机械设计 复习题.docx

机械设计 复习题.docx

《机械设计 复习题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械设计 复习题.docx（27页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

机械设计复习题

第二章  机械零件的工作能力和计算准则

一、选择题

1 机械设计课程研究的内容只限于____________。

（1）专用零件和部件    

（2）在高速、高压、环境温度过高或过低等特殊条件下工作的以及尺寸特大或特小的通用零件和部件    （3）在普通工作条件下工作的一般参数的通用零件和部件    （4）标准化的零件和部件

2 下列四种叙述中___________是正确的。

（1）变应力只能由变载荷产生        

（2）静载荷不能产生变应力

（3）变应力是由静载荷产生的 （4）变应力是由变载荷产生的，也可能由静载荷产生

3 变应力特性可用σmax、σmin、σm、σa、r等五个参数中的任意___________来描述。

（1）一个   

（2）两个   （3）三个   （4）四个

4 零件的工作安全系数为___________。

（1）零件的极限应力比许用应力

（2）零件的极限应力比零件的工作应力（3）零件的工作应力比许用应力（4）零件的工作应力比零件的极限应力

5 机械零件的强度条件可以写成___________。

（1）σ≤[σ]，τ≤[τ]或Sσ≤[S]σ，Sτ≤[S]τ

（2）σ≥[σ]，τ≥[τ]或Sσ≥[S]σ，Sτ≥[S]τ

（3）σ≤[σ]，τ≤[τ]或Sσ≥[S]σ，Sτ≥[S]τ

（4）σ≥[σ]，τ≥[τ]或Sσ≤[S]σ，Sτ≤[S]τ

式中σ、τ是危险截面处的最大应力；[σ]、[τ]是许用应力；Sσ、Sτ是危险截面处的实际安全系数；[S]σ、[S]τ分别为正应力和切应力时的许用安全系数。

  6 一直径d=18mm的等截面直杆，杆长为800mm，受静拉力F=36kN，杆材料的屈服点σs=360MPa，取许用安全系数[S]σ=1.8，则该杆的强度___________。

（1）不足   

（2）刚好满足要求   （3）足够

7 一直径d=25mm的等截面直杆，受静拉力F=40kN,杆的材料45钢，σs＝320MPa，许用安全系数[S]σ＝1.6，则该零件的许用载荷为___________kN。

（1）25   

（2）98.17   （3）157.08   （4）251.33

8 在进行疲劳强度计算时，其极限应力应为材料的___________。

（1）屈服点   

（2）疲劳极限   （3）强度极限   （4）弹性极限

9  两圆柱体相接触，接触面为矩形，接触面宽度中心处的最大接触应力σHmax与载荷F的关系为σHmax∝___________。

（1）F   

（2）F2   （3）F1/3   （4）F1/2

第三章  机械零件的疲劳强度设计

一、选择题

1 45钢的持久疲劳极限σ-1＝270MPa,，设疲劳曲线方程的幂指数m=9，应力循环基数N0=5×106次，当实际应力循环次数N=104次时，有限寿命疲劳极限为____________MPa。

（1）539     

（2）135     （3）175     （4）417

2 有一根阶梯轴，用45钢制造，截面变化处过渡圆角的疲劳缺口系数Kσ=1.58，表面状态系数β＝0.28，尺寸系数εσ＝0.68，则其疲劳强度综合影响系数KσD=____________。

（1）0.35     

（2）0.88     （3）1.14     （4）2.83

3 零件的截面形状一定，如绝对尺寸（横截面尺寸）增大，疲劳强度将随之____________。

（1）增高         

（2）不变        （3）降低

4 零件的形状、尺寸、结果相同时，磨削加工的零件与精车加工相比，其疲劳强度____________。

（1）较高         

（2）较低        （3）相同

5 零件表面经淬火、渗氮、喷丸、滚子碾压等处理后，其疲劳强度____________。

（1）增高  

（2）降低  （3）不变  （4）增高或降低视处理方法而定

6 影响零件疲劳强度的综合影响系数KσD或KτD与____________等因素有关。

（1）零件的应力集中、加工方法、过载

（2）零件的应力循环特性、应力集中、加载状态       

（3）零件的表面状态、绝对尺寸、应力集中

（4）零件的材料、热处理方法、绝对尺寸。

   7 绘制设计零件的σm－σa极限应力简图时，所必须的已知数据是___________。

（1）σ－1，σ0，σs, Kσ                

（2）σ－1，σ0，σs,KσD

（3）σ－1，σs,ψσ，Kσ               （4）σ－1，σ0，ψσ,KσD

8 在图示设计零件的σm－σa极限应力简图中，如工作应力点M所在的ON线与横轴间夹角θ＝45o，

则该零件受的是___________。

（1）不变号的不对称循环变应力    

（2）变号的不对称循环变应力

（3）脉动循环变应力                       

（4）对称循环变应力

9 在题8图所示零件的极限应力简图中，如工作应力点M所在的ON线与横轴之间的夹角θ＝90o时，则该零件受的是___________。

（1）脉动循环变应力            

（2）对称循环变应力

（3）变号的不对称循环变应力    （4）不变号的不对称循环变应力

10 已知一零件的最大工作应力σmax=180MPa，最小工作应力σmin=－80MPa。

则在图示的极限应力简图中，该应力点M与原点的连线OM与横轴间的夹角θ为___________。

（1）68o57＇44＇＇

（2）21o2＇15＇＇（3）66o2＇15＇＇（4）74o28＇33＇＇

  题3－13图                              题3－14图

11 在图示零件的极限应力简图上，M为零件的工作应力点，若加载于零件的过程中保持最小应力σmin为常数。

则该零件的极限应力点应为__________。

（1）M1     

（2）M2     （3）M3     （4）M4

12 上题若在对零件加载的过程中保持应力比r为常数。

则该零件的极限应力点应为__________。

（1）M1     

（2）M2     （3）M3     （4）M4

13 11题若在对零件的加载过程中保持平均应力σm＝常数。

则该零件的极限应力点应为__________。

（1）M1     

（2）M2

（3）M3     （4）M

14 一零件由40Cr制成，已知材料的σb=980MPa，σs=785MPa，σ-1=440MPa，ψσ=0.3。

零件的最大工作应力σmax=240MPa，最小工作应力σmin=－80MPa，疲劳强度综合影响系数KσD=1.44。

则当应力比r=常数时，该零件的疲劳强度工作安全系数S为__________。

（1）3.27     

（2）1.73     （3）1.83     （4）1.27

15 45钢经调制后的疲劳极限σ-1=300MPa，应力循环基数N0=5×106次，疲劳曲线方程的幂指数m=9，若用此材料做成的试件进行试验，以对称循环应力σ1=450MPa作用104次，σ2=400MPa作用2×104次后，再以σ3=350MPa作用于此试件，直到它破坏为止，试件还能承受的应力循环次数为__________次。

（1）6.25×105     

（2）9.34×105   （3）1.09×106    （4）4.52×106

三、设计计算题                                

1 如图所示某旋转轴受径向载荷F=12kN作用，已知跨距L=1.6m，直径d=55mm，轴的角速度为ω，求中间截面上A点的应力随时间变化的表达式，并求A点的σmax、σmin、σa和σm。

2 一阶梯轴轴肩处的尺寸为D=60mm，d=50mm，r=4mm，如材料的力学性能为：

σB=650MPa，σs=360MPa，σ-1=200MPa，σ0=320MPa。

试绘制此零件的简化极限应力线图。

3 一钢制零件，工作应力为：

σmax=250MPa，σmin=－50MPa。

零件的疲劳强度综合影响系数KσD=1.35，材料的力学性能为σB=630MPa，σs=455MPa，σ-1=285MPa，σ0=510MPa。

若许用安全系数对变应力取[Sσ]=1.3、对静应力取[Sσ]＇=1.5，并按无限寿命考虑，试分

用解析法和图解法校核该零件的安全系数。

                  题4图

4 一滑轮轴在一个周期内的载荷和转速变化情况如图所示。

若使用寿命预期为8年，每年工作240天，每天累计工作2h；轴材料的疲劳曲线方程的幂指数m=9，应力循环基数N0=107。

试计算轴的寿命系数KN。

第六章   螺纹联接及螺旋传动

一、选择题

1 在常用的螺旋传动中，传动效率最高的螺纹是__________。

（1）三角形螺纹  

（2）梯形螺纹  （3）锯齿形螺纹  （4）矩形螺纹

2 在常用的螺纹联接中，自锁性能最好的螺纹是__________。

（1）三角形螺纹  

（2）梯形螺纹  （3）锯齿形螺纹  （4）矩形螺纹

3 当两个被联接件不太厚时，宜采用__________。

（1）双头螺柱联接 

（2）螺栓联接 （3）螺钉联接 （4）紧定螺钉联接

 4 当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且需要经常拆装时，往往采用__________。

（1）螺栓联接 

（2）螺钉联接 （3）双头螺柱联接 （4）紧定螺钉联接

5 当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且联接不需要经常拆装时，往往采用__________。

（1）螺栓联接 

（2）螺钉联接 （3）双头螺柱联接 （4）紧定螺钉联接

6 普通螺纹的牙型角α为60o，当摩擦系数μ＝0.10时，则该螺纹副的当量摩擦系数μv＝__________。

（1）0.105     

（2）0.115     （3）0.1115     （4）0.104

7 在拧紧螺栓联接时，控制拧紧力矩有很大方法，例如__________。

（1）增加拧紧力 

（2）增加扳手力臂（3）使用测力矩扳手或定力矩扳手

8 螺纹联接防松的根本问题在于__________。

（1）增加螺纹联接的轴向力              

（2）增加螺纹联接的横向力

（3）防止螺纹副的相对转动              （4）增加螺纹联接的刚度

9 承受预紧力F′的紧螺栓联接在受工作拉力F时，剩余预紧力为

F″，其螺栓所受的总拉力F0为__________。

（1）

（2）

（3）

                     （4）

10 承受预紧力和轴向变载荷的紧螺栓联接，当其螺栓的总拉力F0的最大值和被联接件的刚度Cm不变时，螺栓的刚度Cb愈小，则__________。

（1）螺栓中总拉力的变化幅度愈大   

（2）螺栓中总拉力的变化幅度愈小

（3）螺栓中总拉力的变化幅度不变   （4）螺栓中的疲劳强度降低

11 承受预紧力和轴向变载荷的紧螺栓联接，当其螺栓的总拉力F0的最大值和螺栓的刚度Cb不变时，被联接件的刚度Cm愈小，则__________。

（1）螺栓中总拉力的变化幅度愈大   

（2）螺栓中总拉力的变化幅度愈小

（3）螺栓中总拉力的变化幅度不变   （4）螺栓疲劳强度愈高

 12 承受横向载荷或旋转力矩的紧螺栓联接，该联接中的螺_________。

（1）受剪切作用       

（2）受拉伸作用      （3）受剪切和拉伸作用（4）既可能受剪切作用又可能受拉伸作用

13 现有一单个螺栓联接，要求被联接件的结合面不分离，假定螺栓的刚度Cb与被联接的刚度Cm相等，联接的预紧力为F′，现开始对联接施加轴向载荷，当外载荷达到与预紧力F′的大小相等时，则__________。

（1）被联接发生分离，联接失败

（2）被联接件即将发生分离，联接不可靠

（3）联接可靠，但不能再继续加载（4）联接可靠，只要螺栓强度足够，外载荷F还可继续增加到接近预紧力的两倍

14 有一气缸盖螺栓联接，若气缸内气体压力在0～2MPa之间循环变化，则螺栓中的应力变化规律为__________。

（1）对称循环变应力  

（2）脉动循环变应力  （3）非对称循环变应力（4）非稳定循环变应力

15 为了改善螺纹牙上的载荷分部，通常都以_________的方法来实现。

（1）采用双螺母                 

（2）采用加高的螺母      

（3）采用减薄的螺               （4）减少螺栓和螺母的螺距变化差

16 被联接件受横向载荷作用时，若采用一组普通螺栓联接，则载荷靠__________来传递。

（1）接合面之间的摩擦力  

（2）螺栓的剪切和挤压  （3）螺栓的剪切和被联接件的挤压

17 设计螺栓组联接时，虽然每个螺栓的受力不一定相等，但对该组螺栓仍均采用相同的材料、直径和长度，这主要是为了__________。

（1）外形美观       

（2）购买方便       （3）便于加工和安装

18 确定紧联接螺栓中拉伸和扭转复合载荷作用下的当量应力时，通常是按__________来进行计算的。

（1）第一强度理论    

（2）第二强度理论    （3）第三强度理论

（4）第四强度理论

19 当采用铰制孔用螺栓联接承受横向载荷时，螺栓杆受到_________作用。

（1）弯曲和挤压 

（2）拉伸和剪切 （3）剪切和挤压 （4）扭转和弯曲

20 滑动螺旋传动，其失效形式多为__________。

（1）螺纹牙弯断 

（2）螺纹磨损   （3）螺纹牙剪切 （4）螺纹副咬死

 二、分析与思考题

16．对受轴向变载荷的紧螺栓联接，在限定螺栓总拉力的情况下，提高螺栓疲劳强度的有效措施是。

A．增大被联接件的刚度B.减小被联接件的刚度C.增大螺栓的刚度

三、设计计算题

1 试推导如图所示受转距T作用的螺栓组联接的螺栓受力计算式：

1.当用普通螺栓时；

2.当用铰制孔用螺栓时。

 2 设图示螺栓刚度C1，被联接件的刚度C2，若C2＝8C1，预紧力

F′＝1kN，外载荷F＝1.1kN，试求螺栓中的总拉力F0和被联接件中的剩余预紧力F″。

3 如图示为一盛水容器，载重为G（自重不计），缸与盖之间用螺栓联接，总的预紧力∑F′＝G，容器中的水为常压。

问：

1）水缸吊起后，水会不会从结合面处漏出？

所用垫片是软些好还是硬些好？

为什么？

2）若盛水容器的自重为载重的一半，则为保证结合面处不漏水，螺栓的相对刚度系数应为多大？

4 图示用两个M10的螺钉固定一牵曳环，若螺钉材料为Q235钢，装配时控制预紧力，结合面为毛面，摩擦系数μs＝0.3，可靠系数K＝1.2。

求所允许的牵曳力FR为多少？

 5 如图示的方形盖板用四个M16的螺钉与箱体相联接，盖板中心O点装有吊环，已知FQ＝20kN，尺寸如图示。

要求：

1）当取剩余预紧力F″=0.6F（F为工作拉力）、螺钉材料的性能等级为6.6级装配不控制预紧力时，校核螺钉的强度；2）由于制造误差吊环由O点移至对角线上O′点，且OO′＝5

mm，问哪个螺栓的受力最大？

并校核其强度。

6螺栓组联接的三种方案如图示。

已知L＝300mm，a＝60mm，试求螺栓组三个方案中，受力最大的螺栓所受的力各为多少？

哪个方案较好？

7．有一储气罐，罐盖用12个M20的普通螺栓（小径

，）均布联接。

安装时每个螺栓的预紧力F=18000N，气罐内径D=400mm，气压p=1MPa，螺栓采用45钢，许用拉应力〔σ〕＝160Mpa，螺栓的相对刚度

，试求

（1）单个螺栓的总拉力F0

（2）试校核螺栓强度（取计算直径dc=d1）。

   8.图示一铸铁吊架用两只普通螺栓固定在梁上。

吊架承受的载荷FQ＝10000N，螺栓材料为Q235，

，安装时不控制预紧力，取安全系数

，取剩余预紧力为工作拉力的0.4倍，求

（1）计算螺栓的总拉力F0

（2）确定螺栓所需最小直径d1。

 第七章    键、花键和销联接

一、选择题

1 普通平键联接的主要用途是使轴与轮毂之间____________。

（1）沿轴向固定并传递轴向力     

（2）沿轴向可作相对滑动并具有导向作用 （3）沿周向固定并传递力矩     （4）安装与拆卸方便

2 设计键联接的几项主要内容是：

 a）按轮毂长度选择键的长度  b）按使用要求选择键的主要类型 c）按轴的直径选择键的剖面尺寸 d）对联接进行必要的强度校核。

在具体设计时，一般顺序是___________。

（1）b→a→c→d  

（2）b→c→a→d （3）a→c→b→d  （4）c→d→b→a

 3 楔键和_________，两者的接触面都具有1：

100的斜度。

（1）轴上键槽的底面    

（2）轮毂上键槽的底面    （3）键槽的侧面

4 平键联接如不能满足强度条件要求时，可在轴上安装一对平键，使它们沿圆周相隔_________。

（1）90o     

（2）120o     （3）135o     （4）180o

5 花键联接与平键联接（采用多键时）相比较，_________的观点是错误的。

（1）承载能力比较大   

（2）旋转零件在轴上有良好的对中性和沿轴移动的导向性   （3）对轴的削弱比较严重   （4）可采用研磨加工来提高联接质量和加工精度

6.普通平键工作中，其工作面是，其主要的失效形式是和。

第十一章    带传动

一、选择题

1 平带、V带传动主要依靠___________传递运动和动力。

（1）带的紧边拉力 

（2）带和带轮接触面间的摩擦力 （3）带的预紧力

2 在一般传递动力的机械中，主要采用___________传动。

（1）平带    

（2）同步带    （3）V带    （4）多楔带

3 平带传动要实现两平行轴同方向回转，可采用___________传动。

（1）交叉    

（2）半交叉    

（3）开口    （4）角度

4 V带传动中，带轮的基准直径是图上的___________。

（1）d1      

（2）d2         

（3）d3      （4）d4

 5 下列普通V带中以___________型带的截面尺寸最小。

（1）A      

（2）C          

（3）E      （4）Z                       

6 带传动中，在预紧力相同的条件下，V带比平带能传递较大的功率，是因为V带___________。

（1）强度高    

（2）尺寸小  （3）有楔形增压作用    （4）没有接头

7 V带传动中，带截面楔角为40o，带轮的轮槽角应__________40o。

（1）大于           

（2）等于          （3）小于

8 带传动中，v1为主动轮圆周速度、v2为从动轮圆周速度、v为带速，这些速度之间存在的关系是___________。

（1）v1=v2=v    

（2）v1＞v＞v2    （3）v1＜v＜v2     （4）v1=v＞v2

9 带传动正常工作时不能保证准确的传动比是因为___________。

（1）带的材料不符合虎克定律   

（2）带容易变形和磨损   

（3）带在带轮上打滑           （4）带的弹性滑动

10 带传动工作时产生弹性滑动是因为___________。

（1）带的预紧力不够          

（2）带的紧边和松边拉力不等    

（3）带绕过带轮时有离心力    （4）带和带轮间摩擦力不够

11带传动打滑总是___________。

（1）在小轮上先开始   

（2）在大轮上先开始   （3）在两轮上同时开始

 12 带传动中，带每转一周，拉应力是___________。

（1）有规律变化的      

（2）不变的      （3）无规律变化的

13 带传动中，若小带轮为主动轮，则带的最大应力发生在带___________处。

（1）进入主动轮 

（2）进入从动轮 （3）退出主动轮  （4）退出从动轮

14 V带传动设计中，限制小带轮的最小直径是为了___________。

（1）使结构紧凑   

（2）限制弯曲应力   （3）保证带和带轮接触面间有足够摩擦力    （4）限制小带轮上的包角

15 V带传动设计中，选取小带轮基准直径的依据是___________。

（1）带的型号   

（2）带的速度   （3）主动轮转速   （4）传动比

16 带传动采用张紧装置的目的是___________。

（1）减轻带的弹性滑动     

（2）提高带的寿命     （3）改变带的运动方向      （4）调节带的预紧力

17 下列V带传动中，___________图的张紧轮位置是最合理的。

18 同一V带和传动，若主动轮转速不变，用于减速（小带轮主动）比用于增速（大带轮主动）所能传递的功率___________。

（1）大                 

（2）相等                 （3）小

19下列V带传动中，上图___________的回转方向是合理的。

20 实践证明，带传动传递载荷时，带的弹性滑动发生在___________。

（1）全部接触弧上 

（2）带离开主、从动轮以前的那一部分接触弧上（3）带进入主、从动轮的那一部分接触弧上

21．同一V带传动用在减速时（小带轮为主动轮）和用在增速时（大带轮为主动轮）相比较，若主动轮转速不变，则传动所传递的功率较大的是___________。

22．带传动在工作过程中，带内所受的应力有___________、___________和___________，带的最大应力发生在_______

第十二章 齿轮传动

一选择题

1 在机械传动中，理论上能保证瞬时传动比为常数的是___.

（1）带传动  

（2）链传动  （3）齿轮传动  （4）摩擦轮传动

2 在机械传动中，传动效率