机械设计复习题.doc
《机械设计复习题.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《机械设计复习题.doc(30页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、. .第一章 机械设计概论 第二章 机械零件的工作能力和计算准那么 1. 一、选择题 1 机械设计课程研究的内容只限于_3_。 1专用零件和部件 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 以下四种表达中_4_是正确的。 1变应力只能由变载荷产生 2静载荷不能产生变应力 3变应力是由静载荷产生的 4变应力是由变载荷产生的,也可能由静载荷产生 3 变应力特性可用max、min、m、a、r等五个参数中的任意_2_来描述。 1一个 2两个 3三个 4四个 4 零件的工作平安系数为_
2、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 5 机械零件的强度条件可以写成_3_。 1,或SS,SS2 ,或SS,SS3 ,或SS,SS4 ,或SS,SS式中、是危险截面处的最大应力;、是许用应力;S、S是危险截面处的实际平安系数;S、S分别为正应力和切应力时的许用平安系数。 6 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s=360MPa,取许用平安系数S=1.8,那么该杆的强度_3_。 1缺乏 2刚好满足要求 3足够 7 一直径d=25mm的等截面直杆,受静拉力F=
3、40kN,杆的材料45钢,s320MPa,许用平安系数S1.6,那么该零件的许用载荷为_2_kN。 125 298.17 3157.08 4251.338 在进展疲劳强度计算时,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 9 两圆柱体相接触,接触面为矩形,接触面宽度中心处的最大接触应力Hmax与载荷F的关系为Hmax_4_。 1F 2F2 3F1/3 4F1/2 二、分析与思考题 1、机械设计的根本要求包括哪些方面?1、满足使用要求,生产率力高. 2、平安可靠,有足够的使用寿命. 3、制造、运行费用低. 4、操作维护方便 5、其它要求: 运输方便,造型美观2、
4、机械设计的一般程序如何?1、分析设计任务:明确设计目的、要求2、 方案设计:根据任务书的要求,拟定机械系、统的组成与总体布置注,满足同一使用要求可以有不同的方案。例:门单门、双门、旋转门等3、运动和动力设计:对选定的方案进展运动和动力分析,确定原动机功率、各零件的运动和动力参数4、施工设计:考虑零件工作的能力及构造工艺性,确定零件的形状尺寸公差配合,绘制整机装配图和零件工作图 5、实验、修改设计3、对机械零件设计有哪些一般步骤?1、 建立计算模型拟定零件的计算简图2、确定作用在零件上的载荷;3、选择材料;4、根据零件可能的失效形式,选用相应的设计准那么,确定零件的形状和主要尺寸;5、根据加工工
5、艺的要求、标准规X等,圆整设计尺寸;6、根据加工和装配要求确定零件的其他尺寸;7、绘制零件工作图,编写设计说明书。4、对机械零件设计有哪些常用计算准那么?强度准那么;刚度准那么;寿命准那么;振动稳定性准那么;可靠性准那么1、强度准那么衡量机械零件工作能力的根本准那么 强度:零件抵抗整体断裂、外表接触疲劳及塑性变形的能力。零件的工作应力;-材料的许用应力;limlim材料的极限应力;S平安系数。 例:轴强度缺乏断裂等2 刚度准那么 刚度:零件抵抗弹性变形的能力。Y,零件工作时的挠度、挠角、转角;y,零件工作时的挠度、挠角、转角的许用值; 例:机床主轴刚度缺乏,零件加工精度低 注:改变材料对提高刚
6、度无效,改变零件截面,减少跨度是提高刚度的有效措施。3、寿命准那么 设计寿命L=L要求寿命4、耐磨性准那么 耐磨性:零件抵抗磨损失效的能力。 磨损导致零件尺寸和形状的变化,过度磨损导致精度强度 磨损的种类;磨料磨损,粘着磨损,疲劳磨损,腐蚀磨损p两摩擦外表间的压强v两摩擦外表间的相对速度p=ppv=pv5、振动稳定性准那么限定回转零件的工作频率偏离系统固有频率,防止共振。F1.18fpf激振频率fv固有频率5 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?机械零件丧失工作能力或达不到设计要求性能时,称为失效。常见失效形式有:因强度缺乏而断裂;过大的弹性变形或塑性变形;摩擦外表的过度磨
7、损、打滑或过热;连接松动;压力容器、管道等得泄露;运动精度达不到要求等。一、失效的概念机械零件在规定的使用条件下、规定寿命期限内,不能完成规定功能失效。二、常见失效形式1、整体断裂:过载断裂、疲劳断裂塑性变形; 2、外表破坏:点蚀、剥落、胶合、磨损、擦伤; 3、过大变形:过大弹变刚度缺乏 塑性变形强度缺乏 4、强烈的振动; 5、 功能失效。6 什么是零件的工作能力?什么是零件的承载能力?零件不发生失效时的平安工作限度称为工作能力;对载荷而言的工作能力称为承载能力。7 什么是静载荷、变载荷、名义载荷、计算载荷?什么是静应力和变应力? 不随时间变化或变化缓慢的载荷称为静载荷;随时间作周期性变化或非
8、周期性变化的载荷称为变载荷;在稳定和理想的工作条件下,作用在零件上的载荷称为名义载荷;再设计计算中,常把载荷分为名义载荷和计算载荷,计算载荷等于名义载荷乘以载荷系数。8 什么是变应力的应力比r?静应力、脉动循环变应力和对称循环变应力的r值各是多少? 最小应力与最大应力之比称为变应力的循环特性。静应力;脉动循环变应力;对称循环变应力9 图示各应力随时间变化的图形分别表示什么类型的应力?它们的应力比分别是多少? 10 什么是零件的工作应力、计算应力、极限应力和许用应力? 材料发生形变时内部产生了大小相等但方向相反的反作用力抵抗外力,定义单位面积上的这种反作用力为工作应力;根据计算载荷求的应力称为计
9、算应力;工作的时候,工件被破坏的应力值,称为零件的极限应力;机械设计中允许零件或构件承受的最大应力值称为许用应力;11 在静应力下工作的零件其失效形式有哪些?用塑性材料制造的零件和用脆性材料、低塑性材料制造的零件,其极限应力各应是什么? 静应力时零件的主要失效形式:塑性变形、断裂;脆性材料的极限应力为B强度极限;塑性材料的极限应力为s屈服极限12. 如下图,各轴均受静载荷的作用,试判断零件上A点的应力是静应力还是变应力,并确定应力循环特性r的大小或X围。 a (b) (c)第三章 机械零件的疲劳强度设计一、选择题 1 45钢的持久疲劳极限-1270MPa,,设疲劳曲线方程的幂指数m=9,应力循
10、环基数N0=5106次,当实际应力循环次数N=104次时,有限寿命疲劳极限为_MPa。 1539 2135 3175 44172 有一根阶梯轴,用45钢制造,截面变化处过渡圆角的疲劳缺口系数K=1.58,外表状态系数0.28,尺寸系数0.68,那么其疲劳强度综合影响系数KD=_。 10.35 20.88 31.14 42.833 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_。 1增高 2不变 3降低 4 零件的形状、尺寸、结果一样时,磨削加工的零件与精车加工相比,其疲劳强度_。 1较高 2较低 3一样 5 零件外表经淬火、渗氮、喷丸、滚子碾压等处理后,其疲劳强度_。 1增高
11、2降低 3不变 4增高或降低视处理方法而定 6 影响零件疲劳强度的综合影响系数KD或KD与_等因素有关。 1零件的应力集中、加工方法、过载 2零件的应力循环特性、应力集中、加载状态 3零件的外表状态、绝对尺寸、应力集中 4零件的材料、热处理方法、绝对尺寸。 7 绘制设计零件的ma极限应力简图时,所必须的数据是_。 11,0,s, K 21,0,s, KD31,s, , K 41,0,, KD8 在图示设计零件的ma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45o,那么该零件受的是_。 1不变号的不对称循环变应力 2变号的不对称循环变应力 3脉动循环变应力 4对称循环变应力 9 在题
12、8图所示零件的极限应力简图中,如工作应力点M所在的ON线与横轴之间的夹角90o时,那么该零件受的是_。 1脉动循环变应力 2对称循环变应力 3变号的不对称循环变应力 4不变号的不对称循环变应力 10 一零件的最大工作应力max=180MPa,最小工作应力min=80MPa。那么在图示的极限应力简图中,该应力点M与原点的连线OM与横轴间的夹角为_。 168o5744221o215366o215474o2833 题313图 题314图 11 在图示零件的极限应力简图上,M为零件的工作应力点,假设加载于零件的过程中保持最小应力min为常数。那么该零件的极限应力点应为_。 1M1 2M2 3M3 4M
13、412 上题假设在对零件加载的过程中保持应力比r为常数。那么该零件的极限应力点应为_。 1M1 2M2 3M3 4M413 11题假设在对零件的加载过程中保持平均应力m常数。那么该零件的极限应力点应为_。 1M1 2M23M3 4M14 一零件由40Cr制成,材料的b=980MPa,s=785MPa,-1=440MPa,=0.3。零件的最大工作应力max=240MPa,最小工作应力min=80MPa,疲劳强度综合影响系数KD=1.44。那么当应力比r=常数时,该零件的疲劳强度工作平安系数S为_。 13.27 21.73 31.83 41.2715 45钢经调制后的疲劳极限-1=300MPa,应
14、力循环基数N0=5106次,疲劳曲线方程的幂指数m=9,假设用此材料做成的试件进展试验,以对称循环应力1=450MPa作用104次,2=400MPa作用2104次后,再以3=350MPa作用于此试件,直到它破坏为止,试件还能承受的应力循环次数为_次。 16.25105 29.34105 31.09106 44.52106二、 分析与思考题 1 机械零件疲劳强度的计算方法有哪两种?其计算准那么各是什么? 平安寿命计算,其设计准那么是:在规定的工作期间内,不允许零件出现疲劳裂纹,一旦出现,即认为失效。这是应按-N曲线进展寿命疲劳计算,或按pN曲线进展低周循环疲劳计算;破损平安设计,其准那么是:允许
15、零件存在裂纹并缓慢扩展,但必须保证在规定的工作期间内,仍能平安可靠地工作,这是按(da/dN) K曲线进展的疲劳强度计算2 机械零件在变应力条件下工作发生疲劳断裂而失效的过程怎样? 一阶段是零件外表上的应力较大处的材料发生剪切滑移,产生初始裂纹,形成疲劳源,疲劳源可以有一个或数个。二阶段是裂纹尖端在切应力下发生反复塑性变形,使裂纹扩展直至发生疲劳断裂。3 什么是应力循环基数?一般碳钢和高硬度合金钢的循环基数是多少? 在疲劳试验曲线上对应于接触强度极限的应力循环次数,称为应力循环基数N0。4 试区分金属材料的几种应力极限:B、s、1、0和r。在零件设计中确定许用应力时,应当怎样根据具体工作情况选
16、取这些应力极限? sb强度屈服极限;ss屈服极限;-1-s材料对称循环弯曲弯曲疲劳极限;0s材料脉动循环弯曲疲劳极限;rs有限寿命疲劳极限;5 影响机械零件疲劳强度的主要因素有哪些?提高机械零件疲劳强度的措施有哪些? 答;有应力集中,零件尺寸,外表状态,环境介质,加载顺序和频率等,其中前三个最重要6 疲劳强度的综合影响系数KD,KD的意义是什么?其计算公式是什么? 答;s(K)D=k/(K)D=k/(P417 怎样区分变应力是稳定的还是非稳定的?怎样进展在稳定变应力下的零件强度计算?怎样进展在规律性非稳定变应力下的零件强度计算? 答:在每次循环中,平均应力ms、应力幅as和周期都不随时间t变化
17、的应力称为稳定变应力。假设其中之一随时间变化的那么称为非稳定变应力。8 何谓疲劳损伤累积假说?疲劳损伤累积计算的数学表达式为何? 答:在每一次应力作用下,零件寿命就要受到微量的疲劳损伤,当疲劳损伤累积到一定程度到达疲劳寿命极限时便发生疲劳折断。F=N1/N1+N2/N2+Nn/Nn=Ni/Ni9 零件在非稳定变应力下工作的平安系数如何计算?要求写出计算步骤和计算公式并加以必要的说明。 P4610 怎样求复合应力状态下的平安系数? P51三、设计计算题 1 如下图某旋转轴受径向载荷F=12kN作用,跨距L=1.6m,直径d=55mm,轴的角速度为,求中间截面上A点的应力随时间变化的表达式,并求A
18、点的max、min、a和m。 2 一阶梯轴轴肩处的尺寸为D=60mm,d=50mm,r=4mm,如材料的力学性能为:B=650MPa,s=360MPa,-1=200MPa,0=320MPa。试绘制此零件的简化极限应力线图。 3 一钢制零件,工作应力为:max=250MPa,min=50MPa。零件的疲劳强度综合影响系数KD=1.35,材料的力学性能为B=630MPa,s=455MPa,-1=285MPa,0=510MPa。假设许用平安系数对变应力取S=1.3、对静应力取S=1.5,并按无限寿命考虑,试分别用解析法和图解法校核该零件的平安系数。 题4图 4 一滑轮轴在一个周期内的载荷和转速变化情
19、况如下图。假设使用寿命预期为8年,每年工作240天,每天累计工作2h;轴材料的疲劳曲线方程的幂指数m=9,应力循环基数N0=107。试计算轴的寿命系数KN。 第六章 螺纹联接及螺旋传动一、选择题 1 在常用的螺旋传动中,传动效率最高的螺纹是_。 1三角形螺纹 2梯形螺纹 3锯齿形螺纹 4矩形螺纹 2 在常用的螺纹联接中,自锁性能最好的螺纹是_。 1三角形螺纹 2梯形螺纹 3锯齿形螺纹 4矩形螺纹 3 当两个被联接件不太厚时,宜采用_。 1双头螺柱联接 2螺栓联接 3螺钉联接 4紧定螺钉联接 4 当两个被联接件之一太厚,不宜制成通孔,且需要经常拆装时,往往采用_。 1螺栓联接 2螺钉联接 3双头
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 机械设计 复习题
限制150内