1、1中国石油大学（北京）远程教育学院机械基础(设计与制造)期末复习题答案一、 单项选择题（每小题 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、 填空题（每空 1 分，共 80 分）1、从制造的角度划分的最小单元是_零件_，从运动的角度 划分的最小单元是_构件 _。2、在不同的机械中使用，其_功用_相同的零件，称为通用零件，试列举两个此类
2、零件：_齿轮_、_轴承_。3、平键的截面尺寸应按_轴径_从键的标准中查取，键的长度可参照_轮毂宽度_从标准中选取，必要时应进行强度校核。4、双头螺柱联接的两被联接件之一是_通_孔，另一是_螺纹(或盲)_孔。5、螺纹副中，螺纹的升角 越_小_，自锁性越好；螺纹的升角 越_大_，螺纹副效率越高。6、一般精度的直齿圆柱齿轮传动作弯曲强度计算时，将齿轮看作_悬臂梁_，并假定全部载荷作用于_齿顶_。7、当一对齿轮的材料、齿数比一定时，影响齿面接触强度的几何尺寸参数主要是_分度圆直径(或中心距)_和_齿宽_。8、直齿圆柱齿轮作接触强度计算时，取_分度圆 _处的接触为计算依据。9、在一般机械中的圆柱齿轮传动
3、，往往使小齿轮的齿宽 b1_大于_大齿轮的齿宽2b2，在计算强度时，工作齿宽 b 应取_ b 2_。10、在润滑良好的闭式蜗杆传动中，其主要失效形式是_点蚀， 胶合 和磨损。11、普通圆柱蜗杆传动中，若蜗杆的螺旋线方向为右旋，导程角 =15，则蜗轮的轮齿旋向为_右旋_，螺旋角 =_15。12、对于开式蜗杆传动，可采用粘度较_高_的润滑油或润滑脂润滑。13、普通 V 带的设计准则是，保证带_不打滑_的前提下，带具有一定的_疲劳寿命 。14、若带传动的初拉力一定，增大_包角_和_摩擦系数_都可以提高带传动的极限摩擦力。15、V 带传动中，从动轮的圆周速度 V2 总是_小于_主动轮的圆周速度 V1，
4、这种现象是由_弹性滑动 _所引起的。16、按受载性质分，主要承受_弯矩_的轴为心轴，主要受_扭矩_的轴为传动轴。17、为了减小轴上的应力集中，轴阶梯处的过渡圆角应尽可能_取大些_。18、代号为 30208 的滚动轴承，其内径为_40_mm，精度等级为_ G 级(普通级) 。19、低速、重载、刚性较大的支承，宜选用滚动体为_滚子_的滚动轴承。20、滚动轴承代号中段的右起第五位数字表示_轴承的类型 _。21切削用量三要素包括 切削速度、 进给速度 、和 切削深度 。22材料的切削加工性的改善途径：1） 调整化学成分 ；2）热处理 。23螺纹的三要素是指 螺距、牙型半角、 中径。24零件的机械加工质
5、量包括 加工精度 和 表面质量 。25. 拉刀是一种 多齿 刀具。拉削时，由于后一个刀齿直径 大于 前一个刀齿直径，从而能够一层层地从工件上切去金属。26. 特种加工是指 切削加工以外的一些新 的加工方法。27. 常用刀具材料的种类有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、 陶瓷 3、金刚石、立方氮化硼。28. 一般讲， 车削 和 磨削 是外圆的主要加工方法。29. 常用的夹紧机构有斜楔夹紧机构、铰链夹紧机构 螺钉压板 、 偏心压板 。30. 生产中应根据工件材料、 刀具材料 和 加工要求 合理选择前角的数值。31. 刀具材料应具有的性能是足够的强度和韧性、高的热硬性、 高耐磨性 高硬度 、
6、 良好的工艺性 。32. 一般切削运动分为 主运动 和 进给运动 。33. 磨削软材料时应选用 硬 砂轮。34. 孔的常用加工方法有 钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、拉孔、磨孔等。35. 平面的加工方法有车削、刨削、铣削、拉削、磨削等。三、 分析计算题（4 小题，共 50 分）1、用于紧联接的一个 M16 普通螺栓，小径 d1=4.376mm，预紧力 Q0=20000N，轴向工作载荷 Qe=10000N，螺栓刚度 Cb=1106 Nmm，被联接件刚度 Cm=4106 Nmm，螺栓材料的许用应力=150 N/mm 2。(1)计算螺栓所受的总拉力 Q；(2)校核螺栓工作时的强度。解(1) 2.01)4(6
7、mbCNQCQembe20.02(2) ：/.176)3.4(12dca强度条件不满足2、如图表示两平板用 2 个 M20 的普通螺栓联接，承受横向载荷 F=6000N，若取接合4面间的摩擦系数 f=0.2，可靠性系数 Ks=1.2，螺栓材料的许用应力=120N/mm2，螺栓的小径 d1=17.294mm。试校核螺栓的强度。解 一个螺栓的横向工作载荷 NzFR3026预紧力 fmKQs18.00强度校核 /67.9)24.7(34.122 md强度满足 3、如下图所示二级齿轮减速器中，输入轴上的齿轮 1 为右旋，n 1 转动方向如图所示。试分析齿轮 3、4 的螺旋方向应如何设计，才能时中间轴上
8、的轴向力最小？并画出齿轮 4 所受轴向力的方向(请标在图上) 。5答：4、按示例所示，指出轴系结构中的其它错误(不少于 8 处)注：润滑方式、倒角和圆角不考虑示例：缺少调整垫片 答：6缺少调整垫片 轴承外圈定位超高套筒定位在端盖上 轴承安装方向不对缺一个键 没有轴径变化缺密封件 轴向定位不可靠孔与轴间无间隙 键太长5、下图为一压力容器，容器盖与缸体用 6 个普通螺栓联接，缸内压强 p=2 Nmm 2，缸径 D=150 mm。根据联接的紧密性要求，每个螺栓的残余预紧力 Qr=1.6Qe，Q e为单个螺栓的工作拉力。若选用螺栓材料为 35 钢，性能等级为 5.6 级，屈服极限 s=300 N/mm
9、2，安全系数 S=3。试计算所需螺栓的小径 d1。 （15 分）解 容器盖所受的载荷 （4 分 ）NDpF92.35410.3242单个螺栓的工作拉力 （ 2 分 ）zQe8695总拉力 （2 分）er 7.1.0.1许用应力 （ 3 分）2/023mNSs7螺栓小径 （4 分）mQd161027.53.43.11 四、 问答题（12 小题，共 110 分）1、对插齿和滚齿在加工质量、生产率及加工范围方面进行比较。 （6 分）答：（1）加工质量，相近；（2）生产率，一般插齿低，但加工小模数、较窄和扇形齿轮，插齿高于滚齿；（3）加工范围，加工斜齿插齿不如滚齿。插齿能加工内齿轮等。评分点：每点 2
10、 分2、对铣削和刨削在生产率、加工质量及设备和刀具费用方面进行比较。 （6 分）答：生产率，一般铣削高，但加工窄长平面，刨削高；加工质量，相近；设备和刀具费用，铣削高。评分点：每点 2 分3、刀具材料应具备哪些性能？（10 分）答：刀具材料应具备的性能： 高硬度 高于工件材料的硬度。 足够的强度和韧性 高耐磨性 高的热硬性 高温下仍能保持高硬度的性能。 良好的工艺性评分点：每项 2 分4、简要回答钻孔表面粗糙度大和生产率低的原因。 （6 分）答： （1）排屑困难；8（2）切削热多，切削液难进入切削部位；（3）限制切削速度提高。评分点：每点 2 分5、车削外圆有哪些特点？（8 分）答：车削外圆的
11、特点： 切削过程连续，切削面积不变，切削力变化小。 车刀简单、制造和刃磨方便，费用低。 易于保证外圆表面和其它表面的位置精度。 适于加工各种材料，但难以加工硬度很高的淬火钢件。评分点：每点 2 分6、与传统加工方法比，特种加工主要有哪些特点？（6 分）答：与传统加工方法比，特种加工的主要特点：（1） 不依靠机械能，而利用电能、声能、光能、热能等。（2） 刀具硬度可以低于材料硬度。超声波加工等。（3） 工具与工件间不存在显著的机械切削力。评分点：每点 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：有车削、刨削、铣削、拉削、磨削等（5 分） 。 其中，铣削、刨削、磨削是平面
12、的主要加工方法（3 分） 。8、试述刀具前角大小对切削加工的影响及如何选择前角（包括内容：1.）前角的定义；2. ）前角大小对切削加工的影响；3.） 如何选择前角） 。 （10 分）答：（1）前刀面与基面夹角；（2 分）（2）前角大，刀刃锋利。但过大，刀刃脆弱；（2 分）（3）生产中根据工件材料、刀具材料和加工要求选择前角。 （1 分）加工塑性材料，选较大前角 ， （1 分）加工脆性材料，选较小前角，工件材料强度、硬度低，前角应大些，否则选小些， （1 分）硬质合金刀具前角比高速钢小， （1 分）精加工大9些，粗加工小些。 （1 分）9、试述积屑瘤的形成及防止措施（包括内容：1.）积屑瘤定义;
13、2）积屑瘤产生的基本原因；3）积屑瘤对切削加工的影响；4）防止措施。 ） 。 （10 分）答：（1）切削塑性金属材料时,来自切屑和工件的金属粘结层积在前刀面上,形成硬度很高的楔块。 （3 分）（2）切屑和工件产生剧烈摩擦, 摩擦力切屑内部的分子结合力。 （3 分）（3.）保护刀刃和增大前角。但时现时消,降低加工精度。粗加工时利用，精加工时避免。 （2 分） （4.）首先改变切削速度，其次用切削液。 （2 分）10、试述刀具后角大小对切削加工的影响及如何选择后角（1.后角的定义；2. 后角大小对切削加工的影响；3. 如何选择后角） 。 （10 分）答：（1）主后刀面与切削平面夹角；（4 分）（2
14、）减少摩擦，后加过大，强度降低；（3 分）（3）粗加工取小后角，精加工，取大后角。 （3 分）11、对零件结构设计有哪几方面的要求？（10 分）答：对零件的结构设计有以下几方面的要求(1) 加工表面的几何形状应尽量简单。(2) 有相互位置精度要求的表面，最好能在一次安装中加工出来。(3) 尽量减少加工表面的数量。(4) 应力求零件某些结构尺寸标准化。(5) 零件应便于安装，定位准确，夹紧可靠。评分点：每点 2 分12、切削加工工序安排时应遵循哪些原则？（10 分）(1) 先加工基准面，后加工其它面。(2) 先安排主要表面加工，穿插加工次要表面。(3) 先粗加工，后精加工。10(4) 先面后孔，以面为基准加工其它。评分点：每点 2.5 分
