机械可靠性习题

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机械设计基础习题解答1

1．凸缘联轴器，用六个普通螺栓联接，螺栓分布在mm D 100=的圆周上，接合面摩擦系数f =0.16，防滑系数 1.2f K =，若联轴器传递扭矩为m N .150，试求螺栓螺纹小径。

（螺栓[]MPa 120=σ）。

解： T K r fF f zi i ≥∑=10N r f TK F f 3750)506(16.0101502.1)6(30=⨯⨯⨯⨯==mm F d 19.712037502.5][2.501=⨯=≥πσπ 结论取M10的螺栓2．图示刚性联轴器，螺栓孔分布圆直径mm D 160=，其传递的扭矩m N T .1200=，若使用16M 的普通螺栓（螺纹内径mm d 84.131=），被联接件接合面的摩擦系数25.0=f ，防滑系数2.1=K f ，螺栓材料的许用应力[]MPa 80=σ，问至少需要多少个螺栓才能满足联接的要求？解：强度条件：302211332211.34 1.3240010[][]/44 1.32400104 1.3 1.22400107.77[]13.840.2516080s s F K d d fzDK z d fD σσσπππσπ⨯⨯⨯=≤∴≤⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯∴≥==⨯⨯⨯⨯至少需8个螺栓3.已知气缸的工作总压力Q=29000N，螺栓材料为35号钢，许用应力[σ]=150N/mm2,螺栓个数Z = 8,剩余预紧力F'0=1.5 F, 试设计气缸盖螺栓联接。

mmd d d F NF F F NF F NZ Q F 000121999.101505.906243.1][43.15.90625.543736255.543736255.15.136258290001212100≥≤⨯⨯≤⨯='=+='+==⨯=='===∑∑πσπσ查表选取M12，其小径d 1=10.106>10.000121999 符合要求。

4.有一受轴向变载荷作用的紧螺栓联接，预紧力N F 40000=，轴向工作载荷在N 4000~0之间变化，假设螺栓与被联接件刚度相等，试绘制受力变形图并计算：（1）螺栓所受最大和最小载荷是多少？（2）被联接件之间的压紧力最大和最小值是多少？（3）螺栓材料的许用应力[]MPa 80=σ，根据受轴向静载荷计算螺栓尺寸1d 。

山东理工大学机械设计习题

第6章：三、作业与练习1、图所示螺栓连接中采用2个M 20的螺栓，其许用拉应力为[σ]=160MPa ，被联接件结合面的摩擦系数μ=0.2，若考虑摩擦传力的可靠系数f k =1.2，试计算该连接允许传递的静载荷Q F 。

2、题2图所示，凸缘联轴器由HT 200制成，用8个受拉螺栓联接，螺栓中心圆直径D ＝220mm ，联轴器传递的转矩T ＝5000N.m ，摩擦系数μ=0.15，可靠性系数f k =1.2，试确定螺栓直径。

3、题3图所示两根钢梁，由两块钢盖板用8个M 16的受拉螺栓联接，作用在梁上的横向外力F R =1800N ，钢梁与盖板接合面之间的摩擦系数μs ＝0.15，为使联接可靠，取摩擦力大于外载的20%，螺栓的许用应力[σ]＝160MPa ，问此联接方案是否可行？题2图题1图题3图4、题4图所示的气缸盖连接中，已知：气缸中的压力在0到1.5MPa 间变化，气缸内径D =250mm ，螺栓分布圆直径0D =346mm ，凸缘与垫片厚度之和为50mm 。

为保证气密性要求，螺栓间距不得大于120mm 。

试选择螺栓材料，并确定螺栓数目和尺寸。

5、题5图所示有一支架用一组螺栓与机座联接如图示，所受外载为F =10000N ，45=α。

结合面的摩擦系数为0.15，摩擦传力可靠系数2.1=f K ，螺栓的许用应力[]400=σMPa 。

试求螺栓的计算直径。

第7章三、作业与练习1、题1图所示为在直径d =80mm 的轴端安装一钢制直齿圆柱齿轮，轮毂长L =1.5d ，工作时有轻微冲击。

试确定平键联接尺寸，并计算其能传递的最大转矩。

题5图第11章带传动三、作业与练习1、已知某单根普通V 带能传递的最大功率P ＝4.7kW,主动轮直径D 1=100mm ，主动轮转速n 1＝1800r/min,小带轮包角α＝ 1350，带与带轮间的当量摩擦系数25.0=v μ。

求带的紧边拉力1F 、松边拉力及有效拉力F （忽略离心拉力）。

习题

第一章习题与思考题：1．为什麽机械制造装备在国民经济发展中占有重要作用？2．机械制造装备与其它工业装备相比，特别强调应满足哪些要求，为什麽？3．柔性化指的是什麽？试分析组合机床、普通机床、数控机床、加工中心、和柔性制造系统的柔性化程度。

其柔性表现在哪里？4．机械制造装备的精密度越来越高，也就是说新造出来的机械制造装备要比制造它用的现有机械制造装备精度要高，如何解决用精密度较差的机械制造装备制造出精密度较高机械制造装备来？5．我国人口多，劳动力资源比较丰富，目前尚有不少下岗人员没有安排工作，实现自动化与更多地提供就业机会之间是否存在矛盾，为什麽？6．机械制造装备的机电一体化体现在哪些方面？可获得什麽好处？7．对机械制造装备进行现代化改造的主要内容有哪些？8．工业工程指的是什麽？如何在设计机械制造装备时体现工业工程的要求？第二章习题与思考题：1.机械制造装备设计有哪些类型？它们的本质区别是什麽？2.创新设计的步骤是什麽？为什麽应重视需求分析和可行性论证？3.你能以一个实际例子说明功能结构的建立、原理解的寻求和初步设计方案的形成过程。

4.哪些产品宜采用系列化设计方法，为什麽？有哪些优缺点？5.系列化设计时主参数系列公比的选取原则是什麽？公比选得过大或过小会带来哪些问题？6.哪些产品宜采用模块化设计方法，为什麽？有哪些优缺点？7.设计的评价方法很多，结合机械制造装备设计，哪些评价方法较为重要？为什麽？8.有些方案的技术评价较高。

但经济评价一般或不好，有些方案可能是相反的情况，如何对这些方案进行综合评价？9.可靠性指的是什麽？有哪些可靠性衡量指标，它们之间有哪些数值上的联系？10.从系统设计的角度，如何提高产品的可靠性？11.在机械制造装备设计中用到哪些人机工程学的概念和方法，解决了什麽问题？12.举例说明为什麽机械加工工艺性的评价应依据制造厂的生产条件，没有一个绝对的标准？第三章思考题与习题：1.机床设计应满足哪些基本要求，其理由是什么？2.机床设计的主要内容及步骤是什么？3.机床设计的基本理论有哪些？其定义、原理、要求如何？4.机床系列型谱的含义是什么？5.机床的基本工作原理是什么？6.工件表面的形成原理是什么？7.工件表面发生线的形成方法有哪些？8.工件表面的形成方法是什么？9.机床的运动功能有哪些？10.机床的主运动与形状创成运动的关系如何？进给运动与形状创成运动的关系如何？11.机床上的复合运动、内联系传动链、运动轴的联动的含义及关系如何？12.机床运动功能方案设计的方法及步骤如何？13.数控机床的坐标系如何选取？14.机床的运动功能式和运动功能图表达的含义是什么？15.虚拟轴机床的原理是什么？有哪些特点？16.分析图3-14所示各种机床的运动功能图，说明各个运动的所属类型、作用及工件加工表面的形成方法。

机械设计习题及答案

机械设计习题第一章机械设计概述思考题1.1 一部完整的机器由哪几部分组成?1.2 设计机器时应满足哪些基本要求?1.3 设计机械零件时应满足哪些基本要求?1.4 机械零件的计算准则与失效形式有什么关系? 常用的计算准则有哪些? 它们各针对什么失效形式?1.5 什么叫机械零件的可靠度?它与零件的可靠性有什么关系? 机械零件的可靠度与失效率有什么关系?1.6 机械零件的设计计算有哪两种方法? 它们各包括哪些内容? 各在什么条件下采用?1.7 机械零件设计的一般步骤有哪些? 其中哪个步骤对零件尺寸的确定起决定性的作用? 为什么?1.8 选择零件材料时要了解材料的哪些主要性能? 合理选择零件材料的原则是什么?1.9 机械设计时为什么要考虑零件的结构工艺性问题? 主要应从哪些方面来考虑零件的结构工艺性?1.10 什么是标准化、系列化和通用化?标准化的重要意义是什么?1.11 机械设计方法通常分哪两大类?简述两者的区别和联系。

1.12 什么是传统设计方法?传统设计方法又分哪3种? 各在什么条件下被采用?1.13 什么是现代设计方法?简述现代设计方法的特点。

第四章带传动思考题4.1 按工作原理的不同，带传动的主要类型有哪些?各自适用于什么场合?4.2 V带传动为什么比平带传动的承载能力大?4.3 影响带传动承载能力的因素有哪些? 如何提高带传动的承载能力?4.4 什么是弹性滑动? 什么是打滑? 它们对带传动有何影响? 是否可以避免?4.5 一般情况下，带传动的打滑首先发生在大带轮上还是小带轮上? 为什么?4.6 简述V带传动的极限有效拉力F elim与摩擦系数f，小带轮包角α1及初拉力F0之间的关系。

4.7 分析带传动工作时带截面上产生的应力及其分布，并指出最大应力发生处。

4.8 简述带传动的主要失效形式和设计准则。

4.9 机械传动系统中，为什么一般将带传动布置在高速级?4.10 如何确定小带轮的直径?4.11 为什么V 带剖面的楔角为40°，而带轮的槽角则为32°、34°、36°或38°? 4.12 试说明公式L K K P P P α)(00'0∆+=中各符号的含义。

机械安全技术习题一

机械安全技术习题一•一、单项选择题1.机械安全防护装置应具有足够的可靠性，即在规定的寿命期限内必须具有足够的稳定性、耐腐蚀性、抗疲劳性和( )。

A.密度B.硬度C.重量D.强度2.在机械的设计时，通过采用足够的安全系数来保证机械承载零件的抗破坏能力，这个措施是属于( )安全技术措施等级;设备配置安全防护装置是属于( )安全技术等级A.间接、直接B.直接、间接C.提示性、直接D.间接、提示性3.在需要设置安全防护装置的危险点，使用了安全信息提示，( )安全防护装置;配备了手用工具，( )安全防护装置。

A.可以代替设置，不能代替设置B.可以代替设置，可以代替设置C.不能代替设置，可以代替设置D.不能代替设置，不能代替设置4.手用工具不应放在工作台边缘是因为( )。

A.取用不方便B.造成工作台超负荷C.工具易坠落伤人D.影响加工精度5.冲压机械冲压事故可能发生在冲头运行的( )和上下模具( )的空间。

A.上行程之间B.下行程之间C.上行程之外D.下行程之外6.导致绞缠伤害的危险来自( )，夹挤伤害的危险来自( )。

A.旋转零部件高处坠落物体B.直线运动零部件飞出物打击C.高处坠落物体直线运动零部件D.旋转零部件直线运动零部件7.在不妨碍机器使用功能前提下，机器的外形设计应尽量避免尖棱利角和突出结构，这是在设计阶段采用的( )技术措施。

A.本质安全B.失效安全C.定位安全D.指示性的8.牛头刨通过装卡在滑枕上刨刀相对于工件在水平方向上的直线往复运动进行切削加工。

滑枕的水平运动可能发生的机械危险是( );车床暴露的丝杠旋转运动可能发生的机械危险是( );防护罩缺失的齿轮副啮合处可能发生的机械危险是( )。

A.挤撞卷咬绞缠B.挤撞绞缠卷咬C.卷咬挤撞绞缠D.绞缠挤撞卷咬9.以下产品中可以称得上为机器的是( )。

A.螺栓B.齿轮C.轴D.车床10.当安全技术措施与经济效益发生矛盾时，应优先考虑安全技术措施上的要求，在机械的设计阶段采取的安全技术措施，应按等级顺序进行，下面正确的等级顺序是( )。

机械设计习题与参考问题详解

习题与参考答案一、单项选择题〔从给出的A、B、C、D中选一个答案〕1 当螺纹公称直径、牙型角、螺纹线数一样时，细牙螺纹的自锁性能比粗牙螺纹的自锁性能。

A. 好B. 差C. 一样D. 不一定2 用于连接的螺纹牙型为三角形，这是因为三角形螺纹。

A. 牙根强度高，自锁性能好B. 传动效率高C. 防振性能好D. 自锁性能差3 假如螺纹的直径和螺旋副的摩擦系数一定，如此拧紧螺母时的效率取决于螺纹的。

A. 螺距和牙型角B. 升角和头数C. 导程和牙形斜角D. 螺距和升角4 对于连接用螺纹，主要要求连接可靠，自锁性能好，故常选用。

A. 升角小，单线三角形螺纹B. 升角大，双线三角形螺纹C. 升角小，单线梯形螺纹D. 升角大，双线矩形螺纹5 用于薄壁零件连接的螺纹，应采用。

A. 三角形细牙螺纹B. 梯形螺纹C. 锯齿形螺纹D. 多线的三角形粗牙螺纹6 当铰制孔用螺栓组连接承受横向载荷或旋转力矩时，该螺栓组中的螺栓。

A. 必受剪切力作用B. 必受拉力作用C. 同时受到剪切与拉伸D. 既可能受剪切，也可能受挤压作用7 计算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倍。

8 采用普通螺栓连接的凸缘联轴器，在传递转矩时，。

A. 螺栓的横截面受剪切B. 螺栓与螺栓孔配合面受挤压C. 螺栓同时受剪切与挤压D. 螺栓受拉伸与扭转作用9 在如下四种具有一样公称直径和螺距，并采用一样配对材料的传动螺旋副中，传动效率最高的是。

A. 单线矩形螺旋副B. 单线梯形螺旋副C. 双线矩形螺旋副D. 双线梯形螺旋副10 在螺栓连接中，有时在一个螺栓上采用双螺母，其目的是。

A. 提高强度B. 提高刚度C. 防松D. 减小每圈螺纹牙上的受力11 在同一螺栓组中，螺栓的材料、直径和长度均应一样，这是为了。

A. 受力均匀B. 便于装配.C. 外形美观D. 降低本钱。

A. 对螺栓材料的强度要求B. 对螺栓的制造精度要求C. 对螺栓材料的刚度要求D. 对螺栓材料的耐腐蚀性要求13 螺栓强度等级为6.8级，如此螺栓材料的最小屈服极限近似为。

机械设计习题

机械设计习题第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。

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。

2.零件的表面破坏主要是腐蚀、磨损和接触疲劳。

3．调制钢的回火温度越高，其硬度和强度将越低，塑性越好。

4.机器的设计阶段是决定机器好坏的关键。

5.疲劳破坏是引起大部分机械零件破坏的主要原因。

6.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？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？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条件强度计算？二、计算题1.某材料的对称循环弯曲疲劳极限1180M Paσ-=，取循环基数65109N,m=⨯=，试求循环次数N分别为7000，25000，620000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25050max min M Pa ,M Pa ,σσ==-该轴材料的10450700800s M Pa ,M Pa ,M Pa σσσ-===，轴危险截面处的综合影响系数()20DK .σ=，寿命系数12N K .=。

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章螺纹连接和螺纹传动一、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。

机械设计(第八版)课后习题答案及解析(_参考答案及解析)

⑤齿数比
⑥计算应力循环次数
⑦由图10-19取接触疲劳寿命系数
⑧计算接触疲劳许用应力
取失效概率为，安全系数
⑨由图10-26查得
⑩计算齿轮的圆周速度
计算尺宽与齿高之比
计算载荷系数
根据，8级精度，查图10-8得动载荷系数
由表10-3，查得
按轻微冲击，由表10-2查得使用系数
由表10-4查得 {按 =1查得}
（1）
工作应力点在疲劳强度区，根据变应力的循环特性不变公式，其计算安全系数
（2）
工作应力点在疲劳强度区，根据变应力的平均应力不变公式，其计算安全系数
5-3分析活塞式空气压缩气缸盖联接螺栓在工作时的受力变化情况，它的最大应力，最小应力如何得出当气缸内的最高压力提高时，它的最大应力，最小应力将如何变化
⑧计算弯曲疲劳许用应力
取弯曲疲劳安全系数
⑨计算大、小齿轮的，并加以比较
取
⑩由弯曲强度确定的最大转矩
（4）齿轮传动的功率
取由接触强度和弯曲强度确定的最大转矩中的最小值
即
第十一章蜗杆传动p272
习题答案
11-1试分析图11-26所示蜗杆传动中各轴的回转方向、蜗轮轮齿的螺旋方向及蜗杆、蜗轮所受各力的作用位置及方向。
[解]受力图如下图：
10-2如图，ABC的材料为中碳钢调制，其硬度：齿轮A为240HBS，B:260HBS，C:220HBS，试确定齿轮B的许用接触应力和许用弯曲应力 .假定：1）齿轮B为“惰轮”（中间轮）齿轮A为主动轮，齿轮C为从动轮，设 ;2)齿轮B为在主动轮，齿轮A和齿轮C均为从动，设
10-3对于做双向传动的齿轮来说，她的齿面接触应力和齿根弯曲应力各属于什么循环特性在做强度计算时应怎么考虑

机械设计习题卡及答案67470

百度文库填空题1．机械零件一般可以分为通用零件和专用零件两大类。

2．观察一辆自行车，螺钉、链轮、链条等明显属于通用零件，而＿龙头、大梁、脚蹬＿则属于专用零件。

3．机器通常由三个部分和两个系统组成，它们是＿原动机部分＿＿、＿传动部分＿、＿执行部分＿、＿＿控制系统＿和＿辅助系统＿。

4．机械零件的主要失效形式包括＿整体断裂＿、＿过大的残余变形＿、＿零件的表面破坏＿和破坏正常工作条件引起的失效。

5．根据不同失效形式，机械零件的一般的设计准则包括＿强度准则＿、＿刚度准则＿、寿命准则、振动稳定性准则和可靠性准则。

一、填空题：1．零件材料的疲劳根据疲劳次数的明显不同可分为＿低周疲劳＿和＿高周疲劳＿，例如＿＿材料断裂试件＿和＿发动机曲轴＿。

2．材料疲劳曲线是表达疲劳极限与应力循环次数的相对关系。

3．零件的疲劳强度极限除与材料自身疲劳强度极限有关外，还与＿零件的应力集中状况、＿零件具体尺寸＿、＿零件表面质量＿以及＿零件的热处理强化方式＿四个方面有关。

4．对于单向稳定变应力进行分析时，可能发生最常见三种变化规律为＿r c =＿＿＿＿＿＿＿、＿m c σ=＿和＿min c σ=＿，例如＿心轴、大多数底座类零件、举重设备中的吊臂＿。

5．对规律性单向不稳定变应力采用疲劳损伤累积假说进行计算。

6．极限应力线图是以 m σ 为横坐标的，其含义是＿工作平均应力＿；以＿a σ为纵坐标的，其含义是＿工作应力幅＿。

二、选择题1、零件的截面形状一定，当截面尺寸增大时，其疲劳极限将随之 C 。

A.增加B.不变C.降低2、两零件的材料和几何尺寸都不相同，以曲面接触受载时，两者的接触应力值 A 。

A.相等B.不相等C.是否相等与材料和几何尺寸有关3. 零件受静载荷作用时, 则在其内部 CA.只会产生静应力B.只会产生变应力C.可能产生静应力, 也可能产生变应力三、计算题1．某材料的对称循环弯曲疲劳强度为MPa 1801=-σ,MPa s 260=σ取循环基数为60105⨯=N ，9=m ，试计算循环次数分别为700次，25000次和620000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。

机械设计习题及答案(邱宣怀)

机械设计习题及答案第一篇总论第一章绪论一．分析与思考题1-1 机器的基本组成要素是什么?1-2 什么是零件?什么是构件?什么是部件?试各举三个实例。

1-3 什么是通用零件?什么是专用零件?试各举三个实例。

第二章机械设计总论一．选择题2-1 机械设计课程研究的内容只限于_______。

(1) 专用零件的部件 (2) 在高速，高压，环境温度过高或过低等特殊条件下工作的以及尺寸特大或特小的通用零件和部件 (3) 在普通工作条件下工作的一般参数的通用零件和部件 (4) 标准化的零件和部件2-2 下列8种机械零件：涡轮的叶片，飞机的螺旋桨，往复式内燃机的曲轴，拖拉机发动机的气门弹簧，起重机的起重吊钩，火车车轮，自行车的链条，纺织机的纱锭。

其中有_____是专用零件。

(1) 3种 (2) 4种 (3) 5种 (4) 6种2-3变应力特性可用σmax,σmin,σm, σa, r 等五个参数中的任意_____来描述。

(1) 一个 (2) 两个 (3) 三个 (4) 四个2-4 零件的工作安全系数为____。

(1) 零件的极限应力比许用应力 (2) 零件的极限应力比零件的工作应力(3) 零件的工作应力比许用应力 (4) 零件的工作应力比零件的极限应力2-5 在进行疲劳强度计算时，其极限应力应为材料的____。

(1) 屈服点 (2) 疲劳极限 (3) 强度极限 (4) 弹性极限二．分析与思考题2-1 一台完整2-3 机械零件主要有哪些失效形式?常用的计算准则主要有哪些?2-2 机械零件主要有哪些失效形式?常用的计算准则主要有哪些?2-3 什么是零件的强度要求?强度条件是如何表示的?如何提高零件的强度?2-4 什么是零件的刚度要求?刚度条件是如何表示的?提高零件刚度的措施有哪些?2-5 机械零件设计中选择材料的原则是什么?2-6 指出下列材料的种类，并说明代号中符号及数字的含义：HTl50，ZG230-450，2-7 机械的现代设计方法与传统设计方法有哪些主要区别?第三章机械零件的强度一．选择题3-1 零件的截面形状一定，如绝对尺寸(横截面尺寸)增大，疲劳强度将随之_____。

机械可靠性设计习题与答案.

Δ 总 = ±3σ 总 = 0.1732 mm
5-1 松螺栓联结，M12 螺栓，材料 Q235，4.6 级，设螺栓允许的偏差 Δd = ±0.015 d ，承受载荷 F=(7000±700)N，求此时的可靠度。解：1）求螺栓应力的均值和标准差取车制螺纹，dc=d1=10.106mm，因此，螺栓危险截面直径均值： d c = 10.106 mm 标准差： σ d c = Δd / 3 = 0.015 × 10.106 / 3 = 0.0505 mm 拉力标准差： σ F = ΔF / 3 = 700 / 3 = 233.33N 螺栓拉应力均值：拉应力标准差：
均服从正态分布。解：查正态分布表，R=98.9% 4-2 某受脉动循环应力作用的零件，当应力水平δ1=13KN/cm2、δ2=22KN/cm2 时，其失效循环次数分别为 N1=1.3 × 105 次、 N2=0.6 × 104 次。若该零件常在应力水平 δ =16KN/cm2 条件下工作，试求其疲劳寿命。解：受脉动循环应力作用，则σa=σm，由公式（4-4），因此：
=−
272.5 − 87.2669 16.352 + 3.03679 2
= −11.1387
可靠度 R=1。一个紧螺栓联结，采用 M12 螺栓，材料为 10.9 级，设螺栓允许偏差 Δd c = ±0.02 d c
5-2
（dc 为螺栓危险截面直径），铜皮石棉垫片。已知工作拉力 F=14500N， σ F = 0.2 F / 3 , 求螺栓联结的可靠度。解：1)计算螺栓的工作载荷 F 工作拉力的变异系数： 2)计算螺栓所受总载荷采用铜皮石棉垫片，Kc=0.8,一般联结，K=0.4，查表 5-3 取预紧力系数 KF0=2，因此，总载荷：

机械设计基础C第2章习题

20.376 20.701
18.917
19.294 19.835
1
3 27 2
23.350
25.051 25.701
22.917
23.752 24.835
2
1.5
1
21.026
21.350
20.376
20.917
1.5
1
26.026
26.350
25.376
25.917
11
§2-5 螺纹联接的强度计算
第一系列第二系列
螺距 P
中径 d2、D2
小径 d１、D
１
2. 5 20 2 1.5
18.376 18.701 19.026
17.294 17.835 18.376 24
3 2 1.5
22.015 22.701 23.026
20.752 21.835 22.376
1
2. 5
22
19.350
FR/2
FR/2
F
'
d12 112 3.14 17.294 2 20237 N
4 1.3 4 1.3
400 112 MPa S 3.57
3）计算螺栓的预紧力Ｆ’
S
4）该联接允许传递的最大静载荷FR
F ' Z m K FR F ' Z m 20237 0.1 2 2 FR 6745 .8 N K 1.2
3.14 160 2 p 4 4 4 F 10048 N Z 8
2 D2
D2
p
S
S
d1

320 228 .57 MPa 1.4

机械设计期末练习题库

三、计算题
1、一钢制轴类零件的危险剖面承受 200MPa，－100MPa，综合影响系数 =2，材料的＝400MPa，＝250MPa，＝400MPa。试：
1）画出材料的简化极限应力线图，并判定零件的破坏形式。
2）按r=c加载计算该零件的安全系数。
(1)材料的简化极限应力线图如题2-31解图所示
二、问答题。
1试在零件极限应力线图上画出C,D两点的r=c的加载线。
2试在零件极限应力线图上画出C,D两点的σmin=c的加载线。
3.普通平键联接有哪些失效形式？强度校核判断强度不够时，可采取哪些措施？
4.联轴器和离合器的功用有何相同点和不同点?
5．在设计带传动时，为什么要限制小带轮最小直径和带的最小、最大速度?
33、蜗杆的分度圆直径取标准值原因是（限制涡轮滚刀的数目及便于滚刀的标准化）。
34、涡轮蜗杆传动，是否正确？
不正确
35、代号为6214的滚动轴承，类型是（深沟球轴承），内径是（70）mm深沟球轴承、圆锥滚子轴承、圆柱滚子轴承、角接触球轴承其类型代号分别是（6,3，N,7）。
36、滚动轴承的寿命是可靠度R=（0.9）时的寿命。
6、绘制零件简化的极限应力图时，所必需的已知数据是（）、（）、（）、（）。
7、提高零件疲劳强度的首要措施（降低应力集中）
8、接触应力是（脉动）循环应力。
9、一个零件磨损的三个典型阶段（磨合阶段）、（稳定磨损阶段）、（剧烈磨损阶段）。
10、影响润滑油粘度的主要因素（）、（）。
11、螺纹的公称直径是（大）径。
6、弹性滑动和打滑是如何发生的？
7、何谓掉链子现象？是首先发生在大链轮还是小链轮上?
8、链传动的设计为要对中心距进行限制？

机械设计(第八版)课后习题答案及解析(最新_参考答案及解析)

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 6.373107105180936910111=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 3.324105.2105180946920112=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 0.227102.6105180956930113=⨯⨯⨯==--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 012σσσΦσ-=- σΦσσ+=∴-121MPa 33.2832.0117021210=+⨯=+=∴-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2.14554==d D ，067.0453==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35.211191.0175.069.1111k =⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=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 。

机械设计基础习题及答案

第一章平面机构的自由度和速度分析题1-1在图示偏心轮机构中，1为机架，2为偏心轮，3为滑块，4为摆轮。

试绘制该机构的运动简图，并计算其自由度。

题1—2图示为冲床刀架机构，当偏心轮1绕固定中心A转动时，构件2绕活动中心C摆动，同时带动刀架3上下移动。

B点为偏心轮的几何中心，构件4为机架。

试绘制该机构的机构运动简图，并计算其自由度。

题1—3计算题1－3图a）与图b）所示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出）。

题1－3图a）题1－3图b）题1—4计算题1—4图a、图b所示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出），并判断机构的运动是否确定，图中画有箭头的构件为原动件。

题1—5 计算题1—5图所示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出）,并标出原动件。

题1—5图题解1—5图题1-6 求出图示的各四杆机构在图示位置时的全部瞬心。

第二章连杆机构题2-1在图示铰链四杆机构中，已知 l BC =100mm ，l CD =70mm ，l AD =60mm ，AD 为机架。

试问：（1）若此机构为曲柄摇杆机构，且AB 为曲柄，求l AB 的最大值；（2）若此机构为双曲柄机构，求l AB 最小值；（3）若此机构为双摇杆机构，求l AB 的取值范围。

题2-2 如图所示的曲柄滑块机构：（1）曲柄为主动件，滑块朝右运动为工作行程，试确定曲柄的合理转向，并简述其理由；（2）当曲柄为主动件时，画出极位夹角θ，最小传动角g min ；（3）设滑块为主动件，试用作图法确定该机构的死点位置。

D题2-1图题2-3图示为偏置曲柄滑块机构，当以曲柄为原动件时，在图中标出传动角的位置，并给出机构传动角的表达式，分析机构的各参数对最小传动角的影响。

题2-4设计一曲柄摇杆机构，已知机构的摇杆DC长度为150mm，摇杆的两极限位置的夹角为45°，行程速比系数K=1.5，机架长度取90mm。

机械设计练习题及参考答案

机械设计练习题及参考答案一、填空题（共20分,每小题2分）1, 轻载，转速高并要求旋转精度高的支承可采用（球）轴承。

当轴的跨度大，刚度低时可采用（调心）轴承。

2，在平键联接中，键的（侧）面是工作面，剖面尺寸b×h是根据（轴径）按标准选取。

3，齿轮传动的失效形式是（点蚀），（折断），（磨损），（胶合）。

4，轴的结构设计中，实现轴上零件轴向定位的方法有（轴肩），（套筒）。

5，皮带传动中，松边应布置在（上），链传动中松边应布置在（下）。

6，滑动轴承的常用材料中，（轴承合金）不能单独制作轴瓦，只能贴附在轴瓦上作（轴承衬）。

7，齿轮的失效形式中，点蚀是由（接触）应力引起的，折断是由（弯曲）应力引起的。

8，角接触球轴承在使用中应（成对使用），（反向安装）。

9，一对相互啮合传动的齿轮，其齿面接触应力σH1和σH2的大小关系是（相等），而齿根弯曲应力σF1 和σF1的大小关系是（不等）。

10，皮带传动不能保正精确传动比是因为皮带的（弹性滑动），而链传动的瞬时传动比变化则是由于链条的（多边形效应）。

二、选择题（共15分,每小题1.5分）1，带传动的主动轮圆周速度V1，从动轮圆周速度V2，带速度V，则___。

（B）A，V1=V=V2 B，V1>V>V2 C，V1<V<V2 D，V1<V=V22，以打滑和疲劳断裂为主要失效形式的传动为___。

（ B）A, 齿轮 B, 皮带 C, 蜗杆 D，链3，闭式软齿面齿轮的设计准则是___。

（ C）A,按弯曲疲劳强度设计B,按弯曲疲劳强度设计，按接触疲劳强度校核C,按接触疲劳强度设计，按弯曲疲劳强度校核D，按弯曲疲劳强度校核4，带传动的紧边拉力F1，松边拉力F2，初拉力F0。

则有效圆周为__ _ 。

（D ）A,F2+F0 B,F1 +F0 C, F1+F2 D,F1-F25，齿轮弯曲强度不足时会导致___。

（ B）A,齿面磨损 B, 轮齿折断 C, 齿面胶合 D, 齿面点蚀6，蜗杆传动用于传递___之间的运动和动力。

可靠性工程_习题

5
习题四
1、设某批零件的失效寿命服从参数为µ=5，σ=1的对数正态分布，试求工作150小时的可靠度、平均寿命及寿命标准差？ 2、已知某批零部件的疲劳寿命服从威布尔分布，并从历次的试验中已知γ=0，m=3，η=200h，试计算该批零部件的平均寿命，可靠度R=95%时的可靠寿命？在 100h之内的最大失效率？当λ=0.1/102h的更换寿命及此时刻的可靠度是多少？ 3.001，求样品中不合格品数不超过1的概率。（用泊松分布近似计算）
习题一
1、产品的寿命周期可分哪几个阶段？各有什么特征？ 2、有100台仪表工作到1000h时有10台发生故障，工作到2000h时，总共有22台发生了故障，求这批仪表分别在1000h与2000h的可靠度及累计失效概率的观测值。 3、设有100个某种器件，工作5年时失效4件，工作6年时失效7件，时间单位取为年，求t=5时的失效率。 4、收集某设备的故障数据，得到无故障连续工作的时间数据如下： 30,45,65,95,170,260,410,520,675,925,1250,1510（h）。试求此设备的MTBF估计值。
6
4、设在1000台产品中有20台不合格，现从这批产品中随机抽取20台检查，问其中不合格品数不超过1台的概率有多少？ 5、试查：
2 2 2 χ 0.01 (5), χ 0.975 (10), χ 0.025 (12), t0.05 (11)双侧，0.01 (15)双侧，0.05 (20)双侧。 t t
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习题五
1、已知串联系统由5个不见组成，其故障均为指数分布，失效率分别为λ1=1×10-4，λ2=1.1×10-4， λ3=1.2×10-4，λ4=1.4×10-4h-1，试求该系统的失效率、系统的MTBF及工作1000h后的可靠度。 2、有10个相同元件的串联系统，如果系统整体可靠度至少要达到0.99，问每个元件的可靠度最小值是多少？ 3、有10个相同元件的并联系统，如果其整体可靠度至少要达到0.99，问每个元件的可靠度最小值是多少？

机械设计试卷、习题及答案

机械设计自测试题Ⅰ一、是非题和选择题[是非题在括号内填√(正确)或填×(不正确)，选择题在空格处填相应的答案号]I-1 选用普通平键时，键的截面尺寸b×h和键长L都是根据强度计算确定的。

( )I-2 圆柱齿轮结构形式和毛坯获取方法的选择都与齿轮的外径大小有关( )I-3 圆柱螺旋弹簧的弹簧丝直径d=6mm，旋绕比C=5，则它的内径D1=30mm。

( )I-4 V带横截面中两工作面之间的夹角为40°，所以带轮槽角也是40°。

( )I-5 变应力是由变载荷产生，也可能由静载荷产生。

( )I-6 在承受横向载荷的普通紧螺栓联接中，螺栓杆__________作用。

(1)受切应力(2)受拉应力(3)受扭转切应力和拉应力(4)既可能只受切应力又可能只受拉应力I-7 在下列四种向心滚动轴承中，_____________型除可以承受径向载荷外，还能承受不大的双向轴向载荷。

(1)60000 (2)N0000 (3)NA0000 (4)500001-8 在载荷比较平稳，冲击不大，但两轴轴线具有一定程度的相对偏移的情况下，两轴间通常宜选____________联轴器。

(1)刚性(2)无弹性元件的挠性(3)有弹性元件的挠性(4)安全I-9 采取___________的措施不能有效地改善轴的刚度。

(1)改用其它高强度钢材(2)改变轴的直径(3)改变轴的支承位置(4)改变轴的结构I-10 在滑动轴承材料中，__________通常只用于作为双金属或三金属轴瓦的表层材料。

(1)铸铁(2)轴承合金(3)铸造锡磷青铜(4)铸造黄铜二、填空题I-11 在承受轴向载荷的紧螺栓联接中，当预紧力F0和轴向工作载荷F一定时，若降低螺栓的刚度C b，则螺栓中的总拉力将______________。

I-12 在转轴的结构设计中，轴的最小直径d min是按____________________初步确定的。

机械设计概论习题

第9章机械零件设计概论一、填空题[1]变载荷一定产生_________应力。

[2]应力幅与平均应力之和等于______________________。

[3]根据是否随时间变化，将载荷分为____________________和_________________两类。

[4]r = -1的变应力称为___________________变应力。

[5]根据是否随时间变化，将应力分为_______________________和____________________两大类。

[6]当r =+1时称为_________________应力。

[7]r = 0的变应力称为_________________变应力。

[8]静应力是由_____________载荷产生的。

[9]应力幅与平均应力之差等于_________________________。

[10]最小应力与最大应力之比称为_______________________。

[11]机械零件由于某种原因不能正常工作时，称为_____________________。

二、判断题[1]循环特性r=-1的变应力为非对称循环变应力。

（）[2]静载荷也可能产生变应力。

（）[3]静应力可看作r =+1时的变应力。

（）[4]静应力也可能由变载荷产生。

（）[5]变载荷一定产生变应力。

（）[6]变应力只能由变载荷产生。

（）三、选择题[1]下列四种叙述中，（）是正确的。

A 、变应力只能由变载荷产生B 、变应力只能由静载荷产生C 、静载荷不能产生变应力D 、变应力也可能由静载荷产生[2]机械零件的强度条件可以写成________。

A 、σ≤][σ，τ≤][τB 、σ≥][σ，τ≥][τC 、σ≥][σ，τ≤][τD 、σ≤][σ，τ≥][τ[3]循环特性r=0的变应力称为（）应力。

A 、对称循环B 、脉动循环C 、静D 、非对称循环[4]循环特性r=+1的变应力称为（）。