機械基礎設計與制造——期末復習題答案

1、中國石油大學（北京）遠程教育學院機械基礎(設計與制造)期末復習題答案一、 單項選擇題（每小題 2分，共 60分）1、C 2、B 3、A 4、A 5、B 6、D 7、C 8、B 9、A 10、C 11、C 12、D 13、A 14、B 15、A 16、B 17、C 18、B 19、C 20、A 21、A 22、C 23、A 24、B 25、C 26、A 27、A 28、B 29、A 30、A二、 填空題（每空1分，共 80分）1、從制造的角度劃分的最小單元是_零件_，從運動的角度 劃分的最小單元是_構件 _。2、在不同的機械中使用，其_功用_相同的零件，稱為通用零件，試列舉兩個此類零件：_齒輪_

2、、_軸承_。3、平鍵的截面尺寸應按_軸徑_從鍵的標準中查取，鍵的長度可參照_輪轂寬度_從標準中選取，必要時應進行強度校核。4、雙頭螺柱聯(lián)接的兩被聯(lián)接件之一是_通_孔，另一是_螺紋(或盲)_孔。5、螺紋副中，螺紋的升角越_小_，自鎖性越好；螺紋的升角越_大_，螺紋副效率越高。6、一般精度的直齒圓柱齒輪傳動作彎曲強度計算時，將齒輪看作_懸臂梁_，并假定全部載荷作用于_齒頂_。7、當一對齒輪的材料、齒數(shù)比一定時，影響齒面接觸強度的幾何尺寸參數(shù)主要是_分度圓直徑(或中心距)_和_齒寬_。8、直齒圓柱齒輪作接觸強度計算時，取_分度圓 _處的接觸為計算依據(jù)。9、在一般機械中的圓柱齒輪傳動，往往使小齒輪的齒

3、寬b1_大于_大齒輪的齒寬b2，在計算強度時，工作齒寬b應取_ b2_。10、在潤滑良好的閉式蝸桿傳動中，其主要失效形式是_點蝕， 膠合 和磨損。11、普通圓柱蝸桿傳動中，若蝸桿的螺旋線方向為右旋，導程角=15°，則蝸輪的輪齒旋向為_右旋_，螺旋角=_15°。12、對于開式蝸桿傳動，可采用粘度較_高_的潤滑油或潤滑脂潤滑。13、普通V帶的設計準則是，保證帶_不打滑_的前提下，帶具有一定的_疲勞壽命 。14、若帶傳動的初拉力一定，增大_包角_和_摩擦系數(shù)_都可以提高帶傳動的極限摩擦力。15、V帶傳動中，從動輪的圓周速度V2總是_小于_主動輪的圓周速度V1，這種現(xiàn)象是由_彈性滑

4、動 _所引起的。16、按受載性質分，主要承受_彎矩_的軸為心軸，主要受_扭矩_的軸為傳動軸。17、為了減小軸上的應力集中，軸階梯處的過渡圓角應盡可能_取大些_。18、代號為30208的滾動軸承，其內(nèi)徑為_40_mm，精度等級為_ G級(普通級) 。19、低速、重載、剛性較大的支承，宜選用滾動體為_滾子_的滾動軸承。20、滾動軸承代號中段的右起第五位數(shù)字表示_軸承的類型 _。21切削用量三要素包括 切削速度、 進給速度 、和 切削深度 。22材料的切削加工性的改善途徑：1） 調整化學成分 ；2）熱處理 。23螺紋的三要素是指 螺距、牙型半角、 中徑。24零件的機械加工質量包括 加工精度 和 表面

5、質量 。25. 拉刀是一種 多齒 刀具。拉削時，由于后一個刀齒直徑 大于 前一個刀齒直徑，從而能夠一層層地從工件上切去金屬。26. 特種加工是指 切削加工以外的一些新 的加工方法。27. 常用刀具材料的種類有碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼、硬質合金、 陶瓷 、金剛石、立方氮化硼。28. 一般講， 車削 和 磨削 是外圓的主要加工方法。29. 常用的夾緊機構有斜楔夾緊機構、鉸鏈夾緊機構 螺釘壓板 、 偏心壓板 。30. 生產(chǎn)中應根據(jù)工件材料、 刀具材料 和 加工要求 合理選擇前角的數(shù)值。31. 刀具材料應具有的性能是足夠的強度和韌性、高的熱硬性、 高耐磨性 高硬度 、 良好的工藝性 。32. 一

6、般切削運動分為 主運動 和 進給運動 。33. 磨削軟材料時應選用 硬 砂輪。34. 孔的常用加工方法有 鉆孔、擴孔、鉸孔、鏜孔、拉孔、磨孔等。35. 平面的加工方法有車削、刨削、銑削、拉削、磨削等。三、 分析計算題（4小題，共50分）1、用于緊聯(lián)接的一個M16普通螺栓，小徑d1=4.376mm，預緊力Q0=20000N，軸向工作載荷Qe=10000N，螺栓剛度Cb=1×106 Nmm，被聯(lián)接件剛度Cm=4×106 Nmm，螺栓材料的許用應力=150 N/mm2。 (1)計算螺栓所受的總拉力Q； (2)校核螺栓工作時的強度。解(1) (2) ：強度條件不滿足2、如圖表示兩平

7、板用2個M20的普通螺栓聯(lián)接，承受橫向載荷F=6000N，若取接合面間的摩擦系數(shù)f=0.2，可靠性系數(shù)Ks=1.2，螺栓材料的許用應力=120N/mm2，螺栓的小徑d1=17.294mm。試校核螺栓的強度。解 一個螺栓的橫向工作載荷 預緊力 強度校核 強度滿足 3、如下圖所示二級齒輪減速器中，輸入軸上的齒輪1為右旋，n1轉動方向如圖所示。試分析齒輪3、4的螺旋方向應如何設計，才能時中間軸上的軸向力最??？并畫出齒輪4所受軸向力的方向(請標在圖上)。答：4、按示例所示，指出軸系結構中的其它錯誤(不少于8處)注：潤滑方式、倒角和圓角不考慮 示例：缺少調整墊片 答：缺少調整墊片 軸承外圈定位超高套筒定

8、位在端蓋上 軸承安裝方向不對缺一個鍵 沒有軸徑變化缺密封件 軸向定位不可靠孔與軸間無間隙 鍵太長5、下圖為一壓力容器，容器蓋與缸體用6個普通螺栓聯(lián)接，缸內(nèi)壓強p=2 Nmm2，缸徑D=150 mm。根據(jù)聯(lián)接的緊密性要求，每個螺栓的殘余預緊力Qr=1.6Qe，Qe為單個螺栓的工作拉力。若選用螺栓材料為35鋼，性能等級為5.6級，屈服極限s=300 N/mm2，安全系數(shù)S=3。試計算所需螺栓的小徑d1。（15分）解 容器蓋所受的載荷 （4分 ）單個螺栓的工作拉力 （ 2分 ）總拉力 （2分）許用應力 （ 3分）螺栓小徑 （4分）四、 問答題（12小題，共 110分）1、對插齒和滾齒在加工質量、生產(chǎn)

9、率及加工范圍方面進行比較。（6分）答：（1）加工質量，相近；（2）生產(chǎn)率，一般插齒低，但加工小模數(shù)、較窄和扇形齒輪，插齒高于滾齒；（3）加工范圍，加工斜齒插齒不如滾齒。插齒能加工內(nèi)齒輪等。評分點：每點2分2、對銑削和刨削在生產(chǎn)率、加工質量及設備和刀具費用方面進行比較。（6分）答：生產(chǎn)率，一般銑削高，但加工窄長平面，刨削高；加工質量，相近；設備和刀具費用，銑削高。評分點：每點2分3、刀具材料應具備哪些性能？（10分）答：刀具材料應具備的性能：l 高硬度 高于工件材料的硬度。l 足夠的強度和韌性l 高耐磨性l 高的熱硬性 高溫下仍能保持高硬度的性能。l 良好的工藝性評分點：每項2分4、簡要回答鉆孔

10、表面粗糙度大和生產(chǎn)率低的原因。（6分）答： （1）排屑困難；（2）切削熱多，切削液難進入切削部位；（3）限制切削速度提高。評分點：每點2分5、車削外圓有哪些特點？（8分）答：車削外圓的特點：l 切削過程連續(xù)，切削面積不變，切削力變化小。l 車刀簡單、制造和刃磨方便，費用低。l 易于保證外圓表面和其它表面的位置精度。 l 適于加工各種材料，但難以加工硬度很高的淬火鋼件。評分點：每點2分6、與傳統(tǒng)加工方法比，特種加工主要有哪些特點？（6分）答：與傳統(tǒng)加工方法比，特種加工的主要特點：（1） 不依靠機械能，而利用電能、聲能、光能、熱能等。（2） 刀具硬度可以低于材料硬度。超聲波加工

11、等。（3） 工具與工件間不存在顯著的機械切削力。評分點：每點2分7、平面的加工方法有哪些？其中主要加工方法有哪些？（8分）答：有車削、刨削、銑削、拉削、磨削等（5分）。 其中，銑削、刨削、磨削是平面的主要加工方法（3分）。8、試述刀具前角大小對切削加工的影響及如何選擇前角（包括內(nèi)容：1.）前角的定義；2. ）前角大小對切削加工的影響；3.） 如何選擇前角）。（10分）答：（1）前刀面與基面夾角；（2分）（2）前角大，刀刃鋒利。但過大，刀刃脆弱；（2分）（3）生產(chǎn)中根據(jù)工件材料、刀具材料和加工要求選擇前角。（1分）加工塑性材料，選較大前角 ，（1分）加工脆性材料，選較小前角，工件材料強

12、度、硬度低，前角應大些，否則選小些，（1分）硬質合金刀具前角比高速鋼小，（1分）精加工大些，粗加工小些。（1分）9、試述積屑瘤的形成及防止措施（包括內(nèi)容：1.）積屑瘤定義;2）積屑瘤產(chǎn)生的基本原因；3）積屑瘤對切削加工的影響；4）防止措施。）。（10分）答：（1）切削塑性金屬材料時,來自切屑和工件的金屬粘結層積在前刀面上,形成硬度很高的楔塊。 （3分）（2）切屑和工件產(chǎn)生劇烈摩擦, 摩擦力>切屑內(nèi)部的分子結合力。（3分）（3.）保護刀刃和增大前角。但時現(xiàn)時消,降低加工精度。粗加工時利用，精加工時避免。（2分） （4.）首先改變切削速度，其次用切削液。（2分）10、試述刀具后角大小對切削加工的影響及如何選擇后角（1.后角的定義；2. 后角大小對切削加工的影響；3. 如何選擇后角）。（10分）答：（1）主后刀面與切削平面夾角；（4分）（2）減少摩擦，后加過大，強度降低；（3分）（3）粗加工取小后角，精加工，取大后角。（3分）11、對零件結構設計有哪幾方面的要求？（10分）答：對零件的結構設計有以下幾方面的要求(1) 加工表面的幾何形狀應盡量簡單。(2) 有相互