机械基础期末考试题

广东机电职业技术学院《机械基础》期末考试题第1页共9页学年第学期《机械基础》期末考试题(适用于：专业)（答案）班级：姓名：学号：_____________题目一二三四五六总分登分签名得分一、填空题：（每个空1分，共20分）……1、优质碳素钢与普通碳素钢的主要区别在于含有害杂质少。2、含碳量对碳钢的力学性能影响：随着钢中的含碳量的增加，钢的强度和硬度；呈直线增加，而塑性和冲击韧性不断降低。3、淬火是将钢加热到一定温度，经保温后，放到水和油等冷却液中快速冷却的热处理方法。4、钢是以铁为主要元素，wc一般小于0.77％以下，并含有其他元素的材料。5、两个物体的相互作用力总是等值、反向、共线，并分别作用在两个相互作用的物体上。6、刚体受到三个力的作用而平衡时，这三个力的作用线必汇交于一点。7、柔性约束给予被约束物体的力总是沿着柔索中心线，并背离被约束物体。8、力对点的矩是一个代数量，它的绝对值等于力的大小与力臂乘积。9、力对点的矩的正负号的一般规定是这样的：力使物体绕矩心_逆时针方向转动时力矩取正号，反之取负号。10、力的作用线通过_矩心_时，力对点的矩为零。11、杆件的弹性模量E表征了杆件材料抵抗弹性变形的能力，这说明杆件材料的弹性模量E值越大，其变形就越_小___。12、在国际单位制中，弹性模量E的单位为__MPa______。13、在应力不超过材料比例极限的范围内，若杆的抗拉（或抗压）刚度越___大_____，则变得分评卷员广东机电职业技术学院《机械基础》期末考试题第2页共9页形就越小。14、杆件轴向拉伸或压缩时,其横截面上的正应力是__均匀_分布的。15、胡克定律的应力适用范围是应力不超过材料的__弹性极限。16、现有钢、铸铁两种棒材，其直径相同。从承载能力和经济效益两方面考虑，图示结构中两杆的合理选材方案是：1杆为___钢__、2杆为__铸铁二、判断题：（每小题1分，共10分）1、质点是这样一种物体：它具有一定的质量,但它的大小和形状在所讨论的问题中可忽略不计。（√）2、所谓刚体，就是在力的作用下，其内部任意两点之间的距离始终保持不变的物体。（×）3、力学上完全可以在某一点上用一个带箭头的有向线段显示出力的三要素。（√）4、若两个力大小相等，则这两个力就等效。（×）5、凡是受二力作用的直杆就是二力杆。（×）6、若刚体受到不平行的三力作用而平衡，则此三力的作用线必汇交于一点。（√）7、在任意一个已知力系中加上或减去一个平衡力系，会改变原力系对变形体的作用效果。（×）10、金属材料的机械性能可以理解为金属材料的失效抗力。（√）11、疲劳强度是表示在冲击载荷作用下而不致引起断裂的最大应力。（×）12、渗碳件经淬火处理后用HB硬度计测量表层硬度。（×）得分评卷员广东机电职业技术学院《机械基础》期末考试题第3页共9页13、受冲击载荷作用的工件，考虑机械性能的指标主要是疲劳强度。（×）14、衡量材料的塑性的指标主要有伸长率和冲击韧性。（×）15、冲击韧性是指金属材料在载荷作用下抵抗破坏的能力。（×）16、物质从液体状态转变为固体状态的过程称为结晶。（√）17、杆件两端受到等值，反向和共线的外力作用时，一定产生轴向拉伸或压缩变形。（×）18、只产生轴向拉伸或压缩的杆件，其横截面上的内力一定是轴力。（√）19、若沿杆件轴线方向作用的外力多于两个，则杆件各段横截面上的轴力不尽相同。（√）20、轴力图可显示出杆件各段内横截面上轴力的大小但并不能反映杆件各段变形是伸长还是缩短。（×）三、选择题：（每个空1分，共15分）1、现代工业中，钢铁是应用最广泛的金属材料，但都是以铁和碳两种元素为主组成的合金。铁碳合金的基本组织有五种：碳溶于а－Fe中形成的间隙固溶体叫B；碳溶于γ－Fe中形成的间隙固溶体叫C；铁与碳形成的金属化合物叫A；由铁素体和渗碳体组成的机械混合物叫E；由奥氏体和渗碳体组成的机械混合物叫D。A、渗碳体B、铁素体C、奥氏体D、莱氏体E、珠光体2、钢中常存在杂质元素：其中B和D在钢中是有益元素；而钢中的A和C的含量是必须严格控制的。A、硫B、锰C、磷D、硅E、镍3、两个共点力可合成一个力，一个力也可分解为两个相交的力。一个力分解为两个相交的力可以有（D）解。A、一个B、两个C、几个D、无穷多4、一个重量为G的物体,放在光滑的水平地面上,物体对地面的压力为N,地面支承物体的力为N/(如图所示),这三个力的大小关系为(C)。得分评卷员广东机电职业技术学院《机械基础》期末考试题第4页共9页N'NG图1－1A、N/=N+GB、N〈N/〈GC、N/=N=GD、N〉N/〉G5、在上图中（B）是平衡力。A、G和NB、G和N/C、N和N/6、在上图中（A）是作用力与反作用力。A、N和N/B、N和GC、N/和G7、一重为G的直杆置于圆弧形器皿中（如图所示，并且和器皿的接触为光滑接触，其接触点A、B处的约束反力方向应当如图（d）所画才对。8、一水平力P作用于三铰刚架（不计自重），在画出的两个半刚架的受力图（如图所示）中，只有图（b）上完全画对了的。广东机电职业技术学院《机械基础》期末考试题第5页共9页ABCPPPPNANANBNBCCyAxAycyBxcxBycxcNCNC'NCNC'(a)(b)(c)(d)图1－3四、作图题（共28分）1．画出AB、Bc杆的受力图（6分）解：得分评卷员广东机电职业技术学院《机械基础》期末考试题第6页共9页2．作用于杆上的载荷如图所示，画其轴力图，并求出杆上的Nmax。（6分）解：Nmax＝10P3．画出下图所示传动的扭矩图，并求maxT。传动轴功率由A轮输入，B、C两轮输出。已知，mA＝1910Nm，mB＝1194，mC＝716Nm。（6分）解：Tmax＝1910Nm广东机电职业技术学院《机械基础》期末考试题第7页共9页4、画出下图梁的剪力图，弯矩图，已知；F＝20KN，m＝5KNm，a＝500mm并求maxmax,MQ（10分）。解：Qmax＝20KmMmax＝10Nm五、计算题（27分）1、阶梯形钢杆（图6－8ａ）受轴向载荷Ｐ1＝30KN，Ｐ2＝10KＮ。杆长l＝300ｍｍ，l1＝l2＝100mm，，杆各段横截面面积A1＝500mm2，A2＝200mm2。弹性模量E＝200GPa，许用应力〔σ〕＝100Mpa，试校核钢杆强度，并求杆的绝对变形。（12分）广东机电职业技术学院《机械基础》期末考试题第8页共9页解：1、校核钢杆强度（1）求约束反力ARAR＝20KN（2）画轴力图（图6－8b）。（3）确定危险截面最大正应力可能位于CD或AB段各截面。（4）强度核核分别计算CD与AB段的最大正应力，并与〔σ〕比较。AB段各截面σ1＝11AN＝50010203＝40MpaCD段各截面σ2＝22AN＝－20010103＝－50MPaσmax＝|σ2|＝50Mpa﹤〔σ〕,故钢杆强度足够。2、计算杆的绝对变形因轴力Ｎ和横截面面积Ａ沿杆轴线发生变化，杆的变形应分段计算，以Ｎ、EＡ为常量的为一段，先算出各段的变形，然后代数相加，即得杆的绝对变形。△l＝△lAB＋△lBC＋△lCD＝111EAlN+122EAlN+232EAlN＝3102001(50010010203－50010010103－50010010103)＝－0.015ｍｍ整个杆缩短0.015ｍｍ。2、某车床电动机轴与皮带轮用平键连接（图6）。已知轴的直径ｄ＝35ｍｍ，键的尺寸ｂ×ｈ×l＝10×8×60mm（图7－7b），传递的力矩m＝42Ｎｍ。键的材料为45号钢，许用剪切应力〔τ〕＝60Mpa，许用挤压应力〔σjy〕＝100Mpa，皮带轮材料为铸铁，许用挤压应力〔σjy〕＝35Mpa。试校核健联接的强度（12分）。广东机电职业技术学院《机械基础》期末考试题第9页共9页解：1、计算作用于键上的作用力Ｐ取轴和键一起为研究对象，其受力如图7－7c所示。由∑mo＝0得P2d＝mP＝dm2＝35104223＝2400N2、校核键的剪切强度键的受力如图7－７ｄ所示。由截面法（图7－7e）可得剪切面上的剪力ＱQ＝Ｐ＝2400Ｎ键的剪切面积AA＝bl＝10×6＝600mm2键的剪切应力τ＝Q/A＝6002400＝4MPa故剪切强度足够。3、校核挤压强度由于轮壳许用挤压应力较低，因此对轮壳进行挤压强度校核。σjy＝jyjyAP＝hlP21＝608212400＝10MPa挤压强度也足够。因此整个键的联接强度足够。mmbh/2h/2lMFOda)b)FFF