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？

14.为防止螺旋千斤顶失效，社计时应对螺杆和螺母进行哪些验算？

填空

1.常用螺纹的类型有：三角形螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹。

2.传动螺纹的牙型斜角比联接螺纹的牙型斜角小，这主要是为了提高传动效率。

3.普通螺栓承受横向外载荷时，依靠被联接件接触面间的摩擦力承载，螺栓本身受

预紧力的作用，该螺栓可能的失效形式为被连接件间的相对滑移。铰制孔用螺栓连接承受横向外载荷时，依靠螺栓抗剪切承载，螺栓本身受剪切和挤压力作用，螺栓可能出现的失效形式是剪断和压溃。

4.螺纹的公称直径是指螺纹的大径，强度计算中，常用最小直径作为危险截面的计

算直径；螺纹升角是指螺纹中径处的升角。螺旋自锁的条件为：螺旋升角ψ小于螺旋副的当量摩擦角ψv。

5.若螺纹的直径和螺纹副的摩擦系数一定，则拧紧螺母时的效率取决于螺纹的导程S和牙

型角。

6.受轴向载荷的紧螺栓连接形式有普通螺栓连接和双头螺柱联接。

7.发动机缸体与气缸的螺栓连接经常拆卸，应该使用双头螺柱联接，为控制预紧力大小

需用定力矩扳手拧紧。

8.为了提高紧螺栓连接中在变载荷作用下的疲劳强度，则应增大被联接件的刚度，减少

联接件的刚度，预紧力适当增大。

9.螺纹连接预紧的目的在于增强连接件的可靠性、紧密性，以防止结合面出现缝隙或滑移。

第四章带传动

1.带传动是怎样工作的？有什么特点（优点与缺点）？适用于什么场合？

2.相同情况下，V带传动与平带传动能力有何不同？为什么？

3.常见V带剖面结构有几种？他们有那几部分组成？各部分的特点是什么？

4.柔韧体摩擦的欧拉公式的推导前提是什么？它适用于什么范围？根据欧拉公式，用什么

措施可以使带传动的能力提高？

5.普通V带传动所能承受的最大有效圆周力如何计算？

6.什么是弹性滑动？弹性滑动时如何产生的？它和打滑有什么区别？弹性滑动对传动有什么影响（利与弊）？什么是带的滑动率？如何计算？一般情况下，滑动率变动范围如何？

7.普通V带剖面夹角是40°，为何带轮轮槽角分别是32°、34°，36°，38°？

8.带传动常见的失效形式是什么？设计计算准则是什么？

9.在V带传动中，为什么要控制张紧力？带传动为何要有张紧装置？常见张紧装置有哪些？张紧轮位置的安放？

10.带轮中包角大小对传动有什么影响？如何增大包角？

11.影响带寿命的因素是什么？如何保证带具有足够的寿命？