机械设计复习题第九版1-14章

1第2章机械零件的强度复习题一、选择题2-1．下列四种叙述中，________是正确的。A．变应力只能由变载荷产生B．变应力只能由静载荷产生C．静载荷不能产生变应力D．变应力也可能由静载荷产生2-2．发动机连杆横截面上的应力变化规律如题2-2图所示，则该变应力的循环特性系数r为________。A．0.24B．–0.24C．4.17D．–4.172-3.应力的变化规律如题2-2图所示，则应力副a和平均应力m分别为_______。A．a=80.6MPa，m=49.4MPaB．a=80.6MPa，m=-49.4MPaC．a=49.4MPa，m=-80.6MPaD．a=-49.4MPa，m=-80.6MPa2-7．在进行材料的疲劳强度计算时，其极限应力应为材料的________。A．屈服点B．疲劳极限C．强度极限D．弹性极限2-10．零件的截面形状一定，如绝对尺寸（横截面尺寸）增大，疲劳强度将随题2-2图2之_______。A．增高B．不变C．降低D．提高或不变2-11．当形状、尺寸、结构相同时，磨削加工的零件与精车加工相比，其疲劳强度_______。A．较高B．较低C．相同D．相同或较低2-12．绘制零件的m-a极限应力简图时，所必须的已知数据是________。A．1,0,S，kB．1,0,，KC．1,0,S，KD．1,S,，k2-20．零件表面经淬火、氮化、喷丸及滚子碾压等处理后、其疲劳强度__________。A．提高B．不变C．降低D．高低不能确定二、填空题2-23．变载荷一定产生_________应力。变应力既可能由载荷产生，也可能由_________载荷产生。但是静应力一定是由载荷产生的。2-24．应力幅与平均应力之和等于_________，应力幅与平均应力之差等于3_________，最小应力与最大应力之比称为_________。2-25．r=-1的变应力称为________变应力，r=0的变应力称为________变应力，当r=1时称为________应力，2、机件磨损的过程大致可分为几个阶段？每个阶段的特征如何？【答】试验结果表明，机械零件的一般磨损过程大致分为三个阶段，即磨合阶段、稳定磨损阶段及剧烈磨损阶段。1）磨合阶段：新的摩擦副表面较粗糙，在一定载荷的作用下，摩擦表面逐渐被磨平，实际接触面积逐渐增大，磨损速度开始很快，然后减慢；2）稳定磨损阶段：经过磨合，摩擦表面加工硬化，微观几何形状改变，从而建立了弹性接触的条件，磨损速度缓慢，处于稳定状态；3）剧烈磨损阶段：经过较长时间的稳定磨损后，因零件表面遭到破化，湿摩擦条件发生加大的变化（如温度的急剧升高，金属组织的变化等），磨损速度急剧增加，这时机械效率下降，精度降低，出现异常的噪声及振动，最后导致零件失效。3、何谓油性与极压性？【答】油性（润滑性）是指润滑油中极性分子湿润或吸附于摩擦表面形成边界油膜的性能，是影响边界油膜性能好坏的重要指标。油性越好，吸附能力越强。对于那些低速、重载或润滑不充分的场合，润滑性具有特别重要的意义。极压性是润滑油中加入含硫、氯、磷的有机极性化合物后，油中极性分子在金4属表面生成抗磨、耐高压的化学反应边界膜的性能。它在重载、高速、高温条件下，可改善边界润滑性能。4、润滑油和润滑脂的主要质量指标有哪几项？【答】润滑油的主要质量指标有：粘度、润滑性（油性）、极压性等。润滑脂的主要质量指标有：锥（针）入度（或稠度）和滴点。5、什么是粘度？【答】粘度是指润滑油抵抗剪切变形的能力，标志着油液内部产生相对运动运动时内摩擦阻力的大小，可定性地定义为它的流动阻力。粘度越大，内摩擦阻力越大，流动性越差。粘度是润滑油最重要的性能指标，也是选用润滑油的主要依据。螺纹连接习题与参考答案一、单项选择题（从给出的A、B、C、D中选一个答案）1.当螺纹公称直径、牙型角、螺纹线数相同时，细牙螺纹的自锁性能比粗牙螺纹的自锁性能。A.好B.差C.相同D.不一定2.用于连接的螺纹牙型为三角形，这是因为三角形螺纹。A.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4.对于连接用螺纹，主要要求连接可靠，自锁性能好，故常选用螺纹。A.升角小，单线三角形B.升角大，双线三角形C.升角小，单线梯形D.升角大，双线矩形5.用于薄壁零件连接的螺纹，应采用螺纹。A.三角形细牙B.梯形C.锯齿形D.多线的三角形粗牙6.当铰制孔用螺栓组连接承受横向载荷或旋转力矩时，该螺栓组中的螺栓。A.必受剪切力作用B.必受拉力作用C.同时受到剪切与拉伸D.既可能受剪5切，也可能受挤压作用7.计算紧螺栓连接的拉伸强度时，考虑到拉伸与扭转的复合作用，应将拉伸载荷增加到原来的倍。A.1.1B.1.3C.1.25D.0.38.采用普通螺栓连接的凸缘联轴器，在传递转矩时，。A.螺栓的横截面受剪切B.螺栓与螺栓孔配合面受挤压C.螺栓同时受剪切与挤压D.螺栓受拉伸与扭转作用9.在下列四种具有相同公称直径和螺距，并采用相同配对材料的传动螺旋副中，传动效率最高的是。A.单线矩形螺旋副B.单线梯形螺旋副C.双线矩形螺旋副D.双线梯形螺旋副10.在螺栓连接中，有时在一个螺栓上采用双螺母，其目的是。A.提高强度B.提高刚度C.防松D.减小每圈螺纹牙上的受力11.在同一螺栓组中，螺栓的材料、直径和长度均应相同，这是为了。A.受力均匀B.便于装配.C.外形美观D.降低成本12.螺栓的材料性能等级标成6.8级，其数字6.8代表要求。A.对螺栓材料的强度B.对螺栓的制造精度C.对螺栓材料的刚度D.对螺栓材料的耐腐蚀性13.螺栓强度等级为6.8级，则螺栓材料的最小屈服点近似为。A.480MPaB.600MPaC.800MPaD.680MPa14.不控制预紧力时，螺栓的安全系数选择与其直径有关，是因为。A.直径小，易过载B.直径小，不易控制预紧力C.直径大，材料缺陷多D.直径大，安全615.对工作时仅受预紧力F0作用的紧螺栓连接，其强度校核公式为e≤4/3.1210dF≤[σ]，式中的系数1.3是考虑。A.可靠性系数B.安全系数C.螺栓在拧紧时，同时受拉伸与扭转联合作用的影响D.过载系数16.预紧力为F0的单个紧螺栓连接，受到轴向工作载荷F作用后，螺栓受到的总拉力F2F0+FA.大于B.等于C.小于D.大于或等于17.在受轴向变载荷作用的紧螺栓连接中，为提高螺栓的疲劳强度，可采取的措施是。A.增大螺栓刚度Cb，减小被连接件刚度CmB.减小Cb，增大CmC.增大Cb和CmD.减小Cb和Cm20.对于受轴向变载荷作用的紧螺栓连接，若轴向工作载荷F在0～1000N之间循环变化，则该连接螺栓所受拉应力的类型为。A.非对称循环应力B.脉动循环变应力C.对称循环变应力D.非稳定循环变应力21.螺纹的牙型角为，升角为，螺纹副当量摩擦角为v，则螺纹副的自锁条件为_______________。A.≤B.≤vC.≤vD.v≤22.在螺栓连接设计中，若被连接件为铸件，则有时在螺栓孔处制作沉头座孔或凸台，其目的是。A.避免螺栓受附加弯曲应力作用B.便于安装C.为安置防松装置D.为避免螺栓受拉力过大23．零件受交变应力时，N次循环时的疲劳极限为rNrNK，其中代号注脚“r”7代表_________。A.maB.amC.minmaxD.maxmin二、填空题1.三角形螺纹的牙型角α=，适用于，而梯形螺纹的牙型角α=，适用于。2.螺旋副的自锁条件是。3.常用螺纹的类型主要有、、、和。4.传动用螺纹（如梯形螺纹）的牙型斜角比连接用螺纹（如三角形螺纹）的牙型斜角小，这主要是为了。6.螺纹连接防松的实质是。8.普通紧螺栓连接受横向载荷作用，则螺栓中受应力和应力作用。11.受轴向工作载荷F的紧螺栓连接，螺栓所受的总拉力F2等于和之和。12.对受轴向工作载荷作用的紧螺栓连接，当预紧力F0和轴向工作载荷F一定时，为减小螺栓所受的总拉力F2，通常采用的方法是减小的刚度或增大的刚度。13.采用凸台或沉头座孔作为螺栓头或螺母的支承面是为了。14.在螺纹连接中采用悬置螺母或环槽螺母的目的是。15.在螺栓连接中，当螺栓轴线与被连接件支承面不垂直时，螺栓中将产生附加应力。16.螺纹连接防松，按其防松原理可分为防松、防松和8防松。三、问答题1.常用螺纹的类型主要有哪些？答：普通螺纹、米制锥螺纹、管螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹。2.哪些螺纹主要用于连接？哪些螺纹主要用于传动？答：普通螺纹、管螺纹主要用于连接。梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹主要用于传动。3.螺纹连接的基本类型有哪些？答：螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接、紧定螺钉连接。其它还有地脚螺栓连接、吊环螺钉连接和T型槽螺栓连接等。4.螺纹连接预紧的目的是什么？答：预紧的目的在于增强连接的可靠性和紧密性，以防止受载后被连接件间出现缝隙或发生相对滑移。5.螺纹连接防松的方法按工作原理可分为哪几种？答：摩擦防松、机械防松和破坏螺纹副关系防松等。6.受拉螺栓的主要破坏形式是什么？答：静载荷下受拉螺栓的损坏多为螺纹部分的塑性变形和断裂。变载荷下多为栓杆部分的疲劳断裂。7.受剪螺栓的主要破坏形式是什么？答：螺栓杆和孔壁的贴合面上出现压溃或螺栓杆被剪断。8.为了提高螺栓的疲劳强度，在螺栓的最大应力一定时，可采取哪些措施来降低应力幅？并举出三个结构例子。答：可采取减小螺栓刚度或增大被连接件刚度的方法来降低应力幅。1）适当9增加螺栓的长度；2）采用减小螺栓杆直径的腰状杆螺栓或空心螺栓；3）在螺母下面安装弹性元件。9.螺纹连接设计时均已满足自锁条件，为什么设计时还必须采取有效的防松措施？答：在静载荷及工作温度变化不大时，连接一般不会自动松脱。但在冲击、振动、载荷变化、温度变化较大或高温下均造成连接间摩擦力减小或瞬时消失或应力松驰而发生连接松脱。10.横向载荷作用下的普通螺栓连接与铰制孔用螺栓连接两者承受横向载荷的机理有何不同？当横向载荷相同时，两种答：前者靠预紧力作用，在接合面间产生的摩擦力来承受横向力；后者靠螺栓和被连接件的剪切和挤压来承载。前者由于靠摩擦传力，所需的预紧力很大，为横向载荷的很多倍，螺栓直径也较大。11.承受预紧力F0和工作拉力F的紧螺栓连接，螺栓所受的总拉力F2是否等于F0+F？为什么？答：不等于。因为当承受工作拉力F后，该连接中的预紧力F0减为残余预紧力F1，故F2=F1+F12.对于紧螺栓连接，其螺栓的拉伸强度条件式中的系数1.3的含义是什么？答：系数1.3是考虑到紧连接时螺栓在总拉力F2的作用下可能补充拧紧，故将总拉力增加30%以考虑此时扭转切应力的影响。习题参考答案1.单项选择题1A2A3B4A5A6D7B8D9C10C11B12A13A14A15C16B17C18B19D20A21C22A23D2.填空题101.60°；连接；30°；传动2.螺旋升角γ小于当量摩擦角v3.三角螺纹；管螺纹；矩形螺纹；梯形螺纹和锯齿形螺纹4.提高传动效率5.升角与头数6.螺纹副间摩擦力矩；螺母（或螺栓头）端面与被连接件支承面间的摩擦力矩之和7.防止螺杆与螺母（或被连接件螺纹孔）间发生相对转动（或防止螺纹副间相对转动）8.拉伸；扭剪33.拉伸；螺栓发生塑性变形或断裂9.FCCCFFmbb02；FCCCFFmbb101；4/3.1212dFe≤][10.预紧力F0；部分轴向工作载荷△F0；或残余预紧力F1；轴向工作载荷F11.螺栓；被连接件12.减小和避免螺栓受附加弯曲应力的作用13.均匀各旋合圈螺纹牙上的载荷39.弯曲40.摩擦；机械；永久性四、分析计算题1.解题要点：N5001N00010.5N000102FCCCFFmbb500N000N10.5-000N1101FCCCFFmbb或500N000N1-500N121FFF为保证被连接件间不出现缝隙，则1F≥0。由FCCCFFmbb