机械设计习题

第一章机械设计的基础知识一、选择题1、零件的截面形状一定时，当截面尺寸增大，其疲劳极限将随之。A.增高B.不变C.降低2、在图1-1σm-σa所示某试件的极限应力简图中，工作应力点M所在的ON线与横轴间夹角θ=45º，则该试件受的是。A.不变号的不对称循环变应力B.变号的不对称循环变应力C.脉动循环变应力D.对称循环变应力3、发动机连杆横截面上的变应力变化规律如图1-2所示，则该变应力的循环特性r为。A.0.24B.-4.17C.-0.24D.4.174、由试验知，有效应力集中、绝对尺寸和表面状态只对有影响。A.应力幅B.平均应力C.应力幅和平均应力5、当三个相同的零件甲、乙、丙承受的σmax是相同的，但应力的循环特性r分别为+1、0、-1，其中，最易疲劳损伤的零件是。A.甲B.乙C.丙6、某零件的极限应力图如图1-3所示，M为零件的工作应力点，若零件加载过程中，保持σm为常数，则该零件的极限应力点应为。A.M1B.M2C.M3D.M4二、填空题1、机械零件受载时，在处产生应力集中，应力集中的程度通常随材料强度的增加而。2、在静强度条件下，塑性材料的极限应力是，而脆性材料的极限应力是。3、运用Miner理论分析规律性非稳定变应力下零件的疲劳强度时，若零件的疲劳极限为σ-1c，计算时所考虑的等效应力σi应当是整个工作寿命期限内的应力。4、某材料的对称循环疲劳极限σ-1=350MPa，屈服极限σs=550MPa，抗拉强度σB=750MPa，循环基数N0=5×106,m=9，当对称循环次数N分别为5×104，5×105，5×107次时，极限应力分别为、、。5、若一零件的应力循环特性r=0.5,σa=70MPa，则此时，σm=；σmax=；σmin=。6、影响机械零件疲劳强度的主要因素，除材料的性能、应力循环特性r和应力循环次数N之外，主要有、和。7、等效系数ψσ的物理意义是。三、分析与计算题1、某合金结构钢制成的轴类零件受弯曲稳定变应力作用，最大工作应力σmax=400MPa，循环特性r=-0.25，已知材料的抗拉强度极限σB=1000MPa，屈服强度极限σs=800MPa，对称循环疲劳强度极限σ-1=450MPa，脉动循环疲劳强度极限σ0=700MPa，试求：（1）绘制材料的简化疲劳极限图；（2）在简化疲劳极限线图上标明工作应力点；（3）分析说明零件在简单加载情况下可能的主要失效形式。第二章螺纹联接及轴毂联接一、选择题1、在常用螺纹中，效率低、自锁性最好的是，效率高、牙根强度较大、制造方便的是；联接螺纹常用，传动螺纹常用。A.三角螺纹B.矩形螺纹C.梯形螺纹2、当螺纹的公称直径、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3、一箱体与箱盖采用螺纹联接，箱体被联接处厚度较大，且需要经常装拆箱盖进行修理，则一般宜采用。A.螺栓联接B.螺钉联接C.双头螺柱联接4、在承受横向载荷或旋转力矩的螺栓组联接中，若采用普通螺栓联接，螺栓杆作用；若采用铰制孔螺栓联接，螺栓杆作用。A.受切应力B.受拉应力C.受扭转切应力和拉应力D.受剪切应力和挤压应力5、计算紧螺栓联接的拉伸强度时，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.0.36、在螺栓联接中，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应力7、螺栓的材料性能等级标成6.8级，其数字6.8代表。A.对螺栓材料的强度要求B.对螺栓材料的刚度要求C.对螺栓的制造要求D.对螺栓材料的耐腐蚀性要求8、预紧力为F0的单个紧螺栓联接，受到工作载荷F作用后，螺栓受到的总拉力QF0+F。A.大于B.小于C.等于D.大于或等于9、普通螺栓联接受横向载荷作用时，主要靠来承受横向载荷。A.螺栓杆的抗剪能力B.螺栓杆的抗挤压能力C.接合面的摩擦力D.螺栓杆的抗挤压能力和抗剪切能力10、铰制孔螺栓联接受横向载荷作用时，主要靠来承受横向载荷。A.螺栓杆的抗剪能力B.螺栓杆的抗挤压能力C.接合面的摩擦力D.螺栓杆的抗挤压能力和抗剪切能力11、受轴向载荷的紧螺栓联接，为保证被联接件不出现缝隙，因此。A.残余预紧力应小于零B.残余预紧力应大于零C.残余预紧力应等于零D.预紧力应大于零12、普通螺栓联接所受的预紧力为Qp，在受轴向工作载荷F时，残余预紧力为Qpˊ，则螺栓所受的总拉力Q为。A.Q=Qp+FB.Q=Qpˊ+FC.Q=Qp+QpˊD.Q=Qp+Qpˊ+F13、有一单个紧螺栓联接，要求联接件接合面不分离，假定螺栓与被联接件的刚度相等，螺栓的预紧力为F0，当螺栓所受轴向工作载荷F等于F0时，则。A.被联接件发生分离，联接失效B.被联接件即将分离，联接不可靠C.联接可靠，但不能继续再加载D.联接可靠，只要螺栓强度足够，可继续加大F至接近但小于F0的两倍14、螺母的螺纹圈数不宜大于10圈，其主要原因是。A.制造困难B.避面螺母过厚，增加机器重量C.采用圈数过多的厚螺母并不能提高联接的强度D.防止螺母回松15、确定普通平键剖面尺寸的依据是。A.轴的转矩B.轴的直径C.轴的材料16、普通平键的长度主要依据来选择。A.传递转矩的大小B.轮毂的长度C.轴的直径17、受横向转矩的螺栓组采用铰制孔时，每个螺栓所受的载荷是。A.相等的B.与到几何中心的距离成正比C.不相等，但无规律变化D.与到几何中心的距离成反比18、在螺栓联接的结构设计中，被联接件与螺母和螺栓头接触表面处需要加工，这是为了。A.不致损伤螺栓头和螺母B.增大接触面积，不易松脱C.防止产生附加偏心载荷D.便于装配19、在受轴向工作载荷的紧螺栓联接强度计算公式43.121dQca中，Q为。A.工作载荷B.预紧力C.预紧力+工作载荷D.工作载荷+残余预紧力20、设计螺栓组时，常把螺栓布置成轴对称的均匀的几何形状，这主要是为了。A.美观B.受力最小C.联接方便D.接合面受力较均匀二、填空题1、螺纹联接常用的防松方法（按防松原理可分为）：________,_______,_______。2、用4个铰制孔螺栓联接两个半凸缘联轴器，螺栓均布在直径为200mm的圆周上，轴上转距为100N.M，每个螺栓所受的横向力为_______N。3、受预紧力F0和工作拉力F的紧螺栓联接，如螺栓和被联接件的钢度相等，预紧力F0=800N，在保证结合面不产生缝隙的条件下，允许是最大工作拉力F=_______N。4、在一定的变载荷作用下，承受轴向工作载荷的螺栓联接的疲劳强度是随着螺栓刚度的增加而__________;且随着被联接件刚度的增加而___________。5、双头螺栓联接的两被联接件之一是__________孔，另一个是________孔。6、普通螺栓联接承受横向外载荷时，依靠_______承载，螺栓本身受______作用，该螺栓联接可能的失效形式为_______。铰制孔螺栓联接承受横向外载荷时，依靠_______承载，螺栓本身受____和______作用，螺栓可能的失效形式为_________和______。7、螺纹联接防松的实质是________。8、螺纹联接预紧的目的是_____________。三、简答题1、螺纹联接有那些基本类型？各有什么特点？各适用于什么场合？2、为什么螺纹联接常需要防松？3、为什么螺母的螺纹圈数不宜大于10？4、螺栓组联接受力分析的目的是什么？5、提高螺栓联接强度的措施有那些？四、分析计算题1、有一受预紧力F0和轴向工作载荷F作用的紧螺栓联接，已知：F=F0=1000N，螺栓的刚度CL有等于被联接件的钢度CF，试计算该螺栓所受的总拉力Q和剩余预紧力F0’。在预紧力F0不变的情况下，若保证被连接件间不出现缝隙，该螺栓的最大轴向工作载荷Fmax为多少？2、图示为普通螺栓组联接，载荷R=5000N，L=280mm，l=100mm，接合面间的摩擦系数f=0.3。试确定预紧力。3、如图所示，用六个M16的普通螺栓联接的钢制液压油缸，螺栓8.8级，安全系数S=3，缸内油压p=2.5，为保证紧密性要求，剩余预紧力F0’≥1.5F。求预紧力的取值范围。（缸盖与油缸结合面处采用金属垫片）4、图示为GZ5刚性联轴器，材料为ZG270—500，用六个8.8级螺栓联接。已知该联轴器允许的最大转矩为16000N·m，两个半联轴器间的摩擦系数f=0.16，载荷平稳。（1）采用普通螺栓联接，求螺栓直径；（2）若该用铰制孔螺栓联接，计算螺栓直径。第三章带传动一、选择题1、带传动不能保证精确传动比的原因是。A、带传动易变形、磨损B、带在带轮上打滑C、带的弹性滑动D、带的材料不遵守胡克定律2、V带轮槽角ф与带角θ之间的关系是。A、ф=θB、фθC、фθ3、设计V带传动时，发现V带根数过多，最有效的解决方法是。A、增大传动比B、加大传动中心距C、选用更大的截面型号的V带4、带传动中紧边拉力为F1，松边拉力为F2，则其传递的有效圆周力为。A、F1+F2B、F1－F2／2C、F1+F2／2D、F1－F25、要求单根V带所传递的功率不超过该单根V带允许传递的功率P0，这样传动就不会产生失效。A、弹性滑动B、疲劳断裂C、打滑D、打滑和疲劳断裂6、带传动的滑动率ε随所传递载荷的增加而。A、增大B、减小C、不变7、设计V带传动时，如果小带轮包角α1过小(α1120°)，最有效的解决方法是。A、增大中心距B、减小中心距C、减小带轮直径8、V带轮槽与带的三种安装情况如下图所示，其中正确的是。9、与链传动相比较，带传动的优点是。A、工作平稳，噪声小B、承载能力大C、传动效率大D、使用寿命长10、选取V带型号，主要取决于。A、带传动的功率和小带轮转速B、带的线速度C、带的紧边拉力D、带的松边拉力11、两带轮直径一定时，减小中心距将引起。A、带的弹性滑动加剧B、带传动效率低C、带的工作噪声增大D、小带轮上的包角减少12、带传动中心距过大会导致。A、带的寿命缩短B、带的弹性滑动加剧C、带的工作噪声增大D、带在工作时出现颤动13、设计V带传动时，限制小带轮的直径d1≥dmin，是为了防止。.A、带内的弯曲应力过大B、小带轮上的包角过小C、带的离心力过大D、带的长度过长14、一定型号V带中的离心拉应力与线速度。A、的平方成正比B、的平方成反比C、成正比D、成反比15、带传动在工作时，假定小带轮为主动轮，则带内应力的最大值发生在。A、进入大带轮处B、紧边进入小带轮处C、离开大带轮处D、离开小带轮处16、带轮是采用轮辐式，腹板式或实心式，主要取决于。A、带的截面尺寸B、传递功率C、带轮的线速度D、带轮的直径17、带传动正常工作时，小带轮上的滑动角小带轮的包角。A、大于B、小于C、小于或等于D、大于或等于二、填空题.1、摩擦带传动是依靠来传递运动和功率的。2、带张紧的目的是_____________________。3、小带轮上包角的大小主要由决定。4、若忽略离心力的影响，即将打滑时，带传动传递的最大有效圆周力与初拉力之间的关系是_______。5、当带有打滑趋势时，带传动的有效拉力达到_________,而带传动的最大有效拉力决定于__________、______________和__________________。6、常见的带传动张紧装置有___________、______________和____________等。7、在带传动中，弹性滑动是___________避免的，打滑是_______________________避免的。8、当中心距不能调节时，可采用张紧轮将带张紧，张紧轮一般放在____________的内侧，这样可以使带只受______________弯曲，为避免过分影响_____________带轮上的包角，张紧轮应尽量靠近_____________带轮。9、带传动中，传动带受的三种应力是__________、_____________和___________。10、带传动中，打滑是指____________。它首先发生在_____________