长沙理工大学2016年机械设计研究生考试备考试题

1长沙理工大学2016年机械设计研究生考试备考试题第二章一、选择填空：1．如果危险截面上的应力超过零件的强度极限，则发生的失效形式为。CA.表面破坏B.残余变形C.整体断裂D.功能失效2．零件设计时，限制零件中的应力不超过允许的限度的设计准则称为。AA.强度准则B.刚度准则C.寿命准则D.振动稳定性准则3．按照机器的组成原理，变速箱是汽车的。BA.原动机B.传动部分C.执行部分D.控制系统4.为了防止零件发生破坏，应采用的设计准则是。DA.刚度准则B.寿命准则C.振动稳定性准则D.强度准则二、填空题：1.传动件包括带传动、链传动、摩擦轮传动、蜗杆传动和_________。齿轮传动2.驱动机器完成预定功能的部分称为________。原动机3.金属材料尤其是钢铁使用最广；在机械产品中钢铁材料占_____。90%以上4.描述材料的疲劳特性可用最大应力、应力循环次数和______。应力比（或循环特性）5.机械零件制造中使用最广的金属材料是_________。钢铁6.机器的基本组成部分为原动机部分、传动部分和。执行部分7.按照机器的组成原理，发动机是汽车的。原动机部分8.如果作用于零件上的应力超过材料的屈服极限，则零件将发生。塑性变形9.一部机器的质量基本上取决于________________。设计阶段10.机器的设计阶段是决定机器质量的________________。关键三、名词解释：1.强度准则：p13L212.刚度准则：p13L293.原动机：p3L94.标准化：p19L34简答题：1.简述机器的组成及各部分的功能。p3L9~2.简述机械零件的失效形式。P10第三章一、选择填空：1.零件表面经淬火、渗氮、喷丸、滚子碾压等处理后，其疲劳强度______。BA.降低B.提高C.不变D.提高或降低视处理方法而定2.应力的循环特性(应力比)常用“r”表示，其值为________。DA.amB.amC.maxminD.minmax23.变应力的应力幅值a为________。AA.2minmaxB.2minmaxC.2maxD.minmax4.对称循环应力，其循环特性“r”值是________。DA.1B.0.5C.0D.-15.下列四种叙述中正确的是______。DA．变应力只能由变载荷产生B.静载荷不能产生变应力C.变应力是由静载荷产生D.变应力是由变载荷产生，也可能由静载荷产生6.零件的截面形状一定，如绝对尺寸增大，疲劳强度将随之______。BA.提高B.降低C.不变D.不一定二、填空题：1.机械零件的疲劳极限与材料的疲劳极限的比值称为。.综合影响系数2.应力循环特性系数r=0的应力称为________________。脉动循环3变应力中应力比（循环特性）r=-1的应力称为_________。对称循环4.零件的截面形状一定，如绝对尺寸增大，疲劳强度将随之______。降低5.对称循环变应力的应力比等于。r=-16.零件疲劳强度极限的综合影响系数包括零件的有效应力集中系数、尺寸系数、强化系数和______。表面质量系数7.滑动摩擦分为干摩擦、流体摩擦、混合摩擦和_______。边界摩擦三、名词解释：1.应力比：最小应力与最大应力的比值2.应力幅：应力的变化幅度3.平均应力：最大应力与最小应力的平均值四、简答题：1.试解释零件的疲劳极限低于材料试件的疲劳极限的原因：由于结构上有应力集中、尺寸往往大于材料试件、表面质量与试件不同，所以使得零件的疲劳强度一般低于试件的疲劳强度第四章一、选择填空：1.两摩擦面间被一层油膜隔开，能够部分避免金属直接接触的摩擦称为______。CA.液体摩擦B.干摩擦C.边界摩擦D.混合摩擦2.两摩擦表面被一层液体隔开，摩擦性质取决于液体内部分子间粘性阻力的摩擦状态称为______。AA.液体摩擦B.干摩擦C.混合摩擦D.边界摩擦3.两摩擦面间无任何润滑剂或保护膜的纯金属接触时的摩擦称为______。BA.液体摩擦B.干摩擦C.边界摩擦D.混合摩擦3二、填空题：1.由于摩擦表面材料微体积在重复变形时疲劳破坏而引起的机械磨损称为__。疲劳磨损2.摩擦表面被流体膜隔开，摩擦性质取决于内部分子积案粘性阻力的摩擦称为。边界摩擦3.根据位移形式不同，动摩擦分为滑动摩擦和________________。滚动摩擦三、名词解释：1.磨损：P50L52.动摩擦:P46L203.静摩擦:P46L204.润滑油的粘度:润滑油的流动阻力。5.液体摩擦：P49L20第五章一、选择填空：1.在用于传动的几种螺纹中，矩形螺纹的主要优点是______。CA.自锁性能好B.强度较高C.传动效率高D.制造方便2.用于联接的螺纹牙型为三角形，这是因为三角形螺纹______。AA.牙根强度高，自锁性能好B.传动效率高C.防振性能好D.自锁性能差3.当两个被联接件不宜制成通孔，且需要经常拆卸通常采用______。CA.螺栓联接B.螺钉联接C.双头螺柱联接D.紧定螺钉联接4.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______。CA.弯曲和挤压B.拉伸和剪切C.剪切和挤压D.扭转和弯曲5.螺纹副中一个零件相对于另一个转过一圈时，它们沿轴线方向相对移动的距离是______。AA.线数螺距B.一个螺距C.线数导程D.导程/线数6.用于螺纹危险截面计算的直径是______。BA.螺纹的外径B.螺纹的内径C.螺纹的中径D.不确定7.普通螺纹的公称直径为。AA.大径B.小径C.不确定D.中径8.螺纹的牙型角为、升角为、当量摩擦角为v，则螺纹副的自锁条件为_______。C4A.≤B.≤vC.≤vD.v≤9.普通螺纹轴截面的牙型为。CA.矩形B.梯形C.三角形D.圆形10.普通螺栓联接中的松螺栓联接和紧螺栓联接之间的主要区别是，松螺栓联接的螺纹部分不承受______。BA.拉伸作用B.扭转作用C.剪切作用D.弯曲作用二、填空题：1.在常用的螺纹牙型中，矩形螺纹用于传动是因为___________。传动效率高2.常用的螺纹牙型中，传动效率最高的是_________。矩形螺纹3.普通螺纹的轴截面牙型为______。三角形4.螺栓连接时，采用悬置螺母的目的是________。改善螺纹牙齿上载荷分布不均程度5.三角螺纹一般用于。联接6.沿两根以上的等距螺旋线形成的螺纹称为。双线螺纹7.常用的螺纹牙型中，自锁性最好的是。三角形8.受轴向变载荷的紧螺栓联接中，降低螺栓的刚度可使螺纹连接的强度得到。提高9.梯形螺纹主要用于________________。传动三、名词解释：1.螺纹大径：螺纹的最大直径，即与螺纹牙齿顶相重合的圆柱面的直径。2..螺纹导程：螺纹上任一点沿同一条螺旋线转一周所移动的轴线距离。3.细牙螺纹：公称直径相同时，螺距不是最大的螺纹4.粗牙螺纹：公称直径相同时，螺距最大的螺纹5.单线螺纹：沿一根螺旋线形成的螺纹6.管螺纹：用于管联接的螺纹。四、简答题：1.螺纹连接预紧的目的是什么？：P68L72.简述螺纹联接的基本类型、适用场合。螺栓联接,用于被联接件上开有通孔的场合；螺钉联接,用于被联接件上不能开有通孔且不需经常拆卸的场合,双头螺柱联接,用于被联接件上不能开有通孔需经常拆卸的场合,紧定螺钉联接,用于固定两个零件的相对位置,传递不大的载荷。3.螺纹连接的常用防松措施有哪些？p70表5-34.螺纹联接为什么要防松？防松的根本问题是什么?因为在冲击、振动或变载荷作用下，以及在高温或温度变化较大的情况下，联接都会发生松脱。一旦松脱会影响机器正常工作甚至造成严重事故。防松的根本是防止螺纹副在受载时发生相对转动。5.说明降低应力幅提高螺栓联接疲劳强度的方法和具体措施。方法一是降低螺栓刚度，具体措施有适当增加螺栓的长度，或采用腰杆状螺栓和空心螺栓；方法二是增加被联接件的刚度，具体措施有不用垫片或用刚度较大的垫片。56.螺旋副自锁条件是什么？哪种螺纹牙型自锁性最好？为什么？自锁条件为.螺旋线升角小于等于当量摩擦角，即≤v；三角螺纹自锁性最好，原因是其牙侧角最大。五、综合应用：1．一个托架1用三个铰制孔用螺栓与机架2相连接。已知：螺栓材料许用剪切应力aMP100，横向载荷NFR900，mmL300，mma100。确定受力最大螺栓及所受剪力?maxF，判断布置形式是否合理；并按剪切强度确定所需螺栓剪切面的最小直径?0d解：1）将RF平移至螺栓组中心，附加扭矩mmNT5107.2在RF作用下每个螺栓所受剪力为NZFFRF3003900在T作用下两侧螺栓所受剪力为NaTFT13501002107.225右侧螺栓受力最大，NFFFTF1650max，布置形式不合理。2)受剪切面最小直径mmFd6.41401650044max02.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＝100000N，螺栓材料许用应力[σ]=100MPa，取残余预紧力为工作拉力的0.4倍，试确定螺栓所需最小直径。6解：1）单个螺栓受工作拉力NZFFQ5000021000002）残余预紧力NFF20000500004.04.013)单个螺栓受总拉力NFFF700005000020000124)所需螺栓最小直径mmFd341007000042.5213.（本题10分）如图所示的螺栓组联接（凸缘联轴器）。4个普通螺栓均匀的分布在mmD200的圆周上，传递的转矩mmNT5108。螺栓材料许用拉应力为aMP160，被联接件表面的摩擦因数15.0f，联接的可靠性系数2.1sK，确定安装时所需预紧力及所需的螺栓的最小直径?1d解：1）每个螺栓所受的的预紧力NDfTKFs1600015.020021082.12502）所需的螺栓的最小直径mmFd8.2216014.3160002.52.5014．图示紧螺栓连接，已知横向载荷R=36000N，接合面i=1，摩擦系数f=0.12，联接的可靠性系数2.1sK，螺栓数量z=4，螺栓材料许用应力2/100mmN,试计算所需螺栓直径d1=?（10分）7解：1）每个螺栓所受的的预紧力NzifRKFs9000012.014360002.102）所需的螺栓的最小直径mmFd2.1210014.3900002.52.5015．（10分）图示紧螺栓连接，采用两个M16（d1=13.835mm）普通螺栓，已知摩擦系数f=0.12，防滑系数2.1sK，螺栓材料许用应力2/100mmN,试计算连接所能传递的横向载荷R=?解：1）预紧力的最大值NdF115583.14100835.1314.33.1422102）所能传递横向载荷的最大值NKzfFRs23122.112.021155806．（10分）图示轴承盖用4个螺钉固定于铸铁箱体上，已知作用于轴承盖上的力FQ＝10.4kN，螺钉材料许用应力2/80mmN，取残余预紧力为工作拉力的0.4倍，求螺栓所需最小直径。8解：1）每个螺栓所受轴向工作载荷kNFFQ6.244.1042）每个螺栓总拉力kNFFFF64.36.24.14.1123）所需螺栓直径mmFd68.88014.31064.33.143.143217．（12分）气缸盖联接结构如图所示，气缸内径D=250mm，为保证气密性要求采用12个M18的螺栓，螺纹小径15.294mm，许用拉应力=120MPa，取残余预紧力为工作拉力的1.5倍，求气缸所能承受的最大压强。解：1）每个螺栓总拉力NdF169493.14120294.1514.33.1422122）每个螺栓所受轴向工作载荷由于FFFF5.212所以NFF67805.2169495.2293）最大压力ampD