齊齊哈爾大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)答案38ans

1、.齊齊哈爾大學(xué)考試中心制作機(jī)械設(shè)計(jì)試卷試卷號(hào)：38學(xué)校：齊齊哈爾大學(xué)院系： 專業(yè)：年級(jí)：班級(jí)： 一. 是非題：正確的在（）中寫(xiě)“”，錯(cuò)誤的在（）中寫(xiě)“”（本大題共 34 小題，每小題-3分，總計(jì) -102 分 ）1、F2、T3、F4、F5、T6、T7、F8、T9、T10、F11、F12、T13、F14、T15、F16、F17、F18、F19、F20、T21、F22、F (因?yàn)镮=，增大d較為有效）23、F24、F25、T26、T27、F28、T29、T30、F31、F32、F33、T34、F二. 選擇題：把正確的選項(xiàng)代號(hào)填入（）中（本大題共 46 小題，總計(jì) -77 分 ）1、本小題-2分B.

2、2、本小題-2分C.3、本小題-2分B.4、本小題-2分B.5、本小題-2分D.6、本小題-2分B. C. D.7、本小題-2分A.8、本小題-2分C.9、本小題-2分C.10、本小題-2分C.11、本小題-2分D.12、本小題-2分B.13、本小題-2分D.14、本小題-2分C.15、本小題-2分C.16、本小題-2分B.17、本小題-2分C.注：，18、本小題-2分B.19、本小題-2分B.20、本小題-2分C. 注：21、本小題-2分C.22、本小題-2分C. 注：23、本小題-2分A.24、本小題-2分A.25、本小題-2分A，C26、本小題-2分D.27、本小題-2分A.28、本小題

3、-2分B，C29、本小題-2分D30、本小題-2分A31、本小題-2分B注：因 所以 32、本小題-1分B33、本小題-1分C34、本小題-1分A35、本小題-1分C36、本小題-1分B.37、本小題-1分B38、本小題-1分B39、本小題-1分A，C40、本小題-1分B，A41、本小題-1分B42、本小題-1分D.注：因43、本小題-1分B注：44、本小題-1分B45、本小題-1分A.注：t=C46、本小題-1分A注：三. 填空題：把答案寫(xiě)在題中的空格里（本大題共 39 小題，每小題-3分，總計(jì) -117 分 ）1、限制零件的彈性變形量不得超過(guò)許用值2、對(duì)稱循環(huán)3、零件的極限應(yīng)力與零件的工作

4、應(yīng)力(S=slim/s)4、500MPa300MPa0.255、加熱包容件；冷卻被包容件；同時(shí)加熱包容件和冷卻被包容件6、產(chǎn)生單位變形所需的外力（或力矩）單位外力（或外力矩)所產(chǎn)生的變形7、線膨脹系數(shù)相等或相近的8、腐蝕，磨損，接觸疲勞，壓潰9、限制零件及潤(rùn)滑劑的工作溫度不超過(guò)溫度許用值t控制單位時(shí)間內(nèi)摩擦副所產(chǎn)生的摩擦熱量不大于同時(shí)間內(nèi)的散熱量10、對(duì)稱，脈動(dòng)，0，tm=tmax/211、對(duì)稱，對(duì)稱，0，ta=tmax12、零件抵抗破壞的能力，零件抵抗彈性變形的能力，剛度的倒數(shù)13、a)材料：E及G值b)結(jié)構(gòu)(剖面形狀，支承方式與位置加強(qiáng)肋)c)預(yù)緊裝配14、自振頻率與外力作用的頻率不相等也

5、不接近15、每次循環(huán)中，平均應(yīng)力、應(yīng)力幅和周期都不隨時(shí)間變化的上述條件其中之一隨時(shí)間變化的變應(yīng)力16、零件本身的自振頻率f與fp相等，提高，提高17、零件不發(fā)生失效的安全，承載18、脈動(dòng)變應(yīng)力19、1.剖面形狀2.支承方式與位置3.加強(qiáng)肋20、依靠表面接觸來(lái)傳遞載荷和工作的零件的承載能力(工作能力)所決定的強(qiáng)度按體積應(yīng)力(零件體內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力)計(jì)算的零件的強(qiáng)度21、把“非對(duì)稱循環(huán)”變，與其等效的當(dāng)量“對(duì)稱循環(huán)”22、1)由于往復(fù)運(yùn)動(dòng)或擺動(dòng)零件產(chǎn)生的慣性力(或力矩)2)回轉(zhuǎn)零件的不平衡產(chǎn)生的離心力3)周期性作用的外力23、1.8，2.0，不安全，ss或1.8350HBS是兩條不同的疲勞曲線，見(jiàn)圖示

6、。2.硬度350HBS鋼的疲勞曲線沒(méi)有水平部分，在N0處無(wú)突變點(diǎn)。30、本小題0分1.產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的概率。2.Rt= (該產(chǎn)品到時(shí)間t的可靠度)。3.一般手冊(cè)中給出的疲勞極限s-1的可靠度R=50%。31、本小題10分1.物理意義：大小表示材料循環(huán)不對(duì)稱性的敏感程度。通過(guò)可以把非對(duì)稱循環(huán)的疲勞問(wèn)題轉(zhuǎn)化為對(duì)稱循環(huán)的疲勞問(wèn)題。在公式中，把非對(duì)稱循環(huán)的疲勞極限折合成極限應(yīng)力幅，因此非對(duì)稱循環(huán)中及等效極限應(yīng)力幅之和為定數(shù)。2.幾何意義：A點(diǎn)：對(duì)稱循環(huán)()，；M點(diǎn)：但，由圖可見(jiàn)：32、本小題10分1.；r=常數(shù)時(shí)，2.作許用極限應(yīng)力圖疲勞極限由兩直線FM及AM的交點(diǎn)坐標(biāo)確定

7、。FM直線方程：求解得：；所以疲勞極限為：最大安全系數(shù)3.受軸向載荷的緊螺栓聯(lián)接中的螺栓受這種應(yīng)力作用(內(nèi)燃機(jī)氣缸螺栓)。33、本小題10分1.作極限應(yīng)力圖見(jiàn)圖由圖可知：由直線FM與AM方程聯(lián)立求解，即可解出極限應(yīng)力點(diǎn)的坐標(biāo)值(srm，sra)：FM方程解得2.對(duì)于的簡(jiǎn)化加載情況，34、本小題10分1.作許用極限應(yīng)力圖sm=C；垂線GMM代表應(yīng)力變化規(guī)律線；兩直線GM、AM的方程為：（GM方程 ()聯(lián)立求解得： =2.，但r=常數(shù)時(shí)，3.車輛減振彈簧35、本小題10分1.作許用極限應(yīng)力圖（如圖），直線GM與AM的方程為：(GM方程）聯(lián)立求解得2.sN曲線：對(duì)于N104(循環(huán)次數(shù)高）的機(jī)械零件（

8、如齒輪，軸等），可借助s-N曲線進(jìn)行安全壽命設(shè)計(jì)；當(dāng)N104時(shí)，疲勞極限將可能增大到近于或超過(guò)屈服極限sS，此時(shí)sN曲線就不適用了。（因N小，可按靜強(qiáng)度或低周疲勞問(wèn)題處理。）36、本小題10分1.作許用極限應(yīng)力圖：r=C時(shí)，射線OM具有r=C規(guī)律，M為最大應(yīng)力點(diǎn)（smax=sm+sa）M（sra,srm）為極限應(yīng)力點(diǎn)解直線OM，AB聯(lián)立方程：2.因3.轉(zhuǎn)軸的彎曲應(yīng)力即屬此種情況。37、本小題5分表面粗糙度是零件表面質(zhì)量的重要部分，表面粗糙度值越低，應(yīng)力集中越小，因而疲勞強(qiáng)度可以提高。表面強(qiáng)化主要工藝方法有：機(jī)械加工方法使表層硬化（如噴丸，滾壓)，表層熱處理方法（如高頻淬火）表層化學(xué)處理方法等。

9、表面強(qiáng)化提高疲勞強(qiáng)度機(jī)理：主要是零件的疲勞裂紋常從表面開(kāi)始產(chǎn)生，各種表面強(qiáng)化工藝能提高表層材料的力學(xué)性能及產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力。38、本小題3分蝸桿傳動(dòng)：滑動(dòng)軸承：39、本小題0分40、本小題0分直線AB的方程式為：（循環(huán)特性r=常數(shù)）41、本小題3分1.軸兩端滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)及安裝完后形成兩端均為“固定”端結(jié)構(gòu)，如“兩端固定”方式時(shí)，軸承未留有可調(diào)整間隙，軸的變形受到多余的約束形成超靜定。2.如果形成超靜定構(gòu)件，溫度引起尺寸變化，產(chǎn)生相當(dāng)大的熱應(yīng)力，影響正常工作能力。3.兩種方案：a）一端固定，一端游動(dòng)：長(zhǎng)軸及溫度高場(chǎng)合。b）兩端單向固定（軸向留有軸向間隙）：普通工作溫度下的短軸。42、本小題0分1.

10、根據(jù)力學(xué)原理，可導(dǎo)出等截面桿的溫度應(yīng)力計(jì)算公式：（推導(dǎo)從略。）2.由sc=aEDt式可知，sc與桿長(zhǎng)l、截面尺寸無(wú)關(guān)，只與線膨脹系數(shù)a、溫升Dt及彈性模量E有關(guān)。43、本小題3分當(dāng)零件要求的破壞概率P不同時(shí)，可靠度R愈高（P愈小），壽命愈短，反之R愈小，則壽命愈長(zhǎng)。44、本小題0分1）圖示為不同破壞概率P的s-N疲勞曲線族。2）中間曲線：代表破壞概率P0.5的s-N曲線，工程上一般給出的即為P0.5的s-N曲線，手冊(cè)中給出的s1即指P0.5時(shí)的持久極限。上面曲線：代表破壞概率大（P0.99)的s-N曲線，P大，可靠度R小，s1值可提高。下面曲線：代表P小的s-N曲線，因可靠度R高，故s1要降低

11、3）同一變應(yīng)力作用下，材料達(dá)到破壞時(shí)，P大，壽命長(zhǎng)45、本小題10分1.（損傷累積學(xué)說(shuō)，sv為等效應(yīng)力，一般sv取為si中作用時(shí)間最長(zhǎng)的、起主要作用的應(yīng)力）2.（sr：循環(huán)基數(shù)為N0時(shí)疲勞極限），srv為等效循環(huán)基數(shù)Nv下的疲勞極限，即五. 結(jié)構(gòu)題：（本大題共 8 小題，總計(jì) 24 分 ）1、本小題5分2、本小題5分1.單個(gè)彈簧改為并聯(lián)彈簧族，則承受同樣載荷時(shí)，可減小尺寸。2.結(jié)構(gòu)：3、本小題0分1.a中的徑向槽，b中的U形管作用為：補(bǔ)償脹縮。2.原理：a留有脹縮空間；bU形管為增加彈性環(huán)節(jié)。4、本小題3分5、本小題3分注：答案可不止一個(gè)。6、本小題3分1.采用柔性螺栓結(jié)構(gòu)2.空心螺栓，可減小

12、螺栓剛度。7、本小題0分鑄鐵拉伸強(qiáng)度差，應(yīng)避免e點(diǎn)受拉，以受壓為好。(但也不能太大)出現(xiàn)裂紋是因?yàn)榻嵌扔姓`差ab，鑄鐵件固定時(shí)受壓。8、本小題5分1.可行方案：設(shè)計(jì)加強(qiáng)肋，使肋在受壓狀態(tài)下工作。2.設(shè)計(jì)肋應(yīng)注意要點(diǎn)：a)避免受拉，應(yīng)受壓；b)三角肋必須延至外力作用點(diǎn)處c) 肋高度不宜過(guò)低，以便增大慣性矩I值六. 計(jì)算題：計(jì)算下列各題（本大題共 6 小題，總計(jì) 1 分 ）1、本小題0分梁中點(diǎn)受到最大彎距，。2、本小題0分1.2.3.4.5.3、本小題0分截面桿件的溫度應(yīng)力與長(zhǎng)度及剖面尺寸無(wú)關(guān)代入數(shù)值：4、本小題0分5、本小題3分1.當(dāng)螺栓在右端時(shí)最危險(xiǎn)。2.6、本小題-2分可靠度失效概率七. 大

13、型題：計(jì)算下列各題（本大題共 22 小題，總計(jì) 238 分 ）1、本小題5分 MPa疲勞安全系數(shù)：屈服強(qiáng)度安全系數(shù)：兩種強(qiáng)度的安全系數(shù)均大于故零件強(qiáng)度足夠。2、本小題10分1.作極限應(yīng)力圖,見(jiàn)圖，r=常數(shù)，標(biāo)明工作點(diǎn)M；2. ：由圖可知：3. S：延長(zhǎng)0M得(極限應(yīng)力點(diǎn))，由直線方程:；直線0M方程：，聯(lián)解:x=220，y=20由作圖法:(r=常數(shù))3、本小題5分1.計(jì)算法：2.作圖法：工作應(yīng)力點(diǎn)M，r=常數(shù),為極限應(yīng)力點(diǎn)4、本小題7分1.計(jì)算應(yīng)力幅和平均應(yīng)力：2.計(jì)算疲勞安全系數(shù)：其中：3.計(jì)算靜強(qiáng)度安全系數(shù):在未判斷工作點(diǎn)在極限應(yīng)力圖上的區(qū)域情況下,為安全起見(jiàn),還應(yīng)計(jì)算靜強(qiáng)度安全系數(shù):5、

14、本小題13分1. 試件的極限應(yīng)力圖:直線AE的傾角，根據(jù)A點(diǎn)按可畫(huà)出AES線2. 零件的極限應(yīng)力圖畫(huà)出點(diǎn)按畫(huà)出線3. ,由點(diǎn)O作45射線交線于點(diǎn),故可能發(fā)生疲勞失效(脈動(dòng)循環(huán))4. 時(shí)，由O點(diǎn)作角射線交于段的點(diǎn),故可能發(fā)生靜強(qiáng)度破壞。6、本小題15分1.求工作應(yīng)力點(diǎn)C1)氣缸最大壓力螺栓工作載荷2)剩余預(yù)緊力3)螺栓最大拉力4)預(yù)緊力5)螺栓所受拉力幅(p=00.5 MPa)6)螺栓應(yīng)力幅7)螺栓平均應(yīng)力最小應(yīng)力8)由值在圖上按比例定出點(diǎn)C(125.4,23.9)2.極限應(yīng)力點(diǎn)：1)屬于常數(shù)變化情況；2)由值定點(diǎn)G；3)由G點(diǎn)作射線(與成45)交折線于點(diǎn)即極限應(yīng)力點(diǎn)。3.安全系數(shù)7、本小題5分

15、(1)已知，(2)自原點(diǎn)0作射線交折線于點(diǎn)(極限應(yīng)力點(diǎn))(3)安全系數(shù)為1.5時(shí),即,直接在直線上可量得工作應(yīng)力點(diǎn)C(4)對(duì)應(yīng)于C點(diǎn)的2)可能失效形式:靜強(qiáng)度失效(塑性變形)8、本小題15分(1) 許用極限應(yīng)力圖：許用疲勞極限曲線為折線。(2) 計(jì)算安全系數(shù)簡(jiǎn)單加載情況：工作應(yīng)力點(diǎn)；計(jì)算法：(3) 可能發(fā)生的破壞形式：疲勞斷裂。9、本小題5分該點(diǎn)處強(qiáng)度符合要求。10、本小題10分1），所以2）K：，所以3）位于安全區(qū)11、本小題10分方法1：對(duì)于鋼，彎曲應(yīng)力由，得：又，所以則：而故方法2：12、本小題10分實(shí)心軸：直徑，剖面積A實(shí)=；空心軸：外徑D，內(nèi)徑；當(dāng)兩者面積相等時(shí)，則，即(1)扭矩剛度

16、GIp：實(shí)心軸：I實(shí)P=；空心軸：I空P= (2)(1)代入（2）抗扭剛度GIp：所以抗扭剛度比值，空心軸為實(shí)心軸的4.56倍,有效地提高了剛度。13、本小題15分方法1：同理由得：方法2：，14、本小題15分1. 計(jì)算法：之方程:之方程:，得從而有：解得：，此為坐標(biāo),則M之坐標(biāo)為2. 做圖法：(1)按比例畫(huà)出許用極限應(yīng)力圖：A(0，240)：故；，所以S：(450，0)；，所以；許用極限應(yīng)力圖:許用疲勞極限曲線(2)的射線：因?yàn)?，所以或，由圖方便作出a角的射線。射線為直線（3）時(shí)，零件允許的：因所以15、本小題10分1）在a情況下材料的極限應(yīng)力2）在a情況下的安全系數(shù)：3)應(yīng)用疲勞損傷累積假

17、說(shuō)求b情況下的材料極限應(yīng)力，取等效穩(wěn)定變應(yīng)力，在考慮和安全系數(shù)后仍小于，故可不計(jì)入所以極限應(yīng)力為：4）在b情況下的安全系數(shù)：5)由題意a、b情況下相同，因?yàn)閍情況對(duì)材料的破壞作用大。16、本小題15分1. 繪制極限應(yīng)力圖：折線2. 工作應(yīng)力點(diǎn)C：1）由機(jī)器重量引起最大彎矩：2）該彎矩引起的平均應(yīng)力：3）不平衡重量引起的應(yīng)力幅:4）由，定C點(diǎn)3. 屬于常數(shù)的加載情況，故過(guò)C點(diǎn)的垂線交于點(diǎn)4. 靜強(qiáng)度安全系數(shù):疲勞強(qiáng)度安全系數(shù):所以支配設(shè)計(jì)的為靜態(tài)失效可能性：17、本小題15分作圖法：1. 求值:1）工作應(yīng)力點(diǎn)C：，作與橫坐標(biāo)軸成的射線；許用極限應(yīng)力圖：；，；，作折線為許用極限應(yīng)力圖；射線與線交于點(diǎn)為極限應(yīng)力點(diǎn)安全系數(shù)為1.5時(shí)的C點(diǎn):使可得C點(diǎn)2. 可能失效形式為疲勞破壞；3. ，計(jì)算法：，即又，聯(lián)立解得，所以，18、本小題15分因此桿1受向上拉力取。所以取。桿1上端凸緣剪切，取=3mm。對(duì)壓板2，故壓板2可滿足擠壓強(qiáng)度要求。，取。19、本小題5分，此時(shí)出現(xiàn)塑性變形，即要求壽命次時(shí)會(huì)在疲勞斷裂之前出現(xiàn)塑性變形，設(shè)計(jì)中可按此應(yīng)力進(jìn)行設(shè)計(jì)，稱為低周疲勞。20、本小題15分1. :由題意：t為脈動(dòng)循環(huán)，配合引起綜合影響系數(shù)；圓角引起，取兩者大值，所以由常數(shù)，則所以則所以2. 圖解法：；因此；