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机械技术基础习题库讲诉
机械技术基础
课程
习题试题库
学习情境一、二机构部分习题
一、判断题（每题1分，共6分。
正确的打“√”，错误的打“×”）
（）1、在铰链四杆机构中,若其中的三个杆长相等,则该机构中不存在曲柄。
（）2、在曲柄摇杆机构中,为了提高机构的传力性能，应该减小传动角。
（ ）3、链传动无过载保护作用。
。
（ ）4、螺纹的小径一般称为螺纹的公称直径。
（ ）5、机构死点位置的压力角为900，传动角为00。
（ ）6、曲柄滑块机构没有急回运动,因为行程速比系数等于1。
二、填空题（共14分，每空1分。
）
1、机构的压力角指：
从动件上某点所受的方向与该点方向所夹锐角。
2、一般螺纹按用途不同可以分为联结螺纹和传动螺纹。
常用的普通三角螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹中， 、 常用于联结， 、 、 常用于传动。
3、直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是 、 。
4、标准直齿圆柱齿轮 上的压力角和模数是标准值。
5、低副分为 副和 副。
6、某四杆机构的行程速比系数K=1.5，则机构极位夹角θ=_ 。
7、带传动中，从动轮圆周速度低于主动轮圆周速度的原因是由于带传动的 。
三、选择题。
（每题2分，共10分）
1、曲柄摇杆机构当主动曲柄等速转动时，从动摇杆往返摆动速度不等，这种现象称为机构的 。
A、死点现象 B、运动不确定性 C、急回特性 D、行程变化
2、当曲柄的极位角 时，曲柄摇杆机构有急回特性。
A、θ﹤0 B、θ=0 C、θ﹥0 θ≠0
3．一对标准直齿园柱齿轮传动，模数为2mm，齿数分别为20、30，则两齿轮传动的中心距为 。
A、100mm B、200mm C、50mm D、25mm
4、传动效率最高的螺纹应是 。
A、矩形螺纹 B、锯齿形螺纹 C、梯形螺纹 D、三角形螺纹
5、标准直齿圆柱齿轮的齿根高 。
A、与齿顶高相等 B、比齿顶高大
C、比齿顶高小 D、与齿顶高相比，可能大也可能小
四、计算题 （共70分）
1、标出各四杆机构在图示位置的压力角和传动角,并判定有无死点位置。
（10分）
2、写出图所示机构的名称并说明原因并判断有无急回特性，若有求K。
（共10分）
3、有一标准渐开线直齿圆柱齿轮，测得齿顶圆直径da=88mm，齿轮的宽度B=40mm，齿数Z=20，试求：
（1）m=？
（2）分度圆直径d=？
（3）齿全高h=？
（4）基圆直径db=？
（5）若i=4，试求与其啮合的大齿轮的上述参数，及中心距a（6）假定上述齿轮拟装在φ30mm的轴上，大齿轮装在φ45mm的轴上，试分别画出该对齿轮的结构图。
（20分）
4、某外圆磨床的进给机构如图所示，已知各轮齿数为：
Z1=28，Z2=56，Z3=38，Z4=57，手轮与齿轮1相固连，横向丝杠与齿轮4相固连，其丝杠螺距为3mm,试求当手轮转动1/100转时，砂轮架的横向进给量S。
（共10分）
5、一差动齿轮系如图所示，已知各齿轮齿数：
Z1=16,Z2=24,Z3=64,当轮1和轮3的转速为：
n1=100r/min,n3=-400r/min,试求nH和i1H.（共10分）
学习情境三：
材料部分习题
习题一
一、 填空题
1．工程材料按成分特点可分为金属材料、、；金属材料又可分为和两类；非金属材料主要有、；复合材料是指。
2．炼铁的主要设备是炉，炼钢炉主要有转炉和，转炉主要用于冶炼钢。
3．钢材的主要品种有钢板、、、等，钢板是采用方法生产的，其种类有厚板、中板、薄板，它们的厚度分别为、、。
4．金属材料的力学性能主要包括强度、、、等；强度的主要判据有和，强度和可以用拉伸试验来测定；测量方法简便、不破坏试样，并且能综合反映其它性能，在生产中最常用。
5．铜、铝、铁、铅、钨、锡这六个金属，按密度由高至低排列为，按熔点由高至低排列为。
6．晶体是指，晶体结构可用晶格来描述，常见金属晶格有、和；金属Cu、Al、γ-Fe等金属的晶格类型为，α-Fe、β-Ti、Cr、W等金属的晶格类型为。
7．合金是的物质，合金相结构主要有和；其中常作为合金的基体相，少量、弥散分布时可强化合金，常作为强化相。
8．实际金属的结晶温度总是低于结晶温度，这种现象称为过冷现象，一般情况下金属的冷却速度越快，过冷度越，结晶后的晶粒越，金属的强度越，塑性和韧性越。
二、判断题
1．由于钢具有良好的力学性能，所以适宜制造飞机结构件，如飞机蒙皮、大梁等。
（）
2．炼铁的实质是还原，炼钢的实质是氧化。
（）
3．镇静钢的组织致密、性能好，所以无论何种用途的钢材都要优先选用镇静钢。
（）
4．材料所受的应力小于屈服点σs时，是不可能发生断裂的。
（）
5．铝、铜、铁、镍等金属在磁场中都可以被磁化而表现出磁性。
（）
6．合金的结晶和纯金属一样，是在恒温下完成结晶的。
（）
三、选择题
1．三种材料的硬度如下，其中硬度最高的是（），硬度最低的是（）
（a）40HRC（b）250HBS（c）800HV
2．在设计机械零件时，一般用（）作为设计的主要依据。
（a）σb（b）σs（c）σ-1（d）δ
3．硬度在235~255HBS的成品轴，抽检性能时应采用（）。
（a）HBS（b）HRC（c）HRB
4．高温下的铁冷却过程中，在1394℃由γ-Fe转变为α-Fe时，其体积会（）。
（a）膨胀（b）缩小（c）不变
5、手锤选用哪一种材料（）
A.35B.T8C.W18Cr4V
6、在平衡状态下，下列钢的牌号中强度最高的是（）,塑性最好的是（）。
A、45钢B、65钢C、08F钢D、Q235钢。
7、自来水弯头铸件宜选用哪一类铸造合金。
（）
A.可锻铸铁B.球墨铸铁C.灰口铸铁
四、试比较钢与生铁的化学成分和性能有何不同。
五、金属的疲劳断裂是怎样产生的？
如何预防？
六、金属低应力脆断产生的原因是什么？
断裂韧度KIC有何实用意义？
七、某厂购进一批45钢，按国家标准规定，力学性能应符合如下要求：
σs≥355Mpa；σb≥600Mpa；δ5≥16%；ψ≥40%。
入厂检验时采用d0=10mm的短试样进行拉伸试验，测得FS=28260N；Fb=47530N；L1=60.5mm；d1=7.5mm，试列式计算并回答这批钢材的力学性能是否符合要求。
八、下列工件各应采用何种硬度试验法来测定其硬度值？
手锉黄铜轴套供应态非合金钢渗碳齿轮硬质合金刀片
九、金属的晶粒大小对力学性能有何影响？
生产中有哪些细化晶粒的措施？
十、 试分析厚大铸件表面和心部晶粒大小的区别。
为什么铸件加工余量过大，会使加工后铸件的强度降低？
习题二
一、填空题
1、铁碳合金的主要力学性能与碳的质量分数之间的关系规律是：
当wc﹤0.9%时，随着碳质量分数的增加，其、增加，而、降低；当wc>0.9%时，其、、降低，而增加。
2、铁碳合金在室温下平衡组织组成物的基本相是和，随着碳的质量分数的增加，相的相对量增多，相的相对量却减少。
3、珠光体是一种复相组织，它由和按一定比例组成。
珠光体用符号表示。
4、铁碳合金中，共析钢的wc=%,室温平衡组织为；亚共析钢的wc=%，室温平衡组织为；过共析钢的wc=%,室温平衡组织为。
5、铁碳合金结晶过程中，从液体中析出的渗碳体称为渗碳体；从奥氏体中析出的渗碳体称为渗碳体；从铁素体中析出的渗碳体称为渗碳体。
二、选择题
1、下面所的列组织中，脆性最大的是（）；塑性最好的是（）。
（a）F（b）P（c）A（d）Fe3C
2、在平衡状态下，下列钢的牌号中强度最高的是（）,塑性最好的是（）。
（a）45钢（b）65钢（c）08F钢（d）T10钢。
3、钢牌号Q235A中的235表示的是（）
（a）抗拉强度值（b）屈服强度值（c）疲劳强度值（d）布氏硬度值。
3、下列叙述错误的是（）。
（a）碳在γ-Fe中的间隙式固溶体称为奥氏体
（b）铁素体在室温下的最大溶解度是0.0218%
（c）奥氏体在727℃以上具有良好的塑性
（d）奥氏体的溶碳能力比铁素体强
4、将下列组织按其所能达到的最高碳的质量分数从大到小排列，正确的顺序是（）
（1）P
（2）F（3）Fe3C（4）Ld'（5）A
（a）1、2、3、4、5（b）3、4、1、5、2（c）3、4、5、1、2（d）2、3、4、5、1
三、简答题
1、何谓纯铁的同素异晶转变，它有什么重要意义？
2、什么叫铁素体、奥氏体、珠光体、渗碳体、莱氏体？
它们的性能有何特征？
3、试画出简化的Fe-Fe3C相图，并说明图中点，线的意义，并填出各相区的相和组织组成物。
4、简述非合金钢含碳量、显微组织与力学性能的关系。
5、何谓共析反应和共晶反应？
分别写出转变表达式。
6、简述变态（低温）莱氏体与高温莱氏体的区别？
并说明它们的性能特点。
7、试分析Wc=0.25%，Wc=1.0%，Wc=3.0%，Wc=5.0%的铁碳合金的结晶过程，并比较它们的室温组织有何异同。
8、试以10钢、45钢、T10钢的平衡组织，分析说明这三个钢的力学性能有何不同？
9、非合金钢中常存杂质元素，为什么锰和硅是有益元素，而硫和磷是有害元素？
10、根据Fe-Fe3C相图，完成下表：
非合金钢牌号
温度
显微组织
温度
显微组织
20钢
770
950
T8钢
600
770
T12钢
600
770
11、试根据Fe-Fe3C相图，简述产生下列情况的原因：
（1）铁碳合金中，Wc=1.2%比Wc=0.45%的钢硬度高？
（2）变态（低温）莱氏体比珠光体塑性差。
（3）钢进行热锻（轧）制时，通常将钢材加热到1000~1250℃。
（4）钢铆钉一般用低碳钢制造，而起重机的钢丝绳用60钢、65钢制造。
（5）钳工锯削T10钢、T12钢等钢料比锯削10钢、20钢费力，锯条易磨纯。
12、现有形状和大小一样的两块铁碳合金，一块是低碳钢，另一块是白口铸铁，试问可以用什么方法迅速区分它们？
13、下列零件与工具，由于管理不善，造成钢材错用，请问使用过程中会出现哪些问题？
（1）把25钢当作T12钢制作成锉刀；
（2）把Q235B钢当作45钢制造齿轮；
（3）把15钢当作60钢制作成弹簧。
习题三
一、填空题
1、根据铝合金一般相图可将铝合金分为铝合金和铝合金两类。
2、普通黄铜当wZn＜39%时，称为黄铜，由于其塑性好，适宜加工；当wZn在39%~45%范围时，称为黄铜，其强度高，热状态下塑性较好，适宜加工。
3、金属陶瓷硬质合金可分为类硬质合金、类硬质合金、类硬质合金三类。
4、常用的含油轴承有铁基、基、基三类。
二、判断题
1、变形铝合金可以进行热处理强化，而铸造铝合金分不能热处理强化。
（）
2、特殊黄铜是不含锌的黄铜。
（）
3、特殊青铜是不含锡元素的铜合金。
（）
4、黄铜呈黄色、青铜呈青色。
（）
三、请将相应的牌号填入空格内
防绣铝合金（）；硬铝（）；超硬铝（）；铸造铝合金（）；铅黄铜（）；普通黄铜（）；铸造黄铜（）；锡青铜（）；铍青铜（）；锡基轴承合金（）；铅基轴承合金（）。
（a）HPb59-1（b）LF21（c）ZcuZn38（d）LC4（e）QBe2（f）ZAlSi12（g）H68（h）ZSnSb4Cu4（i）QSn4-3（j）LY12（k）ZPbSb16Sn16Cu2
四、简答题
1、为什么变形铝合金分为不能热处理强化和能热处理强化两类？
2、铝合金热处理强化方法有哪些？
变形铝合金中哪些品种可以进行热处理强化？
3、什么是铸造铝合金的变质处理？
试述铸造铝合金变质处理后力学性能提高的原因。
4、铜合金是如何分类的？
5、说明下列牌号的意义：
H62、H68、HSn62-1、ZCuZn38、ZCuZn16Si4、QSn4-3、ZCuSn10P1、QBe2。
6、试述轴承合金应具有哪些性能？
应具备什么样的组织来保证这些性能？
7、下列零件应选用何种金属材料制造较为合适：
焊接油箱、气缸体、活塞、飞机蒙皮、仪表弹簧、罗盘、重型汽车轴瓦、拖拉机轴承
8、试述粉末冶金材料的工艺过程？
用粉末冶金法生产材料或零件有何优缺点？
9、用粉末冶金减摩材料生产的含油轴承为什么能在长期工作时不必加油，亦能运转良好？
10、硬质合金是如何分类的？
11、识别下列牌号，解释其中各符号和数字的意义。
HT150、T08A、Q235A、YT15、YW2、YG6
12、HT200表示什么材料？
数字及字母的含义是什么?
用途举一例。
13、低碳钢、中碳钢和高碳钢是根据什么划分的？
学习情境四：
承载能力分析习题
外力分析部分习题
一、填空题：
本题共5题，每空1分，共15分。
1．平面汇交力系有（）个独立的平衡方程；平面力偶力系有（）个独立的平衡方程；平面一般力系有（）个独立的平衡方程；空间汇交力系有（）个独立的平衡方程；空间一般力系有（）平衡方程。
A．1个；B．2个；C．3个；
D．4个；E．5个；F．6个。
2．二力平衡公理适用于（）；力的平行四边形法则适用于（）；加减平衡力系公理适用于（）；作用与反作用定律适用于（）。
A．刚体；B．变形体；C．刚体和变形体。
3．若力F对Z轴的矩为零，则（）
A．力F的大小必为零；B．力F必与Z轴平行；
C．力F必与Z轴相交；D．力F必与Z轴共面。
4．下图中为静定结构的是（）；为超静定结构的是（）。
5．下列说法中，哪个说法正确?
（）
A．力越大，则力的投影越大B．力作用点离矩心越远，则该力的力矩越大
C．力偶由力组成，可以与一个力等效D．力偶矩与矩心位置无关
6.若斜面倾角为α，物体与斜面间的摩擦系数为f，欲使物体能静止在斜面上，则必须满足的条件是（）。
A.tgf≤α；B.tgf＞α；Ctgα≤f；D.tgα＞f。
7、某平面任意力系向O点简化，得到如图所示的一个力和一个力偶，则该力系的最后合成结果为（）。
A作用在O点的一个合力；B合力偶；
C作用在O点左边某点的一个合力；D作用在O点右边某点的一个合力。
二、判断题：
本题共10题，每空1分，共10分。
1力偶对其作用面内不同点之矩不同。
（）
2．平面一般力系的主矢量一般情况下不能称为该力系的合力。
（）
3．大小相等、方向相反、作用线在同一直线上的两个力定是二平衡力。
（）
4．作用在任何物体上的力都可以沿其作用线滑移。
（）
5．任意两个力都可以简化为一合力。
（）
6．柔索约束的约束反力其作用线是沿柔索的中心线，指向可以假设。
（）
7．分力一定小于合力。
（）
8．作用在刚体上的一个力，可以从原来的作用位置平行移动到该刚体内任意指定点，但必须附加一个力偶，附加力偶的矩等于原力对指定点的矩。
（）。
9．只要两物体接触面间不光滑，并有正压力，则接触面处摩擦力一定不为零。
（）
10.空间汇交力系在任选的三个投影轴上的投影的代数和分别等于零，则该汇交力系一定成平衡。
（）
三、简答题：
本题共2题，每题6分，共12分。
1、平面力系的种类及各自的平衡方程
2、说明约束的类型及其约束力的特点。
四、填空题：
本题共5题，每空1分，共8分。
1、如图4-1所示物块重P=100N，受水平力F=30N作用处于
临界平衡状态，求相应的静摩擦系数f=。
图4-1图4-2
2、平面汇交力系的简化结果是；平面力偶系的简化结果是；平面一般力系的简化结果是。
3、在作用着已知力系的刚体上，加上或减去任意的力系，并不改变原力的作用效果。
4、如图4-2，AB杆自重不计，在五个力作用下处于平衡状态。
则作用于B点的四个力的合力
=，方向沿。
5、作用在刚体上的两个力偶的等效条件是。
五、计算题：
本题共5题，共55分。
1、如图所示，重为G的杆AB在光滑的槽内，B端与绕过定滑轮O悬挂重物E的绳索连接。
试作出杆AB、定滑轮O以及重物E的受力图。
（12分）
2、试分别画出下面物体系统中的杆AD、BC以及重物E的受力图。
（12分）
3、梁AB上受到一个均布载荷和一个力偶作用，已知载荷集度q=100N/m，力偶矩大小M=500N•m。
长度AB=3m，DB=1m。
求活动铰支D和固定铰支A的反力。
（12分）
内力部分习题
一、选择题：
本题共10题，每题2分，共20分。
（）1、一轴向拉伸或压缩的杆件，设与轴线成45。
的斜截面上的剪应力为τ，则该截面上的正应力等于
A、0；B、1.14τ；C、0.707；D、τ；
（）2、一圆杆受拉，在其弹性变形范围内，将直径增加一倍，则杆的相对变形将变为原来的倍。
A、1/4；B、1/2；C、1；D、2
（）3、两圆杆材料相同，杆Ⅰ为阶梯杆，杆Ⅱ为
等直杆，受到拉力P的作用（图1），
分析两杆的变形情况，可知杆Ⅰ的伸长
的结论是正确的。
A、为杆Ⅱ伸长的2倍；B、小于杆Ⅱ的伸长；
C、为杆Ⅱ伸长的2.5倍D、等于杆Ⅱ的伸长；
（）4、几何尺寸相同的两根杆件，其弹性模量分别为图1
E1=180Gpa,E2=60Gpa,在弹性变形的范围内两者轴力相同，这时
比值应为
A、
B、1；C、2；D、3
（）5、电瓶车挂钩用插销联接（图2），插销直径为d，牵引力为P，插销的剪应力应为
A、
；B、
；C、
；D、
。
图2图3
（）6、两构件用一圆锥销联接（图3），校核圆锥销的挤压强度时，其挤压面积应为。
A、2dh；B、
；C、
；
D、
。
（）7、左端固定的等直圆杆ＡＢ在外力偶作用下发生扭转变形（图4），根据已知各处的外力偶
矩大小，可知固定端截面Ａ上的扭矩Ｔ大小和正负应为kNm。
A、0B、7.5C、2.5D、-2.5
图4图5
（）8、指出图示简支梁（图5）m-n截面上的弯矩及其符号是
A、－Pac/L;B、Pac/L;C、-Pbc/L;D、Pbc/L
（）9、一传动轴上主动轮的外力偶矩为m1,从动轮的外力偶矩为m2、m3，而且m1=m2+m3。
开始将主动轮安装在两从动轮中间，随后使主动轮和一从动轮位置调换，这样变动的结果会使传动轴内的最大扭矩
A、减小B、增大C、不变D、变为零
（）10、为充分发挥梁的抗弯作用,在选用梁的截面时,应尽可能使其截面的材料置于。
A、离中性轴较近；B、离中性轴较远；C、形心周围；D、接近外力作用的纵向对称轴
二、判断题：
本题共10题，每题1分，共10分。
（）1．杆件两端受到等值，反向和共线的外力作用时，一定产生轴向拉伸或压缩变形。
（）2、弹性模量E值不相同的两根杆件,在产生相同弹性应变的情况下,其弹性模量E值大的杆件的受力必然大。
（）3．进行挤压实用计算时，所取的挤压面面积就是挤压接触面的正投影面积。
（）4．在构件上有多个面积相同的剪切面，当材料一定时，若校核该构件的剪切强度，则只对剪力较大的剪切面进行校核即可。
（）5．传递一定功率的传动轴的转速越高，其横截面上所受的扭矩也就越大。
（）6．一空心圆轴在产生扭转变形时，其危险截面外缘处具有全轴的最大剪应力，而危险截面内缘处的剪应力为零。
（）7．简支梁上有一集中力偶作用，其剪力图一定以集中力偶作用的位置为对称。
（）8．若梁的某一横截面的弯矩为零,则该横截面的挠度和转角也等于零。
（）9．最大应力与最小应力的比值称为循环特征。
（）10.强度条件
适用与塑性材料扭转与弯曲组合变形之圆轴的强度计算。
。
三、填空题：
本题共10题，每空1分，共10分。
1、在轴向拉，压斜截面上，有正应力也有剪应力，在正应力为最大的截面上剪应力为________。
2、胡克定律的应力适用范围若更精确地讲则就是应力不超过材料的________极限。
3、在低碳钢的应力—应变图上，开始的一段直线与横坐标夹角为α，由此可知其正切tgα在数值上相当于低碳钢________的值。
4、构件受剪时，剪切面的方位与两外力的作用线相_________。
5、钢板厚为t，冲床冲头直径为d，今在钢板上冲出一个直径d为的圆孔，其剪切面面积为______。
6、等截面梁内的最大正应力总是出现在最大___________所在的横截面上。
7、挤压面是两构件的接触面，其方位是_________于挤压力的。
8、剪切胡克定律适用于__________变形范围。
9、圆轴扭转时，横截面上任意点的剪应变与该点到圆心的距离成___________。
10、横截面面积相等的实心轴和空心轴相比，虽材料相同，但________轴的抗扭承载能力要强些
四、计算题：
本题共5题，共60分。
1、图所示支架，AB为钢杆，横截面积AAB=600mm2；BC为木杆，横截面积ABC=300cm2。
钢的许用应力[σ]=140Mpa，木材的许用拉应力[σ＋]=8Mpa，许用压应力[σ－]=4Mpa。
求支架的许可载荷。
（12分）
2、花键轴的截面尺寸如图所示。
轴与轮毂的配合长度L=60mm，靠花键轴侧面传递的力偶矩m=1.8KN.m，若花键的许用挤压应力[σjy]=140Mpa，校核花键的挤压强度。
（12分）
3、直径d=75mm的等截面传动轴上，主动轮及从动轮分别作用有力偶矩：
m1=1KN.m，m2=0.6KN.m，m3=m4=0.2KN.m，如图所示。
1）绘扭矩图。
2）求轴中的最大剪应力。
3）如欲降低轴中应力，各轮如何安排？
并求此时轴中最大剪应力。
（12分）
4、轴受力如图所示。
已知D1=800
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