机械设计测试题
1.变应力可由 产生，变应力特性可用 等五个参数中的任意两个来描述。
2.一优质碳素结构钢零件，其σs=280N/mm2，σ-1=250N/mm2。承受工作变应力σ
max
=155N/mm2 ，σ
min
=30N/mm2 。零件的有效应力集中系数kσ =1.65 ,ε
σ
=0.81
β=0.95,Φσ=0.3 。如取安全系数【S]=1.5。校核此零件的强度是否足够。 3.什么叫静载荷、变载荷、静应力和变应力？试举出一个机械零件在工作时受静载荷作用而产生变应力的例子。
4.通常典型的应力变化规律有哪几种？绝大多数转轴中的应力状态属于哪一种？机械零件的设计准则有哪些?
5.何谓应力零件的静强度、疲劳强度影响是否相同？
一钢制轴类零件受非对称循环稳定变应力作用，已知：最大工作应力σ
max
=250Mpa ，最小工作应力，σ
σ
min
= -100MPa，有效应力集中系数kσ =1.5，绝对
尺寸系数 ε
-1
=0.82，表面状态系数β=1,材料的σb=820MPa,σs=650MPa，σ
=460MPa,σ 0=700MPa8平均应力折算系数Φσ=0.31。试计算零件的静强度安全系
数和无限寿命时的疲劳安全系数。
6.绘图说明对称应力和一般循环应力、脉动循环应力和一般循环应力的σ
max
min、
σ
、σa、σm，并说明r值的定义。
7.采用螺纹联接时，若被联接件的厚度较大，且材料较软，强度较低，但不需要经常拆卸的情况下，一般宜采用（ ）。
A、螺栓联接 B、螺钉联接 C、螺柱联接 D、坚定螺钉联接 9.温度升高时，润滑油的粘度（ ）。
A、随之升高 B、随之降低 C、保持不变 D、可能升高也可能降低
9、指出下列零件的主要失效形式:联接受横向工作载荷的普通螺栓 ；普通平键联接 。 9.螺纹的螺旋升角愈小，螺纹的自锁性能力 。 10.螺纹的公称直径是指它的（ ）。
A、外径d B、中径d2 C、内径d1 12.联接螺纹常采用（ ）。
A、三角螺纹 B、矩形螺纹 C、梯形螺纹 D、锯齿形螺纹 13.图11-11所示一悬臂梁采用四个普通螺栓固定在立柱上，悬臂梁与立柱接触面间的摩擦系数f=0.15,试问：
（1)单个螺栓所需的预紧力是多少？（可靠性系数K=1.2）？
（2）该方案的螺栓布局是否合理？提出
φ100500P=2KN一种改进方案并作定量分析。 14.简述螺栓联接的基本类型和适用的场合。 图11-11 15.受轴向力紧螺栓联接的螺栓刚度为C1=400000N/mm,被联接件刚度为C2=1600000N/mm,螺栓所受预紧力F’=4000。要求： （1）按比例画出螺栓与被联接件变关系图（比例自定）
’。 （2）用计算法求出螺栓所受的总拉力F0和剩余预紧力F’
16. 如图11-12所示，一牵曳钩用2个M10（d1=8.376mm)的普通螺栓固定在机体上，已知接合面间的摩擦系数f=0.15,可靠必系数Kf=1.2，螺栓材料的机械性能等级为6.6级，需用安全系数【S]=3，试计算该螺栓组连接允许的最大牵引力Rmax=?
300FQ牵引力R150
150 图11-12 图11-13
17.图11-13所示螺栓组连接，FQ=4000N。问：四个 铰制孔用螺栓所受的剪力是否相等？若相等，求出各螺栓所受剪力；若不相等，指出哪个螺栓所受剪力最大。
18、如图11-14所示，有一轴承座，由4个螺栓联接，每个螺栓上的预紧力F
‘
=8000N ，被联接件刚度为螺栓刚度的5倍（5C1=C2），试求：（1）接全面不产生
间隙时，轴承座上能承受的极限载荷Q。（2）螺栓直径d1(螺栓许用应力【σ】=140MPa）。
Q 图11-14 图11-15
18.一钢板用4个普通螺栓与立柱相连接，其结构尺寸如图11-15所示。钢板悬臂梁端作用一载荷FP=20KN，接合面间的摩擦系数f=0.16,可靠性系数KF=1.2,螺栓材料的许用拉伸应力【σ】=120MPa，试计算螺栓组螺栓的小径d1。
19.一块钢板用4个普通螺栓固定在支架上，螺栓布置有（a) (b)两种方案，如图11-16所示。已知：螺栓材料为Q235，[σ]=95MPa，接合面间摩擦系数f=0.15，可靠必系数KF=1.2,载荷F∑=12000N，尺寸l=400mm,a=100mm.
(1).试用数值计算结果分析（a) ( b)两种方案哪种螺栓布置更合理？ (2)按照上述螺栓合理的布置方案，确定螺栓直径。
2a2al2a2al
（a） 图11-16 (b)
21.如图11-17所示，某螺栓连接的预紧力为QP=15000N，测得此时螺栓伸长 λb=0.1mm .连接件缩短λm=0.05mm。在交变轴向工作载荷作用下，如要求残余预紧力不小于9000N，试求：（1）所允许交变轴向工作所总载荷的最大值。 22.如图11-18所示，螺栓与被连接件的所受总载荷的最如图所示，用四个普通螺栓将一悬臂梁固定在立墙上的两个夹板间，已知载荷P=1000N,图中尺寸a=50mm,L=500mm.钢板间摩擦系数fe=0.15，连接可靠系数Kn=1.2,螺栓的许用拉
应力【σ】=360MPa，试选择螺栓直径d.
Pa力（N)210001800015000120009000aLλb=0.1λm=0.05O变形（mm) 图11-17 图11-18 注表：
普通螺纹公称直径 第一直径5 系列 小径（mm) 4.134 4.917 6.647 8.376 10.10 13.835 17.29 ... 6 8 10 12 16 20 ... 23、平键的横截面积尺寸根据-（ ）确定。 A、转矩大小 B、轴上零件的直径 C、轴的直径 D、轴上零件的轮毂长度 24平键工作时，依靠 传递扭矩。 25.轴上的键槽通常采用 加工方法获得。
26.判断题：一个平键联接能传递的最大扭矩为T，则安装一对平键能传递的最大扭矩为2T。
27.键连接中，导向平键主要用于 连接，其工作面