机械设计习题

9、在图3-1所示零件的极限应力简图中，如工作应力点M所在的ON线与横轴之间的夹角θ＝90o时，则该零件受的是___________。

A.脉动循环变应力 B.对称循环变应力

C.变号的不对称循环变应力 D.不变号的不对称循环变应力

10、已知一零件的最大工作应力?max=180MPa，最小工作应力?min=－80MPa。则在图示的极限应力简图中（图3-2），该应力点M与原点的连线OM与横轴间的夹角θ为___________。

A. 68o57＇44＇＇ B. 21o2＇15＇＇ C. 66o2＇15＇＇ D. 74o28＇33＇＇

11、图3-3示零件的极限应力简图上，M为零件的工作应力点，若加载于零件的过程中保持最小应力σmin为常数。则该零件的极限应力点应为__________。

A. M1 B. M2 C. M3 D. M4

图3-2 图3-3

12、已知45钢调制后的力学性能为：?B=620MPa，?S=350MPa，??1=280MPa，?0=450MPa。则

??为__________。

A. 1.6 B. 2.2 C. 0.24 D. 0.26 二、填空题

1、影响机械零件疲劳强度的因素有：__________、__________、__________。 2、材料的无限寿命是指_______下的寿命，其有限寿命是指在_______下的寿命。 3、机械零件的应力集中系数仅对_______有影响，对_______没有影响。

4、一般说，机械零件的表面质量越_______，应力集中越严重；表面硬度越_______，疲劳强度越低。 三、简答题

1、机械零件疲劳强度的计算方法有哪两种？其计算准则各是什么？ 2、机械零件在变应力条件下工作发生疲劳断裂而失效的过程怎样？ 3、什么是应力循环基数？一般碳钢和高硬度合金钢的循环基数是多少？

4、按疲劳曲线(σ－N)设计零件时，适用的条件是什么？当循环次数N＜104时，(σ－N)曲线是否适用？为什么？在这种情况下应如何处理？

5、影响机械零件疲劳强度的主要因素有哪些？提高机械零件疲劳强度的措施有哪些？ 6、机械零件受载时在什么地方产生应力集中？应力集中与材料的强度有什么关系？

7、怎样区分变应力是稳定的还是非稳定的？怎样进行在稳定变应力下的零件强度计算？怎样进行在规律性非稳定变应力下的零件强度计算？

8、在极限应力简图上，对各种加载情况（即r=常数、σm＝常数、σmin＝常数）如何判断零件是首先产生疲劳破坏还是首先产生塑性变形破坏？

9、??和??的几何意义和物理意义是什么？材料的强度愈高，??和??的值愈大还是愈小？

4

机械设计习题

10、何谓疲劳损伤累积假说？线性疲劳损伤累积计算的数学表达式为何？

四、分析计算题

1、一钢制轴类零件的危险剖面承受?max?200 MPa，?min?100 MPa，综合影响系数?K??D=2，材料的?S＝400 MPa，?－1＝250 MPa，?0＝400 MPa。试：

1）画出材料的简化极限应力线图，并判定r=const时零件的破坏形式。 2）试用图解法和安全系数法计算r=const时该零件的安全系数。

2、一钢制零件，危险剖面承受的工作应力?max= 300MPa，?min= -150MPa，有效应力集中系数绝对尺寸系数??= 0.91，表面状态系数??= 1。材料的?B= 800 MPa，k?=1.4，?S= 520 MPa，?－1= 450 MPa，??= 0.5，材料常数m = 9，循环基数N0 = 107，求该零件在有限寿命N =105时的计算安全系数。

3、某零件材料在N0＝5?10次时，?－1＝300MPa，m＝9。若零件在?1＝500MPa下工作n1＝10464次，在?2＝400MPa下工作n2＝4?10次。试问：若又在?3＝350MPa下工作，允许工作多少次？

第四章 摩擦、磨损及润滑概述

一、选择题

1、现在把研究有关摩擦、磨损与润滑的科学与技术统称为__________。

A.摩擦理论 B.磨损理论 C.润滑理论 D.摩擦学

2、两相对滑动的接触表面，依靠吸附的油膜进行润滑的摩擦状态称为____________。 A.流体摩擦 B.干摩擦 C.混合摩擦 D.边界摩擦

3、两摩擦表面被一层液体隔开，摩擦性质取决于液体内部分子间粘性阻力的摩擦状态称为__________。

A.流体摩擦 B.干摩擦 C.混合摩擦 D.边界摩擦

4、通过滑动轴承试验，可得到摩擦系数μ与轴承特性数ηn/p相互关系的摩擦特性曲线，下图4-1中__________是正确的。

图4-1 图4-2

5、如图4-2所示，在滑动轴承摩擦特性曲线μ—ηn/p的A区内，摩擦状态属于__________。 A.干摩擦 B.混合摩擦 C.边界摩擦 D.流体摩擦 6、采用含有油性和极压添加剂的润滑剂，主要是为了减小_________。

5

机械设计习题

A.粘着磨损 B.表面疲劳磨损 C.磨粒磨损 D.腐蚀磨损

7、为了减轻摩擦副的表面疲劳磨损，下列措施中_________不是正确的措施。 A.合理选择表面粗糙度 B.合理选择润滑油粘度

C.合理选择表面硬度 D.合理控制相对滑动速度 8、润滑油的_________又称为绝对粘度。

A.运动粘度 B.动力粘度 C.恩格尔粘度 D.赛氏通用秒 9、动力粘度η的CGS制（绝对单位制）单位为_________。

A.泊（P） B.厘斯（cSt） C.恩氏度（oE） D.帕·秒（Pa·s） 10、动力粘度η的国际单位制（SI）单位为_________。

A.泊（P） B.厘斯（cSt） C.恩氏度（oE） D.帕·秒（Pa·s） 11、运动粘度ν是动力粘度η与同温度下润滑油_________的比值。 A.密度ρ B.质量m C.相对密度d D.速度v 12、运动粘度ν的国际单位制（SI）单位为_________。

A.m2/s B.厘斯（cSt） C.厘泊（cP） D.帕·秒（Pa·s） 13、当压力加大时，润滑油的粘度_________。

A.随之加大 B.保持不变 C.随之减小 D.增大还是减小或不变，视润滑油性质而定 14、当温度升高时，润滑油的粘度_________。

A.随之升高 B.随之降低 C.保持不变 D.升高或降低视润滑油性质而定 二、分析与思考题

1、何谓摩擦、磨损和润滑？它们之间的相互关联如何？

2、按摩擦面间的润滑状况，滑动摩擦可分哪几种？

3、根据磨损机理的不同，磨损通常分为哪几种类型?它们各有什么主要特点? 4、机械零件的磨损过程分为哪三个阶段？怎样跑合可以延长零件的寿命？ 5、实现液体润滑的方法有哪几种？它们的工作原理有何不同？各自特点如何？ 6、获得流体动压润滑的必要条件是什么？ 7、润滑剂的作用是什么？常用润滑剂有哪几种？

8、流体动压润滑及弹性流体动压润滑，二者之间的最根本差别是什么？

9、润滑油的主要性能指标有哪些？润滑脂的主要性能指标有哪些？在润滑油和润滑脂中加入添加剂的作用是什么?

10、试述润滑油粘度的物理意义。粘度的表示方法有哪几种？各种粘度的单位及换算关系是什么？哪一种适用于流体动压计算中？

6

机械设计习题

第六章 螺纹联接及螺旋传动

一、选择题

1、在常用的螺旋传动中，传动效率最高的螺纹是__________。

A.三角形螺纹 B.梯形螺纹 C.锯齿形螺纹 D.矩形螺纹 2、在常用的螺纹联接中，自锁性能最好的螺纹是__________。

A.三角形螺纹 B.梯形螺纹 C.锯齿形螺纹 D.矩形螺纹 3、当两个被联接件不太厚时，宜采用__________。

A.双头螺柱联接 B.螺栓联接 C.螺钉联接 D.紧定螺钉联接

4、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__________。

A.螺栓联接 B.螺钉联接 C.双头螺柱联接 D.紧定螺钉联接 5、在拧紧螺栓联接时，控制拧紧力矩有很多方法，例如__________。

A.增加拧紧力 B.增加扳手力臂 C.使用测力矩扳手或定力矩扳手 6、螺纹联接防松的根本问题在于__________。

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 7、螺纹联接预紧的目的之一是__________。

A.增强联接的可靠性和紧密性 B.增加被联接件的刚性 C.减小螺栓的刚性

8、承受预紧力F′的紧螺栓联接在受工作拉力F时，剩余预紧力为F″，其螺栓所受的总拉力F0为__________。

A.F0?F?F? B.F0?F?F? C.F0?F?＋F? D.F0?F?CbF

Cb?Cm9、承受横向载荷或旋转力矩的紧螺栓联接，该联接中的螺栓_________。 A.受剪切作用 B.受拉伸作用

C.受剪切和拉伸作用 D.既可能受剪切作用又可能受拉伸作用

10、对受轴向变载荷的紧螺栓联接，在限定螺栓总拉力的情况下，提高螺栓疲劳强度的有效措施是__________。

A.增大被联接件的刚度 B.减小被联接件的刚度 C.增大螺栓的刚度 11、为了改善螺纹牙上的载荷分布，通常都以_________的方法来实现。

A.采用双螺母 B.采用加高的螺母 C.采用减薄的螺母 D.减少螺栓和螺母的螺距变化差

12、被联接件受横向载荷作用时，若采用一组普通螺栓联接，则载荷靠__________来传递。

A.接合面之间的摩擦力 B.螺栓的剪切和挤压 C.螺栓的剪切和被联接件的挤压

13、设计螺栓组联接时，虽然每个螺栓的受力不一定相等，但对该组螺栓仍均采用相同的材料、直径和长度，这主要是为了__________。

7

机械设计习题

A.外形美观 B.购买方便 C.便于加工和安装 14、当采用受剪螺栓联接承受横向载荷时，螺栓杆受到_________作用。

A.弯曲和挤压 B.拉伸和剪切 C.剪切和挤压 D.扭转和弯曲 15、滑动螺旋传动，其失效形式多为__________。

A.螺纹牙弯断 B.螺纹磨损 C.螺纹牙剪切 D.螺纹副咬死 16、在螺纹联接中，按防松原理，采用双螺母属于________。 A．摩擦防松

B．机械防松 D．增大预紧力防松

B．使接触面大些，提高防松能力

C．破坏螺旋副的关系防松 A．使工作面均匀接触 C．安装和拆卸时方便 A．600

17、在螺纹联接设计中，被联接件与螺母和螺栓头的联接表面加工凸台或沉头座是为了________。

D．使螺栓不受附加载荷作用

D．480

18、一精致普通螺栓的螺栓头上标记着6.8（强度级别），则该螺栓材料的屈服极限近似为_____MPa。

B．800 C．680

二、分析与思考题

1、普通螺纹分为粗牙和细牙螺纹，请问细牙螺纹有什么特点？用于何处？ 2、常用螺纹联接的类型有哪几种？应用场合是什么？ 3、螺纹联接为什么要防松？防松的根本问题是什么？

4、防松的基本原理有哪几种？具体的防松方法和装置各有哪些？

5、什么叫螺纹的自锁现象？自锁条件如何？螺旋副的传动效率又如何计算？

6、试画出螺纹联接的力－变形图，并说明联接在受到轴向工作载荷后，螺纹所受的总拉力、被联接件的剩余预紧力和轴向工作载荷之间的关系。

7、在承受横向载荷的紧螺栓联接中，螺栓是否一定受剪切作用？为什么？ 8、常用的提高螺纹联接强度的措施有哪些？

9、在螺栓联接中，螺纹牙间载荷分布为什么会出现不均匀现象？常用哪些结构形式可使螺纹牙间载荷分布趋于均匀？

10、两螺纹联接分别采用厚薄不同的螺母，其中一个可旋合10圈，另一个可旋合20圈。其它结构和受力条件均相同。问这两个联接的强度是否一样？为什么？ 三、计算题 1、如图6-1所示用两个M12（小径d1?8.376mm，中径d2?9.026mm，）的螺钉固定一牵引钩。若螺钉材料为Q235钢，屈服极限?S?240MPa，装配时控制预紧力（安全系数取S?1.6),考虑摩擦传力的可靠性系数（防滑系数）KS?1.2,接合面摩擦系数us=0.2，求其允许的牵引力FR。 图6-1 8