機械設(shè)計習(xí)題集1-5

1、機械設(shè)計課程習(xí)題集（填空、簡答、計算題部分）（第一章第五章）第一章機械設(shè)計概論填空題1大多數(shù)機器都由（原動機）、（傳動裝置）、（工作機）三部分組成。2機械設(shè)計課程研究的對象是（零件），研究的目的是（掌握設(shè)計傳動設(shè)置和一般機械能力）。3進行機器設(shè)計時，除了要滿足使用和經(jīng)濟方面的要求外，還要滿足（造型）和（噪聲）方面的要求。問答題4寫出下列標(biāo)準(zhǔn)代號的中文名稱：GBJBISO1-5解釋下列名詞：零件構(gòu)件通用零件專用零件6簡述機器和機械零件的設(shè)計過程。7簡述機械零件標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化的意義。8機械零件有哪些主要的失效形式？9設(shè)計機械零件時應(yīng)滿足哪些基本要求？第二章機械零件的工作能力和計算準(zhǔn)則選擇題

2、1限制齒輪傳動中齒輪的接觸寬度是為了提高齒輪的(B)。A硬度B強度C剛度D工藝性2因為鋼材的種類和熱處理對彈性模量影響甚小，欲采用合金鋼和熱處理來提高零件的(C)并無實效。D工藝性D1D)。D可能增大也可能減小A硬度B強度C剛度2-3靜應(yīng)力的循環(huán)特性r=(D)。A-1B0C0.54改變軸的支承位置時，軸的剛度(A增大B減小C不變2-5增大零件的剛度，其抗沖擊的能力(B)。A增大B減小C不變D不一定6圓柱與圓柱間的接觸應(yīng)力Or與所受載荷F的關(guān)系是(B)。AbFBbxF1/2CbxF1/3DbxF1/4HHHH填空題2-7穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力的三種基本形式是(非對稱循環(huán)應(yīng)變)、(對稱循環(huán))和(脈動)。2

3、-8有一傳動軸的應(yīng)力譜如圖所示。則其應(yīng)力幅P=()、平均應(yīng)力T=()、循環(huán)特性amr=()。2-9低副連接的零件的連接表面產(chǎn)生的應(yīng)力稱為(擠Tmax題2-8圖壓應(yīng)力)，高副連接的零件的連接表面產(chǎn)生的應(yīng)力稱為(接觸應(yīng)力)。10零件發(fā)生的(周期彈性變形的)現(xiàn)象稱為振動。TOC o 1-5 h z11零件或系統(tǒng)在規(guī)定的時間內(nèi)和規(guī)定的條件下能正常工作的概率稱為()。2-12在軸的直徑有突變處會產(chǎn)生()，增大()和增加()都使之減小。2-13對稱循環(huán)變應(yīng)力的循環(huán)特性r=()。14在一定范圍內(nèi)提高表面的加工質(zhì)量，接觸強度會()。15在一定工作溫度和應(yīng)力下，零件的塑性變形緩慢而連續(xù)增長的現(xiàn)象，稱為()。16

4、機械零件設(shè)計時，計算所用的載荷，稱之為()，一般用()乘上名義載荷來計算2-17設(shè)計加強肋應(yīng)遵守的原則有(：)(、)、()。判斷題18零件上受有大小和方向都不變的載荷作用，則一定要按靜強度計算()；若所受載荷大小不變方向改變，則一定要按疲勞強度計算。()19零件的表面硬度越高，其接觸強度越差()，耐磨性越好()。20機械零件不能正常工作稱為失效()，這也意味著零件已破壞。()問答題21列舉幾種提高零件表面耐磨性的方法。22列舉幾種減輕振動的方法。計算題2-23長桿直徑d=15mm,長度l=1000mm,受拉伸載荷F=30000N。已知35鋼的Q=310Mpa,sQ=530Mpa;ZG310-5

5、7的q=310Mpa,Q=570Mpa;HT300的Q=290Mpa。如用BsBBSls的強度條件公式，試判別三種材料所制成的長桿的強度。QQ第三章機械零件的疲勞強度選擇題3-145鋼的疲勞極限Q_=270MPa,設(shè)疲勞曲線指數(shù)m=9，應(yīng)力循環(huán)基數(shù)NQ=5x106次，當(dāng)實際應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N=104次時，有限壽命疲勞極限為MPa。(A)539(B)135(C)175(D)4172用某種材料制成的零件，理論應(yīng)力集中系數(shù)a=3，有效應(yīng)力集中系數(shù)K=2.5。則該材QQTOC o 1-5 h z料的敏感系數(shù)q為。(A)0.75(B)0.83(C)1.2(D)1.333形狀、尺寸、結(jié)構(gòu)和工作條件相同的零件，

6、采用下列不同材料制造：a)HT200；b)35鋼；C)40CrNi鋼。其中有效應(yīng)力集中系數(shù)最大和最小的分別。(A)a)和b)(B)c)和a)(C)b)和c)(D)b)和a)(E)a)和c)(F)c)和b)4零件的截面形狀一定，如絕對尺寸(橫截面尺寸增大)，疲勞強度將隨之。(A)增高(B)不變(C)降低5零件的形狀、尺寸、結(jié)構(gòu)相同時，磨削加工的零件與精車加工相比，其疲勞強度。(A)較高(B)較低(C)相同6零件表面經(jīng)淬火、滲氮、噴丸、滾子碾壓等處理后，其疲勞強度。(A)增高(B)降低(C)不變(D)增高或降低視處理方法而定3-7影響零件疲勞強度的綜合影響系數(shù)(K)D或(K)D與等因素有關(guān)。QDT

7、D零件的應(yīng)力集中、加工方法、過載零件的應(yīng)力循環(huán)特性、應(yīng)力集中、加載狀態(tài)零件的表面狀態(tài)、絕對、應(yīng)力集中零件的材料、熱處理方法、絕對尺寸3-8已知零件的有效應(yīng)力集中系數(shù)Kq=1.3，尺寸系數(shù)q=0.9，表面狀態(tài)系數(shù)氏=0.8。貝V綜合影響系數(shù)(Kq)D為。(A)0.87(B)0.68(C)1.16(D)1.89已知零件的極限應(yīng)力Qr=200MPa，許用安全系數(shù)=2，影響零件疲勞強度的系數(shù)為K=1.2,=0.83，p=0.90。則許用應(yīng)力Q為MPa。r(A)160.6(B)106.7(C)62.25(D)110.710繪制零件的簡化極限應(yīng)力線圖時，所必須的已知數(shù)據(jù)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鋼調(diào)質(zhì)后的力學(xué)性能為：Qb=620MPa,Q=350MPa,Q,=280MPa,Q0=45OMPa。TOC o 1-5 h zbs-10則屮為。(A)1.6(B)2.2(C)0.24(D)0.263-12某零件用45Mn2制造,材料的力學(xué)性能為：Qb=900MPa,Q=750MPa,Q,=410MPa,bs-1屮q=0.25。影響零件疲勞強度的系數(shù)為：Kq=1,q=0.85,Pq=0.8o則該零件的等效系數(shù)屮衣為。(A)0.17(B)0.24(C)0.27(D)0.373-13

9、一零件由20Cr制成，已知對稱循環(huán)許用應(yīng)力Q-1=95Mpaf零件的等效系數(shù)屮Qe=0.2.則脈動循環(huán)許用應(yīng)力Q0為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零件的最大工作應(yīng)力Qmax=240MPa，最小工作應(yīng)力Qmin=-80MPa,疲勞強度的綜合影響系數(shù)maxmin(Kq)D=1.44o貝9當(dāng)應(yīng)力比r=常數(shù)時，該零件的疲勞強度工作安全系數(shù)S為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應(yīng)力Qmax=185MPa，最小工作應(yīng)力Qmin=-85MPa，疲勞強度的綜合影響系數(shù)(Kq)D=1.41。則maxminQ當(dāng)平均應(yīng)力Qm=常數(shù)時，該零件按應(yīng)力幅計算的工作安全系數(shù)S為o(A)4.27(B)2.89(C)2.598(D)1.763-16若材料疲勞曲線的指數(shù)m=9，則以對稱循環(huán)應(yīng)力Q1=500MPa作用于零件N1=104次以后，它所造成的疲勞損傷，相當(dāng)于應(yīng)力Q2=450MPa作用于零件次。(A)0.39x104(B)1.46x104(C)2.58x104(D)7.45x1043-17若材料疲勞曲線的指數(shù)m=9

11、,則以對稱循環(huán)應(yīng)力Q1=400MPa,作用于零件N1=105次所造成的疲勞損傷相當(dāng)于用應(yīng)力Q2=MPa作用于零件N2=104次所造成的疲勞損傷。(A)517(B)546(C)583(D)6153-1845鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)后的疲勞極限Q-1=300MPa,應(yīng)力循環(huán)基數(shù)N0=5x106次，疲勞曲線指數(shù)m=9，若用此材料做成的試件進行試驗，以對稱循環(huán)應(yīng)力Q1=450MPa作用104次，q2=400MPa作用2x104次。則工作安全系數(shù)為。(A)1.14(B)1.25(C)1.47(D)1.653-1945鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)后的疲勞極限Q-1=300MPa,應(yīng)力循環(huán)基數(shù)N0=5x106次,疲勞曲線指數(shù)m=9,若用此材料

12、做成的試件進行試驗，以對稱循環(huán)應(yīng)力Q1=450MPa作用104次，q2=400MPa作用2x104次。再以Q3=350MPa作用于此試件，直到它破壞為止，試件還能承受的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為次。(A)6.25x105(B)9.34x104(C)1.09x104(D)4.52x10420在應(yīng)力變化過程中，如果周期、應(yīng)力幅和平均應(yīng)力有一個不相等，則稱為()A穩(wěn)定變應(yīng)力B非穩(wěn)定變應(yīng)力C脈動循環(huán)變應(yīng)力D非對稱循環(huán)變應(yīng)力21對于受循環(huán)變應(yīng)力作用的零件，影響其疲勞破壞的主要因素是()oA最大應(yīng)力B平均應(yīng)力C最小應(yīng)力D應(yīng)力幅3-22合金鋼較碳鋼有較高的()敏感性。A硬度和熱處理的B機械性能和對應(yīng)力集中的C剛度和對塑

13、性變形的D工藝性和對彈性變形的23在靜應(yīng)力下,脆性材料的極限應(yīng)力為()，塑性材料的極限應(yīng)力為()。塑性材料TOC o 1-5 h z在脈動循環(huán)變應(yīng)力下的極限應(yīng)力為()，在對稱循環(huán)變應(yīng)力下的極限應(yīng)力為()。AbBqCqDbBS0124零件疲勞強度計算中引入壽命系數(shù)KN，它是一個()的數(shù)值，當(dāng)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)大于循環(huán)基數(shù)時，KN將()。A小于零B大于等于1C小于等于1D等于零E等于125零件的截面形狀一定，當(dāng)截面尺寸增大時，其疲勞極限值將隨之。(A)增高(B)不變(C)降低26在載荷和幾何形狀相同的情況下，鋼制零件間的接觸應(yīng)力鑄鐵零件間的接觸應(yīng)力。(A)大于(B)等于(C)小于TOC o 1-5 h

14、z27兩零件的材料和幾何尺寸都不相同，以曲面接觸受載時，兩者的接觸應(yīng)力彳。(A)相等(B)不相等(C)是否相等與材料和幾何尺寸有關(guān)填空題3-28影響零件疲勞強度的因素有()、()，()。3-29零件表面的強化處理方法有、。3-30機械零件受載時，處產(chǎn)生應(yīng)力集中，應(yīng)力集中的程度通常隨材料強度的增大而。判斷題3-31當(dāng)其它條件相同時，零件剖面的絕對尺寸愈大，其疲勞極限也愈高。()3-32材料疲勞損傷積累假說認(rèn)為：載荷作用的順序，應(yīng)力頻率的高低，對疲勞強度都有明顯的影響。()問答題3-33疲勞曲線和極限應(yīng)力圖在表示材料極限應(yīng)力方面的主要區(qū)別是什么?3-34試述簡化極限應(yīng)力圖(Haigh圖)的畫法.3

15、-35試述疲勞損傷積累假說及等效穩(wěn)定變應(yīng)力的物理意義。3-36畫出金屬材料的疲勞曲線，并寫出曲線方程，說明壽命系數(shù)的意義。3-37在極限應(yīng)力線圖上標(biāo)出坐標(biāo)軸代號、在圖上空白尺寸線上填上合適的習(xí)慣用的代號。3-38在疲勞曲線圖上標(biāo)出坐標(biāo)軸代號、疲勞極限、循環(huán)基數(shù)。計算題3-39圖示一轉(zhuǎn)軸。作用在軸上的力有軸向力Fa=2000N,徑向力F”=6000N。支點距離L=300mm。軸為等斷面軸，直徑d=45mm。題3-39圖求軸的危險剖面上的循環(huán)變應(yīng)力Q、b、b、Q及r值。maxminma3-40材料的對稱循環(huán)疲勞極限在無限壽命區(qū)b=250MPa，若此鋼材的循環(huán)基數(shù)N0=5X106，指數(shù)m=9，試求循

16、環(huán)次數(shù)分別為8000、30000及5X105的有限壽命疲勞極限。3-41繪制某中碳鋼的簡化極限應(yīng)力圖（b-b圖），已知數(shù)據(jù)：b=600MPa,b二350MPa,maBsb=275MPa，屮二0.05。-1b3-42一鉻鑷合金制成的零件，在危險剖面上的最大工作應(yīng)力為b=280MPa，最小工作應(yīng)max力為b=-80MPa，該剖面處的應(yīng)力集中系數(shù)K=1.32,絕對尺寸系數(shù)=0.85，表minb面狀態(tài)系數(shù)0=1。已知該合金鋼的機械性能：bbBb=440MPa，屮=0.1。要求：-1b（1）繪制極限應(yīng)力圖（b-b圖）。ma（2）求極限值L、L、b。（按r=c計算）mamax（3）校核此零件在危險剖面上的

17、安全系數(shù)。3-43一轉(zhuǎn)軸受規(guī)律性非穩(wěn)定對稱循環(huán)變應(yīng)力如圖所示，轉(zhuǎn)軸的總工作時間A=650小時，轉(zhuǎn)速n=28r/min,材料為h40Gr鋼調(diào)質(zhì)，硬度為200HB，b=320MPa，（K）=2.75，S=1.5，求壽命系數(shù)KN，轉(zhuǎn)化為等效bDbN穩(wěn)定變應(yīng)力時的疲勞極限b，實際安全系數(shù)S。-1Vbb=900MPa,b二800MPa,6=80o(N/mm2)o=60o4=2。0.0祐：0.2牡0.16h題3-43圖3-44某材料的對稱循環(huán)彎曲疲勞極限j=350Mpa屈服極限oS=550Mpa，強度極限GB=750Mpa,循環(huán)基數(shù)Nq=5x106,m=9,試求對稱循環(huán)次數(shù)N分別為5x104、5x105、

18、5x10?次時的極限應(yīng)力。第四章摩擦、磨損、潤滑選擇題1邊界潤滑狀態(tài)，金屬表面上附物理吸附膜和化學(xué)吸附膜，由此生成的潤滑性能一般稱之為（）。A極壓性B油性C氧化穩(wěn)定性2疲勞磨損是由于接觸應(yīng)力反復(fù)作用引起金屬微粒脫落的現(xiàn)象，一般也叫（）A膠合B磨料磨損C點蝕D腐蝕3現(xiàn)在把研究有關(guān)摩擦、磨損與潤滑的科學(xué)與技術(shù)統(tǒng)稱為（）。（A）摩擦理論（B）磨損理論（C）潤滑理論（D）摩擦學(xué)4兩相對滑動的接觸表面，依靠吸附的油膜進行潤滑的摩擦狀態(tài)稱為（）。（A）液體摩擦（B）干摩擦（C）混合摩擦（D）邊界摩擦5兩摩擦表面被一層液體隔開，摩擦性質(zhì)取決于液體內(nèi)部分子間粘性阻力的摩擦狀態(tài)稱為（）。（A）液體摩擦（B）干摩

19、擦（C）混合摩擦（D）邊界摩擦TOC o 1-5 h z6兩摩擦表面間的膜厚比九=13時，其摩擦狀態(tài)為（）。（A）液體摩擦（B）干摩擦（C）混合摩擦（D）邊界摩擦7兩摩擦表面間的膜厚比九=13時，其摩擦狀態(tài)為（）。（A）液體摩擦（B）干摩擦（C）混合摩擦（D）邊界摩擦9采用含有油性和極壓添加劑的潤滑劑，主要是為了減小。（A）粘著磨損（B）表面疲勞磨損（C）磨粒磨損（D）腐蝕磨損10為了減輕摩擦副的表面疲勞磨損，下列措施中不是正確的措施（A）合理選擇表面粗糙度（B）合理選擇潤滑粘度（C）合理選擇表面硬度（D）合理控制相對滑動速度11潤滑油的又稱為絕對粘度。（A）運動粘度（B）動力粘度（C）恩格爾粘度（D）基本粘度12動力粘度n的國際單位制（SI）單位為。（A）泊（P）（B）厘斯（cSt）（C）恩氏度（EO）（D）帕秒（Pas）13運動粘度V是動力粘度n與同溫下潤滑油的比值。（A）密度p（B）質(zhì)量m（C）相對密度d（D）速度14當(dāng)壓力加大時，潤滑油的粘度。（A）隨之加大（B）保持不變（C）隨之減小（D）增大還是減小或不變，視潤滑