]
故此键联接能满足强度要求。
注：解中有两处错误，请指出错处并说明原因。 题6-15图

6-16 图示减速器的低速轴与凸缘联轴器及圆柱齿轮之间分别采用键联接。已知轴传递的转矩T=1000N·m，齿轮的材料为锻钢，凸缘联轴器材料为HT200，工作时有轻微冲击，联接处轴及轮毂尺寸如图示。试选择键的类型和尺寸，并校核联接的强度。

题6-16图 题6-17图
6-17 图示的灰铸铁V带轮，安装在直径d=45mm的轴端，带轮基准直径dd=250mm，工作时的有效拉力Fe=1500N，有轻微振动，轮毂宽度L′=65mm。设采用钩头楔键联接，试选择该楔键的尺寸，并校核联接的强度。
6-18 轴与轮毂分别采用B型普通平键联接和中系列矩形花键联接。已知轴的直径(花键的大径)d=102mm，轮毂宽度L=150mm，轴和轮毂的材料均为碳钢，取许用挤压应力[σP]=100MPa，试计算两种联接各允许传递的转矩。
6-19 轴与轮毂采用两个Z2型胀套串联联接，轴的直径d=100mm，轴和轮毂的材料均为碳钢。该轴毂联接同时承受轴向力F0=100kN，转矩T=12kN·m，载荷平稳。试验算此联接是否可靠。
四、结构设计与分析题
6-20 试指出下列图中的错误结构，并画出正确的结构图。

a)平键联接 b)双楔键联接 c)传递双向转矩的切向键联接

d)楔键联接 e)半圆键联接 f)圆锥销定位
题6-20图
6-21 已知图示的轴伸长度为72mm，直径d=40mm，配合公差为H7/k6，采用A型普通平键联接。试确定图中各结构尺寸、尺寸公差、表面粗糙度和形位公差(一般键联接)。

a)轴伸 b)毂孔
题6-21图

第七章 铆接、焊接、胶接和过盈联接
一、选择与填空题
7-1 沿受载方向，同一列的铆钉数目不宜过多，这是由于____________。
(1)被铆件受削弱 (2)铆钉强度降低 (3)铆钉受力不均 (4)加工不便
7-2 电弧焊缝大体上可分为________________与________________类，前者用于联接__________的被焊件，后者用于联接________________的被焊件。
7-3 设计胶接接头时，应尽可能使胶缝承受_________________或_______________载荷。
7-4 影响过盈联接承载能力最为敏感的因素是配合面的_______________。
(1)直径尺寸 (2)长度尺寸 (3)表面粗糙度 (4)过盈量 (5)摩擦系数
7-5 在过盈联接中，当其它条件相同时，仅将实心轴改为空心轴，则联接所能传递的载荷将______。
(1)增大 (2)不变 (3)减小
二、分析与思考题
7-6 铆缝有哪些类型?各应用在什么场合?
7-7 铆钉联接的破坏形式有哪些?怎样校核铆缝的强度?
7-8 什么叫焊缝的强度系数?怎样才能使对接焊缝的强度不低于母板的强度?
7-9 在什么情况下采用不对称侧面焊缝?如何分配两侧焊缝的长度?
7-10 胶粘剂通常分为哪几类?各适用于什么场合?
7-11 与铆接和焊接相比较，胶接的主要优缺点是什么?
7-12 过盈联接有哪几种装配方法?当过盈量相同时，哪种装配方法的联接紧固性好?
7-13 过盈联接的承载能力是由哪些因素决定的?
7-14 在对过盈联接进行验算时，若发现包容件或被包容件的强度不够时，可采取哪些措施来提高联接强度?
三、设计计算题
7-15 如图所示的铆接接头承受静载荷F=200kN，铆钉材料为Q215钢，被铆件材料为Q235钢，被铆件的宽度b=180mm，厚度δ=10mm，钉孔是在两被铆件上分别按样板钻孔。设铆钉直径d=2δ，节距r=3d，边距e=2.5d，试校核该铆缝的强度。
题7-15图 题7-16图

7-16 焊接接头如图所示，被焊件材料均为Q235钢，b=170mm，b1=80mm，δ=12mm，承受静载荷F=400kN，设采用E4303号焊条手工焊接，试校核该接头的强度。
7-17 铸锡磷青铜蜗轮轮圈与铸钢轮芯采用过盈联接，尺寸如图所示，采用H7/s6配合，配合表面粗糙度Ra均为0.8μm，摩擦系数f=0.1，设联接零件本身的强度足够，试求：
(1)用压人法装配时，该联接允许传递的最大转矩是多少?
(2)用胀缩法装配时，该联接允许传递的最大转矩是多少?
题7-17图 题7-18图
7-18 小齿轮与轴为过盈联接，尺寸如图所示，材料均为45钢，采用H7/p6配合，孔与轴配合表面粗糙度Ra均为0.8μm，用压人法装配。试求：
(1)配合表面间单位面积上的最大压力；
(2)所需的最大压人力；
(3)各零件中的最大应力。
四、联接篇综合题
7-19 轴和轮毂分别采用切向键联接、渐开线花键联接和胀紧联接。已知轴的直径d=100mm，轮毂宽度L=150mm，轴和轮毂的材料均为碳钢，取许用挤压应力[σp]=100 MPa。渐开线花键的模数m=5mm，齿数z=19，外花键的大径D=100mm，分度圆压力角α=30°。胀紧联接采用两个X型胀套串联。 试计算这三种联接各允许传递的转矩。
题7—20图

7-20 如图所示，两轴通过凸缘联轴器联接，已知联轴器的型号为YLD6，轴的直径d=30mm，轴伸长度L1=60mm，联轴器与轴采用A型普通平键联接，键长L=50 mm。两半联轴器用4个M8的普通螺栓联接，螺栓中心分布圆直径D0=90mm，螺栓的性能等级为8.8级，不控制预紧力。轴的材料为45钢， 联轴器的材料为HT200。试计算此联轴器所允许传递的最大转矩(载荷平稳)。

题7-20图

第八章 带 传 动
一、选择与填空题
8-1