《机械设计习题集》word版.doc

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1、第一章绪论第二章机械设计总论一、填空题1．机械是机器和机构总称。2．零件是机械的制造单元，而构件是机械的运动单元。3．机械设计中的失效是指零件失去设计时预定的功能　　　　，常见的失效形式有　　疲劳断裂　　　　、　　弹性变形过大　　　　和　　表面失效　　　　　　　。4．静应力强度计算时，塑性材料的极限应力为屈服极限，脆性材料的极限应力为强度极限，而变应力强度计算时，材料的极限应力为疲劳极限。5．在静载荷作用下的机械零件，可能产生的是　静　应力，也可能产生的是动应力。6．影响零件疲劳强度的因素主要应力集中、绝对尺寸、表面质量，且由试验知只对应力幅影响。7．对高

2、强度钢制造的零件，必须特别注意减少应力集中和提高表面质量。8．按摩擦状态不同，摩擦可分为干摩擦、湿摩擦、混合摩擦、和边界摩擦四种。9．应力循环特性r越大，材料的疲劳极限与持久极限越大，对零件的强度越有利。二、简答题1．简述提高机械零件疲劳强度的措施有哪些？答：①尽可能降低零件上的应力集中影响②选用疲劳强度高的材料或采用能提高疲劳强度的热处理及强化工艺③提高零件的表面质量④尽可能减小或消除零件表面可能的初始裂纹的尺寸三、计算题1．一转轴受规律性非稳定对称循环变应力如图所示，转轴工作的总时间t=300h，转速n=150r/min，材料为40Cr调质，硬度为20

3、0HBS，，（Ks）D=2.7。[Ss]=1.3，循环基数N0=107，m=9。求寿命系数KN，转化为等效稳定变应力时的疲劳极限s-1e和实际安全系数Ss，轴的强度是否满足要求？2．一零件用合金钢制成，其危险截面上的最大工作应力，最小工作应力，该合金钢的机械性能，，ys=0.1，。零件危险截面的系数为Ks=1.3，es=0.78，b=1，要求：（1）绘制材料的简化极限应力图；（2）求极限值，，；（3）取[s]=1.3，校核此轴是否安全。3．45钢经调质后的性能为，m=9，No=5×106，以此材料作试件进行实验，先以对称循环变应力作用104次，再以作用于试

4、件，求还能循环多少次才会使试件破坏。（要点分析：这是属于不稳定变应力作用下的疲劳强度计算问题，应根据疲劳损伤累积假说（Miner定理）进行计算。4．一个受弯曲稳定变应力作用的轴类零件，最大工作应力，最小工作应力，已知材料的对称循环疲劳极限，脉动循环疲劳极限，屈服极限，试求：（1）绘制材料的简化极限应力图；（2）在简化极限应力图上标明工作应力点N；（3）说明零件可能的失效形式。5．试求发动机连杆的安全系数。杆在危险剖面处的直径为d=70mm，当汽缸点火时，杆受压力500KN，在吸气时受拉力120KN，连杆表面精磨并用优质碳素钢制造。连杆材料如下：；；；。第三

5、章螺纹联接与螺旋传动一、填空题1．图示板A用4个铰制孔螺栓固定在板B上，受力F，其中螺栓3、2，3受力最大。2．常用螺纹中，用于连接的螺纹应采用螺纹三角形，其原因自锁性好；牙根强度高，制造方便的螺纹是梯形轮纹；常用于单向传动的螺纹是锯齿形轮纹。3．受轴向工作载荷的紧螺栓连接，螺栓和被连接件的刚度分别为CL和CT，其预紧力QP，则残余预紧力为。4．拧紧螺母时，螺栓的横截面产生拉应力应力和剪切应力应力。5．变载荷下工作的紧螺栓连接，当螺栓总拉力F。不变的情况下，减小螺栓长度而不改变直径，螺栓的应力幅将变大，其连接强度将降低。6．螺纹联接防松的关键是防止轮纹副之

6、间的相对传动，按工作原理，主要分为机械防松、摩擦防松和破换轮纹副防松。7．对于承受变载荷的受拉螺栓连接，在工作载荷和残余预紧力不变的情况下，通过减小螺栓刚度和增大被连接件刚度可以达到减小应力幅的目的。8.在设计受轴向载荷紧螺栓连接时，当验算强度不满足时，可采取措施增大螺栓直径　、　改变螺栓连接结构、　降低应力集中。二、判断题1、三角形螺纹由于具有自锁性所以常用于联接螺纹。（√）2、双头螺柱联接用于两个被联接零件之一较厚且经常拆装的场合下。（х）3．一个零件也可以是一个构件。（√）4．细牙普通螺纹，牙细不耐磨，容易滑扣，所以自锁性能不如粗牙普通螺纹。（х）5

7、．采用加厚螺母是提高螺纹联结强度的一个有效办法。（х）6、螺钉联接用于两被联接零件之一较厚且不能经常拆装的场合下。（√）7、三角形螺纹比矩形螺纹的传动效率高。（х）8、梯形螺纹由于传动效率高常用于传动螺纹。（√）三、简答题1．常用的联接螺纹为什么采用三角形螺纹？而梯形螺纹则用于传递动力和运动？答：①三角形螺纹当量摩擦系数大，则当量摩擦角也大，使螺纹升角容易小于当量摩擦角，这样就满足螺纹的自锁条件；②梯形螺纹升角较大，一般大于当量摩擦角，不会自锁，其效率较高，适用于传递运动和动力。2．螺纹连接的防松方法，按其工作原理可分为哪几种？针对每一种试举一例。答：①摩

8、擦防松：对顶螺母；弹簧垫圈；自锁螺母；②机械防松：开口销与槽型螺母