機(jī)設(shè)習(xí)題集15

1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程習(xí)題集（填空、簡(jiǎn)答、計(jì)算題部分）（第一章第五章）第一章 機(jī)械設(shè)計(jì)概論填空題1-1 大多數(shù)機(jī)器都由( 原動(dòng)機(jī) )、( 傳動(dòng)裝置 )、( 工作機(jī) ) 三部分組成。1-2 機(jī)械設(shè)計(jì)課程研究的對(duì)象是( 零件 )， ，研究的目的是( 掌握設(shè)計(jì)機(jī)械傳動(dòng)裝置和一般機(jī)械的能力 )。1-3 進(jìn)行機(jī)器設(shè)計(jì)時(shí)，除了要滿足使用和經(jīng)濟(jì)方面的要求外，還要滿足( 造型 )和( 噪聲 ) 方面的要求。問(wèn)答題1-4 寫(xiě)出下列標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)的中文名稱： GB JB ISO1-5 解釋下列名詞： 零件 構(gòu)件 通用零件 專用零件1-6 簡(jiǎn)述機(jī)器和機(jī)械零件的設(shè)計(jì)過(guò)程。1-7 簡(jiǎn)述機(jī)械零件標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化的意義。1-8 機(jī)械

2、零件有哪些主要的失效形式？1-9 設(shè)計(jì)機(jī)械零件時(shí)應(yīng)滿足哪些基本要求？第二章 機(jī)械零件的工作能力和計(jì)算準(zhǔn)則選擇題2-1 限制齒輪傳動(dòng)中齒輪的接觸寬度是為了提高齒輪的( B )。 A 硬度 B 強(qiáng)度 C 剛度 D 工藝性2-2 因?yàn)殇摬牡姆N類和熱處理對(duì)彈性模量影響甚小，欲采用合金鋼和熱處理來(lái)提高零件的( C )并無(wú)實(shí)效。 A 硬度 B 強(qiáng)度 C 剛度 D 工藝性2-3 靜應(yīng)力的循環(huán)特性r=( D )。 A -1 B 0 C 0.5 D 12-4 改變軸的支承位置時(shí)，軸的剛度( D )。 A 增大 B 減小 C 不變 D 可能增大也可能減小2-5 增大零件的剛度，其抗沖擊的能力( B )。 A 增大

3、 B 減小 C 不變 D 不一定2-6 圓柱與圓柱間的接觸應(yīng)力H與所受載荷F的關(guān)系是( B )。 A B C D tmax題2-8圖填空題2-7 穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力的三種基本形式是( 非對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力 )、( 對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力 )和( 脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力 )。2-8 有一傳動(dòng)軸的應(yīng)力譜如圖所示。則其應(yīng)力幅=( )、平均應(yīng)力=( )、循環(huán)特性=( 0 )。2-9 低副連接的零件的連接表面產(chǎn)生的應(yīng)力稱為( 擠壓應(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 )。2-10 零件發(fā)生的( 周期性彈性變形 )現(xiàn)象稱為振動(dòng)。2-11 零件或系統(tǒng)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)和規(guī)定的條件下能正常工作的概率稱為( 可靠性

4、 )。2-12 在軸的直徑有突變處會(huì)產(chǎn)生( 應(yīng)力集中 )，增大( 過(guò)渡曲線的曲率半徑 )和增加( 卸載結(jié)構(gòu) )都使之減小。2-13 對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力的循環(huán)特性r=( -1 )。2-14 在一定范圍內(nèi)提高表面的加工質(zhì)量，接觸強(qiáng)度會(huì)( 提高 )。2-15 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(zhǎng)的現(xiàn)象，稱為( 蠕變 )。2-16 機(jī)械零件設(shè)計(jì)時(shí)，計(jì)算所用的載荷，稱之為( 計(jì)算載荷 )，一般用( 載荷系數(shù) )乘上名義載荷來(lái)計(jì)算。2-17設(shè)計(jì)加強(qiáng)肋應(yīng)遵守的原則有：（ ）、（ ）、（ ）。判斷題2-18 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(qiáng)度計(jì)算( )；若所受載荷大小不變方向改

5、變，則一定要按疲勞強(qiáng)度計(jì)算。( × ) 2-19 零件的表面硬度越高，其接觸強(qiáng)度越差( × )，耐磨性越好( )。2-20 機(jī)械零件不能正常工作稱為失效( × )，這也意味著零件已破壞。( )問(wèn)答題2-21 列舉幾種提高零件表面耐磨性的方法。2-22 列舉幾種減輕振動(dòng)的方法。計(jì)算題2-23 一長(zhǎng)桿直徑d=15mm，長(zhǎng)度l=1000mm，受拉伸載荷F=30000N。已知35鋼的310Mpa, 530Mpa; ZG310-57的310Mpa, 570Mpa; HT300的290Mpa。如用的強(qiáng)度條件公式，試判別三種材料所制成的長(zhǎng)桿的強(qiáng)度。第三章機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度選擇題

6、3-1 45鋼的疲勞極限s -1=270MPa，設(shè)疲勞曲線指數(shù)m=9，應(yīng)力循環(huán)基數(shù)N0=5´106次，當(dāng)實(shí)際應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N=104次時(shí)，有限壽命疲勞極限為 A MPa。(A)539 (B)135 (C)175 (D)4173-2用某種材料制成的零件，理論應(yīng)力集中系數(shù)=3，有效應(yīng)力集中系數(shù)=2.5。則該材料的敏感系數(shù)為_(kāi) A _。(A)0.75 (B) 0.83 (C) 1.2 (D)1.333-3形狀、尺寸、結(jié)構(gòu)和工作條件相同的零件，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)最大和最小的分別是_B_。(A)a)和b) (B)c)和a)

7、(C)b)和c) (D) b)和a) (E) a)和c) (F)c)和b)3-4零件的截面形狀一定，如絕對(duì)尺寸(橫截面尺寸增大)，疲勞強(qiáng)度將隨之C_。(A) 增高 (B) 不變 (C) 降低 3-5零件的形狀、尺寸、結(jié)構(gòu)相同時(shí)，磨削加工的零件與精車(chē)加工相比，其疲勞強(qiáng)度_A_。(A) 較高 (B) 較低 (C)相同3-6零件表面經(jīng)淬火、滲氮、噴丸、滾子碾壓等處理后，其疲勞強(qiáng)度_A_。(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(qiáng)度的綜合影響系數(shù)或與_C_等因素有關(guān)。(A) 零件的應(yīng)力集中、加工方法、過(guò)載 (B) 零件的應(yīng)力循環(huán)特性、應(yīng)力集中、加載狀態(tài)(

8、C) 零件的表面狀態(tài)、絕對(duì)、應(yīng)力集中(D) 零件的材料、熱處理方法、絕對(duì)尺寸3-8已知零件的有效應(yīng)力集中系數(shù)Ks=1.3，尺寸系數(shù)es=0.9，表面狀態(tài)系數(shù)bs=0.8。則綜合影響系數(shù)（Ks）D為_(kāi)D_。（A）0.87 （B）0.68 （C）1.16 （D）1.83-9已知零件的極限應(yīng)力sr=200MPa，許用安全系數(shù)S=2，影響零件疲勞強(qiáng)度的系數(shù)為Ks=1.2，es=0.83，bs=0.90。則許用應(yīng)力sr 為_(kāi)C_MPa。(A)160.6 (B)106.7 (C)62.25 (D)110.73-10繪制零件的簡(jiǎn)化極限應(yīng)力線圖時(shí)，所必須的已知數(shù)據(jù)是_B_。(A)s -1，s 0，y se，（

9、Ks）D （B）s 0，y se，s s，（Ks）D （C）s -1，s 0，s s，y s （D）s -1，s 0，y s，（Ks）D3-11已知45鋼調(diào)質(zhì)后的力學(xué)性能為：s b=620MPa，s s=350MPa，s -1=280MPa， s 0=450MPa。則y s為_(kāi)C_。(A) 1.6 (B) 2.2 (C) 0.24 (D) 0.263-12某零件用45Mn2制造,材料的力學(xué)性能為： s b =900MPa，s s =750MPa，s -1=410MPa，y s=0.25。影響零件疲勞強(qiáng)度的系數(shù)為：Ks=1， es=0.85， bs=0.8。則該零件的等效系數(shù)y se為_(kāi)A_。(

10、A) 0.17 (B) 0.24 (C) 0.27 (D) 0.373-13一零件由20Cr制成,已知對(duì)稱循環(huán)許用應(yīng)力s -1=95Mpaf零件的等效系數(shù)y se=0.2.則脈動(dòng)循環(huán)許用應(yīng)力s 0為_(kāi)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s b =980MPa，s s =785Mpa，s -1 =440MPa，y s=0.3。零件的最大工作應(yīng)力smax=240MPa，最小工作應(yīng)力smin= -80MPa，疲勞強(qiáng)度的綜合影響系數(shù)（Ks）D =1.44。則當(dāng)應(yīng)力比r =常數(shù)時(shí)，該零件的疲勞強(qiáng)度工作安全系數(shù)S為_(kāi)B_。

11、(A) 3.27 (B) 1.73 (C) 1.83 (D) 1.273-15一零件由20Cr制成，已知s -1=350Mpa，s s =540MPa，y s =0.3，零件的最大工作應(yīng)力smax =185MPa，最小工作應(yīng)力smin = -85MPa，疲勞強(qiáng)度的綜合影響系數(shù)（Ks）D =1.41。則當(dāng)平均應(yīng)力s m =常數(shù)時(shí)，該零件按應(yīng)力幅計(jì)算的工作安全系數(shù)S為_(kāi)D_。(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(duì)稱循環(huán)應(yīng)力s 1 =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s 2 =450MP

12、a作用于零件_C_次。(A) 0.39´104 (B) 1.46´104 (C) 2.58´104 (D) 7.45´1043-17若材料疲勞曲線的指數(shù)m=9，則以對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力s 1 =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s 2 =_A_MPa作用于零件N2=104次所造成的疲勞損傷。(A) 517 (B) 546 (C) 583 (D) 6153-18 45鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)后的疲勞極限s -1 =300MPa，應(yīng)力循環(huán)基數(shù)N0=5´106次，疲勞曲線指數(shù)m=9，若用此材料做成的試件進(jìn)行試驗(yàn)，以對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力s 1 =450

13、MPa作用104次，s 2 =400MPa作用2´104次。則工作安全系數(shù)為_(kāi)B_。(A) 1.14 (B) 1.25 (C) 1.47 (D) 1.653-19 45鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)后的疲勞極限s -1 =300MPa，應(yīng)力循環(huán)基數(shù)N0=5´106次，疲勞曲線指數(shù)m=9，若用此材料做成的試件進(jìn)行試驗(yàn)，以對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力s 1 =450MPa作用104次，s 2 =400MPa作用2´104次。再以s 3=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_(kāi)C_次。(A) 6.25´105 (B) 9.34´104 (C) 1.09&#

14、180;104 (D) 4.52´1043-20 在應(yīng)力變化過(guò)程中，如果周期、應(yīng)力幅和平均應(yīng)力有一個(gè)不相等，則稱為( B ) A穩(wěn)定變應(yīng)力 B非穩(wěn)定變應(yīng)力 C脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力 D非對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力3-21 對(duì)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( D )。 A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( B )敏感性。 A硬度和熱處理的 B機(jī)械性能和對(duì)應(yīng)力集中的 C剛度和對(duì)塑性變形的 D工藝性和對(duì)彈性變形的3-23 在靜應(yīng)力下,脆性材料的極限應(yīng)力為( A )，塑性材料的極限應(yīng)力為( B )。塑性材料 在脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力下的極限應(yīng)力為( C )，

15、在對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力下的極限應(yīng)力為( D)。 A B C D 3-24 零件疲勞強(qiáng)度計(jì)算中引入壽命系數(shù)KN，它是一個(gè)( B )的數(shù)值，當(dāng)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)大于循環(huán)基數(shù)時(shí)，KN將( 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 零件的截面形狀一定，當(dāng)截面尺寸增大時(shí)，其疲勞極限值將隨之 C 。 （A）增高 （B）不變 （C）降低 3-26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 A 鑄鐵零件間的接觸應(yīng)力。 （A）大于 （B）等于 （C）小于3-27兩零件的材料和幾何尺寸都不相同，以曲面接觸受載時(shí)，兩者的接觸應(yīng)力值 C 。 （A）相等 （B）不相等 （C）是否

16、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(qiáng)度的因素有( 應(yīng)力集中 )、( 表面狀態(tài) )，( 零件尺寸 )。3-29 零件表面的強(qiáng)化處理方法有（ 機(jī)械方法 ）、（ 熱處理方法 ）。3-30機(jī)械零件受載時(shí)，在 幾何形狀突然變化 處產(chǎn)生應(yīng)力集中，應(yīng)力集中的程度通常隨材料強(qiáng)度的增大而 增大 。判斷題3-31 當(dāng)其它條件相同時(shí)，零件剖面的絕對(duì)尺寸愈大，其疲勞極限也愈高。 ( × ) 3-32 材料疲勞損傷積累假說(shuō)認(rèn)為：載荷作用的順序，應(yīng)力頻率的高低，對(duì)疲勞強(qiáng)度都有明顯的影響。( × )問(wèn)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(jiǎn)

17、化極限應(yīng)力圖(Haigh圖)的畫(huà)法3-35試述疲勞損傷積累假說(shuō)及等效穩(wěn)定變應(yīng)力的物理意義。題3-38圖0/245題3-37圖3-36畫(huà)出金屬材料的疲勞曲線，并寫(xiě)出曲線方程，說(shuō)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(hào)、在圖上空白尺寸線上填上合適的習(xí)慣用的代號(hào)。3-38 在疲勞曲線圖上標(biāo)出坐標(biāo)軸代號(hào)、疲勞極限、循環(huán)基數(shù)。計(jì)算題L/2L題3-39圖FrFa3-39 圖示一轉(zhuǎn)軸。作用在軸上的力有軸向力Fa=2000N,徑向力Fr=6000N。支點(diǎn)距離L=300mm。軸為等斷面軸，直徑d=45mm。求軸的危險(xiǎn)剖面上的循環(huán)變應(yīng)力、及r值。3-40 材料的對(duì)稱循環(huán)疲勞極限在無(wú)限壽命區(qū)250

18、MPa，若此鋼材的循環(huán)基數(shù)N0=5×106，指數(shù)m=9，試求循環(huán)次數(shù)分別為8000、30000及5×105的有限壽命疲勞極限。3-41 繪制某中碳鋼的簡(jiǎn)化極限應(yīng)力圖(-圖)，已知數(shù)據(jù)：600MPa，350MPa，275MPa，。3-42 一鉻鑷合金制成的零件，在危險(xiǎn)剖面上的最大工作應(yīng)力為280MPa，最小工作應(yīng)力為80MPa，該剖面處的應(yīng)力集中系數(shù)1.32，絕對(duì)尺寸系數(shù)，表面狀態(tài)系數(shù)。已知該合金鋼的機(jī)械性能：900MPa，800MPa，440MPa，。要求： (1)繪制極限應(yīng)力圖(-圖)。 t0.5th2=80題3-43圖0.16th0.26th0.08th (N/mm2)

19、3=604=201=130 (2)求極限值、。（按r=c計(jì)算） (3)校核此零件在危險(xiǎn)剖面上的安全系數(shù)。3-43 一轉(zhuǎn)軸受規(guī)律性非穩(wěn)定對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力如圖所示，轉(zhuǎn)軸的總工作時(shí)間th=650小時(shí)，轉(zhuǎn)速n=28r/min，材料為40Gr鋼調(diào)質(zhì)，硬度為200HB， 320MPa，2.75，=1.5，求壽命系數(shù)KN，轉(zhuǎn)化為等效穩(wěn)定變應(yīng)力時(shí)的疲勞極限，實(shí)際安全系數(shù)。3-44某材料的對(duì)稱循環(huán)彎曲疲勞極限-1=350Mpa屈服極限S=550Mpa，強(qiáng)度極限B=750Mpa，循環(huán)基數(shù)N0=5×106，m=9，試求對(duì)稱循環(huán)次數(shù)N分別為5×104、5×105、5×107次時(shí)的

20、極限應(yīng)力。 第四章 摩擦、磨損、潤(rùn)滑選擇題4-1 邊界潤(rùn)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(rùn)滑性能一般稱之為( B )。 A 極壓性 B 油性 C 氧化穩(wěn)定性4-2 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( C ) A 膠合 B 磨料磨損 C 點(diǎn)蝕 D 腐蝕4-3現(xiàn)在把研究有關(guān)摩擦、磨損與潤(rùn)滑的科學(xué)與技術(shù)統(tǒng)稱為（ D ）。（A）摩擦理論（B）磨損理論（C）潤(rùn)滑理論（D）摩擦學(xué)4-4兩相對(duì)滑動(dòng)的接觸表面，依靠吸附的油膜進(jìn)行潤(rùn)滑的摩擦狀態(tài)稱為（ D ）。（A）液體摩擦（B）干摩擦（C）混合摩擦（D）邊界摩擦4-5兩摩擦表面被一層液體隔開(kāi)，摩擦性質(zhì)取決于液

21、體內(nèi)部分子間粘性阻力的摩擦狀態(tài)稱為（ A ）。（A）液體摩擦（B）干摩擦（C）混合摩擦（D）邊界摩擦4-6兩摩擦表面間的膜厚比=13時(shí)，其摩擦狀態(tài)為（ C ）。（A）液體摩擦（B）干摩擦（C）混合摩擦（D）邊界摩擦4-7兩摩擦表面間的膜厚比=1<1時(shí)，其摩擦狀態(tài)為（ D ）。（A）液體摩擦（B）干摩擦（C）混合摩擦（D）邊界摩擦4-8兩摩擦表面間的膜厚比=1>3時(shí)，其摩擦狀態(tài)為（ A ）。（A）液體摩擦（B）干摩擦（C）混合摩擦（D）邊界摩擦4-9采用含有油性和極壓添加劑的潤(rùn)滑劑，主要是為了減小 A 。（A）粘著磨損（B）表面疲勞磨損（C）磨粒磨損（D）腐蝕磨損4-10為了減輕摩擦

22、副的表面疲勞磨損，下列措施中 D 不是正確的措施（A）合理選擇表面粗糙度（B）合理選擇潤(rùn)滑粘度（C）合理選擇表面硬度（D）合理控制相對(duì)滑動(dòng)速度4-11潤(rùn)滑油的 B 又稱為絕對(duì)粘度。（A）運(yùn)動(dòng)粘度（B）動(dòng)力粘度（C）恩格爾粘度（D）基本粘度4-12動(dòng)力粘度的國(guó)際單位制（SI）單位為 A 。（A）泊（P）（B）厘斯（cSt）（C）恩氏度（E0）（D）帕·秒（Pa·s）4-13運(yùn)動(dòng)粘度是動(dòng)力粘度與同溫下潤(rùn)滑油 A 的比值。（A）密度（B）質(zhì)量m（C）相對(duì)密度d（D）速度4-14當(dāng)壓力加大時(shí)，潤(rùn)滑油的粘度 A 。（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(rùn)滑油性質(zhì)而定4-15當(dāng)溫度升高時(shí)，潤(rùn)滑油的粘度 B 。（A）隨之升高（B）隨之降低（C）保持不變（D