机械设计期末复习

总论

一、判断题

1. 循环特性r =－1的变应力是脉动循环变应力。( )

2. 只有静载荷产生静强度破坏，只有变载荷才产生疲劳破坏。( )

3. 大多数通用机械零件及专用零件的失效都是由高周疲劳引起的。( )

二、填空题

1. 在载荷与几何形状相同的条件下，钢制零件间的接触应力 大于 铸铁零件间的接触应力。

三、选择题

1、为了在高温下减轻磨损，应该加入的添加剂是 。

A ．极压添加剂

B ．降凝添加剂

C ．油性添加剂

D ．抗氧化添加剂 2、下列材料中 常用于渗碳淬火热处理零件。

A ．40Cr

B ．38CrMoAl

C ． 20CrMnTi

D ． T10 3、下述各参数中， 只要根据计算圆整即可，其余的应取标准值。 A. 螺纹大径 B. 齿轮宽度 C. 圆柱齿轮模数 D. 平键高度

4、绘制零件的极限应力线图（σa -σm 图）时，必须已知的数据是_____ 。 A.σ-1 ， σ0 ，σs ，κσ B.σ-1，σ0，σs ， K σ C.σ-1，σ0，φσ，κσ D.σ-1，σ0，φσ，K σ

5、润滑良好的闭式齿轮传动，在下列措施中， ___ 不利于减轻和防止齿面点蚀现象发生。 A ． 采用粘度低的润滑油 B. 提高齿面硬度 C ． 采用加入添加剂的润滑油 D. 降低齿面粗糙度值

四、简答题

1、

a max min ,,,,m r σσσσ 五个参数各代表什么？绘图说明当m 250,0.25MPa r σ==时应力随时间的变化曲线。

连接

一、判断题

1. 受横向变载荷的普通螺栓连接中，螺栓所受力为静载荷。 ( T )

2. 滑键固定在轮毂上随轮毂一同沿着轴上的键槽移动。 ( T )

3. 平键连接包括轴、轮毂和键3个零件，验算连接的挤压强度时应按挤压应力是否小于等于三者中

强度最强材料的许用挤压应力。（ ）

4. 对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是拉力和扭矩。( T )

5. 普通平键连接采用两个键时，一般两键间的布置角度为180°。( T )

6. 矩形螺纹、梯形螺纹及锯齿形螺纹主要用于连接。( F )

7. 为了提高受轴向变载荷螺栓联接的疲劳强度，可以增加螺栓的刚度。( F ) 8. 螺纹的升角越大，其联接的自锁性能就越好。( F ) 9. 平键联接可以实现轴与轮毂的轴向和周向固定。( F )

二、填空题

1．普通平键联接的工作面是键的 ，楔键联接的工作面是键的 。 2. 螺纹联接的防松方法，按其工作原理可分为 摩擦放松 、 机械放松 、 永久放松 等方式。

三、选择题

1. 在受轴向变载荷的紧螺栓连接中，采用空心螺栓，是为了 。

A ．增大变载荷下的剩余预紧力 B. 改善变载荷下的螺母支承面接触状态 C ．降低应力幅σa D. 减轻螺栓重量，节省材料 2. 用作调节或阻塞的螺纹，应采用 。

A ．三角形粗牙螺纹

B ． 矩形螺纹

C ．锯齿形螺纹

D ．三角形细牙螺纹 3. 在下列连接方式中 可以同时起将轴上零件在轴上作周向和轴向固定的作用。 A ． 平键连接 B ． 花键连接 C ． 过盈连接 D ．半圆键连接

4．在螺栓连接设计中，若被连接件为铸件，则往往在螺栓孔处做沉头座孔，其目的是 A ．避免螺栓受附加弯曲应力作用 B ．便于安装 C ．为安置防松装置 D . 铸造工艺需要

5．在受轴向变载荷作用的紧螺柱连接中，为提高螺栓的疲劳强度，可采取的措施是 A ．增大螺栓刚度C b ，减小被连接件刚度C m B ．减小C b ，增大C m C ．增大C b 和C m D ．减小C b 和C m

6．在承受横向载荷或旋转力矩的普通螺栓组联接中，螺栓杆_______ ____________ 作用。 A. 受切应力 B. 受拉应力

C. 受扭转切应力和拉应力

D. 既可能只受切应力，又可能只受拉应力。

7. 工作时不易松脱，同时可承受振动和变载荷作用的销联接，常选用 _______ 销。 A 槽 B. 开口 C. 圆锥 D. 圆柱

四、简答题

1、只受预紧力的紧连接螺栓强度条件公式[]0

c 2

11.3=

4

a F d σσπ

≤，试解释引入系数1.3的意义。

2、用一个半圆键承载能力不足时需采用两个半圆键，此时两键应如何配置？为什么？

3、降低螺栓刚度Cb 及增大被联接件刚度Cm 的具体措施有哪些？

五、计算题

1、如图所示用两个M10(小径d 1=8.367mm ，中径d 2=9.026mm)的普通螺栓固定一牵引钩。若螺钉材料为Q235钢，屈服极限σs =240MPa ，装配时控制预紧力（安全系数取S=1.6）,考虑防滑系数K S =1.2，接合面间摩擦系数f=0.2，求允许的牵引力F Σ。

解:

F Σ

许用拉应力 []s

240

=

1501.6

MPa S

σσ=

= 螺钉数z=2, 接合面数i=1, 则所需预紧力

0 1.2F 30.221

s K F F F fzi ∑∑

∑=

==⨯⨯ 强度条件为

[]0

2

11.3F 4

d σπ

≤

所以

[]

21F 21194 1.33

d N πσ∑≤

=⨯⨯

2、图示螺栓连接中，采用两个M16（小径 d 1=13.835mm, 中径d 2=14.701mm,）的普通螺栓，螺栓材料为45钢，σs =640MPa, 连接时不严格控制预紧力，取安全系数S=4, 被连接件接合面间的摩擦系数f = 0.2。若考虑摩擦传力的防滑系数Ks=1.2，试计算该连接允许传递的静载荷F Σ 。

F Σ

F Σ/2

F Σ2

解：

许用拉应力 [σ]= σS /S=160Mpa 设每个螺栓所需预紧力为F 0, 则 fF 0zi≥KsF Σ 故 F Σ ≤ 2/3 F 0 由强度条件， 知 F 0≤18502Ｎ

故 F Σ ≤2/3 F 0 =12335N

3．有一受预紧力F 0和轴向工作载荷作用的紧螺栓连接，已知预紧力F 0 ＝ 1000 N ，螺栓的刚度C b 与连接件的刚度C m 相等，轴向工作载荷F = 1000 N ，试计算该螺栓所受的总拉力F 2 ＝ ?剩余预紧力F 1 ＝ ? 在预紧力F 0不变的条件下，若保证被连接件间不出现缝隙，该螺栓的最大轴向工作载荷F max 为多少? 解：