机设习题集15

1、机械设计课程习题集（填空、简答、计算题部分）（第一章第五章）第一章 机械设计概论填空题1-1 大多数机器都由( 原动机 )、( 传动装置 )、( 工作机 ) 三部分组成。1-2 机械设计课程研究的对象是( 零件 )， ，研究的目的是( 掌握设计机械传动装置和一般机械的能力 )。1-3 进行机器设计时，除了要满足使用和经济方面的要求外，还要满足( 造型 )和( 噪声 ) 方面的要求。问答题1-4 写出下列标准代号的中文名称： GB JB ISO1-5 解释下列名词： 零件 构件通用零件专用零件1-6 简述机器和机械零件的设计过程。1-7 简述机械零件标准化、系列化和通用化的意义。1-8 机械零件

2、有哪些主要的失效形式？1-9 设计机械零件时应满足哪些基本要求？第二章 机械零件的工作能力和计算准则选择题2-1限制齿轮传动中齿轮的接触宽度是为了提高齿轮的( B )。 A 硬度 B 强度 C 刚度 D 工艺性2-2 因为钢材的种类和热处理对弹性模量影响甚小，欲采用合金钢和热处理来提高零件的( C )并无实效。 A 硬度 B 强度C 刚度 D 工艺性2-3 静应力的循环特性r=(D)。 A -1 B 0 C 0.5 D 12-4 改变轴的支承位置时，轴的刚度( D )。 A 增大 B 减小 C 不变 D 可能增大也可能减小2-5 增大零件的刚度，其抗冲击的能力( B )。 A 增大 B 减小

3、C 不变 D 不一定2-6圆柱与圆柱间的接触应力H与所受载荷F的关系是(B)。 A B C D tmax题2-8图填空题2-7 稳定循环变应力的三种基本形式是( 非对称循环变应力 )、( 对称循环变应力 )和( 脉动循环变应力 )。2-8 有一传动轴的应力谱如图所示。则其应力幅=( )、平均应力=( )、循环特性=( 0 )。2-9 低副连接的零件的连接表面产生的应力称为( 挤压应力 )，高副连接的零件的连接表面产生的应力称为( 接触应力 )。2-10 零件发生的( 周期性弹性变形 )现象称为振动。2-11 零件或系统在规定的时间内和规定的条件下能正常工作的概率称为( 可靠性 )。2-12 在

4、轴的直径有突变处会产生( 应力集中 )，增大( 过渡曲线的曲率半径 )和增加( 卸载结构 )都使之减小。2-13 对称循环变应力的循环特性r=(-1)。2-14 在一定范围内提高表面的加工质量，接触强度会( 提高 )。2-15 在一定工作温度和应力下，零件的塑性变形缓慢而连续增长的现象，称为( 蠕变 )。2-16机械零件设计时，计算所用的载荷，称之为( 计算载荷 )，一般用( 载荷系数 )乘上名义载荷来计算。2-17设计加强肋应遵守的原则有：（ ）、（ ）、（ ）。判断题2-18零件上受有大小和方向都不变的载荷作用，则一定要按静强度计算( )；若所受载荷大小不变方向改变，则一定要按疲劳强度计算

5、。(× ) 2-19零件的表面硬度越高，其接触强度越差( × )，耐磨性越好( )。2-20机械零件不能正常工作称为失效( × )，这也意味着零件已破坏。( )问答题2-21 列举几种提高零件表面耐磨性的方法。2-22 列举几种减轻振动的方法。计算题2-23 一长杆直径d=15mm，长度l=1000mm，受拉伸载荷F=30000N。已知35钢的310Mpa, 530Mpa; ZG310-57的310Mpa, 570Mpa; HT300的290Mpa。如用的强度条件公式，试判别三种材料所制成的长杆的强度。第三章机械零件的疲劳强度选择题3-1 45钢的疲劳极限s-1=

6、270MPa，设疲劳曲线指数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AMPa。(A)539 (B)135 (C)175 (D)4173-2用某种材料制成的零件，理论应力集中系数=3，有效应力集中系数=2.5。则该材料的敏感系数为_ A _。(A)0.75 (B) 0.83 (C) 1.2 (D)1.333-3形状、尺寸、结构和工作条件相同的零件，采用下列不同材料制造：a)HT200；b)35钢；C)40CrNi钢。其中有效应力集中系数最大和最小的分别是_B_。(A)a)和b) (B)c)和a) (C)b)和c) (D) b)和a)

7、(E) a)和c) (F)c)和b)3-4零件的截面形状一定，如绝对尺寸(横截面尺寸增大)，疲劳强度将随之C_。(A) 增高 (B) 不变 (C) 降低 3-5零件的形状、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_。(A) 较高 (B) 较低 (C)相同3-6零件表面经淬火、渗氮、喷丸、滚子碾压等处理后，其疲劳强度_A_。(A) 增高 (B) 降低 (C)不变 (D)增高或降低视处理方法而定3-7影响零件疲劳强度的综合影响系数或与_C_等因素有关。(A) 零件的应力集中、加工方法、过载 (B) 零件的应力循环特性、应力集中、加载状态(C) 零件的表面状态、绝对、应力集中(

8、D) 零件的材料、热处理方法、绝对尺寸3-8已知零件的有效应力集中系数Ks=1.3，尺寸系数es=0.9，表面状态系数bs=0.8。则综合影响系数（Ks）D为_D_。（A）0.87 （B）0.68 （C）1.16 （D）1.83-9已知零件的极限应力sr=200MPa，许用安全系数S=2，影响零件疲劳强度的系数为Ks=1.2，es=0.83，bs=0.90。则许用应力sr 为_C_MPa。(A)160.6 (B)106.7 (C)62.25 (D)110.73-10绘制零件的简化极限应力线图时，所必须的已知数据是_B_。(A)s-1，s0，yse，（Ks）D（B）s0，yse，ss，（Ks）D

9、 （C）s-1，s0，ss，ys（D）s-1，s0，ys，（Ks）D3-11已知45钢调质后的力学性能为：sb=620MPa，ss=350MPa，s-1=280MPa，s0=450MPa。则ys为_C_。(A) 1.6 (B) 2.2 (C) 0.24 (D) 0.263-12某零件用45Mn2制造,材料的力学性能为：sb =900MPa，ss =750MPa，s-1=410MPa，ys=0.25。影响零件疲劳强度的系数为：Ks=1，es=0.85，bs=0.8。则该零件的等效系数yse为_A_。(A) 0.17 (B) 0.24 (C) 0.27 (D) 0.373-13一零件由20Cr制成

10、,已知对称循环许用应力s-1=95Mpaf零件的等效系数yse=0.2.则脉动循环许用应力s0为_C_MPa.(A) 79.2 (B) 950 (C) 158.3 (D) 3803-14一零件由40Cr制成，已知材料的sb =980MPa，ss =785Mpa，s-1 =440MPa，ys=0.3。零件的最大工作应力smax=240MPa，最小工作应力smin= -80MPa，疲劳强度的综合影响系数（Ks）D =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_B_。(A) 3.27 (B) 1.73 (C) 1.83 (D) 1.273-15一零件由20Cr制成，已知s-1

11、=350Mpa，ss =540MPa，ys =0.3，零件的最大工作应力smax =185MPa，最小工作应力smin = -85MPa，疲劳强度的综合影响系数（Ks）D =1.41。则当平均应力sm =常数时，该零件按应力幅计算的工作安全系数S为_D_。(A) 4.27 (B) 2.89 (C) 2.598 (D) 1.763-16若材料疲劳曲线的指数m=9，则以对称循环应力s1 =500MPa作用于零件N1=104次以后，它所造成的疲劳损伤，相当于应力s2 =450MPa作用于零件_C_次。(A) 0.39´104 (B) 1.46´104 (C) 2.58´

12、104 (D) 7.45´1043-17若材料疲劳曲线的指数m=9，则以对称循环应力s1 =400MPa，作用于零件N1=105次所造成的疲劳损伤相当于用应力s2 =_A_MPa作用于零件N2=104次所造成的疲劳损伤。(A) 517 (B) 546 (C) 583 (D) 6153-18 45钢经调质后的疲劳极限s-1 =300MPa，应力循环基数N0=5´106次，疲劳曲线指数m=9，若用此材料做成的试件进行试验，以对称循环应力s1 =450MPa作用104次，s2 =400MPa作用2´104次。则工作安全系数为_B_。(A) 1.14 (B) 1.25 (

13、C) 1.47 (D) 1.653-19 45钢经调质后的疲劳极限s-1 =300MPa，应力循环基数N0=5´106次，疲劳曲线指数m=9，若用此材料做成的试件进行试验，以对称循环应力s1 =450MPa作用104次，s2 =400MPa作用2´104次。再以s3=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_C_次。(A) 6.25´105 (B) 9.34´104 (C) 1.09´104 (D) 4.52´1043-20 在应力变化过程中，如果周期、应力幅和平均应力有一个不相等，则称为( B )A稳定

14、变应力 B非稳定变应力 C脉动循环变应力 D非对称循环变应力3-21 对于受循环变应力作用的零件，影响其疲劳破坏的主要因素是( D )。A最大应力 B平均应力 C最小应力 D应力幅3-22 合金钢较碳钢有较高的( B )敏感性。A硬度和热处理的 B机械性能和对应力集中的C刚度和对塑性变形的 D工艺性和对弹性变形的3-23 在静应力下,脆性材料的极限应力为( A )，塑性材料的极限应力为( B )。塑性材料 在脉动循环变应力下的极限应力为( C )，在对称循环变应力下的极限应力为( D)。A B C D 3-24 零件疲劳强度计算中引入寿命系数KN，它是一个(B)的数值，当应力循环次数大于循环基

15、数时，KN将( E )。 A 小于零 B 大于等于1 C 小于等于1 D 等于零 E 等于13-25 零件的截面形状一定，当截面尺寸增大时，其疲劳极限值将随之C。 （A）增高 （B）不变 （C）降低 3-26在载荷和几何形状相同的情况下，钢制零件间的接触应力A铸铁零件间的接触应力。 （A）大于 （B）等于 （C）小于3-27两零件的材料和几何尺寸都不相同，以曲面接触受载时，两者的接触应力值C。 （A）相等 （B）不相等 （C）是否相等与材料和几何尺寸有关填空题3-28 影响零件疲劳强度的因素有( 应力集中 )、( 表面状态 )，( 零件尺寸 )。3-29 零件表面的强化处理方法有（ 机械方法

16、）、（ 热处理方法 ）。3-30机械零件受载时，在几何形状突然变化 处产生应力集中，应力集中的程度通常随材料强度的增大而增大。判断题3-31当其它条件相同时，零件剖面的绝对尺寸愈大，其疲劳极限也愈高。 ( × ) 3-32 材料疲劳损伤积累假说认为：载荷作用的顺序，应力频率的高低，对疲劳强度都有明显的影响。( × )问答题3-33疲劳曲线和极限应力图在表示材料极限应力方面的主要区别是什么?3-34试述简化极限应力图(Haigh图)的画法3-35试述疲劳损伤积累假说及等效稳定变应力的物理意义。题3-38图0/245题3-37图3-36画出金属材料的疲劳曲线，并写出曲线方程，说

17、明寿命系数的意义。3-37 在极限应力线图上标出坐标轴代号、在图上空白尺寸线上填上合适的习惯用的代号。3-38 在疲劳曲线图上标出坐标轴代号、疲劳极限、循环基数。计算题L/2L题3-39图FrFa3-39 图示一转轴。作用在轴上的力有轴向力Fa=2000N,径向力Fr=6000N。支点距离L=300mm。轴为等断面轴，直径d=45mm。求轴的危险剖面上的循环变应力、及r值。3-40 材料的对称循环疲劳极限在无限寿命区250MPa，若此钢材的循环基数N0=5×106，指数m=9，试求循环次数分别为8000、30000及5×105的有限寿命疲劳极限。3-41 绘制某中碳钢的简化

18、极限应力图(-图)，已知数据：600MPa，350MPa，275MPa，。3-42 一铬镊合金制成的零件，在危险剖面上的最大工作应力为280MPa，最小工作应力为80MPa，该剖面处的应力集中系数1.32，绝对尺寸系数，表面状态系数。已知该合金钢的机械性能：900MPa，800MPa，440MPa，。要求： (1)绘制极限应力图(-图)。 t0.5th2=80题3-43图0.16th0.26th0.08th (N/mm2)3=604=201=130 (2)求极限值、。（按r=c计算） (3)校核此零件在危险剖面上的安全系数。3-43 一转轴受规律性非稳定对称循环变应力如图所示，转轴的总工作时间

19、th=650小时，转速n=28r/min，材料为40Gr钢调质，硬度为200HB，320MPa，2.75，=1.5，求寿命系数KN，转化为等效稳定变应力时的疲劳极限，实际安全系数。3-44某材料的对称循环弯曲疲劳极限-1=350Mpa屈服极限S=550Mpa，强度极限B=750Mpa，循环基数N0=5×106，m=9，试求对称循环次数N分别为5×104、5×105、5×107次时的极限应力。 第四章 摩擦、磨损、润滑选择题4-1 边界润滑状态，金属表面上附物理吸附膜和化学吸附膜，由此生成的润滑性能一般称之为( B )。A 极压性 B 油性 C 氧化稳定性

20、4-2 疲劳磨损是由于接触应力反复作用引起金属微粒脱落的现象，一般也叫( C )A 胶合 B 磨料磨损 C 点蚀 D 腐蚀4-3现在把研究有关摩擦、磨损与润滑的科学与技术统称为（ D ）。（A）摩擦理论（B）磨损理论（C）润滑理论（D）摩擦学4-4两相对滑动的接触表面，依靠吸附的油膜进行润滑的摩擦状态称为（ D ）。（A）液体摩擦（B）干摩擦（C）混合摩擦（D）边界摩擦4-5两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（ A ）。（A）液体摩擦（B）干摩擦（C）混合摩擦（D）边界摩擦4-6两摩擦表面间的膜厚比=13时，其摩擦状态为（ C ）。（A）液体摩擦（B）

21、干摩擦（C）混合摩擦（D）边界摩擦4-7两摩擦表面间的膜厚比=1<1时，其摩擦状态为（ D ）。（A）液体摩擦（B）干摩擦（C）混合摩擦（D）边界摩擦4-8两摩擦表面间的膜厚比=1>3时，其摩擦状态为（ A ）。（A）液体摩擦（B）干摩擦（C）混合摩擦（D）边界摩擦4-9采用含有油性和极压添加剂的润滑剂，主要是为了减小A。（A）粘着磨损（B）表面疲劳磨损（C）磨粒磨损（D）腐蚀磨损4-10为了减轻摩擦副的表面疲劳磨损，下列措施中D不是正确的措施（A）合理选择表面粗糙度（B）合理选择润滑粘度（C）合理选择表面硬度（D）合理控制相对滑动速度4-11润滑油的B又称为绝对粘度。（A）运动粘度（B）动力粘度（C）恩格尔粘度（D）基本粘度4-12动力粘度的国际单位制（SI）单位为A。（A）泊（P）（B）厘斯（cSt）（C）恩氏度（E0）（D）帕·秒（Pa·s）4-13运动粘度是动力粘度与同温下润滑油A的比值。（A）密度（B）质量m（C）相对密度d（D）速度4-14当压力加大时，润滑油的粘度A。（A）随之加大（B）保持不变（C）随之减小（D）增大还是减小或不变，视润滑油性质而定4-15当温度升高时，润滑油的粘度B。（A）随之升高（B）随之降低（C）保持不变（D）升高或