机械设计习题答案.docx
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1、精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -绪论1、机器的基本组成要素是什么?【答】机械系统总是由一些机构组成,每个机构又是由很多零件组成。所以, 机器的基本组成要素就是机械零件。2、什么是通用零件?什么是专用零件?试各举三个实例。【答】在各种机器中常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、在机械零件设计过程中,如何把握零件与机器的关系?【答】在相互连接方面,机器与零件有着相互制约的关系。在相对运动方面,机器中各个零件的运动需要满意整个机器运动规
2、律的要求。在机器的性能方面,机器的整体性能依靠于各个零件的性能,而每个零件的设计或挑选又和机器整机的性能要求分不开。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,转变原动机供应的运动和动力参数,以满意执行部分的要求。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】机械零件由于某种缘由丢失工作才能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、磨损和接触疲惫。4)破
3、坏正常工作条件引起的失效:有些零件只有在肯定的工作条件下才能正常工作,假如破坏了这些必要的条件,就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可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页,共 34 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -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就?机械零件的主要设计准就有哪些?【答】机械零件的设计准就是指机械零件设计运算时应遵循
4、的原就。机械零件的主要设计准就有:强度准就、刚度准就、寿命准就、振动稳固性准就、牢靠性准就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, 一般用试验方法求得。浴盆曲线分为三段:第段代表早期失效阶段,失效率由开头时很高的数值急剧的下降 到某一稳固的数值。第段代表正常使用阶段, 失效率数值缓慢增长。第段代表损坏阶段,失效率数值由稳固的数值逐步急剧上升。5、设计机械零件时应满意哪些基本要求?【答】机械零件的基本设计要求有:防止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。牢靠性要求。6、简述机械零件的一般设计步骤?【
5、答】机械零件的一般设计步骤是:( 1)挑选零件的类型和结构。( 2)运算作用载荷。( 3)挑选材料。( 4)确定基本尺寸。( 5)结构设计。( 6)校核运算。( 7)绘图和编写技术文件。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页,共 34 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -7、机械零件的常规设计方法有哪些?运算机帮助设计、牢靠性设计、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
6、计方法有:( 1)理论设计:依据长期总结出来的设计理论和试验数据所进行的设计称为理论设计。理论设计中常采纳的处理方法有设计运算和校核运算两种。前者是指由公式直接算出所需的零件尺寸,后者是指对初步选定的零件尺寸进行校核运算。( 2)体会设计:依据从某类零件已有的设计与使用实践中归纳出的体会关系式,或依据设计者本人的工作体会用类比的方法所进行的设计。( 3)模型试验设计:对于一些尺寸庞大而且结构又很复杂的重要零件件,特殊是一些重型整体机械零件,为了提高设计质量,可采纳模型试验设计的方法。运算机帮助设计、牢靠性设计、优化设计、并行设计属于现代设计方法。8、简述机械零件金属材料的一般选用原就?【答】机
7、械零件金属材料的在选用时主要考虑以下因素:1、 载荷、应力及其分布状况。2、 零件的工作情形。3、 零件的尺寸及质量。4、 零件结构的复杂程度及材料的加工可能性。5、 材料的经济性。 材料的供应状况。9、什么是机械零件的标准化?实行标准化有何重要意义?【答】零件的标准化就是对零件的尺寸、结构要素、材料性能、检验方法、制图要求等制定出各种各样大家共同遵守的标准。标准化的意义主要表现为:1)能以最先进的方法在特的化工厂中对那些用途最广的零件进行大量、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,提高了零件性能的牢靠性。3)采纳了标准结构及零、部件,可以简化设计
8、工作,缩短设计周期,提高设计质量,同时也简化了机器的修理工作。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页,共 34 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -机械零件的强度1、影响机械零件疲惫强度的主要因素有哪些?在设计中可以采纳哪些措施提高机械零件的疲惫强度?【答】影响机械零件疲惫强度的主要因素有零件几何外形、尺寸大小、加工质量及强化因素。 零件设计时,可以采纳如下的措施来提高机械零件的疲惫强度:
9、1)尽可能降低零件上应力集中的影响是提高零件疲惫强度的首要措施。应尽量削减零件结构外形和尺寸的突变或使其变化尽可能的平滑和匀称。在不行防止的要产生较大的应力集中的结构处,可采纳减荷槽来降低应力集中的作用。2)选用疲惫强度大的材料和规定能够提高材料疲惫强度的热处理方法及强化工艺。3)提高零件的表面质量。4)尽可能的减小或排除零件表面可能发生的初始裂纹的尺寸,对于延长零件的疲惫寿命有着比提高材料性能更为显著的作用。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2、已知某材料的1180 MPa ,循环基数取N 05106 , m=9,试求循环次数N 分别为 7000,可编辑资料 - - - 欢迎下
10、载精品名师归纳总结25000, 620000 次时的有限寿命弯曲疲惫极限。【解】N 0由公式m得rNrN可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结N1 = 7000 时N 01N1 m1809 5106373.6MPa可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1N17000可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结N2 = 25000 时N 01N1 m1809 5106324.3MPa可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2N 225000可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下
11、载精品名师归纳总结N3 = 620000 时N 01 N1 m1809 510 6227.0MPa可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3N3620000可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3、已知一材料的力学性能化极限应力线图。【解】s260 MPa,1170 MPa,0.2 ,试按比例绘制该材料的简可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页,共 34 页 - - - - - - - - - -可编辑资
12、料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由公式 3-6210得0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2120111700.2283.33MPa可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结简化极限应力线图上各点的坐标分别为A (0,170)。 D (141.7,141.7)。 C(260,0)按比例绘制的简化极限应力线图如下列图。4、如在题 3 中取零件的K1.2 ,零件危急截面上可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结的平均应力m20MPa,应力幅a
13、30 MPa ,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1) 按比例绘制该零件的简化极限应力线图,并在图上标出工作点M 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2) 分别按 rC 和mC 在零件的简化极限应力线图上标出极限应力点S1 和 S2。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3) 分别按 r【解】C 和mC 求出该截面的运算安全系数Sca 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1)绘制零件的简化极限应力线图零件极限应力线图上各点的坐标分别为:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结,A(0 1
14、70 )1.20,141.7。 D(141.7 141.7 ),1.2141.7,118.1, C(260,0)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结工作点 M 坐标为 a ,m 30,20可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2)标出极限应力点S1 和 S2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结rC和mC 时在零件的简化极限应力线可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图上的极限应力点S1 和 S2 如下列图。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Sca3)按 rC 和mC 求该截面的运算安全系数可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结
15、明显,两种情形可能的失效形式均为疲惫失效。故安全系数分别为:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结rC 时S11704.25可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Kcaam1.2300.220可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结mC 时1 KSm1701.20.2203.17可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结amcaK1.23020可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结摩擦、磨损及润滑概述1、如何用膜厚比衡量两滑动表面间的摩擦状态?【答】膜厚比()用来大致估量两滑动表面所处的摩擦(润滑)状态。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总
16、结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 5 页,共 34 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2 Rq1hminRq22 1/ 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结式中,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可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎
17、下载精品名师归纳总结根偏差。膜厚比1 时, 为边界摩擦 (润滑) 状态。 当为流体摩擦(润滑)状态。13 时, 为混合摩擦 (润滑) 状态。 当3 时可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2、机件磨损的过程大致可分为几个阶段?每个阶段的特点如何?【答】试验结果说明, 机械零件的一般磨损过程大致分为三个阶段,即磨合阶段、 稳固磨损阶段及猛烈磨损阶段。1) 磨合阶段:新的摩擦副表面较粗糙,在肯定载荷的作用下,摩擦表面逐步被磨平,实际接触面积逐步增大,磨损速度开头很快,然后减慢。2) 稳固磨损阶段:经过磨合,摩擦表面加工硬化,微观几何外形转变,从而建立了弹性接触的条件,磨损速度缓慢,处于稳
18、固状态。猛烈磨损阶段:经过较长时间的稳固磨损后,因零件表面遭到破化,湿摩擦条件发生加大的变化(如温度的急剧上升,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,显现反常的噪声及振动,最终导致零件失效。3、何谓油性与极压性?【答】油性(润滑性) 是指润滑油中极性分子潮湿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,吸附才能越强。对于那些低速、重载或润滑不充分的场合,润滑性具有特殊重要的意义。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
19、性能。4、润滑油和润滑脂的主要质量指标有哪几项?【答】润滑油的主要质量指标有:粘度、润滑性(油性)、极压性、闪点、凝点和氧化稳固性。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?【答】可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 6 页,共 34 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -粘度是指润滑油抗击剪切变形的才能,标志着油液内部产生相对运动运动时内摩擦阻力的
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