第3章机械可靠性设计习题

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机械设计精选题100例 - 副本

第三章机械零件强度 σm ，应力幅σa ，循，σm 40MPa =，r =常注：简化疲劳极限线图采用折线图法。

6、一个由40Cr 制成的零件，其力学性能如下：屈服极限σS MPa =550，对称循环疲劳极限σ-=1320MPa ，脉动循环疲劳极限σ0540=MPa ，已知最大工作应力σmax =185MPa ，最小工作应力σmin =-75MPa ，r =常数，综合影响系数()K σD =2，试绘制该零件的许用极限应力图（折线图），并用作图法计算它的安全系数，指出该零件可能发生的破坏形式。

7、某零件的材料σB MPa =1000，σS MPa =800，σ-=1400MPa ，ψσ=025.，试画出其简化极限应力图；当工作应力σ=300MPa ，σ=-100MPa ，试在该图上标出此点K ，并说明是否在安全区。

9、某钢制σB =800，该零件的有效应力集中系数σ，尺寸系数σ，表面状态系数，寿命系数k N =12.，工作应力的循环特性r =-0268.。

1.试用作图法求当安全系数为1.5情况下的最大工作应力σmax 值；2.该零件过载时的可能破坏形式；3.绘出工作应力σ-t 图(图上标出σmin ，σmax ，σa ，σm )。

10、有一材料σS MPa =360，σ-=1220MPa ，在σm N C =式中m =9，N 0710=，问当N =?时，疲劳强度σσrN ≥S ，此时会出现什么现象？是否可按此应力设计。

，屈服极限σS =570MPa ，r ＝设用该材料制造机械零件，(r =σσmin max =常数、σm =常数及σmin =常数)时的极限应力点。

，16、刚性凸缘联轴器用6个普通螺栓联接，螺栓均匀分布在D ＝155 mm 的圆周上，接合面摩擦系数μ=0.12，摩擦传力的可靠性系数（防滑系数）K f =12.。

若联轴器传递的转矩T ＝1500 N ⋅m ，问每个螺栓预紧力F '应为多大？17、图示螺栓联接中，采用两个M16（小径d 113835=.mm ，中径d 214701=.mm ，）的普通螺栓，螺栓材料为45钢，8.8级，σS MPa =640，联接时不严格控制预紧力（取安全系数[]S S =4，被联接件接合面间的摩擦系数μ=0.2。

质量工程与管理-习题-chat03

第三章可靠性设计自测题一、选择题1．产品可靠性的含义中不包含（）。

A．规定的条件B．规定的任务C．规定的时间D．规定的功能2．按照统计特性分，故障可分为（）。

A．偶然故障和损耗故障B．致命性故障和非致命故障C．独立故障和从属故障D．偶然故障和从属故障3．在浴盆曲线中，产品的故障率较低且基本处于平稳状态的阶段是（）。

A．早期故障阶段B．中期故障阶段C．偶然故障阶段D．损耗故障阶段4．组成串联系统的单元越多，产品的可靠度（）。

A．越高B．越低C．不稳定D．无法判断5．可靠性工作的最大贡献是在（）。

A．设计方面B．发运方面C．制造方面D．现场服务方面6．可靠性预测是（）。

A．估计产品性能的过程B．估计产品按规定时间内完成规定任务的概率过程C．教你怎样由此及彼取得成功的过程D．以上三条7．根据可靠性工程，失效率是（）的倒数。

A．平均修复时间B．系统有效度C．平均故障间隔时间D．故障概率8．一台机械起重机的正常寿命周期为100个小时，标准偏差为3个小时，当在第106个小时时，这台起重机的可靠度是（）A．0.0228 B．0.9430C．0.0570 D．0.97729．从描述可靠性分布的Weibull分布中求出特性寿命=12000小时，形状参数=2.2。

如果这些都是好参数的话，可靠性将在（）时间降低到0.85。

A．2204 B．3503C．4838 D．525410．一系统经过1650次使用，平均工作400h，故障总数为145个。

假定可靠度服从指数分布律，问该系统运行850h的可靠度是（）。

A．0 B．36%C．18% D．83%11．某个系统由4个并联单元组成，各单元的可靠性均为0.8。

只要有2个单元保持功能系统就仍然能完成使命。

如果故障率保持不变，且故障是独立的，那么该系统的可靠性为（）。

A．0.4096 B．0.5376C．0.8192 D．0.972812．系统s的成功运行，如下图所示，需要三条通道中至少一条是好的。

机械系统设计考研仿真题

机械系统设计考研仿真题一、选择题（共 20 小题，每题 3 分，共 60 分）1、机械系统设计中，以下哪项不是可靠性设计的主要内容（）A 故障树分析B 冗余设计C 优化设计D 可靠性预计2、机械系统方案设计时，以下哪种方法常用于寻求多种可行方案（）A 黑箱法B 形态学矩阵法C 反求设计法D 价值工程法3、在机械传动系统中，具有结构紧凑、传动比大特点的是（）A 带传动B 链传动C 齿轮传动D 蜗杆传动4、以下哪种材料常用于制造承受重载、冲击的机械零件（）A 45 钢B QT600-3C 20CrMnTiD ZG270-5005、为了提高机械零件的疲劳强度，以下措施中有效的是（）A 增大零件表面粗糙度B 采用高强度材料C 减小应力集中D 增加零件尺寸6、机械系统中，滚动轴承的基本额定动载荷是指（）A 轴承能承受的最大载荷B 轴承在 10^6 转时所能承受的载荷C 轴承在额定寿命 10^6 转时所能承受的载荷D 轴承在基本额定寿命时所能承受的载荷7、在机械设计中，进行强度计算时，通常以（）作为计算依据。

A 屈服极限B 强度极限C 疲劳极限D 许用应力8、以下哪种连接方式主要用于轴与轮毂之间的周向固定（）A 平键连接B 花键连接C 过盈配合D 销连接9、机械系统的执行机构中，将旋转运动转换为直线运动的机构是（）A 曲柄摇杆机构B 凸轮机构C 螺旋机构D 齿轮齿条机构10、设计机械零件时，应优先选用（）A 标准件B 专用件C 通用件D 自行设计件11、在机械系统的润滑方式中，适用于高速、重载场合的是（）A 油浴润滑B 飞溅润滑C 压力循环润滑D 油脂润滑12、以下哪种机械传动的效率最高（）A 带传动B 链传动C 齿轮传动D 蜗杆传动13、机械系统设计中，进行结构设计时应遵循的原则不包括（）A 满足功能要求B 便于制造和装配C 提高材料利用率D 追求外形美观14、对于承受变载荷的重要轴，其材料应选用（）A Q235B 40CrC HT200D QT400-1815、以下哪种螺纹连接主要用于承受横向载荷（）A 普通螺栓连接B 双头螺柱连接C 螺钉连接D 紧定螺钉连接16、在机械系统的调速方式中，能实现无级调速的是（）A 齿轮变速箱调速B 带传动调速C 变频调速D 滑移齿轮调速17、机械系统中的飞轮主要用于（）A 储存能量B 减轻振动C 平衡惯性力D 调整转速18、以下哪种滚动轴承能同时承受径向和轴向载荷（）A 深沟球轴承B 圆柱滚子轴承C 推力球轴承D 圆锥滚子轴承19、机械系统设计中，进行精度设计时，首先应确定的是（）A 尺寸精度B 形状精度C 位置精度D 表面粗糙度20、设计一对软齿面齿轮传动时，小齿轮的齿面硬度应（）大齿轮的齿面硬度。

机械设计-习题集答案

第一章绪论1-1机器的基本组成要素是什么？答：机械零件1-2什么是零件？什么是构件？什么是部件？试各举三个实例。

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。

如齿轮、轴、螺钉等。

构件是组成机器的运动的单元，可以是单一整体也可以是由几个零件组成的刚性结构，这些零件之间无相对运动。

如内燃机的连杆、凸缘式联轴器、机械手的某一关节等。

部件是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，如减速器、离合器、联轴器。

1-3什么是通用零件？什么是专用零件？答：通用零件在各种机器中经常都能用到的零件，如：齿轮、螺钉、轴等。

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、减速器的箱体等。

1-4机械设计课程研究的内容是什么？答：机械系统设计的基础知识和一般尺寸和参数的通用零件设计方法。

第二章机械设计总论2-1答：一台完整的机器通常由原动机、执行部分和传动部分三个基本部分组成。

原动机是驱动整部机器以完成预定功能的动力源；执行部分用来完成机器的预定功能；传动部分是将原动机的运动形式、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。

2-2答：设计机器应满足使用功能要求、经济性要求、劳动保护要求、可靠性要求及其它专用要求。

设计机械零件应满足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。

2-3答：机械零件常见的失效形式：整体断裂、过大的残余变形、零件的表面破坏以及破坏正常工作条件引起的失效等。

常用的计算准则主要有强度准则、刚度准则、寿命准则、振动稳定性准则和可靠性准则。

2-4答：强度要求为确保零件不发生断裂破坏或过大的塑性变形。

强度条件为[]σσ≤。

提高机械零件的强度，可以采取：a、采用强度高的材料，使零件具有足够的截面尺寸；b、合理地设计零件的截面形状，增大截面的惯性矩；c、采用热处理和化学处理方法，提高材料的力学性能；d、提高运动零件的制造精度，降低工作时的动载荷；e、合理配置零件的位置，降低作用于零件上的载荷等。

机械设计考试题及答案详解

机械设计考试题及答案详解一、选择题1. 机械设计中，静强度和疲劳强度的主要区别是什么？A. 静强度只考虑材料的屈服强度B. 疲劳强度只考虑材料的抗拉强度C. 静强度考虑材料在静载荷作用下的承载能力，疲劳强度考虑材料在交变载荷作用下的承载能力D. 静强度和疲劳强度没有区别答案：C2. 在机械设计中，材料的许用应力是如何确定的？A. 根据材料的屈服强度确定B. 根据材料的抗拉强度确定C. 根据材料的疲劳极限确定D. 根据材料的屈服强度和安全系数确定答案：D二、简答题1. 简述机械零件的失效模式有哪些？答案：机械零件的失效模式主要包括：断裂、磨损、腐蚀、变形、疲劳破坏等。

每种失效模式都与零件的使用条件、材料特性、设计和制造工艺等因素有关。

2. 什么是机械设计中的可靠性设计？其重要性如何？答案：可靠性设计是指在设计阶段就考虑到产品在预期的使用寿命内，能够稳定地完成预定功能的能力。

其重要性在于，可靠性设计可以减少产品的故障率，延长产品的使用寿命，降低维修成本，提高用户满意度。

三、计算题1. 某轴在最大载荷作用下，其直径为50mm，材料的许用应力为100MPa。

如果需要提高轴的承载能力，轴的直径至少需要增加多少？答案：首先计算轴在最大载荷下的应力：\[ \sigma = \frac{F}{A} = \frac{F}{\frac{\pi d^2}{4}} \] 其中，\( F \) 是最大载荷，\( d \) 是轴的直径，\( A \) 是轴的截面积。

设最大载荷 \( F = \sigma_{允许} \times A \)，代入数据得：\[ F = 100 \times \frac{\pi \times 50^2}{4} \]如果需要提高承载能力，设新直径为 \( d' \)，则有：\[ F' = 100 \times \frac{\pi \times d'^2}{4} \] 由于 \( F' > F \)，可以得出 \( d' > 50mm \)。

机械设计第9版课后习题标准答案(习题整理完整版)

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MPa 1801=-ζ，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 ζζN M P a 3.324105.2105180946920112=⨯⨯⨯==--N N ζζN M P a 0.227102.6105180956930113=⨯⨯⨯==--N N ζζN 3-2已知材料的力学性能为MPa 260=s ζ，MPa 1701=-ζ，2.0=ζΦ，试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。

[解] )170,0('A )0,260(C 012ζζζΦζ-=- ζΦζζ+=∴-121M P a33.2832.0117021210=+⨯=+=∴-ζΦζζ 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=αζ，查附图3-1得78.0≈ζq ，将所查值代入公式，即()()69.1188.178.0111k =-⨯+=-α+=ζζζq查附图3-2，得75.0=ζε；按精车加工工艺，查附图3-4，得91.0=ζβ，已知1=q β，则35.211191.0175.069.1111k =⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=q ζζζζββεK ()()()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 =ζ，应力幅MPa 20a =ζ，试分别按①C r =②C ζ=m ，求出该截面的计算安全系数ca S 。

可靠度的例题和习题

结构可靠性分析例题和习题1.图示桁架在荷载F 作用下，杆a,b,c 的破坏概率分别为0.05,0.04,0.03，假设各杆破坏是统计独立的，求桁架的破坏概率。

解：用A ，B ，C 分别表示杆a,b,c 各自破坏的事件。

有 P(A)=0.05,P(B)=0.04,P(C)=0.03 桁架破坏概率 P(E)=P(A ⋃B ⋃C)=P(A)+P(B)+P(C)-P(AB) -P(BC)-P(AC)+P(ABC) 因为 A ，B ，C 相互独立，有P(AB)=P(A)P(B)=0.002,P(BC)=0.0012,P(AC)=0.0015,P(ABC)=0.00006 所以桁架破坏概率 P(E)=0.11536 或者 P(E)=1-P(E )=1-P(A B C ⋂⋂) P(A B C ⋂⋂)=P(A )P(B )P(C )=(1-0.05)(1-0.04)(1-0.03)=0.88464 即得: P(E)=1-0.88464=0.115362.由二杆组成的系统如图。

若杆1，杆2的破坏概率都是0.03，求系统的破坏概率。

解：杆1，杆2的破坏事件分别记为A 1，A 2。

有P(E)=P(A 1⋃A 2)=P(A 1)+P(A 2)-P(A 1A 2)=0.03+0.03-P(A 2｜A 1)P(A 1) 可见，P （E ）取决于条件概率P(A 2｜A 1)，表示二杆破坏的相关性。

若A 1，A 2相互独立，P(A 2｜A 1)=P(A 2),P(E)=0.06-0.03×0.03=0.0591若A 1，A 2完全相关，P(A 2｜A 1)=1， P(E)=0.06-1×0.03=0.03 一般可有 0.03≤P(E)≤0.05913.某提升机由电机、减速器、卷筒三部分组成，可靠度分别为0.98，0.94，0.92。

求提升机（视为三部分串联系统）的可靠度。

4.钢制拉杆强度r--N(600,48)N/mm 2，试计算1）荷载S=450N/mm 2时的失效概率。

机械优化可靠性设计第三次作业

1.用进退法确定f(x)=x 2-7x+10的初始搜索区间.设x 0=0,h 0=1. 解：()()000()10,()0+1(1)40f x f f x h f f ==+===，因为000f x f x h >+（）（），搜索成功，步长加倍；计算0000023 031 32f x h h f x h f f ++=+=+⨯==-（）（）（）（），因为00003f x h f x h +>+（）（），搜索成功，步长加倍；计算00000347 071 710f x h h f x h f f ++=+=+⨯==（）（）（）（），因为00003 7f x h f x h +<+（）（），搜索失败，停止迭代；得到初始搜索区间为[]][0000, 71[,7]a b x h x h =++=，。

function [a, b]=jtf(varargin) if numel(varargin)<1 h0=input(' h0= ' ); x0=input(' x0= ' ); fx=@(x)x^2-7*x+10; elseinput_num= cell2mat (varargin(1, 1:2)); h0=input_num(1) ; x0=input_num(2) ; fx=varargin{3}; endh=h0;x1=x0;f1=fx(x1);x2=x1+h;f2=fx(x2); if f2>f1h=-h;x3=x1;f3=f1;x1=x2;f1=f2;x2=x3;f2=f3; endh=2*h;x3=x2+h;f3=fx(x3); while f2>=f3x1=x2;f1=f2;x2=x3;f2=f3; h=2*h;x3=x2+h;f3=fx(x3); end if h<0a=x3;b=x1; elsea=x1;b=x3; endresult=[a,b]MATLAB 程序运行结果： h0= 1 x0= 0 result =1 72.用0.618法求函数f(x)=x 2-7x+10的最优解.已知初始搜索区间为[2,8],精度为0.4。

机械可靠性设计考试题

2012《机械可靠性设计》试题1．零件的故障率为：5.133)6.0102(105)(-⨯⨯=--x x λ试求故障密度函数和可靠度函数。

解：()()()()5.233005.1336.0102exp 6.0102105exp -⨯-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯-=---⎰x dx x x R x()()()()()()()5.235.1336.0102exp 6.01021051-⨯--⨯⨯=-==---x x x R dxddx x dF x f2．已知一拉杆的拉伸载荷()P P P σ,＝()2000,30000P N ，拉杆材料屈服极限()ss s σσσσ,＝()2.12,1076s σMPa ,拉杆直径()d d d σ,＝()02.0,4.6d mm 。

试计算此杆的可靠度。

解：A P F =，24d A π= 2221699.324.644mm u A d =⨯==ππ22011.002.04.622mm u d d A =⨯⨯==πσπσMPa A P F 5488.9321699.3230000===MPaA A P AAPA F 4414.622011.01699.3220001699.322011.0300001699.3211222222222222=+⨯+⨯=++=σσσσ 2547.24414.622.125488.93210762222=+-=+-=F s R s F z σσσσ 查正态函数表()98789.0==R z R φ。

3．拉杆承受的轴向载荷()P P P σ,＝()1500,80000P N ，拉杆直径()d d d σ,＝()8.0,35d mm ，拉杆长度()L L L σ,＝()64,6400L mm ，弹性模量()E E E σ,＝()3200,210000E MPa 。

试计算拉杆伸长量λ的分布值()λσλλ,。

解：EA PL =λ，24d A π= 2221127.9623544mm u A d =⨯==ππ29823.438.03522mm u d d A =⨯⨯==πσπσ令PL H =，因此m N L P H .5120004.680000=⨯=⨯=mN L P PL P L H .5.96001500064.015004.6064.080000222222222222=⨯+⨯+⨯=⨯+⨯+⨯=σσσσσ 令EA G =，因此N A E G 2020436671127.962210000=⨯=⨯=NA E GA E A G 266.973691432009823.4332001127.9629823.43210000222222222222=⨯+⨯+⨯=⨯+⨯+⨯=σσσσσ 因此GH=λ，故 m G H 310534.2202043667512000-⨯===λ mG G H GGHG 4222222222222103089.1266.97369142020436675.9600202043667266.973691451200020204366711-⨯=+⨯+⨯=++=σσσσλ4．一转轴受弯矩m N M .102.4105.1.45⨯±⨯=，转矩为m N T .106.3102.1.35⨯±⨯=的联合作用。

机械制造装备设计第三章习题答案

第三章典型部件设计1.主轴部件应满足那些基本要求？答：主轴部件应满足的基本要求有旋转精度、刚度、抗振性、温升热变形和精度保持性等。

主轴的旋转精度是指装配后，在无载荷、低速转动条件下，在安装工件或刀具的主轴部位的径向和轴向跳动。

旋转精度取决于主轴、轴承、箱体孔等的制造、装配和调整精度。

主轴部件的刚度是指其在外加载荷作用下抵抗变形的能力，通常以主轴前端产生单位位移的弹性变形时，在位移方向上所施加的作用力来定义，主轴部件的刚度是综合刚度，它是主轴、轴承等刚度的综合反映。

主轴部件的抗振性是指抵抗受迫振动和自激振动的能力。

主轴部件的振动会直接影响工件的表面加工质量，刀具的使用寿命，产生噪声。

主轴部件的精度保持性是指长期地保持其原始制造精度的能力，必须提高其耐磨性。

2.主轴轴向定位方式有那几种？各有什麽特点？适用场合答：（1）前端配置两个方向的推力轴承都分布在前支撑处；特点：在前支撑处轴承较多，发热大，升温高；但主轴承受热后向后伸，不影响轴向精度；适用场合：用于轴向精度和刚度要求较高的高精度机床或数控机床。

（2）后端配置两个方向的推力轴承都布置在后支撑处；特点：发热小、温度低，主轴受热后向前伸长，影响轴向精度；适用范围：用于普通精度机床、立铣、多刀车床。

（3）两端配置两个方向的推力轴承分别布置在前后两个支撑处；特点：这类配置方案当主轴受热伸长后，影响轴承的轴向间隙，为避免松动，可用弹簧消除间隙和补偿热膨胀；适用范围：用于短主轴，如组合机床。

（4）中间配置两个方向的推力轴承配置在前支撑后侧；特点：此方案可减少主轴的悬伸量，使主轴热膨胀后向后伸长，但前支撑结构复杂，温升可能较高。

3.试述主轴静压轴承的工作原理答：主轴静压轴承一般都是使用液体静压轴承，液体静压轴承系统由一套专用供油系统、节流器和轴承三部分组成。

静压轴承由供油系统供给一定压力油，输进轴和轴承间隙中，利用油的静压压力支撑载荷、轴颈始终浮在压力油中。

所以，轴承油膜压强与主轴转速无关，承载能力不随转速而变化。

机械可靠性分析考核试卷

四、判断题（本题共10小题，每题1分，共10分，正确的请在答题括号中画√，错误的画×）
1.机械设备的可靠性只与设计有关，与制造和使用环境无关。（）
2.提高设备的平均故障间隔时间（MTBF）可以增加设备的可靠性。（）
3.在进行可靠性设计时，增加备用部件会降低系统的可靠性。（）
4.故障树分析（FTA）是一种从原因到结果的分析方法。（）
1.以下哪些因素会影响机械设备的可靠性？（）
A.设计水平
B.材料性能
C.使用环境
D.操作人员技能
2.以下哪些方法可以用于可靠性预测？（）
A.统计方法
B.仿真方法
C.经验方法
D.理论方法
3.提高机械设备可靠性的措施包括以下哪些？（）
A.优化结构设计
B.提高材料强度
C.增加冗余设计
D.定期维护
4.在进行可靠性分析时，以下哪些模型是常用的？（）
5.维护保养工作对提高设备的可靠性没有影响。（）
6.在串联系统中，只要有一个部件失效，整个系统就会失效。（）
7.可靠性工程中，失效率（λ）与平均故障间隔时间（MTBF）成反比关系。（）
8.为了提高设备的可靠性，可以不考虑经济成本。（）
9.在并联系统中，所有部件都必须失效，系统才会失效。（）
10.优化设计是提高机械设备可靠性的唯一途径。（）
2. FTA通过逻辑门表示设备故障与其原因之间的关系。实例：设备不启动，原因可能是电源故障或开关故障，用“与”门表示。
3.冗余设计是在系统中增加额外部件，以提高可靠性。优点护、备件管理优化和快速故障诊断，可以减少停机时间，延长设备寿命，提高可靠性。
A.现场试验
B.计算机模拟
C.理论计算
D.历史数据分析

机械设计习题解答

机械设计习题解答第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 A 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 B 。

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 D 。

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．调质钢的回火温度越高，其硬度和强度将越低，塑性越好。

（√）3.机器的设计阶段是决定机器好坏的关键。

（√）4.疲劳破坏是引起大部分机械零件破坏的主要原因。

（√）5.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？答：① 综合影响系数()D k σ的含义：在对称循环时，()D k σ是试件与零件疲劳极限的比值；在非对称循环时，()D k σ是试件与零件极限应力幅的比值。

② ()D k σ与零件的有效应力集中系数、尺寸系数、表面状态系数有关。

③ ()D k σ对零件的疲劳强度有影响，对零件的静强度没有影响。

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？答：① 零件的等寿命疲劳曲线相对于材料试件的等寿命疲劳曲线下移了一段距离。

② 在相同变应力作用下，两者的失效规律并不总是相同的，因为零件疲劳曲线中疲劳破坏的范围增大了。

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强度条件计算？答：承受循环变应力的机械零件，当应力循环次数310N ≤时，按静强度条件计算；当极限应力点与疲劳极限应力曲线中的屈服曲线相交时，也按静强度计算。

第3章机械可靠性设计习题

表3-1 标准正态分布表O.OQ 0.0] 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 U.09-3,0 O.OQL3 0,0010 0.0007 0.0005 0.0003 0.0002 0.0U02 0.0001 0.000] 0.0000 「2占0.0019 0.QQ18 0.0017 0.0017 0.0016 D»OC16 0.0015 0.0015 0,0014 0.0014 0,0026 0.0025 0.0024 0.0023 0.0023 0.0022 0,0021 O.OQ21 0.0020 0.0019 -2.1fl.0035 0.0034 0.0033 0.0032 0.0031 0.0030 0.0029 0.0028 0.0027 0.0026 _2-6 fl.0047 0.0045 0.0044 0.0043 0.0041 0.0040 0.0039 0.0Q3B 0.0037 0.0036-2.5 0.0062 0.0060 0.0059 0.0057 0.0055 0.0054 0.0052 0.0051 0.4XM9 0.0048 ^2.4 0.WS2 0.0080 0.W78 0.0075 0.0Q73 0.007】0.0069 ATOS 0.0066 00064 -2,3 0.0107 0,0104 0.0102 0.0099 0.0094 0.0091 队0083 O.OOS7 0.0084 -2.2 0.0139 0.0136 0+0132 0.0129 0,0126 0.0122 0.0119 0.0116 0.0113 0,0110 -2.1 0,0179 0.0174 0,0170 0.0166 0,0162 0.0158 0.0154 0.0150 0.0146 0.0143-2,0 0.02Z8 0^0222 0.0217 0+0212 0+020丁0.0202 0.0197 0+0192 Q.0188 0.0183 0+0287 0H02S10.0274 O+O36B 0+0262 0,0256 0^0250 0+0244 0+0238 0,0233 -1.8 0.0359 0.0352 0.Q344 0-033<i0.0325 0,0322 0.0314 0,0307 0.0300 0.02M -1.7 0.0W 0.0436 0-0427 0.0418 0.0409 0.0401 0.0392 0.0384 0.0375 0,0367 -1,6 0,054g 0.0537 0.05260.0516 0.0505 0.0495 O.O4S5 0.0475 0,0465 0.0455-1.5 0.06&8 0.0655 0.0643 0.0630 0,06180.0606 0.0594 0*0582 0.0570 0.0559 -1.4 0.0808 0.0793 0.0778 0.0764 G.O749 0.Q735 0+0722 0,0708 0,0694 0,0681 —1.3 0,0968 i0^0951 0-0934 0,0918 0,0901 0,0B85 0.0669 0,0853 0.0838 O.OB23 -1.2 0.1151 0.1131 0.1112 0.1053 0.1075 0.1056 0*1038 0.1020 0.1003 0.0985 -1.J 0.1357 0.B35 0.1314 0.1292 0.1271 0J251 0.1230 0.1210 0.1199 0.1170-].0 0.15S7 0.1562 0.1539 0.1515 0.1492 0.1469 03446 0J423 0.1401 0.1379 -0.9 GJ841 0J8140.I7G8 0J762 0J736 CJ711 0.1685 Q.166O 0,1635 0.16H -0,8 0.2119 0,2090 0.2061 0.2033 0.2005 G.1977 0.1949 0.1922 0.1894 Q.lfi67 -0.7 0.2420 0.2389 0.2358 0*2327 0.2297 0.2266 0.2236 0.2206 0,2177 0.214ft — 0,6 0.2743 0*2709 0.2676 0.2643 0.2611 0.2578 0,2546 0.2514 0.2483 0.2451-0.5 0.3085 0.3050 0,3015 0.2981 0.2946 fl,2912 0.2877 0,2843 0.2810 0.2776 0-3446 0,3409 0.3372 0.3336 0.3300 0,3264 0,3228 0.3192 0.3156 0.3121 -03 0.3821 0.3783 0.3745 0.3707 0.3669 fl.3632 03594 0.3557 0.3520 034S30.4207 0.4168 0.4129 0.4090 0,4052 0,4013 0,3974 0,3936 0.3897 0.3659 -0.1 0.4602 0.4562 0.45220.4483 0.4443 0.4404 0.4364 0.4325 0.4286 0.4247 -0.0 0,5000 0.4960 0.4920 0.4880 0.4840 0,4801 0,4761 0,4721 0.4681 0.4641续表3-10.000,01 0-02 0.03 0.04 0,05 0+06 0.07 0+080.090.0 0,50000.5040 0,5080 0.5120 0.5160 0-319C 0,5239 0.S279 0.3319 0J359QJ 0.5398 0*5438 0.5478 0,5517 0,5557 O H 5598 0,5636 0.5675 0.5714 0.57530.5793 0.5832 0.587] 0,5910 0,5948 0.5987 0.6026 0.6064 O+61O3 0.61410,3 0+6179 0.6217 0.6255 0.6293 0+6331 0W368 0.6406 0.6643 Q.64M 0.651?0.40.6554 0.6591 0.662B 0.6664 0,6700 0.(5736 O.bTO 0.680S 0.6M4 0,68790.5 0.6915 0.6950 0.6985 0.7015 0.7054 0,7088 0.7123 0.7157 0.7190 0.72240,6 0.72S7 0.7291 0.7324 0.7357 0+7389 0.7422 0-7454 0,7486 0.7517 0,75490,7 0.7580 0.7611 0.7642 0.7673 0.7703 0.7734 0,7764 0,7794 0.7fi23 0.78520.8 0,7881 0.7910 0.7939 0.7967 0,7995 68023 0.6051 0,8C7S 0.8106 0.81330,9 0.8159 0.8186 0.8212 0.823& 0.8264 0.8289 0.6315 0,8340 0.836S 0.83091.00.S413 0.8438. 0.S461 0.S485 0.8308 0,8531 0.8554 0.8577 0.8599 0.S6211.1 0.8&43 0.S665 0.8686 0.8708 0.8729 0.8749 0.8770 0.8790 0.8810 O.8S3O1.2 0.&S49 0,5869 0+8B88 0,8907 0.8925 0.^014 O.8M2 0.8980 O.BW 0.90151,3 0.9032 G-9O49 0.9066 0.9082 0.9099 0,9115 0,9131 0.9147 0.9162 0.91771.4 0.9192 0.9207 0.9222 0.9236 0,9251 Q.?265 0+9278 0,9292 0*306 0.93191,50,9332 0.9345 0.9357 0.9370 0,93S2 0,9394 0,9406 0,941ft 0.9430 0.94411.6 0,9452 0,9463 0,9474 0,94S4 0.^495 0.9505 0,9515 0.9525 0.9535 0.5545L7 0.9554 0+9564 0.9573 0.9582 0.9591 0.9599 0.9608 0.4616 0,9625 0.96331.8 0.9641 0.9656 0.3664 0.9671 0.9678 0.9俶0.9700 0.97061.9 0.9713 0.?7]9 0.9726 0.9732 0.9738 0.9744 0.9750 0.9756 0.9762 0.97672.0 0,9772 0.9773 0.978? O.97S0 0.9^93 0.9798 0.9803 0.9S08 0.9812 0.98172d 0.9821 0.9826 0.9830 0.9834 0.9B38 0+9842 0.9846 0,9850 0.9854 69857乙2 0.9861 0.9S64 0.9868 0.9871 0t9S74 Q+987B 0.9861 0+9BS4 0,9B87 0.98902,3 0*9893 0.9896 0.Q89S 0.9^01 0,9904 0.9906 0.9909 0.99L1 0.9913 0.99162,4 0.9918 0.9920 0.9922 0.9925 0.9527 0,9929 0.^931 0.9934 0.K962,5 0,9938 0.9940 0^9941 0.9943 0.9945 0,9948 0.9948 0,9949 C.995J 0.59522.6 O,W53 0.0935 0.9956 0.9957 0,9559 0”鈔GO 0.陶0.9貓20.9^3 0.99642,7 0.9965 0.0967 0.9968 0.996Q 0.W70 0.OT71 0-9972 0.9973 0.99742,8 0.9974 0.9975 0.9町&0.9977 0.9977 0.9978 0.的78 0.9979 C.99S0 0.M812.9 0.9981 0.99S2 0.99S2 0.9983 0,9984 0.9984 0.9965 0.9985 0.99S6 0.99W3,0 0.9987 0.9990 0.9993 0.9995 0,9997 0.9998 0.9W3 0.9999 0.9999 I.0000习题3-1 何为产品的可靠性，何为可靠度？如何计算可靠度？3-2 何为失效率，如何计算？失效率与可靠度有何关系？3-3 零件失效在不同失效期具有哪些特点？可靠性分布有哪几种常用分布函数，试写出它们的表达式3-4 可靠性设计与常规静强度设计有何不同？可靠性设计的出发点是什么?3-5 强度概率设计计算的基本假设有哪几点？3-6 为什么按静强度设计法为安全的零件，按可靠性分析后会出现不安全的情况?3-7 已知零件所受应力g(s)和零件强度f(c)，如何计算该零件的强度安全可靠度。

机械可靠性习题

机械可靠性习题第一章机械可靠性设计概论1、为什么要重视与研究可靠性？可靠性设计就是引入概率论与数理统计的理论而对常规设计方法进行发展与深化而形成的一种新的现代设计方法。

1)工程系统日益庞大与复杂,就是系统的可靠性与安全性问题表现日益突出,导致风险增加。

2)应用环境更加复杂与恶劣3)系统要求的持续无故障任务时间加长。

4)系统的专门特性与使用者的生命安全直接相关。

5)市场竞争的影响。

2、简述可靠性的定义与要点？可靠性定义为:产品在规定的条件下与规定的时间区间内完成规定功能的能力。

主要分为两点:1)可靠度,指产品在规定条件下与规定时间内,完成规定功能的概率。

1)失效率,定义为工作到时可t 时尚未失效的产品,在时刻t 以后的单位时间内发生失效的概率。

第二章可靠性的数学基础1、某零件工作到50h 时,还有100个仍在工作,工作到51h 时,失效了1个,在第52h 内失效了3个,试求这批零件工作满50h 与51h 时的失效率)50(-λ、)51(-λ解:1)1,100)(,1)(=?==?t t t n n s f 01.011001)50(=?=-λ 2)2,100)(,3)(=?==?t t t n n s f 015.021003)51(=?=-λ 2、已知某产品的失效率14103.0)(---?==h t λλ。

可靠度函数t et R λ-=)(,试求可靠度R=99、9%的相应可靠寿命t 0、999、中位寿命t 0、5与特征寿命1-e t解:可靠度函数 t et R λ-=)( 故有R t R e R t λ-=)( 两边取对数 t t R R R λ-=)(ln则可靠度寿命 =?-=-=-h R t t 4999.0999.0103.0999.0ln )(ln λ33h 中位寿命 =?-=-=-h R t t 45.0999.0103.05.0ln )(ln λ23105h 特征寿命 =?-=-=--h R e t 41999.0103.03679.0ln )(ln λ33331h 第三章常用的概率分布及其应用1、次品率为1%的的大批产品每箱90件,今抽检一箱并进行全数检验,求查出次品数不超过5的概率。

可靠性设计分析试题

1.判断题(共20分，每题2分，答错倒扣1分)(1) ( )系统可靠性与维修性决定了系统的可用性和可信性。

(2) ( )为简化故障树，可将逻辑门之间的中间事件省略。

(3) ( )在系统寿命周期的各阶段中，可靠性指标是不变的。

(4) ( )如果规定的系统故障率指标是每单位时间0.16，考虑分配余量，可以按每单位时间0.2进行可靠性分配。

(5) ( )MTBF和MFHBKE是基本可靠性参数。

(6) ( )电子元器件的质量等级愈高，并不一定表示其可靠性愈高。

(7) ( )事件树的后果事件指由于初因事件及其后续事件的发生或不发生所导致的不良结果。

(8) ( )对于大多数武器装备，其寿命周期费用中的使用保障费用要比研制和生产费用高。

(9) ( )所有产品的故障率随时间的变化规律，都要经过浴盆曲线的早期故障阶段、偶然故障阶段和耗损故障阶段。

(10) ( )各种产品的可靠度函数曲线随时间的增加都呈下降趋势。

2 .填空题(共20分，每空2分)(1) MFHBF勺中文含义为_______________________________________________________________ 。

(2) 平均故障前时间MTTF与可靠度R(t)之间的关系式是。

(3) 与电子、电器设备构成的系统相比，机械产品可靠性特点一是寿命不服从 __________________ 分布，二是零部件____________________________________________________________________ 程度低。

(4) 在系统所处的特定条件下，出现的未预期到的通路称为。

(5) 最坏情况容差分析法中，当网络函数在工作点附近可微且变化较小、容差分析精度要求不高、设计参数变化范围较小时，可采用__________________________ ;当网络函数在工作点可微且变化较大，或容差分析精度要求较高，或设计参数变化范围较大时，可采用。

可靠性试题及答案

可靠性试题及答案一、单选题（每题2分，共20分）1. 可靠性工程的主要目标是：A. 提高产品成本B. 提高产品性能C. 提高产品可靠性D. 降低产品价格答案：C2. 以下哪个不是可靠性工程的常用工具？A. 故障树分析B. 加速寿命测试C. 故障注入测试D. 性能测试答案：D3. 可靠性预计的常用方法不包括：A. 故障模式影响分析B. 可靠性增长分析C. 可靠性分配D. 性能评估答案：D4. 可靠性测试的目的是：A. 验证产品性能B. 验证产品可靠性C. 验证产品安全性D. 验证产品成本答案：B5. 可靠性增长的常见方法不包括：A. 故障注入B. 故障模式分析C. 故障修复D. 故障预防答案：D6. 以下哪个不是可靠性度量指标？A. 平均故障间隔时间（MTBF）B. 平均修复时间（MTTR）C. 故障率D. 产品价格答案：D7. 可靠性设计的主要原则是：A. 降低成本B. 提高性能C. 简化设计D. 冗余设计答案：C8. 可靠性试验的类型不包括：A. 环境应力筛选B. 加速寿命测试C. 可靠性增长试验D. 性能测试答案：D9. 可靠性工程中，预防性维护的目的是什么？A. 延长产品寿命B. 提高产品性能C. 降低产品成本D. 提高产品可靠性答案：D10. 以下哪个不是可靠性工程的组成部分？A. 可靠性规划B. 可靠性设计C. 可靠性测试D. 产品定价答案：D二、多选题（每题3分，共15分）1. 可靠性工程的主要任务包括：A. 可靠性规划B. 可靠性设计C. 可靠性测试D. 可靠性维修E. 产品定价答案：ABCD2. 可靠性增长分析的步骤包括：A. 确定可靠性目标B. 进行故障分析C. 制定增长计划D. 实施增长计划E. 进行成本分析答案：ABCD3. 可靠性测试的类型包括：A. 加速寿命测试B. 环境应力筛选C. 可靠性增长试验D. 性能测试E. 故障注入测试答案：ABCE4. 可靠性度量指标包括：A. 平均故障间隔时间（MTBF）B. 平均修复时间（MTTR）C. 故障率D. 产品价格E. 可靠性指数答案：ABCE5. 可靠性设计的原则包括：A. 简化设计B. 冗余设计C. 模块化设计D. 标准化设计E. 降低成本答案：ABCD三、判断题（每题1分，共10分）1. 可靠性工程的目标是提高产品的可靠性。

机械可靠性设计习题与答案.

m 5 m ⎧ ⎧ ⎪13 × 1.3 × 10 = C ⎪σ 1 N1 = C ⇒⎨ m ⇒ m = 5.85, C = 4.232 *1011 ⎨ m 4 ⎪ ⎩22 × 0.6 × 10 = C ⎩σ 2 N 2 = C ⎪
所以,有：
4.232 × 1011 N3 = = 38612.7 165.85
因此，
所以有： R(t ) =
∞
∫ f (Z )dZ = 1 − Φ(− 2.3718) = 99.11%
Z
3-5 一吊钩承受拉力，已知强度 S 和拉应力δ的变异系数分别为νS=0.12，νδ=0.25，平均安全系数 n = 1.8 ，试计算该吊钩的可靠度。解：由公式（3-49）：
查正态分布表，得到 R(t ) =
=−
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：
2-2 某零件工作到 80h 时完好的有 100 个，到 81h 时有 1 个失效，在 82h 内失效了 3 个。试求这批零件工作满 80h 和 81h 时的失效率。解：
可靠度函数 R(t)=e-λt，试求可靠度 R=99.99%的 2-3 某种灯泡的失效率 λ(t)=λ=0.20×10-4/h，相应可靠寿命 t0.9999，中位寿命 t0.5 和特征寿命 Te-1 解：因 R(t)=e-λt，两边取对数，得，所以

机械设计习题(第八版)_有答案[1]

第一章机械设计概论第二章机械设计总论1－8 零件的工作安全系数为____2_______。

（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。

1－9 机械零件的强度条件可以写成______3_____。

（1）σ≤[σ]，τ≤[τ]或Sσ≤[S]σ，Sτ≤[S]τ（2）σ≥[σ]，τ≥[τ]或Sσ≥[S]σ，Sτ≥[S]τ（3）σ≤[σ]，τ≤[τ]或Sσ≥[S]σ，Sτ≥[S]τ（4）σ≥[σ]，τ≥[τ]或Sσ≤[S]σ，Sτ≤[S]τ式中σ、τ是危险截面处的最大应力；[σ]、[τ]是许用应力；Sσ、Sτ是危险截面处的实际安全系数；[S]σ、[S]τ分别为正应力和切应力时的许用安全系数。

1－10 一直径d=18mm的等截面直杆，杆长为800mm，受静拉力F=36kN，杆材料的屈服点σs=360MPa，取许用安全系数[S]σ=1.8，则该杆的强度___3________。

（1）不足（2）刚好满足要求（3）足够1－11 一零件用45钢制成，工作时受静拉力，危险截面处的最大应力σ＝160MPa，材料的屈服极限为σs=360MPa，硬度200HBS，许用拉应力[σ]=225MP a，则该零件的许用安全系数[S]σ＝____3_______。

（1）1.13 （2）1.25 （3）1.60 （4）21－14 在进行疲劳强度计算时，其极限应力应为材料的___2________。

（1）屈服点（2）疲劳极限（3）强度极限（4）弹性极限1－23 设计机器的方法大体上有几种？它们各有什么特点？1－25 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？1－33 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？1－43 提高零件强度的措施有哪些？第三章机械零件的疲劳强度设计一、选择题3－1 45钢的持久疲劳极限σ-1＝270MPa,，设疲劳曲线方程的幂指数m=9，应力循环基数N0=5×106次，当实际应力循环次数N=104次时，有限寿命疲劳极限为______1______MPa。