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机械设计练习题含答案定稿版

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机械设计练习题含答案精编W O R D版

IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】

机械设计练习题

填空题

1. 机构具有确定运动的条件是 自由度F>0 且 原动件数等于自由度F 。

2. 在曲柄摇杆机构中,以摇杆为主动件,曲柄为从动件,则曲柄与连杆处于共线位置时称为 死点 ,此时机构的传动角为 0°,压力角为 90°。

3. 在凸轮机构四种常用的推杆运动规律中, 等速 运动规律有刚性冲击; 正弦加速

度 运动规律无冲击。

4. 带传动工作时,最大应力发生在 紧边进入小带轮处 ,最大值为 c b σσσ++11。

5. 带传动的设计准则为:在保证带传动不发生 打滑 的前提下,带具有一定的 疲劳 强度和使用寿命。

6. 一对渐开线齿轮正确啮合条件为: 模数相等 、 压力角相等 及 21ββ±=,齿轮连续啮合条件为:重合度大于1 。

7. 图示减速器中,1为蜗杆,2为蜗轮,3、4均为斜齿轮,主动轴蜗杆为顺时针旋转,蜗轮为右旋,则蜗杆螺旋线方向为 右旋 ,若希望蜗轮2和小齿轮3的轴向力能抵消一部分,则齿轮3的螺旋线方向为右旋 ,齿轮4的轴向力方向为 向上 。

8. 按轴工作时所承受的载荷不同,可把轴分成 心轴 , 转轴 , 传动轴 。

9. 代号为7312C 的滚动轴承,其类型名称为 角接触球轴承 ,内径为

60 mm ,宽度系列代号为 0 ,直径系列代号为 3 。

10. 螺纹连接中,按其工作原理不同,螺纹防松方法有 摩擦防松 、 机械防松 和 破坏螺纹副关系防松 等。

11. 轴承的基本额定动载荷是指轴承的 基本额定寿命 恰好为 106r 时,轴承所能承受的载荷值。

1.请说明平面机构速度瞬心的概念,并简述三心定理。

答:瞬心是指互相作平面相对运动的两构件在任一瞬时,其相对速度为0的重合点,或者是绝对速度相等的重合点。三心定理:作平面运动的三个构件共有三个瞬心(1.5分),它们位于同一直线上。

2.简述闭式齿轮传动的设计准则

答:1)对于软齿面闭式齿轮传动,通常先按齿面接触疲劳强度进行设计,然后校核齿根弯曲疲劳强度。2)对于硬齿面闭式齿轮传动,通常先按齿根弯曲疲劳强度进行设计,然后校核齿面接触疲劳强度。

3.平键连接的工作原理是什么主要失效形式有哪些平键的截面尺寸bxh是如何确定的?

4.

答:平键的工作面为两侧面,工作时靠键与键槽侧面的挤压来传递转矩。主要失效形式是工作面的压溃和键的剪断。截面尺寸根据轴径d由标准查出。

5.简述形成流体动压油膜的必要条件。

答:形成动压油膜的必要条件是:1)相对运动表面之间必须形成收敛形间隙; 2)要有一定的相对运动速度,并使润滑油从大口流入,从小口流出;3)间隙间要充满具有一定粘度的润滑油。

1.如图示螺栓联接的受力-变形图。若保证残余预紧力"F的大小等于其预紧力F’的一半。求该联接所能承受的最大工作载荷和螺栓所受的总拉力,并在图中标出各力。解:在受力-变形图中标出残余预紧力、预紧力及工作载荷,

由图中几何关系可知螺栓连接最大工作载荷为:

F=F’

螺栓所受的总拉力为:

2.计算图中所示机构的自由度数,若该机构存在局部自由度、复合铰链、虚约束等请在图中指明。

答:

活动构件数:n=7

高副数:PL=9

低副数:PH=1

F=3n-2PL-PH=2

F处存在局部自由度,E处或E’处存在虚约束,C处存在复合铰链。

3.图示为两个同型号的单列圆锥滚子轴承支承的轴,根据外载荷情况,己算出轴承1、2的径向支反力为F r1=4000N ,F r2=5000N 。轴上两零件所受的轴向力如图示。试计算轴承1、2所受的轴向载荷F a 1、F a 2。

注:1)已知该轴承的Y =2

2)轴承内部轴向力的计算式为:Y F S r 2=

解:轴承的内部轴向力为

S 1=10002

240002=?=Y F r (N ) S 2=12502250002=?=Y F r (N ) 方向如图所示。

分析轴承受力:

外部轴向合力为F A =900-300=600N ,方向与S 1相同。

因为 S 1+F A =1000+600=1600N>S2

所以轴承1为放松端 F a 1=S 1=1000 N

轴承2为压紧端 F a 2=S 1+F A =1600 N

300N 900N 1 2 F r1 F r2

S 2 S 1

4.如图所示轮系中,若已知各轮齿数1z =2z =4z =5z =20,3z =40,6z =60,求H i 1 的大小, 并说明轮1与转臂H 的转向相同还是相反。

解:此轮系为混合轮系

定轴轮系传动比:

周转轮系的转化轮系传动比:

由于05=n ,故: 得:52

=H

n n 故:10522

21

2121-=?-=?==H

H H n n n n i i i

轮1与转臂H 转向相反

结构题

试分析图示齿轮轴轴系结构上的结构错误,在图中编号并指出错误原因。轴承采用脂润滑。

位置1、两轴承类型一致,角接触轴承应成对使用;

位置2、旋转件和静止件接触;

位置3、齿轮安装轴段的长度应小于齿轮宽度;

位置4、无键槽;

位置5、联轴器轴段无轴向定位,应设计成阶梯轴;

位置6、与轴承内圈配合轴段太长,应设计成阶梯轴;

位置7、机箱体应加凸台以减小加工面积;

位置8、应加调整垫片;

位置9、键槽孔太长;

位置10、缺甩油环;

位置11、轴肩太高,轴承内圈无法拆卸;

位置12、无密封。

《机械设计基础》习题及答案

机械设计基础复习题(一) 一、判断题:正确的打符号√,错误的打符号× 1.在实际生产中,有时也利用机构的"死点"位置夹紧工件。( ) 2. 机构具有确定的运动的条件是:原动件的个数等于机构的自由度数。 ( ) 3.若力的作用线通过矩心,则力矩为零。 ( ) 4.平面连杆机构中,连杆与从动件之间所夹锐角称为压力角。 ( ) 5.带传动中,打滑现象是不可避免的。 ( ) 6.在平面连杆机构中,连杆与曲柄是同时存在的,即只要有连杆就一定有曲柄。 ( ) 7.标准齿轮分度圆上的齿厚和齿槽宽相等。 ( ) 8.平键的工作面是两个侧面。 ( ) 9.连续工作的闭式蜗杆传动需要进行热平衡计算,以控制工作温度。 ( ) 10.螺纹中径是螺纹的公称直径。() 11.刚体受三个力作用处于平衡时,这三个力的作用线必交于一点。( ) 12.在运动副中,高副是点接触,低副是线接触。 ( ) 13.曲柄摇杆机构以曲柄或摇杆为原动件时,均有两个死点位置。 ( ) 14.加大凸轮基圆半径可以减少凸轮机构的压力角。 ( ) 15.渐开线标准直齿圆柱齿轮不产生根切的最少齿数是15。 ( ) 16.周转轮系的自由度一定为1。 ( ) 17.将通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面定义为中间平面。 ( ) 18.代号为6205的滚动轴承,其内径为25mm。 ( ) 19.在V带传动中,限制带轮最小直径主要是为了限制带的弯曲应力。 ( ) 20.利用轴肩或轴环是最常用和最方便可靠的轴上固定方法。( ) 二、填空题 1.直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是相等,相等。 2.螺杆相对于螺母转过一周时,它们沿轴线方向相对移动的距离称为 。 3.在V带传动设计中,为了限制带的弯曲应力,应对带轮的 加以限制。 4.硬齿面齿轮常用渗碳淬火来得到,热处理后需要加工。5.要将主动件的连续转动转换为从动件的间歇转动,可用机构。6.轴上零件的轴向固定方法有、、、等。7.常用的滑动轴承材料分为、、三类。8.齿轮轮齿的切削加工方法按其原理可分为和两类。 9.凸轮机构按从动件的运动形式和相对位置分类,可分为直动从动件凸轮机构和凸轮机构。 10.带传动的主要失效形式是、及带与带轮的磨损。11.蜗杆传动对蜗杆导程角和蜗轮螺旋角的要求是两者大小和旋向。闭式蜗杆传动必须进行以控制油温。12.软齿面齿轮常用中碳钢或中碳合金钢制造,其中大齿轮一般经处理,而小齿轮采用处理。

机械设计基础考试题库及答案汇总

一、 名词解释 1.机械: 2.机器: 3.机构: 4.构件: 5.零件: 6.标准件: 7.自由构件的自由度数: 8.约束: 9.运动副: 10.低副: 11.高副: 23.机构具有确定运动的条件: 24.死点位置: 25.急回性质: 26.间歇运动机构: 27.节点: 28.节圆: 29.分度圆: 30.正确啮合条件: 31.连续传动的条件: 32.根切现象: 33.变位齿轮: 34.蜗杆传动的主平面: 35.轮系: 36.定轴轮系: 37.周转轮系: 38.螺纹公称直径:螺纹大径。39.心轴: 40.传动轴: 41.转轴: 二、 填空题 1. 机械是(机器)和(机构)的总称。 2. 机构中各个构件相对于机架能够产生独立运动的数目称为(自由度)。 3. 平面机构的自由度计算公式为:(F=3n-2P L -P H )。 4. 已知一对啮合齿轮的转速分别为n 1、n 2,直径为D 1、D 2,齿数为z 1、z 2,则其传动比i= (n 1/n 2)= (D 2/D 1)= (z 2/ z 1)。 5. 铰链四杆机构的杆长为a=60mm ,b=200mm ,c=100mm ,d=90mm 。若以杆C为机架,则此四杆机构为(双摇杆机构)。 6. 在传递相同功率下,轴的转速越高,轴的转矩就(越小)。 7. 在铰链四杆机构中,与机架相连的杆称为(连架杆),其中作整周转动的杆称为(曲柄),作往复摆动的杆称为(摇杆),而不与机架相连的杆称为(连杆)。 8. 平面连杆机构的死点是指(从动件与连杆共线的)位置。 9. 平面连杆机构曲柄存在的条件是①(最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和)②(连架杆和机架中必有一杆是最短杆)。 10. 平面连杆机构的行程速比系数K=1.25是指(工作)与(回程)时间之比为(1.25),平均速比为(1:1.25)。 11. 凸轮机构的基圆是指(凸轮上最小半径)作的圆。 12. 凸轮机构主要由(凸轮)、(从动件)和(机架)三个基本构件组成。 13. 带工作时截面上产生的应力有(拉力产生的应力)、(离心拉应力)和(弯曲应力)。 14. 带传动工作时的最大应力出现在(紧边开始进入小带轮)处,其值为:σmax=σ1+σb1+σc 。 15. 普通V带的断面型号分为(Y 、Z 、A 、B 、C 、D 、E )七种,其中断面尺寸最小的是(Y )型。 16. 为保证齿轮传动恒定的传动比,两齿轮齿廓应满足(接触公法连心线交于一定点)。 17. 渐开线的形状取决于(基)圆。 18. 一对齿轮的正确啮合条件为:(m 1 = m 2)与(α 1 = α2)。 19. 一对齿轮连续传动的条件为:(重合度1>ε)。 20. 齿轮轮齿的失效形式有(齿面点蚀)、(胶合)、(磨损)、(塑 性变形)和(轮齿折断)。 21. 一对斜齿轮的正确啮合条件为:(m 1 = m 2)、(α 1 = α2) 与(β1=-β2)。 22. 蜗杆传动是由(蜗杆、蜗轮)和(机架)组成。 23. 通过蜗杆轴线并垂直蜗轮轴线的平面称为(中间平面)。 24. 常用的轴系支承方式有(向心)支承和(推力)支承。 25. 轴承6308,其代号表示的意义为(6:深沟球轴承、3:直 径代号,08:内径为Φ40)。 26. 润滑剂有(润滑油)、(润滑脂)和(气体润滑剂)三类。 27. 列举出两种固定式刚性联轴器(套筒联轴器)、(凸缘联轴 器)。 28. 轴按所受载荷的性质分类,自行车前轴是(心轴)。 29. 普通三角螺纹的牙形角为(60)度。 30. 常用联接螺纹的旋向为(右)旋。 31. 普通螺栓的公称直径为螺纹(大)径。 32. 在常用的螺纹牙型中(矩形)形螺纹传动效率最高,(三角) 形螺纹自锁性最好。 33. 减速器常用在(原动机)与(工作机)之间,以降低传速 或增大转距。 34. 两级圆柱齿轮减速器有(展开式)、(同轴式)与(分流式)三种配置齿轮的形式。 35. 轴承可分为(滚动轴承)与(滑动轴承)两大类。 36. 轴承支承结构的基本形式有(双固式)、(双游式)与(固游式)三种。 37. 轮系可分为(平面轮系)与(空间轮系)两类。 38. 平面连杆机构基本形式有(曲柄摇杆机构)、(双曲柄机构)与(双摇杆机构)三种。 39. 凸轮机构按凸轮的形状可分为(盘形凸轮)、(圆柱凸轮) 与(移动凸轮)三种。 40. 凸轮机构按从动件的形式可分为(尖顶)、(滚子)与(平底)三种。 41. 变位齿轮有(正变位)与(负变位)两种;变位传动有(等移距变位)与(不等移距变位)两种。 42. 按接触情况,运动副可分为(高副)与(低副) 。 43. 轴上与轴承配合部分称为(轴颈);与零件轮毂配合部分称为(轴头);轴肩与轴线的位置关系为(垂直)。 44. 螺纹的作用可分为(连接螺纹)和(传动螺纹) 两类。 45. 轮系可分为 (定轴轮系)与(周转轮系)两类。 46. 常用步进运动机构有(主动连续、从动步进)与(主动步进、从动连续)两种。 47. 构件是机械的(运动) 单元;零件是机械的 (制造) 单元。 48. V 带的结构形式有(单楔带)与(多楔带)两种。 三、 判断题 1. 一个固定铰链支座,可约束构件的两个自由度。× 2. 一个高副可约束构件的两个自由度。× 3. 在计算机构自由度时,可不考虑虚约束。× 4. 销联接在受到剪切的同时还要受到挤压。√ 5. 两个构件之间为面接触形成的运动副,称为低副。√ 6. 局部自由度是与机构运动无关的自由度。√ 7. 虚约束是在机构中存在的多余约束,计算机构自由度时应除去。√ 8. 在四杆机构中,曲柄是最短的连架杆。× 9. 压力角越大对传动越有利。× 10. 在曲柄摇杆机构中,空回行程比工作行程的速度要慢。× 11. 偏心轮机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。√ 12. 曲柄滑块机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。√ 13. 减速传动的传动比i <1。× 14. Y型V带所能传递的功率最大。× 15. 在V带传动中,其他条件不变,则中心距越大,承载能力越大。× 16. 带传动一般用于传动的高速级。× 17. 带传动的小轮包角越大,承载能力越大。√ 18. 选择带轮直径时,直径越小越好。× 19. 渐开线上各点的压力角不同,基圆上的压力角最大。× 20. 基圆直径越大渐开线越平直。√ 21. 设计蜗杆传动时,为了提高传动效率,可以增加蜗杆的头数。 √ 22. 在润滑良好的闭式齿轮传动中,齿面疲劳点蚀失效不会发生。 × 23. 只承受弯矩而不受扭矩的轴,称为心轴。√ 24. 螺钉联接用于被联接件为盲孔,且不经常拆卸的场合。√ 25. 挤压就是压缩。 × 26. 受弯矩的杆件,弯矩最大处最危险。× 27. 仅传递扭矩的轴是转轴。√ 28. 低速重载下工作的滑动轴承应选用粘度较高的润滑油。√ 29. 代号为6310的滚动轴承是角接触球轴承。×

机械设计课程思考题和习题(适用教材:李建功主编《机械设计》(第四版))

机械设计课程思考题和习题(适用教材:李建功主编《机械设计》(第四版)) 机械设计课程组

第一章机械设计总论 思考题 1-1 一部现代化的机器主要有哪几部分组成 1-2 开发一部新机器通常需要经过哪几个阶段每个阶段的主要工作是什么 1-3 作为一个设计者应具备哪些素质 1-4 机械设计课程的性质、任务和内容是什么 1-5 机械设计课程有哪些特点学习中应注意哪些问题 1-6 什么是失效什么是机械零件的计算准则常用的计算准则有哪些 1-7 什么是校核计算什么是设计计算 1-8 什么是名义载荷什么是计算载荷为什么要引入载荷系数 1-9 静应力由静载荷产生,那么变应力是否一定由变载荷产生 1-10 什么是强度准则对于零件的整体强度,分别用应力和安全系数表示的强度条件各是什么 1-11 在计算许用应力时,如何选取极限应力 1-12 什么是表面接触强度和挤压强度这两种强度不足时,分别会发生怎样的失效 1-13 刚度准则、摩擦学准则以及振动稳定性准则应满足的条件各是什么这些准则得不到满足时,可能的失效形式是什么 1-14 用合金钢代替碳钢可以提高零件的强度,是否也可以提高零件的刚度 1-15 什么是机械零件的“三化”“三化”有什么实际意义 1-16 机械零件的常用材料有哪些设计机械零件时需遵循哪些原则 第二章机械零件的疲劳强度设计 思考题 2-1 什么是疲劳破坏疲劳断口有哪些特征 2-2 变应力有哪几种不同的类型 2-2 什么是疲劳极限什么是疲劳寿命 2-4 什么是疲劳曲线什么是极限应力图用它们可以分别解决疲劳强度计算中的什么问题 2-5 什么是有限寿命设计什么是无限寿命设计如何确定两者的极限应力 2-6 塑性材料和脆性材料的σm-σa极限应力图应如何简化 2-7 影响机械零件疲劳强度的三个主要因素是什么它们是否对应力幅和平均应力均有影响 2-8 如何根据几个特殊点绘出机械零件的σm-σa极限应力图 2-9 机械零件受恒幅循环应力时,可能的应力增长规律有哪几种如何确定每种规律下的极限应力点如何计算安全系数

最新机械设计思考题答案汇总

2012机械设计思考题 答案

2012机械设计思考题参考答案 (此为自行整理的答案,仅供参考) 第一篇 1.机器的基本组成要素是什么?p1(课本,下同) 答:机器的基本组成要素是机械零件。 2.机械零件分哪两大类? 答:通用零件,专用零件。 3.什么叫部件?(摘自百度文库) 为完成共同任务而结合起来的一组零件成为部件,是装配的单元,eg.滚动轴承、联轴器 4.机器的基本组成部分是什么?p3 答:原动机部分,传动部分,执行部分。 5.机械零件的主要失效形式有那些?p10-11 答:整体断裂,过大的残余变形,零件的表面破坏,破坏正常工作条件引起的失效。 6.机械零件的设计准则是什麽?其中最基本的准则是什麽?p11-14 答:机械零件的设计准则是设计时对零件进行计算所依据的准则;其中最基本的准则有强度准则,刚度准则,寿命准则,振动稳定性准则,可靠性准则。(是强度准则,刚度准则,寿命准则,振动稳定性准则,可靠性准则;最基本的准则是强度准则) 7.什麽叫静应力、变应力和稳定循环变应力?稳定循环变应力有那三种形式?

静应力:应力幅等于零的应力(p24);大小和方向不随时间转移而产生变化或变化较缓慢的应力。其作用下零件可能产生静断裂或过大的塑性变形,即应按静强度进行计算。(百度文库) 变应力:大小和方向均随时间转移而产生变化的应力。它可以是由变载荷引起的,也可能因静载荷产生的(如电动机重量给梁带来的弯曲应力)。变应力作用的零件主要发生疲劳失效。(百度文库) 稳定循环变应力:变应力的最大、最小应力始终不变。(百度文库) (不稳定循环变应力:变应力的最大、最小应力呈周期性变化。) 稳定循环变应力:单向稳定变应力,单向不稳定变应力,双向稳定变应力三种形式。 8.什麽是疲劳极限?何为有限寿命疲劳极限阶段和无限寿命疲劳阶段? 疲劳极限:在疲劳试验中,应力交变循环大至无限次而试样仍不破损时的最大应力。(百度百科) 有限寿命疲劳极限阶段:在σ-N曲线上,试件经过一定次数的交变应力作用后总会发生疲劳破坏的范围,即CD段; 无限寿命疲劳阶段:在σ-N曲线上,作用的变应力的最大应力小于持久疲劳极限(即D点的应力),无论应力变化多少次,材料都不会破坏的范围,即D点以后的线段。P23 9.表示变应力的基本参数有那些?它们之间的关系式是什麽?(课件) (1) 最大应力:σmax (2) 最小应力:σmin

机械设计基础课后习题答案

精品 机械设计基础课后习题解答参考 1-2题 ,7,5===h l P P n 107253=-?-?=F 机构有1个主动构件,所以机构有确定运动。 1-3题 1,11, 8===h l P P n 1111283=-?-?=F 机构有1个主动构件,所以机构有确定运动。 1-4题 0,11, 8===h l P P n 2011283=-?-?=F 机构有2个主动构件,所以机构有确定运动。 1-5题 1,8, 6===h l P P n 118263=-?-?=F 机构有1个主动构件,所以机构有确定运动。 2-1题 (a )双曲柄机构; (b )曲柄摇杆机构; (c )双摇杆机构; (d )双摇杆机构。 2-2题 0≠e 时,曲柄条件:e l l BC AB -<; 0=e 时, 曲柄条件:BC AB l l <。 2-4题

精品 极位夹角 ?=+-??=+-?=3636.161 2.11 2.118011180K K θ

精品 2-7题 极位夹角?=+-??=+-? =361 5.11 5.118011180K K θ 3-2题

精品 4-1题 m z m h z d a a )2()2(* +=+= 所以 25.2100 225 2== +=z d m a mm 主要几何尺寸计算(略)。 4-2题略 4-3题 分锥角 "43'25684287.6817 43arctan arctan 122?=?===z z δ "17'34215713.2190221?=?=-?=-∑=δδδ 分度圆 5117311=?==mz d mm ; 12943322=?==mz d mm 齿顶圆 580.565713.21cos 3251cos 2111=???+=+=δm d d a mm 206.1314287.68cos 32129cos 2222=???+=+=δm d d a mm 齿根圆 304 .445713.21cos 34.251cos 4.2111=???-=-=δm d d f mm 353.1264287.68cos 34.2129cos 4.2222=???-=-=δm d d f mm 锥距 358.6943172 32222 221=+?=+= z z m R mm 齿顶角 "44'4237122.3358.693 arctan arctan ?=?===R h a a θ 齿根角 " 7'2744519.4358 .696 .3arctan arctan ?=?===R h f f θ

机械设计基础试题试题库及答案

机械设计基础试题库及答案 一、判断(每题一分) 1、一部机器可以只含有一个机构,也可以由数个机构组成。……(√ 2、机器的传动部分是完成机器预定的动作,通常处于整个传动的终端。(×) 4、机构是具有确定相对运动的构件组合。………………………………(√) 5、构件可以由一个零件组成,也可以由几个零件组成。………………(√) 6、整体式连杆是最小的制造单元,所以它是零件而不是构件。……(×) 7、连杆是一个构件,也是一个零件。………………………(√) 8、减速器中的轴、齿轮、箱体都是通用零件。……………………………(×) 二、选择(每题一分) 1、组成机器的运动单元体是什么?( B ) A.机构B.构件C.部件D.零件 2、机器与机构的本质区别是什么?( A ) A.是否能完成有用的机械功或转换机械能B.是否由许多构件组合而成C.各构件间能否产生相对运动D.两者没有区 3、下列哪一点是构件概念的正确表述?( D ) A.构件是机器零件组合而成的。B.构件是机器的装配单元 C.构件是机器的制造单元D.构件是机器的运动单元 4、下列实物中,哪一种属于专用零件?( B ) A.钉B.起重吊钩C.螺母D.键

5、以下不属于机器的工作部分的是( D ) A.数控机床的刀架B.工业机器人的手臂 C.汽车的轮子D.空气压缩机 三、填空(每空一分) 1、根据功能,一台完整的机器是由(动力系统)、(执行系统)、(传动系统)、(操作控制系统)四部分组成的。车床上的主轴属于(执行)部分。 2、机械中不可拆卸的基本单元称为(零件),它是(制造)的单元体 3、机械中制造的单元称为(零件),运动的单元称为(构件),装配的单元称为(机构)。 4、从(运动)观点看,机器和机构并无区别,工程上统称为(机械)。 5.机器或机构各部分之间应具有_相对__运动。机器工作时,都能完成有用的__机械功___或实现转换__能量___。 2 平面机构 一、填空题(每空一分) 2.两构件之间以线接触所组成的平面运动副,称为高副,它产生 1 个约束,而保留 2 个自由度。 3.机构具有确定的相对运动条件是原动件数等于机构的自由度。 4.在平面机构中若引入一个高副将引入___1__个约束,而引入一个低副将引入_2___个约束,构件数、约束数与机构自由度的关系是F=3n-2Pl-Ph 。

机械设计第八章带传动思考题答案

《带传动》课堂练习题 一、填空题 1、普通V带传动中,已知预紧力F =2500 N,传递圆周力为800 N,若不计带的离心力,则 工作时的紧边拉力F 1为 2900 ,松边拉力F 2 为 2100 。 2、当带有打滑趋势时,带传动的有效拉力达到最大,而带传动的最大有效拉力决定于 F 、、 f 三个因素。 3、带传动的设计准则是保证带疲劳强度,并具有一定的寿命。 4、在同样条件下,V带传动产生的摩擦力比平带传动大得多,原因是V带在接触面上所受的正压力大于平带。 5、V带传动的主要失效形式是疲劳断裂和打滑。 6、皮带传动中,带横截面的最大拉应力发生在紧边开始绕上小带轮处;皮带传动的打滑总是发生在皮带与小带轮之间。 7、皮带传动中,预紧力F 过小,则带与带轮间的摩擦力减小,皮带传动易出现打滑现象而导致传动失效。 8、在V带传动中,选取小带轮直径D1≥D 1lim 。的主要目的是防止带的弯曲应力过大。 9、在设计V带传动时,V带的型号可根据计算功率Pca 和小带轮转速n1 查选型图确定。 10、带传动中,打滑是指带与带轮之间发生显著的相对滑动,多发生在小带轮上。 刚开始打滑时紧边拉力F 1与松边拉力F 2 的关系为 F 1 =F 2 e f。 11、带传动中的弹性滑动是由松紧边的变形不同产生的,可引起速度损失,传动效率下降、带磨损等后果,可以通过减小松紧边的拉力差即有效拉力来降低。 12、带传动设计中,应使小带轮直径d≥d rnin ,这是因为直径越小,带的弯曲应力越大;应使传动比i ≤7,这是因为中心距一定时传动比越大,小带轮的包角越小,将降低带的传动性能。 13、带传动中,带上受的三种应力是拉应力,弯曲应力和离心应力。最大应力等于1+b1+ c ,它发生在紧边开始绕上小带轮处处,若带的许用应力小于它,将导致带的疲劳失效。 14、皮带传动应设置在机械传动系统的高速级,否则容易产生打滑。 二、选择题

《机械设计》复习思考题 解答

机械零件的强度 复习思考题 1、静应力与变应力的区别?静应力与变应力下零件的强度计算有何不同? 静应力只受静载荷作用而变应力则可能受到静载荷作用也可能受到动载荷作用 静应力:1)脆性材料取抗拉强度极限2)塑性材料取屈服极限 变应力:均取疲劳极限 2、稳定循环变应力的种类有哪些?画出其应力变化曲线,并分别写出最大应力σmax、最小应力σmin、平均应力σm、应力幅σa与应力循环特性γ的表达式。 静应力,非对称循环应力,对称循环应力,脉动循环应力 3、静应力是否一定由静载荷产生?变应力是否一定由变载荷产生? 是;不一定 4、机械零件疲劳破坏的特征有哪些?机械零件疲劳强度与哪些因素有关? 整体断裂,表面破坏,变形量过大,破坏正常工作中引起的失效应力集中,尺寸大小,表面状态 5、如何由σ-1、σ0和σs三个试验数据作出材料的简化极限应力图? 以σ-1、在y轴上确定点A,以σs在x轴上确定点C,定坐标点B (σ0/2,σ0/2),连接AB两点作直线,过C点作与OC成45°角的直线交线AB于点E就可以得到简化的极限应力图 6、相对于材料,影响机械零件疲劳强度的主要因素有哪些?综合影响因素K σ的表达式为何?如何作零件的简化极限应力图? 1应力集中,尺寸大小,表面状态 (K)=σ-1/σ-1e σ-1材料对称循环弯曲疲劳极限 σ-1e零件对称循环弯曲疲劳极限 7、应力集中、零件尺寸和表面状态是否对零件的平均应力σm和应力幅均有影响? 有 8、按Hertz(接触应力)公式,两球体和圆柱体接触时的接触强度

与哪些因素有关? 作用于接触面上的总压力,初始接触线长度,初始接触线处的曲率半径,材料泊松比,材料的弹性模量 9.何谓机械零件的失效?何谓机械零件的工作能力? 零件由于某种原因丧失工作能力或达不到设计要求的性能称为失效;在一定的使用寿命时间内零件的各性能可以满足机械工作的各项要求的能力。 10.机械零件常用的计算准则有哪些? 强度刚度寿命振动稳定性可靠性 11、在静强度条件下,塑性材料的极限应力是___屈服极限应力_______;而脆性材料的极限应力是______抗拉极限应力_____。 摩擦、磨损与润滑 复习思考题 1、滑动摩擦为哪几种类型?各有何特点? 1)干摩擦:表面间无任何润滑剂或保护膜的纯金属摩擦 2)边界摩擦:表面有边界膜隔开,摩擦性质取决于边界膜和表面的吸附能力 3)流体摩擦:表面被流栖膜隔开,摩擦性质取决于流体内部分子间粘性阻力 4)混合摩擦:此摩擦处于流体擦擦和边界摩擦的混合状态 2、典型的磨损分哪三个阶段?磨损按机理分哪几种类型? 分磨合阶段,稳定磨损阶段,剧烈磨损阶段 粘附,磨粒,疲劳,冲蚀,腐蚀,微动51 3、润滑油和润滑脂的主要性能指标有哪些? 粘度,润滑性,极压性,内闪点,凝点,氧化稳定性 润滑脂:锥入度,滴点 4、什么是流体的粘性定律? 5、粘度的常用单位有哪些?影响粘度的主要因素是什么?如何影响? 恩氏粘度,通用赛氏粘度,商用雷氏秒,巴氏度。 温度,压力;温度升高,粘度下降。压力增大粘度增大。 6、流体润滑有哪些类型?各有何特点? 1流休动力润滑,借助于相对速度而产生的粘性流体膜将两摩擦表

机械设计基础复习思考题

第0章 1.机器的组成 2.机械设计的要求 3.机械设计的过程 第1章 1-1解释下列概念 1)机构、机器、机械。 2)零件、构件、原动件、从动件、机架。 3)运动副、高副、低副、转动副、移动副。 4)运动链、平面机构、空间机构。 5)复合铰链、局部自由度、虚约束。 6)瞬心、绝对瞬心、相对瞬心、三心定理; 1-2 推演平面机构自由度计算公式。 1-3 计算平面机构自由度时应注意哪些事项? 1-4 机构具有确定运动的条件。 1-5 如何绘制机构运动简图? 1-6 如何用瞬心法分析机构运动? 第2章连杆机构 2-1 解释下列概念 1)整转副、摆转副、曲柄、摇杆; 2)机构倒置; 3)极位、极位夹角、行程速比系数、急回运动,压力角、传动角、死点。 2-2 铰链四杆机构的基本形式有哪几种?各有什么特点? 2-3 平面四杆机构的演化方式有哪几种?举例说明。 2-4 什么是杆长条件?平面四杆机构满足杆长条件时,那些转动副是整转副?存在曲柄的条件是什么? 2-5 哪些平面四杆机构存在急回特性?这些机构在什么条件下没有急回特性? 2-6 画出曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构和摆动导杆机构的极限位置示意图(曲柄为原动件),标出极位夹角。 2-7 曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构处于什么位置时传动角最小(曲柄为原动件)? 2-8 总结作图法设计平面四杆机构的方法,有哪几类问题,已知条件是什么,需要求出哪些参数,作图要点有那些(可画示意图说明)? 第3章凸轮机构 3-1 解释下列概念 1)基圆、行程、推程(运动角)、回程(运动角)、近休止程(角)、远休止程(角);2)理论廓线、偏距(圆); 3)刚性冲击、柔性冲击; 4)压力角。 3-2 凸轮机构的类型有那些(按不同分类方法分别说明)? 3-3 凸轮机构从动件的常用运动规律有那些?冲击特性如何? 3-4 简要说明反转法设计凸轮轮廓曲线的方法。 3-5 若凸轮机构推程最大压力角太大,应如何改进? 3-6 什么是轮廓变尖、失真?如何避免? 第4章齿轮机构

机械设计基础—考试题库及答案

机械设计基础 单选 锥齿轮传动用于传递两相交轴之间的运动和动力。 收藏 错误 正确 回答错误!正确答案: A 直齿圆柱齿轮减速器,当载荷平稳、转速较高时,应选用_____轴承收藏 A. 深沟球 B. 角接触球 C. 推力球 回答错误!正确答案: A 带传动正常工作时不能保证准确的传动比是因为 收藏 A. 带在带轮上打滑 B. 带的材料不符合胡克定律 C. 带容易变形和磨损 D. 带的弹性滑动 回答错误!正确答案: D 常用来传递空间两交错轴运动的齿轮机构是 收藏 A. 直齿圆锥齿轮 B. 蜗轮蜗杆 C. 直齿圆柱齿轮 D. 斜齿圆锥齿轮 回答错误!正确答案: B 不属于非接触式密封。

收藏 A. 曲路密封 B. 间隙密封 C. 毛毡圈密封 D. 挡油环密封 回答错误!正确答案: C 下列4种类型的联轴器中,能补偿两轴的相对位移以及缓和冲击、吸收振动的是。 收藏 A. 弹性柱销联轴器 B. 齿式联轴器 C. 万向联轴器 D. 凸缘联轴器 回答错误!正确答案: A 不均匀系数δ对机械速度的影响是_____。 收藏 A. δ与机械速度的波动无关 B. δ越小,机械速度的波动越小 C. δ越小,机械速度的波动越大 回答错误!正确答案: B 需要进行静平衡的回转件,不论有几个不平衡质量,都必须加上_____校正质量才能平衡。 收藏 A. 2个 B. 有几个不平衡质量,就要加几个校正质量 C. 1个 回答错误!正确答案: C

在平面机构中,每增加一个高副将引入 收藏 A. 2个约束 B. 3个约束 C. 1个约束 D. 0个约束 回答错误!正确答案: C 在链传动中,链速的不均匀性主要取决于 收藏 A. 主动链轮齿数 B. 链的节距 C. 从动链轮齿数 D. 链的长度 回答错误!正确答案: B 对于圆柱螺旋压缩弹簧,在轴向载荷F2 的作用下,弹簧丝将产生_____的变形。 收藏 A. .剪切与扭转组合变形 B. 压缩与扭转组合变形 C. 侧向弯曲 回答错误!正确答案: A 生产实践中,一般电动机与减速器的高速级的连接常选用_____类型的联轴器。 收藏 A. 弹性套柱销联轴器 B. 十字滑块联轴器 C. 凸缘联轴器 回答错误!正确答案: A

机械设计思考题集讲解

机械设计思考题集 第一章机械设计总论 1.机械设计的基本要求?机械设计的准则?常用的机械设计方法有哪些? 2.什么叫机械零件的失效?机械零件失效的形式有哪些?机械零件失效的原因? 3.表面损伤失效的分类,及其成因以及避免措施?表面强化?表面强化深度的影响因素,如何控制其强化深度? 4.什么是标准化、系列化、和通用化?机械设计中“三化”有什么意义? 第二章机械零件的强度 1.作用在机械零件上的变应力有哪几种类型?如何区分它们? 2.何为工作载荷、名义载荷、和计算载荷?名义载荷与计算载荷有和关系? 3怎样区分表面挤压应力和表面接触应力?试说明两圆柱体接触应力计算公式中各符号的意义。 4.什么是静载荷、变载荷、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? 5.什么是稳定变应力和非稳定变应力?双向稳定变应力下机械零件的疲劳强度计算如何进行? 6.什么是材料的疲劳极限?试根据材料的疲劳曲线(σ-N曲线),说明什么叫循环基数Ν0、条件疲劳极限N rN和疲劳极限σr,并根据疲劳曲线方程导出N rN 的计算公式。 极限应力线图有何用处? 7.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Kσ、εσ、β只对变应力的应力幅部分有影响?如何提高机械零件的疲劳强度? 8.疲劳破坏与静强度破坏的区别?试述金属材料疲劳断裂的过程? 摩擦与润滑 9.何谓摩擦?常见润滑方式有哪几种?各有何特点? 10.何谓磨损?按机理不同,磨损可分为哪几类?各有何特点?减轻磨损的途径有哪些?

11.零件的正常磨损分为几个阶段?每阶段各有何特点?试画出正常磨损过程中磨损量随时 间变化的曲线图? 12.润滑油、润滑脂各有何主要性能指标?如何理解黏度的概念? 13.润滑有何作用?常用润滑剂有哪几类?各适用什么场合? 14.润滑剂黏度对摩擦的影响?温度压力变化对润滑油粘度的影响? 15.在进行机械零件有限寿命的疲劳强度计算时,需将材料的疲劳曲线修正成零件的疲劳曲线。有几种修正方法?各有何优缺点? 第三章螺纹连接 0.常用螺纹分类?各有什么特点?其应用场合是什么? 1.螺纹连接的主要失效形式有哪些? 2.螺栓组连接受力分析的目的是什么?在进行受力分析时,通常要做哪些假设条件?螺栓柱 连接结构设计应考虑哪些方面的问题? 3提高螺纹连接强度的措施有哪些? 4.受拉伸载荷作用的紧螺栓联接中,为什么总载荷不是预紧力和拉伸载荷之和? 对于受轴向变载荷作用的螺栓,可以采取哪些措施来减小螺栓应力σa? 5.在螺纹连接中,螺纹牙间载荷分布为什么会出现不均匀现象?常用哪些结构可使螺纹牙间 载荷分布趋于均匀? 6.什么是螺栓的预紧?螺纹预紧的目的是什么?列举常用的预紧的方法? 7.为什么对重要联接要控制预紧力大小?控制预紧力大小的方法有哪几种? 8.螺纹的防松?为什么螺纹连接需要防松?防松的实质是什么?有哪几类防松措施? 9.在重要的紧螺栓联接中,为什么尽可能不用小于 M12~M16 的螺纹? 10.提高螺栓疲劳强度的措施有哪些?为什么增大被连接件刚度或减小螺栓刚度能提高螺栓联接强度?并画出被连接件刚度改变后的力——变形图。 降低螺栓刚度C b及增大被连接件刚度C m的措施有哪些? 11.为改善螺纹牙上载荷分配不均现象,常采用悬置螺母或内斜螺母,是分析其原因? 12.偏心载荷对螺栓连接强度有什么影响?常采用哪些措施防止偏心载荷出现? 13.紧螺栓连接强度计算公式中系数1.3的含义是什么?

机械设计基础课后习题答案全

7-1解:(1)先求解该图功的比例尺。 (2 )求最大盈亏功。根据图7.5做能量指示图。将和曲线的交点标注, ,,,,,,,。将各区间所围的面积分为盈功和亏功,并标注“+”号或“-” 号,然后根据各自区间盈亏功的数值大小按比例作出能量指示图(图7.6)如下:首先自向上做 ,表示区间的盈功;其次作向下表示区间的亏功;依次类推,直到画完最后一个封闭 矢量。由图知该机械系统在区间出现最大盈亏功,其绝对值为: (3 )求飞轮的转动惯量 曲轴的平均角速度:; 系统的运转不均匀系数:; 则飞轮的转动惯量:

图7.5图7.6 7-2 图7.7 图7.8 解:(1)驱动力矩。因为给定为常数,因此为一水平直线。在一个运动循环中,驱

动力矩所作的功为,它相当于一个运动循环所作的功,即: 因此求得: (2)求最大盈亏功。根据图7.7做能量指示图。将和曲线的交点标注, ,,。将各区间所围的面积分为盈功和亏功,并标注“+”号或“-”号,然后根据各自区间盈亏 功的数值大小按比例作出能量指示图(图7.8)如下:首先自向上做,表示区间的盈功; 其次作向下表示区间的亏功;然后作向上表示区间的盈功,至此应形成一个封闭区间。 由图知该机械系统在区间出现最大盈亏功。 欲求,先求图7.7中的长度。如图将图中线1和线2延长交于点,那么在中, 相当于该三角形的中位线,可知。又在中,,因此有: ,则

根据所求数据作出能量指示图,见图7.8,可知最大盈亏功出现在段,则 。 (3)求飞轮的转动惯量和质量。 7-3解:原来安装飞轮的轴的转速为,现在电动机的转速为,则若将飞轮 安装在电动机轴上,飞轮的转动惯量为: 7-4解:(1)求安装在主轴上飞轮的转动惯量。先求最大盈亏功。因为是最大动能与最小 动能之差,依题意,在通过轧辊前系统动能达到最大,通过轧辊后系统动能达到最小,因此: 则飞轮的转动惯量: (2)求飞轮的最大转速和最小转速。

机械设计基础考试题库及答案

《机械设计基础》考试题库 一、 填空题 1. 机械是(机器)和(机构)的总称。 2. 机构中各个构件相对于机架能够产生独立运动的数目称为(自由度)。 3. 平面机构的自由度计算公式为:(F=3n-2P L -P H )。 4. 已知一对啮合齿轮的转速分别为n 1、n 2,直径为D 1、D 2,齿数为z 1、z 2,则其传动比i= (n 1/n 2)= (D 2/D 1)= (z 2/ z 1)。 5. 在传递相同功率下,轴的转速越高,轴的转矩就(越小)。 6. 在铰链四杆机构中,与机架相连的杆称为(连架杆),其中作整周转动的杆称为(曲柄),作往复摆动的杆称为(摇杆),而不与机架相连的杆称为(连杆)。 7. 平面连杆机构的死点是指(从动件与连杆共线的)位置。 8. 平面连杆机构曲柄存在的条件是①(最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和)②(连架杆和机架中必有一杆是最短杆)。 9. 凸轮机构主要由(凸轮)、(从动件)和(机架)三个基本构件组成。 10. 带工作时截面上产生的应力有(拉力产生的应力)、(离心拉应力)和(弯曲应力)。 11. 带传动工作时的最大应力出现在(紧边开始进入小带轮)处,其值为:σmax=σ1+σb1+σc 。 12. 渐开线的形状取决于(基)圆。 13. 一对齿轮的正确啮合条件为:(m 1 = m 2)与(α 1 = α2)。 14. 一对齿轮连续传动的条件为:(重合度1>ε)。 15. 齿轮轮齿的失效形式有(齿面点蚀)、(胶合)、(磨损)、 (塑性变形)和(轮齿折断)。 16. 蜗杆传动是由(蜗杆、蜗轮)和(机架)组成。 17. 常用的轴系支承方式有(向心)支承和(推力)支承。 18. 轴承6308,其代号表示的意义为(6:深沟球轴承、3:直 径代号,08:内径为Φ40)。 19. 润滑剂有(润滑油)、(润滑脂)和(气体润滑剂)三类。 20. 轴按所受载荷的性质分类,自行车前轴是(心轴)。 21. 在常用的螺纹牙型中(矩形)形螺纹传动效率最高,(三角) 形螺纹自锁性最好。 22. 轴承可分为(滚动轴承)与(滑动轴承)两大类。 23. 轴承支承结构的基本形式有(双固式)、(双游式)与(固 游式)三种。 24. 平面连杆机构基本形式有(曲柄摇杆机构)、(双曲柄机构) 与(双摇杆机构)三种。 25. 按接触情况,运动副可分为(高副)与(低副) 。 26. 轴上与轴承配合部分称为(轴颈);与零件轮毂配合部分 称为(轴头);轴肩与轴线的位置关系为(垂直)。 27. 螺纹的作用可分为(连接螺纹)和(传动螺纹) 两类。 28. 轮系可分为 (定轴轮系)与(周转轮系)两类。 29. 构件是机械的(运动) 单元;零件是机械的 (制造) 单 元。 二、 判断题 1. 一个固定铰链支座,可约束构件的两个自由度。× 2. 一个高副可约束构件的两个自由度。× 3. 在计算机构自由度时,可不考虑虚约束。× 4. 销联接在受到剪切的同时还要受到挤压。√ 5. 两个构件之间为面接触形成的运动副,称为低副。√ 6. 局部自由度是与机构运动无关的自由度。√ 7. 虚约束是在机构中存在的多余约束,计算机构自由度时应除 去。√ 8. 在四杆机构中,曲柄是最短的连架杆。× 9. 压力角越大对传动越有利。× 10. 在曲柄摇杆机构中,空回行程比工作行程的速度要慢。× 11. 减速传动的传动比i <1。× 12. 在V带传动中,其他条件不变,则中心距越大,承载能力越 大。× 13. 带传动一般用于传动的高速级。× 14. 带传动的小轮包角越大,承载能力越大。√ 15. 选择带轮直径时,直径越小越好。× 16. 渐开线上各点的压力角不同,基圆上的压力角最大。× 17. 基圆直径越大渐开线越平直。√ 18. 在润滑良好的闭式齿轮传动中,齿面疲劳点蚀失效不会发生。 × 19. 只承受弯矩而不受扭矩的轴,称为心轴。√ 20. 螺钉联接用于被联接件为盲孔,且不经常拆卸的场合。√ 21. 受弯矩的杆件,弯矩最大处最危险。× 22. 仅传递扭矩的轴是转轴。√ 23. 用联轴器时无需拆卸就能使两轴分离。× 24. 用离合器时无需拆卸就能使两轴分离。 √ 三、 简答题: 1. 机器与机构的主要区别是什么? 2. 构件与零件的主要区别是什么? 3. 蜗杆传动的正确啮合条件是什么? 4. 如何判断四杆机构是否有急回性质?极位夹角θ与急回性质有何关系? 5. 何谓带传动的弹性滑动和打滑?能否避免? 6. 一对相啮合齿轮的正确啮合条件是什么? 7. 一对相啮合齿轮的连续传动条件是什么? 8. 齿轮为什么会发生根切现象? 9. 何谓定轴轮系,何谓周转轮系? 10. 为什么大多数螺纹联接必须防松?防松措施有哪些? 11. 机器有哪些特征?机构与机器的区别何在? 五、单项选择题: 1. (B )是构成机械的最小单元,也是制造机械时的最小单元。 A. 机器;B.零件;C.构件;D.机构。 2. 两个构件之间以线或点接触形成的运动副,称为(B )。 A. 低副;B.高副;C. 移动副;D. 转动副。 3. 一端为固定铰支座,另一端为活动铰支座的梁,称为(B )。 A. 双支梁;B.外伸梁;C. 悬臂梁。 4. 一端为固定端,另一端为自由的梁,称为(C )。 A. 双支梁;B.外伸梁;C. 悬臂梁。 5. 一般飞轮应布置在转速(B )的轴上。 A. 较低;B. 较高;C. 适中。 6. 在下列平面四杆机构中,有急回性质的机构是(C )。 A. 双曲柄机构;B. 对心曲柄滑块机构;C. 摆动导杆机构; D. 转动导杆机构。 7. 带传动是借助带和带轮间的(B )来传递动力和运动的。 A. 啮合;B.磨擦;C. 粘接。 8. 曲柄摇杆机构的死点发生在(C )位置。 A. 主动杆与摇杆共线;B. 主动杆与机架共线;C.从动杆与连杆共线;D. 从动杆与机架共线。 9. 在带传动中(减速传动) ,带的应力最大值发生在带(C )。 A. 进入大带轮处;B. 离开大带轮处;C. 进入小带轮处;D. 离开小带轮处。 10. 一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是(D )。 A. 两齿轮的模数和齿距分别相等; B. 两齿轮的齿侧间隙为零; C. 两齿轮的齿厚和齿槽宽分别相等;D. 两齿轮的模数和压力角分别相等。 D. 蜗杆圆周速度提高。

机械设计课后习题答案濮良贵

第三章 机械零件的强度p45 习题答案 3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa 1801=-σ,取循环基数60105?=N , 9=m ,试求循环次数 N 分别为7 000、25 000、620 000次时的有限寿 命弯曲疲劳极限。 [解] MPa 6.37310 710 5180936 9 10111 =???==--N N σσN MPa 3.324105.210 51809469 20112=???==--N N σσN MPa 0.22710 2.610 51809569 30113=???==--N N σσN 3-2已知材料的力学性能为MPa 260=s σ,MPa 1701=-σ,2.0=σΦ,试绘制此 材料的简化的等寿命寿命曲线。 [解] )170,0('A )0,260(C 0 012σσσΦσ -=-Θ σ Φσσ+=∴-1210 MPa 33.2832 .01170 21210=+?=+= ∴-σΦσσ 得)233.283,233.283(D ',即)67.141,67.141(D ' 根据点)170,0('A ,)0,260(C ,)67.141,67.141(D '按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示

3-4 圆轴轴肩处的尺寸为:D =72mm ,d =62mm ,r =3mm 。如用题3-2中的材料,设其强度极限σB =420MPa ,精车,弯曲,βq =1,试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。 [解] 因2.145 54==d D ,067.045 3 == d r ,查附表3-2,插值得88.1=ασ,查附 图3-1得78.0≈σq ,将所查值代入公式,即 ()()69.1188.178.0111k =-?+=-α+=σσσq 查附图3-2,得75.0=σε;按精车加工工艺,查附图3-4,得91.0=σβ,已知1=q β,则 35.21 1191.0175.069.1111k =???? ??-+=? ??? ??-+=q σσσσββεK ( )()()35.267.141,67.141,0,260,35 .2170 ,0D C A ∴ 根据()()()29.60,67.141,0,260,34.72,0D C A 按比例绘出该零件的极限应力线图如下图 3-5 如题3-4中危险截面上的平均应力MPa 20m =σ,应力幅MPa 20a =σ,试分别按①C r =②C σ=m ,求出该截面的计算安全系数ca S 。 [解] 由题3-4可知35.2,2.0MPa,260MPa,170s 1-====σσK Φσσ

机械设计习题集分析思考题及答案

第一章机械设计概论 1,一部完整的机器由哪些部分所组成?各部分的作用是什么?试以汽车为例说明这些组成部分各主要包括些什么? 答:包括:动力部分,执行部分,控制部分,辅助部分,传动部分。 2,人们常说的机械的含义是什么?机器和机构各指的是什么? 答:机械是机器和机构的总称。机器是人类进行生产以减轻体力劳动和提高生产率的主要工具。有两个或两个以上构件通过活动联接形成的构件系统称为机构。 3,什么是部件?什么是零件?什么是构件? 答:为完成同一使命在结构上组合在在一起并协同工作的零件成为部件。组成机器的不可拆的基本单元称为机械零件。构件是机械系统中实际存在的可更换部分,它实现特定的功能,符合一套接口标准并实现一组接口。 4,什么是通用零件?什么是专用零件? 答:各种机器中普遍使用的零件称为通用零件。只有在一定类型的机器中使用的零件称为专用零件。 5,什么是标准件? 答:经过优选,简化,统一并经以标准代号的零件和部件称为标准件。 6:机器设计应满足哪些基本要求?机械零件设计应满足哪些基本设计要求? 答:(1),在使用方面,机器应能在给定的工作期限内具有高的工作可靠性,并能始终正常工作;在经济方面,应从机器费用,产品制造成本等多种因素中综合衡量,以能获得最大经济效益的方案为最佳设计方案;机器外观造型应比例协调,大方,给人以时代感,美感,安全感;限制噪声分贝数。(2)工作可靠,又要成本低廉,应正确选择材料,合理规定公差等级以及认真考虑零件的加工工艺性和装配工艺性。 7,机械零件的计算可分为哪两种?它们大致可包含哪些内容? 答:可分为设计计算和校核计算两种。设计计算根据零件的工作情况和选定的工作能力准则拟定出安全条件,用计算方法求出零件危险截面的尺寸,然后根据结构与工艺条件和尺寸协调的原则,使结构进一步具体化。校核计算是先参照已有实物,图纸和经验数据初步拟定零件的结构布局和有关尺寸,然后根据工作能力准则核验危险截面是否安全。 第二章机械零件的工作能力和计算准则 1,什么是机械零件的失效?机械零件可能的失效形式主要有哪些? 答:机械零件丧失工作能力或达不到设计要求性能时,称为失效。包括:因强度不足而断裂:过大的弹性变形或塑性变形;摩擦表面的过度磨损,打滑或过热;联接松动;压力容器,管道等的泄漏;运动精度达不到要求等。 2,什么是零件的工作能力?什么是零件的承载能力? 答:零件不发生失效时的安全工作限度称为工作能力。对载荷而言的工作能力称为承载能力。 3,什么是静载荷,变载荷,名义载荷,计算载荷?什么是静应力和变应力? 答:不随时间变化或变化缓慢的载荷称为静载荷。随时间作周期性变化或非周期变化的载荷称为变载荷。根据额定功率用力学公式计算出的载荷称为名义载荷。不随时间变化或变化缓慢的应力称为静应力。随时间变化的应力称为变应力。 4,稳定循环变应力σmax,σmin,σa,σm,r,五个参数分别代表什么?试列出根据已知零件的σmax,σmin计算σa,σm,及r的公式 答:σmax最大应力,σmin最小应力,σa应力幅,σm平均应力,r循环特性。σa= (σmax- σmin)/2,σm=(σmax+ σmin)/2,r= σmin/σmax。 5,提高零件强度的措施有哪些? 答:a合理布置零件,减少所受载荷;b降低载荷集中,均匀载荷分布;c采用等强度结构;d选用合理截面;e减小应力集中。

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