机械设计题库01_机械设计总论

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机械设计总论习题

机械设计总论习题

第一篇 总论试题一般可分三种类型:一是基本概念题,内容涉及面较广,涉及到机械零件设计概要(机械零件的主要失效形式、设计的基本要求、计算准则、设计方法及步骤、材料选用原则、标准化等)、机械零件的强度问题及摩擦、磨损和润滑的基本概念及机理;二是机械零件疲劳强度的计算;三是绘制零件的极限应力图,并用图解法求极限应力值,其中零件的疲劳强度计算与画极限应力图又往往是结合在一起的。

1. 图示40钢的极限应力线图。

已知用此材料制成的转动心轴,工作时危险截面最大弯曲应力2/110mm N b =σ,综合影响系数5.1=σK ,求轴的计算安全系数ca S 。

2. 在图示零件极限应力图上,工作点C和D为斜齿轮轴上两种应力工作点。

试在图中标出对应的极限应力点,并说明分别会出现什么形式的破坏?填空:1. 在交变应力中,应力循环特性是指_________的比值。

2. 在任一给定循环特性的条件下,表示应力循环次数N与疲劳极限rN σ的关系的曲线称为______,其高周疲劳阶段的方程为_________。

3. 材料对称循环弯曲疲劳极限21/300mm N =-σ,循环基数6010=N ,材料常数m=9,当应力循环次数510=N 时,材料的弯曲疲劳极限N 1-σ=______2/mm N 。

4. 根据磨损机理,磨损可分为____、_____、_____和______。

5. 一个零件的磨损大致可以分为___磨损、____磨损、____磨损三个阶段,在设计或使用时,应该力求_______、______、________。

选择题:1. 图示极限应力图中,工作应力循环特性r=0.5,工作应力m 点位置如图所示,进行安全系数计算时,其材料的极限应力应取_____。

A.1-σ;B.B σ;C.S σ2. 对于受循环变应力作用的零件,影响疲劳破坏的主要因素是_____。

A.最大应力; B.平均应力; C.应力幅3. 塑性材料制成的零件进行静强度计算时,其极限应力为_____。

濮良贵《机械设计》真题分类解析

濮良贵《机械设计》真题分类解析

【 题7 】 ( 上海交通大学考研试题)
2 2 已知 4 5钢经调质后的机械性能为: 强度极限 σ 6 0 0 N/ m m , 屈服极限 σ 3 6 0N/ m m , 疲劳极 B= s= 2 限 σ-1 = 3 0 0N/ m m , 材料的等效系数 φ . 2 5。 σ =0
1 ) 材料的基氏极限应力线如图示, 试求材料的脉动循环疲劳极限 σ ; 0 2 ) 疲劳强度综合影响系数 K 2 , 试作出零件的极限应力线; σ=
【 题3 】 ( 大连理工大学考研试题) 图示的方形盖板用四个 M 1 2 ( d 1 0 . 1 0 6 m m ) 的螺栓与箱体联接, 位于对称中心 0点处的吊环受 1=
′ 拉力 F ]= 4 2 7 M P a , Q . 6 F, 问: σ P =0 Σ。已知螺栓的许用应力[
1 ) 作用在吊环上的最大拉力 F ? Σ=
′ =5 2, 求F 2 ) 由于制造误差, 吊环的位置由 O移至 O ′ 点, 若测得 O O 槡 Σ下受力最大螺栓的工作拉
力F 。 3 ) 说明在 2 ) 的情况下, 该螺栓组联接是否安全?
— 3—
考试点( w w w . k a o s h i d i a n . c o m ) 5 【 题4 】( 哈尔滨工程大学考研试题) 在图示气缸盖的螺栓联接中, 气缸直径 D= 3 5 0 m m , 气缸内气体压强 P在( 0~ 0 . 8 ) M P a 范围内变 化, 气缸盖和缸体用 1 2个 M 2 2 ( d 1 9 . 2 9 4 m m ) 的螺栓联接, 若相对刚度 C ( C C = 0 . 8 , 残余预 1= b/ b+ m) ' = 1 . 6 F , 螺栓的许用应力[ ]= 5 5 M P a , 许用应力幅[ ]= 2 0 M P a , 试校核该螺栓的静强度和 紧力 Q σ σ p a 疲劳强度。

邱宣怀《机械设计》(第4版)章节题库-第一章至第六章【圣才出品】

邱宣怀《机械设计》(第4版)章节题库-第一章至第六章【圣才出品】

第二部分章节题库说明:本部分严格按照邱宣怀主编的《机械设计》(第4版)教材内容进行编写,每一章都精心挑选经典常见考题,并予以详细解答。

熟练掌握本书考题的解答,有助于学员理解和掌握有关概念、原理,并提高解题能力。

第1篇总论第1章机械设计概论一、选择题下列8种机械零件:涡轮的叶片,飞机的螺旋桨,往复式内燃机的曲轴,拖拉机发动机的气门弹簧,起重机的起重钩,火车车轮,颚式破碎机上的V带轮,减速器中的齿轮。

其中有()是专用零件。

A.3种B.4种C.5种D.6种【答案】C二、填空题1.产品样机试验完成后,为使设计达到最佳,需对设计方案进行及评价工作。

【答案】技术评价;经济2.产品设计中的“三化”是指、及。

【答案】标准化;系列化;通用化3.贯彻标准化的好处主要有、及。

(列举三项)【答案】减少设计工作量,缩短设计周期;为专业化生产创造条件,提高产品质量,降低制造成本;增大互换性,便于维修;有利于增加产品品种,扩大生产批量,容易收到优质高产、低消耗的经济效果;可集中成功经验,减少技术过失事故的重复出现4.产品的开发性设计的核心是及设计工作。

【答案】功能设计;结构5.在静载荷作用下的机械零件,不仅可以产生应力,也可能产生应力。

【答案】静;变6.机械设计的一般程序为______。

【答案】产品规划,方案设计,技术设计,施工设计三、问答题1.机械设计过程通常分为哪几个阶段?各阶段的主要内容是什么?答:机械设计过程通常可分为以下几个阶段:(1)产品规划:主要工作是提出设计任务和明确设计要求。

(2)方案设计:在满足设计任务书中设计具体要求的前提下,由设计人员构思出多种可行方案并进行分析比较,从中优选出一种功能满足要求、工作性能可靠、结构设计可靠、结构设计可行、成本低廉的方案。

(3)技术设计:完成总体设计、部件设计、零件设计等。

(4)制造及试验:制造出样机、试用、修改、鉴定。

2.标准化的重要意义是什么?答:标准化的意义在于可使零件、部件的种类减少,简化生产管理过程,降低成本,保证产品的质量,缩短生产周期。

机械设计总论及螺纹连接-答案

机械设计总论及螺纹连接-答案

《机械设计》作业一 —— 机械设计总论及螺纹连接姓名班级学号成绩一、填空题1、若一零件的应力循环特性r=+0.5,σa =70N/mm 2,则此时σm 为210N/ mm 2,σmax 为280 N/mm 2,σmin 为140 N/mm 2。

2、材料对称循环弯曲疲劳极限σ-1 =300N/mm 2,循环基数N 0=106,寿命指数m=9,当应力循环次数N=105时,材料的弯曲疲劳极限 σ-1N =387.5N/mm 2。

3、在变应力工况下,机械零件的损坏将是疲劳断裂,这种损坏的断面包括光滑区和粗糙区。

4、机械零件常见的失效形式有整体断裂、过大的残余变形、表面破坏、正常工作条件的破坏。

5、螺纹的公称直径是指螺纹的___大径__。

6、粗牙螺纹的定义是_同一螺纹公称直径下螺距最大的那种规格的螺纹。

7、螺纹的升角是指螺纹中径处的升角,拧紧螺母时效率公式为)(v tg tg ρψψη+=。

8、在螺纹连接中,当两个被连接件之一太厚,不宜制成通孔、采用普通螺栓连接时,往往采用_____螺钉___连接或双头螺柱连接。

9、三角形螺纹主要用于联接,而矩形、梯形和锯齿形螺纹主要用于传动。

10、螺纹连接常用的防松方法有摩擦防松、机械防松、破坏防松。

11、螺纹连接的拧紧力矩包括克服螺纹副相对转动的阻力矩和螺母与被联接件支承面间的摩擦阻力矩。

12、计算螺栓强度时用螺栓的小径,分析螺纹的受力时用螺栓的中径。

13、仅承受预紧力的是紧螺栓连接强度计算时,螺栓危险截面上有拉伸和扭转载荷联合作用。

因此,在截面上有拉应力和剪应力。

14、采用经机械加工制成的凸台或沉头座孔做为螺栓与螺母接触的支承面是为了避免螺栓受到偏心载荷。

15、螺栓强度等级标记6.6级,6⨯6⨯10=360MPa表示材料的屈服强度;螺母强度等级标记8级,8⨯100=800MPa表示材料的抗拉强度。

16、对于重要的联接不宜用小于M12-M16的螺栓主要是因为避免预紧时拧断螺栓。

机械设计习题

机械设计习题

机械设计习题第2章机械设计总论一、填空题1.当机械零件出现疲劳断裂时,应按准则计算A.强度 B.刚度 C.寿命 D.振动稳定性2.零件的工作安全系数为。

A.零件的极限应力比许用应力 B。

零件的极限应力比工作应力C。

零件的工作应力比许用应力 D。

零件的工作应力比极限应力3.对大量生产、强度要求高、尺寸不大、形状不复杂的零件,应选择A.铸造 B。

冲压 C。

自由锻造 D。

模锻二、是非题1.当零件可能出现塑性变形时,应按刚性准则计算。

2.零件的表面破坏主要是腐蚀、磨损和接触疲劳。

3.调制钢的回火温度越高,其硬度和强度将越低,塑性越好。

4.机器的设计阶段是决定机器好坏的关键。

5.疲劳破坏是引起大部分机械零件破坏的主要原因。

6.随着工作时间的延长,零件的可靠度总是不变。

第3章机械零件的强度一、简答题1.弯曲疲劳极限的综合影响系数的含义是什么?它与那些因素有关?它对零件疲劳强度与静强度各有何影响?2.零件的等寿命疲劳曲线与材料试件的等寿命疲劳曲线有何区别?零件和材料试件的失效形式是否总是相同的?为什么?3.试说明承受循环变应力的机械零件,在什么情况下可按静条件强度计算?在什么情况下按疲劳条件强度计算?二、计算题1.某材料的对称循环弯曲疲劳极限1180M Paσ-=,取循环基数65109N,m=⨯=,试求循环次数N分别为7000,25000,620000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。

2.某合金钢制的轴受弯曲稳定应力(应力循环特性r 为常数)作用。

已知该轴危险截面的25050max min M Pa ,M Pa ,σσ==-该轴材料的10450700800s M Pa ,M Pa ,M Pa σσσ-===,轴危险截面处的综合影响系数()20DK .σ=,寿命系数12N K .=。

试:(1)绘制该零件的简化疲劳极限应力图;(2)分别用图解法和解析法计算该轴的安全系数。

第6章螺纹连接和螺纹传动一、选择与填空题1.若螺纹的直径与螺旋副的摩擦系数一定,则拧紧螺母时的效率取决于螺纹的 。

机械设计作业集及答案(南昌航空大学)

机械设计作业集及答案(南昌航空大学)


A. 止动垫片 B.对顶螺母
C.串联钢丝
D.开口销
14. 在下列具有相同公称直径和螺距并采用相同配对材料的螺旋付中,传动效率最高的是
螺旋副。
A. 单线矩形
B. 单线梯形
C. 双线矩形
D. 双线梯形
15. 键联接的主要用途是使轴与轮毂之间

A. 沿轴向固定并传递轴向力
B. 沿轴向可作相对滑动并具有导向作用

A. 拉力
B. 扭矩
C. 压力
D. 拉力和
扭矩
6. 采用普通螺栓联接凸缘联轴器,在传递扭距时,

A. 螺栓的横截面受剪
B. 螺栓与螺栓孔配合面受挤压
C. 螺栓同时受挤压和剪切
D. 螺栓受拉伸和扭转作用
7. 当 两 个 被 联 接 件 之 一 太 厚 , 不 易 制 成 通 孔 , 且 联 接 不 需 经 常 拆 卸 时 , 往 往 采
C. 沿周向固定并传递扭矩
D. 安装与拆卸方便
16. 设计键联接时,键的截面尺寸 b h ,通常根据
按标准选择。
A. 所传递转矩的大小 B. 所传递功率的大小 C. 轮毂的长度 D. 轴的直径
17. 楔键联接的主要缺点是

A. 键的斜面加工困难
B. 键安装时易损坏
C. 键楔紧后在轮毂中产生初应力
D. 轴和轴上零件对中性差
3. 螺纹的牙型角为 α,牙型半角为 β,升角为 λ,螺纹副当量摩擦角为 V ,则螺纹副自锁
条件是

A.λ≤β
B. β ≤ r
C. α ≤ V
4. 下列四种螺纹中,自锁性能最好的是
D. λ ≤ V

A.粗牙普通螺纹

机械设计习题1234解答----总论

机械设计习题1234解答----总论

6.机械设计中的失效是指 _____________________ ;
常见的失效形式有 过大的残余变形 . 断裂 、 表面破坏 ______ ________、__________________
不能完成正常的功能
在预定期限及规定条件下,
静载荷或变载荷 产生,变应力的特性可用 7. 变应力可由_______________
r = min /max表示).
③ B 推力球轴承滚动体上一点的接触应力,r为___
① r =1 ; ② r =-1; ③ r =0; ④ 0<r <1
9. 两圆柱体沿母线相压,载荷为F时,最大接触应力 ② 为 H,若载荷增大到2F时,最大接触应力变为____. ① 1.26 H; ③ 1.59 H ; ② 1.41 H; ④ 2.6 H.
10. 为了在金属表面形成一层保护膜以减轻磨损, ③② 应在润滑油中加入_____.
① 抗氧化剂;
② 极压添加剂 ;
③ 油性添加剂; ④ 分散添加剂.
④ 是错误的. 11. 减少磨损的方法有很多种,其中____
① 选择合适的材料组合;
③ 改滑动摩擦为滚动摩擦;
② 生成表面膜 ;
④ 增加表面粗糙度.
3.弯曲有效应力集中系数
1.885
一. 选择题 1.两轴线互相平行的圆柱体接触,受径向压力, ① 两零件的接触应力_____. ① 相等; ② 不相等; ③ 与直径有关,直径大的接触应力大. 2.绘制试件m--a坐标中的简化疲劳极限应力线图时, ③ 起码应具备的条件是 _____
① 各种循环性r下的实验结果;
② 某一循环特性试验求得的疲劳极限应力rN; ③ 材料的屈服极限S及疲劳极限-1和0 ;

机械设计思考题集

机械设计思考题集

机械设计思考题集第一章机械设计总论1.机械设计的基本要求?机械设计的准则?常用的机械设计方法有哪些?2.什么叫机械零件的失效?机械零件失效的形式有哪些?机械零件失效的原因?3.表面损伤失效的分类,及其成因以及避免措施?表面强化?表面强化深度的影响因素,如何控制其强化深度?4.什么是标准化、系列化、和通用化?机械设计中“三化”有什么意义?第二章机械零件的强度1.作用在机械零件上的变应力有哪几种类型?如何区分它们?2.何为工作载荷、名义载荷、和计算载荷?名义载荷与计算载荷有和关系?3怎样区分表面挤压应力和表面接触应力?试说明两圆柱体接触应力计算公式中各符号的意义。

4.什么是静载荷、变载荷、和变应力?试举出两个机械零部件在工作时受静载荷作用而产生变应力的例子?5.什么是稳定变应力和非稳定变应力?双向稳定变应力下机械零件的疲劳强度计算如何进行?6.什么是材料的疲劳极限?试根据材料的疲劳曲线(σ-N曲线),说明什么叫循环基数Ν0、条件疲劳极限N rN和疲劳极限σr,并根据疲劳曲线方程导出N rN 的计算公式。

极限应力线图有何用处?7.影响机械零件疲劳强度的主要因素有哪些?原因是什么?为什么影响因素中的Kσ、εσ、β只对变应力的应力幅部分有影响?如何提高机械零件的疲劳强度?8.疲劳破坏与静强度破坏的区别?试述金属材料疲劳断裂的过程?摩擦与润滑9.何谓摩擦?常见润滑方式有哪几种?各有何特点?10.何谓磨损?按机理不同,磨损可分为哪几类?各有何特点?减轻磨损的途径有哪些?11.零件的正常磨损分为几个阶段?每阶段各有何特点?试画出正常磨损过程中磨损量随时间变化的曲线图?12.润滑油、润滑脂各有何主要性能指标?如何理解黏度的概念?13.润滑有何作用?常用润滑剂有哪几类?各适用什么场合?14.润滑剂黏度对摩擦的影响?温度压力变化对润滑油粘度的影响?15.在进行机械零件有限寿命的疲劳强度计算时,需将材料的疲劳曲线修正成零件的疲劳曲线。

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(2) 由原动机标牌功率而计算出来的载荷称为计算载荷也叫名义载荷。
(3) 计算载荷通常是额定载荷乘以不同的影响系数。
(T)
(4) 机械设计计算的最基本的设计准则是刚度准则。
(F)
(5) 一般小型机械,都是先小批量生产,再做定型鉴定。
(F)
(6) 增大零件的截面尺寸只能提高零件的强度不能提高零件的刚度。
五 简答题
(F) (F)
(F)
(1) 什么是机械 ? 答:一个机器,不论结构多么复杂,都是由两个或两个以上互相联系、互相配合、运动确定的机构或
构件所组成。可以实现能量的转化 (如将电能、热能、光能、化学能等等转化为机械能
),使其运转,实现
人们预期的工作。而机构,则是由两个或两个以上互相联系、互相配合、运动确定的构件所组成,它无能
求得用以作为设计依据的载荷 FcaK AFn 。给零件附加动载荷影响之工况系数,
二 选择题
(1) 机械零件由于某些原因不能
C 时称为失效。
A. 工作
B. 连续工作
C. 正常工作
D. 负载工作
(2) 设 R 为可靠度, Q 为不可靠度,则
C 成立。
1
A. (R2 Q 2 ) 2 1 B. R Q 1
量的转化,只是实现机械能的传递。构件则是由多个零件所组成。机械则是机器和机构的总称。
(2) 简述机械零件的主要失效形式。 答: 机械零件的主要失效形式有: 断裂、 变形过大、 振动过大和表面失效, 表面失效又分为胶合失效、 点蚀失效、磨损失效和塑性变形。在与化学物质接触的场合或者是在有腐蚀性气体或液体的氛围中经常发
生的腐蚀失效也是机械零件的主要失效形式之一。
(3) 机械设计课程主要解决什么零件的设计问题 ? 答:机械设计课程,主要是培养学生运用工程技术基础理论和知识,解决常规工作条件下一般参数的
通用机械零件的设计问题。
(4) 何为通用零件 ?何为专用零件 ?举例说明。 答:通用零件是指在各种机器中经常都能用到的零件,如螺钉、齿轮、链轮、轴承等;专用零件是指 在特定机器中才用到的零件,如涡轮机的叶片、飞机的螺旋桨、往复式活塞内燃机的曲轴等。
C. 计算的精确性,材料的均匀性,零件的重要性
D. 零件的可靠性,材料的机械性能,加工的工艺性
三 填空题
(I) 零件表面的强化处理方法有
表面淬火 、 表面化学热处理 、 表面硬化加工
等。
(2) 提高机械零件强度的主要措施有
合理布置零件,减小所受载荷
中 、 选用合理截面 、及 减小应力集中 。
、 均匀载荷分布,降低载荷集
D. R ( R12 R22 R32 )1 2
C. 内燃机
1
D. 车床
(5) 机械设计课程研究的对象是
C。
A. 专用零件
B. 标准零件
C. 常规工作条件下的通用零件
D. 特殊工作条件下的零件
(6) 机械产品的经济评价通常只计算
B。
A. 设计费用
B. 制造费用
C. 调试费用
D. 实验费用
(7) 从经济性和生产周期性考虑,单件生产的箱体最好采用
六 分析与计算题
(1) 一批滚动轴承,抽查 40 个,当循环次数为 106 次时,发现 7 个已发生点蚀失效,试问当循环次数 为 10 6 次时的可靠度 R 为多少 ? 失效率 Q 为多少?
解:
可靠度
R 1 Nf
7 1
82.5%
NT
40
失效率 Q 1 R 1 0.825 17.5%
4
(3) 机械设计学习的主要目的是掌握
通用 机械零部件和简单机械的设计能力。
(4) 静载荷是指大小和方向不随时间变化或者变化非常
缓慢 的载荷。
(5) 计算载荷是指考虑实际工作条件 (如冲击、振动等 )下,产生附加载荷后的
常是额定载荷乘以不同因素的影响
系数 。
有效作用
载荷,通
(6) 机械零件的断裂是由于材料的 不足造成的。
C. R Q 1
D. 1 R 1/ Q 1
(3) 有一部件由三个不同零件串联组成,若它们的可靠度依次为
R1 、 R2 、 R3 ,则总可靠度 R 为
B。
A. R R1 R2 R3
B. R R1 R2 R3
11 1 1
C.
R R1 R2 R3
(4) 下列设备中 A. 汽车
B 不属于机器。 B. 机械手表
(5) 动载荷:机器运转过程中由于速度变化、偏心力 其冲击性,给零件正常工作更容易带来较坏的作用与影响。
( 矩 )等因素给零件带来的突然性波动载荷,由于
(6) 公称载荷 (名义载荷 ):按稳定和理想的工作情况, 用理论力学方法求得的作用在零件上的载荷
Fn 。
(7) 计算载荷: 记录机器动力参数不稳定及工作阻力变化等因素,
(11) 机械产品设计中的 “三化 ”是指 标准化 、 系列化 及 通用化 。
2
(12) 机械产品开发性设计的核心是
功能设计及结构

(13) 机械零件的可靠度,是指零件在规定的使用条件下,在规定的时间内能正常工作的
四 是非题
概率 。
(1) 大小和方向随时间的变化而呈周期性变化的载荷称为随机变载荷。
强度 不足造成的,机械零件的变形过大是由于材料的
刚度
(7) 当转子的转动频率接近其固有频率时,便发生
共振 。
(8) 材料的塑性变形通常发生在低速 重载 的情况下。
(9) 为了提高零件的抗拉压强度,增加零件的
横截面积 ,最为有效。
(10) 机械零件的主要失效形式有
断裂 、 变形过大 、 振动过大 及 表面失效 。
(5) 按应用计算场合分,载荷可分为哪三种 ?
答:按应用计算场合分,载荷可分为额定载荷
(也叫名义载荷 )、工作载荷和计算载荷。
(6) 以汽车为例,简述机器主要由哪五大部分所组成。 答:机器主要由五部分组成:
① 原动机 主要提供动力,如汽车的发动机;
3
② 传动部分 提供变速、改变运动方向或运动形式等,如汽车的变速箱、传动轴、离合器等; ③ 工作部分 直接完成设计者的构想,代替或减轻人类的工作,如汽车的车轮、转向器等; ④ 控制部分 使机器各部分运动协调。可以是手控、电控、遥控等。如汽车的各个按钮、手柄等; ⑤ 辅助系统 照明 (前后灯,车内灯 ),信号 (转向灯、后尾红灯 ),显示 (里程表、油量表、速度表、电 瓶电量表 )等。
一 名词解释
机械设计总论
(1) 失效:指机械零件不能按预期功能正常工作的情况,它不只限于零件破坏,而且包括工作时噪声 过大、变形超过规定要求、传动精度降低、带传动打滑、螺母松脱等。
(2) 载荷:作用在零件上外力 F 弯矩 M 、扭矩 T 及冲击能量 Ak 等的总称,是进行强度计算的依据。
(3) 静载荷:不随时间变化而改变,或改变缓慢的载荷,如一般情况下的重力等。 (4) 变载荷:随时间变化,其大小与方向均可能变化的载荷,它又分为规律性稳定变载荷与随机性不 稳定的变载荷,它们在零件中引起的应力变化与对零件的失效破坏会产生不同影响,故计算准则与万法也 不同。
C。
A. 铸铁件
B. 铸钢件
C. 焊接件
D. 塑料件
(8) 零件表面经淬火、氮化、喷丸、滚子碾压等处理后,其疲劳强度
A。
A. 增高
B. 不变
C. 降低
D. 增高或降低视处理方法而定
(9) 零件强度计算中的许用安全系数是用来考虑
C。
A. 载荷的性质,零件价格的高低,材料质地的均匀性
B. 零件的应力集中、尺寸大小、表面状态
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