機械設計習題集分析思考題及答案

1、第一章第一章機械設計概論機械設計概論1，一部完整的機器由哪些部分所組成？各部分的作用是什么？試以汽車為例說明這些組成部分各主要包括些什么？答：包括：動力部分，執(zhí)行部分，控制部分，輔助部分，傳動部分。2人們常說的機械的含義是什么？機器和機構各指的是什么？答：機械是機器和機構的總稱。機器是人類進行生產(chǎn)以減輕體力勞動和提高生產(chǎn)率的主要工具。有兩個或兩個以上構件通過活動聯(lián)接形成的構件系統(tǒng)稱為機構。3，什么是部件？什么是零件？什么是構件？答：為完

2、成同一使命在結構上組合在在一起并協(xié)同工作的零件成為部件。組成機器的不可拆的基本單元稱為機械零件。構件是機械系統(tǒng)中實際存在的可更換部分，它實現(xiàn)特定的功能，符合一套接口標準并實現(xiàn)一組接口。4，什么是通用零件？什么是專用零件？答：各種機器中普遍使用的零件稱為通用零件。只有在一定類型的機器中使用的零件稱為專用零件。5，什么是標準件？答：經(jīng)過優(yōu)選，簡化，統(tǒng)一并經(jīng)以標準代號的零件和部件稱為標準件。6：機器設計應滿足哪些基本要求？機械零件設計應滿足哪

3、些基本設計要求？答：（1），在使用方面，機器應能在給定的工作期限內具有高的工作可靠性，并能始終正常工作；在經(jīng)濟方面，應從機器費用，產(chǎn)品制造成本等多種因素中綜合衡量，以能獲得最大經(jīng)濟效益的方案為最佳設計方案；機器外觀造型應比例協(xié)調，大方，給人以時代感，美感，安全感；限制噪聲分貝數(shù)。（2）工作可靠，又要成本低廉，應正確選擇材料，合理規(guī)定公差等級以及認真考慮零件的加工工藝性和裝配工藝性。7機械零件的計算可分為哪兩種？它們大致可包含哪些內容？答

4、：可分為設計計算和校核計算兩種。設計計算根據(jù)零件的工作情況和選定的工作能力準則擬定出安全條件，用計算方法求出零件危險截面的尺寸，然后根據(jù)結構與工藝條件和尺寸協(xié)調的原則，使結構進一步具體化。校核計算是先參照已有實物，圖紙和經(jīng)驗數(shù)據(jù)初步擬定零件的結構布局和有關尺寸，然后根據(jù)工作能力準則核驗危險截面是否安全。第二章第二章機械零件的工作能力和計算準則機械零件的工作能力和計算準則1，什么是機械零件的失效？機械零件可能的失效形式主要有哪些？答：機械

5、零件喪失工作能力或達不到設計要求性能時，稱為失效。包括：因強度不足而斷裂：過大的彈性變形或塑性變形；摩擦表面的過度磨損，打滑或過熱；聯(lián)接松動；壓力容器，管道等的泄漏；運動精度達不到要求等。2，什么是零件的工作能力？什么是零件的承載能力？答：零件不發(fā)生失效時的安全工作限度稱為工作能力。對載荷而言的工作能力稱為承載能力。3，什么是靜載荷，變載荷，名義載荷，計算載荷？什么是靜應力和變應力？答：不隨時間變化或變化緩慢的載荷稱為靜載荷。隨時間作周

6、期性變化或非周期變化的載荷稱為變載荷。根據(jù)額定功率用力學公式計算出的載荷稱為名義載荷。不隨時間變化或變化緩慢的應力稱為靜應力。隨時間變化的應力稱為變應力。4，穩(wěn)定循環(huán)變應力σmax，σmin，σa，σm，r，五個參數(shù)分別代表什么？試列出根據(jù)已知零件的σmax，σmin計算σa，σm，及r的公式答：σmax最大應力，σmin最小應力，σa應力幅，σm平均應力，r循環(huán)特性。σa=（σmaxσmin）2，σm=（σmaxσmin）2，r=σm

7、inσmax。5，提高零件強度的措施有哪些？答：a合理布置零件，減少所受載荷；b降低載荷集中，均勻載荷分布；c采用等強度結構；d選用合理截面；e減小應力集中。7，怎樣區(qū)分變應力是穩(wěn)定的還是非穩(wěn)定的？怎樣進行在穩(wěn)定變應力下的零件強度計算？怎樣進行在規(guī)律性非穩(wěn)定變應力下的零件強度計算？答：1）在每次循環(huán)中，平均應力，應力幅和周期都不隨時間變化的變應力為穩(wěn)定變應力，若其中之一隨時間變化的則成為非穩(wěn)定變應力。2）3）略。8在極限應力簡圖上，對各

8、種加載情況（即r=常數(shù)，σm=常數(shù)，σmin=常數(shù)）如何判斷零件是首先產(chǎn)生疲勞破壞還是首先產(chǎn)生塑性變形破壞？答：連接原點與拐點，工作點在疲勞安全區(qū)先發(fā)生疲勞破壞，在塑性安全區(qū)，先發(fā)生塑性變形破壞，連線上方為疲勞安全期，下方為塑性安全區(qū)。9，ψσ和ψτ的幾何意義和物理意義是什么？材料的強度俞高，ψσ和ψτ的值愈大還是愈??？答：平均應力折合為應力幅的等效系數(shù)，其大小表示材料對循環(huán)不對稱性的敏感程度。材料的強度愈高，二者值俞小。10，何謂疲勞

9、損傷累積假說？線性疲勞損傷累積計算的數(shù)學表達式為何？答：在每一次應力作用下，零件壽命就要受到微量的疲勞損傷，當疲勞損傷積累到一定程度達到疲勞壽命極限時便會發(fā)生疲勞斷裂。F=N1N1N2N2N3N3......達到疲勞壽命極限時，總壽命損傷率為F=1。第四章第四章摩擦﹑磨損及潤滑概述摩擦﹑磨損及潤滑概述1，何謂摩擦﹑磨損和潤滑？它們之間的相互關聯(lián)如何？答：在外力作用下，一物體相對于另一物體運動或有運動趨勢是在摩擦表面上所產(chǎn)生的切向阻力稱為

10、摩擦力，其現(xiàn)象稱為摩擦。使摩擦表面的物質不斷損失的現(xiàn)象成為磨損。用潤滑劑減少兩摩擦表面之間的摩擦和磨損或其他形式的表面破壞的措施稱為潤滑。摩擦可以產(chǎn)生磨損，潤滑可以降低摩擦，減少磨損。2，按摩擦面間的潤滑狀況，滑動摩擦可分為哪幾種？答：根據(jù)摩擦面間摩擦狀態(tài)的不同，即潤滑油量及油層厚度大小的不同，滑動摩擦又可分為干摩擦，邊界摩擦，流體摩擦和混合摩擦。3，根據(jù)磨損機理的不同，磨損通?？煞譃槟膸追N類型？它們各有什么主要特點？答：粘著磨損：由于

11、干摩擦，在有油，無油的表面，都需要切向力使吸附膜和臟污膜破裂后，由新表面直接接觸才能發(fā)生粘著，載荷越大，表面溫度越高，粘著現(xiàn)象也越嚴重；表面疲勞磨損：受交變接觸應力的摩擦副，在其表面上將形成疲勞點蝕，有小塊金屬剝落；磨粒磨損：硬質顆粒或摩擦表面上的硬質突出物，在摩擦過程中引起材料脫落，與摩擦材料的硬度，磨粒的硬度有關；腐蝕磨損：與周圍介質發(fā)生化學反應或電化學反應。4，機械零件的磨損過程分為哪三個階段？怎樣跑合可以延長零件的壽命？答：跑和