第一篇机械设计总论参考答案
01 机械设计作业参考答案绪论要点
绪论1、机械系统总是由一些机构组成,每个机构又是由许多零件组成。
所以,机器的基本组成要素就是机械零件。
2、在各种机器中经常能用到的零件称为通用零件。
如螺钉、齿轮、弹簧、链轮等。
在特定类型的机器中才能用到的零件称为专用零件。
如汽轮机的叶片、内燃机的活塞、曲轴等。
3、本课程的主要任务是培养学生1)有正确的设计思想并勇于探索创新;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经济政策,并对机械设计的新发展有所了解。
机械设计总论1机器的三个基本组成部分是:原动机部分、执行部分和传动部分。
传动装置的作用:介于机器的原动机和执行部分之间,改变原动机提供的运动和动力参数,以满足执行部分的要求。
2、机械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。
机械零件的主要失效形式有1)整体断裂;2)过大的残余变形(塑性变形);3)零件的表面破坏,主要是腐蚀、磨损和接触疲劳;4)破坏正常工作条件引起的失效:有些零件只有在一定的工作条件下才能正常工作,如果破坏了这些必要的条件,则将发生不同类型的失效,如带传动的打滑,高速转子由于共振而引起断裂,滑动轴承由于过热而引起的胶合等。
3、机械零件的设计准则是指机械零件设计计算时应遵循的原则。
机械零件的主要设计准则有:强度准则、刚度准则、寿命准则、振动稳定性准则、可靠性准则4、浴盆曲线是失效率曲线的形象化称呼,表示了零件或部件的失效率与时间的关系,一般用实验方法求得。
浴盆曲线分为三段:第Ⅰ段代表早期失效阶段,失效率由开始时很高的数值急剧地下降到某一稳定的数值;第Ⅱ段代表正常使用阶段,失效率数值缓慢增长;第Ⅲ段代表损坏阶段,失效率数值由稳定的数值逐渐急剧上升。
机械设计各章习题答案
机械设计总论习题答案二、填空:(1),,。
(2)应力集中、绝对尺寸、表面状态。
(3)粘着磨损、磨料磨损、接触疲劳磨损和腐蚀磨损。
(4)磨合、稳定、剧烈,缩短磨合期、延长稳定磨损期、推迟剧烈磨损的到来。
(5)整体断裂;表面破坏;变形量过大及破坏正常工作条件引起的失效。
(6)调查决策、研究设计、试制及投产销售。
(7)标准化、系列化、通用化。
(8)根据额定功率计算出作用于零件上的载荷F;计算载荷Fc;Fc=KF。
(9)判断危险截面处的最大应力是否小于或等于许用应力及判断危险截面处的实际安全系数是否大于或等于许用安全系数;;。
(10)低周循环;高周循环。
(11)有限寿命;无限寿命。
(12)非稳定变应力中作用时间最长和(或)起主要作用的。
(13)干摩擦、边界摩擦、混合摩擦、液体摩擦。
(14)流体静力润滑、流体动力润滑及弹性流体动力润滑。
(15)温度;压力。
三、选择填空:(1)C (2)B (3)C (4)丙(5)B(6)A (7)B (8)B、C (9)D (10)A(11)C (12)B四、计算题:1、解:(1)作该零件的极限应力图。
常数时,应力作用点在线上,与极限应力图交于线上,所以该零件首先发生塑性变形。
(2)常数时,工作应力点在范围内,即:点,所以时首先发生疲劳破坏。
2、解:(1)零件的极限应力线图如图示。
工作应力点为,其相应的极限应力点为。
(2)该零件将可能发生疲劳破坏。
(3)该零件不安全。
3、解:可能发生疲劳失效。
时,应按疲劳进行强度计算;4、解:(1)(2)零件的极限应力线为。
(3)5、解:(1),作材料的简化极限应力图。
(2),,由和得:,图中:螺纹联接习题答案二、填空(1)大,中。
螺旋升角小于螺旋副的当量摩擦角,。
(2)摩擦防松,机械防松,铆冲防松。
双螺母,开口销,铆死、冲点。
(3)联接,传动。
(4)三角, 60, 1,螺纹公称直径,杆长。
(5)导程S和牙形角。
(6)螺栓、被联接件。
(7),;,(需注明式中各符号的意义)(8)残余预紧力与工作拉力。
第一篇机械设计总论参考答案资料
第一章绪论(1)组成机械的基本单元是什么?机械零件是组成机械的基本制造单元(2)何谓零件?何谓部件?零件是组成机器的不可拆的基本单元,即制造的基本单元。
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”。
(3)机械零件可归纳为哪两种类型?试各举两个典型实例说明,本课程的研究对象是什么?通用零件:各种机械中经常用到的一般参数的零件,如螺钉,齿轮等专用零件:在特定类型的机器中才能用到的零件,如涡轮机的叶片、飞机的螺旋桨等本课程的研究对象:普通条件下工作,且具有一般参数的通用零件(4)什么叫在普通条件下工作,且具有一般参数的通用零件?试从你所学专业的机械设备中,对联接零件,传动零件、轴系零件和其他零件各举两例。
普通工作条件无严格定义,通常指常温、常压、低速等。
一般参数也无严格定义。
国家标准《一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差》(GB/T1804-2000)中基本尺寸定义为0.5-4000mm,可以认为一般参数的零件的尺寸在0.5-4000mm之间。
连接零件:键、螺栓传动零件:带、齿轮轴系零件:滚动轴承、滑动轴承其他零件:弹簧、机座(5)为什么说本课程起着基础课与专业课之间的承前启后的作用?(6)在了解本课程的性质、内容和任务以后,总结本课程的特点和你所采取的学习方法。
第二章机械设计总论(1)对机器提出的主要要求包括什么?使用功能要求;经济性要求;劳动保护和环境保护要求;寿命与可靠性要求;其他专用要求等。
(2)机器设计应满足哪些基本要求?机械零件设汁应满足哪些基本要求?分析下列机械零件应满足的基本要求是什么:电动机轴,普通减速器中的齿轮轴,起重机吊钩,精密机床主轴.汽门弹簧。
农业机械中的拉曳链,联合收割机中的V带。
避免在预定寿命期内失效;结构工艺性要求;经济性要求;质量小要求;可靠性要求。
(3)设计机械的经济性要求包括哪些方面?a.零件本身的生产成本;b.尽可能采用标准化的零、部件以取代特殊加工的零、部件。
机械设计课后习题答案-徐锦康-top
机械设计答案第1章机械设计概论1-2 设计机器时应满足哪些基本要求?答:1、功能要求满足机器预定的工作要求,如机器工作部分的运动形式、速度、运动精度和平稳性、需要传递的功率,以及某些使用上的特殊要求(如高温、防潮等)。
2、安全可靠性要求(1)使整个技术系统和零件在规定的外载荷和规定的工作时间内,能正常工作而不发生断裂、过度变形、过度磨损、不丧失稳定性。
(2)能实现对操作人员的防护,保证人身安全和身体健康。
(3)对于技术系统的周围环境和人不致造成危害和污染,同时要保证机器对环境的适应性。
3、经济性在产品整个设计周期中,必须把产品设计、销售及制造三方面作为一个系统工程来考虑,用价值工程理论指导产品设计,正确使用材料,采用合理的结构尺寸和工艺,以降低产品的成本。
设计机械系统和零部件时,应尽可能标准化、通用化、系列化,以提高设计质量、降低制造成本。
4、其他要求机械系统外形美观,便于操作和维修。
此外还必须考虑有些机械由于工作环境和要求不同,而对设计提出某些特殊要求,如食品卫生条件、耐腐蚀、高精度要求等。
1-4 机械零件的计算准则与失效形式有什么关系?常用的设计准则有哪些?它们各针对什么失效形式?答:在设计中,应保证所设计的机械零件在正常工作中不发生任何失效。
为此对于每种失效形式都制定了防止这种失效应满足的条件,这样的条件就是所谓的工作能力计算准则。
它是设计机械零件的理论依据。
常用的设计准则有:1、强度准则:确保零件不发生断裂破坏或过大的塑性变形,是最基本的设计准则。
2、刚度准则:确保零件不发生过大的弹性变形。
3、寿命准则:通常与零件的疲劳、磨损、腐蚀相关。
4、振动稳定性准则:高速运转机械的设计应注重此项准则。
5、可靠性准则:当计及随机因素影响时,仍应确保上述各项准则。
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?答:机械零件设计的一般步骤有:1、选择零件类型、结构;2、计算零件上的载荷;3、选择零件的材料;4、确定计算准则;5、理论设计计算;6、结构设计;7、校核计算;8、绘制零件工作图;9、编写计算说明书及有关技术文件其中步骤4对零件尺寸的确定起决定性的作用。
濮良贵《机械设计》真题分类解析
【 题7 】 ( 上海交通大学考研试题)
2 2 已知 4 5钢经调质后的机械性能为: 强度极限 σ 6 0 0 N/ m m , 屈服极限 σ 3 6 0N/ m m , 疲劳极 B= s= 2 限 σ-1 = 3 0 0N/ m m , 材料的等效系数 φ . 2 5。 σ =0
1 ) 材料的基氏极限应力线如图示, 试求材料的脉动循环疲劳极限 σ ; 0 2 ) 疲劳强度综合影响系数 K 2 , 试作出零件的极限应力线; σ=
【 题3 】 ( 大连理工大学考研试题) 图示的方形盖板用四个 M 1 2 ( d 1 0 . 1 0 6 m m ) 的螺栓与箱体联接, 位于对称中心 0点处的吊环受 1=
′ 拉力 F ]= 4 2 7 M P a , Q . 6 F, 问: σ P =0 Σ。已知螺栓的许用应力[
1 ) 作用在吊环上的最大拉力 F ? Σ=
′ =5 2, 求F 2 ) 由于制造误差, 吊环的位置由 O移至 O ′ 点, 若测得 O O 槡 Σ下受力最大螺栓的工作拉
力F 。 3 ) 说明在 2 ) 的情况下, 该螺栓组联接是否安全?
— 3—
考试点( w w w . k a o s h i d i a n . c o m ) 5 【 题4 】( 哈尔滨工程大学考研试题) 在图示气缸盖的螺栓联接中, 气缸直径 D= 3 5 0 m m , 气缸内气体压强 P在( 0~ 0 . 8 ) M P a 范围内变 化, 气缸盖和缸体用 1 2个 M 2 2 ( d 1 9 . 2 9 4 m m ) 的螺栓联接, 若相对刚度 C ( C C = 0 . 8 , 残余预 1= b/ b+ m) ' = 1 . 6 F , 螺栓的许用应力[ ]= 5 5 M P a , 许用应力幅[ ]= 2 0 M P a , 试校核该螺栓的静强度和 紧力 Q σ σ p a 疲劳强度。
机械设计作业集及答案(南昌航空大学)
。
A. 止动垫片 B.对顶螺母
C.串联钢丝
D.开口销
14. 在下列具有相同公称直径和螺距并采用相同配对材料的螺旋付中,传动效率最高的是
螺旋副。
A. 单线矩形
B. 单线梯形
C. 双线矩形
D. 双线梯形
15. 键联接的主要用途是使轴与轮毂之间
。
A. 沿轴向固定并传递轴向力
B. 沿轴向可作相对滑动并具有导向作用
3. 变应力特性可用五个参数中的任意
A. 一个
B. 两个
个来描述。
C. 三个
D. 四个
4. 下列四种叙述中, A. 变应力只能由变载荷产生
是正确的。 B. 静载荷不能产生变应力
C. 变应力是由静载荷产生
D. 变应力由变载荷产生,也可能由静载荷产
生
5. 在进行疲劳强度计算时,其极限应力为材料的
A. 屈服极限
18. 平 键 联 接 能 传 递 的 最 大 扭 矩 为 T , 现 要 传 递 的 扭 矩 为 1.5T , 则
应
。
A. 把键长 L 增大到 1.5 倍
B. 把键宽 b 增大到 1.5 倍
C. 把键高增大到 1.5 倍
D. 安装一对平键
19. 为了不严重削弱轴和轮毂的强度,两个切向键最好布置成
。
在具体设计时一般顺序是
。
A. b→a→c→d
B. b→c→a→d
C. a→c→b→d
D. c→d→b→a
28. 轴上装有一对平键时,若传递扭矩 T=150N·m,则验算强度时,仍可按一个平键来计算,
只要把传递扭矩改为
Nm。
A. 120
B. 100
C. 75
D. 50
机械设计课后答案(吕宏、主编)
答: 由于 V 带无接头,为保证安装必须使两轮中心距比实际的中心距小,在安挂完了 以后,在调整到正常的中心距。另外,由于长时间使用,V 带会因疲劳而伸长,为保持 必要的张紧力,应根据需要调整中心距。 当中心距不能调整时可用张紧轮把带张紧。张紧轮一般布置在松边靠近大带轮处。
答:带速大则离心拉应力大,所以限制 v<30m/s;小带轮直径 d1 小则弯曲拉应力大,
1
造成工作应力过大在交变应力作用下,带将产生疲劳破坏;一般要求带轮包角 α≥120°,以防带与带轮接触弧长不足,带在轮上打滑。 2) 为了避免带的打滑,将带轮上与带接触的表面加工的粗糙些以增大摩擦力,这样处理是 否正确,为什么? 答:不可以。由于带传动工作时存在弹性滑动,粗糙表面将加速带的疲劳破坏。
对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关,系电,力根通保1据护过生高管产中线工资敷艺料设高试技中卷术资0配料不置试仅技卷可术要以是求解指,决机对吊组电顶在气层进设配行备置继进不电行规保空范护载高高与中中带资资负料料荷试试下卷卷高问总中题体2资2配料,置试而时卷且,调可需控保要试障在验各最;类大对管限设路度备习内进题来行到确调位保整。机使在组其管高在路中正敷资常设料工过试况程卷下中安与,全过要,度加并工强且作看尽下护可都关能可于地以管缩正路小常高故工中障作资高;料中对试资于卷料继连试电接卷保管破护口坏进处范行理围整高,核中或对资者定料对值试某,卷些审弯异核扁常与度高校固中对定资图盒料纸位试,置卷.编工保写况护复进层杂行防设自腐备动跨与处接装理地置,线高尤弯中其曲资要半料避径试免标卷错高调误等试高,方中要案资求,料技编试5术写卷、交重保电底要护气。设装设管备置备4线高动调、敷中作试电设资,高气技料并中课术3试且资件中、卷拒料中包管试绝试调含路验动卷试线敷方作技槽设案,术、技以来管术及避架系免等统不多启必项动要方方高式案中,;资为对料解整试决套卷高启突中动然语过停文程机电中。气高因课中此件资,中料电管试力壁卷高薄电中、气资接设料口备试不进卷严行保等调护问试装题工置,作调合并试理且技利进术用行,管过要线关求敷运电设行力技高保术中护。资装线料置缆试做敷卷到设技准原术确则指灵:导活在。。分对对线于于盒调差处试动,过保当程护不中装同高置电中高压资中回料资路试料交卷试叉技卷时术调,问试应题技采,术用作是金为指属调发隔试电板人机进员一行,变隔需压开要器处在组理事在;前发同掌生一握内线图部槽纸故内资障,料时强、,电设需回备要路制进须造行同厂外时家部切出电断具源习高高题中中电资资源料料,试试线卷卷缆试切敷验除设报从完告而毕与采,相用要关高进技中行术资检资料查料试和,卷检并主测且要处了保理解护。现装场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。
机械设计总论及螺纹连接-答案
《机械设计》作业一 —— 机械设计总论及螺纹连接姓名班级学号成绩一、填空题1、若一零件的应力循环特性r=+0.5,σa =70N/mm 2,则此时σm 为210N/ mm 2,σmax 为280 N/mm 2,σmin 为140 N/mm 2。
2、材料对称循环弯曲疲劳极限σ-1 =300N/mm 2,循环基数N 0=106,寿命指数m=9,当应力循环次数N=105时,材料的弯曲疲劳极限 σ-1N =387.5N/mm 2。
3、在变应力工况下,机械零件的损坏将是疲劳断裂,这种损坏的断面包括光滑区和粗糙区。
4、机械零件常见的失效形式有整体断裂、过大的残余变形、表面破坏、正常工作条件的破坏。
5、螺纹的公称直径是指螺纹的___大径__。
6、粗牙螺纹的定义是_同一螺纹公称直径下螺距最大的那种规格的螺纹。
7、螺纹的升角是指螺纹中径处的升角,拧紧螺母时效率公式为)(v tg tg ρψψη+=。
8、在螺纹连接中,当两个被连接件之一太厚,不宜制成通孔、采用普通螺栓连接时,往往采用_____螺钉___连接或双头螺柱连接。
9、三角形螺纹主要用于联接,而矩形、梯形和锯齿形螺纹主要用于传动。
10、螺纹连接常用的防松方法有摩擦防松、机械防松、破坏防松。
11、螺纹连接的拧紧力矩包括克服螺纹副相对转动的阻力矩和螺母与被联接件支承面间的摩擦阻力矩。
12、计算螺栓强度时用螺栓的小径,分析螺纹的受力时用螺栓的中径。
13、仅承受预紧力的是紧螺栓连接强度计算时,螺栓危险截面上有拉伸和扭转载荷联合作用。
因此,在截面上有拉应力和剪应力。
14、采用经机械加工制成的凸台或沉头座孔做为螺栓与螺母接触的支承面是为了避免螺栓受到偏心载荷。
15、螺栓强度等级标记6.6级,6⨯6⨯10=360MPa表示材料的屈服强度;螺母强度等级标记8级,8⨯100=800MPa表示材料的抗拉强度。
16、对于重要的联接不宜用小于M12-M16的螺栓主要是因为避免预紧时拧断螺栓。
邱宣怀机械设计(第4版)知识点笔记课后答案
第1篇总论第1章机械设计概论1.1复习笔记一、课程性质和任务1.机器、机械、器械和仪器(1)机器是执行机械运动的装置,用来变换或传递能量、物料或信息。
(2)机械是机器和机构的总称。
(3)用来进行物料传递和变换的机器,通常称为器械、装置或设备,如过滤装置等。
(4)用来进行信息传递和变换的机器,通常称为仪器,如测量仪等。
2.机械零件和部件(1)机械零件(简称零件)是指组成机器的不可拆的基本单元,如螺钉、键、带等。
(2)部件是指为完成同一使命在结构上组合在一起(可拆或不可拆)并协同工作的零件,如联轴器、轴承、减速器等。
3.通用零件和专用零件(1)通用零件是指各种机器中普遍使用的零件。
(2)专用零件是指只在一定类型的机器中使用的零件,如汽轮机中的叶片,纺织机中的织梭、纺锭等。
4.标准件和易损件(1)标准件是指经过优选、简化、统一,并给以标准代号的零件和部件。
(2)易损件是指在正常运转过程中容易损坏,并在规定期限内必须更换的零件或部件。
5.机械系统任何机械系统都是由“输入量——技术系统——输出量”所构成,输入量可以是能量、物料或信息,技术系统的职能是联接输入量和输出量并完成功能的转变。
复杂的机械系统可以按不同的目标分解为若干主系统、分系统、子系统。
二、设计机器的基本原则和设计程序1.设计机器时应满足的要求在能胜任对机器提出的功能要求(或工作职能)的前提下,同时满足使用方便、安全可靠、经济合理、外形美观等各项要求,并希望能做到体积小、重量轻、能耗少、效率高。
(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。
(2)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。
(3)机器外观造型应比例协调、大方,给人以时代感、美感、安全感。
色彩要和产品功能相应。
(4)限制噪声分贝数已成为评定机器质量的指标之一。
为了降低噪声,首先要分析产生噪声的原因,然后从设计、工艺、材料等因素着手,采取各种降低噪声的措施。
机械设计课后答案
机械设计简答题第一章绪论1.问:机器的基本组成要素是什么?答:机械零件2.问:什么是零件?答:零件是组成机器的不可拆的基本单元,即制造的基本单元。
3.问:什么是通用零件?答:在各种机器中经常都能用到的零件,如:齿轮、螺钉等。
4.问:什么是专用零件?答:在特定类型的机器中才能用到的零件,如:涡轮机的叶片、内燃机曲轴等。
5.问:什么是部件?答: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叫做部件,如减速器、离合器等。
6.问:什么是标准件?答:经过优选、简化、统一,并给以标准代号的零件和部件称为标准件。
7.问:什么是机械系统?答:由许多机器、装置、监控仪器等组成的大型工程系统,或由零件、部件等组成的机器(甚至机器中的局部)都可以看成是一个机械系统。
8.问:机械设计课程的主要研究对象是什么?答:本课程只研究在普通工作条件下一般参数的通用零件和部件。
9.问:什么是易损件?答:在正常运转过程中容易损坏,并在规定期限内必须更换的零件或部件称为易损件。
第二章机械设计总论1.问:一台完整的机器通常由哪些基本部分组成?答:原动机部分、执行部分、传动部分和控制系统。
2.问:一般机器的设计程序通常由哪几个基本阶段构成?答:一部机器的设计程序基本上由计划阶段、方案设计阶段、技术设计阶段、技术文件编制阶段构成。
3.问:设计机器时应满足哪些基本要求?答:一般来说,需满足使用功能要求、经济性要求、劳动保护和环境保护要求、可靠性要求和其它专用要求。
4.问:机械零件主要有哪些失效形式?答:机械零件的主要失效形式有:整体折断、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等。
5.问:设计机械零件时应满足哪些基本要求?答:一般说来,大致有以下基本要求:避免在预定寿命期内失效的要求、结构工艺性要求、经济性要求、质量小的要求和可靠性要求等。
6.问:机械零件的常用设计准则是什么?答:大体有以下设计准则: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等。
机械设计第一章 绪论 课后习题答案15.9.6
1-1 答:机器和机构的共同特征:1)都是一种人为的实物组合体。
2)各个运动实物之间具有确定的相对运动。
区别:机器能实现能量的转换或代替人的劳动去作有用的机械功,而机构则没有这种功能。
1-2 答:家用缝纫机、洗衣机是机器。
机械式手表是机构。
1-3 答:以洗衣机为例。
原动部分为电动机,工作部分为波轮,传动部分为带传动和减速器,控制部分为操作面板上的控制器。
1-4 答:以自行车为例,前轮作为一个构件参与运动,它主要由钢圈、内胎、外胎、心轴、钢丝等零件组装而成。
脚踏板也是作为一个构件参与运动,它主要由两个脚踏板、橡胶垫、压盖、螺栓等零件组装而成。
1-5 答:公共汽车车门的启闭通常是利用连杆机构来实现的。
(详见第四章介绍)。
邱宣怀《机械设计》(第4版)笔记和考研真题详解-第一章至第五章【圣才出品】
第1篇总论第1章机械设计概论1.1复习笔记一、课程性质和任务1.机器、机械、器械和仪器(1)机器是执行机械运动的装置,用来变换或传递能量、物料或信息。
(2)机械是机器和机构的总称。
(3)用来进行物料传递和变换的机器,通常称为器械、装置或设备,如过滤装置等。
(4)用来进行信息传递和变换的机器,通常称为仪器,如测量仪等。
2.机械零件和部件(1)机械零件(简称零件)是指组成机器的不可拆的基本单元,如螺钉、键、带等。
(2)部件是指为完成同一使命在结构上组合在一起(可拆或不可拆)并协同工作的零件,如联轴器、轴承、减速器等。
3.通用零件和专用零件(1)通用零件是指各种机器中普遍使用的零件。
(2)专用零件是指只在一定类型的机器中使用的零件,如汽轮机中的叶片,纺织机中的织梭、纺锭等。
4.标准件和易损件(1)标准件是指经过优选、简化、统一,并给以标准代号的零件和部件。
(2)易损件是指在正常运转过程中容易损坏,并在规定期限内必须更换的零件或部件。
5.机械系统任何机械系统都是由“输入量——技术系统——输出量”所构成,输入量可以是能量、物料或信息,技术系统的职能是联接输入量和输出量并完成功能的转变。
复杂的机械系统可以按不同的目标分解为若干主系统、分系统、子系统。
二、设计机器的基本原则和设计程序1.设计机器时应满足的要求在能胜任对机器提出的功能要求(或工作职能)的前提下,同时满足使用方便、安全可靠、经济合理、外形美观等各项要求,并希望能做到体积小、重量轻、能耗少、效率高。
(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。
(2)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。
(3)机器外观造型应比例协调、大方,给人以时代感、美感、安全感。
色彩要和产品功能相应。
(4)限制噪声分贝数已成为评定机器质量的指标之一。
为了降低噪声,首先要分析产生噪声的原因,然后从设计、工艺、材料等因素着手,采取各种降低噪声的措施。
昆明理工大学机械设计作业参考答案_机械设计总论_1_
机械设计总论1、机器由哪三个基本组成部分组成?传动装置的作用是什么?【答】机器的三个基本组成部分是:原动机部分、执行部分和传动部分。
传动装置的作用:介于机器的原动机和执行部分之间,改变原动机提供的运动和动力参数,以满足执行部分的要求。
2、什么叫机械零件的失效?机械零件的主要失效形式有哪些?【答】机械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。
机械零件的主要失效形式有1)整体断裂;2)过大的残余变形(塑性变形);3)零件的表面破坏,主要是腐蚀、磨损和接触疲劳;4)破坏正常工作条件引起的失效:有些零件只有在一定的工作条件下才能正常工作,如果破坏了这些必要的条件,则将发生不同类型的失效,如带传动的打滑,高速转子由于共振而引起断裂,滑动轴承由于过热而引起的胶合等。
3、什么是机械零件的设计准则?机械零件的主要设计准则有哪些?【答】机械零件的设计准则是指机械零件设计计算时应遵循的原则。
机械零件的主要设计准则有:强度准则、刚度准则、寿命准则、振动稳定性准则、可靠性准则4、绘出浴盆曲线并简述其含义?【答】浴盆曲线是失效率曲线的形象化称呼,表示了零件或部件的失效率与时间的关系,一般用实验方法求得。
浴盆曲线分为三段:第Ⅰ段代表早期失效阶段,失效率由开始时很高的数值急剧地下降到某一稳定的数值;第Ⅱ段代表正常使用阶段,失效率数值缓慢增长;第Ⅲ段代表损坏阶段,失效率数值由稳定的数值逐渐急剧上升。
5、设计机械零件时应满足哪些基本要求?【答】机械零件的基本设计要求有:避免在预定寿命期内失效的要求;结构工艺性要求;经济性要求;质量小要求;可靠性要求。
6、简述机械零件的一般设计步骤?【答】机械零件的一般设计步骤是:(1)选择零件的类型和结构;(2)计算作用载荷;(3)选择材料;(4)确定基本尺寸;(5)结构设计;(6)校核计算;(7)绘图和编写技术文件。
7、机械零件的常规设计方法有哪些?计算机辅助设计、可靠性设计、优化设计、并行设计属于常规设计方法吗?【答】机械零件的常规设计方法有:(1)理论设计:根据长期总结出来的设计理论和实验数据所进行的设计称为理论设计。
机械设计——总论答案
总 论一.是非题1.凡零件只要承受静载荷,则都产生静应力。
( × )2.当零件的尺寸由刚度条件决定时,为了提高零件的刚度,可选用高强度合金钢制造。
( × )3.机械零件在工作中发生失效,即意味该零件一定产生了破坏。
( × )4.在变应力中,当r = -1时,σm = 0,σa =σmax 。
( √ )5.在变应力中,当r = C (常数)时,σm /σa 是随时间变化的。
( × )6.润滑油的粘度与温度有关,且粘度随温度的升高而增大。
( × )二.单项选择题1.零件表面经淬火、渗氮、喷丸、滚子碾压等处理后,其疲劳强度 a 。
(a )提高 (b )降低(c )不变 (d )提高或降低视处理方法而定2.某钢制零件材料的对称循环弯曲疲劳极限σ-1 = 300 MPa ,若疲劳曲线指数m = 9,应力循环基数N 0 =107,当该零件工作的实际应力循环次数N =105时,则按有限寿命计算,对应于N 的疲劳极限为 c MPa 。
(a )300 (b )428 (c )500.4 (d )430.53.零件的形状、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 ____。
(a )较高 (b )较低 (c )相同4.变应力特性可用max σ、min σ、m σ、a σ、r 这五个参数中的任意__b___来描述。
(a )一个 (b )两个 (c )三个 (d )四个5.在图示零件的极限应力简图中,如工作应力点M 所在的ON 线与横轴间夹角θ= 45°,则该零件受的是 c 。
(a )不变号的不对称循环变应力 (b )变号的不对称循环变应力(c )脉动循环变应力 (d )对称循环变应力6.下列四种叙述中__d ____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(d)变应力是由变载荷产生,也可能由静载荷产生7.零件的截面形状一定,如绝对尺寸(横截面尺寸)增大,疲劳强度将随之__b____。
西工大出版社机械设计课后答案
hmin ( Rq1 Rq 2 )1 / 2
2 2
式中, hmin 为两滑动粗糙表面间的最小公称油膜厚度, Rq1 、 Rq 2 分别为两表面轮廓 的均方根偏差。 膜厚比 1 时,为边界摩擦(润滑)状态;当 1~3 时,为混合摩擦(润滑)状态; 当 3 时为流体摩擦(润滑)状态。 2、机件磨损的过程大致可分为几个阶段?每个阶段的特征如何? 试验结果表明,机械零件的一般磨损过程大致分为三个阶段,即磨合阶段、稳定磨损 阶段及剧烈磨损阶段。 1) 2) 3) 磨合阶段: 新的摩擦副表面较粗糙, 在一定载荷的作用下, 摩擦表面逐渐被磨平, 实际接触面积逐渐增大,磨损速度开始很快,然后减慢; 稳定磨损阶段:经过磨合,摩擦表面加工硬化,微观几何形状改变,从而建立了 弹性接触的条件,磨损速度缓慢,处于稳定状态; 剧烈磨损阶段:经过较长时间的稳定磨损后,因零件表面遭到破化,湿摩擦条件 发生加大的变化(如温度的急剧升高,金属组织的变化等) ,磨损速度急剧增加, 这时机械效率下降,精度降低,出现异常的噪声及振动,最后导致零件失效。 3、何谓油性与极压性? 油性(润滑性)是指润滑油中极性分子湿润或吸附于摩擦表面形成边界油膜的性能, 是影响边界油膜性能好坏的重要指标。油性越好,吸附能力越强。对于那些低速、重载或 润滑不充分的场合,润滑性具有特别重要的意义。 极压性是润滑油中加入含硫、氯、磷的有机极性化合物后,油中极性分子在金属表面 生成抗磨、耐高压的化学反应边界膜的性能。它在重载、高速、高温条件下,可改善边界 润滑性能。 4、润滑油和润滑脂的主要质量指标有哪几项? 润滑油的主要质量指标有:粘度、润滑性(油性) 、极压性、闪点、凝点和氧化稳定 性。 润滑脂的主要质量指标有:锥(针)入度(或稠度)和滴点。 5、什么是粘度?粘度的常用单位有哪些? 粘度是指润滑油抵抗剪切变形的能力,标志着油液内部产生相对运动运动时内摩擦阻 力的大小,可定性地定义为它的流动阻力。粘度越大,内摩擦阻力越大,流动性越差。粘 度是润滑油最重要的性能指标,也是选用润滑油的主要依据。
机械设计基础课后习题答案(第四版)
机械设计基础课后习题答案(第四版) 第1章总论课后习题答案题1-1试述机械与机构、零件与构件、运动副与约束的涵义。
答:机械是机器与机构的总称。
其中机构是指用来传递与交换运动和力的可动的装置;机器是由若干构件以运动副相联接并具有确定相对运动,用来完成有用的机械功或转换机械能的组合体;机器用来完成有用的机械功或转换机械能,而机构在习惯上主要是指传递运动的机械(如仪表等)以及从运动的观点加以研究而言的。
机器中必包含一个或一个以上的机构。
零件是机器及各种设备的基本组成单元;根据机器功能、结构要求,某些零件需固联成没有相对运动的刚性组合,成为机器中运动的一个基本单元体,通常称为构件;构件与零件的区别在于:构件是运动的基本单元,而零件是制造的基本单元;有时一个单独的零件也是一个最简单的构件。
构件与构件之间通过一定的相互接触与制约,构成保持确定相对运动的“可动联接”,这种可动联接称为“运动副”;当构件之间用运动副联接以后,在其联接处,它们之间的某些相对运动将不能实现,这种对于相对运动的限制称为运动副的约束。
题1-2机械运动简图和装配图有何不同?正确绘制运动简图应抓住哪些关键?请画出图1-1所列机构和机械的运动简图。
陈秀宁机械设计基础教材答案答:把复杂的机械采用一些简单的线条和规定的符号将其传动系统、传动机构间的相互联系、运动特性表示出来,表示这些内容的图称为机械运动简图;装配图是表示机器或部件的图样,它是生产中的主要技术文件之一;从机械运动简图中可以清晰地看出原动机的运动和动力通过哪些机构、采用何种方式,使机器工作部分实现怎样的运动;根据运动简图再配上某些参数便可进行机器传动方案比较、运动分析和受力分析,并为机械系统设计、主要传动件工作能力计算、机件(构件和零件之统称)结构具体化和绘制装配图提供条件。
根据实际机械绘制其运动简图时,首先应分清各种机构,判别固定构件与运动构件,数出运动构件的数目,并根据构件间相对运动性质确定其运动副的类型;测量各个构件上的运动尺寸,然后根据这些尺寸选择适当的长度比例尺和视图平面用规定的或惯用的机构、构件和运动副的代表符号绘制简图;最后仔细检查运动构件的数目、运动副的类型和数目及其相对位置与联接关系等是否正确,否则将不能正确反映实际机械的真实运动。
机械设计习题及答案
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_____。
机械设计总论作业题与答案
第一篇 机械设计总论 作业题答案一、填空题1、在任一给定循环特性的条件下,表示应力循环次数N 与疲劳极限σrN 的关系曲线称为 疲劳曲线 ,其高周疲劳阶段的方程为 C N N mr m rN ==0σσ。
2、在单向转动的轴上作用方向不变的径向载荷时,轴的弯曲应力为 对称 循环变应力。
3、影响机械零件疲劳强度的主要因素,除材料性能、应力循环特征r 和应力循环次数N 之外,主要有 应力集中、 绝对尺寸 和 表面状态 。
4、在静强度条件下,塑性材料的极限应力是 屈服极限 ;而脆性材料的极限应力是 强度极限 。
5、在零件强度设计中,当载荷作用次数≤103时,可按 静强度载荷 条件进行设计计算,而当载荷作用次数>103时,则应当按变载荷疲劳强度 条件进行设计计算。
6、额定载荷是指 根据原动机的额定功率而不考虑其他因素计算求得的载荷 ;计算载荷是指 考虑了零部件工作中受到各种附加动载荷,将名义载荷修正后用于零件设计计算的载荷 。
二、选择题1、一等截面直杆,其直径d=15mm ,受静拉力F=40KN ,材料为35钢,σB =540 N/mm 2,σS =320 N/mm 2,则该杆的工作安全系数S 为 DA 、2.38B 、1.69C 、1.49D 、1.412、对于受循环变应力作用的零件,影响疲劳破坏的主要因素是 CA 、最大应力B 、平均应力C 、应力幅3、零件的形状、尺寸、结构、精度和材料相同时,磨削加工的零件与精车加工的零件相比,其疲劳强度 AA 、较高B 、较低C 、相同4、机械设计课程研究的对象是 C 的设计。
A 、专用零件B 、已标准化零件C 、普通工作条件(常温、中压和中等速度)下工作的通用零部件D 、特殊工作条件下的零部件5、开发性设计工作的核心是 B 和 C 。
A 、理论设计B 、功能设计C 、结构设计D 、工艺设计E 、造型设计6、产品的经济评价通常只计算 B 。
A 、设计费用B 、制造费用C 、实验费用D 、安装调试费用7、机械零件的计算分为 A 两种A、设计计算和校核计算B、近似计算和简化计算C、强度计算和刚度计算D、用线图计算和用公式计算8、机器最主要的技术经济指标是 D 。
机械设计基础习题解答(1-5)
机械设计基础教材习题参考解答(第一章~第五章)2012.8目录第1章机械设计概论 _______________________________ 2第2章机械零件尺寸的确定_________________________ 3第3章平面机构运动简图及平面机构自由度____________ 4第4章平面连杆机构 _______________________________ 6第5章凸轮机构 __________________________________ 11第1章机械设计概论思考题和练习题1-1举例说明什么是新型设计、继承设计和变型设计。
解:新型设计通常人们指应用成熟的科学技术或经过实验证明是可行的新技术,设计过去没有过的新型机械,如:新型机械手、动车、扑翼飞机、电动汽车等;继承设计通常指人们根据使用经验和技术发展对已有的机械进行设计更新,以提高其性能、降低其制造成本或减少其运用费用,如:大众系列汽车、大家电产品等。
变型设计通常指人们为适应新的需要对已有的机械作部分的修改或增删而发展出不同于标准型的变型产品,如:。
各种工程机械、农田作业机械等。
1-2解:评价产品的优劣的指标有哪些?解:产品的性能、产品的1-3机械零件常用的材料有哪些?为零件选材时应考虑哪些主要要求?解:制造机械零件的材料目前用得最多的是金属材料,其又分为钢铁材料和非铁材料(如铜、铝及其合金等);其次是非金属材料(如工程塑料、橡胶、玻璃、皮革、纸板、木材及纤维制品等)和复合材料(如纤维增强塑料、金属陶瓷等)。
从各种各样的材料中选择出合用的材料是一项受到多方面因素制约的工作,通常应考虑下面的原则:1)载荷的大小和性质,应力的大小、性质及其分布状况2)零件的工作条件3)零件的尺寸及质量4)经济性1-4解:机械设计的内容和步骤?解:机械设计的内容包括:构思和方案设计、强度分析、材料的选择、结构设计等。
机械设计的步骤:明确设计任务,总体设计,技术设计,样机试制等。
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第一章绪论(1)组成机械的基本单元是什么?机械零件是组成机械的基本制造单元(2)何谓零件?何谓部件?零件是组成机器的不可拆的基本单元,即制造的基本单元。
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”。
(3)机械零件可归纳为哪两种类型?试各举两个典型实例说明,本课程的研究对象是什么?通用零件:各种机械中经常用到的一般参数的零件,如螺钉,齿轮等专用零件:在特定类型的机器中才能用到的零件,如涡轮机的叶片、飞机的螺旋桨等本课程的研究对象:普通条件下工作,且具有一般参数的通用零件(4)什么叫在普通条件下工作,且具有一般参数的通用零件?试从你所学专业的机械设备中,对联接零件,传动零件、轴系零件和其他零件各举两例。
普通工作条件无严格定义,通常指常温、常压、低速等。
一般参数也无严格定义。
国家标准《一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差》(GB/T1804-2000)中基本尺寸定义为0.5-4000mm,可以认为一般参数的零件的尺寸在0.5-4000mm之间。
连接零件:键、螺栓传动零件:带、齿轮轴系零件:滚动轴承、滑动轴承其他零件:弹簧、机座(5)为什么说本课程起着基础课与专业课之间的承前启后的作用?(6)在了解本课程的性质、内容和任务以后,总结本课程的特点和你所采取的学习方法。
第二章机械设计总论(1)对机器提出的主要要求包括什么?使用功能要求;经济性要求;劳动保护和环境保护要求;寿命与可靠性要求;其他专用要求等。
(2)机器设计应满足哪些基本要求?机械零件设汁应满足哪些基本要求?分析下列机械零件应满足的基本要求是什么:电动机轴,普通减速器中的齿轮轴,起重机吊钩,精密机床主轴.汽门弹簧。
农业机械中的拉曳链,联合收割机中的V带。
避免在预定寿命期内失效;结构工艺性要求;经济性要求;质量小要求;可靠性要求。
(3)设计机械的经济性要求包括哪些方面?a.零件本身的生产成本;b.尽可能采用标准化的零、部件以取代特殊加工的零、部件。
(4)何谓机械的可靠度?机械中零件之间组成的模式不同,其可靠度如何计算?在规定的使用时间(寿命)内和预定的环境条件下,机械能正常地完成其功能的概率。
机械零件的可靠度通过概率统计的方法计算。
(5)机械设计的一般程序怎样?计划阶段;方案设计阶段;技术设计阶段;技术文件的编制。
(6)机械零件的失效形式有哪些?针对这些失效形式相应建立的设计准则是什么?主要失效形式: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。
断裂断裂→强度准则过大的残余变形→刚度准则零件表面破坏→寿命准则破坏正常工作条件引起的失效→振动稳定性准则[与零件的工作条件相关,这只是一个例子](7)机械零件设计的一般步骤有哪些?1.根据零件的使用要求,选择零件的类型和结构。
2.根据机器的工作要求,计算在零件上的载荷。
3.分析零件的可能失效形式,确定相应的设计准则。
4.根据零件的工作要求及对零件的特殊要求,选择适当的材料。
5.根据设计准则,确定零件的基本尺寸。
6.根据工艺性及标准化等原则进行零件的结构设计。
7.进行校核计算。
8.画出零件的工作图,并写出设计说明书。
(8)机械零件的常用材料有哪些?这些材料各有何特点,适用在何种场合?金属材料:较好的力学性能、价格便宜、容易获得。
高分子材料:原料丰富、密度小,在适当的温度范围内有很好的弹性,耐腐蚀性好等,缺点:容易老化,阻燃性差,耐热性不好等。
陶瓷材料:硬度极高、耐磨、耐腐蚀性、熔点高、刚度大以及密度比钢铁低;缺点:断裂韧度低、价格昂贵、加工工艺性差等。
复合材料:较高的强度和弹性模量,而质量又特别小;缺点:价格贵,耐热性、导电性较差等。
(9)铸铁和钢的区别是什么?普通碳钢与优质碳钢的区别是什么?铸铁和钢的区别是含碳量不同,钢是含碳量为0.03%~2%;含碳量2%~4.3%的铁碳合金为铸铁。
普通碳素结构钢又称普通碳素钢,对含碳量、性能范围以及磷、硫和其他残余元素含量的限制较宽。
普通碳钢分为三类:甲类钢(A类钢)是保证力学性能的钢。
乙类钢(B类钢)是保证化学成分的钢。
特类钢(C类钢)是既保证力学性能又保证化学成分的钢,常用于制造较重要的结构件。
优质碳素结构钢和普通碳素结构钢相比,硫、磷及其他非金属夹杂物的含量较低。
根据含碳量和用途的不同,这类钢大致又分为三类:①小于0.25%C为低碳钢。
②0.25~0.60%C为中碳钢。
③大于0.6%C为高碳钢。
(10)什么叫做合金钢,与碳钢相比有何优缺点?合金钢除含有普通碳钢的铁、碳外,根据性能需求还添加有其它合金元素,比如常见的铬、镍、钼、锰、硅等,以提高其机械性能,通常价格较普通碳钢高。
(11)选择机械零件材料时,通常考虑的机械性能、物理化学性能和工艺性能有哪些?•机械性能强度,硬度,耐磨性,冲击韧性,塑性•物理化学性能密度,导热性,导电性,导磁性,耐热性,耐酸性,耐腐蚀性性等•工艺性能易熔性,液态流动性,可塑性,可焊性,可加工性,可热处理性等(12)为节约原材料,尤其是节约贵重材料而选用廉价材料,可采取哪些具体措施?举例说明1.对材料进行热处理和表面处理,如为提高齿轮表面硬度,常对齿轮零件进行调质处理。
2.采用型材,如型钢焊接而成的机架。
3.采用组合结构,如蜗轮采用齿圈式组合结构(由青铜齿圈与铸铁轮芯组成)。
(13)选用机械零件材料时,应考虑的基本要求有哪些?1.使用性能要求2.工艺性能要求3.经济性(14)机械零件在进行结构没计时,主要应从哪些方面去考虑和改善它的结构工艺性?零件的结构工艺性应从毛坯制造、机械加工过程及装配等几个生产环节加以综合考虑,工艺性是和机器生产批量大小及具体生产条件相关。
(15)机械设计中,为什么要实行零件和部件的标准化、系列化与通用化?你能举出一些标准化、系列化与通用化的零部件吗?1.能以最先进的方法在专门化工厂中对那些用途最广泛的零件进行大量、集中的制造,以提高质量,降低成本;2.统一了材料和零件的性能指标,使其能够进行比较,并提高了零件性能的可靠性。
3.采用了标准化结构及零、部件,可以简化设计工作、缩短设计周期,提高设计质量。
另外,也同时简化了机器的维修工作。
例如对同一结构、同一内径的滚动轴承,制造出不同外径及宽度的产品。
(16)我国现行的标准化有哪些?GB、JB、YB、QB、ISO和Γ0CT、DIN、JIS、BS各代表什么标准?我国目前实行四级标准体制:国家标准、行业标准、地方标准、企业标准。
GB: 中国国家强制性标准JB: 中国机械行业(含机械、电工、仪器仪表等)强制性行业标准YB: 中国黑色冶金行业标准QB:中国轻工行业标准ISO:国际标准化组织标准Γ0CT:前苏联国家标准DIN:德国工业标准JIS:日本工业标准BS:英国国家标准(17)目前常用的现代机械设计新方法有哪几种?计算机辅助设计、优化设计、可靠性设计、并行设计、参数化设计等第三章 机械零件的强度(1)零件的名义载荷与计算载荷,两者之间的区别及其关系如何?名义载荷:根据额定功率,按力学公式计算出的载荷。
计算载荷:考虑载荷的时间不均匀性、分布的不均匀性以及其它影响因素对名义载荷进行修正得到的载荷,即载荷系数K ×名义载荷。
(2)何谓机械零件的强度?它可以分成哪两类?各举两个实例。
材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力称为强度。
强度是衡量零件本身承载能力(即抵抗失效能力)的重要指标。
强度是机械零部件首先应满足的基本要求。
机械零件的强度分为静应力强度和变应力强度两个范畴。
静应力强度:机械零件在整个工作寿命期内应力变化次数少于103,如松螺栓连接、键连接等的强度计算。
变应力强度:轴向变载荷的紧螺栓连接的强度计算、齿轮的弯曲疲劳强度强度计算等。
(3)强度条件的一般形式有哪些?并说明式中各符号代表的意义。
根据许用应力建立的计算准则,通过判断危险截面的最大许用应力是否小于或等于许用应力:[]σσ≤[]ττ≤根据安全系数建立的计算准则,通过判断危险截面上实际的安全系数是否大于或等于许用安全系数:[]lim s s σσσσ=≥ []lim s s ττττ=≥(4)机械设计中常用的强度理论有哪几个?各适用于何种场合?静强度理论:静应力脆性断裂的强度理论:最大拉应力理论和最大伸长线应变理论屈服的强度理论:最大切应力理论和形状改变比能理论疲劳强度理论:变应力下的疲劳强度理论低应力下的脆断(断裂强度理论):低应力脆断(工作应力远小于许用应力)接触强度理论:齿轮接触疲劳强度计算、滚动轴承寿命计算。
(5)对零件的工作应力应如何进行分类?承受拉伸载荷的零件就一定产生拉伸应力吗?如果不是,试举例说明。
只要设定一个分类标准,就可以对任何集合进行分类,因此,不存在“对零件的工作应力如何进行分类”的问题。
承受拉伸载荷的零件不一定产生拉应力。
比如零件在做拉伸实验时,当零件达到屈服极限时,当载荷继续增加,零件中的拉应力并不增长(或增长不明显),此时增加的拉伸载荷在零件并未产生拉伸应力。
(6)稳定循环交应力的主要参数有哪些,它们的相互关系怎样?五个参数:max σ、min σ、m σ、a σ、r ,其中只有两个是独立的。
(7)变载荷下一定产生变应力,那么静载荷下也一定产生静应力吗?举例说明之。
不一定产,如旋转的轴上作用一集中力,而轴表面上任意一点的应力则是变应力。
(8)下列零件均受静载荷作用(见图),试判断零件上A 点的应力性质(拉、压、弯、扭或接触应力),是静应力还是变应力?应力变化的规律(即应力变化循环特性系数r 的大小或范围)及应力变化图(即σ-τ图)是怎样的?(a) 静应力,扭转剪切应力,1r =。
(b) 对称循环变应力,拉、压应力,1r =-。
(c) 不对称循环变应力,拉、压应力,11r -<<(d) 滚动体与套圈间的接触应力为脉动循环变应力,0r =(9)什么是材料的疲劳曲线?试用图线描述碳钢材料的疲劳曲线形状,说明应力循环次数N 与疲劳极限r σ的关系。
有色金属及高硬度合金钢的疲劳曲线又是怎样?金属材料的疲劳曲线(N σ-曲线)是取同一r 值、不同N 值时做试验得到的,它表示在给定应力比r 的条件下,应力循环次数N 与疲劳极限r σ的关系曲线。
曲线AB 使材料试件发生破坏的最大应力基本不变,或者说下降很小,此阶段是静应力强度的状况。
曲线BC 段,随着循环次数的增加,使材料发生疲劳破坏的最大应力不断下降,这一阶段的疲劳破坏伴随着材料的塑性变形,此阶段称为低周疲劳。
曲线CD 段代表有限寿命阶段,在此范围内,试件经过一定次数的交变应力作用后总会发生疲劳破坏。
CD 段的曲线方程为()mrN C D N C N N N σ=≤≤。
D 点以后的线段代表了试件无限寿命阶段,即作用在试件上的变应力的最大应力小于D 点的应力,则应力无论变化多少次,材料都不会发生破坏。