机械设计习题集第1.docx

机械设计习题集第1.docx

《机械设计习题集第1.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械设计习题集第1.docx（8页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

机械设计习题集第1

机械设计习题集第1

　　机械设计课程习题集第一章机械设计概论填空题1-1大多数机器都（　　）、（　　）、（　　）三部分组成。

1-2机械设计课程研究的对象是（　　），研究的目的是（　　）。

1-3进行机器设计时，除了要满足使用和经济方面的要求外，还要满足（　　）和（　　）方面的要求。

问答题1-4写出下列标准代号的中文名称：

GB　　JB　　ISO1-5解释下列名词：

　　零件构件通用零件　　专用零件1-6简述机器和机械零件的设计过程。

1-7简述机械零件标准化、系列化和通用化的意义。

1-8机械零件有哪些主要的失效形式？

1-9设计机械零件时应满足哪些基本要求？

　　第二章机械零件的工作能力和计算准则选择题2-1限制齿轮传动中齿轮的接触宽度是为了提高齿轮的（　　）。

　　A硬度　　B强度　　C刚度　　D工艺性2-2因为钢材的种类和热处　　A-1　　B0　　C　　D12-4改变轴的支承位置时，轴的刚度（　　）。

　　A增大　　B减小　　C不变　　D可能增大也可能减小2-5增大零件的刚度，其抗冲击的能力（　　）。

　　A增大　　B减小　　C不变　　D不一定2-6圆柱与圆柱间的接触应力σH与所受载荷F的关系是（　　）。

　　AHFBHF1/2CHF1/3D理对弹性模量影响甚小，欲采用合金钢和热处理来提高零件的（　　）并无实效。

　　A硬度　　B强度　　C刚度　　D工艺性2-3静应力的循环特性r=（　　）。

HF1/4填空题2-7稳定循环变应力的三种基本形式是（　　）、（　　）τ

　　τmaxt题2-8图和（　　）。

2-8有一传动轴的应力谱如图所示。

则其应力幅a=（　　）、平均应力m=（　　）、循环特性r=（　　）。

2-9低副连接的零件的连接表面产生的应力称为（　　），高副连接的零件的连接表面产生的应力称为（　　）。

2-10零件发生的（　　）现象称为振动。

2-11零件或系统在规定的时间内和规定的条件下能正常工作的概率称为（　　）。

2-12在轴的直径有突变处会产生（　　），增大（　　）和增加（　　）都使之减小。

2-13对称循环变应力的循环特性r=（　　）。

2-14在一定范围内提高表面的加工质量，接触强度会（　　）。

2-15在一定工作温度和应力下，零件的塑性变形缓慢而连续增长的现象，称为（　　）。

2-16机械零件设计时，计算所用的载荷，称之为（　　），一般用（　　）乘上名义载荷来计算。

2-17设计加强肋应遵守的原则有：

、、。

判断题2-18零件上受有大小和方向都不变的载荷作用，则一定要按静强度计算（　　）；若所受载荷大小不变方向改变，则一定要按疲劳强度计算。

（　　）2-19零件的表面硬度越高，其接触强度越差（　　），耐磨性越好（　　）。

2-20机械零件不能正常工作称为失效（　　），这也意味着零件已破坏。

（　　）问答题2-21列举几种提高零件表面耐磨性的方法。

2-22列举几种减轻振动的方法。

计算题2-23一长杆直径d=15mm，长度l=1000mm，受拉伸载荷F=30000N。

已知35钢的s310Mpa,B530Mpa;ZG310-57的s310Mpa,B570Mpa;HT300的B290Mpa。

如用SS的强度条件公式，试判别三种材料所制成的长杆的强度。

第三章机械零件的疲劳强度选择题3-145钢的疲劳极限-1=270MPa，设疲劳曲线指数m=9，应力循环基数N0=5106次，当实际应力循环次数N=104次时，有限寿命疲劳极限为　　MPa。

（A）539　　（B）135　　（C）175　　（D）4173-2用某种材料制成的零件，理论应力集中系数=3，有效应力集中系数K=。

则该材料的敏感系数q为__　　_。

（A）　　（B）　　（C）　　（D）3-3形状、尺寸、结构和工作条件相同的零件，采用下列不同材料制造：

a）HT200；b）35钢；C）40CrNi钢。

其中有效应力集中系数最大和最小的分别是____。

（A）a）和b）　　（B）c）和a）　　（C）b）和c）　　（D）b）和a）　　（E）a）和c）　　（F）c）和b）3-4零件的截面形状一定，如绝对尺寸（横截面尺寸增大），疲劳强度将随之____。

（A）增高　　（B）不变　　（C）降低　　3-5零件的形状、尺寸、结构相同时，磨削加工的零件与精车加工相比，其疲劳强度______。

（A）较高　　（B）较低　　（C）相同3-6零件表面经淬火、渗氮、喷丸、滚子碾压等处理后，其疲劳强度______。

（A）增高　　（B）降低　　（C）不变　　（D）增高或降低视处理方法而定3-7影响零件疲劳强度的综合影响系数（K）D或（K）D与______等因素有关。

（A）零件的应力集中、加工方法、过载（B）零件的应力循环特性、应力集中、加载状态（C）零件的表面状态、绝对、应力集中（D）零件的材料、热处理方法、绝对尺寸3-8已知零件的有效应力集中系数K=，尺寸系数=，表面状态系数=。

则综合影响系数D为_________。

　　3-9已知零件的极限应力r=200MPa，许用安全系数[S]=2，影响零件疲劳强度的系数为K=，=，=。

则许用应力[r]为_____MPa。

（A）（B）　　（C）　　（D）3-10绘制零件的简化极限应力线图时，所必须的已知数据是_____。

（A）-1，0，e，D0，e，s，D-1，0，s，-1，0，，D3-11已知45钢调质后的力学性能为：

b=620MPa，s=350MPa，-1=280MPa，0=450MPa。

则为____。

（A）　　（B）　　（C）　　（D）3-12某零件用45Mn2制造,材料的力学性能为：

b=900MPa，s=750MPa，-1=410MPa，=。

影响零件疲劳强度的系数为：

K=1，=，=。

则该零件的等效系数e为____。

（A）（B）（C）（D）3-13一零件20Cr制成,已知对称循环许用应力[-1]=95Mpaf零件的等效系数e=则脉动循环许用应力[0]为_____MPa.（A）（B）950（C）　　（D）3803-14一零件40Cr制成，已知材料的b=980MPa，s=785Mpa，-1=440MPa，=。

零件的最大工作应力max=240MPa，最小工作应力min=-80MPa，疲劳强度的综合影响系数D=。

则当应力比r=常数时，该零件的疲劳强度工作安全系数S为_____。

（A）　　（B）　　（C）　　（D）3-15一零件20Cr制成，已知-1=350Mpa，s=540MPa，=，零件的最大工作应力max=185MPa，最小工作应力min=-85MPa，疲劳强度的综合影响系数D=。

则当平均应力m=常数时，该零件按应力幅计算的工作安全系数S为______。

（A）　　（B）　　（C）　　（D）3-16若材料疲劳曲线的指数m=9，则以对称循环应力1=500MPa作用于零件N1=104次以后，它所造成的疲劳损伤，相当于应力2=450MPa作用于零件_____次。

（A）104　　（B）104　　（C）104　　（D）1043-17若材料疲劳曲线的指数m=9，则以对称循环应力1=400MPa，作用于零件N1=105次所造成的疲劳损伤相当于用应力2=_____MPa作用于零件N2=104次所造成的疲劳损伤。

（A）517　　（B）546　　（C）583（D）6153-1845钢经调质后的疲劳极限-1=300MPa，应力循环基数N0=5106次，疲劳曲线指数m=9，若用此材料做成的试件进行试验，以对称循环应力1=450MPa作用104次，2=400MPa作用2104次。

则工作安全系数为_____。

（A）　　（B）　　（C）　　（D）3-1945钢经调质后的疲劳极限-1=300MPa，应力循环基数N0=5106次，疲劳曲线指数m=9，若用此材料做成的试件进行试验，以对称循环应力1=450MPa作用104次，2=400MPa作用2104次。

再以3=350MPa作用于此试件，直到它破坏为止，试件还能承受的应力循环次数为____次。

（A）105　　（B）104　　（C）104　　（D）1043-20在应力变化过程中，如果周期、应力幅和平均应力有一个不相等，则称为（）．　　A稳定变应力　　B非稳定变应力　　C脉动循环变应力D非对称循环变应力3-21对于受循环变应力作用的零件，影响其疲劳破坏的主要因素是（　　）。

　　A最大应力　　B平均应力　　C最小应力　　D应力幅3-22合金钢较碳钢有较高的（　　）敏感性。

　　A硬度和热处理的　　B机械性能和对应力集中的　　C刚度和对塑性变形的　　D工艺性和对弹性变形的3-23在静应力下,脆性材料的极限应力为（　　），塑性材料的极限应力为（　　）。

塑性材料　　在脉动循环变应力下的极限应力为（　　），在对称循环变应力下的极限应力为（　　）。

　　AB　　BS　　C0　　D13-24零件疲劳强度计算中引入寿命系数KN，它是一个（　　）的数值，当应力循环次数大于循环基数时，KN将（　　）。

　　A小于零B大于等于1C小于等于1D等于零E等于13-25零件的截面形状一定，当截面尺寸增大时，其疲劳极限值将随之　　。

　　增高　　不变　　降低3-26在载荷和几何形状相同的情况下，钢制零件间的接触应力　　铸铁零件间的接σ1=130触应力。

　　大于　　等于　　小于3-27两零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　　。

　　相等　　不相等　　是否相等与材料和几何尺寸有关填空题3-28影响零件疲劳强度的因素有（　　）、（　　），（　　）。

3-29零件表面的强化处理方法有　　、　　、　　。

3-30机械零件受载时，在　　处产生应力集中，应力集中的程度通常随材料强度的增大而　　。

判断题3-31当其它条件相同时，零件剖面的绝对尺寸愈大，其疲劳极限也愈高。

（　　）3-32材料疲劳损伤积累假说认为：

载荷作用的顺序，应力频率的高低，对疲劳强度都有明显的影响。

（　　）问答题3-33疲劳曲线和极限应力图在表示材料极限应力方面的主要区别是什么3-34试述简化极限应力图（Haigh图）的画法．3-35试述疲劳损伤积累假说及等效稳定变应力的物理意义。

3-36画出金属材料的疲劳曲线，并写出曲线方程，说明寿命系数的意义。

3-37在极限应力线图上标出坐45σ0/2标轴代号、在图上空白尺寸题3-38图题3-37图线上填上合适的习惯用的代号。

3-38在疲劳曲线图上标出坐标轴代号、疲劳极限、循环基数。

3-39图示一转轴。

作用在轴上的力有轴向力Fa=20XXN,径向力Fr=6000N。

支点距离L=300mm。

轴为等断面轴，直径d=45mm。

求轴的危险剖面上的循环变应力max、min、m、a及r值。

Fr3-40材料的对称循环疲劳极限在无限寿命区1250MPa，若此Fa钢材的循环基数N0=5×106，指数m=9，试求循环次数分别为L/28000、30000及5×105的有限寿命疲劳极限。

L3-41绘制某中碳钢的简化极限应力图（m-a图），已知题3-39图

　　数据：

B600MPa，s350MPa，1275MPa，。

3-42一铬镊合金制成的零件，在危险剖面上的最大工作应力为max280MPa，最小工作应力为min80MPa，该剖面处的应力集中系数K，绝对尺寸系数，表面状态系数1。

已知该合金钢的机械性能：

B900MPa，s800MPa，1440MPa，。

要求：

（1）绘制极限应力图（m-a图）。

σ（N/mm2）、a、max。

（2）求极限值mσ2=80σ3=60σ4=20t　　题3-43图

　　机械设计课程习题集第一章机械设计概论填空题1-1大多数机器都（　　）、（　　）、（　　）三部分组成。

1-2机械设计课程研究的对象是（　　），研究的目的是（　　）。

1-3进行机器设计时，除了要满足使用和经济方面的要求外，还要满足（　　）和（　　）方面的要求。

问答题1-4写出下列标准代号的中文名称：

GB　　JB　　ISO1-5解释下列名词：

　　零件构件通用零件　　专用零件1-6简述机器和机械零件的设计过程。

1-7简述机械零件标准化、系列化和通用化的意义。

1-8机械零件有哪些主要的失效形式？

1-9设计机械零件时应满足哪些基本要求？

　　第二章机械零件的工作能力和计算准则选择题2-1限制齿轮传动中齿轮的接触宽度是为了提高齿轮的（　　）。

　　A硬度　　B强度　　C刚度　　D工艺性2-2因为钢材的种类和热处　　A-1　　B0　　C　　D12-4改变轴的支承位置时，轴的刚度（　　）。

　　A增大　　B减小　　C不变　　D可能增大也可能减小2-5增大零件的刚度，其抗冲击的能力（　　）。

　　A增大　　B减小　　C不变　　D不一定2-6圆柱与圆柱间的接触应力σH与所受载荷F的关系是（　　）。

　　AHFBHF1/2CHF1/3D理对弹性模量影响甚小，欲采用合金钢和热处理来提高零件的（　　）并无实效。

　　A硬度　　B强度　　C刚度　　D工艺性2-3静应力的循环特性r=（　　）。

HF1/4填空题2-7稳定循环变应力的三种基本形式是（　　）、（　　）τ

　　τmaxt题2-8图和（　　）。

2-8有一传动轴的应力谱如图所示。

则其应力幅a=（　　）、平均应力m=（　　）、循环特性r=（　　）。

2-9低副连接的零件的连接表面产生的应力称为（　　），高副连接的零件的连接表面产生的应力称为（　　）。

2-10零件发生的（　　）现象称为振动。

2-11零件或系统在规定的时间内和规定的条件下能正常工作的概率称为（　　）。

2-12在轴的直径有突变处会产生（　　），增大（　　）和增加（　　）都使之减小。

2-13对称循环变应力的循环特性r=（　　）。

2-14在一定范围内提高表面的加工质量，接触强度会（　　）。

2-15在一定工作温度和应力下，零件的塑性变形缓慢而连续增长的现象，称为（　　）。

2-16机械零件设计时，计算所用的载荷，称之为（　　），一般用（　　）乘上名义载荷来计算。

2-17设计加强肋应遵守的原则有：

、、。

判断题2-18零件上受有大小和方向都不变的载荷作用，则一定要按静强度计算（　　）；若所受载荷大小不变方向改变，则一定要按疲劳强度计算。

（　　）2-19零件的表面硬度越高，其接触强度越差（　　），耐磨性越好（　　）。

2-20机械零件不能正常工作称为失效（　　），这也意味着零件已破坏。

（　　）问答题2-21列举几种提高零件表面耐磨性的方法。

2-22列举几种减轻振动的方法。

计算题2-23一长杆直径d=15mm，长度l=1000mm，受拉伸载荷F=30000N。

已知35钢的s310Mpa,B530Mpa;ZG310-57的s310Mpa,B570Mpa;HT300的B290Mpa。

如用SS的强度条件公式，试判别三种材料所制成的长杆的强度。

第三章机械零件的疲劳强度选择题3-145钢的疲劳极限-1=270MPa，设疲劳曲线指数m=9，应力循环基数N0=5106次，当实际应力循环次数N=104次时，有限寿命疲劳极限为　　MPa。

（A）539　　（B）135　　（C）175　　（D）4173-2用某种材料制成的零件，理论应力集中系数=3，有效应力集中系数K=。

则该材料的敏感系数q为__　　_。

（A）　　（B）　　（C）　　（D）3-3形状、尺寸、结构和工作条件相同的零件，采用下列不同材料制造：

a）HT200；b）35钢；C）40CrNi钢。

其中有效应力集中系数最大和最小的分别是____。

（A）a）和b）　　（B）c）和a）　　（C）b）和c）　　（D）b）和a）　　（E）a）和c）　　（F）c）和b）3-4零件的截面形状一定，如绝对尺寸（横截面尺寸增大），疲劳强度将随之____。

（A）增高　　（B）不变　　（C）降低　　3-5零件的形状、尺寸、结构相同时，磨削加工的零件与精车加工相比，其疲劳强度______。

（A）较高　　（B）较低　　（C）相同3-6零件表面经淬火、渗氮、喷丸、滚子碾压等处理后，其疲劳强度______。

（A）增高　　（B）降低　　（C）不变　　（D）增高或降低视处理方法而定3-7影响零件疲劳强度的综合影响系数（K）D或（K）D与______等因素有关。

（A）零件的应力集中、加工方法、过载（B）零件的应力循环特性、应力集中、加载状态（C）零件的表面状态、绝对、应力集中（D）零件的材料、热处理方法、绝对尺寸3-8已知零件的有效应力集中系数K=，尺寸系数=，表面状态系数=。

则综合影响系数D为_________。

　　3-9已知零件的极限应力r=200MPa，许用安全系数[S]=2，影响零件疲劳强度的系数为K=，=，=。

则许用应力[r]为_____MPa。

（A）（B）　　（C）　　（D）3-10绘制零件的简化极限应力线图时，所必须的已知数据是_____。

（A）-1，0，e，D0，e，s，D-1，0，s，-1，0，，D3-11已知45钢调质后的力学性能为：

b=620MPa，s=350MPa，-1=280MPa，0=450MPa。

则为____。

（A）　　（B）　　（C）　　（D）3-12某零件用45Mn2制造,材料的力学性能为：

b=900MPa，s=750MPa，-1=410MPa，=。

影响零件疲劳强度的系数为：

K=1，=，=。

则该零件的等效系数e为____。

（A）（B）（C）（D）3-13一零件20Cr制成,已知对称循环许用应力[-1]=95Mpaf零件的等效系数e=则脉动循环许用应力[0]为_____MPa.（A）（B）950（C）　　（D）3803-14一零件40Cr制成，已知材料的b=980MPa，s=785Mpa，-1=440MPa，=。

零件的最大工作应力max=240MPa，最小工作应力min=-80MPa，疲劳强度的综合影响系数D=。

则当应力比r=常数时，该零件的疲劳强度工作安全系数S为_____。

（A）　　（B）　　（C）　　（D）3-15一零件20Cr制成，已知-1=350Mpa，s=540MPa，=，零件的最大工作应力max=185MPa，最小工作应力min=-85MPa，疲劳强度的综合影响系数D=。

则当平均应力m=常数时，该零件按应力幅计算的工作安全系数S为______。

（A）　　（B）　　（C）　　（D）3-16若材料疲劳曲线的指数m=9，则以对称循环应力1=500MPa作用于零件N1=104次以后，它所造成的疲劳损伤，相当于应力2=450MPa作用于零件_____次。

（A）104　　（B）104　　（C）104　　（D）1043-17若材料疲劳曲线的指数m=9，则以对称循环应力1=400MPa，作用于零件N1=105次所造成的疲劳损伤相当于用应力2=_____MPa作用于零件N2=104次所造成的疲劳损伤。

（A）517　　（B）546　　（C）583（D）6153-1845钢经调质后的疲劳极限-1=300MPa，应力循环基数N0=5106次，疲劳曲线指数m=9，若用此材料做成的试件进行试验，以对称循环应力1=450MPa作用104次，2=400MPa作用2104次。

则工作安全系数为_____。

（A）　　（B）　　（C）　　（D）3-1945钢经调质后的疲劳极限-1=300MPa，应力循环基数N0=5106次，疲劳曲线指数m=9，若用此材料做成的试件进行试验，以对称循环应力1=450MPa作用104次，2=400MPa作用2104次。

再以3=350MPa作用于此试件，直到它破坏为止，试件还能承受的应力循环次数为____次。

（A）105　　（B）104　　（C）104　　（D）1043-20在应力变化过程中，如果周期、应力幅和平均应力有一个不相等，则称为（）．　　A稳定变应力　　B非稳定变应力　　C脉动循环变应力D非对称循环变应力3-21对于受循环变应力作用的零件，影响其疲劳破坏的主要因素是（　　）。

　　A最大应力　　B平均应力　　C最小应力　　D应力幅3-22合金钢较碳钢有较高的（　　）敏感性。

　　A硬度和热处理的　　B机械性能和对应力集中的　　C刚度和对塑性变形的　　D工艺性和对弹性变形的3-23在静应力下,脆性材料的极限应力为（　　），塑性材料的极限应力为（　　）。

塑性材料　　在脉动循环变应力下的极限应力为（　　），在对称循环变应力下的极限应力为（　　）。

　　AB　　BS　　C0　　D13-24零件疲劳强度计算中引入寿命系数KN，它是一个（　　）的数值，当应力循环次数大于循环基数时，KN将（　　）。

　　A小于零B大于等于1C小于等于1D等于零E等于13-25零件的截面形状一定，当截面尺寸增大时，其疲劳极限值将随之　　。

　　增高　　不变　　降低3-26在载荷和几何形状相同的情况下，钢制零件间的接触应力　　铸铁零件间的接σ1=130触应力。

　　大于　　等于　　小于3-27两零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　　。

　　相等　　不相等　　是否相等与材料和几何尺寸有关填空题3-28影响零件疲劳强度的因素有（　　）、（　　），（　　）。

3-29零件表面的强化处理方法有　　、　　、　　。

3-30机械零件受载时，在　　处产生应力集中，应力集中的程度通常随材料强度的增大而　　。

判断题3-31当其它条件相同时，零件剖面的绝对尺寸愈大，其疲劳极限也愈高。

（　　）3-32材料疲劳损伤积累假说认为：

载荷作用的顺序，应力频率的高低，对疲劳强度都有明显的影响。

（　　）问答题3-33疲劳曲线和极限应力图在表示材料极限应力方面的主要区别是什么3-34试述简化极限应力图（Haigh图）的画法．3-35试述疲劳损伤积累假说及等效稳定变应力的物理意义。

3-36画出金属材料的疲劳曲线，并写出曲线方程，说明寿命系数的意义。

3-37在极限应力线图上标出坐45σ0/2标轴代号、在图上空白尺寸题3-38图题3-37图线上填上合适的习惯用的代号。

3-38在疲劳曲线图上标出坐标轴代号、疲劳极限、循环基数。

3-39图示一转轴。

作用在轴上的力有轴向力Fa=20XXN,径向力Fr=6000N。

支点距离L=300mm。

轴为等断面轴，直径d=45mm。

求轴的危险剖面上的循环变应力max、min、m、a及r值。

Fr3-40材料的对称循环疲劳极限在无限寿命区1250MPa，若此Fa钢材的循环基数N0=5×106，指数m=9，试求循环次数分别为L/28000、30000及5×105的有限寿命疲劳极限。

L3-41绘制某中碳钢的简化极限应力图（m-a图），已知题3-39图

　　数据：

B600MPa，s350MPa，1275MPa，。

3-42一铬镊合金制成的零件，在危险剖面上的最大工作应力为max280MPa，最小工作应力为min80MPa，该剖面处的应力集中系数K，绝对尺寸系数，表面状态系数1。

已知该