机械设计 复习题Word文件下载.docx

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（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

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

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

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

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

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

（2）降低 

（3）不变 

（4）增高或降低视处理方法而定

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。

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

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

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。

13 

11题若在对零件的加载过程中保持平均应力σm＝常数。

（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×

（3）1.09×

106 

（4）4.52×

106

三、设计计算题 

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。

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。

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

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

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

在常用的螺纹联接中，自锁性能最好的螺纹是__________。

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

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 

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__________。

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

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

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

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）

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

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__________。

（4）螺栓疲劳强度愈高

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

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

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

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

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。

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″。

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？

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

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

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

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

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

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

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

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

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

V带传动中，带轮的基准直径是图上的___________。

（1）d1 

（2）d2 

（3）d3 

（4）d4

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 

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

下列V带传动中，___________图的张紧轮位置是最合理的。

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。

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

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

在机械传动中，传动效率