机械设计曾经的考题(保密)-(1)

（04级考题）基础知识1．作单向运转的转轴，其弯曲应力的变化特征是（）。

（02级考题）A、对称循环B、脉动循环C、恒定不变D、非对称循环2．零件的截面形状一定，如绝对尺寸（横截面积）增大，疲劳强度随之A 。

（02级考题）Ａ、增高，Ｂ、不变，Ｃ、降低3．零件的工作安全系数为__A__。

（04级考题）A、零件的极限应力比许用应力B、零件的极限应力比零件的工作应力C、零件的工作应力比许用应力D、零件的工作应力比零件的极限应力4．两零件的材料和几何尺寸都不相同，以曲面接触受载时，两者的接触应力值____C___。

（04级考题）A、相等B、不相等C、是否相等与材料和几何尺寸相关5．零件在交变应力作用下的强度计算属于▁疲劳▁▁▁▁强度计算。

（01、03级考题）6． 计算载荷F ca ，名义载荷 F 和载荷系数之间的的关系式为 Fca=FK ，强度计算时应该用 载荷。

（03级考题）7． 在静强度条件下，脆性材料的极限应力是 。

（02级考题）8． 在静强度条件下，塑性材料的极限应力是 。

（02级考题）9． 实际零件的疲劳极限受许多因素的影响，使其疲劳极限小于标准试件的疲劳极限，其主要的影响因素有▁▁▁▁▁▁、▁▁▁▁▁▁和表面状态。

（01级考题）10． 一稳定变应力的最大应力MPa 100m ax =σ，应力幅MPa a 25=σ，则其平均应力σm =_________MPa ，循环特性=r 。

（02级考题） 11． 单向转动的轴上作用有方向不变的径向载荷时，轴的弯曲应力为____________循环变应力，扭转剪应力为__________循环变应力（启动频繁时）。

（02级考题）12． 45钢的疲劳极限MPa 2701=-σ，设疲劳曲线方程的幂指数9=m ，应力循环基数60105⨯=N 次，当实际应力循环次数为6108⨯=N 次时，寿命系数N K ＝ 。

（03级考题）13． 同时作用有弯矩和扭矩的转动轴上，当载荷的大小、方向和作用点均不变时，轴上任意点的应力也不变。

（ ）（03级考题）14． 变应力可能由变载荷产生，也可能由静载荷产生。

（ ）（04级考题）15． 零件材料的强度极限高，则该零件的强度一定高。

（ ）（04级考题） 16．试绘出稳定变应力中应力循环特性1-=r 变应力的变化情况（即应力谱），并标出max σ，min σ，a σ，m σ。

（02级考题）17． 机械零件承受载荷时，在哪些部位易产生应力集中？（03级考题）产生应力集中的部位：车螺纹的部位、开键槽的部位、钻孔的部位、有配合的部位、几何形状有突变的部位等。

18． 提高机械零件疲劳强度的措施有哪些？(5分) （03级考题）尽可能降低零件上应力集中的影响（1分） 选用疲劳强度高的材料（1分）采用能够提高材料疲劳强度的热处理方法及强化工艺（1分） 提高零件的表面质量（1分）减少或消除零件表面可能发生的初始裂纹的尺寸（1分） （其他合理方法也可酌情给分）19． 45钢经过调质后的性能为：Mpa 3071=-σ，9=m ，60105⨯=N 。

现用此材料做试件进行试验，以对称循环变应力Mpa 5001=σ作用410次，若以后再以Mpa 4002=σ作用于试件上，还能再循环多少次才会使试件破坏？（04级考题）解： 4961101102.6)500307(105)(⨯=⨯⨯==-m N N σσ （1分） 59621021062.4)400307(105)(⨯=⨯⨯==-m N N σσ （1分） 由Miner方程：11=∑=zi iiN n ，有：11062.4102.6105244=⨯+⨯n （2分）求得：5210875.3⨯=n 次（1分）20． 某零件疲劳曲线的指数9=m ，当以对称循环变应力Mpa 5001=σ作用于零件上410次，它对零件所造成的疲劳损伤，相当于以对称循环变应力Mpa 4002=σ作用于零件上多少次？（04级考题）解： 9101101)500()(--⨯==σσσN N N m （1分） 9102102)400()(--⨯==σσσN N N m （1分）由损伤率相等有：91029104)400()500(10--⨯=⨯σσN n N （2分）求得： 4210451.7⨯=n 次 （1分）螺纹连接21． 紧螺栓联接强度计算时，螺栓所受轴向拉力乘以3.1，是▁C ▁▁。

（01级考题）A.防止松脱B.保证足够的预紧力C.计入扭转剪应力 22． 螺纹联接防松的根本问题在于 C 。

（01、02级考题）Ａ、增加螺纹联接的轴向力 Ｂ、增加螺纹联接的横向力 Ｃ、防止螺纹副的相对转动 Ｄ、 增加螺纹联接的刚度23． 当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且需要经常拆装时，往往采用_C_____。

（04级考题）A 、螺栓联接B 、螺钉联接C 、双头螺柱联接D 、紧定螺钉联接24． 在被联接件之一的厚度较大，且需要经常装拆的场合，宜采用（ B ）（02级考题）A 、普通螺栓联接B 、双头螺栓联接C 、螺钉联接D 、紧定螺钉联接25． 当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且联接不需要经常拆装时，往往采用___C____。

（04级考题）A 、 螺栓联接B 、 螺钉联接C 、 双头螺柱联接D 、 紧定螺钉联接26． 在常用的螺纹联接中，自锁性能最好的螺纹是▁A ▁▁▁。

（02、03级考题）A. 三角形螺纹B. 梯形螺纹C. 齿形螺纹，D. 矩形螺纹27． 承受预紧力Q p 的紧螺栓连接在受工作载荷F 时，残余预紧力为`P Q ，其螺栓所受的总拉力Q 为▁▁▁▁。

（02级考题）a. F Q Q P +=b. F Q Q P +=`c. `P P Q Q Q += d.F C C C F Q FL L++= 28． 铰制孔螺栓传递横向载荷时， [ C ] （03级考题）A ．螺栓的横截面受剪切B ．螺栓与螺栓孔接触面受挤压C ．螺栓同时受剪切与挤压D ．螺栓受拉伸与扭转29． 承受预紧力P Q 的紧螺栓联接在受工作拉力F 时，剩余预紧力为PQ '，其螺栓所受的总拉力Q ＝ 。

（02级考题） 30． 在螺栓联接的结构设计中，被联接件与螺母和螺栓头接触表面处需要加工，这是为了 。

（02级考题）31． 根据工作原理分，螺栓采用对顶螺母防松是属于 摩擦 防松。

（03级考题）32． 当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且需要经常拆卸时，往往采用螺钉联接。

（ 错 ）（03级考题）33． 螺纹联接预紧的目的在于 ，螺纹联接防松的本质是 。

（03级考题）34． 铰制孔用螺栓连接中，螺栓杆与通孔的配合多为过渡配合。

（ ） （04级考题）35． 在紧螺栓联接中，如果螺母或螺栓头的支承面不垂直于螺栓的中心线，螺栓内产生的应力将包括为拉伸应力、扭转应力和弯曲应力。

（ ）（04级考题）36． 联接螺纹既满足v Φ<ψ的自锁条件，为什么还要加防松装置？螺纹联接防松的实质是什么？试举出两种常用防松原理的防松装置。

(本题6分) （01、02级考题）螺纹联接的自锁作用只有在静载荷下才是可靠的，在振动和变载荷下，会产生自动松脱的现象，因此需采用防松装置。

（2分） 防松的实质是防止螺纹副的相对转动 (2分)常用的防松原理有摩擦防松(如双螺母、弹性垫片等)和机械防松(如开口销和槽形螺母、串联钢丝等) （2分）37． 图示刚性联轴器，螺栓孔分布圆直径mm D 160=，其传递的扭矩m N T .1200=，若使用16M 的普通螺栓（螺纹小径mm d 84.131=），被联接件接合面的摩擦系数25.0=f ，可靠性系数2.1=f k ，螺栓材料的许用应力[]MPa 80=σ，问至少需要多少个螺栓才能满足联接的要求？（12分）（01级考题）解：设螺栓数为 Z每个螺栓受的横向载荷R 为: zDR zRD 33102400,1012002/⨯=⨯= (2分)每个螺栓受的预紧力Qp 为: fzDK f R K Q R K fQ s s p s p 3102400,⨯⨯=== (4分)强度条件：77.78016025.084.131024002.13.14][1024003.14][1024003.14][4/3.12321321321=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯≥∴≤⨯⨯⨯∴≤=πσπσπσπσfD d K z fzD d K d Q s s p(5分)至少需8个螺栓 (1分)38． 如图示联轴器，用六个普通螺栓联接，螺栓分布在mm D 100=的圆周上，接合面摩擦系数16.0=f，可靠性系数2.1=K f ，若联轴器传递扭矩为m N .150，则螺栓螺纹小径1d 至少应该为多少？（螺栓[]MPa 120=σ）。

（02级考题）39． 图示汽缸内径mm D 500=，蒸汽压力MPa P 2.1~0=，在法兰上有12个螺栓，其残余预紧力为工作载荷的5.1倍，螺栓联接的相对刚度为8.0，试确定单个螺栓所受的最大轴向拉力与最小轴向拉力。

（01级考题）单个螺栓工作拉力()N ⨯=⨯⨯==4221096.1122.15004124ππPD F （2分）最大总拉力()N ⨯=⨯⨯==+=+'=44max 1091.41096.15.25.25.1F F F F Q Q P(5分) 最小总拉力()()N ⨯=⨯⨯-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+'==44min103.31096.18.05.25.215.11F C C C F C C C F F CC C Q Q Q F L L FL LFL LP P (5分)40． 如图所示，用六个16M （小径d 1=13.835 mm ）的普通螺栓联接的钢制液压油缸，螺栓的相对刚度为)/(F L L C C C +=0.3，螺栓材料的许用应力[]MPa 200=σ，油缸直径D=120mm ，缸内油压p =2.5MPa ，为保证紧密性，要求螺栓的剩余预紧力p Q '至少为其轴向载荷F 的1.5 倍，求预紧力p Q 的取值范围。

（02级考题）41． 如图所示，已知某一液压油缸的工作压力p ＝1MPa ，缸径D ＝500mm ，连接缸盖的螺栓总数为z ＝8，均布，若使用30M 的普通螺栓（螺纹内径mm d 22.261=），残余预紧力p Q '＝1.5F ，许用应力][σ＝200MPa 。

求作用在螺栓上的总拉力Q(一)受力计算： 工作载荷N p F 196350144=⨯==∑（2分）每个螺栓所受工作载荷：zF F ∑=＝196350／8＝24544N（2分） 螺栓所受的总拉力： Q ＝p Q '＋F ＝2.5F ＝2.5×24544＝61360N（3分）（二）强度校核因为 MPa Q d Q ca 14822.26413.1413.1221=⨯==ππσ （2分）][σ＝200MPa 所以 ca σ＜][σ，安全。