濮良贵《机械设计》(第8版)笔记和课后习题(含考研真题)详解-第一章至第七章【圣才出品】
《机械设计》(第八版)课后习题答案(全共页)
封面作者：PanHongliang仅供个人学习第三章机械零件的强度习题答案3-1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7 000、25 000、620 000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。
[解]3-2已知材料的力学性能为，，，试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。
[解]得，即根据点，，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σ=420MPa，精车，弯曲，βq=1，试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。
B[解] 因，，查附表3-2，插值得，查附图3-1得，将所查值代入公式，即查附图3-2，得；按精车加工工艺，查附图3-4，得，已知，则根据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，应力幅，试分别按①②，求出该截面的计算安全系数。
[解] 由题3-4可知（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，其计算安全系数第五章螺纹连接和螺旋传动习题答案5-5图5-49是由两块边板和一块承重板焊接的龙门起重机导轨托架。
两块边板各用4个螺栓与立柱相连接，托架所承受的最大载荷为20kN，载荷有较大的变动。
试问：此螺栓连接采用普通螺栓连接还是铰制孔用螺栓连接为宜？为什么？Q215，若用M6×40铰孔用螺栓连接，已知螺栓机械性能等级为8.8，校核螺栓连接强度。
[解] 采用铰制孔用螺栓连接为宜因为托架所受的载荷有较大变动，铰制孔用螺栓连接能精确固定被连接件的相对位置，并能承受横向载荷，增强连接的可靠性和紧密性，以防止受载后被连接件间出现缝隙或发生相对滑移，而普通螺栓连接靠结合面产生的摩擦力矩来抵抗转矩，连接不牢靠。
（1）确定M6×40的许用切应力[]由螺栓材料Q215，性能等级8.8，查表5-8，可知，查表5-10，可知（2）螺栓组受到剪力F和力矩（），设剪力F分在各个螺栓上的力为，转矩T分在各个螺栓上的分力为，各螺栓轴线到螺栓组对称中心的距离为r,即由图可知，螺栓最大受力故M6×40的剪切强度不满足要求，不可靠。
濮良贵《机械设计》(第8版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(键、花键、无键连接和销连接)【圣才出品
6.1 复习笔记一、键连接1．键连接概述（1）功能：键是一种标准零件，通常用来实现轴与轮毂之间的周向固定以传递转矩；有的还能实现轴上零件的轴向固定或轴向滑动的导向。
（2）主要类型：平键连接、半圆键连接、楔键连接、切向键连接。
①平键连接键的两侧面是工作面，工作时靠键与键槽侧面的挤压来传递扭矩。
平键具有结构简单、装拆方便、对中性好的优点，但是平键连接不能承受轴向力，不能用于轴向固定。
其按用途可分为普通平键、薄型平键、导向平键和滑键。
a.普通平键按构造分为圆头（A型）、平头（B型）和单圆头（C型）；b.薄型平键与普通平薄的主要区别是键的高度约为普通平键的60～70%。
但薄型平键传递转矩的能力较低，常用于薄壁结构、空心轴及一些径向尺寸受限制的场合；c.导向平键长度较长，需用螺钉固定，为便于装拆，制有起键螺孔；d.滑移距离较大时，所需导向平键过长，制造困难，此时可采用滑键。
②半圆键连接半圆键工作时，靠其侧面来传递转矩。
优点：工艺性较好，装配方便，尤其适用于锥形轴端与轮毂的连接；缺点：轴上键槽较深，对轴的强度削弱较大，故一般只用于轻载静连接中。
楔键的上下两面是工作面，键的上表面和与它相配合的轮毂键槽地面均有1：100的斜度。
工作时，靠键的楔紧作用来传递转矩，同时还可以承受单向的轴向载荷。
由于楔键楔紧后，轴与轮毂的配合易产生偏心和偏斜，因此主要用于毂类零件的定心精度要求不高和低转速的场合。
④切向键连接切向键是由一对斜度为1：100的楔键组成，其工作面是由一对楔键沿斜面拼合后相互平行的两个窄面。
当需要传递双向转矩时，必须用两个切向键，两者之间的夹角为120°～130°。
2．键的选择和键连接强度计算（1）键的选择键的类型应根据键连接的结构特点、使用要求和工作条件来选择；键的横截面尺寸b×h按轴的直径d由标准中选定。
键的长度L一般可由轮毂的长度而定，即键长等于或略短于轮毂长。
（2）平键连接强度计算平键连接（静连接）的主要失效形式工作面被压溃，通常只按工作面上的挤压应力进行条件性强度计算导向平键连接和滑键连接（动连接）的主要失效形式是工作面的过度磨损，通常按工作面上的压力进行条件性强度计算式中，l 为键的工作长度，圆头平键ｌ=L -b ，平头平键l =L ；为键、轴、轮毂三者p σ⎡⎤⎣⎦中最弱材料的许用挤压应力；[p ]为键、轴、轮毂三者中最弱材料的许用压力。
濮良贵机械设计(第八版)完整版
稳定
简单 复合
对称 脉动 非对称
不稳定循环变应力
周期
时间t
a）稳定循环变应力
a）随时间按一定规律周期性变化，而且变化幅度保持常数的变应力称为稳定循环变应力。 如图2-1a所示。
周期 t
b）不稳定循环变应力 b）若变化幅度也是按一定规律周期性变化如图2-1b所示，则称为不稳定循环变应力。
尖峰 应力
C）随机变应力 图2-1变应力的分类 c）如果变化不呈周期性，而带有偶然性，则称为随机变应力，如图2-1c所示。
习题
1、机器的基本组成要素是什么？ 2、什么是通用零件？什么是专用零件？试各举三个实例？ 3、一台完整的机器通常是由哪些基本部分组成？各部分的作用是什么？ 4、机械零件有哪些主要的失效形式？ 5、机械零件常用的有哪些计算准则？它们是针对什么失效形式而建立的？ 6、机械零件设计的一般步骤有哪些？
第一章结束
第二章 机械零件的疲劳强度计算
一、变应力的分类 二、变应力参数 三、几种特殊的变应力 四、疲劳曲线（对称循环变应力的—N曲线） 五、（非对称循环变应力的）极限应力图 六、影响疲劳强度的因素 七、不稳定变应力的强度计算 八、复合应力状态下的强度计算（弯扭联合作用）
一、变应力的分类
变应力
循环变应力（周期） 随机变应力（非周期）
以上是从功能上分析机械的组成，下面从结构上看： 零件：是机械的制造单元，机器的基本组成要素就是机械零件。 部件：按共同的用途组合起来的独立制造或独立装配的组合体。 如减速 器、离合器等。 按大小来分：
机械（机器）
部件
零件
图3 机械（机器）的组成（按大小分）
二、机械设计步骤
计划阶段
提出要求 洗衣机
自动进水 洗涤
机械设计(第八版_濮良贵主编)_总复习_考试知识点解析
机械设计总复习一、填空题1、在V带传动中，带的型号是由计算功率和小带轮转速两个参数确定的。
2、在圆柱齿轮传动设计中，在中心距a及其他条件不变时，增大模数m，其齿面接触应力不变；齿根弯曲应力减小。
3、普通外圆柱螺纹联接的公称直径指的是螺纹的大径，计算螺纹的危险截面时使用的是螺纹的小径。
4、6312表示轴承内径为60mm，类型为深沟球轴承。
5、对一般参数的闭式齿轮传动，软齿面传动的主要失效形式为齿面疲劳点蚀，硬齿面传动的主要失效形式为轮齿折断。
6、在一般情况下，链传动的平均传动比为常数，瞬时传动比不为常数。
7、带传动主要失效形式为打滑和带的疲劳损坏，其设计准则是在保证传动不打滑的前提下使带具有足够的疲劳强度。
8、链传动水平布置时，最好紧边在上，松边在下。
9、蜗杆传动的主要缺点是齿面间的相对滑动速度很大，因此导致传动的效率较低、温升较高。
10、转速与基本额定动载荷一定的球轴承，若将轴承的当量动载荷增加一倍，则轴承寿命将变为原来的1/8。
11、在疲劳曲线上，以循环基数N0为界分为两个区：当N≥N0时，为无限寿命区；；当N＜N0时，为有限寿命区。
12、由于弹性滑动现象，使带传动的传动比不准确。
带传动的主要失效形式为打滑和带的疲劳损坏。
13、按键齿齿廓曲线的不同，花键分为矩形花键和渐开线花键。
14、径向滑动轴承的条件性计算主要是限制平均压强、平均压强与轴颈圆周速度的乘积pv 和轴颈圆周速度v不超过许用值。
15、按受载情况不同，轴可分为心轴；转轴；传动轴。
16、螺纹的公称直径是大径，对外螺纹它是指螺纹牙顶所在圆柱的直径。
17、对一般参数的闭式齿轮传动，软齿面传动的主要失效形式为齿面疲劳点蚀，硬齿面传动的主要失效形式为轮齿折断。
18、由一组协同工作的零件所组成的独立制造或独立装配的组合体称为：部件19、零件表面的疲劳是受到接触应力长期作用的表面产生裂纹或微粒剥落的现象。
20、键连接的主要类型有：平键、半圆件、楔键、切向件21、普通 V 型带共有七种型号，按传递功率大小依次排为： E 、D、C、B、A、Z 、Y ；22、轮齿的主要失效形式有：轮齿折断、齿面磨损、齿面点蚀、齿面胶合、塑性变形五种。
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-=-Θ 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(第八版)课后答案 濮良贵 纪名刚
3-1:参考答案3-2:参考答案3-3 3-43-58-1: 8-25-49-29-4机械设计第十章齿轮设计课后习题答案10-2解（1）齿轮A为主动轮，齿轮B为“惰轮”，也就是说齿轮B既是主动轮又是从动轮。
当齿轮B与主动轮A啮合时，工作齿面是王侧，当齿轮B与从动轮C啮合时，工作齿面是另一侧。
对于一个轮齿来讲，是双齿面工作双齿面受载，弯曲应力是对称循环，接触力是脉动循环，取10-3 答：齿面接触应力是脉动循环，齿根弯曲应力是对称循环。
在作弯曲强度计算时，应将图中查出的极限应力值乘以0.7.10-4 答：一般齿轮材料主要选用锻钢（碳钢或全金钢）。
对于精度要求较低的齿轮，将齿轮毛坯经正火或调质处理后切齿即为成，这时精度可达8级，精切合金钢主要是渗碳后淬火，最后进行滚齿等精加工，其精度可达7，6级甚或5级。
对于尺寸较大的齿轮，可适用铸钢或球墨铸铁，正火后切齿也可达8级精度。
10-5提高轮齿抗弯疲劳强度的措施有：增大齿根过渡圆角半径，消除加工刀痕，可降低齿根应力集中;增大轴和支承的则度，可减小齿面局部受载；采取合适的热处理方法使轮世部具有足够的韧性；在齿根部进行喷丸、滚压等表面强度，降低齿轮表面粗糙度，齿轮采用正变位等。
提高齿面抗点蚀能力的措施有：提高齿面硬度；降低表面粗糙度；增大润滑油粘度；提高加工、发装精度以减小动载荷；在许可范围内采用较大变位系数正传动，可增大齿轮传动的综合曲率半径。
10-6解（1）选用齿轮的材料和精度等级，由教材表10-1可知，大小齿轮材料均为45号钢调质，小齿轮齿面硬度为250HBS,大齿轮齿面硬度为220HBS.选精度等级为7级。
（2）按齿面接触疲劳强度设计。
1、小齿轮传递的转矩2、初选载荷系数：初选Kt=1.83、确定齿宽系数：小齿轮不对称布置，据教材表10-7选用4、确定弹性影响系数：据教材表10-6查得5、确定区域载荷系数：按标准直齿圆柱齿轮传动设计ZH=2.56、齿数比：7、确定接触许用应力：循环次数查教材图10-19曲线I得查教材10-21（d）得8、由接触强度计算小齿轮的分度圆直径9、验算载荷系数：齿轮的使用系数：载荷状况以轻微冲击为依据查教材表10-2得KA=1.25齿轮的圆周速度由教材图10-8查得：Kv=1.12对于软齿面齿轮，假设,由教材表10-3查得齿宽齿宽与齿高比由教材表10-4查得,由教材图10-13查得：,接触强度载荷系数：10、校正直径：取标准值m=2.5mm11、齿轮的相关参数：12、确定齿宽：圆整后，取b2=50mm,b1=55mm.(3)校核齿根弯曲疲劳强度。
濮良贵《机械设计》(第8版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(铆接、焊接、胶接和过盈连接)【圣才出品
第7章 铆接、焊接、胶接和过盈连接7.1 复习笔记一、铆接铆钉连接（简称铆接）是将铆钉穿过被连接件的预制孔经铆合后形成的不可拆卸连接。
1．铆缝的分类、特性和应用（1）分类按铆钉的排数可分为：单排、双排和多排；按铆缝的性能可分为：强固铆缝、强密铆缝和紧密铆缝；按接头情况可分为：有搭接逢、单盖板对接缝和双盖板对接缝。
（2）特性和应用铆接工艺设备简单、抗振、耐冲击、传力均匀、牢固可靠，但结构一般较为笨重，被铆件的强度削弱较大，铆接时噪音大，劳动条件差。
因此，目前除在桥梁、建筑、飞机制造等部门中采用外，应用已渐减少，并为焊接、胶接所代替。
2．铆缝的受力及破坏形式、强度计算（1）受力及破坏形式铆接主要靠铆钉的剪切和与孔壁间的挤压传递作用力，其失效形式主要有铆钉被剪断、板边被剪坏或被撕裂、钉孔接触面被压坏、板沿钉孔被拉断。
（2）强度计算对于单排搭接铆缝的强度，主要进行静强度分析，包括以下几个方面：①被铆件的拉伸强度条件[]1()F t zd δσ=-②被铆件上孔壁的挤压强度条件2p []F dz δσ=③铆钉的剪切强度条件23[]4d z F πτ=式中，为被铆接件厚度；b 为板宽；d 为铆钉直径；z 为铆钉数目；、、δ[]σp σ⎡⎤⎣⎦分别为被铆接件的许用拉应力、许用挤压应力和铆钉的许用切应力。
[]τ3．铆缝的强度系数被铆件遭到钉孔削弱后的强度与完整时的强度之比，称为铆缝的强度系数，用表示。
ϕ二、焊接焊接是利用局部加热(或加压)的方法使被连接件接头处的材料熔融连接成一体。
1．类型、特性和应用（1）焊接的类型如图7-1（a ）所示，其中，电弧焊中焊缝的基本类型如图7-1（b ）所示。
图7-1（2）特性和应用与铆接相比，焊接具有强度高、工艺简单、附加质量小、劳动条件较好等优点。
另外，以焊代铸可节约金属，降低成本。
因此应用日益广泛。
2．焊接件常用材料及焊条（1）焊接的金属结构件常用的材料：Q215、Q235、Q255等；（2）焊接的零件常用的材料：Q275、15～50号碳钢，以及50Mn、50Mn2、50SiMn2等合金钢。
濮良贵《机械设计》(第8版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(绪 论)【圣才出品】
第1章 绪 论
1.1 复习笔记
一、本课程讨论的具体内容
1．总论部分
机器及零件设计的基本原则，设计计算理论，材料选择，结构要求，以及摩擦、磨损、润滑等方面的基本知识；
2．连接部分
螺纹连接，键、花键及无键连接，销连接，铆接，焊接，胶接与过盈连接等；
3．传动部分
螺旋传动，带传动，链传动，齿轮传动，蜗杆传动以及摩擦传动等；
4．轴系部分
滚动轴承，滑动轴承，联轴器与离合器以及轴等。
5．其他部分
弹簧、机座和箱体，减速器和变速器等。
二、本课程的性质
本课程的性质是以一般通用零件的设计为核心的设计性课程，而且是论述它们的基本设计理论与方法的技术基础课程。
三、本课程的主要任务
培养学生以下素质和能力：
1．有正确的设计思想并勇于创新探索；
2．掌握通用零件的设计原理、方法和机械设计的一般规律，进而具有综合运用所学的知识，研究改进或开发新的基础件及设计简单的机械的能力；
3．具有运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力；
4．掌握典型机械零件的试验方法，获得实验技能的基本训练；
5．了解国家当前的有关技术的经济政策，并对机械设计的新发展有所了解。
1.2 名校考研真题详解
本章内容只是对整个课程的一个总体介绍，基本上没有学校的考研试题涉及到本章内容，读者简单了解即可，不必作为复习重点，所以本部分也就没有选用考研真题。
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）
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-=-ΘσΦσσ+=∴-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 。
机械设计濮良贵课后习题答案
机械设计濮良贵课后习题答案机械设计濮良贵课后习题答案机械设计是工程领域中非常重要的一门学科，它涉及到机械结构的设计、分析和优化等方面。
在学习机械设计的过程中，课后习题是非常重要的一环，通过解答习题可以加深对知识点的理解，并提高解决问题的能力。
本文将为大家提供机械设计濮良贵课后习题的答案，希望能对大家的学习有所帮助。
1. 习题一：设计一个滚动轴承支座，要求满足以下条件：- 轴承径向载荷：1000N- 轴承轴向载荷：500N- 轴承转速：1000rpm- 轴承寿命要求：5000小时答案：根据给定条件，我们可以采用滚动轴承来满足要求。
首先，根据轴承径向载荷和转速，可以计算出所需的轴承额定动载荷。
然后，根据轴承轴向载荷和转速，可以计算出所需的轴承额定轴向载荷。
接下来，根据轴承额定寿命和转速，可以计算出所需的轴承额定寿命。
最后，选择合适的滚动轴承型号和尺寸，设计支座结构，满足以上要求。
2. 习题二：设计一个齿轮传动系统，要求满足以下条件：- 输入功率：10kW- 输出转速：1000rpm- 齿轮传动效率要求：90%- 齿轮材料：20CrMnTi答案：根据给定条件，我们可以通过计算来确定齿轮传动系统的参数。
首先，根据输入功率和输出转速，可以计算出所需的输出扭矩。
然后，根据齿轮传动效率要求，可以计算出所需的输入功率。
接下来，选择合适的齿轮模数和齿数，设计齿轮传动系统。
同时，根据齿轮材料的强度和耐磨性要求，选择适当的齿轮材料。
最后，进行齿轮传动系统的校核和优化，确保满足以上要求。
3. 习题三：设计一个平面四杆机构，要求满足以下条件：- 输入角速度：10rad/s- 输出角速度：5rad/s- 输入角度：30°- 输出角度：60°答案：根据给定条件，我们可以通过设计平面四杆机构来满足要求。
首先，根据输入角速度和输出角速度，可以计算出所需的传动比。
然后，根据输入角度和输出角度，可以计算出所需的角度变化。
机械设计(第八版)濮良贵 全书习题
第一、二章绪论、机械设计总论一、填空题1、机器的基本组成部分包括、、。
2、机械零件的设计方法包括、、。
二、名词解释1、通用零件、专用零件、方案设计、技术设计、纸上装配、2、失效、刚度、强度、可靠度、浴盆曲线、设计安全系数、计算安全系数三、简答题1、对机器的要求主要包括哪些方面？2、机器的设计过程包括哪几个阶段？3、机械零件的失效形式主要有哪些？4、设计机械零件时应满足哪些基本要求？5、什么是机械设计中的“三化”？三、问答题1、解释零件失效率λ(t)与时间t之间的关系曲线浴盆曲线。
2、机械零件的常用材料有哪些类型，它们各有哪些特点？3、机械现代设计方法有哪些？第三章 机械零件的强度 四、 名词解释1、循环特性r 、对称循环、脉动循环2、静强度、疲劳强度、高周疲劳、低周疲劳、N -σ曲线、等寿命曲线（极限应力线图）3、寿命系数K N 、循环基数、单向稳定变应力、单向不稳定变应力、双向稳定变应力、设计安全系数、计算安全系数二、选择题1、若传动轴作正、反向转动，则轴上某点的扭转应力（剪应力）可按 处理。
A 、脉动循环 B 、对称循环 C 、静止不变 D 、以上都不是2、以下四种叙述中， 是正确的。
A 、变应力只能由变载荷产生B 、静载荷不能产生变应力C 、变应力是由静载荷产生的D 、变应力由变载荷产生，也可能由静载荷产生 3、变应力特性可用max σ、min σ、a σ、m σ、r 中五个参数的任意 个来描述。
A 、一个 B 、两个 C 、三个 D 、四个4、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_____。
A 、 增高 B 、 不变 C 、 降低 D 、不确定5、零件的材料、形状，尺寸，结构相同时，磨削加工的零件与精车加工相比，其疲劳强度______。
A 、 较高B 、 较低C 、 相同6、零件的表面经淬火，渗氮，喷丸，滚子碾压等处理后，其疲劳强度_______。
A 、 增高 B 、 降低 C 、 不变 D 、 增高或降低视处理方法而定三、问答题1、在N -σ曲线上指出静强度、低周疲劳和高周疲劳区及有限寿命疲劳阶段和无限寿命疲劳阶段。
濮良贵《机械设计》(第8版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(摩擦、磨损及润滑概述)【圣才出品】
第4章 摩擦、磨损及润滑概述4.1 复习笔记把研究有关摩擦、磨损与润滑的科学与技术统称为摩擦学。
摩擦是相对运动的物体表面间的相互阻碍作用现象，磨损是伴随摩擦而产生的必然结果，是由于摩擦而造成的物体表面材料的损失或转移；润滑是降低摩擦，减轻磨损所应采取的措施。
一、摩擦在正压力作用下相互接触的两物体受切向外力的影响而发生相对滑动，或者有相对滑动的趋势时，在接触表面上就会产生抵抗滑动的阻力，这一自然现象称为摩擦。
1．摩擦的分类（1）发生在物质内部，阻碍分子相对运动的内摩擦。
（2）当相互接触的两个物体发生相对滑动或有相对滑动的趋势时，在接触表面上产生阻碍相对滑动的外摩擦。
其中，仅有相对滑动趋势的摩擦叫做静摩擦；相对滑动进行中的摩擦叫做动摩擦。
2．动摩擦根据位移形式的不同可分为滑动摩擦和滚动摩擦；3．滑动摩擦根据摩擦面间存在润滑剂的情况可分为干摩擦、边界摩擦、流体摩擦及混合摩擦。
边界摩擦、混合摩擦及流体摩擦都必须具备一定的润滑条件，所以相应的润滑状态常分别称为边界润滑、混合润滑及流体润滑。
可用膜厚比来大致估计两滑动表面所处的摩擦（润滑）状态，即λ=式中，为两滑动粗糙表面间的最小公称油膜厚度；、分别为两接触表面min h 1q R2q R 形貌轮廓的均方根偏差。
一般认为边界摩擦（润滑）状态；混合摩擦（润滑）状态；流体摩1λ≤13λ≤≤3λ>擦（润滑）状态。
①干摩擦：表面间无任何润滑剂或保护膜的纯金属接触时的摩擦。
修正后的黏附理论认为，做相对运动的两个金属表面间的摩擦系数为=f B nsy F f F τσ==界面剪切强度极限两种金属集体中较软的压缩屈服极限当两金属界面被表面膜分隔开时，为表面膜的剪切强度极限；当剪断发生在较软Bj τ金属基体内时，为较软金属基体的剪切强度极限；若表面膜局部破裂并出现金属粘Bj τB τ附结点时，将介于较软金属的剪切强度极限和表面膜的剪切强度极限之间。
Bj τ②边界摩擦：当运动副的摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开、摩擦性质取决于边界膜和表面的吸附性能时的摩擦。
濮良贵-西北工业大学《机械设计》课后习题答案
详细答案第三章 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 6.373107105180936910111=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 3.324105.2105180946920112=⨯⨯⨯==--N N σσNMPa 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(C012σσσΦσ-=-σΦσσ+=∴-1210MPa 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==dD ，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 。
机械原理考研濮良贵《机械设计》配套考研真题与复习笔记
机械原理考研濮良贵《机械设计》配套考研真题与复习笔记第一部分考研真题精选与解析一、选择题1在螺栓连接中，有时在一个螺栓上采用双螺母，其目的是（）。
[桂林理工大学2019研；江苏大学2018研；空军工程大学2016研]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【答案】CXXXX【解析】双螺母防松属于摩擦防松，两螺母对顶拧紧后，旋合段螺栓受拉力、螺母受压力，使螺纹副间始终有纵向压力。
2以下各滚动轴承中，承受径向载荷能力最大的是（），能允许的极限转速最高的是（）。
[中南大学2001研]A．N309/P2B．6209C．302091D．6309【答案】A；BXXXX【解析】选项A为圆柱滚子轴承，有较大的径向承载能力。
相比选项B，选项D外径更大，滚动体的质量更大，极限转速低。
此题考查各种类型轴承的工作特点，属滚动轴承类型的选择方面的内容。
要准确答题，必须清楚轴承型号的表示方法及各种类型轴承的工作特点。
3普通螺栓连接受横向载荷时，主要靠（）来承受横向载荷。
[四川理工学院2019研]A．螺栓杆的抗剪切能力B．螺栓杆的抗挤压能力C．结合面的摩擦力D．螺栓杆的抗挤压和抗剪切能力【答案】CXXXX【解析】当采用普通螺栓连接时，靠连接预紧后在接合面间产生的摩擦力来抵抗横向载荷；当采用铰制孔用螺栓连接时，靠螺杆受剪切和挤压来抵抗横向载荷。
4两个圆柱体相接触，其直径d1＝2d2，弹性模量E1＝2E2，泊松比μ1＝μ2，长度b1＝2b2，其接触应力σH1与σH2的关系是（）。
[扬州大学2019研] A．σH1＝σH2B．σH1＝2σH2C．σH1＝4σH2D．σH1＝6σH2【答案】AXXXX【解析】两个圆柱体接触为线接触，对于线接触，接触应力计算公式为，此式对于两个圆柱体同样适用，故其接触应力σH1＝σH2。
5受轴向变载荷的螺栓连接中，已知预紧力Q P＝8000N，工作载荷：F min＝0，F max＝4000N，螺栓和被连接件的刚度相等，则在最大工作载荷下，剩余预紧力为（）。
濮良贵《机械设计》考研考点讲义
ｓ－Ｎ疲劳曲线
有限寿命区间内循环次数 Ｎ与疲劳极限 σｒＮ的关系为：
槡 ( ) σｒＮ
＝σｒ
ｍ
Ｎ０ Ｎ
＝ｋＮσｒ
Ｎ＝
σｒ σｒＮ
ｍ
Ｎ０ ｋＮ
＝ 槡ｍ Ｎ０／Ｎ
式中，σｒ、Ｎ０及 ｍ的值由材料试验确定，ｋＮ称为寿命系数。
当 Ｎ≥Ｎ０时，取 ｋＮ ＝１，则 σｒＮ ＝σｒ。
当 Ｎ＜Ｎ０时，取 ｋＮ ＞１，则 σｒＮ ＞σｒ。
（２）在考虑应力集中影响时，若零件危险剖面处有多个不同的应力集中源，则应取诸有效应力集
中系数 Ｋσ（或 Ｋτ）
中较大者代入式
Ｋσｅ
＝ Ｋσ （或 εσβ
Ｋτｅ
＝ Ｋτ ）中计算。 ετβ
难点二：单向不稳定变应力时的疲劳强度计算
{非规律性 用统计方法进行疲劳强度计算
不稳定变应力 规律性 按损伤累积假说进行疲劳强度计算
Ｓ
２）平均应力为常数：σｍ ＝Ｃ
过 Ｍ（Ｎ）点作纵轴的平行线，则此线上任何一个点所代表的应力循环都具有相同的平均应力值，
Ｍ′（Ｎ′）的坐标值之和就是对应于 Ｍ（Ｎ）的零件的极限应力 σ′ｍａｘ。
当工作点 Ｍ位于 ＯＨＧＡ区域时，零件的疲劳强度条件为：
Ｓｃａ
＝σ′ｍａｘ σｍａｘ
＝σ－１ ＋（Ｋσ －φσ）σｍ ｋσ（σａ ＋σｍ）
— ２—
解，有助于理解为何在考虑疲劳强度因素对极限应力的影响时，只需用综合影响系数（Ｋσ）（或（Ｋτ）） 修正变应力中的应力幅 σａ部分，而不必修正平均应力 σｍ。
４、关于疲劳曲线（σ—Ｎ曲线）及极限应力图（σｍ—σａ图）的含义与应用 （１）σ—Ｎ曲线 金属材料的疲劳曲线（σ—Ｎ曲线）是取同一 ｒ值、不同 Ｎ值时做试验得到的。它表示在给定循环 特征 ｒ的条件下，应力循环次数 Ｎ与疲劳极限的关系曲线。疲劳曲线方程为 σｍ ｒＮＮ ＝常数 ，如图所示。 由于 ＮＤ很大，所以在作疲劳试验时，常规定一个循环次数 Ｎ０（称为环基数），用 Ｎ０及其相对应的 疲劳极限 σｒ来近似代表 ＮＤ和 σｒ∞ ，于是有：σｍ ｒＮＮ ＝σｍ ｒＮ０ ＝Ｃ
濮良贵《机械设计》(第8版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(齿轮传动)【圣才出品】
使用系数 KA 是考虑齿轮啮合时外部因素引起的附加动载荷影响的系数。这种动载荷取
决于原动机和工作机的特性、质量比、联轴器类型以及运行的工况等。
2．动载系数 KV
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台
为了在计算中考虑动载荷的影响，引入动载荷系数 KV。提高制造精度，减少齿轮直径
提高抗胶合能力的措施：减小模数、降低齿高、采用角度变位齿轮以减小滑动系数，
提高齿面硬度，采用抗胶合能力强的润滑油，在润滑油中添加极压添加剂等。
（5）塑性变形：一般发生在硬度较低的齿轮上。
提高抗塑性变形能力的措施：提高齿面硬度、采用高粘度润滑油或添加极压添加剂等。
2．设计准则 闭式软齿面齿轮传动主要失效形式是齿面点蚀，因此按齿面接触疲劳强度进行设计,按 齿根弯曲疲劳强度校核； 闭式硬齿面传动主要失效形式是齿根弯曲疲劳折断，因此按齿根弯曲疲劳强度进行设 计，按齿面接触疲劳强度校核； 开式齿轮传动主要失效形式是齿面磨损，只按齿根弯曲疲劳强度进行设计，并通过增 大模数和降低许用应力来考虑磨损的影响。
四、齿轮传动的计算载荷
齿轮传动的计算载荷是考虑载荷波动、载荷沿齿宽方向的不均匀性和轮齿齿廓曲线误
差等对强度的影响时，单位接触线长度的最大载荷，有
pca
Kp
KFn L
p Fn
式中， p 为沿齿面接触线单位长度上的平均载荷， L ；Fn 为为轮齿所受的公称法
向载荷；K 为载荷系数，其值为
。
1．使用系数 KA
（4）齿面胶合：首先发生在较软齿面上。
齿面胶合的形式及产生原因：
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《机械设计》讲义(第八版)濮良贵改编(第1、2章)
第一章绪论§１－１机器在经济建设中的作用机械是现代各行业的基础，是物质生产的基本工具，其应用水平是一个国家技术水平和现代化程度的重要标志，也是信息化产业的基础。
设计则是产品生产的第一道工序，其成败很大程度上是在本阶段决定的。
1．能做有用功：1）代替人力或完成人力所不能完成的工作。
2）改善劳动条件，提高生产率。
3）较人工生产提高产品质量。
2．有利于产品的标准化、系列化和通用化。
3．有利于产品生产的机械化、电气化和自动化。
所以大量设计制造和广泛使用各种先进的机器是促进经济发展，加速现代化建设的一个重要内容。
§１－２本课程的内容、性质与任务：一．内容介绍整台机器机械部分设计的基本知识，重点讨论：1．一般尺寸和常用工作参数下的通用零件的设计，包括其基本设计理论和方法。
注：一般尺寸和参数：不包括巨/微型，高温/压/速等。
2．介绍有关技术资料、标准的应用。
例如：有关国标，机械零件设计手册等。
学习的具体内容：（1）总论部分：机器及零件设计的基本原则，设计计算理论，材料选择，结构要求，以及摩擦、磨损、润滑等方面的基本知识；（2）连接部分：螺纹连接和螺旋传动，键、花键及无键连接和销连接等；（3）传动部分：带传动，齿轮传动，蜗杆传动等；（4）轴系部分：滚动轴承，轴的设计，联轴器、离合器和制动器等；（5）其它部分：弹簧、机座、箱体等。
二．性质是以一般通用零件的设计为核心的设计性课程，主要讨论它们的基本设计理论与方法的技术基础课程。
本课程不仅要求学生掌握机械零件的常用设计方法，主要是通过这些内容的学习，全面提高学生具备通用零件、部件，以及专用零件的设计能力。
三．任务本课程的主要任务是培养学生：（1）有正确的设计思想和创新探索能力；（2）掌握一般设计方法，能设计简单机械的能力；（3）具有运用标准、手册和查阅资料的能力；（4）掌握典型的实验方法，具备基本的实验能力；（5）了解国家政策，了解机械的发展动向。
机械设计(第八版)课后答案 濮良贵 纪名刚第8章带传动
以Pca，和n1 查图 8-8、9 *型号↑⇒Ζ↓
10
机械设计 第 8 章带传动
⑷确定a,Ld 计算式（8-21）（8-20） (若 a 事先未给定) a 的预定:P154
2005。车辆工程 03 级
（9） 带轮结构设计、绘制零件图。
⑸验算包角α1≥120º 式（8-6） ⑹确定带的根数Ζ 1） 计算式：Pc/Ζ≤[P0]=( P0+Δ P0)K αKL Δ P0—功率增量(i>1, da1<da2 , σb2<σb1 承载能力↑) K α—包角系数 ，表 8-8 KL—长度系数，表 8-2
圆型带（线、绳）；
同步齿型带：啮合传动，能保证主、从动轮同步。
2005。车辆工程 03 级
组合例：万用表、PDA/mP3/mp4 手机
1
机械设计 第 8 章带传动
（2）带传动的型式
① 开口传动
α---包角 同转向传动
皮带过两侧轮的位置变化
②交叉传动（反转向传动）
轴线相对位置变化
③半交叉传动
* ②③应使用平、圆型带
侧放松—松边；
F2
F2
F1
F1
紧边
5
机械设计 第 8 章带传动
8.2.2 最大有效拉力及影响因素
(1) F1、F2与 F0 、Fe (设带总长不变 0)：
F1- F0 = F0-F2
(F1-F2=Fe)
F1= F0+ Fe /2
①
F2= F0-Fe /2
(2) 最大有效拉力Femax 打滑临界点欧拉公式： F1/F2 =efα
作业： 习题 8-4
2） Ζ的值圆整问题： 一般情况往上圆整，若要求紧凑可往下圆整⇒结构↓
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一、机器 1．机器的组成 （1）基本组成 ①原动机部分：驱动整部机器完成预定功能的动力源； ②执行部分：用来完成机器预定功能的组成部分； ③传动部分：把原动机的运动形式、运动及动力参数转变为执行部分所需的运动形式、 运动及动力参数的问题。 （2）附加组成：控制系统和辅助系统。
图 2-1 2．设计机器的一般程序 根据长期以来的设计经验，一部机器的设计程序可归纳为如表 2-1 所示。
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第1篇 总 论
第1章 绪 论
1.1 复习笔记
一、本课程讨论的具体内容 1．总论部分 机器及零件设计的基本原则，设计计算理论，材料选择，结构要求，以及摩擦、磨损、 润滑等方面的基本知识；
2．连接部分 螺纹连接，键、花键及无键连接，销连接，铆接，焊接，胶接与过盈连接等；
三、本课程的主要任务 培养学生以下素质和能力： 1．有正确的设计思想并勇于创新探索； 2．掌握通用零件的设计原理、方法和机械设计的一般规律，进而具有综合运用所学的 知识，研究改进或开发新的基础件及设计简单的机械的能力； 3．具有运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力； 4．掌握典型机械零件的试验方法，获得实验技能的基本训练； 5．了解国家当前的有关技术的经济政策，并对机械设计的新发展有所了解。
2．设计机械零件时应满足的基本要求 （1）避免在预定寿命期内失效的要求 组成机器的所有零件必须具有相应的工作能力，否则就会失效。为此，机械零件应具有 足够的强度、刚度和规定的寿命。
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①强度是指零件抵抗断裂、过大的残余变形和表面接触疲劳的能力。 提高机械零件强度的措施： a．采用强度高的材料； b．使零件具有足够大的横截面积尺寸； c．合理地设计零件的截面形状，以增大截面的惯性矩； d．采用热处理和化学处理方法，以提高材料的力学性能； e．提高运动零件的制造精度，以降低工作时的动载荷； f．合理地配置机器中各零件的相互位置，以降低作用于零件上的载荷等。 ②刚度是指零件抵抗弹性变形的能力，分为整体变形刚度和表面接触刚度两种。 提高零件的整体刚度的措施： a．增大零件横截面积或增大截面的惯性矩； b．缩短支承跨距或采用多支点结构，以减小挠曲变形等。 提高接触刚度的措施： a．增大贴合面以降低压力； b．采用精加工以降低表面不平度等。 ③寿命是指零件正常工作延续的时间。 影响零件寿命的因素主要包括：材料的疲劳、材料的腐蚀以及相对运动零件接触表面的 磨损等三个方面。 （2）结构工艺性要求 零件具有良好的结构工艺性，即要求零件便于加工、便于装配、费用低等。零件的结构 工艺性不仅与毛坯制造、机械加工、装配要求有关，而且与零件的材料、生产批量、生产设 备条件等有关。零件的结构设计对零件的结构工艺性具有决定性的影响。
表 2-1 设计机械的一般程序
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3．设计机器应满足的要求 （1）使用功能要求：正确的选择机器的工作原理，正确地设计或选用能够全面实现功 能要求的执行机构、传动机构和原动机，以及合理地配置必要的辅助系统来实现。 （2）经济性要求：设计制造的经济性表现为机器成本低，使用的经济性表现为高生产 率，高效率，较少地消耗能源、原材料和辅助材料，以及低的管理和维护费用。 （3）劳动保护和环境保护要求：①要使所设计的机器符合劳动保护法规定的要求；② 要把环境保护提高到一个重要的位置。 （4）寿命与可靠性的要求：机器的可靠度是指在规定的使用时间（寿命）内和规定的
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环境条件下机器能够正常工作的概率；机器由于某种故障而不能完成其预定的功能称为失 效。
二、机械零件 任何机器的主体都是它的机械系统，机械系统总是由一些机构组成，而机构又是由许多 零件组成。所以，机器的基本组成要素是机械零件。 按照使用情况将机械零件分为通用零件和专用零件两类。 1．机械零件的失效形式 （1）整体断裂：由于危险截面上的应力超过零件的强度极限，或由于零件的变应力超 过其疲劳极限而造成的失效。如齿轮轮齿根部的折断。 （2）过大残余变形：由于作用于零件上的应力超过其材料的屈服极限而引起过大的变 形量，使零件不能正常工作。 （3）零件的表面破坏：零件的表面破坏主要是腐蚀、磨损和接触疲劳，如齿轮齿面磨 损、疲劳点蚀等。 （4）破坏正常工作条件引起的失效：有些机械零件只有在一定的工作条件下才能正常 工作，如果这些必备的工作条件被破坏，就将导致零件的失效。如带传动，其工作条件是有 效圆周力小于临界摩擦力，否则将会产生打滑的失效。
3．传动部分 螺旋传动，带传动，链传动，齿轮传动，蜗杆传动以及摩擦传动等；
4．轴系部分 滚动轴承，滑动轴承，联轴器与离合器以及轴等。
5．其他部分 弹簧、机座和箱体，减速器和变速器等。
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二、本课程的性质 本课程的性质是以一般通用零件的设计为核心的设计性课程，而且是论述它们的基本设 计理论与方法的技术基础课程。
1.2 名校考研真题详解
本章内容只是对整个课程的一个总体介绍，基本上没有学校的考研试题涉及到本章内 容，读者简单了解即可，不必作为复习重点，所以本部分也就没有选用考研真题。
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第 2 章 机械设计总论
2.1 复习笔记
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（3）经济性要求
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经济性要求就是要降低零件的生产成本，通常采取的措施有：
①采用轻型的零件结构以降低材料消耗；
②采用少余量或无余量的毛坯或简化结构以减少加工工时；
③采用工艺性良好的结构以减少加工和装配费用；