机械设计习题2010

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1、 机械设计习题 2012. 10 1 一、机械设计概论 一、机械设计概论 分析与思考题 分析与思考题 1-1 什么是通用零件?什么是专用零件?试各举三个实例。 1-2 机械设计课程研究的内容是什么? 1-3 设计机器时应满足哪些基本要求?设计机械零件时应满足哪 些基本要求? 1-4 机械零件主要有哪些失效形式?常用的计算准则主要有哪些? 1-5 什么是零件的强度要求?强度条件是如何表示的?如何提高零 件的强度? 1-6 什么是零件的刚度要求?刚度条件是如何表示的?提高零件刚 度的措施有哪些? 1-7 机械零件设计中选择材料的原则是什么? 1-8 指出下列材料的种类，并说明代号中符号及数字的含义

2、： HTl50，ZG230-450， 65Mn，45，Q235，40Cr，20CrMnTi。 二、机械零件的疲劳强度设计 二、机械零件的疲劳强度设计 分析与思考题分析与思考题 2-2 在材料的疲劳曲线上，为何需要人为规定一循环基数 N0，并 将对应的极限应力称为材料的疲劳极限? 2-3 弯曲疲劳极限的综合影响系数 K的含义是什么?它与哪些因 素有关?它对零件的疲劳强度和静强度各有何影响? 2-4 在单向稳定变应力下工作的零件，如何确定其极限应力? 2-5 疲劳损伤线性累积假说的含义是什么?写出其数学表达式。 2-6 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? 2

3、-7 疲劳破坏的四个特征？ 三、螺纹联接三、螺纹联接 选择题选择题 3-1 在常用的螺旋传动中，传动效率最高的螺纹是_。 （1）三角形螺纹 （2）梯形螺纹 （3）锯齿形螺纹 （4）矩形螺纹 3-2 在常用的螺纹联接中，自锁性能最好的螺纹是_。 （1）三角形螺纹 （2）梯形螺纹 （3）锯齿形螺纹 （4）矩形螺纹 2 3-3 当两个被联接件不太厚时，宜采用_。 （1）双头螺柱联接 （2）螺栓联接 （3）螺钉联接（4）矩形螺纹 3-4 当两个被联接件之一不太厚，另一个不宜制成通孔，且需要经常 拆装时，往往采用_。 （1）螺栓联接（2）螺钉联接（3）双头螺柱联接（4）紧定螺钉联接 3-5 当两个被联接

4、件之一不太厚，另一个不宜制成通孔，且联接不需要 经常拆装时，往往采用_。 （1）螺栓联接（2）螺钉联接（3）双头螺柱联接（4）紧定螺钉联接 3-6 在拧紧螺栓联接时，控制拧紧力矩有很多方法，例如_。 （1） 增加拧紧力 （2）增加扳手力臂 （2） 使用测力矩扳手或定力矩扳手 3-7 螺纹联接防松的根本问题在于_。 （1）增加螺纹联接能力 （2）增加螺纹联接的横向力 （3）防止螺 纹副的相对转动 （4）增加螺纹联接的刚度 3-8 螺纹联接预紧的目的之一是_。 （1） 增加联接的可靠性和紧密性 （2）增加被联接件的刚性 （3） 减小螺栓的刚性 3-9 承受预紧力和轴向变载荷的紧螺栓联接， 当其螺栓

5、的总拉力 F2的最 大值和被联接件的刚度 Cm不变时，螺栓的刚度 Cb愈小，则_。 （1） 螺栓中总拉力的变化幅度最大 （2）螺栓中总拉力的变化幅度 愈小 （3）螺栓总拉力变化不变 （4）螺栓中的疲劳强度降低 3-12 有一汽缸盖螺栓连接，若汽缸内气体压力在 12Mpa 之间循环变 化，则螺栓中的应力变化规律为_。 （1）对称循环应变力 （2）脉动循环应力（3）非对称循环应力 3-13 在下列四种具有相同公称直径和螺距并采用相同的配对材料的传 动螺旋副中，传动效率最高的是_。 （1） 单线矩形螺纹 （2）单线梯形螺纹（3）双线矩形螺纹 （1） 双线锯齿形螺纹 3-15 为了改善纹牙上的载荷分布

6、，通常都以_的方法来实现。 （1） 采用双螺母 （2）采用加高螺母 （3）采用减薄螺母 （2） 减少螺栓和螺母的螺距变化差或减载结构 3-16 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。 （1）接合面之间的摩擦力 （2）螺栓的剪切和挤压 （2） 螺栓的剪切和被联接件的挤压 3-17 确定紧联接螺栓中拉伸和扭转复合载荷作用下的当量应力时，通3 常是接_来进行诸的。 （1）第一强度理论 （2）第二强度理论 （3）第三强度理论 （3） 第四强度理论 分析与思考题分析与思考题 3-18 为什么螺纹联接大多数要预紧？什么叫螺纹联接的预紧力？ 3-19 常用的控制预紧力的方法有

7、哪些？它们有哪些优缺点？为了克服 这些缺点可采用什么方法？ 3-20 螺纹联接为什么要防松？防松的根本问题是什么？ 3-21 防松的基本原理有哪几种？具体的防松方法和装置各的哪些？ 3-22 相同的公称直径的粗牙普通螺纹与细牙普通螺纹相比，哪个自锁 性能好？哪个强度高？为什么薄壁零件的联接常采用细牙螺纹？ 3-25 螺纹联接的主要失效形式和计算准则是什么？ 3-28 在设计受倾覆力矩作用的底板螺栓组联接时，应满足哪些条件？ 如何保证？ 3-29 常用的提高螺纹联接强度的措施有哪些？ 四、键、花键和销联接四、键、花键和销联接 选择题选择题 4-1 普通平键联接的主要用途是使轴与轮毂之间_。 （1

8、）沿轴向固定并传递轴向力 （2）沿轴向可作用相对滑动并具有 导向作用 （3）沿周向固定并传递转矩 （4）安装与拆卸方便 4-2 设计键联接的几项主要内容是： a) 按轮毂长度选择键的长度 b) 按使用要求选择键的主要类型 c) 按轴的直径选择键的剖面尺寸 d) 对联接进行必要的强度校核。 在具体设计时，一般顺序是_。 （1） bacd （2）bcad （3） acbd （4）cdba 4-3 键的剖面尺寸通常是根据_按标准选择。 （1） 传递转矩的大小 （2）传递功率大小 （3）轮毂的长度 （3） 轴的直接 4-4 键的长度主要是根据_来选择。 （1）传递转矩的大小 （2）轮毂的长度 （3）轴

9、的直径 4-5 常用来制造键的材料是_。 （1） 低碳钢 （2）中碳钢 （3）高碳钢 （4）合金钢 4 4-9 标准平键联接的承载能力，通常是取决于_。 （1）轮毂的挤压强度 （2）键的剪切强度 （3）键的弯曲强度 （4） 键工作表面的挤压强度 4-11 半圆键联接的主要是_. (1) 对轴的强度削弱较轻 （2）键槽的应力集中较小 （3）工艺 性好、安装方便 4-13 花键联接与平键联接（采用多键时）相比较，_的观点是错 误的。 （1） 承载能力较大 （2）旋转零件在轴上有良好的对中性和沿轴 移动的导向性 （3）对轴的削弱比较严重 （4）可采用研磨 加工来提高联接和加工精度 4-15 应用较广

10、的花键齿形是_。 （1） 矩形三角形 （2）渐开线与三角形 （3）矩形与渐开线 （2） 矩形、渐开线与三角形 4-18 有一矩形花键联接，因需在载荷作用下频繁移动，故花键轴毂孔 工作表面均经热处理达到硬度 50HRC，这时宜采用_定心。 （1）外径 （2）内径 （3）侧面 6-19 某起重设备中用矩形花键联接， 轴的转速不高， 但要传递很大的 转矩，这时宜采用_定心。 1）外径 （2）内径 （3）侧面 分析与思考题分析与思考题 4-20 平键联接的工作原理是什么？主要失效形式有哪些？平键的剖 面尺寸 bh 和键的长度 L 是如何确定的？ 4-21 圆头（A 型） 、平头（B 型）及单圆头（C

11、型）普通平键各有何优 缺点？它们分别用在什么场合？轴上的键槽是如何加工出来的？ 4-22 导向平键联接和滑键联接有什么不同，各适用于何种场合？ 4-23 普通平键的强度条件怎样（用公式表示）？如果在进行普通平键 联接强度计算时，强度条件下不能满足，可采用哪些措施？ 五、带传动五、带传动 选择题选择题 5-1 平带、V 带传动主要依靠_传递运动和动力。 （1）带的紧边拉力 （2）带和带轮接触面间的摩擦力 5 （3）带的预紧力 5-3 带传动中， 在预紧力相同的条件下， V 带比平带能传递较大的功率， 是因为 V 带_。 （1）强度高 （2）尺寸小 （3）有楔形增压作用 （4）没有接头 5-4 V

12、 带传动中，带截面楔角为 40，带轮的轮槽角应_ 40 （1）大于 （2）等于 （3）小于 5-6 带传动正常工作时不能保证准确的传动比是因为_。 （1）带的材料不符合虎克定律 （2）带容易变形和磨损 （3）带在轮上打滑 （4）带的弹性滑动 5-7 带传动工作时产生弹性滑动是因为_。 （1）带的预紧力不够 （2）带的紧边和松动拉力不等 （3）带绕 过带轮时有离心力 （4）带和带轮间摩擦力不够 5-9 带传动中，带每转一周，拉应力是_ 。 （1）有规律变化 （2）不变的 （3）无规律变化的 5-10 带传动中，若小带轮为主动轮， 则带的最大应力发生在带 _处。 （1） 进入主动轮 （2） 进入从

13、动轮 （3） 退出主动轮 （4） 退出从动轮 5-11 V 带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了_。 （1）使结构紧凑 （2）限制弯曲应力 （3）保证带和带轮接触面 间有足够摩擦力 （4）限制小带轮上的包角 5-13 V 带传动设计中，选取小带轮基准直径的依据是_。 （1）带的型号 （2）带的速度 （3）主动轮转速 （4）传动化 5-14 带传动采用张紧装置的目的是_。 （1）减轻带的弹性滑动 （2）提高带的寿命 （3）改变带的运动方 向 （4）调节带的预紧力 分析与思考分析与思考 5-15 在推导单根 V 带传递的额定功率和核算包角时，为什么按小带轮 进行？ 5-16 带传动中，弹性

14、滑动是怎样产生的？造成什么后果？ 5-17 带传动中，打滑是怎样产生的？打滑的有利有害方面各是什么？ 5-19 带传动工作时，带上所受应力有哪几种？如何分布？最大应力在 何处？ 5-20 带传动的主要失效形式是什么？带传动设计的主要依据是什么？ 6 5-22 在多根 V 带传动中， 当一根带失效时， 为什么全部带都要更换？ 5-23 为什么带传动的轴间距一般都设计成可调的？ 5-24 试分析带传动中心距 a、 预紧力 F0及带的根数 z 的大小对带传动 的工作能力的影响。 结构设计与分析题结构设计与分析题 5-26 图中所示为带传动的张紧方案，试指出其不合理之处，并改正。 a)平带传动 b)V 带传动 题题 5-26 图图 六、齿 轮 传 动 选择题选择题 6-1 在机械传动中，理论上能保证瞬时传动比为常数的是_。 （1）带传动 （2）链传动 （3）齿轮传动 （4）摩擦轮传动 6-2 在机械传动中，传动效率高，结构紧凑、功率和速度适用范围最 广的是_。 （1）带传动 （2）摩擦轮传