机械设计试题

机械设计部分

第一章 机械设计总论 一、选择题：

1.某齿轮传动装置如图所示，轮l为主动轮，则轮2的齿面接触应力按 A．对称循环 B．脉动循环

C．循环特性r＝一0.5的循环 D．循环特性r＝十1的循环

B 变化。

2.题1图所示的齿轮传动装置，轮1为主动轮，当轮1作双向回转时，则轮1齿面接触应力按 B 变化。

A．对称循环 B．脉动循环

C．循环特性r＝-0.5的循环 D．循环特性f＝十l的循环

3.某单向回转工作的转轴，考虑起动、停车及载荷不平稳的影响，其危险截面处的切应力ηT的应力性质，通常按图中的 B 计算。

4.两等宽的圆柱体接触，其直径d1＝2d2，弹性模量E1＝2E2，则其接触应力值为___A_____。

A．ζH1＝ζH2 B．ζH1＝2ζH2 C．ζH1＝4ζH2 D．ζH1＝8ζH2

5.某四个结构及性能相同的零件甲、乙、丙、丁，若承受最大应力ζmax的值相等，而应力循环特性r分别为+1、0、-0.5、-1，则其中最易发生失效的零件是 D 。 A．甲 B 乙 C．丙 D．丁

6.如图所示为四种圆柱体接触情况，各零件的材料相同，接触宽度及受载均相同，图中r2＝2r1，则情况 A 的接触应力最大； C 接触应力最小。

7.某钢制零件材料的对称循环弯曲疲劳极限ζ-1＝300MPa，若疲劳曲线指数m＝9，应力循环基数N0＝107，当该零件工作的实际应力循环次数N＝105时，则按有限寿命计算，对应于N的疲劳极限ζ-1N为 C MPa。 A．300 B．428 C．500.4 D．430.5

8.在如图示出的极限应力图中，工作应力点N的位置如图所示。加载情况属于ζmin＝常数情况，试用作图法判定其材料的极限应力取为 D 。 A．ζb B．ζ0 C．ζ-1 D．ζs

9.在如图示出的极限应力图中，M点为工作应力点，应力循环特性r＝常数，NO线与横坐标轴间夹角θ＝40°，则该零件所受的应力类型为 A 。

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 C．对称循环变应力 D．脉动循环变应力

10.某结构尺寸相同的零件，当采用 C 材料制造时，其有效应力集中系数最大。 A．HT200 B．35号钢 C．40CrNt D．45号钢

11.某截面形状一定的零件，当其尺寸增大时，其疲劳极限值将随之 B 。 A．增高 B．降低 C．不变 D．规律不定

12.某40Cr钢制成的零件，已知ζb＝750Mpa，ζs＝550MPa，ζ-1＝350MPa，ψζ＝0.25，零件危险截面处的最大工作应力ζmax＝185Mpa，最小工作应力ζmin＝一75Mpa，疲劳强度的综合影响系数(kζ)D＝1.44，则当循环特性r＝常数时，该零件的疲劳强度安全系数Sζa为 B 。

A．2.97 B．1.74 C．1.90 D．1.45

13.对于承受简单的拉、压、弯及扭转等体积应力的零件，其相应应力与外载荷成 A 关系；而对于理论上为线接触的两接触表面处的接触应力与法向外载荷成 C 关系；对于理论上为点接触的接触应力与法向外载荷成 B 关系。

A．线性 B．ζ∝3√F C．ζ∝√F D．ζ∝F2

14.对于循环基数N0＝107的金属材料，下列公式中， A 是正确的。

A．?N?C B．?N?C

C．寿命系数kN?mNN0 D．寿命系数kN?1.0

15.己知某转轴在弯—扭复合应力状态下工作，其弯曲与扭转作用下的安全系数分别为Sζ＝6.0，Sη＝18，则该转轴的实际安全系数值为 C 。

A．12.0 B．6.0 C．5.69 D．18.0

mm

16.如图所示，在 D 情况下，两相对运动的平板间粘性流体不能形成油膜压力。

17.摩擦副接触面间的润滑状态判据参数膜厚比λ值为 B 时，为混合润滑状态；λ值为 C 时，可达到流体润滑状态。

A．2.25 B．1.0 C．5.2 D．18.0

18.己知某机械油在工作温度下的运动粘度p＝20mm2／s，该油的密度ρ为900kg／m3，则其动力粘度η为 D Pa·s。

A．18000 D．45 C．0.0018 D 0.018

19.如图示出几种不同的磨损过程图，图中q表示磨损量，t表示时间，则图 D 表示接触疲劳磨损；图 C 表示恶劣工况条件的磨损；图 A 表示一般正常磨损；图 B 表示两个稳定磨损阶段的正常磨损。

二、填空题：

1.机械零件设计计算的最基本计算准则是 。

2.机械零件的主要失效形式有 、 、 及 。 3.机械零件的表面损坏形式主要有 、 、 及 。

4.产品样机试验完成后，为使设计达到最佳化，需对设计方案进行 及 评价工作。 5.新产品从提出任务到投放市场的全部程序一般要经过的四个阶段为________、________、________及________。

6.产品设计中的“三化”是指 、 及 。

7.贯彻标准化的好处主要有 、 及 。（列举三项） 8.产品的开发性设计的核心是 及 设计工作。

9.作用于机械零件上的名义载荷是指 ，而设计零件时，应按 进行计算，它与名义载荷间的关系式为 。

10.提高机械零件强度的主要措施有 、 及 。(列举三项) 11.零件刚度的计算准则是 。

12.判断机械零件强度的两种方法是 及 ；其相应的强度条件分别为________及 。

13.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。 14.在静应力工况下，机械零件的强度失效是 或 。

15.在变应力工况下，机械零件的强度失效是 ；这种损坏的断面包括 及 ________两部分。

16.机器零件振动稳定性的计算准则是 。

17.机械零件的表面强度主要是指 、 及 。

18.零件表面磨损强度的条件性计算准则有 、 及 。

19.钢制零件的疲劳曲线（ζ——N曲线）上，当N

20.钢制零件的ζ——N曲线上，当疲劳极限几乎与应力循环次数N无关时，称为 循环疲劳；而当N＜N0时，疲劳极限随循环次数N的增加而降低的称为____疲劳。

21.零件按无限寿命设计时，疲劳极限取疲劳曲线上的—一——应力水平；按有限寿命设计，预期达到N次循环时的疲劳极限表达式为 。

22.在校核轴危险截面处的安全系数时，在该截面处同时有圆角、键槽及配合边缘等应力集中源，此时应采用 应力集中系数进行计算。

23.零件所受的稳定变应力是指 ，非稳定变应力是指 。 24.有一传动轴的应力谱如图所示，则ηa＝ ；ηm＝ 。

25.铁路车辆的车轮轴只受 应力。

26.零件结构对刚废的影响主要表现在 及 。(列举两项)

27.在设计零件时，为了减小截面上的应力集中，可采用的主要措施有 、 及________。

28.提高表面接触强度的主要措施有 、 及 。(列举三顶)

29.试说明变应力下安全系数公式中各代号的意义：kN表示 ；(k?)D表示 ；?a表示 ；??1表示 ；?a表示 及?m表示 。

kN??1?[(k?)D??a]?m

(k?)D(?a??m)S?S?30.公式S?表示 应力状态下 强度的安全系数，表示 应力状态下的

22S??S?S??强度的安全系数。

31.影响机械零件疲劳强度的主要因素有 、 及 。(列举三顶) 32.钢的强度极限愈高，对 愈敏感；表面愈粗糙， 愈低。 33.零件在规律性非稳定变应力作用下，总寿命损伤率F?Ni在 情况下取F?1。 ?'i?1Nin34.非稳定变应力零件的疲劳强度计算中的等效应力?v通常取等于 的应力。 35.按摩擦状态不同，摩擦可分为 、 、 及 。 36.机械零件的磨损过程一般分为 、 及 三个阶段。

37.按建立压力油膜的原理不同，流体润滑主要有 、 及 三种类型。

38.获得流体动压油膜的必要条件是 、 及 。

39.在 润滑状态下，磨损可以避免，而在 及 润滑状态下，磨损则不可避免。 40.磨损按破坏机理不同，可分为 、 、 及 四种基本类型。

41.弹性流体动力润滑计算是在流体动力润滑基础上又计入的主要因素有 及 。 42.工业用润滑油的粘度主要受 及 影响。

43.工业用润滑油的粘度因 而降低；在一定压强下，又因 而提高。 44.润滑油的粘度是度量液体 的物理量。 45.流体的粘性定律是 。

46.粘度指数VI越大的油，其粘度受 变化越小。

47.在 摩擦部位及 工况下，宜选用粘度较低的油；在 摩擦部位及 工况下，宜选用粘度较高的油。

48.选择滑动轴承润滑用油时，对液体摩擦轴承主要考虑油的 ；对非液体摩擦轴承主要考虑油的 。

49.边界摩擦润滑时，可能形成的边界膜有 、 及 三种。

50.边界润滑中，物理吸附膜适宜于 工况下工作；化学吸附膜适宜于 工况下工作；化学反应膜适宜于 工况下工作。

51.润滑剂中加进添加剂的作用是 ；常用的添加剂有 、 及 。（列举三项） 52.对于金属材料的干摩擦理论，目前较普遍采用的是 理论。

53.根据简单粘着理论，当结点材料的剪切强度极限为ηb、压缩屈服极限为ζsc的金属处于干摩擦状态时的摩接力Fμ为 ，摩擦系数μ＝ 。

54.两滑动表面所处的润滑状态，可近似按参数——进行判断。该参数的表达式为 。 55.润滑油的动力粘度与运动粘度间的关系式为 ，其量纲分别为 及 。

56.根据膜厚比λ的大小可大致估计两接触表面间的润滑状态，当λ为 时，为流体润滑状态；当λ为 时，为混合润滑状态；当λ为 时，为边界润滑状态。

第二章 齿轮传动 一、选择题：

1.一般开式齿轮传动的主要失效形式是 C 。 A．齿面胶合 B．齿面疲劳点蚀

C．齿面磨损或轮齿疲劳折断 D．轮齿塑性变形

2.高速重载齿轮传动，当润滑不良时，最可能出现的失效形式是 A 。 A．齿面胶合 B．齿面疲劳点蚀 C．齿面磨损 D．轮齿疲劳折断

3.45号钢齿轮，经调质处理后其硬度值约为 B 。 A．HRC＝45—50 B．HBS＝220一370 C．HBS＝160一180 D．HBS＝320—350

4.齿面硬度为56一62HRC的合金钢齿轮的加工工艺过程为 C 。 A．齿坯加工→淬火→磨齿→滚齿 B．齿坯加工→淬火→滚齿→磨齿 C．齿坯加工→滚齿→渗碳淬火→磨齿 D．齿坯加工→滚齿→磨齿→淬火 5.齿轮采用渗碳淬火的热处理方法，则齿轮材料只可能是 D 。 A．45号钢 B．ZG340一640 C．20Cr D．20CrMnTi

6.齿轮传动中齿面的非扩展性点蚀一般出现在 A 。 A．跑合阶段 B．稳定性磨损阶段 C．剧烈磨损阶段 D．齿面磨料磨损阶段

7.对于开式齿轮传动，在工程设计中，一般 D 。

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