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机械设计习题解答 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 A 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 B 。 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 D 。 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．调质钢的回火温度越高，其硬度和强度将越低，塑性越好。（√） 3.机器的设计阶段是决定机器好坏的关键。（√） 4.疲劳破坏是引起大部分机械零件破坏的主要原因。（√） 5.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？ 答： ① 综合影响系数的含义：在对称循环时，是试件与零件疲劳极限的比值；在非对称循环时，是试件与零件极限应力幅的比值。 ② 与零件的有效应力集中系数、尺寸系数、表面状态系数有关。 ③ 对零件的疲劳强度有影响，对零件的静强度没有影响。 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？ 答： ① 零件的等寿命疲劳曲线相对于材料试件的等寿命疲劳曲线下移了一段距离。 ② 在相同变应力作用下，两者的失效规律并不总是相同的，因为零件疲劳曲线中疲劳破坏的范围增大了。 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强度条件计算？ 答： 承受循环变应力的机械零件，当应力循环次数时，按静强度条件计算；当极限应力点与疲劳极限应力曲线中的屈服曲线相交时，也按静强度计算。当时，按疲劳强度条件计算。 二、计算题 1.某材料的对称循环弯曲疲劳极限，取循环基数，试求循环次数N分别为7000，25000，62000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该轴材料的，轴危险截面处的综合影响系数，寿命系数。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章螺纹连接和螺旋传动 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 C 。 A．螺距和牙型角 B. 升角和头数 C. 导程和牙型斜角 D. 螺距和升角 2.计算采用三角形螺纹的紧螺栓连接的拉伸强度时，考虑到拉伸与扭转的复合作用，应将拉伸载荷增加到原来的 B 倍。 A．1.1 B. 1.3 C. 1.25 D. 0.3 3.采用普通螺栓连接的凸缘联轴器，在传递扭矩时， D 。 A．螺栓的横截面受剪切 B. 螺栓与螺栓的配合面受挤压 C．螺栓同时受挤压和剪切 D. 螺栓受拉伸与扭转作用。 4.螺旋副的自锁条件是 。 5.三角形的牙型角适用于 联接 ，梯形的牙型角适用于 传动 。 6.受轴向工作载荷F作用的紧螺栓连接，螺栓所受的总拉力等于 工作载荷 和 剩余预紧力 之和。 7.螺纹连接的防松实质是 防止螺旋副的相对转动 。 8.当两个被连接件之一太厚，不易制成通孔且连接不需要经常拆卸时，往往采用 B 连接。 A．螺栓连接 B. 螺钉连接 C. 双头螺柱连接 D. 紧定螺钉连接 9.相同公称尺寸的细牙螺纹与粗牙螺纹相比，因细牙螺纹的螺距小，内径大，故细牙螺纹 B 。 A．自锁性好，强度低 B. 自锁性好，强度高 C. 自锁性差，强度高 D.自锁性差，强度低 10.采用凸台或沉孔作为螺栓头或螺母的支撑面是为了 避免螺栓受弯曲应力 。 11.下列三种具有相同公称直径和螺距，并采用相同材料配对的螺旋副中，传动效率最高的是 C 。 A．单线矩形螺旋副 B。单线梯形螺旋副 C。双线矩形螺旋副 二、计算题 1. 在图示夹紧螺栓中，已知螺栓数为2，螺栓材料许用应力为，轴径D 65mm，杠杆长L 420mm，轴与夹壳间的摩擦系数f 0.15，可靠性系数取k 1.2，W 240N，试计算螺栓小径d1的计算值。 2.一牵曳钩用两个M10（d1 8.376mm）的普通螺栓固定于机体上，已知接合面间摩擦系数f 0.15，可靠性系数k 1.2，螺栓材料强度级别为6.6级，安全系数S 3，试计算该螺栓组允许的最大牵引力Rmax ？ 3.由两块边板和一块承重板焊成的龙门导轨托架。两块边板各用4个螺栓与立柱相连接，托架所承受的最大