机械设计基础(下)习题

机械设计基础（下）

第一章 机械设计概论

复习思考题

1、机械设计的基本要求包括哪些方面？

2、机械设计的一般程序如何？

3、对机械零件设计有哪些一般步骤？

4、对机械零件设计有哪些常用计算准则？

5、对机械零件材料的选择应考虑哪些方面的要求： 习 题

1．何谓机械零件的失效？何谓机械零件的工作能力？ 2．机械零件常用的计算准则有哪些？

第二章 机械零件的强度

复习思考题

1、静应力与变应力的区别？静应力与变应力下零件的强度计算有何不同？

2、稳定循环变应力的种类有哪些？画出其应力变化曲线，并分别写出最大应力σmax 、最小应力σmin 、平均应力σm 、应力幅σa 与应力循环特性γ的表达式。

3、静应力是否一定由静载荷产生？变应力是否一定由变载荷产生？

4、机械零件疲劳破坏的特征有哪些？机械零件疲劳强度与哪些因素有关？

5、如何由σ-1、σ0和σs 三个试验数据作出材料的简化极限应力图？

6、相对于材料，影响机械零件疲劳强度的主要因素有哪些？综合影响因素K σ的表达式为何？如何作零件的简化极限应力图？

7、应力集中、零件尺寸和表面状态是否对零件的平均应力σm 和应力幅均有影响？ 8、按Hertz 公式，两球体和圆柱体接触时的接触强度与哪些因素有关？

习题

1．某材料的对称循环弯曲疲劳极限1801=-σMPa 。取循环基数N 0=5×106，m =9，试求循环次数N 分别为7000、25000、62000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。

2．已知材料的机械性能为σs =260MPa ，σ-1=170MPa ，ψσ=0.2，试绘制此材料的简化根限应力线图。

3．圆轴轴肩处的尺寸为：D =54mm ，d =45mm ，r =3mm 。如用上题中的材料，设其强度极限B =420MPa ，试绘制此零件的简化极限应力线图，零件的βσ=βq =1。

4．如上题中危险剖面上的平均应力σm =20MPa ，应力幅σa =30MPa ，试分别按①γ=C ，②σ

m

=C ，求出该载面的计算安全系数S ca 。

第三章 摩擦、磨损与润滑

复习思考题

1、滑动摩擦为哪几种类型？各有何特点？

2、典型的磨损分哪三个阶段？磨损按机理分哪几种类型？

3、润滑油和润滑脂的主要性能指标有哪些？

4、什么是流体的粘性定律？

5、粘度的常用单位有哪些？影响粘度的主要因素是什么？如何影响？

6、流体润滑有哪些类型？各有何特点？

习 题

1． 根据摩擦面间存在润滑剂的状况，滑动摩擦分为哪几种？ 2． 获得流体动力润滑的基本条件是什么？

3． 评价润滑脂和润滑油性能的指标各有哪几个？

第四章 螺纹联接和螺旋传动

复习思考题

1、受横向转矩的螺栓组采用铰制孔时，每个螺栓所受的载荷是 。 ①相等的；②与到几何中心距离成正比；③与到几何中心距离成反比；④都不变

2、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 。

①不致损伤螺栓头和螺母；②增大接触面积，不易松脱；③防止产生附加偏心载荷；④便于装配。

3、在受轴向载荷的紧螺栓强度计算公式]

[4

3.12

1σπσ

≤=

d Q ca

，Q 为 。

①工作载荷；②预紧力；③预紧力+工作载荷；④工作载荷+残余预紧力。

4、设计螺栓组时常把螺栓布置成轴对称的均匀的几何形状，这主要是为了 。 ①美观；②受力最小；③联接方便；④接合面受力较均匀。

5、在确定紧螺栓联接的计算载荷时，预紧力Q P 比一般值提高30%，这是考虑了 。 ①螺纹上的应力集中；②螺栓杆横截面上的扭转应力；③载荷沿螺纹圈分布的不均匀性；④螺纹毛刺的部分挤压。

6、受横向载荷的普通螺栓联接有何缺点？

7、为什么大多数螺纹联接都要预紧？预紧力Q P 过小后果是什么？预紧力Q P 过大有什么结果？

8、简述提高螺纹联接强度的四种措施：

9、若用降低螺栓刚度的办法来提高螺栓联接的疲劳强度，试作力和变形图说明之。 10、举二种常用螺纹联接的类型，并分别说明应用场合？

11、螺纹联接中摩擦防松、机械防松装置各有哪几种？（各举出二例）。 12、螺旋传动有哪些类型？滚珠螺旋传动有何特点？

习 题

1．如图所示为某受轴向工作载荷的紧螺栓联接的载荷变形图：（1）当工作载荷为2000N 时，求螺栓所受总拉力及被联接件间残余预紧力。（2）若被联接件间不出现缝隙，最大工作载

荷是多少？

2．如图所示支承杆用三个M12铰制孔螺栓联接在机架上，（铰孔直径d0=13mm）若螺杆与孔壁的挤压强度足够，试求作用于该悬壁梁的最大作用力F。（不考虑构件本身的强度，螺栓材=600MPa，取剪切安全系数nτ=2.5）。

料的屈服极限σ

s

3．如图凸缘联轴器，用六个普通螺栓联接，螺栓分布在D=100mm的圆周上，接合面摩擦系数f=0.16，防滑系数K S=1.2，若联轴器传递扭矩为150N·m，试求螺栓螺纹小径。（螺栓[σ]=120MPa）

第五章键、花键、无键联接及销联接

复习思考题

1、平键联接的可能失效形式为。

①疲劳点蚀；②弯曲疲劳破坏；③胶合；④压溃、摩损、剪切破坏等

2、楔键联接与平键联接相比，前者对中性。

①好；②差；③相同；④无法比较

3、半圆键联接具有特点。

①对轴强度削弱小；②工艺性差、装配不方便；③调心性好；④承载能力大

4、渐开线花键的定心方式有哪些？

5、花键联接与平键联接相比，有哪些特点？

习题

如图所示的凸缘半联轴器及圆柱齿轮，分别用键与减速器的低速轴相联接。试选择两处键的类型及尺寸，并校核其联接强度。已知轴的材料为45号钢，传递的转矩T=1000N·m，齿轮用锻钢制成，半联轴器用灰铸铁制成，工作时有轻微冲击。

第六章铆接、焊接与胶接

复习思考题

1、按工作要求铆缝分哪些类型？

2、常用焊接方法有哪些？焊缝的类型有哪些？

3、胶接接头应如何设计？如何选择粘胶剂？

第七章带传动

复习思考题

1、带传动正常工作时，小带轮上的滑动角小带轮的包角。

①大于；②小于；③小于或等于；④大于或等于。

2、设计中限制小带轮的直径D

1≥D

1

min是为了。

①限制带的弯曲应力；②限制相对滑移量；③保证带与轮面间的摩擦力；④带轮在轴上安装需要。

3、带传动的设计准则是。

①保证带具有一定寿命；②保证带不被拉断；③保证不发生滑动情况下，带又不被拉断；

④保证传动不打滑条件下，带具有一定的疲劳强度。

4、在相同的条件下，为什么三角胶带比平型带的传动能力大？

5、带传动为什么要限制其最小中心距？

6、在三角胶带传动中，为什么一般推荐使用的带速v≤25m/s？

7、带传动的弹性滑动是什么原因引起的？它对传动的影响如何？

8、带传动的打滑经常在什么情况下发生？打滑多发生在大轮上还是小轮上？刚开始打滑时，紧边拉力松边拉力有什么关系？