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1、機(jī)械設(shè)計(jì)習(xí)題目 錄 第一章 機(jī)械設(shè)計(jì)概論第二章 機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度第三章 摩擦、磨損及潤(rùn)滑第五章 螺紋聯(lián)接和螺旋傳動(dòng)第六章 鍵、花鍵、銷聯(lián)接 第八章 帶 傳 動(dòng) 第九章齒輪傳動(dòng)第十章 蝸桿傳動(dòng) 第十一章 鏈傳動(dòng)第十二章 軸 第十三章 滾動(dòng)軸承第十四章 滑動(dòng)軸承 第十五章 聯(lián)軸器和離合器 第十六章 彈簧第一章 機(jī)械設(shè)計(jì)概論 分析與思考題1-1 什么是通用零件?什么是專用零件？試各舉三個(gè)實(shí)例。12 機(jī)械設(shè)計(jì)課程研究的內(nèi)容是什么？1-3 設(shè)計(jì)機(jī)器時(shí)應(yīng)滿足哪些基本要求？設(shè)計(jì)機(jī)械零件時(shí)應(yīng)滿足哪些基本要求?14 機(jī)械零件主要有哪些失效形式?常用的計(jì)算準(zhǔn)則主要有哪些？15 什么是零件的強(qiáng)度要求?強(qiáng)度條件是如

2、何表示的?如何提高零件的強(qiáng)度?16 什么是零件的剛度要求?剛度條件是如何表示的？提高零件剛度的措施有哪些？1-7 機(jī)械零件設(shè)計(jì)中選擇材料的原則是什么?18 指出下列材料的種類，并說明代號(hào)中符號(hào)及數(shù)字的含義：HTl50，ZG230-450, 65Mn,45，Q235，40Cr，20CrMnTi，ZCuSnl0Pb5。1-9 機(jī)械的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法有哪些主要區(qū)別？第二章 機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 一、分析與思考題2-1 試舉例說明什么零件的疲勞破壞屬于低周疲勞破壞，什么零件的疲勞破壞屬高周疲勞破壞。2-2 在材料的疲勞曲線上，為何需要人為規(guī)定一循環(huán)基數(shù)N0，并將對(duì)應(yīng)的極限應(yīng)力稱為材料的疲勞

3、極限?2-3 彎曲疲勞極限的綜合影響系數(shù)K的含義是什么?它與哪些因素有關(guān)？它對(duì)零件的疲勞強(qiáng)度和靜強(qiáng)度各有何影響？24 在單向穩(wěn)定變應(yīng)力下工作的零件，如何確定其極限應(yīng)力？25 疲勞損傷線性累積假說的含義是什么?寫出其數(shù)學(xué)表達(dá)式。2-6 影響機(jī)械零件疲勞強(qiáng)度的主要因素有哪些?提高機(jī)械零件疲勞強(qiáng)度的措施有哪些?二、設(shè)計(jì)計(jì)算題2-7 一零件由45鋼制成，材料的力學(xué)性能為:s=360MPa,-1=300 MPa,=0。2。已知零件上的最大工作應(yīng)力max=190MPa，最小工作應(yīng)力min=110MPa,應(yīng)力變化規(guī)律為m=常數(shù)，彎曲疲勞極限的綜合影響系數(shù)Kd=2。0，試分別用圖解法和計(jì)算法確定該零件的計(jì)算安

4、全系數(shù).題27圖28 某材料受彎曲變應(yīng)力作用,其力學(xué)性能為：1=350MPa，m=9，N0=5106.現(xiàn)用此材料的試件進(jìn)行試驗(yàn),以對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力l=500MPa作用104次,2=400MPa作用105次，3=300MPa作用106次。試確定：(1）該試件在此條件下的計(jì)算安全系數(shù);（2)如果試件再作用=450MPa的應(yīng)力，還能循環(huán)多少次試件才破壞?第三章 摩擦、磨損及潤(rùn)滑基礎(chǔ) 分析與思考題3-1 按照摩擦面間的潤(rùn)滑狀態(tài)不同,滑動(dòng)摩擦可分為哪幾種？3-2 什么是邊界膜?邊界膜的形成機(jī)理是什么?如何提高邊界膜的強(qiáng)度?3-3 零件的磨損過程大致可分為哪幾個(gè)階段?每個(gè)階段的特征是什么？34 根據(jù)磨損機(jī)理

5、的不同,磨損通常分為哪幾種類型?它們各有什么主要特點(diǎn)？35 粘度的表示方法通常有哪幾種？各種粘度的單位和換算關(guān)系是什么？36 潤(rùn)滑油的主要性能指標(biāo)有哪些？潤(rùn)滑脂的主要性能指標(biāo)有哪些?37 流體動(dòng)力潤(rùn)滑和流體靜力潤(rùn)滑的油膜形成原理有何不同?流體靜力潤(rùn)滑的主要優(yōu)缺點(diǎn)是什么?第五章 螺紋聯(lián)接及螺旋傳動(dòng)一、選擇題5-1 在常用的螺旋傳動(dòng)中，傳動(dòng)效率最高的螺紋是_。（1)三角形螺紋 （2）梯形螺紋 （3）鋸齒形螺紋 （4)矩形螺紋52 在常用的螺紋聯(lián)接中，自鎖性能最好的螺紋是_.（1）三角形螺紋 （2）梯形螺紋 （3)鋸齒形螺紋 （4)矩形螺紋53 當(dāng)兩個(gè)被聯(lián)接件不太厚時(shí)，宜采用_。(1）雙頭螺柱聯(lián)接

6、（2）螺栓聯(lián)接 （3）螺釘聯(lián)接(4）矩形螺紋5-4 當(dāng)兩個(gè)被聯(lián)接件之一不太厚，不宜成通孔,且需要經(jīng)常拆裝時(shí),往往采用_。(1）螺栓聯(lián)接（2）螺釘聯(lián)接（3）雙頭螺柱聯(lián)接（4）緊定螺釘聯(lián)接5-5 當(dāng)兩個(gè)被聯(lián)接件不太厚，不宜制成通孔，且聯(lián)接不需要經(jīng)常拆裝時(shí)，往往采用_.（1）螺栓聯(lián)接（2）螺釘聯(lián)接（3）雙頭螺柱聯(lián)接（4）緊定螺釘聯(lián)接5-6 在擰緊螺栓聯(lián)接時(shí)，控制擰緊力矩有很多方法,例如_。（1） 增加擰緊力 （2）增加扳手力臂（2） 使用測(cè)力矩扳手或定力矩扳手5-7 螺紋聯(lián)接防松的根本問題在于_。(1）增加螺紋聯(lián)接能力 （2）增加螺紋聯(lián)接的橫向力 （3）防止螺紋副的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng) （4)增加螺紋聯(lián)接的剛度

7、58 螺紋聯(lián)接預(yù)緊的目的之一是_。（1） 增加聯(lián)接的可靠性和緊密性 （2）增加被聯(lián)接件的剛性（3） 減小螺栓的剛性 59承受預(yù)緊力和軸向變載荷的緊螺栓聯(lián)接，當(dāng)其螺栓的總拉力F0的最大值和被聯(lián)接件的剛度Cm不變時(shí),螺栓的剛度Cb愈小,則_。（1） 螺栓中總拉力的變化幅度最大 （2）螺栓中總拉力的變化幅度愈小 （3）螺栓總拉力變化不變 （4）螺栓中的疲勞強(qiáng)度降低510對(duì)受軸向變橫載的緊螺栓聯(lián)接，在限定螺栓總拉力的情況下，提高螺栓疲勞強(qiáng)度的有效措施是_。（1） 增大被聯(lián)接件的剛度 （2）減小被聯(lián)接件的剛度 （2） 增大螺栓的剛度511現(xiàn)有一個(gè)單個(gè)螺栓聯(lián)接，要求聯(lián)接件的結(jié)合面不分離，假定螺栓的剛度Cb

8、與被聯(lián)接的剛度Cm相等，聯(lián)接的預(yù)緊力為F，現(xiàn)開始對(duì)聯(lián)接施加軸向載荷，當(dāng)外載荷達(dá)到與預(yù)緊力F的大小相等時(shí)，則_。（1）被聯(lián)接發(fā)生分離，聯(lián)接失效 (2)被聯(lián)接件即將發(fā)生分離，聯(lián)接不可靠 (3）聯(lián)接可靠,但不再繼續(xù)加載 (4）聯(lián)接可靠，只要螺栓強(qiáng)度足夠，外載荷F還可繼續(xù)增加到接近預(yù)緊力F的兩倍512 有一汽缸蓋螺栓連接，若汽缸內(nèi)氣體壓力在12Mpa之間循環(huán)變化，則螺栓中的應(yīng)力變化規(guī)律為_.（1）對(duì)稱循環(huán)應(yīng)變力 (2)脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力（3）非對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力513在下列四種具有相同公稱直徑和螺距并采用相同的配對(duì)材料的傳動(dòng)螺旋副中，傳動(dòng)效率最高的是_.（1） 單線矩形螺紋 （2)單線梯形螺紋（3)雙線矩形螺紋（

9、3） 雙線鋸齒形螺紋514 當(dāng)一個(gè)承受變載荷的螺栓聯(lián)接，其螺栓的靜強(qiáng)度足夠而疲勞強(qiáng)度不足時(shí),應(yīng)首先考慮采用_來提高其疲勞強(qiáng)度（1）增加螺栓直徑 （2）提高螺栓材料的屈服極限 （3）改用雙螺母 （4）柔性螺栓5-15 為了改善紋牙上的載荷分布，通常都以_的方法來實(shí)現(xiàn)。（1） 采用雙螺母 (2）采用加高螺母 (3）采用減薄螺母（4） 減少螺栓和螺母的螺距變化差516被聯(lián)接件受橫向載荷作用時(shí)，若采用一組普通螺栓聯(lián)接，則載荷靠_來傳遞。（1）接合面之間的摩擦力 (2)螺栓的剪切和擠壓（2） 螺栓的剪切和被聯(lián)接件的擠壓5-17 確定緊聯(lián)接螺栓中拉伸和扭轉(zhuǎn)復(fù)合載荷作用下的當(dāng)量應(yīng)力時(shí),通常是接_來進(jìn)行諸的。

10、（1)第一強(qiáng)度理論 （2）第二強(qiáng)度理論 (3）第三強(qiáng)度理論（3） 第四強(qiáng)度理論二、分析與思考題5-18 為什么螺紋聯(lián)接大多數(shù)要預(yù)緊？什么叫螺紋聯(lián)接的預(yù)緊力？5-19 常用的控制預(yù)緊力的方法有哪些?它們有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？為了克服這些缺點(diǎn)可采用什么方法?5-20 螺紋聯(lián)接為什么要防松？防松的根本問題是什么？5-21 防松的基本原理有哪幾種？具體的防松方法和裝置各的哪些？5-22相同的公稱直徑的粗牙普通螺紋與細(xì)牙普通螺紋相比，哪個(gè)自鎖性能好？哪個(gè)強(qiáng)度高？為什么薄壁零件的聯(lián)接常采用細(xì)牙螺紋？5-23什么叫螺紋的自鎖現(xiàn)象？自鎖條件如何？螺旋副的傳動(dòng)效率又如何計(jì)算？524試問螺紋的升角為多大時(shí)，螺旋副效率可達(dá)

11、到最高值？5-25螺紋聯(lián)接的主要失效形式和計(jì)算準(zhǔn)則是什么?5-26何謂螺栓聯(lián)接？何為緊螺栓聯(lián)接？它們的強(qiáng)度計(jì)算方法有何區(qū)別？5-27對(duì)承受橫向載荷或傳遞轉(zhuǎn)矩的緊螺栓聯(lián)接采用普通螺栓時(shí)，強(qiáng)度計(jì)算公式中為什么要將預(yù)緊力提高到1。3倍來計(jì)算？若采用鉸制孔用螺栓時(shí)是否也這樣考慮？為什么？5-28在設(shè)計(jì)受傾覆力矩作用的底板螺栓組聯(lián)接時(shí),應(yīng)滿足哪些條件?如何保證？529常用的提高螺紋聯(lián)接強(qiáng)度的措施有哪些？530對(duì)于受變載荷作用的螺栓聯(lián)接，可采用哪些措施來減小螺栓的應(yīng)力幅a？三、設(shè)計(jì)計(jì)算題531 如圖所示，兩根梁用8個(gè)4。6級(jí)普通螺栓與兩塊鋼蓋板相聯(lián)接，梁受到的拉力F=28kN，摩擦系數(shù)f=0.2，控制預(yù)緊

12、力，試確定所需螺栓的直徑。解：已知螺栓數(shù)目z=8，接合面數(shù)i=2，取防滑系數(shù)Ks=1.2，則螺栓所需預(yù)緊力F0為F0題5-20圖查主教材中的表，得S=240MPa，查表,取安全系數(shù)S=1.3，則=S/S=240MPa/1.3=184。6MPa,所需螺栓的直徑d1取整后得螺栓尺寸d=10mm,螺紋為M10.注：解中有兩處錯(cuò)誤,請(qǐng)指出錯(cuò)處并說明原因。5-32 受軸向載荷的緊螺栓聯(lián)接，被聯(lián)接鋼板間采用橡膠墊片.已知預(yù)緊力F0=1500N，當(dāng)軸向工作載荷F=1000N時(shí),求螺栓所受的總拉力及被聯(lián)接件之間的殘余預(yù)緊力.533 圖示凸緣聯(lián)軸器（GB/T58431986)的型號(hào)為YLDl0,允許傳遞的最大轉(zhuǎn)

13、矩T= 630Nm,兩半聯(lián)軸器采用4個(gè)M12的鉸制孔用螺栓聯(lián)接,螺栓規(guī)格為M1260（GB/T 271988),螺栓的性能等級(jí)為8.8級(jí)，聯(lián)軸器材料為HT200,試校核其聯(lián)接強(qiáng)度。 題5-33圖 題534圖5-34 鉸制孔用螺栓組聯(lián)接的三種方案如圖所示。已知L=300mm,a=60mm，試求螺栓組聯(lián)接的三個(gè)方案中,受力最大的螺栓所受的力各為多少？哪個(gè)方案較好？ 5-35 如圖所示的底板螺栓組聯(lián)接受外力Fe的作用。外力Fe作用在包含x軸并垂直于底板接合面的平面內(nèi)。試分析底板螺栓組的受力情況,并判斷哪個(gè)螺栓受力最大?保證聯(lián)接安全工作的必要條件有哪些?題5-35圖四、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析題536 試指出下列圖中的錯(cuò)誤結(jié)構(gòu)，并畫出正確的結(jié)構(gòu)圖。 a)螺釘聯(lián)接 b）雙頭螺柱聯(lián)接 c）鉸制孔用螺栓聯(lián)接 d)緊定螺釘聯(lián)接 e）吊環(huán)螺釘聯(lián)接 f)螺釘聯(lián)接題5-36圖第六章 鍵、花鍵和銷聯(lián)接一、 選擇題6-1 普通平鍵聯(lián)接的主要用途是使軸與輪轂之間_。(1)沿軸向固定并傳遞軸向力 （2）沿軸向可作用相對(duì)滑動(dòng)并具有導(dǎo)向作用 （3）沿周向固定并傳遞轉(zhuǎn)矩 （4)安裝與拆卸方便6-2 設(shè)計(jì)鍵聯(lián)接的幾項(xiàng)主要內(nèi)容是：a) 按輪轂