机械设计题库

1、第 3 章机械零件的疲劳强度1. 在进行疲劳强度计算时，其极限应力应为材料的（B）。A. 屈服点B. 疲劳极限C. 强度极限D. 弹性极限2.45 钢的持久疲劳极限 -1270MPa,，设疲劳曲线方程的幂指数 m=9，应力循环基数 N0=5×106 次， 当实际应力循环次数 N=104 次时，有限寿命疲劳极限为(A)MPa。A.539B.135C.175D.4173.有一根阶梯轴，用 45 钢制造，截面变化处过渡圆角的疲劳缺口系数 K=1.58，表面状态系数 0.82， 尺寸系数 0.68，则其疲劳强度综合影响系数 KD=(C)。A.0.35B.0.88C.1.14D.2.834.在

2、图示设计零件的 ma 极限应力简图中，（1）如工作应力点 M 所在的 ON 线与横轴间夹角 45o， 则该零件受的是（C）。（2）如工作应力点 M 所在的 ON 线与横轴之间的夹角 90o时，则该零件受的是（D）。（3）如工作应力点 M 所在的 ON 线与横轴间夹角 50o，则该零件受的是（B）。A. 不变号的不对称循环变应力B. 变号的不对称循环变应力选择题 4 图C. 脉动循环变应力D. 对称循环变应力5.绘制设计零件的 ma 极限应力简图时，所必须的已知数据是(B)。A.1，0，s,KB.1，0，s, KDC.1，s, ， KD.1，0，, Kd6.已知一零件的最大工作应力 max=18

3、0MPa，最小工作应力 min=80MPa。则在图示的极限应力简图 中，该应力点 M 与原点的连线 OM 与横轴间的夹角 为(A)。A.68o5744B.21o215C.66o215D.74o28337.在图示零件的极限应力简图上，M 为零件的工作应力点（1）若加载于零件的过程中保持最小应力 min 为常数。则该零件的极限应力点应为(B)。（2）若在对零件的加载过程中保持应力比 r 为常数。则该零件的极限应力点应为(C)。（3）若在对零件的加载过程中保持平均应力 m常数。则该零件的极限应力点应为(A)。A.M1B.M2C.M3D.M4选择题 6 图选择题 7 图8.已知 45 钢调制后的力学性

4、能为：b=620MPa，s=350MPa，-1=280MPa，0=450MPa。则 为( C ) 。A.1.6B.2.2C.0.24D.0.269. 一零件由 40Cr 制成，已知材料的 b=980MPa，s=785MPa，-1=440MPa，=0.3。零件的最大工作 应力 max=240MPa，最小工作应力 min=80MPa，疲劳强度综合影响系数 KD=1.44。则当应力比 r=常 数时，该零件的疲劳强度工作安全系数 S 为( B ) 。A.3.27B.1.73C.1.83D.1.2710.一零件由 20Cr 制成，已知 -1=350MPa，s=540MPa，=0.3，零件的最大工作应力

5、max=185MPa， 最小工作应力 min=85MPa，疲劳强度综合影响系数 KD=1.41。则当平均应力常数时该零件按应力幅 计算的工作安全系数为(D) 。A.4.07B.2.89C.2.59D.1.7611.若材料疲劳曲线方程的幂指数 m=9，则以对称循环应力 1=400MPa 作用于零件 N1=105 次以所造成 的疲劳损伤，相当于应力 2=(A) MPa 作用于零件 N2=104 次所造成的疲劳损伤。A.517B.546C.583D.61512.若材料疲劳曲线方程的幂指数 m=9，则以对称循环应力 1=500MPa 作用于零件 N1=104 次以后，它 所造成的疲劳损伤，相当于应力

6、2=450MPa 作用于零件(C) 次。A. 0.39×104 B. 1.46×104 C. 2.58×104 D. 7.45×10413. 某零件用 45Mn2 制造，材料的力学性能为：b=900MPa，s=750MPa，-1=410MPa，=0.25。影 响零件疲劳强度的系数为：K1，0.85，0.8。则该零件受脉动循环变应力作用时，其极限应 力为( ) 。A. 223 B. 328 C. 551 D. 65614. 已知设计零件的疲劳缺口系数 K=1.3、尺寸系数 0.9、表面状态系数 0.8。则疲劳强度综合 影响系数 KD 为( )。A. 0.8

7、7 B. 0.68 C. 1.16 D. 1.815. 零件的材料为 45 钢， b=600MPa ， s=355MPa ，-1=270MPa，=0.2，零件的疲劳强度综合影响系数 KD=1.4。 则在图示的零件极限应力简图中 角为() 。16. 45 钢经调制后的疲劳极限 -1=300MPa，应力循环基数 N0=5×106 次，疲劳曲线方程的幂指数 m=9，若用此材料做成的试件进行试验，以对称循环应力 1=450MPa 作用 104 次，2=400MPa 作用 2×104 次。则工作安全系数为多少？一选择题04-摩擦、磨损及润滑(1) 摩擦副表面为液体动压润滑状态，当外载

8、荷不变时，摩擦面间的最小油膜厚度随相对滑动速度的增加而 B 。A. 变薄B. 增厚C. 不变(2) 两相对滑动的接触表面，依靠吸附油膜进行润滑的摩擦状态称为 B 。A. 干摩擦B. 边界摩擦C. 混合摩擦D. 液体摩擦(3) 减少磨损的方法有很多种，其中 D 是错误的。A. 选择合适的材料组合B. 改滑动摩擦为滚动摩擦C. 生成表面膜D. 增加表面粗糙度E. 建立压力润滑油膜(4) 为了减轻摩擦副的表面疲劳磨损，下列措施中， D 是不合理的。A. 降低表面粗糙程度B. 增大润滑油粘度C. 提高表面硬度D. 提高相对滑动速度(5) 摩擦副接触面间的润滑状态判据参数膜厚比 l 值为 B 时 ，为混

9、合润滑状态；l 值为 C可达到液体润滑状态。A. 0.35B. 1.5C. 5.2(6) 摩擦与磨损最小的摩擦状态是 D ，摩擦与磨损最大的摩擦状态是 A 。A. 干摩擦B. 边界摩擦C. 混合摩擦D. 液体摩擦(7) 在一个零件的磨损过程中，代表使用寿命长短的是 B 。A. 剧烈磨损阶段B. 稳定磨损阶段C. 磨合阶段D. 以上三个阶段之和(8) 润滑脂是 A 。A. 润滑油与稠化剂的混合物B. 金属皂与稠化剂的混合物C. 润滑油与添加剂的混合物D. 稠化剂与添加剂的混合物二填空题(1) 根据磨损机理，磨损可分为 粘着磨损 、 接触疲劳磨损 、 磨料磨损 、和 腐蚀磨损 。(2) 一个零件的

10、磨损过程大致可以分为 跑合 磨损、 稳定 磨损、 剧烈 磨损三个阶段。(3) 在 高速运转或载荷较小 的摩擦部位及 低温 工况下，宜选用粘度较低的油;在 低速运转 或载荷较大 的摩擦部位及 较高温度 工况下，宜选用粘度较高的润滑油。(4) 机械零件设计的耐磨性准则，主要是限制接触表面间的 p 和 pv 值。(5) 边界摩擦时可能形成的边界膜有 物理吸附膜 、 化学吸附膜 和 化学反应膜 三种。(6) 润滑油的动力黏度h 与运动黏度n 之间的关系式为h_rn ；动力黏度的单位是 Pa × s ；运动黏度的单位是m 2 / s 。三 简答1. 根据磨损机理的不同，磨损通常分为哪几种类型？

11、它们各有什么主要特点？2. 零件的磨损过程大致分为哪几个阶段？每个阶段的特征是什么？一选择题06-螺纹联接和螺旋传动(1) 在常用螺纹中，效率最低、自锁性最好的是 ，效率较高，牙根强度较大、制造方便的是 ；螺纹联接常用 ，传动螺纹常用 。A. 矩形螺纹 B. 梯形螺纹 C. 三角螺纹(2) 螺纹副在摩擦因数一定时，螺纹的牙型角越大，则 。A. 当量摩擦因数越小，自锁性能越好 B. 当量摩擦因数越小，自锁性能越差 C. 当量摩擦因数越大，自锁性能越差 D. 当量摩擦因数越大，自锁性能越好(3) 当轴上安装的零件要承受轴向力时，采用 来轴向定位，所能承受的轴向力较大。A. 圆螺母 B. 紧定螺钉

12、C. 弹性挡圈(4) 一箱体与箱盖用螺纹联接，箱体被联接处厚度较大，且材料较软，强度较低，需要经常装拆箱盖 进行修理，则一般宜采用 联接。A. 双头螺柱联接 B. 螺栓联接 C. 螺钉联接(5) 在铰制孔用螺栓联接中，螺栓杆与孔的配合为 。A. 间隙配合 B. 过渡配合 C. 过盈配合(6) 紧螺栓联接受轴向外载荷，假定螺栓的刚度 C b 与被联接件的刚度Cm 相等，联接的预紧力为 F0 ， 要求受载后结合面不分离，当外载荷 F 等于预紧力 F0 时，则 。A. 被联接件分离，联接失效B. 被联接件即将分离，联接不可靠C. 联接可靠，但不能继续再加载D. 联接可靠，只要螺栓强度足够，还可以继续

13、加大外载荷 F(7) 受轴向载荷的紧螺栓联接，为保证被联接件不出现缝隙，因此 A. 残余预紧力 F1 应小于零B. 残余预紧力 F1 应大于零C. 残余预紧力 F1 应等于零D. 预紧力 F0 应大于零 (8) 图 5-1 所示钢板用普通螺栓联接。已知横向工作载荷为 F 结合面之间的摩擦因数 f= 0.15 ，为使联接可靠，取防滑系数 K s = 1.2 ，则每个螺栓需要的预紧力 F0 为 。A. 0.5 FB. FC. 2 FD. 4 F图 5-1(9) 普通螺栓联接所受的预紧力为 F0 ，在受轴向工作载荷 F 时，残余预紧力 F1 为 ，则螺栓所受的总拉力 F2 为 。A. F2 = F0

14、 + FC. F2 = F0 + F1B. F2 = F1 + FD. F2 = F0 + F Cb(Cb + Cm ) (10) 在防止螺纹联接松脱的各种措施中，当承受冲击或振动载荷时， 是无效的。A. 采用具有增大摩擦力作用的防松装置，如螺母与被联接件之间安装弹簧垫圈B. 采用以机械方法来阻止回松的装置，如用六角槽形螺母与开口销C. 采用人为方法(如胶或焊)将螺纹副变为不能转动D. 设计时使螺纹联接具有自锁性(即使螺纹升角小于当量摩擦角)二填空题(1) 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 。(2) 标记为螺栓 GB57

15、82M16×80 的六角头螺栓的螺纹是 形，牙型角等于 度，线数等于 ，16 代表 ，80 代表 。(3) 用 4 个铰制孔螺栓联接两个半凸缘联轴器，螺栓均布在直径为 200mm 的圆周上，轴上转矩为100N × m ，每个螺栓所受的横向力为 N。(4) 受预紧力 F0 和工作拉力 F 的紧螺栓联接，如螺栓和被联接件刚度相等，预紧力 F0 = 8000N ，在 保证结合面不产生缝隙的条件下，允许的最大工作拉力 F N。(5) 在一定的变载荷作用下，承受轴向工作载荷的螺栓联接的疲劳强度是随着螺栓刚度的增加而 ；且随着被联接件刚度的增加而 。(6) 双头螺栓联接的两被联接件之一

16、是 孔，另一个是 孔。(7) 普通螺栓联接承受横向外载荷时，依靠 承载，螺栓本身受 作用，该螺栓联接可能 的失效形式为 。铰制孔用螺栓联接承受横向外载荷时，依靠 承载，螺栓本身受 和 力 作用，螺栓可能的失效形式为 和 。(8) 受轴向变载荷( 0 « F )的紧螺栓联接，设 x 为螺栓的相对刚度， A 为螺栓的横截面积，则螺栓承受的应力幅s 为 ( x = Cb ， C 、C 分别为螺栓与被联接件的刚度)。b maC + C b m(9) 设 d 2 为螺纹中径，y 为螺纹升角，j v 为当量摩擦角，对于联接螺纹，在预紧力 F0 时拧紧的螺母，螺纹副中的摩擦阻力矩为 。(10) 公

17、制三角形螺纹，螺纹副之间的摩擦系数 f= 0.2 ，则其当量摩擦角jv 等于 （写出计算公式及结果）。三、计算题1、一方形盖板用四个螺栓与箱体连接，其结构尺寸如图所示。盖板中心 O 点的吊环受拉力 FQ=20000N， 设剩余预紧力 F=0.6F, F 为螺栓所受的轴向工作载荷。试求：（1）螺栓所受的总拉力 F。，并计算确定螺栓直径（螺栓材料为 45 号钢，性能等级为 6.8 级（螺栓材料45 号钢、性能等级为 6.8 级时，s s = 480MPaO点，且查表，取 S=3，）。（2）如因制造误差，吊环由 O 点移到OO=5 2 mm,求受力最大螺栓所受的总拉力 F。，并校核（1）中确定的螺栓

18、的强度。2、有一气缸盖与缸体凸缘采用普通螺栓连接，如图所示。已知气缸中的压力 p 在 02MPa 之间变化，气缸内径 D=500mm，螺栓分布圆直径 D0=650mm。为保证气密性要求，剩余预紧力 F=1.8F，螺栓间 距 t4.5d（d 为螺栓的大径）。螺栓材料的许用拉伸应力 =120MPa，许用应力幅 =20MPa。选用 铜皮石棉垫片螺栓相对刚度 C1/（C1+C2）=0.8，试设计此螺栓组连接。3.一、单项选择题（从给出的 A、B、C、D 中选一个答案）1 为了不过于严重削弱轴和轮毂的强度，两个切向键最好布置成 。A.在轴的同一母线上B. 180°C. 120° 13

19、0°D. 90°2 平键 B20×80 GB/T10961979 中，20×80 是表示 。A. 键宽×轴径B. 键高×轴径C. 键宽×键长D. 键宽×键高3 平键连接能传递的最大扭矩 T，现要传递的扭矩为 1.5T，则应 。 A. 安装一对平键 B. 键宽 b 增大到 1.5 倍 C. 键长 L 增大到 1.5 倍 D. 键高 h 增大到 1.5 倍4 如需在轴上安装一对半圆键，则应将它们布置在 。A. 相隔 90°B. 相隔 120°位置C.轴的同一母线上D. 相隔 180° 二、

20、填空题1 在平键联接中，静联接应校核 强度。2 在平键联接工作时，是靠 和 侧面的挤压传递转矩的。第十一章带传动设计题 11-1单项选择题 （选一正确答案，并将其符号填入题中空白处）（1）标准 V 带型号的选定取决于 。A带的线速度B带的有效拉力C带传递的功率和小轮转速（2）设计 V 带传动，限制带轮最小直径是为了限制 。A小轮包角B带的长度C带的弯曲应力（3）V 带传动的实际中心距 a 一般与设计时初定中心距 a0 不一致，这主要是由于 。A要满足标准带长B存在安装误差C使用前要张紧（4）带传动中，若产生打滑现象，是 。A沿小轮先发生B沿大轮先发生C沿两轮同时发生（5）带轮的结构形式取决于

21、。A带轮材料B带轮直径C传递功率（6）采用张紧轮张紧 V 带传动时通常应安装在 。A紧边内侧靠近小轮B松边内侧靠近小轮C松边内侧靠近大轮。题 11-2填空题（1）以下特点中（a 传动平稳、b 效率高、c 宜用于许多特殊场合、d 有过载保护性能、e 轮轴上受力较小、f 结构简单），属于带传动优点的是 。（2）某普通 V 带传动，已知两带轮直径为 150mm 和 400mm，中心距为 1000mm，则 小轮包角 1 为 8 度，其带轮槽角一定 40 度。（3）某普通 V 带传动，传递功率 P=7.5KW，带速 V=10m/s，紧边拉力是松边拉力的二倍，则 F1= N、F2= N。（4）带传动的主要

22、失效形式为 和 。题 11-3单根 V 带（三角带）传动的初拉力 F0=354N，主动带轮的基准直径 dd1=160mm，主动轮转 速 n1=1500r/min，主动带轮上的包角 1=150°，带与带轮上的摩擦系数为 f=0.485。试求：（1）V 带紧边、松边的拉力 F1 和 F2；（忽略带的离心拉力的影响） （2）V 带传动能传递的最大有效圆周力 F 及最大功率 P0。题 11-4 一带传动的大、小带轮的基准直径 d1=100mm ， d2=400mm ，小带轮转速 n1=1460r/min，滑动率 =0.02，传递功率 P=10KW。求带速、有效拉力、大带轮实际转速 各为多少？

23、4. 题 11-5 一 V 带传动传递的功率 P=10kw，带的速度 v=12.5m/s，预紧力 F0=1000N。试 求紧边拉力 F1 及松边拉力 F2。第 12 章 齿轮传动1. 说明齿面点蚀形成的过程？齿轮在啮合过程中，既有相对滚动，又有相对滑动，而且相对滑动的摩擦力在节点两侧的方向相反， 从而产生脉动载荷。这两种力的作用结果使齿轮表面层深处产生 脉动 循环变化的剪应力。当这种剪 应力超过齿轮材料的剪切疲劳极限时表面将产生疲劳裂纹。裂纹扩展，最终会使齿面金属小块剥落， 在齿面上形成小坑，称为点蚀。2如图所示，在二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器中，已知输入轴的转向和齿轮 1 的旋向，欲使中间轴

24、 II 上的齿轮 2 和齿轮 3 的轴向力互相抵消一部分，试确定齿轮 2、3、4 的旋向，并在图中标出各周转向 及各齿轮在啮合点处所受各力。作图及计算题 2 图3. 某标准直齿圆柱齿轮传动，已知小齿轮齿数 Z1=32，传动比 i=3，模数 m=2.5mm，小齿轮转速n1=970r/min，传递功率 P=10kW。试计算作用在轮齿上的力和大齿轮的分度圆直径。 (1) 一般参数的闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是 B 。A. 齿面点蚀B. 轮齿折断C. 齿面磨损D. 齿面胶合(2) 在闭式齿轮传动中，高速重载齿轮传动的主要失效形式是 C 。A. 轮齿疲劳折断B. 齿面疲劳点蚀C. 齿面胶合D. 齿

25、面磨粒磨损E. 齿面塑性变形(3) 一对相互啮合的圆柱齿轮，在确定轮齿宽度时，通常使小齿轮比大齿轮宽 510mm，其主要原 因是 D 。A. 为使小齿轮强度比大齿轮大些B. 为使两齿轮强度大致相等C. 为传动平稳，提高效率D. 为便于安装，保证接触线承载宽度1、由齿轮传动、V 带传动、链传动组成的三级传动装置，宜将链传动布置在 低速 级；带传动 布置在 高速 级；齿轮传动布置在 中间 级。2、 齿轮传动总效率主要由 啮合效率 、 搅油效率 和 轴承效率 组成。第 13 章 蜗杆传动1. 在蜗杆传动中，当其它条件相同时，增加蜗杆头数 Z1，则传动效率（） 。A降低B. 提高C. 不变D. 或提高

26、也可能降低2. 下列公式中，用（）确定蜗杆传动比的公式是错误的。A. i=w1/w2B. i=z2/z1C. i=d2/d1D. i=n1/n23. 一标准蜗杆传动 ZA5×50R4/53. (1)求传动比 i 和中心距 a.(2)其它参数不变,使中心距改为 a1=160mm,求变位系数。蜗杆标记：ZA5×50R4（阿基米德蜗杆，模数5mm，分度圆直径50mm，头数为4的右旋圆柱蜗杆） 蜗轮标记：5×53（蜗轮齿数为53）蜗轮蜗杆传动标记为:ZA5×50R4/53机械原理或参见圆柱蜗杆传动基本参数附录 A (GB10085-88）第 14章 链传动1.

27、链传动只能用于轴线（）的传动。A.相交成 90° B.相交成任一角度C.空间 90°交错D.平行2链条在小链轮上的包角，一般应大于（） 。A90°B. 120°C. 150°D. 180°3. 两轴在空间交错 90º的传动，如已知传递载荷及传动比都较大，则宜选用（）。A螺旋齿轮传动B.斜齿圆锥齿轮传动 C蜗轮蜗杆传动D.链传动4. 为什么链传动设计时链节数最好选择为偶数？ 选奇数时，需采用过渡链节。由于过渡链节的链板要受附加 HYPERLINK " " 的作用，所以在一般情况下最好不选用 奇数链节5. 说

28、明链传动中速度不均匀性产生的原因。6. 链传动的瞬时传动比等于常数的充要条件是 C 。A. 大齿轮齿数 z 2 是小链轮齿数 z1 的整数倍B.z2 = z1C. z2 = z1 ，中心距 a 是节距 p 的整数倍D.z2 = z1 ， a = 40 p7.计算题单排滚子链传动，己知链节距 p = 25.4mm ，小链轮分度圆直径 d1 = 170.47mm ，小链轮转 速 n1 = 790r / min ，单位长度链条的质量 q = 2.6kg / m ，求小链轮齿数 z1 和链所受的离心拉力 Fc 。解：1）计算小链轮齿数 z1d =p由公式第 16 章 轴1. 轴的结构设计中，（）是为了减小应力集中。A. 越程槽B. 退刀槽C. 导锥D. 凹切圆角2. 一般来说，下述机械传动效率自高到低的顺序是（）。 A链传动、蜗杆传动、带传动 B. 带传动、蜗杆传动、链传动 C链传动、带传动、蜗杆传动D. 蜗杆传动、链传动、带传动3. 为什么常将轴设计为阶梯轴？为了轴上安装其他零件的精确定位, 阶梯轴直径不同第一是算出来的，不同的转矩，扭矩需要的直径不 同，另外，有些地方比如与轴