机械设计习题集1-5

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大多数机器都由（原动机）、（传动装置）、（工作机）三部分组成。2机械设计课程研究的对象是（零件），研究的目的是（掌握设计传动设置和一般机械能力）。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4写出下列标准代号的中文名称：GBJBISO1-5解释下列名词：零件构件通用零件专用零件6简述机器和机械零件的设计过程。7简述机械零件标准化、系列化和通用化的意义。8机械零件有哪些主要的失效形式？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。D工艺性D1D)。D可能增大也可能减小A硬度B强度C刚度2-3静应力的循环特性r=(D)。A-1B0C0.54改变轴的支承位置时，轴的刚度(A增大B减小C不变2-5增大零件的刚度，其抗冲击的能力(B)。A增大B减小C不变D不一定6圆柱与圆柱间的接触应力Or与所受载荷F的关系是(B)。AbFBbxF1/2CbxF1/3DbxF1/4HHHH填空题2-7稳定循环变应力的三种基本形式是(非对称循环应变)、(对称循环)和(脉动)。2

3、-8有一传动轴的应力谱如图所示。则其应力幅P=()、平均应力T=()、循环特性amr=()。2-9低副连接的零件的连接表面产生的应力称为(挤Tmax题2-8图压应力)，高副连接的零件的连接表面产生的应力称为(接触应力)。10零件发生的(周期弹性变形的)现象称为振动。TOC o 1-5 h z11零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()。2-12在轴的直径有突变处会产生()，增大()和增加()都使之减小。2-13对称循环变应力的循环特性r=()。14在一定范围内提高表面的加工质量，接触强度会()。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()。16

4、机械零件设计时，计算所用的载荷，称之为()，一般用()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。()19零件的表面硬度越高，其接触强度越差()，耐磨性越好()。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21列举几种提高零件表面耐磨性的方法。22列举几种减轻振动的方法。计算题2-23长杆直径d=15mm,长度l=1000mm,受拉伸载荷F=30000N。已知35钢的Q=310Mpa,sQ=530Mpa;ZG310-5

5、7的q=310Mpa,Q=570Mpa;HT300的Q=290Mpa。如用BsBBSls的强度条件公式，试判别三种材料所制成的长杆的强度。QQ第三章机械零件的疲劳强度选择题3-145钢的疲劳极限Q_=270MPa,设疲劳曲线指数m=9，应力循环基数NQ=5x106次，当实际应力循环次数N=104次时，有限寿命疲劳极限为MPa。(A)539(B)135(C)175(D)4172用某种材料制成的零件，理论应力集中系数a=3，有效应力集中系数K=2.5。则该材QQTOC o 1-5 h z料的敏感系数q为。(A)0.75(B)0.83(C)1.2(D)1.333形状、尺寸、结构和工作条件相同的零件，

6、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。(A)a)和b)(B)c)和a)(C)b)和c)(D)b)和a)(E)a)和c)(F)c)和b)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。(A)增高(B)不变(C)降低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)较高(B)较低(C)相同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)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(K)D或(K)D与等因素有关。QDT

7、D零件的应力集中、加工方法、过载零件的应力循环特性、应力集中、加载状态零件的表面状态、绝对、应力集中零件的材料、热处理方法、绝对尺寸3-8已知零件的有效应力集中系数Kq=1.3，尺寸系数q=0.9，表面状态系数氏=0.8。贝V综合影响系数(Kq)D为。(A)0.87(B)0.68(C)1.16(D)1.89已知零件的极限应力Qr=200MPa，许用安全系数=2，影响零件疲劳强度的系数为K=1.2,=0.83，p=0.90。则许用应力Q为MPa。r(A)160.6(B)106.7(C)62.25(D)110.710绘制零件的简化极限应力线图时，所必须的已知数据是。(A)Q-1，Q0,屮Qe，(K

8、q)D(B)Q0,屮Qe，Qs，)D(C)Q-1，Q0,Qs，屮q(D)Q-1，Q0,屮Q，(Kq)d3-11已知45钢调质后的力学性能为：Qb=620MPa,Q=350MPa,Q,=280MPa,Q0=45OMPa。TOC o 1-5 h zbs-10则屮为。(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：Qb=900MPa,Q=750MPa,Q,=410MPa,bs-1屮q=0.25。影响零件疲劳强度的系数为：Kq=1,q=0.85,Pq=0.8o则该零件的等效系数屮衣为。(A)0.17(B)0.24(C)0.27(D)0.373-13

9、一零件由20Cr制成，已知对称循环许用应力Q-1=95Mpaf零件的等效系数屮Qe=0.2.则脉动循环许用应力Q0为MPa.(A)79.2(B)950(C)158.3(D)3803-14一零件由40Cr制成，已知材料的Qb=980MPa,Qs=785Mpa,Q-1=440MPa,屮q=0.3。TOC o 1-5 h z零件的最大工作应力Qmax=240MPa，最小工作应力Qmin=-80MPa,疲劳强度的综合影响系数maxmin(Kq)D=1.44o贝9当应力比r=常数时，该零件的疲劳强度工作安全系数S为o(A)3.27(B)1.73(C)1.83(D)1.273-15一零件由20Cr制成，已

10、知Q-1=350Mpa,Qs=540MPa,fQ=0.3，零件的最大工作应力Qmax=185MPa，最小工作应力Qmin=-85MPa，疲劳强度的综合影响系数(Kq)D=1.41。则maxminQ当平均应力Qm=常数时，该零件按应力幅计算的工作安全系数S为o(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Q1=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Q2=450MPa作用于零件次。(A)0.39x104(B)1.46x104(C)2.58x104(D)7.45x1043-17若材料疲劳曲线的指数m=9

11、,则以对称循环应力Q1=400MPa,作用于零件N1=105次所造成的疲劳损伤相当于用应力Q2=MPa作用于零件N2=104次所造成的疲劳损伤。(A)517(B)546(C)583(D)6153-1845钢经调质后的疲劳极限Q-1=300MPa,应力循环基数N0=5x106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Q1=450MPa作用104次，q2=400MPa作用2x104次。则工作安全系数为。(A)1.14(B)1.25(C)1.47(D)1.653-1945钢经调质后的疲劳极限Q-1=300MPa,应力循环基数N0=5x106次,疲劳曲线指数m=9,若用此材料

12、做成的试件进行试验，以对称循环应力Q1=450MPa作用104次，q2=400MPa作用2x104次。再以Q3=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次。(A)6.25x105(B)9.34x104(C)1.09x104(D)4.52x10420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()A稳定变应力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()oA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()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

13、性变形的D工艺性和对弹性变形的23在静应力下,脆性材料的极限应力为()，塑性材料的极限应力为()。塑性材料TOC o 1-5 h z在脉动循环变应力下的极限应力为()，在对称循环变应力下的极限应力为()。AbBqCqDbBS0124零件疲劳强度计算中引入寿命系数KN，它是一个()的数值，当应力循环次数大于循环基数时，KN将()。A小于零B大于等于1C小于等于1D等于零E等于125零件的截面形状一定，当截面尺寸增大时，其疲劳极限值将随之。(A)增高(B)不变(C)降低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铸铁零件间的接触应力。(A)大于(B)等于(C)小于TOC o 1-5 h

14、z27两零件的材料和几何尺寸都不相同，以曲面接触受载时，两者的接触应力彳。(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()、()，()。3-29零件表面的强化处理方法有、。3-30机械零件受载时，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。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

15、-35试述疲劳损伤积累假说及等效稳定变应力的物理意义。3-36画出金属材料的疲劳曲线，并写出曲线方程，说明寿命系数的意义。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3-39图示一转轴。作用在轴上的力有轴向力Fa=2000N,径向力F”=6000N。支点距离L=300mm。轴为等断面轴，直径d=45mm。题3-39图求轴的危险剖面上的循环变应力Q、b、b、Q及r值。maxminma3-40材料的对称循环疲劳极限在无限寿命区b=250MPa，若此钢材的循环基数N0=5X106，指数m=9，试求循

16、环次数分别为8000、30000及5X105的有限寿命疲劳极限。3-41绘制某中碳钢的简化极限应力图（b-b图），已知数据：b=600MPa,b二350MPa,maBsb=275MPa，屮二0.05。-1b3-42一铬镊合金制成的零件，在危险剖面上的最大工作应力为b=280MPa，最小工作应max力为b=-80MPa，该剖面处的应力集中系数K=1.32,绝对尺寸系数=0.85，表minb面状态系数0=1。已知该合金钢的机械性能：bbBb=440MPa，屮=0.1。要求：-1b（1）绘制极限应力图（b-b图）。ma（2）求极限值L、L、b。（按r=c计算）mamax（3）校核此零件在危险剖面上的

17、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A=650小时，转速n=28r/min,材料为h40Gr钢调质，硬度为200HB，b=320MPa，（K）=2.75，S=1.5，求寿命系数KN，转化为等效bDbN稳定变应力时的疲劳极限b，实际安全系数S。-1Vbb=900MPa,b二800MPa,6=80o(N/mm2)o=60o4=2。0.0祐：0.2牡0.16h题3-43图3-44某材料的对称循环弯曲疲劳极限j=350Mpa屈服极限oS=550Mpa，强度极限GB=750Mpa,循环基数Nq=5x106,m=9,试求对称循环次数N分别为5x104、5x105、

18、5x10?次时的极限应力。第四章摩擦、磨损、润滑选择题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（）。A极压性B油性C氧化稳定性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（）A胶合B磨料磨损C点蚀D腐蚀3现在把研究有关摩擦、磨损与润滑的科学与技术统称为（）。（A）摩擦理论（B）磨损理论（C）润滑理论（D）摩擦学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（）。（A）液体摩擦（B）干摩擦（C）混合摩擦（D）边界摩擦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）液体摩擦（B）干摩

19、擦（C）混合摩擦（D）边界摩擦TOC o 1-5 h z6两摩擦表面间的膜厚比九=13时，其摩擦状态为（）。（A）液体摩擦（B）干摩擦（C）混合摩擦（D）边界摩擦7两摩擦表面间的膜厚比九=13时，其摩擦状态为（）。（A）液体摩擦（B）干摩擦（C）混合摩擦（D）边界摩擦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）粘着磨损（B）表面疲劳磨损（C）磨粒磨损（D）腐蚀磨损10为了减轻摩擦副的表面疲劳磨损，下列措施中不是正确的措施（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11润滑油的又称为绝对粘度。（A）运动粘度（B）动力粘度（C）恩格尔粘度（D）基本粘度12动力粘度n的国际单位制（SI）单位为。（A）泊（P）（B）厘斯（cSt）（C）恩氏度（EO）（D）帕秒（Pas）13运动粘度V是动力粘度n与同温下润滑油的比值。（A）密度p（B）质量m（C）相对密度d（D）速度14当压力加大时，润滑油的粘度。（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