机械设计习题.doc

机械设计习题 - 机械设计习题集 目录 第一章 绪论 一、 分析^p 与考虑题 第二章 机械零件的工作才能和设计准那么 一、 分析^p 与考虑题 二、 选择与填空题 第三章 机械零件的疲劳强度 一、 分析^p 与考虑题 二、 设计计算题 第四章 摩擦、磨损及光滑概述 一、 分析^p 与考虑题 第五章 螺纹联接和螺旋传动 一、 分析^p 与考虑题 二、 选择与填空题 三、 设计计算题 四、 构造分析^p 题 第六章 键、花键、无键联接和销联接 一、 分析^p 与考虑题 二、 选择与填空题 三、 设计计算题 四、 构造设计与分析^p 题 第七章 带 传 动 一、 分析^p 与考虑题 二、 选择与填空题 三、 设计计算题 第八章 齿轮传动 一、 分析^p 与考虑题 二、 选择与填空题 三、 计算题(一) 五、 计算题(二) 第九章 蜗杆传动 一、 分析^p 与考虑题 二、 选择题与填空题 三、 设计计算题 第十章 链传动 一、 分析^p 与考虑题 二、 选择题 三、 计算题 第十一章 轴 一、 分析^p 与考虑题 二、 选择题与填空题 三、 设计计算题 第十二章 滑动轴承 一、 分析^p 与考虑题 二、 选择与填空题 三、 设计计算题 第十三章 滚动轴承 一、 分析^p 与考虑题 二、 选择与填空题 三、 设计计算题 第十四章 联轴器和离合器 一、 分析^p 与考虑题 二、 选择与填空题 三、 设计计算题 第十五章 弹 簧 一、 分析^p 与考虑题 二、 选择与填空题 三、 设计计算题 自测题〔一〕 自测题〔二〕 第一章 绪 论 一、 分析^p 与考虑题 1–1 机械设计的内容和一般程序是什么？其各阶段大致需要完成哪些任务？ 1-2 什么是零件?什么是构件?什么是部件? 1-3 为什么说机械零件是组成机器的根本要素？根据什么原那么把机械零件划分为通用零件和专用零件？什么叫做一般尺寸和参数的通用零件？ 1-4 试述机械零件设计的一般步骤。

1–5 机械零件的主要失效形式有哪些？什么是机械零件的工作才能？工作才能准那么有哪些？ 1-6 何谓工作载荷、名义载荷和计算载荷？名义载荷与计算载荷有何关系？ 1-7 降低机器本钱主要有哪些措施？ 1-8 何谓机械零件的失效？何谓机械零件的工作才能？ 第二章 机械零件的工作才能和设计准那么 一、 分析^p 与考虑题 2-1 什么是机械零件的失效？机械零件的主要失效形式有那些？试结合日常接触的机械举出其中几种零件的失效形式并分析^p 其原因 2-2 平安系数选择时应该考虑那些方面的因素？ 2-3 什么是静载荷、变载荷，静应力和变应力？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 2-4稳定循环变应力的ζmin，ζmax，ζa，ζm，γ五个参数分别代表什么？试列出根据零件的ζmin，ζmax计算ζa，ζm及γ的公式 2-5 怎样区分外表挤压应力和外表接触应力？试说明两圆柱体接触应力计算公式ζHmin= Fn?L?1/?1?1/?2(1-1)/E1?(1-2)/E222中各符号的意义 二、 选择与填空题 2-6 平安系数选择时，应考虑_______、_______、和_______三方面因素。

2-7 材料的无限寿命是指_______下的寿命，其有限寿命是指在_______下的寿命 2-8 机械零件的应力集中系数仅对_______有影响，对_______没有影响 2-9 一般说，机械零件的外表精读越_______，应力集中越严重；外表硬度越_______，疲劳强度越低 2-10 图示某旋转轴直径d=80mm，受径向力F=2Kn,跨距L=2m试计算A点的最大、最--小弯曲正应力max、min，应力幅?，平均应力m和循环特征系数r，并画出其变应力图谱 第三章 机械零件的疲劳强度 一、 分析^p 与考虑题 3-1 试述金属材料的疲劳断裂过程 3-2 试根据材料的疲劳曲线〔ζ-N曲线〕，说明什么叫循环基数N0，条件疲劳极限ζrN和疲劳极限ζr，并根据疲劳曲线方程导出ζrN的计算式 3-3 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Kζ、εζ、β只对变应力的应力幅局部有影响？ 3-4如何绘制考虑Kζ、εζ和β影响的极限应力图？它有何用处？ 二、设计计算题 3-5 某合金钢材制成的零件，其材料性能为：-800MPa-1?450MPa-?0.3$s,,。

工作应力为?min-80MPa，?max?280MPaK?1.62，应力变化规律为r=常数，弯曲疲劳极限的综合影响系数?假设设计平安系数是 S=1.3，并按无限寿命考虑，试用解析法校核该零件是否平安 3-8 某试件材料的应力循环基数N0＝5?106次，ζ-1＝170Mpa，m＝9试问：当工作应力ζN＝300Mpa时，试件寿命为多少？绘制试件的lgζ—lgN图 3-9 某零件材料在N0＝5?10次时，ζ-1＝300Mpa，m＝9假设零件在ζ1＝500Mpa下工作n1＝10次，在ζ2＝400Mpa下工作n2＝4?10次试问：假设又在ζ3＝350Mpa下工作，允许工作多少次？$ 第四章 摩擦、磨损及光滑概述 一、 分析^p 与考虑题 4-1 试述摩擦，磨损，光滑对现代机器设计有何意义？ 4-2 各种磨擦〔光滑〕状态与摩擦系数及摩擦特性曲线有何关系？ 4-3 在工程中，常用金属材料副的摩擦系数是如何得来的? 4-4 零件的正常磨损分为几个阶段？每阶段各有何特点？ 4-5 光滑油，光滑脂各有何主要性能指标？如何理解粘度的概念？ 4-6 光滑油常用的粘度单位有几种？彼此之间如何换算？压力，温度对粘度有何影响？ 第五章 螺纹联接和螺旋传动 一、分析^p 考虑题 5-1 螺母材料选择与螺栓有何不同？为什么？ 5-2 为什么螺纹联接常需要防松？防松的本质是什么？有哪几类防松措施？ 5-3 在螺栓联接中，螺纹牙间载荷分布为什么会出现不均匀现象？常用哪些构造形式可使螺纹牙间载荷分布趋于均匀？ 5-4 常用螺纹有哪几种类型?各用于什么场合?对联接螺纹和传动螺纹的要求有何不同? 4465-5 简述进步螺纹联接强度的四种措施： 5-6 试述螺纹升角ψ和牙型角α与联接的自锁性和传动的效率之间的关系。

5-7 螺纹联接中摩擦防松、机械防松装置各有哪几种？〔各举出二例〕 5-8 计算普通螺栓联接时，为什么只考虑螺栓危险截面的拉伸强度，而不考虑螺栓头、螺母和螺纹牙的强度? 5-9 滚动螺旋传动与滑动螺旋传动相比拟，有何优缺点? 二、 选择与填空题 5-10 普通螺纹的公称直径指的是螺纹的__________，计算螺纹的摩擦力矩时使用的是螺纹的_______，计算螺纹危险截面时使用的是螺纹的_______ 5-11 假设螺纹的直径和螺纹副的摩擦系数一定，那么拧紧螺母时的效率取决于螺纹的__________和__________ 5-12 紧螺栓联承受轴向外载荷假定螺栓的刚度Cb与被联接件的刚度Cm相等，联接的预紧力为F0，要求受载后接合面不别离，当外载荷F等于预紧力F0时，那么_______________ (1)被联接件别离，联接失效 (2)被联接件即将别离，联接不可靠 (3)联接可靠，但不能继续再加载 (4)联接可靠，只要螺栓强度足够，还可以继续加大外载荷F 5-13 螺栓的材料性能等级标成6.8级，其数字6.8代表_______ (1)对螺栓材料的强度要求； (2)对螺栓的制造精度要求； (3)对螺栓材料的刚度要求； (4)对螺栓材料的耐蚀性要求。

三、设计计算题 5-14 图示螺栓连接中采用2个M20的螺栓，其许用拉应力为[?]=160Mpa，被连接件结合面的摩擦系数?=0.2，假设考虑摩擦传力的可靠系数kf=1.2，试计算该连接允许传递的静载荷FQ 图5—3—1 5-15 如下图支承杆用三个M12铰制孔螺栓联接在机架上，〔铰孔直径d0=13mm〕假设螺杆与孔壁的挤压强度足够，试求作用于该悬壁梁的最大作用力F〔不考虑构件本身的强度，螺栓材料的屈从极限ζs=600MPa，取剪切平安系数nη=2.5〕 图5—3—2 5-16 图示一圆盘锯片用一个M20的螺纹联接夹紧，锯片和锯盘的摩擦系数us?0.15，螺纹轴的许用拉应力--144MPa，假设切削力F?1280N，螺栓强度是否足够？〔可靠性系数kf?1.2，d1?17.294mm〕 图5—3—3 5-17 如图凸缘联轴器，用六个普通螺栓联接，螺栓分布在D=100mm的圆周上，接合面摩擦系数f=0.16，防滑系数KS=1.2，假设联轴器传递扭矩为150N2m，试求螺栓螺纹小径〔螺栓[ζ]=120MPa〕 图5—3—4 5-18 如下图的气缸盖连接中，：气缸中的压力在0到1.5MPa间变化，气缸内径D=250mm，螺栓分布圆直径D0=346mm，凸缘与垫片厚度之和为50mm。

为保证气密性要求，螺栓间距不得大于120mm试选择螺栓材料，并确定螺栓数目和尺寸 图5—3—5 四 构造分析^p 题 5-19 请指出图5—4—1所示构造错误或设计不合理的地方，并改正 第 11 页 共 11 页。