機(jī)械設(shè)計(jì)習(xí)題及答案

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第一篇總論

第一章緒論

一．分析與思考題

1-1機(jī)器的基本組成要素是什么?

1-2什么是零件?什么是構(gòu)件?什么是部件?試各舉三個(gè)實(shí)例。1-3什么是通用零件?什么是專用零件?試各舉三個(gè)實(shí)例。

其次章機(jī)械設(shè)計(jì)總論

一．選擇題

2-1機(jī)械設(shè)計(jì)課程研究的內(nèi)容只限于_______。(1)專用零件的部件(2)在高速，高壓，環(huán)境溫度過(guò)高或過(guò)低等特別條件下工作的以及尺寸特大或特小的通用零件和部件(3)在普通工作條件下工作的一般參數(shù)的通用零件和部件(4)標(biāo)準(zhǔn)化的零件和部件

2-2以下8種機(jī)械零件：渦輪的葉片，飛機(jī)的螺旋槳，往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)的曲軸，拖拉機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門彈簧，起重機(jī)的起重吊鉤，火車車輪，自行車的鏈條，紡織機(jī)的紗錠。其中有_____是專用零件。

(1)3種(2)4種(3)5種(4)6種

2-3變應(yīng)力特性可用σmax,σmin,σm,σa,r等五個(gè)參數(shù)中的任意_____來(lái)描述。(1)一個(gè)(2)兩個(gè)(3)三個(gè)(4)四個(gè)2-4零件的工作安全系數(shù)為_(kāi)___。

(1)零件的極限應(yīng)力比許用應(yīng)力(2)零件的極限應(yīng)力比零件的工作應(yīng)力(3)零件的工作應(yīng)力比許用應(yīng)力(4)零件的工作應(yīng)力比零件的極限應(yīng)力2-5在進(jìn)行疲乏強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，其極限應(yīng)力應(yīng)為材料的____。

(1)屈服點(diǎn)(2)疲乏極限(3)強(qiáng)度極限(4)彈性極限二．分析與思考題

2-1一臺(tái)完整2-3機(jī)械零件主要有哪些失效形式?常用的計(jì)算準(zhǔn)則主要有哪些?2-2機(jī)械零件主要有哪些失效形式?常用的計(jì)算準(zhǔn)則主要有哪些?

2-3什么是零件的強(qiáng)度要求?強(qiáng)度條件是如何表示的?如何提高零件的強(qiáng)度?

2-4什么是零件的剛度要求?剛度條件是如何表示的?提高零件剛度的措施有哪些?2-5機(jī)械零件設(shè)計(jì)中選擇材料的原則是什么?

2-6指出以下材料的種類，并說(shuō)明中符號(hào)及數(shù)字的含義：HTl50，ZG230-450，2-7機(jī)械的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法有哪些主要區(qū)別?

第三章機(jī)械零件的強(qiáng)度

一．選擇題

3-1零件的截面形狀一定，如絕對(duì)尺寸(橫截面尺寸)增大，疲乏強(qiáng)度將隨之_____。(1)增高(2)不變(3)降低

3-2零件的形狀，尺寸，結(jié)構(gòu)一致時(shí)，磨削加工的零件與精車加工相比，其疲乏強(qiáng)度______。

(1)較高(2)較低(3)一致

3-3零件的表面經(jīng)淬火，滲氮，噴丸，滾子碾壓等處理后，其疲乏強(qiáng)度_______。

(1)增高(2)降低(3)不變(4)增高或降低視處理方法而定二．分析與思考題

3-1圖示各零件均受靜載荷作用，試判斷零件上A點(diǎn)的應(yīng)力是靜應(yīng)力還是變應(yīng)力；并確定應(yīng)力比r的大小或范圍。

題3-1圖

3-2彎曲疲乏極限的綜合影響系數(shù)Kσ的含義是什么?它與哪些因素有關(guān)?它對(duì)零件的疲乏強(qiáng)度和靜強(qiáng)度各有何影響?

3-3零件的等壽命疲乏曲線與材料試件的等壽命疲乏曲線有何區(qū)別?在一致的應(yīng)力變化規(guī)律下，零件和材料試件的失效形式是否總是一致的?為什么?

3-4試說(shuō)明承受循環(huán)變應(yīng)力的機(jī)械零件，在什么狀況下可按靜強(qiáng)度條件計(jì)算?什么狀況下需按疲乏強(qiáng)度條件計(jì)算?

3-5在單向穩(wěn)定變應(yīng)力下工作的零件，如何確定其極限應(yīng)力?3-6疲乏損傷線性累積假說(shuō)的含義是什么?寫(xiě)出其數(shù)學(xué)表達(dá)式。3-7在雙向穩(wěn)定變應(yīng)力下工作的零件，怎樣進(jìn)行疲乏強(qiáng)度計(jì)算?

3-8影響機(jī)械零件疲乏強(qiáng)度的主要因素有哪些?提高機(jī)械零件疲乏強(qiáng)度的措施有哪些?3-9導(dǎo)致機(jī)械結(jié)構(gòu)發(fā)生低應(yīng)力斷裂的原因有哪些?3-10機(jī)械結(jié)構(gòu)的裂紋是否會(huì)失穩(wěn)擴(kuò)展是如何判定的?

第四章摩擦，磨損及潤(rùn)滑概述

一．選擇題

4-1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_(kāi)______。(1)摩擦理論(2)磨損理論(3)潤(rùn)滑理論(4)摩擦學(xué)

4-2兩相對(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_(kāi)______。(1)液體摩擦(2)干摩擦(3)混合摩擦(4)邊界摩擦

4-3為了減輕摩擦副的表面疲乏磨損，以下措施中________不是正確的措施。(1)合理選擇表面粗糙度(2)合理選擇潤(rùn)滑油粘度(3)合理選擇表面硬度(4)合理控制相對(duì)滑動(dòng)速度

4-4當(dāng)壓力加大時(shí)，潤(rùn)滑油的粘度_______。

(1)隨之加大(2)隨之降低(3)保持不變(4)升高或降低視潤(rùn)滑油性質(zhì)而定二．分析與思考題

4-5依照摩擦面間的潤(rùn)滑狀態(tài)不同，滑動(dòng)摩擦可分為哪幾種?4-6膜厚比的物理意義是什么?邊界摩擦、混合摩擦和液體摩擦所對(duì)應(yīng)的膜厚比范圍各是多少?

4-7在工程中，常用金屬材料副的摩擦系數(shù)是如何得來(lái)的?

4-8什么是邊界膜?邊界膜的形成機(jī)理是什么?如何提高邊界膜的強(qiáng)度?4-9零件的磨損過(guò)程大致可分為哪幾個(gè)階段?每個(gè)階段的特征是什么?

4-10根據(jù)磨損機(jī)理的不同，磨損尋常分為哪幾種類型?它們各有什么主要特點(diǎn)?

4-11潤(rùn)滑油的粘度是如何定義的?什么是潤(rùn)滑油的粘性定律?什么樣的液體稱為牛頓液

體?

4-12粘度的表示方法尋常有哪幾種?各種粘度的單位和換算關(guān)系是什么?4-13潤(rùn)滑油的主要性能指標(biāo)有哪些?潤(rùn)滑脂的主要性能指標(biāo)有哪些?4-14在潤(rùn)滑油和潤(rùn)滑脂中參與添加劑的作用是什么?

4-15流體動(dòng)力潤(rùn)滑和流體靜力潤(rùn)滑的油膜形成原理有何不同?流體靜力潤(rùn)滑的主要優(yōu)缺點(diǎn)是什么?

4-16流體動(dòng)力潤(rùn)滑和彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑兩者間有何本質(zhì)區(qū)別?所研究的對(duì)象有何不同?其次篇聯(lián)接

第五章

5-1(4)5-2(1)5-3(2)5-4(3)5-5(2)5-6(3)5-7(3)5-8(1)5-9(2)5-10(3)5-11(1)5-12(4)5-13(1)5-14(2)第五章螺紋聯(lián)接和螺旋傳動(dòng)

一．選擇題

5-1在常用的螺旋傳動(dòng)中，傳動(dòng)效率最高的螺紋是________。

(1)三角形螺紋(2)梯形螺紋(3)鋸齒形螺紋(4)矩形螺紋5-2在常用的螺紋聯(lián)接中，自鎖性能最好的螺紋是_______。

(1)三角形螺紋(2)梯形螺紋(3)鋸齒形螺紋(4)矩形螺紋5-3當(dāng)兩個(gè)被聯(lián)接件不太厚時(shí)，宜采用________。

(1)雙頭螺柱聯(lián)接(2)螺栓聯(lián)接(3)螺釘聯(lián)接(4)緊定螺釘聯(lián)接

5-4當(dāng)兩個(gè)被聯(lián)接件之一太厚，不宜制成通孔，且需要經(jīng)常拆裝時(shí)，往往采用______。(1)螺栓聯(lián)接(2)螺釘聯(lián)接(3)雙頭螺柱聯(lián)接(4)緊定螺釘聯(lián)接

5-5當(dāng)兩個(gè)被聯(lián)接件之一太厚，不宜制成通孔，且聯(lián)接不需要經(jīng)常拆裝時(shí)，往往采用______。

(1)螺栓聯(lián)接(2)螺釘聯(lián)接(3)雙頭螺柱聯(lián)接(4)緊定螺釘聯(lián)接

5-6在擰緊螺栓聯(lián)接時(shí)，控制擰緊力矩有好多方法，例如_________。

(1)增加擰緊力(2)增加扳手力臂(3)使用指針式扭力扳手或定力矩扳手5-7螺紋聯(lián)接防松的根本問(wèn)題在于________。

(1)增加螺紋聯(lián)接的軸向力(2)增加螺紋聯(lián)接的橫向力(3)防止螺紋副的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)(4)增加螺紋聯(lián)接的剛度5-8螺紋聯(lián)接預(yù)緊的目的之一是________。

(1)加強(qiáng)聯(lián)接的可靠性和緊湊性(2)增加被聯(lián)接件的剛性(3)減小螺栓的剛性

5-9承受預(yù)緊力和軸向變載荷的緊螺栓聯(lián)接，當(dāng)其螺栓的總拉力F0的最大值和被聯(lián)接

件的剛度Cm不變時(shí)，螺栓的剛度Cb愈小，則________。

(1)螺栓中總拉力的變化幅度愈大(2)螺栓中總拉力的變化幅度愈小(3)螺栓中總拉力變化幅度不變(4)螺栓中的疲乏強(qiáng)度降低

5-10有一氣缸蓋螺栓聯(lián)接，若氣缸內(nèi)氣體壓力在0～2Mpa之間循環(huán)變化，則螺栓中的

應(yīng)力變化規(guī)律為_(kāi)_____。

(1)對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力(2)脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力(3)非對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力(4)非穩(wěn)定循

環(huán)變應(yīng)力

5-11擰緊可以使一定公稱直徑的普通螺栓取得一定大小的預(yù)緊力。假使要以比較小的

擰緊力距T來(lái)得到所要求的預(yù)緊力F′可采用_______。(1)細(xì)牙螺紋(2)雙線螺紋(3)加彈簧墊圈

5-12為了改善螺紋牙上的載荷分布，尋常都以______的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。

(1)采用雙螺母(2)采用加高的螺母(3)采用減薄螺母(4)減少螺栓和螺母的螺距變化差

5-13被聯(lián)接件受橫向載荷作用時(shí)，若采用一組普通螺栓聯(lián)接，則載荷靠______來(lái)傳遞。(1)接合面之間的摩擦力(2)螺栓的剪切和擠壓(3)螺栓的剪切和被聯(lián)接件的擠壓

5-14滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)，其失效形式多為_(kāi)_____。

(1)螺紋牙彎斷(2)螺紋磨損(3)螺紋牙剪切(4)螺紋副咬死二．分析與思考題

5-1常用螺紋有哪幾種類型?各用于什么場(chǎng)合?對(duì)聯(lián)接螺紋和傳動(dòng)螺紋的要求有何不同?5-2在螺栓聯(lián)接中，不同的載荷類型要求不同的螺紋余留長(zhǎng)度，這是為什么?

5-3聯(lián)接螺紋都具有良好的自鎖性，為什么有時(shí)還需要防松裝置?試各舉出兩個(gè)機(jī)械防

松和摩擦防松的例子。

5-4普通螺栓聯(lián)接和鉸制孔用螺栓聯(lián)接的主要失效形式是什么?計(jì)算準(zhǔn)則是什么?

5-5計(jì)算普通螺栓聯(lián)接時(shí)，為什么只考慮螺栓危險(xiǎn)截面的拉伸強(qiáng)度，而不考慮螺栓頭、

螺母和螺紋牙的強(qiáng)度?

5-6普通緊螺栓聯(lián)接所受到的軸向工作載荷或橫向工作載荷為脈動(dòng)循環(huán)時(shí)，螺栓上的總

載荷是什么循環(huán)?

5-7試指出以下圖中的錯(cuò)誤結(jié)構(gòu)，并畫(huà)出正確的結(jié)構(gòu)圖。

a)螺釘聯(lián)接b)雙頭螺柱聯(lián)接c)鉸制孔用螺栓聯(lián)接

d)緊定螺釘聯(lián)接e)吊環(huán)螺釘聯(lián)接f)螺釘聯(lián)接

5-8螺栓的性能等級(jí)為8.8級(jí)，與它相配的螺母的性能等級(jí)應(yīng)為多少?性能等級(jí)數(shù)字的

含義是什么?

5-9在什么狀況下，螺栓聯(lián)接的安全系數(shù)大小與螺栓直徑有關(guān)?試說(shuō)明其原因。

5-10緊螺栓聯(lián)接所受軸向變載荷在0～F間變化，當(dāng)預(yù)緊力F0一定時(shí)，改變螺栓或被聯(lián)接

件的剛度，對(duì)螺栓聯(lián)接的疲乏強(qiáng)度和聯(lián)接的緊湊性有何影響?

5-11在保證螺栓聯(lián)接緊湊性要求和靜強(qiáng)度要求的前提下，要提高螺栓聯(lián)接的疲乏強(qiáng)度，應(yīng)

如何改變螺栓和被聯(lián)接件的剛度及預(yù)緊力大小?試通過(guò)受力變形線圖來(lái)說(shuō)明。

5-12為什么螺母的螺紋圈數(shù)不宜大于10?尋常采用哪些結(jié)構(gòu)形式可使各圈螺紋牙的載荷分

布趨于均勻?

5-13滑動(dòng)螺旋的主要失效形式是什么?其基本尺寸(即螺桿直徑及螺母高度)尋常是根據(jù)什么

條件確定的?

5-14滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)與滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)相比較，有何優(yōu)缺點(diǎn)?

第六章鍵，花鍵，無(wú)鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接

一．選擇題

6-1普通平鍵聯(lián)結(jié)的主要用途是使軸與輪轂之間______。

(1)沿軸向固定并傳遞軸向力(2)沿軸向可作相對(duì)滑動(dòng)并具有導(dǎo)向作用(3)沿周向固定并傳遞轉(zhuǎn)矩(4)安裝與拆卸便利6-2鍵的剖面尺寸尋常是根據(jù)_____按標(biāo)準(zhǔn)選擇。

(1)傳遞轉(zhuǎn)矩的大小(2)傳遞功率的大小(3)輪轂的長(zhǎng)度(4)軸的直徑6-3鍵的長(zhǎng)度主要是根據(jù)______來(lái)選擇。

(1)傳遞轉(zhuǎn)矩的大小(2)輪轂的長(zhǎng)度(3)軸的直徑6-4常用來(lái)制造鍵的材料是_____。

(1)低碳鋼(2)中碳鋼(3)高碳鋼(4)合金鋼6-5能夠構(gòu)成緊鍵聯(lián)結(jié)的兩種鍵是______。

(1)楔鍵和半圓鍵(2)平鍵和切向鍵(3)半圓鍵和切向鍵(4)楔鍵和切向鍵

6-6楔鍵和_____，兩者的接觸面都具有1：100的斜度。

(1)軸上鍵槽的底