机械设计课后题.docx

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机械设计课后题

例1'在许用疲劳极限应力图中标出3种不同加载情况下的疲劳平安区和塑性平安区。

例2'在图中为某零件的许用疲劳极限应力图，C为零件的工作应力点，以下3种情况下的极限应力点分别为：

1〕应力循环特性r＝常数时，点。

2〕平均应力σm=常数时，点。

3〕最小σmin=常数时，点。

例3'如一零件的应力循环特性r=0.6,σa=80MPa,那么此时

σm=，σmax=，σmin=。

320MPa,400MPa,240MPa

例4'如一零件，σB=650MPa，σs=360MPa，工作应力σ=200MPa，许用应力[σ]=180MPa，那么此零件的工作平安系数为，许用平安系数为，此零件平安否?

。

1.8，2.0，不平安，因为σ>[σ].

例5'某受稳定弯曲变应力作用的轴类零件，最大工作应力σmax=400MPa，最小工作应力σmin=-100MPa。

材料的对称循环疲劳极限σ-1=450MPa，脉动循环疲劳极限σ0=700MPa，屈服极限σs=800MPa。

〔1〕试绘出材料的简化疲劳极限应力图；

〔2〕在简化疲劳极限应力图上标明工作应力点M；

〔3〕说明该零件可能的失效形式〔简单加载〕。

练习题

1.机械设计主要研究___的工作原理、构造和设计方法。

a）各类机械零部件b）通用机械零部件

c）专用机械零部件d）标准化机械零部件

2.以下中有____是通用零件而不是专用零件。

a〕汽车发动机的阀门弹簧b〕起重机的抓斗

c）汽轮机的轮叶d〕车床变速箱中的齿轮

e〕纺织机的织梭f〕飞机的螺旋浆

g〕柴油机的曲轴h〕自行车的链条

3.以下零件的失效形式中，_______不属于强度问题。

a）齿轮齿面的疲劳点蚀b）蜗杆轴过大的弹性变形

c）滚动轴承套圈压出的凹坑

4.计算载荷一般__________名义载荷。

a）大于b）等于c）小于

5.在静强度计算中，塑性材料的极限应力lim应取为，脆性材料的极限应力lim应取为。

a）Bb）Sc）-1

6.同样形状及工作条件的零件，采用以下三种不同材料，其有效应力集中系数k最大和最小为________。

a）HT300b）45号钢c）40CrNi钢

7.零件的剖面形状一定，当剖面尺寸增加时，疲劳强度为____。

a）增加b）减少c）不变

8.零件的形状、尺寸一样，磨削加工零件与精车相比，

其疲劳强度____。

a）较高b）较低c）一样

9.零件外表经淬火、喷丸、滚压处理后其疲劳强度___。

a）增加b）降低c）不变

10.以下应力的循环特性r=-1的是〔〕。

A．静应力B．非对称循环变应力

C．脉动循环变应力D．对称循环变应力

11.影响机械零件疲劳强度的主要因素是、、。

应力集中、尺寸、外表状态

13.零件的r=180MPa，许用平安系数S=1.8，

K=1.56，那么零件的许用应力[re]=____。

14.某材料疲劳曲线寿命指数m=9，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2=____作用于零件n2=104次

后造成的疲劳损伤。

12.材料40MnB钢，B=750MPa，S=500MPa，

-1=338MPa，零件的K=1.41，许用平安系数

S=1.6，那么零件的许用应力[-1e]=_____。

a）149.8b）211c）239.7d）109

17.某轴受最大应力max=200MPa，S=800MPa，

-1e=300MPa，e=0.10，试：

作极限应力线AGC；

假设轴受的应力为静应力时，在图上标出工作点A和

极限位置M，并求Sca；

假设轴受的应力为脉动循环变应力时，

在图上标出工作点B和极限位置N，并求Sca；

假设轴受的应力为对称循环变应力时，

在图上标出工作点D和极限位置Q，并求Sca；

1.根据摩擦面存在润滑剂的情况，滑动摩擦可分为_____、_______、______及____。

其中_____是最理想的摩擦状态。

2.边界摩擦中按边界膜形成机，边界膜分______、______和_______。

3.一个零件的磨损过程大致可分为三个阶段,即_______、_______及_______。

在设计或使用机器时，应该力求________，延长______，推迟_______的完毕。

4．10号机械油在40C时的平均运动粘度为____m2/s，其动力粘度为_____pas（ρ=900kg/m3）。

5．润滑油的油性是形成_____的性能,润滑油的极压性

是形成______的性能。

6．温度升高，油的粘度______；压力较高时，压力增加，油的粘度___________。

7．粘度指数VI越大，粘度受温度变化__________。

8．工作温度高时，宜选粘度高的润滑油；速度大时，

宜选粘度_________的。

9．粘着磨损是由于_____；接触疲劳磨损是由于_____。

10．提高耐磨性的主要措施______、______、_____。

11．机器发生磨损失效是处于_______磨损阶段。

12．弹性流体动力润滑和流体动力润滑的主要区别在于前者考虑__________和__________。

13.磨损按机理可以分为________、________、________、________四类。

粘着磨损、外表疲劳磨损〔点蚀〕、磨粒磨损、腐蚀磨损

14.按建立压力油膜的原理不同，流体润滑主要有________、________和________三类。

流体动力润滑、弹性流体动力润滑、流体静力润滑

例1′图示螺栓联接中，采用两个M16〔小径d1=13.835mm〕的普通螺栓，螺栓材料为45钢，8.8级，σs=640MPa，联接时不严格控制预紧力，取平安系数[Ss]=4，被联接接合面间的摩擦系数f=0.2，防滑系数Ks=1.2。

试求：

该联接允许传递的静载荷F∑为多少？

例2′图示螺栓联接中，采用两个d0=16mm的受剪螺栓连接，被连接件材料为HT200，其许用挤压应力[σ]P1=100MPa，螺栓材料的许用切应力[τ]=92MPa，许用挤压应力[σ]P2=300MPa。

Lmin为配合面最小接触高度，Lmin=25mm。

试求：

该联接允许传递的静载荷F∑为多少？

解：

[σ]P1=100MPa，[σ]P2=300MPa。

故取[σ]P=100MPa

例3′用绳索通过吊环螺钉起重，绳索所能承受最大拉力Fmax=10KN，螺钉刚度与被联接件刚度之比Cb/Cm=1/3，试求：

〔1〕为使螺钉头与重物接触面不离缝，螺钉的最小预紧力为多少？

〔2〕假设预紧力为10KN，绳受最大拉力，工作螺钉的剩余预紧力为多少？

解：

〔1〕螺钉头与重物接触面不离缝，应使剩余预紧力

〔2〕假设预紧力为10KN，工作螺钉的剩余预紧力

例4′一受拉螺栓组，由8个螺栓组成，受旋转力矩T=600N·m的作用,结合面为圆形,螺栓均匀分布在直径为300mm的圆周上，被联接件间摩擦系数f=0.1，Ks=1.2，螺栓的[σ]=100MPa。

试求：

螺栓的最小计算直径为多少mm〔保存小数点后两位数字〕？

例5'图中为一压力容器，容器盖与缸体用6个普通螺栓联接，缸压强p=2N/mm2，缸径D=150mm。

根据联接的严密性要求，每个螺栓的剩余预紧力F1=1.6F，F为单个螺栓的工作拉力，选用螺栓材料为35#钢，屈服极限σs=300N/mm2，平安系数S=2，试计算所需螺栓的直径d1。

1′、有一气缸径为200mm，采用10个普通螺栓联接。

缸气体压力p＝1.5N/mm2，螺栓材料sB＝480N/mm2，sS＝360N/mm2，45号钢，平安系数取3，为保证联接可靠剩余预紧力取为1.5倍的工作载荷。

试计算此螺栓联接的螺栓直径d1为多少？

2′、气缸工作压力在0~1.5MPa之间，工作温度<125℃，气缸径D2=250mm，采用铜片石棉垫片，螺栓分布在一圆周上，圆周直径为340mm，相邻两螺栓之间的距离不得超过120mm，试计算螺栓直径。

1当螺纹公称直径、牙型角、螺纹线数一样时，细牙螺纹的自锁性能比粗牙螺纹的自锁性能。

A.好B.差C.一样D.不一定

2用于连接的螺纹牙型为三角形，这是因为三角形螺纹。

A.牙根强度高，自锁性能好B.传动效率高

C.防振性能好D.自锁性能差

3假设螺纹的直径和螺旋副的摩擦系数一定，那么拧紧螺母时的效率取决于螺纹的。

A.螺距和牙型角B.升角和头数

C.导程和牙形斜角D.螺距和升角

4对于连接用螺纹，主要要求连接可靠，自锁性能好，故常选用。

A.升角小，单线三角形螺纹B.升角大，双线三角形螺纹

C.升角小，单线梯形螺纹D.升角大，双线矩形螺纹

5用于薄壁零件连接的螺纹，应采用。

A.三角形细牙螺纹B.梯形螺纹

C.锯齿形螺纹D.多线的三角形粗牙螺纹

1A2A3B4A5A

6当铰制孔用螺栓组连接承受横向载荷或旋转力矩时，该螺栓组中的螺栓。

A.必受剪切力作用B.必受拉力作用

C.同时受到剪切与拉伸D.既可能受剪切，也可能受挤压作用

7计算紧螺栓连接的拉伸强度时，考虑到拉伸与扭转的复合作用，应将拉伸载荷增加到原来的倍。

A.1.1B.1.3C.1.25D.0.3

8采用普通螺栓连接的凸缘联轴器，在传递转矩时，。

A.螺栓的横截面受剪切B.螺栓与螺栓孔配合面受挤压

C.螺栓同时受剪切与挤压D.螺栓受拉伸与扭转作用

9在以下四种具有一样公称直径和螺距，并采用一样配对材料的传动螺旋副中，传动效率最高的是。

A.单线矩形螺旋副B.单线梯形螺旋副

C.双线矩形螺旋副D.双线梯形螺旋副

10在螺栓连接中，有时在一个螺栓上采用双螺母，其目的是。

A.提高强度B.提高刚度

C.防松D.减小每圈螺纹牙上的受力

6D7B8D9C10C

11在同一螺栓组中，螺栓的材料、直径和长度均应一样，这是为了。

A.受力均匀B.便于装配.C.外形美观D.降低本钱

12螺栓的材料性能等级标成6.8级，其数字6.8代表。

A.对螺栓材料的强度要求B.对螺栓的制造精度要求

C.对螺栓材料的刚度要求D.对螺栓材料的耐腐蚀性要求

13螺栓强度等级为6.8级，那么螺栓材料的最小屈服极限近似为。

A.480MPaB.6MPaC.8MPaD.0.8MPa

14不控制预紧力时，螺栓的平安系数选择与其直径有关，是因为。

A.直径小，易过载B.直径小，不易控制预紧力

C.直径大，材料缺陷多D.直径大，平安

15对工作时仅受预紧力F′作用的紧螺栓连接，其强度校核公式中的系数1.3是考虑。

A.可靠性系数B.平安系数

C.螺栓在拧紧时，同时受拉伸与扭转联合作用的影响

D.过载系数

11B12A13A14A15C

16.以下措施不能均匀螺纹牙受力的是〔a〕。

A．采用加高螺母B．改