《机械设计基础》试题库
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教材名称及版本：《机械设计基础》第三版 黄华梁、彭文生 主编
高等教育出版社
试题题型：简答题
与齿轮等啮合传动相比较，带传动的优点有哪些？
答案
1.因带有良好的弹性,可缓和冲击及振动,传动平稳, 噪声小.
2.靠摩擦传动的带,过载时将在轮面上打滑,起到安全保护作用
3.可用于两轮中心距较大的场合
4.传动装置结构简单,制造容易,维修方便,成本较低.
与齿轮等啮合传动相比较，带传动的缺点有哪些？
答案
1.靠摩擦传动的带传动,由带的弹性变形产生带在轮上的弹性滑动,使传
动比不稳定,不准确.
2.带的寿命短,传动效率低, V带传动的效率约为0.95.
3.不能用于恶劣的工作场合.
V带传动的主要参数有哪些？
答案
小带轮直径d,小带轮包角,带速v,传动比i,中心距a,初拉力F,带的根数z,
带的型号等.
带传动中，以带的形状分类有哪几种形式？
答案
平带,V带,多楔带,圆带和活络带传动.
按材料来说，带的材料有哪些？
答案
棉织橡胶合成的,尼龙橡胶合成的和皮革等.
带传动的打滑经常在什么情况下发生？
答案
当拉力差值大于摩擦力极限值时,带与轮面之间的滑动在整个包角内出
现,此时主动轮转动无法传到带上,则带不能运动,带传动失去工作能力,此时打滑情况发生.
带传动时，带的横截面上产生那些应力？
答案
拉应力,离心应力和弯曲应力.
在V带传动中，拉力差与哪些因素有关？
答案
主动轮包角,当量摩擦系数,带轮楔角,材料摩擦系数有关.
带传动为什么要限制带速，限制范围是多少？
答案
因带速愈大,则离心力愈大,使轮面上的正压力和摩擦力减小,带承受的应
力增大,对传动不利,但有效圆周力不变时,带速高有利于提高承载能力,通常带速在5~25m/s范围为宜.
带传动中，小带轮的直径为什么不宜太小？
答案
因带轮的直径愈小,带愈厚,则带的弯曲应力愈大,对带传动不利,所以带轮
直径不宜过小.
V带传动的主要失效形式有哪些？
答案
主要失效形式有打滑,磨损,散层和疲劳断裂.
带传动的设计准则是什么？
答案
设计准则为防止打滑和保证足够的使用寿命.
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V带传动设计计算的主要内容是确定什么？
答案
带的型号,根数,基准长度,带轮直径,中心距和带轮的结构尺寸,以及选用
何种张紧装置.
V带的型号有哪几种？
答案
型号有Y,Z,A,B,C,D,E七种
带传动中，增大包角的主要方法有哪些？
答案
加大中心距和带的 松边外侧加张紧轮，可提高包角.
带传动中，为什么常设计为中心距可调节？
答案
一是调整初拉力,提高带的传动能力.二是可加大中心距,增大包角,提高传
动能力.三是便于维修.
带传动中的工况系数K与哪些主要因素有关？
答案
K与带传动中的载荷性质,工作机的类型,原动机的特性和每天工作时间
有关.
带传动为什么要核验包角？
答案
小带轮包角愈大,接触弧上可产生的摩擦力也越大,则带传动的承载能力
也愈大,通常情况下,应使包角大于120o.
为什么要控制初拉力的大小？
答案
初拉力过小,极限摩擦力小,易打滑;初拉力过大,磨损快，增大压轴力.
在带传动设计时，当包角过小应采取什么措施？
答案
可采用如下措施:
1)增大中心距;
2)控制传动比;
3)增设张紧轮装置.
与带传动相比较，链传动有什么优点？
答案
由于链传动是啮合传动,故传动比准确,工作可靠性好,承载能力大,传动尺
寸较紧凑,可以在恶劣条件下工作(如工作高温,多尘,易燃等)，压轴力较小.
与带传动相比较，链传动有什么缺点？
答案
链传动的瞬时传动比不恒定，噪声较大.
与齿轮传动相比较，链传动有什么优点？
答案
链传动的中心距较大、成本低、安装容易。
与齿轮传动相比较，链传动有哪些缺点？
答案
由于轮齿与链穴之间有空隙,随着磨损间隙加大,不宜用于正反转急速变
化的传动中.
链传动的主要失效形式有哪几种？
答案
节距磨损伸长、胶合破坏、链条疲劳断裂、链条静力拉断、轮齿磨损。
为什么说链轮齿数愈多，传动愈平稳？
答案
当链轮直径不变时,选节距小的链，则链轮齿数增多,多边形效应减弱,
使传动平稳,振动和噪声减小.
带传动中，小带轮齿数为何不宜太小也不能过大？
答案
因齿数越少,传动越不平稳,冲击、磨损加剧;小链轮齿数过多,大链轮齿数
也随着增多,使传动装置的尺寸增大;同时,节距因磨损加大后,容易产生脱链.
链传动中，为什么链节数常取偶数？
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答案
链节数必须圆整为整数,一般应为偶数,以避免采用影响强度的过渡链节.
链传动的中心距为什么不宜太小也不能过大？
答案
在一定链速下，中心距过小,单位时间内链绕过链轮的次数增多,加速磨损;
同时也使小链轮的包角减小,轮齿的受力增大,承载能力下降。中心距过大,链条的松边下垂量增大,容易引起链条的上下颤动。
链传动的已知条件是哪些？
答案
传动的用途和工作情况,原动机的种类,传递的功率,主动轮的转速,从动
轮的转速(或传动比),以及外廓安装尺寸的等.
链传动为什么要限制链速？
答案
为了不使链传动的动载荷和噪声过大,一般限制链速v＜15m/s.
单排链的结构由哪些零件组成？
答案
由内链片,外链片,销轴,套筒及滚子组成.
某滚子链\"12A-2×84 GB1243-83\"各数字符号说明什么？
答案
GB1243-83国标代号,84节,2为双排,A系列,12为链号.
在链传动中，为什么尽量不用过渡链节？
答案
当链节为奇数时,需要用过渡链节才能构成环状,过渡链节的链板在工作
时,会受到附加弯曲应力,故尽量不用.
链传动的瞬时传动比是否恒定，为什么？
答案
不恒定。由于链节是刚体,只能在节点处相互转动,链条绕在轮上成多边
形，主动轮等速转动,在直边上各点的链轮速度也不相等,使链速在变化,从动轮的转速也不恒定,瞬时传动比不恒定。
链传动中，链条为什么是疲劳断裂？
答案
链传动由于松紧边拉力不同,在运转时链条各元件处在变应力状态,经多
次反复下,链条将发生疲劳断裂.
为什么链传动的链条需要定期张紧？
答案
链条的滚子,套筒和销轴磨损后,链的节距增大,容易产生跳齿和脱链,故
需定期将链条张紧.
为什么在链传动中，当转速很高和载荷大时会发生胶合？
答案
当转速和载荷大时,套筒和销轴间产生过热而发生粘附,表面较软的金属
被撕下,即发生胶合.
滚子链的主要尺寸有哪些？
答案
节距,排数,滚子外径,链节数,销轴长度.
链轮的材料应满足什么条件？
答案
链轮材料应满足强度和耐磨性的要求,小链轮的啮合齿数多,宜用更好的
材料制作.
与齿轮传动相比较，蜗杆有哪些优点？
答案
蜗杆传动平稳、无噪声、传动比大而准确、蜗杆的导程角较小，有自锁
性能.
与齿轮传动相比较，蜗杆传动有哪些缺点？
答案
蜗杆与蜗轮齿面间沿齿向有较大的滑动,不发热多,且容易产生胶合和磨
损,传动效率低。
为什么说蜗杆传动可视作螺旋传动？
答案
因为蜗杆视为螺杆,蜗轮视为局部螺母,当转动螺杆时,若螺杆不能轴向移
动,则螺母只能轴向移动。
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试述蜗杆与蜗轮正确啮合条件是什么？
答案
中间平面上蜗杆的轴向模数与蜗轮的端面模数相等,蜗杆的轴向压力角
与蜗轮的端面压力角相等，蜗杆螺旋线升角与蜗轮分度圆柱螺旋角相等且方向相同.
蜗杆传动中，圆柱蜗杆传动和圆弧面蜗杆传动各有什么特点？
答案
圆柱蜗杆传动加工容易,但承载能力低；圆弧面蜗杆传动加工难,但承载能
力较高.
阿基米德圆柱蜗杆传动的中间平面有什么特点？
答案
此平面通过蜗杆轴线,并与蜗轮轴线垂直。在中间平面上,蜗杆的齿廓与齿
条相同,蜗轮的齿廓为渐开线，蜗杆与蜗轮如同齿轮与齿条啮合一样.
在蜗杆传动中，为什么要规定标准模数系列及蜗杆直径系列？
答案
通常,蜗轮轮齿是用与蜗杆相同尺寸的滚刀进行加工的,蜗杆头数与模数
都是有限的数量，而蜗杆分度圆直径d将随着导程角而变,任一值就应有相应的d值,这样会有无限量的刀具,故为了经济,减少刀具量,规定了标准模数和蜗杆直径系列.
蜗杆传动为什么比齿轮传动平稳？
答案
蜗杆传动由蜗杆与蜗轮组成,可以看作是螺旋传动,蜗杆视为螺杆,蜗轮视
为局部螺母,从而传动平稳、无噪声.
蜗杆传动的相对滑动速度对传动性能有何影响？
答案
相对滑动速度VS大,容易形成润滑油膜,但由于热量不能散发,使磨损加剧,
对传动十分不利.
蜗杆传动的失效形式是什么？
答案
绝大多数失效形式发生在蜗轮齿面上；由于相对滑动速度大，齿面容易
磨损与胶合。
为什么蜗杆传动尺寸只对蜗轮轮齿进行强度计算？
答案
通常蜗杆需采用机械强度较高的材料制作,为了减少摩擦系数和抗磨损、
抗胶合的能力；蜗轮则采用青铜材料,因它强度较低,故只对蜗轮轮齿进行强度计算.
为什么蜗杆传动要进行热平衡计算？
答案
由于蜗杆传动效率低,故发热大,温升高,如果破坏润滑,则产生胶合而失
效。进行热平衡计算以限制工作温度,以免破坏润滑而胶合失效.
闭式蜗杆传动的设计准则是什么
答案
由蜗轮表面接触强度计算得出主要参数,还需校核计算其刚度.
蜗杆传动时，蜗杆常采用哪些材料？
答案 一般采用碳钢，如40，45等；对高速重截的传动，常用合金钢，如20CR、
40CR、20CRMNTI等.
蜗杆传动时，蜗轮一般采用哪些材料？
答案
一般采用青铜，如ZCUAL10FE
3、ZCUZN
38、MN2PB2等。对于重要场
合,采用锡青铜。
蜗杆传动时，若油温过高，常用散热措施有哪些？
答案
最简单的办法是增加散热面积,另外加装风扇,通冷却水,强制冷却等措
施,应充分注意到各自的结构和安装特点.
蜗杆传动的总效率与哪些因素有关？
答案
啮合效率与蜗杆导程,当量摩擦角有关，总效率还与搅油效率、轴承效
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率的连乘积有关
蜗杆传动中，蜗杆为什么通常与轴做成一体？
答案
由于蜗杆径向尺寸较小,有时铣制蜗杆齿部两端的直径可大于根径，车
削时,蜗杆齿部两端的直径小于蜗杆根径。
蜗杆结构为什么常采用齿圈与轮芯组合式？
答案
因齿圈用贵重金属青铜,轮芯用铸铁制造,可节省材料,降低成本.
蜗杆传动中，蜗杆和蜗轮分别受了哪些力？
答案
蜗杆轴向力、径向力、圆周力，蜗轮轴向力、径向力、圆周力。
轴按形状分类有哪几种？
答案
直轴、阶梯轴、曲轴和挠性钢丝轴。
轴按承受的载荷分类有哪几种？
答案
心轴、传动轴和转轴。
自行车的前轴和后轴，按承载分类各属于哪一种轴？
答案
前轴属心轴，后轴属转轴。
轴上零件的周向固定有哪些方法？
答案 键、销、紧定螺钉、过盈配合、型面联结等。
轴上零件的轴向固定方法有哪些？
答案 轴本身做成轴肩、轴环，另设轴套、轴端挡圈、弹簧挡圈、轴承盖、紧
定螺钉、销、圆锥轴颈、轴上螺纹等.
轴常采用哪些材料制造？
答案 碳素钢,如35,45,50；合金钢，球墨铸铁等.
轴的工作性能有哪些要求？
答案 一般情况下取决于轴的强度；对于精密机床要求刚度；对高速轴为了避
免共振等问题的计算.
轴的合理结构应具有哪些要求?
答案 轴的材料、形状和尺寸决定了强度和刚度，相应的轴上零件的配合和位
置固定，安装和维修方便及易于加工制造等。
轴的设计步骤是什么?
答案
选材料，初算轴径，轴的结构设计，验算轴的刚度、强度，绘制轴的工
作图.
为什么在一般工作温度下，以合金钢来代替碳素钢提高刚度是不行的?
答案
因为合金钢和碳素钢的弹性模量十分接近.
轴在什么情况下采用球墨铸铁制造?
答案
因为球墨铸铁具有良好的耐磨性,吸振性和加工性能,应力集中不敏感,
适宜制造结构形状复杂的轴。
齿轮减速器中，为什么低速轴的直径比高速轴的直径粗得多?
答案
若按当量弯矩设计计算轴径时,轴承受弯矩,还承受扭矩,而扭矩与轴的
转速成反比,转速小扭矩大轴径就大,故减速器中低速轴粗.
如何提高轴的疲劳强度?
答案
减小集中应力可提高轴的疲劳强度：力求轴的形状简单,相邻轴径变化
不要太大,并用大的过渡圆角半径连接起来；提高表面质量，降低加工的粗糙度，采用喷丸处理。
为什么大多数的轴设计成阶梯形?
答案
从等强度的轴而言,形状应是抛物线回转体,但这样加工困难,安装轴上
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零件都困难；为了接近等强度并，且容易加工,故设计成阶梯轴.
轴的强度计算为什么以初步计算和校核计算两步进行?
答案
轴在设计之前,轴承间的距离尚未确定,设计时只能依靠一些简单公式初
步估计轴的直径,再根据结构条件确定出轴的形状和几何尺寸,最后再进行轴的强度和刚度的校核计算.
为什么对于十分重要的轴还要进行刚度校核?
答案
如果精度要求较高的轴刚度不高,在承受载荷后会产生过度磨损或产生
偏载, 以致发生强烈振动和噪声.
轴的刚度校核计算的条件是什么?
答案
保证轴产生的挠度,偏转角和扭转角小于或等于许多值.
若某一滑轮轴不转动，试问它承受什么载荷? 属于什么轴？
答案
承受弯拒、扭拒，属于心轴。
齿轮轴承载是什么? 属于什么轴?
答案
承载为弯拒、扭拒，属于转轴。
轴的强度计算中，弯扭合成强度计算公式的各符号代表什么？它与哪些因素有关?
答案
M--当量弯矩.M--弯矩.T--扭矩.α--修正系数。它与轴的弯矩、扭矩产
生的应力循环特征有关。
滚动轴承的优点有些?
答案
具有摩擦阻力小,启动轻便灵活,旋转精度高,润滑和维修简单等
滚动轴承一般由哪些零部件组成?
答案
由内圈,外圈滚动体和保持架组成.
标准类型的轴承有哪几种?
答案
共有十种；主要有深沟球轴承、调心球轴承、圆柱滚子轴承、调心滚
子轴承、滚针轴承、角接触球轴承、圆锥子轴承、推力球轴承等。
滚动轴承的失效形式有哪些?
答案
表面疲劳点蚀是最常见的失效形式，还有塑性变形、磨损等。
滚动轴承在什么情况下进行寿命计算或静强度计算?
答案
对于长期转动的滚动轴承,疲劳点蚀是主要的失效形式,应对它进行寿
命计算.对于不常转动的或转速极低的轴承,要限制其塑性变形,则对它进行静强度计算.
为什么调心轴承要成对使用，并安排在轴的两端?
答案
若轴上安装两个轴承的轴径难以保证同轴度,或轴受载后的变形较大，
为使轴正常会转,应选用自动调心轴承，且调心轴承成对安装于轴的两端
圆锥滚子轴承为什么便于调整游隙?
答案
此类轴承类似于角接触球轴承，因滚动体为线接触，故同时承受径向
和轴向载荷的能力大，滚动体与内圈组合在一起，外圈可以分离，使安装、调整游隙方便。
滚动轴承各元件常采用什么材料?
答案
内、外圈和滚动体均采用轴承合金钢制造，保持架用软钢冲压而成.
滚针轴承有什么特点?
答案
这类轴承只能承受径向载荷,径向尺寸很小,但轴向尺寸大,对轴的变形
或安装误差很敏感,适用于转速较低,径向尺寸受限制的场合.
滚动轴承的精度等级分几级?如何标注?
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答案
精度等级分为B,C,D,E,G五级。按字母顺序B级精度最高,G级精度最
低,一般机械中多采用G级精度轴承。
滚动轴承的滚动体一般有哪几种形状?
答案
形状很多，有球形、圆柱形、螺旋形、圆锥形、腰鼓形和滚针形等。
指出滚动轴承的寿命计算公式中各符号的意义和单位?
答案 Lh-滚动轴承的寿命;p-当量动载荷;n-轴承的工作转速r/min;c-基本额定动
载荷;e-寿命指数.
滚动轴承的当量动载荷 p的计算式中x和y是什么系数?
答案
x-径向载荷系数;y-轴向载荷系数
何类滚动轴承有内部轴向力问题?
答案
3000型和7000型轴承本身结构特点，即有一定的接触角,在工作时因
承受径向力而引起派生的轴向力。
角接触滚动轴承常用哪两种安装?其安装特点是什么?
答案
两种安装是反安装(特点为背靠安装,外圈为厚端对着厚端)、正安装(特
点为面对面安装,即外圈反向)。它们产生的内部轴向力也方向相反.
基本额定动载荷c与当量动载荷p有何区别?
答案
在基本额定动载荷的作用下,轴承工作106转后,一批轴承中有10%发生
失效,而其余90%可以继续工作；c大，轴承的承载能力强。而p是指轴承一般在径向力和轴向力作用下，为了能够对照和比较，换算的等效载荷。
轴承的轴向固定有哪些?
答案
为使轴和轴承相对于机架有固定的位置,并能承受轴向力,必须将
轴承进行轴向固定。其形式有双支点单向固定,一支点固定另一支点游动，双支点游动.
滚动轴承游隙的调整方法有哪些?
答案
调整游隙的调整方法有加减轴承盖的金属薄垫片,或用螺钉及细
牙螺纹调节.
滚动轴承安装的两个轴颈与机座的两个轴承孔有什么要求?
答案
它们必须保证同轴度,以防安装后产生过大的偏移,造成旋转阻
力,影响轴承寿命和机械的平稳性,两轴颈同次安装精磨,两孔同时镗孔.
滚动轴承的润滑作用是什么?
答案
润滑主要是减少摩擦损失和减少磨损，并起到冷却、吸振、防锈
及降低噪声等作用。
不可拆联接有哪几种?各有主要特点?
答案
铆接：能承受冲击载荷,联接可靠,结构较轻,紧密性差;
焊接：有残余应力,需作退火处理;
粘接：工艺简单,重量轻,若表面处理不良,粘接质量欠佳,易脱落.
可拆联接有哪几种?各有何主要特点?
答案
过盈联接：对中性好,承载能力大,承受冲击性能好,对零件的削弱
少,但加工精度高,装卸不便.
型面联接：对中性好，装卸较方便,无应力集中现象,承受较大扭
拒，加工要求高;
销联接：适用于轻载,相互定位的场合,还可用作安全元件,过载时
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被剪断。
平键联接有哪些特点?
答案
截面为矩形,两侧面为工作面，键的顶面与轮毂键槽间有间隙,对中
性好,结构简单,装卸方便.
半圆键联接有哪些特点?
答案
键两侧为工作面，传递扭矩；能自动调整轴毂的倾斜,使键受力均
匀,适用于传递扭拒不大的场合.
平键联接的强度计算为什么只验算挤压力?
答案
根据标准选择的尺寸要进行链的挤压和剪切强度的验算，由于一
般来说若挤压强度足够,其剪切强度是足够的,故只验算挤压应力.
销联接通常用于什么场合?
答案
常用于轻载联接,或要求相互定位的场合,还可作为传递扭矩的过
载安全保护元件.
当销用作定位元件时有哪些要求?
答案
销的柱面和被联零件的孔应用较高精度及较低的表面粗糙度，圆
柱销因多次装拆会使柱面和孔表面磨损，圆锥销无此缺点，为保证销有足够刚度，直径应取大些.
常用的普通平键中的a、b、c型各有什么特点?
答案
a型键两端为半圆形,c型一端为圆头,一端为平头,b型两端为平头,
并且圆弧部分不承受载荷。
花键联接的特点如何?
答案
花键分为矩形花键、渐开线花键。矩形花键依靠内径定心,渐开线
花键依靠齿面定心。它们都有很高的对中性和承载能力，可用于传递大转矩的轴和毂联接中。
普通三角形螺纹联接有什么特点?
答案
具有磨擦摩擦系数大、加工简单、工作可靠等优点，成本低应用
广泛，但它的应力集中严重.
普通三角形螺纹主要参数有哪些?
答案
大径、小径、中径、螺距、线数、导程、升角及牙型角。
三角形细牙螺纹与普通三角形螺纹的区别是什么?
答案
在螺纹大径相同下，细牙的螺距和升角都较小，而内径较大，自
锁性和紧密性好，适用于细小、薄壁等零件。
组成螺纹联接的基本紧固件有哪些?
答案
有螺栓,双头螺柱,螺钉,以及螺母,垫圈等.
螺栓联接有何特点?
答案
螺栓联接有普通螺栓联接及铰制孔螺栓联接。这种联接无需在联
接件上制作螺纹,结构简单,装卸方便,应用广泛.
双头螺柱联接有何特点?
答案
此联接多用于被联接件较厚或材料较软、经常装拆的场合。螺柱
的长螺纹一端拧入较厚的被联接件中，另一端用螺母拧紧。
螺钉联接有何特点?
答案
将螺纹直接拧入被联接件中,不用螺母；结构简单、但不宜经常拆
卸.
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紧定螺钉联接有何特点?
答案
将螺纹拧在被联接件上,螺钉头则沉入轴上小坑里，常用于固定两
零件的相对位置，传递较小的力矩和力。
螺纹联接的类型有哪些?
答案
主要类型有以下四种：螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉联接及紧定
螺钉联接.
螺钉联接为什么要预紧?
答案
一定的预紧力可提高联接的刚度、紧密性及防松能力，增大被联接
件的摩擦力，提高横向承载能力.
螺纹联接在拧紧时有哪些阻力矩?
答案
螺纹联接在拧紧过程中受到预紧力，此外受到螺纹牙处的摩擦转矩
和螺纹支承面上的摩擦转矩。
螺纹联接的紧联接与松联接有什么不同?
答案
紧联接是对于重要的螺纹联接要严格控制拧紧力的大小；松螺纹联
接则不需要加预紧力就可以承载使用。
为什么螺纹联接要采用防松措施?
答案
螺纹联接在冲击、振动、变载和温度变化大的情况，螺纹摩擦力不
稳定，甚至会失去自锁能力，联接就可能松动，联接失效，为此应添加防松措施，保证机械正常运行。
螺纹联接靠摩擦力防松的措施有哪些?
答案
对顶螺母、弹簧垫圈、双头螺柱等防松措施。
螺纹联接用机械元件防松的措施有哪些?
答案
开口销穿入槽形螺母和螺杆组成的防松措施，还采用止动垫片、钢
丝穿入螺母孔中组成的防松装置等。
螺栓按所承受的载荷可分为哪几种联接?
答案
只承受预紧力的螺栓联接，受横向工作载荷的螺栓联接，受轴向工
作载荷的螺栓联接。
承受横向工作载荷的螺栓联接在强度计算时是如何考虑的?
答案
分为普通螺栓联接和铰制孔螺栓联接。前者靠预紧力产生的摩擦力
来承受横向载荷,工作时被联接件间不得有相对滑动；后者考虑螺杆不被横向载荷剪断及螺杆与孔之间不被压溃，它只需较小的预紧力，保证联接的紧密性。
为什么受轴向工作载荷的螺栓联接要进行补充拧紧?
答案
螺栓受到预紧力而伸长,被联接件被压缩,当加上工作载荷后,螺栓
再伸长,被联接件反弹,被联接件间压力减少,若为紧密容器将产生漏逸，这时需补充拧紧.
按工作方式将螺旋传动分为哪几类?
答案
分为传力螺旋、传导螺旋、调整螺旋。
传力螺旋的主要失效形式是什么?
答案
螺纹副的磨损，若螺杆较长,工作受压时可丧失稳定性。
确定螺旋传动的螺杆直径主要考虑哪些因素?
答案
压强影响螺纹牙的磨损，另外还应考虑螺杆受力和转矩的切应力,
校核稳定性及自锁条件.
螺旋传动的自锁条件与哪些参数有关?
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答案
自锁条件与如下有关：升角、线数、螺距、中径、当量摩擦系数.
焊接的特点及方法有哪些?
答案
焊接的特点是强度高、紧密性好、重量轻、工艺简单。焊接方法有
电弧焊、气焊、电渣焊。电弧焊应用最广.
粘接有哪些特点?
答案
粘接是用粘接剂将非金属与金属的材料联接在一起。它的工艺简
单、重量很轻，但表面处理不良时,影响粘接质量,容易脱落。适用于受力不大的联接中。
平键联接与半圆键联接的主要区别是什么?
答案
平键联接的轴与轮毂的对中好、结构简单、装拆方便、不起轴向固
定作用。半圆键联接能自动适应轮毂键槽底部的倾斜，它对轴的削弱大、宜用于轴端传递扭矩不大的场合。
平键联接根据什么要求进行选择?
答案
按轴径确定类型和键的宽度、高度，键的长度按轮毂长度而定，比
轮毂略短。
平键按用途分为哪几种?
答案
分为普通平键、导向平键和滑键。
导向键适用于哪些场合?
答案
导向键与键槽的配合较松,适用轮毂能在轴上沿键作滑动的场合.
矩形花键根据什么条件进行尺寸的选择?
答案
根据工作要求、使用条件，按轴的小径选择键的尺寸和参数，其长
度则按结构而定，然后验算挤压强度.
调整螺旋主要用于什么场合?并举例。
答案
主要用于调节和固定零件的相对位置，如机床卡盘等.
为什么螺旋传动的螺母材料常比螺杆低一级?
答案
主要是考虑减少摩擦系数,增加耐磨性，螺杆应有足够的强度和刚
度，因此螺母材料低一级与螺杆配合，以防咬死和减少磨损.
齿轮传动的优点?
答案
传动效率高、传动比恒定、运行寿命较长、工作可靠性较高、适用
的圆周速度和功率范围大,可实现平行轴、交错轴、相交轴之间的传动.
齿轮传动的缺点?
答案 齿轮要求较高的制造和安装精度，成本较高，不适于远距离两轴间
的传动，精度差则在高速运转时的振动和噪声较大.
齿轮传动按轴线的相对位置分为哪几种?
答案 两轴线平行和两轴线不平行(即两轴相交、两轴交错)的传动.
两轴线平行的齿轮传动有哪几种?
答案 两轴平行的圆柱齿轮传动有直齿(内啮合,外啮合,齿轮与齿条啮合)、
斜齿(内啮合,外啮合,齿轮与齿条啮合)、人字齿等。
两轴相交的齿轮传动有那几种?
答案 有锥齿轮传动（直齿、曲齿）。
两轴交错的齿轮传动有哪几种?
答案 有交错轴斜齿轮传动和蜗杆传动.
《机械设计基础》试题库
齿轮传动按齿形分为哪几种?
答案 分为直齿、斜齿、人字齿、曲齿。
轮齿的齿廓形状应符合什么条件才能保证瞬时传动比恒定?
答案 不论两齿轮齿廓在何位置接触,过接触点所作的公法线均须通过节
点，即齿廓啮合基本定律.
满足啮合基本定律的齿廓曲线有哪些?
答案 应有无穷种，常用的有渐开线、摆线、,圆弧等。但实际工程技术中，
考虑制造、安装和强度方面的要求，采用最多的是渐开线轮廓.
渐开线是怎样形成的?
答案 基圆固定不动,发生线沿基圆作纯滚动,在发生线上任一点的轨迹即
为渐开线.
为什么渐开线的形状与基圆半径有关?
答案 因基圆半径愈小,渐开线愈弯曲；基圆半径愈大,渐开线趋于平直；当
基圆半径无穷大时,渐开线变为直线.
为什么说渐开线齿轮传动具有可分性?
答案 因渐开线齿廓的传动比恒等于基圆半径的反比，因此,由于制造、安
装误差,以及在运转过程中轴的变形、轴承的磨损等原因,使两渐开线齿轮实际中心与原设计中心距产生误差时,其传动比仍保持不变，这一特性就是齿轮传动的可分性.
分度圆与切削刀具有何关系?
答案 分度圆是切制齿轮时的节圆，即切制齿轮时毛坯与刀具作纯滚动的
圆。对于标准齿轮,分度圆上的齿厚于齿槽宽相等.
直齿圆柱齿轮的基本参数有哪些?
答案 模数、齿数、压力角、齿顶高系数、径向间隙系数。这些参数将决
定齿轮的尺寸及齿形.
齿轮的模数有哪些特点?
答案 模数愈大,则齿距愈大,轮齿就愈大,轮齿的抗弯能力就愈高.
齿轮的压力角对齿轮的传动有何特点?
答案 齿轮压力角越大,沿接触点速度方向分力愈小,径向分力愈大,压力角
太大对传动不利,故用作齿廓段的渐开线压力角不能太大.为便于设计、制造和维修,渐开齿廓在分度圆处的压力角已标准化.
齿轮的齿数与哪些因素有关?
答案
齿数不仅与传动比有关,齿数还与模数和压力角一起决定基圆的大
小,而基圆直径决定渐开线的形状.
齿轮传动中,节圆与分度圆有何不同?
答案
分度圆是制造齿轮时,刀具作纯滚动的圆.节圆是齿轮安装啮合时,
基圆内公切线交于两齿轮连心线的点,这点分中心距为两圆半径所组成的圆为节圆。标准齿轮 正确安装时,分度圆与节圆相等，对单个齿轮不存在节圆.
齿轮传动的重合度与哪些参数有关?
答案
重合度与两齿轮的齿数、齿顶圆压力角和分度圆压力角有关。齿数
愈多,重合度愈大.
齿轮加工的方法有哪几种?
答案
加工的方法有成形法、范成法.
《机械设计基础》试题库
范成法加工齿轮的原理是什么?
答案
利用一对齿轮(或齿轮和齿条)啮合时,其共轭齿廓互为包络线的原
理来切齿，切出与刀具齿廓共轭的渐开线齿廓.
齿轮滚刀加工齿轮有何特点?
答案
齿轮滚刀能连续切削,生产效率较高.滚刀形状很象螺旋,它的轴向
截面为一齿条.滚刀转动时,就相当于齿条移动。按范成原理切出的轮坯是渐开线轮廓。
用齿条刀切制标准齿轮时,为什么会有根切?
答案
当刀具切削时超过啮合线的极限点,此时刀具不仅不能范成渐开线
轮廓,而且会切去根部一部分,即出现根切.根切使齿根削弱,重合度降低,故应避免.
切削变位齿轮与切削标准齿轮的刀具是否相同?
答案
是相同的,分度运动与机械传动的传动比一样,二者的模数、压力角、
分度圆和基圆相等,它们的齿廓线都是同一基圆 上的渐开线.
齿轮传动的主要失效形式?
答案
轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合和齿面塑性变形等失效
形式.
齿轮传动导致轮齿折断的主要因素有哪些?
答案
轮齿受载好似一悬臂梁,根部弯曲应力大,加之根部应力集中,以及
制造刀痕原因,经过不断循环载荷作用,裂纹逐渐扩展而断裂,再因安装和制造误差,形成偏载、过载,容易局部折断.
齿轮传动产生齿面点蚀的主要原因是什么?
答案
在封闭式齿轮传动中,齿面在接触应力的长期反复作用下,其表面形
成疲劳裂纹,使齿面表层脱落,形成麻点,这就是齿面疲劳点蚀.
开式齿轮传动能否形成疲劳点蚀?
答案
不会。因为开式齿轮传动齿面间的润滑不良,杂物较多,致使磨损加
快,点蚀无法形成.
防止过早的疲劳点蚀的方法有哪些?
答案
可以采用增大齿轮直径、齿面强化处理、提高齿面硬度、降低齿面
粗糙度、增大润滑油的粘度等方法.
防止齿轮传动过快磨损的方法有哪些?
答案
加防护罩、保持清洁、加强润滑、加大模数、采用较硬齿面及尽可
能采用闭式传动.
齿轮传动为什么会产生齿面胶合?
答案
在高速和低速重载的齿轮传动中,齿面间压力大,相对滑动速度大,
润滑油易被挤出,以及接触处产生高温,使相互熔焊、胶结在一起,两轮再运转,齿面从滑移方向撕裂下来,产生齿面胶合.
齿轮传动中避免胶合的措施有哪些?
答案
两齿轮可用不同的材料配对使用、减少模数、降低滑动速度、采用
高粘度润滑油和在油中加抗胶合添加剂、以及采用冷却措施等.
齿轮传动中为什么会产生齿面塑性变形?
答案
由于齿面间的相对滑动,在重载齿轮传动中,产生较大的摩擦力,使
软齿面上的金属产生塑性流动,从而破坏了正确的齿形,这样就产生了塑性变形.
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齿轮传动常采用哪些主要强度计算方法?
答案
弯曲疲劳强度计算、接触疲劳强度计算、抗磨损计算、抗胶合能力
计算等.
开式齿轮传动的设计计算准则是什么?
答案
先按弯曲疲劳强度设计计算，再加大模数以考虑磨损.
闭式软齿面齿轮传动的设计计算准则是什么?
答案
先按齿面接触疲劳强度设计计算，再用弯曲强度校核计算。
为降低齿轮传动的齿面接触疲劳应力可采用哪些措施?
答案
可以采用加大齿轮分度圆直径、增大中心距、齿宽和齿数比、减小
材料的弹性模量等，其中加大分度圆和中心距的方法最好，还有采用提高齿面硬度等措施.
为什么齿轮的齿形系数只与齿数有关?
答案 齿形系数只与轮齿的形状有关：当齿数增多、压力角增大时，齿形
系数变小，使弯曲应力下降，齿形系数与模数无关。
如何提高齿轮的工作强度?
答案
加大齿轮模数、齿宽、齿轮直径、减小齿形系数(增加齿数)，提高
齿轮材料强度、齿面硬度、增大齿根圆角及降低根部粗糙度等方法.
为什么在保证小齿轮弯曲强度足够的条件下，应尽可能取模数小些?
答案
因为模数取小、齿数增多，使传动的重合度增大、改善传动的平稳
性和提高承载能力，还可减少轮齿切削量和切削时间.
为什么齿轮传动中齿宽系数不宜太大?
答案
齿宽系数越大、轮齿越宽、其承载能力越高，但载荷沿齿宽分布的
不均匀性增加，故齿宽系数不宜太大。
传动比与齿数比有何关系?
答案
齿数比总是大于1，而传动比则不一定.
齿轮材料及热处理根据什么原则进行选择?
答案
根据齿轮传动的载荷大小、工作条件、结构尺寸的要求、经济性等
方面的因素来确定，使齿轮具有一定的抗点蚀、抗磨损、抗胶合、抗塑性变形和折断的能力来选择材料及热处理方式。
对高速重载和冲击较大的齿轮传动的齿轮材料及热处理有哪些要求?
答案
通常选用齿面硬度高、芯部韧性好的低碳钢和低碳合金钢，并表面
渗碳淬火处理。
一对斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是什么?
答案
正确啮合条件：两轮分度圆压力角相等、模数相等、两轮分度圆柱
面上的螺旋角大小相等、方向相反。
斜齿圆柱齿轮的基本参数有哪些?
答案
基本参数分为端面参数和法面参数。如端面齿距、端面模数、法面
齿距、法面模数，还有螺旋角、端面压力角、端面齿数等。
螺旋角对斜齿圆柱齿轮传动有何影响?
答案
螺旋角增大、重合度增大使啮合的齿数增多，提高了齿轮的接触强
度和弯曲强度，使传动平稳。同时轴向力增大，轴和轴承的受力不利，故一般取螺旋角小于400.
斜齿圆柱齿轮轴向力的判别方法是什么?
答案
按“左右手法则”判别：以主动轮为对象，左螺旋用左手,右螺旋
《机械设计基础》试题库
用右手，四指随转动方向，拇指指向为主动轮轴向力方向。从动轮轴向力方向则与之相反。
直齿锥齿轮的正确啮合条件是什么?
答案
两轮大端面模数相等、压力角相等、二轮的锥顶必须重合。
齿轮传动的润滑油如何选择?
答案
对于闭式齿轮传动，可按轮齿材料和圆周速度选择。当载荷大、速
度低、工作温度低时，选粘度大的润滑油；反之则选粘度小的润滑油。
斜齿圆柱齿轮传动与直齿圆柱齿轮传动在强度计算上有哪些相同?
答案
因这两种齿轮传动的失效形式相同，故设计计算准则相同。在工程
实际中常计算齿面接触强度和齿根弯曲强度.
直齿圆柱齿轮传动与斜齿圆柱齿轮传动在基本参数哪些不同?
答案
因斜齿圆柱齿轮的几何尺寸按法面计算，而端面尺寸与直齿圆柱齿
轮传动的不同.
切削加工斜齿轮的刀具选择以哪些参数进行?
答案
刀具选择是以斜齿轮的法面模数、法面压力角确定的。
齿轮传动的设计步骤?
答案 1.选择材料，确定齿面硬度和许用应力;
2.选择齿轮传动精度，载荷系数;
3.初定齿数、齿宽系数传动比;
4.计算扭拒、齿数比，计算模数;
5.验算齿根弯曲强度;
6.决定中心距、两齿轮的主要尺寸;
7.绘制齿轮的工作图.
模数对齿轮传动有何影响?
答案
模数越大，则齿距越大，轮齿就越大，抗弯能力愈高。
为什么齿轮传动失效常发生在轮齿上?
答案
在齿轮的结构中，轮齿的尺寸小、受的载荷大，失效发生在轮齿上，
且轮齿折断、点蚀、弯曲、胶合、塑变都是发生在轮齿上。轮缘、轮辐、轮毂处一般是不会失效的。
国家标准规定的斜齿圆柱齿轮的参数哪些为标准值?
答案
规定法面参数为标准值。如法面模数、法面压力角、法面齿顶高、
法面径向间隙系数，而端面参数为非标准值。
锻造齿轮有何特点?
答案
锻造钢材的力学性能好，直径小于500mm的齿轮大多采用锻坯。齿
轮直径小，可将齿轮和轴锻成一体，称齿轮轴。直径小于200mm做成盘式结构，大于200mm锻造成幅板式结构。
成形法加工齿轮有何特点?
答案
加工时，铣刀绕本身轴线旋转，同时轮坯沿齿轮轴线方向直线移动；
铣一个齿槽后，将轮坯转过一个齿，再铣第二个齿槽。切削方式简单，不需专用机床，但生产率低，精度差，故仅适用于单件生产及精度要求不高的齿轮加工。
齿轮毛坯的制造方式有哪些?
答案
有锻造齿轮、焊接齿轮和组合齿轮。
