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)境溫度過高或過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____。

(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的含義是什么?寫出其數(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，磨損及潤滑概述

一．選擇題

4-1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_______。(1)摩擦理論(2)磨損理論(3)潤滑理論(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)行潤滑的摩擦狀態(tài)稱為_______。(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)升高或降低視潤滑油性質(zhì)而定二．分析與思考題

4-5依照摩擦面間的潤滑狀態(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潤滑油的粘度是如何定義的?什么是潤滑油的粘性定律?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潤滑油的主要性能指標(biāo)有哪些?潤滑脂的主要性能指標(biāo)有哪些?4-14在潤滑油和潤滑脂中參與添加劑的作用是什么?

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

4-16流體動(dòng)力潤滑和彈性流體動(dòng)力潤滑兩者間有何本質(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______。

(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______。

(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?試通過受力變形線圖來說明。

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)輪轂的長度(4)軸的直徑6-3鍵的長度主要是根據(jù)______來選擇。

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

(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