2025年機(jī)械設(shè)計(jì)師機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)試卷及答案一、單項(xiàng)選擇題1.在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為了提高零件的強(qiáng)度，下列哪種方法是不可取的（）A.增大零件的尺寸B.選擇高強(qiáng)度的材料C.減小零件的應(yīng)力集中D.降低零件的工作溫度答案：D解析：降低零件的工作溫度并不一定能直接提高零件的強(qiáng)度。增大零件尺寸可以增加其承載能力從而提高強(qiáng)度；選擇高強(qiáng)度材料本身就具備更好的力學(xué)性能；減小應(yīng)力集中能避免應(yīng)力在局部過高而導(dǎo)致零件提前失效，這三種方法都是提高零件強(qiáng)度的常見有效手段。而工作溫度對(duì)強(qiáng)度的影響較為復(fù)雜，不是簡(jiǎn)單降低溫度就能提高強(qiáng)度，有些材料在低溫下反而會(huì)變脆，強(qiáng)度下降。2.平鍵連接的主要失效形式是（）A.鍵的剪切破壞B.鍵的擠壓破壞C.輪轂的擠壓破壞D.軸的擠壓破壞答案：B解析：平鍵連接工作時(shí)，鍵的兩側(cè)面是工作面，主要承受擠壓和剪切作用。一般來說，鍵的剪切強(qiáng)度足夠，其主要失效形式是鍵與輪轂或軸之間的擠壓破壞。而輪轂和軸的擠壓破壞相對(duì)鍵的擠壓破壞不是主要的失效形式。3.滾動(dòng)軸承的基本額定壽命是指（）A.一批同型號(hào)的軸承在相同條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，其中90%的軸承發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕前運(yùn)轉(zhuǎn)的總轉(zhuǎn)數(shù)B.一個(gè)軸承在正常條件下運(yùn)轉(zhuǎn)的總轉(zhuǎn)數(shù)C.一批同型號(hào)的軸承在相同條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，其中10%的軸承發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕前運(yùn)轉(zhuǎn)的總轉(zhuǎn)數(shù)D.一個(gè)軸承在正常條件下運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間答案：A解析：滾動(dòng)軸承的基本額定壽命是指一批相同規(guī)格的軸承，在相同的運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，其中90%的軸承在發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕前所能達(dá)到的總轉(zhuǎn)數(shù)。它是衡量滾動(dòng)軸承壽命的一個(gè)重要指標(biāo)，用于軸承的選型和壽命計(jì)算。4.帶傳動(dòng)中，彈性滑動(dòng)是（）A.可以避免的B.不可避免的C.有時(shí)可以避免，有時(shí)不可避免D.一定條件下可以避免答案：B解析：帶傳動(dòng)中，由于帶的彈性變形而引起的帶與帶輪之間的相對(duì)滑動(dòng)稱為彈性滑動(dòng)。只要帶傳動(dòng)工作，帶兩邊就會(huì)存在拉力差，就必然會(huì)產(chǎn)生彈性變形的差異，從而導(dǎo)致彈性滑動(dòng)，所以彈性滑動(dòng)是不可避免的。5.齒輪傳動(dòng)中，齒面接觸疲勞強(qiáng)度主要取決于（）A.齒輪的模數(shù)B.齒輪的齒數(shù)C.齒輪的齒寬D.齒輪的分度圓直徑答案：D解析：齒面接觸疲勞強(qiáng)度的計(jì)算公式中，分度圓直徑是一個(gè)重要的參數(shù)。一般來說，增大分度圓直徑可以降低齒面接觸應(yīng)力，提高齒面接觸疲勞強(qiáng)度。模數(shù)主要影響齒輪的彎曲強(qiáng)度；齒數(shù)對(duì)傳動(dòng)比等有影響；齒寬也會(huì)影響齒輪的承載能力，但不是決定齒面接觸疲勞強(qiáng)度的主要因素。6.下列哪種螺紋主要用于連接（）A.三角形螺紋B.矩形螺紋C.梯形螺紋D.鋸齒形螺紋答案：A解析：三角形螺紋的牙型角大，自鎖性能好，主要用于連接。矩形螺紋效率高，但自鎖性能差，常用于傳動(dòng)；梯形螺紋和鋸齒形螺紋也多用于傳動(dòng)，它們具有較好的傳動(dòng)性能。7.在軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，軸肩的主要作用是（）A.便于軸上零件的裝配B.提高軸的強(qiáng)度C.固定軸上零件的軸向位置D.提高軸的剛度答案：C解析：軸肩是軸上截面尺寸變化處，它可以為軸上零件提供軸向定位，防止零件在軸上發(fā)生軸向移動(dòng)。便于軸上零件裝配的結(jié)構(gòu)有倒角等；軸肩處由于有應(yīng)力集中，對(duì)軸的強(qiáng)度有一定影響，不是提高強(qiáng)度；軸肩對(duì)軸的剛度影響較小，主要作用還是軸向定位。8.聯(lián)軸器與離合器的主要區(qū)別是（）A.聯(lián)軸器只能在停機(jī)時(shí)才能使兩軸結(jié)合或分離，離合器可在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中使兩軸結(jié)合或分離B.聯(lián)軸器可在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中使兩軸結(jié)合或分離，離合器只能在停機(jī)時(shí)才能使兩軸結(jié)合或分離C.聯(lián)軸器和離合器都能在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中使兩軸結(jié)合或分離D.聯(lián)軸器和離合器都只能在停機(jī)時(shí)才能使兩軸結(jié)合或分離答案：A解析：聯(lián)軸器是用來把兩軸連接在一起，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)兩軸不能分離，只有在機(jī)器停車并將連接拆開后，兩軸才能分離。而離合器則可以在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，根據(jù)工作需要隨時(shí)使兩軸結(jié)合或分離。9.下列哪種彈簧常用于緩沖和吸振（）A.螺旋壓縮彈簧B.螺旋拉伸彈簧C.碟形彈簧D.圓柱渦卷彈簧答案：A解析：螺旋壓縮彈簧在承受壓力時(shí)會(huì)發(fā)生壓縮變形，能夠吸收和緩沖能量，常用于緩沖和吸振的場(chǎng)合。螺旋拉伸彈簧主要承受拉力；碟形彈簧多用于需要大變形量和高承載能力的場(chǎng)合；圓柱渦卷彈簧常用于儲(chǔ)存能量和產(chǎn)生恒定的作用力。10.機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量避免（）A.結(jié)構(gòu)對(duì)稱B.形狀簡(jiǎn)單C.應(yīng)力集中D.便于加工答案：C解析：應(yīng)力集中會(huì)使零件局部應(yīng)力過高，大大降低零件的疲勞強(qiáng)度和承載能力，在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量避免。而結(jié)構(gòu)對(duì)稱可以使零件受力均勻；形狀簡(jiǎn)單便于加工制造；便于加工是設(shè)計(jì)的一個(gè)重要原則，這些都是設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循的。二、多項(xiàng)選擇題1.以下屬于機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原則的有（）A.滿足功能要求B.滿足強(qiáng)度和剛度要求C.便于加工制造D.外形美觀答案：ABCD解析：機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要綜合考慮多個(gè)方面。滿足功能要求是設(shè)計(jì)的首要目標(biāo)，使機(jī)械能夠完成預(yù)定的工作任務(wù)；滿足強(qiáng)度和剛度要求可以保證機(jī)械在工作過程中的可靠性和穩(wěn)定性；便于加工制造可以降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率；外形美觀可以提升產(chǎn)品的整體形象和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。2.影響齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)性的因素有（）A.齒輪的制造精度B.齒輪的材料C.齒輪的齒形誤差D.齒輪的螺旋角答案：ACD解析：齒輪的制造精度直接影響齒輪的運(yùn)動(dòng)精度和平穩(wěn)性；齒形誤差會(huì)導(dǎo)致齒輪在嚙合過程中產(chǎn)生沖擊和振動(dòng)，影響傳動(dòng)平穩(wěn)性；螺旋角的大小和方向也會(huì)對(duì)齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)性產(chǎn)生影響。而齒輪的材料主要影響齒輪的強(qiáng)度和耐磨性，對(duì)傳動(dòng)平穩(wěn)性的影響相對(duì)較小。3.滾動(dòng)軸承的主要組成部分有（）A.內(nèi)圈B.外圈C.滾動(dòng)體D.保持架答案：ABCD解析：滾動(dòng)軸承一般由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和保持架組成。內(nèi)圈通常安裝在軸頸上，外圈安裝在軸承座孔內(nèi)，滾動(dòng)體在內(nèi)、外圈之間滾動(dòng)，保持架的作用是將滾動(dòng)體均勻隔開，避免滾動(dòng)體之間的摩擦和碰撞。4.帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)有（）A.傳動(dòng)平穩(wěn)B.能緩沖吸振C.過載時(shí)會(huì)打滑，能保護(hù)其他零件D.傳動(dòng)效率高答案：ABC解析：帶傳動(dòng)依靠帶與帶輪之間的摩擦力來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，由于帶具有彈性，所以傳動(dòng)平穩(wěn)，能緩沖吸振。當(dāng)過載時(shí)，帶會(huì)在帶輪上打滑，從而避免其他零件受到損壞。但帶傳動(dòng)存在彈性滑動(dòng)，傳動(dòng)效率相對(duì)較低，一般在0.9-0.98之間。5.軸按承載情況可分為（）A.心軸B.轉(zhuǎn)軸C.傳動(dòng)軸D.階梯軸答案：ABC解析：心軸只承受彎矩，不傳遞轉(zhuǎn)矩；轉(zhuǎn)軸既承受彎矩又傳遞轉(zhuǎn)矩；傳動(dòng)軸主要傳遞轉(zhuǎn)矩，不承受或只承受很小的彎矩。而階梯軸是根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)形狀來分類的，不是按承載情況分類。6.螺紋連接的防松方法有（）A.摩擦防松B.機(jī)械防松C.永久防松D.化學(xué)防松答案：ABCD解析：摩擦防松是通過增加螺紋副之間的摩擦力來防止松動(dòng)，如使用彈簧墊圈等；機(jī)械防松是利用機(jī)械零件將螺紋副鎖住，如開口銷與六角開槽螺母等；永久防松是通過焊接、鉚接等方法使螺紋副不能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)；化學(xué)防松是使用膠粘劑等使螺紋副固定。7.以下關(guān)于聯(lián)軸器的說法正確的有（）A.剛性聯(lián)軸器適用于兩軸對(duì)中精度高的場(chǎng)合B.撓性聯(lián)軸器可以補(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移C.安全聯(lián)軸器在過載時(shí)能自動(dòng)斷開兩軸的連接D.聯(lián)軸器只能連接兩軸，不能分離兩軸答案：ABC解析：剛性聯(lián)軸器對(duì)兩軸的對(duì)中要求較高，因?yàn)樗荒苎a(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移；撓性聯(lián)軸器具有一定的彈性或可動(dòng)元件，能夠補(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移；安全聯(lián)軸器在過載時(shí)會(huì)通過特定的機(jī)構(gòu)自動(dòng)斷開兩軸的連接，起到保護(hù)作用。而聯(lián)軸器在一般情況下是連接兩軸的，但有些聯(lián)軸器在特殊設(shè)計(jì)下也可以實(shí)現(xiàn)分離兩軸的功能。8.彈簧的主要特性參數(shù)有（）A.剛度B.強(qiáng)度C.變形量D.工作極限負(fù)荷答案：ACD解析：彈簧的剛度表示彈簧產(chǎn)生單位變形所需的力；變形量是彈簧在受力作用下的伸長(zhǎng)或壓縮量；工作極限負(fù)荷是彈簧所能承受的最大負(fù)荷。強(qiáng)度是材料的一種性能指標(biāo)，不是彈簧特有的主要特性參數(shù)。9.機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，提高零件疲勞強(qiáng)度的措施有（）A.降低應(yīng)力集中B.進(jìn)行表面強(qiáng)化處理C.選擇合適的材料D.減小零件的尺寸答案：ABC解析：降低應(yīng)力集中可以避免零件局部應(yīng)力過高，減少疲勞裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展；表面強(qiáng)化處理如淬火、噴丸等可以提高零件表面的硬度和殘余壓應(yīng)力，提高疲勞強(qiáng)度；選擇合適的材料，如具有良好疲勞性能的材料，也能提高零件的疲勞強(qiáng)度。而減小零件尺寸可能會(huì)使零件的應(yīng)力增大，不利于提高疲勞強(qiáng)度。10.以下屬于機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常用的材料有（）A.碳鋼B.合金鋼C.鑄鐵D.有色金屬答案：ABCD解析：碳鋼具有良好的力學(xué)性能和加工性能，應(yīng)用廣泛；合金鋼通過加入合金元素可以改善其性能，適用于一些對(duì)性能要求較高的場(chǎng)合；鑄鐵具有良好的鑄造性能和減振性能，常用于制造一些形狀復(fù)雜的零件；有色金屬如鋁合金、銅合金等，具有密度小、導(dǎo)電性好等特點(diǎn)，也在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中經(jīng)常使用。三、填空題1.機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求包括滿足功能要求、滿足______要求、滿足工藝性要求和滿足經(jīng)濟(jì)性要求等。答案：強(qiáng)度和剛度2.帶傳動(dòng)的主要失效形式是打滑和______。答案：疲勞破壞3.滾動(dòng)軸承按承受載荷的方向可分為______軸承、向心推力軸承和推力軸承。答案：向心4.齒輪傳動(dòng)的主要失效形式有齒面磨損、齒面膠合、齒面疲勞點(diǎn)蝕和______。答案：輪齒折斷5.軸上零件的軸向定位方法有軸肩、______、軸套、圓螺母等。答案：軸端擋圈6.螺紋連接的預(yù)緊力是為了保證連接的______和可靠性。答案：緊密性7.聯(lián)軸器可分為剛性聯(lián)軸器和______聯(lián)軸器兩大類。答案：撓性8.彈簧的剛度是指彈簧產(chǎn)生______所需的力。答案：?jiǎn)挝蛔冃?.機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量使結(jié)構(gòu)______，以減小應(yīng)力集中。答案：對(duì)稱10.平鍵連接按其結(jié)構(gòu)可分為普通平鍵、導(dǎo)向平鍵和______。答案：滑鍵四、判斷題1.機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)只需要考慮滿足功能要求，其他方面可以忽略。（）答案：×解析：機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要綜合考慮多個(gè)方面，除了滿足功能要求外，還需要滿足強(qiáng)度和剛度要求、工藝性要求、經(jīng)濟(jì)性要求等，不能只考慮功能要求而忽略其他方面。2.帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)和打滑是同一概念。（）答案：×解析：彈性滑動(dòng)是由于帶的彈性變形而引起的帶與帶輪之間的相對(duì)滑動(dòng)，是不可避免的；而打滑是當(dāng)帶傳遞的有效圓周力超過帶與帶輪之間的最大摩擦力時(shí)，帶在帶輪上發(fā)生全面滑動(dòng)，是一種失效形式，二者不是同一概念。3.滾動(dòng)軸承的基本額定壽命是指一個(gè)軸承在正常條件下運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間。（）答案：×解析：滾動(dòng)軸承的基本額定壽命是指一批同型號(hào)的軸承在相同條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，其中90%的軸承發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕前運(yùn)轉(zhuǎn)的總轉(zhuǎn)數(shù)，而不是一個(gè)軸承在正常條件下運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間。4.齒輪傳動(dòng)中，模數(shù)越大，齒面接觸疲勞強(qiáng)度越高。（）答案：×解析：齒輪傳動(dòng)中，齒面接觸疲勞強(qiáng)度主要取決于分度圓直徑，而不是模數(shù)。模數(shù)主要影響齒輪的彎曲強(qiáng)度。5.軸肩的主要作用是提高軸的強(qiáng)度。（）答案：×解析：軸肩的主要作用是固定軸上零件的軸向位置，軸肩處由于有應(yīng)力集中，對(duì)軸的強(qiáng)度有一定影響，不是提高軸的強(qiáng)度。6.螺紋連接的防松是為了防止螺紋副在工作過程中發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。（）答案：√解析：螺紋連接在工作過程中，由于振動(dòng)、沖擊等原因，螺紋副可能會(huì)發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)致連接松動(dòng)，因此需要采取防松措施。7.聯(lián)軸器和離合器都能在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中使兩軸結(jié)合或分離。（）答案：×解析：聯(lián)軸器一般在機(jī)器停機(jī)時(shí)才能使兩軸結(jié)合或分離，而離合器可以在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中根據(jù)工作需要隨時(shí)使兩軸結(jié)合或分離。8.彈簧的剛度越大，彈簧越軟。（）答案：×解析：彈簧的剛度表示彈簧產(chǎn)生單位變形所需的力，剛度越大，說明彈簧產(chǎn)生相同變形所需的力越大，彈簧越硬。9.機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量避免結(jié)構(gòu)對(duì)稱。（）答案：×解析：機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量使結(jié)構(gòu)對(duì)稱，這樣可以使零件受力均勻，減小應(yīng)力集中，提高零件的強(qiáng)度和可靠性。10.平鍵連接的主要失效形式是鍵的剪切破壞。（）答案：×解析：平鍵連接的主要失效形式是鍵的擠壓破壞，而不是鍵的剪切破壞。五、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般步驟。(1).明確設(shè)計(jì)要求：了解機(jī)械的功能、工作條件、性能指標(biāo)等要求。(2).方案設(shè)計(jì)：構(gòu)思機(jī)械的總體結(jié)構(gòu)和工作原理，提出多種可行的設(shè)計(jì)方案。(3).結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：對(duì)選定的方案進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確定各零件的形狀、尺寸、材料等。(4).強(qiáng)度和剛度計(jì)算：對(duì)關(guān)鍵零件進(jìn)行強(qiáng)度和剛度計(jì)算，確保其滿足設(shè)計(jì)要求。(5).優(yōu)化設(shè)計(jì)：根據(jù)計(jì)算結(jié)果和實(shí)際情況，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，提高設(shè)計(jì)的合理性和經(jīng)濟(jì)性。(6).繪制圖紙：繪制機(jī)械的裝配圖和零件圖，標(biāo)注尺寸、公差、表面粗糙度等技術(shù)要求。(7).審核和修改：對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行審核，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)修改，確保設(shè)計(jì)的正確性和可行性。2.帶傳動(dòng)為什么會(huì)產(chǎn)生彈性滑動(dòng)和打滑？二者有何區(qū)別？(1).彈性滑動(dòng)產(chǎn)生原因：帶傳動(dòng)工作時(shí)，由于緊邊和松邊的拉力不同，帶的彈性變形量也不同，導(dǎo)致帶與帶輪之間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，這種滑動(dòng)稱為彈性滑動(dòng)。(2).打滑產(chǎn)生原因：當(dāng)帶傳遞的有效圓周力超過帶與帶輪之間的最大摩擦力時(shí)，帶在帶輪上發(fā)生全面滑動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為打滑。(3).區(qū)別：彈性滑動(dòng)是不可避免的，它是帶傳動(dòng)的固有特性，會(huì)使帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比不準(zhǔn)確；而打滑是一種失效形式，會(huì)使帶傳動(dòng)無法正常工作，應(yīng)避免發(fā)生。3.簡(jiǎn)述滾動(dòng)軸承的選擇步驟。(1).確定軸承的類型：根據(jù)工作條件、載荷性質(zhì)、轉(zhuǎn)速等因素選擇合適的軸承類型。(2).確定軸承的尺寸：根據(jù)軸承的載荷大小、方向和性質(zhì)，計(jì)算軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷，然后根據(jù)軸承的壽命要求，選擇合適的軸承尺寸。(3).校核軸承的壽命：根據(jù)所選軸承的尺寸和工作條件，校核軸承的壽命是否滿足要求。(4).考慮其他因素：如軸承的安裝、拆卸、潤(rùn)滑和密封等因素，確保軸承的正常工作。4.齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則有哪些？(1).對(duì)于閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)，主要失效形式是齒面疲勞點(diǎn)蝕，設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。(2).對(duì)于閉式硬齒面齒輪傳動(dòng)，主要失效形式是輪齒折斷，設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核。(3).對(duì)于開式齒輪傳動(dòng)，主要失效形式是齒面磨損和輪齒折斷，設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，并適當(dāng)增大模數(shù)以考慮磨損的影響。5.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足哪些要求？(1).便于軸上零件的安裝和拆卸：軸的結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計(jì)成階梯軸，以便于軸上零件的軸向和周向定位和安裝。(2).保證軸上零件的定位和固定：軸上零件的軸向定位可以采用軸肩、軸套、圓螺母等方法，周向定位可以采用鍵、花鍵等方法。(3).減小應(yīng)力集中：軸的結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量避免形狀突變，過渡圓角應(yīng)足夠大，以減小應(yīng)力集中。(4).具有良好的加工工藝性：軸的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工制造，如軸的直徑應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)值，鍵槽應(yīng)盡量布置在同一母線上等。6.螺紋連接的預(yù)緊和防松各有什么作用？常用的防松方法有哪些？(1).預(yù)緊的作用：預(yù)緊可以保證螺紋連接的緊密性和可靠性，防止螺紋副在工作過程中松動(dòng)，提高連接的承載能力。(2).防松的作用：防松是為了防止螺紋副在工作過程中由于振動(dòng)、沖擊等原因發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)致連接松動(dòng)，影響機(jī)械的正常工作。(3).常用的防松方法：摩擦防松（如彈簧墊圈、對(duì)頂螺母等）、機(jī)械防松（如開口銷與六角開槽螺母、止動(dòng)墊圈等）、永久防松（如焊接、鉚接等）和化學(xué)防松（如使用膠粘劑等）。7.聯(lián)軸器和離合器的作用有何不同？各有哪些類型？(1).作用不同：聯(lián)軸器用于連接兩軸，使兩軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)并傳遞轉(zhuǎn)矩，在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中一般不能分離兩軸；離合器可以在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中根據(jù)工作需要隨時(shí)使兩軸結(jié)合或分離。(2).聯(lián)軸器類型：剛性聯(lián)軸器（如凸緣聯(lián)軸器等）和撓性聯(lián)軸器（如彈性套柱銷聯(lián)軸器、齒式聯(lián)軸器等）。(3).離合器類型：牙嵌式離合器、摩擦式離合器等。8.彈簧的主要作用有哪些？(1).緩沖和吸振：如汽車懸架彈簧、機(jī)床緩沖彈簧等，能吸收和緩沖振動(dòng)和沖擊能量。(2).儲(chǔ)存和釋放能量：如鐘表彈簧、槍機(jī)彈簧等，可儲(chǔ)存能量并在需要時(shí)釋放。(3).控制運(yùn)動(dòng)：如內(nèi)燃機(jī)的氣門彈簧、離合器彈簧等，可控制零件的運(yùn)動(dòng)和位置。(4).測(cè)量力和力矩：如彈簧秤、測(cè)力傳感器等，利用彈簧的變形與受力的關(guān)系來測(cè)量力和力矩。9.機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，如何減小應(yīng)力集中？(1).避免結(jié)構(gòu)形狀突變：盡量采用圓滑過渡，如在軸肩處采用較大的過渡圓角。(2).合理設(shè)計(jì)孔、槽等結(jié)構(gòu)：孔、槽的邊緣應(yīng)倒圓角，避免尖銳棱角。(3).使結(jié)構(gòu)對(duì)稱：對(duì)稱結(jié)構(gòu)可以使應(yīng)力分布均勻，減小應(yīng)力集中。(4).采用卸載槽等措施：在應(yīng)力集中部位附近設(shè)置卸載槽，以降低局部應(yīng)力。10.簡(jiǎn)述平鍵連接的工作原理和特點(diǎn)。(1).工作原理：平鍵連接是通過鍵的兩側(cè)面與輪轂和軸上鍵槽的側(cè)面相互擠壓來傳遞轉(zhuǎn)矩的。(2).特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝拆方便、對(duì)中性好，但不能承受軸向力，只能傳遞轉(zhuǎn)矩。六、設(shè)計(jì)計(jì)算題1.設(shè)計(jì)一單級(jí)圓柱齒輪減速器的高速軸。已知輸入功率P=5kW，轉(zhuǎn)速n=960r/解：(1).確定軸的最小直徑根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式d≥C3Pn，對(duì)于碳鋼，取C=106?118，這里取C(2).軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定各段軸的直徑和長(zhǎng)度安裝齒輪處的軸徑d1=25齒輪左側(cè)軸肩直徑d2=30安裝軸承處的軸徑d3，根據(jù)軸承型號(hào)確定，假設(shè)選用深溝球軸承6206，則d3=30mm，長(zhǎng)度l3軸的其他部分尺寸根據(jù)減速器的結(jié)構(gòu)和安裝要求確定。進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核根據(jù)軸的受力情況，計(jì)算軸的彎矩和轉(zhuǎn)矩，然后根據(jù)彎扭合成強(qiáng)度條件校核軸的強(qiáng)度。具體計(jì)算過程略。2.設(shè)計(jì)一普通V帶傳動(dòng)，已知傳遞功率P=7.5kW，小帶輪轉(zhuǎn)速n1=解：(1).確定計(jì)算功率Pc根據(jù)工作情況系數(shù)表，兩班制工作，工作情況系數(shù)KA=1.1。(2).選擇V帶型號(hào)根據(jù)Pc和n(3).確定帶輪的基準(zhǔn)直徑d1和d2取小帶輪基準(zhǔn)直徑d1=100mm。根據(jù)傳動(dòng)比i=n1n2=(4).計(jì)算V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld和中心距a初選中心距a0=500mm。根據(jù)公式Ld′≈(5).計(jì)算V帶的根數(shù)z單根V帶的基本額定功率P0，根據(jù)d1和n1，查A型V帶單根基本額定功率表，P0=1.32kW。單根V帶額定功率的增量ΔP0，根據(jù)傳動(dòng)比i，查A型V帶單根額定功率增量表，ΔP0=0.17kW。包角系數(shù)Kα，小帶輪包角α3.設(shè)計(jì)一螺旋壓縮彈簧，已知彈簧的最大工作載荷Fmax=1000N，最小工作載荷F解：(1).選擇彈簧材料根據(jù)彈簧的工作條件和要求，選擇碳素彈簧鋼65Mn。(2).確定彈簧的中徑D根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式C=Dd=5?12，這里取C=8。假設(shè)彈簧的許用切應(yīng)力[τ]=400MPa，根據(jù)彈簧的強(qiáng)度條件τ=K8FCπ(3).計(jì)算彈簧的圈數(shù)n根據(jù)彈簧的剛度公式k=Fmax?Fminh=1000(4).計(jì)算彈簧的總?cè)?shù)n1對(duì)于兩端并緊磨平的彈簧，n(5).計(jì)算彈簧的自由高度H0根據(jù)公式H(6).計(jì)算彈簧的節(jié)距pp=4.設(shè)計(jì)一普通平鍵連接，已知軸的直徑d=40mm，傳遞轉(zhuǎn)矩T解：(1).確定平鍵的尺寸根據(jù)軸的直徑d=40mm，查平鍵的標(biāo)準(zhǔn)尺寸表，取鍵的寬度b=12mm，高度(2).進(jìn)行鍵連接的強(qiáng)度校核鍵連接的擠壓強(qiáng)度條件為σp=4Tdhl≤[σp]5.設(shè)計(jì)一滑動(dòng)軸承，已知軸承的徑向載荷F=5000N，軸頸轉(zhuǎn)速n=1000r/m解：(1).確定軸承的寬徑比Bd根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于一般機(jī)械，取Bd=0.8?(2).計(jì)算軸承的平均壓力pp=(3).選擇潤(rùn)滑油的粘度根據(jù)軸承的平均壓力p和軸頸轉(zhuǎn)速n，查潤(rùn)滑油粘度選擇圖，選擇合適的潤(rùn)滑油粘度。假設(shè)選擇L-AN46全損耗系統(tǒng)用油，其運(yùn)動(dòng)粘度在40°C時(shí)為(4).確定軸承的間隙根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，軸承的間隙$Δ=(0.001-0.000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000