机械设计复习思考题
机械设计复习思考题
齿轮、蜗杆蜗轮
1.一对相互啮合的圆柱齿轮，通常小齿轮宽度比大齿轮宽５－１０ｍｍ，目的是
。
2.蜗轮轮齿磨损严重是由于的缘故。
3.齿轮的齿面点蚀首先发生在，用提高
的方法可以提高齿轮的抗点蚀能力。
4．蜗杆传动的材料配对为钢制蜗杆和青铜蜗轮，则在动力传动中应该由
的强度来决定蜗杆传动的承载能力。
A.蜗杆
B.蜗轮
C.蜗杆和蜗轮
D.蜗杆或蜗轮
5.什么样的蜗杆传动需要进行热平衡的计算，原因
是。
6.闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是，设计时通常先进行
的计算。
7.齿轮的主要失效形式有。
8.渐开线切齿方法按原理可分为两种。
9．蜗杆蜗轮传动中，其传动比i的计算错误的是。
A.i＝n
1/n
2
B. i=Z
2
/Z
1
C. i=d
2
/d
1
10．一对渐开线圆柱齿轮传动，其大小齿轮的分度圆直径不同，小齿轮1齿面
硬度较高，则大小齿轮的齿面接触应力σ
H1与σ
H2
关系为___________。
A.接触应力σ
＞σH2 B.接触应力σH1＝σH2 C.接触应力σH1＜σH2
H1
11. 在圆锥齿轮和圆柱齿轮的二级传动机构中，通常将圆锥齿轮安排
在。
A．高速级 B.低速级 C.都可以
12.对于齿面硬度HB<350的闭式软齿面齿轮传动，设计时一般。
A.先按齿面接触疲劳强度计算
B.先按弯曲疲劳强度计算
C.先按磨损条件计算
D.先按胶合条件计算
13.蜗杆传动的总效率包括啮合效率，效率和效率，其中起最主要作用的是效率。
14.对闭式蜗杆传动进行热平衡计算，其主要目的是_________。
A. 防止润滑受热后外溢，造成环境污染
B.防止润滑油温度过高润滑条件恶化
C.防止蜗轮材料在高温下力学性能下降
D.防止蜗轮蜗杆发生热变形后正确啮合受到破坏
15.蜗杆传动的主要失效形式有____ ____，__________，______________，
____________。
16.对于HBS＜350的齿轮传动，当采用同一钢材制造时，一般进行热处理。
A.小齿轮表面淬火，大齿轮调质
B. 小齿轮表面淬火，大齿轮正火
C.小齿轮调质，大齿轮正火
D.小齿轮正火，大齿轮调质
17.在满足弯曲疲劳强度的情况下，小齿轮齿数取多些还是少点好？为什么？
18.直齿圆柱齿轮设计中，若中心距不变，增大模数可以。
A.提高齿面接触疲劳强度
B.齿根弯曲疲劳强度
C.都不变
D.都提高
19.齿轮装置如图，轮1为主动轮，则轮2的齿面接触应力按________变化，齿根弯曲应力按_______变化。
A.对称循环，
B.脉动循环，
C.循环特性r = 0.5的循环，
D.循环特性r = +1的循环，
20.在齿轮传动中，为改善偏载现象，以使载荷沿齿向均匀分布，可采取
___________方法。
A.把轴材料由45钢改为40CrNi
B.增大齿宽
C.把齿轮尽可能靠近一侧轴承安装
D.齿侧修形
轴
1.轴按所受载荷性质分类，只承受弯矩的称__________轴，只承受扭矩的称
_____轴，承受弯矩和扭矩的称为___________轴。
2.在轴的计算中，轴径的初步估算是按照确定的。
A．抗弯强度 B.抗扭强度 C.轴段的长度 D.轴段上零件的孔径
3. 轴的强度计算方法有三种。
4.为提高轴的刚度，应采取的措施。
A．合金钢代替碳素钢 B.用球墨铸铁代替碳素钢 C.提高轴表面质量 D.增大轴径
5
于。
其循环特性r＝。
A.对称循环变应力
B.
C. 脉动循环变应力
D.
6.自行车的前轮轴是_________
_________轴。
7.
A. 使零件的周向定位比较可靠
B.使轴的加工方便
C. 使零件的轴向定位比较可靠
D.降低应力集中，提高轴的疲劳强度
带传动和链传动
1.多排链排数一般不超过3排或4排主要是为了 .
2．同一V带传动用在减速时（小带轮为主动轮）和用在增速时（大带轮为主动轮）相比较，若主动轮转速不变，则传动所传递的功率较大的是___________。3．带传动在工作过程中，带内所受的应力有、和，带的最大应力发生在。
4.为保证带的传动能力，小带轮的包角应 (大于，小于)120o。
5.链传动的特点是__________________________。
A.瞬时传动比和平均传动比都是常数
B.瞬时传动比和平均传动比都不是常数
C.瞬时传动比是常数而平均传动比不是常数
D.瞬时传动比不是常数而平均传动比是常数
6．链传动张紧的目的主要是。
A.增大张紧力
B.提高链传动的工作能力
C. 避免松边垂度过大
D. 增大包角
7. 链传动中心距过小的缺点是_________。
A. 链条工作时易颤动，运动不平稳
B. 链条运动不均匀性和冲击作用增强
C.小链轮上包角小，链条磨损快
D. 链条铰链易发生胶合
8. 链传动中，限制链轮最少齿数的目的之一是为了________。
A.减小传动的运动不均匀性和动载荷
B.防止链节磨损后脱链
C.使链轮齿受力均匀
D.防止润滑不良时加速磨损
9. 链传动中作用在轴上的压力要比带传动小，这主要是由于________。
A.这种传动只用来传递小功率
B.链的质量大，离心力也大
C.啮合传动不需很大的初拉力
D.在传递相同功率时圆周力小
10. 链传动中，一般链条节数为偶数，链轮的齿数为奇数，最好互为质数，其原因是__________。
A.磨损均匀
B.抗冲击能力大
C.减小磨损与胶合
D.瞬时传动比为定值
11.当链传动的速度较高且传递的载荷也较大时，应选取____________。
A.大节距的单排链
B. 小节距的多排链
C.两者均可
12.带传动张紧的目的是。
13.在机械传动中，传动效率高、结构紧凑、功率和速度适用范围最广的
是。
A.带传动
B.链传动
C.齿轮传动
14.带传动中，在预紧力相同的情况下，V带比平带能传递较大的功率，是因为V带。
A. 强度高
B.尺寸小
C. 有楔形增压的作用
15.带产生弹性滑动的原因是什么？会引起什么样的后果？带的弹性滑动会使带的速度和带轮的速度 。带传动的主要失效形式是
和 。
16. 带传动中紧边拉力为1F ，松边拉力为2F ，则其传递的有效圆周力为__________。
A.1F +2F
B.(1F -2F )/2
C.(1F +2F )/2
D.1F -2F
17.设计V 带所传动时，如小带轮包角1α过小(1α<120°)，最有效的解决方法是________。
A. 增大中心距
B. 减小中心距
C. 减小带轮直径
18.带传动的设计准则为________。
A.保证带传动时，带不被拉断
B. 保证带传动在不打滑的条件下，带不磨损
C. 保证带在不打滑的条件下，具有足够的疲劳强度
19. 带传动中，打滑是指__________，多发生在___________轮上。即将打滑时紧边拉力1F 与松边拉力2F 的关系为____________。
20.带在带轮上打滑是由于 。
21．在转速一定的情况下，要减轻链传动的不均匀性和动载荷，应 。
A ．增大链节距和链轮齿数
B 增大链节距，减小链轮齿数 C.减小链节距和链轮齿数
D.减小链节距，增大链轮齿数
22.在多级传动中，通常会把带传动布置在 （高速级，低速级），把链传动布置在 （高速级，低速级）。
机械设计基础复习题（一） 一、判断题：正确的打符号√，错误的打符号× 1．在实际生产中，有时也利用机构的"死点"位置夹紧工件。( ) 2. 机构具有确定的运动的条件是：原动件的个数等于机构的自由度数。 ( ) 3．若力的作用线通过矩心，则力矩为零。 ( ) 4．平面连杆机构中，连杆与从动件之间所夹锐角称为压力角。 ( ) 5．带传动中，打滑现象是不可避免的。 ( ) 6．在平面连杆机构中，连杆与曲柄是同时存在的，即只要有连杆就一定有曲柄。 ( ) 7．标准齿轮分度圆上的齿厚和齿槽宽相等。 ( ) 8．平键的工作面是两个侧面。 ( ) 9．连续工作的闭式蜗杆传动需要进行热平衡计算，以控制工作温度。 ( ) 10．螺纹中径是螺纹的公称直径。（） 11．刚体受三个力作用处于平衡时，这三个力的作用线必交于一点。( ) 12．在运动副中，高副是点接触，低副是线接触。 ( ) 13．曲柄摇杆机构以曲柄或摇杆为原动件时，均有两个死点位置。 ( ) 14．加大凸轮基圆半径可以减少凸轮机构的压力角。 ( ) 15．渐开线标准直齿圆柱齿轮不产生根切的最少齿数是15。 ( ) 16．周转轮系的自由度一定为1。 ( ) 17．将通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面定义为中间平面。 ( ) 18．代号为6205的滚动轴承，其内径为25mm。 ( ) 19．在V带传动中，限制带轮最小直径主要是为了限制带的弯曲应力。 ( ) 20．利用轴肩或轴环是最常用和最方便可靠的轴上固定方法。( ) 二、填空题 1．直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是相等，相等。 2．螺杆相对于螺母转过一周时，它们沿轴线方向相对移动的距离称为 。 3．在V带传动设计中，为了限制带的弯曲应力，应对带轮的 加以限制。 4．硬齿面齿轮常用渗碳淬火来得到，热处理后需要加工。5．要将主动件的连续转动转换为从动件的间歇转动，可用机构。6．轴上零件的轴向固定方法有、、、等。7．常用的滑动轴承材料分为、、三类。8．齿轮轮齿的切削加工方法按其原理可分为和两类。 9．凸轮机构按从动件的运动形式和相对位置分类，可分为直动从动件凸轮机构和凸轮机构。 10．带传动的主要失效形式是、及带与带轮的磨损。11．蜗杆传动对蜗杆导程角和蜗轮螺旋角的要求是两者大小和旋向。闭式蜗杆传动必须进行以控制油温。12．软齿面齿轮常用中碳钢或中碳合金钢制造，其中大齿轮一般经处理，而小齿轮采用处理。
2012机械设计思考题 答案
2012机械设计思考题参考答案 （此为自行整理的答案，仅供参考） 第一篇 1.机器的基本组成要素是什么？p1（课本，下同） 答：机器的基本组成要素是机械零件。 2.机械零件分哪两大类？ 答：通用零件，专用零件。 3.什么叫部件？(摘自百度文库) 为完成共同任务而结合起来的一组零件成为部件，是装配的单元，eg.滚动轴承、联轴器 4.机器的基本组成部分是什么？p3 答：原动机部分，传动部分，执行部分。 5.机械零件的主要失效形式有那些？p10-11 答：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。 6.机械零件的设计准则是什麽？其中最基本的准则是什麽？p11-14 答：机械零件的设计准则是设计时对零件进行计算所依据的准则；其中最基本的准则有强度准则，刚度准则，寿命准则，振动稳定性准则，可靠性准则。(是强度准则，刚度准则，寿命准则，振动稳定性准则，可靠性准则；最基本的准则是强度准则) 7.什麽叫静应力、变应力和稳定循环变应力？稳定循环变应力有那三种形式？
静应力：应力幅等于零的应力（p24）；大小和方向不随时间转移而产生变化或变化较缓慢的应力。其作用下零件可能产生静断裂或过大的塑性变形，即应按静强度进行计算。（百度文库） 变应力：大小和方向均随时间转移而产生变化的应力。它可以是由变载荷引起的，也可能因静载荷产生的（如电动机重量给梁带来的弯曲应力）。变应力作用的零件主要发生疲劳失效。（百度文库） 稳定循环变应力：变应力的最大、最小应力始终不变。（百度文库） （不稳定循环变应力：变应力的最大、最小应力呈周期性变化。） 稳定循环变应力：单向稳定变应力，单向不稳定变应力，双向稳定变应力三种形式。 8.什麽是疲劳极限？何为有限寿命疲劳极限阶段和无限寿命疲劳阶段？ 疲劳极限：在疲劳试验中，应力交变循环大至无限次而试样仍不破损时的最大应力。（百度百科） 有限寿命疲劳极限阶段：在σ-N曲线上，试件经过一定次数的交变应力作用后总会发生疲劳破坏的范围，即CD段； 无限寿命疲劳阶段：在σ-N曲线上，作用的变应力的最大应力小于持久疲劳极限（即D点的应力），无论应力变化多少次，材料都不会破坏的范围，即D点以后的线段。P23 9.表示变应力的基本参数有那些？它们之间的关系式是什麽？(课件) (1) 最大应力：σmax (2) 最小应力：σmin
机械设计课程思考题和习题（适用教材：李建功主编《机械设计》（第四版）） 机械设计课程组
第一章机械设计总论 思考题 1－1 一部现代化的机器主要有哪几部分组成 1－2 开发一部新机器通常需要经过哪几个阶段每个阶段的主要工作是什么 1－3 作为一个设计者应具备哪些素质 1－4 机械设计课程的性质、任务和内容是什么 1－5 机械设计课程有哪些特点学习中应注意哪些问题 1－6 什么是失效什么是机械零件的计算准则常用的计算准则有哪些 1－7 什么是校核计算什么是设计计算 1－8 什么是名义载荷什么是计算载荷为什么要引入载荷系数 1－9 静应力由静载荷产生，那么变应力是否一定由变载荷产生 1－10 什么是强度准则对于零件的整体强度，分别用应力和安全系数表示的强度条件各是什么 1－11 在计算许用应力时，如何选取极限应力 1－12 什么是表面接触强度和挤压强度这两种强度不足时，分别会发生怎样的失效 1－13 刚度准则、摩擦学准则以及振动稳定性准则应满足的条件各是什么这些准则得不到满足时，可能的失效形式是什么 1－14 用合金钢代替碳钢可以提高零件的强度，是否也可以提高零件的刚度 1－15 什么是机械零件的“三化”“三化”有什么实际意义 1－16 机械零件的常用材料有哪些设计机械零件时需遵循哪些原则 第二章机械零件的疲劳强度设计 思考题 2－1 什么是疲劳破坏疲劳断口有哪些特征 2－2 变应力有哪几种不同的类型 2－2 什么是疲劳极限什么是疲劳寿命 2－4 什么是疲劳曲线什么是极限应力图用它们可以分别解决疲劳强度计算中的什么问题 2－5 什么是有限寿命设计什么是无限寿命设计如何确定两者的极限应力 2－6 塑性材料和脆性材料的σm－σa极限应力图应如何简化 2－7 影响机械零件疲劳强度的三个主要因素是什么它们是否对应力幅和平均应力均有影响 2－8 如何根据几个特殊点绘出机械零件的σm－σa极限应力图 2－9 机械零件受恒幅循环应力时，可能的应力增长规律有哪几种如何确定每种规律下的极限应力点如何计算安全系数
过程流体机械习题及答案 第1章绪论 一、填空 2、流体机械按其能量的转换形式可分为（）和（）二大类。 3、按工作介质的不同，流体机械可分为（）、（）和（）。 5、将机械能转变为（）的能量，用来给（）增压与输送的机械称为压缩机。 6、将机械能转变为（）的能量，用来给（）增压与输送的机械称为泵。 7、用机械能将（）分离开来的机械称为分离机。 二、名词解释 5. 压缩机 6. 泵 7. 分离机 第2章容积式压缩机 一、填空题 2、往复式压缩机由（）、（）、（）和（）四部分组成。 3、往复式压缩机的工作腔部分主要由（）、（）和（）构成。 4、活塞通过（）由传动部分驱动，活塞上设有（）以密封活塞与气缸的间隙。 6、往复式压缩机的传动部分是把电动机的（）运动转化为活塞的（）运动。10．理论上讲，级数越（），压缩气体所消耗的功就越（）等温循环所消耗的功。 14．气阀主要由（）、（）、（）和（）四部分组成。 16．活塞环和填料的密封原理基本相同，都是利用（）和（）的作用以达到密封的目的。 19．压缩机正常运转时，产生的作用力主要有三类：（1）（）；（2）（）；（3）（）。 22．压缩机中的惯性力可分为（）惯性力和（）惯性力。 23．一阶往复惯性力的变化周期为（）；二阶往复惯性力的变化周期为（）。 25．旋转惯性力的作用方向始终沿曲柄半径方向（），故其方向随曲轴旋转而（），而大小（）。 36．理论工作循环包括（）、（）、（）三个过程。 37．实际工作循环包括（）、（）、（）和（）四个过程。 1 / 221 / 22
38．活塞运动到达主轴侧的极限位置称为（）；活塞运动到达远离主轴侧的极限位置称为（）。 39．活塞从一个止点到另一个止点的距离为（）。 40．第一级吸入管道处的气体压力称为活塞压缩机的（）；末级排出接管处的气体压力称为活塞压缩机的（）。 二、选择题 2．活塞式压缩机的理论工作循环由______个过程组成。 A．一B．二C．三D．四 3．活塞压缩机的实际工作循环由______个过程组成。 A．四B．三C．二D．一 4．活塞式压缩机的实际工作循环中膨胀和压缩过程属于______过程。 A．气体流动B．热力C．冷却D．升温 7．吸、排气管内的压力取决于_____。 A．气缸内吸、排气压力B．气阀弹簧力 C．气阀通流面积D．外界系统 10．在压力比和膨胀指数一定时，相对余隙容积越大则______系数越小。 A．压力B．温度C．容积D．泄漏 16．压缩机的实际排气压力取决于______。 A．缸内压力B．实际吸气压力 C．排气温度D．排气系统的压力 19．在活塞式压缩机中若各级压力比相等且吸入温度相同，则总指示功最少，这就是______原则。 A．最佳压力B．最佳温度C．等压力分配D．等压力比分配 21．下列属于易损件的是。 A．活塞B．十字头销 C．阀片D．连杆 23．在单列压缩机中采用加平衡质量的方法，可以使一阶往复惯性力______。A．部分平衡B．完全平衡C．旋转90°D．旋转180° 25．各类压缩机的______惯性力或力矩可用加平衡质量的方法来平衡。 A．一阶B．二阶往复C．往复D．旋转 26．在活塞式压缩机中加装飞轮的目的使用来______。 A．调整活塞力B．降低功率消耗 C．均衡转速D．降低压力脉动 28．压缩机铭牌上的排气量指的是______排气量。 A．额定B．标准C．实际D．理论 29．活塞杆与气缸间隙采用______密封。 A．活塞环B．软填料C．硬填料D．密封圈 2 / 222 / 22
精品 机械设计基础课后习题解答参考 1-2题 ,7,5===h l P P n 107253=-?-?=F 机构有1个主动构件，所以机构有确定运动。 1-3题 1,11, 8===h l P P n 1111283=-?-?=F 机构有1个主动构件，所以机构有确定运动。 1-4题 0,11, 8===h l P P n 2011283=-?-?=F 机构有2个主动构件，所以机构有确定运动。 1-5题 1,8, 6===h l P P n 118263=-?-?=F 机构有1个主动构件，所以机构有确定运动。 2-1题 （a ）双曲柄机构； （b ）曲柄摇杆机构； （c ）双摇杆机构； （d ）双摇杆机构。 2-2题 0≠e 时，曲柄条件：e l l BC AB -<； 0=e 时， 曲柄条件：BC AB l l <。 2-4题
精品 极位夹角 ?=+-??=+-?=3636.161 2.11 2.118011180K K θ
精品 2-7题 极位夹角?=+-??=+-? =361 5.11 5.118011180K K θ 3-2题
精品 4-1题 m z m h z d a a )2()2(* +=+= 所以 25.2100 225 2== +=z d m a mm 主要几何尺寸计算（略）。 4-2题略 4-3题 分锥角 "43'25684287.6817 43arctan arctan 122?=?===z z δ "17'34215713.2190221?=?=-?=-∑=δδδ 分度圆 5117311=?==mz d mm ； 12943322=?==mz d mm 齿顶圆 580.565713.21cos 3251cos 2111=???+=+=δm d d a mm 206.1314287.68cos 32129cos 2222=???+=+=δm d d a mm 齿根圆 304 .445713.21cos 34.251cos 4.2111=???-=-=δm d d f mm 353.1264287.68cos 34.2129cos 4.2222=???-=-=δm d d f mm 锥距 358.6943172 32222 221=+?=+= z z m R mm 齿顶角 "44'4237122.3358.693 arctan arctan ?=?===R h a a θ 齿根角 " 7'2744519.4358 .696 .3arctan arctan ?=?===R h f f θ
机械零件的强度 复习思考题 1、静应力与变应力的区别？静应力与变应力下零件的强度计算有何不同？ 静应力只受静载荷作用而变应力则可能受到静载荷作用也可能受到动载荷作用 静应力：1）脆性材料取抗拉强度极限2）塑性材料取屈服极限 变应力：均取疲劳极限 2、稳定循环变应力的种类有哪些？画出其应力变化曲线，并分别写出最大应力σmax、最小应力σmin、平均应力σm、应力幅σa与应力循环特性γ的表达式。 静应力，非对称循环应力，对称循环应力，脉动循环应力 3、静应力是否一定由静载荷产生？变应力是否一定由变载荷产生？ 是；不一定 4、机械零件疲劳破坏的特征有哪些？机械零件疲劳强度与哪些因素有关？ 整体断裂，表面破坏，变形量过大，破坏正常工作中引起的失效应力集中，尺寸大小，表面状态 5、如何由σ-1、σ0和σs三个试验数据作出材料的简化极限应力图？ 以σ-1、在y轴上确定点A，以σs在x轴上确定点C，定坐标点B （σ0／2,σ0／2）,连接AB两点作直线，过C点作与OC成45°角的直线交线AB于点E就可以得到简化的极限应力图 6、相对于材料，影响机械零件疲劳强度的主要因素有哪些？综合影响因素K σ的表达式为何？如何作零件的简化极限应力图？ 1应力集中，尺寸大小，表面状态 （K)=σ-1／σ-1e σ-1材料对称循环弯曲疲劳极限 σ-1e零件对称循环弯曲疲劳极限 7、应力集中、零件尺寸和表面状态是否对零件的平均应力σm和应力幅均有影响？ 有 8、按Hertz（接触应力）公式，两球体和圆柱体接触时的接触强度
与哪些因素有关？ 作用于接触面上的总压力，初始接触线长度，初始接触线处的曲率半径，材料泊松比，材料的弹性模量 9．何谓机械零件的失效？何谓机械零件的工作能力？ 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；在一定的使用寿命时间内零件的各性能可以满足机械工作的各项要求的能力。 10．机械零件常用的计算准则有哪些？ 强度刚度寿命振动稳定性可靠性 11、在静强度条件下，塑性材料的极限应力是___屈服极限应力_______；而脆性材料的极限应力是______抗拉极限应力_____。 摩擦、磨损与润滑 复习思考题 1、滑动摩擦为哪几种类型？各有何特点？ 1）干摩擦：表面间无任何润滑剂或保护膜的纯金属摩擦 2）边界摩擦：表面有边界膜隔开，摩擦性质取决于边界膜和表面的吸附能力 3）流体摩擦：表面被流栖膜隔开，摩擦性质取决于流体内部分子间粘性阻力 4）混合摩擦：此摩擦处于流体擦擦和边界摩擦的混合状态 2、典型的磨损分哪三个阶段？磨损按机理分哪几种类型？ 分磨合阶段，稳定磨损阶段，剧烈磨损阶段 粘附，磨粒，疲劳，冲蚀，腐蚀，微动51 3、润滑油和润滑脂的主要性能指标有哪些？ 粘度，润滑性，极压性，内闪点，凝点，氧化稳定性 润滑脂：锥入度，滴点 4、什么是流体的粘性定律？ 5、粘度的常用单位有哪些？影响粘度的主要因素是什么？如何影响？ 恩氏粘度，通用赛氏粘度，商用雷氏秒，巴氏度。 温度，压力；温度升高，粘度下降。压力增大粘度增大。 6、流体润滑有哪些类型？各有何特点？ 1流休动力润滑,借助于相对速度而产生的粘性流体膜将两摩擦表
过程流体机械章节试题 章1 1．流体机械如何分类？# 答：按能量转换分：原动机，将流体能量转换为机械能，输出轴功率，如汽轮机、燃气轮机； 工作机，将机械能转变成流体的能量，改变流体的状态（压力↑，分离流体）、 输送流体，如压缩机、泵、分离机。 按结构特点分：往复式结构（压缩机、泵），通过曲柄连杆机构带动活塞往复运动，改变气缸 容积，压力↑，特点Q↓、P↑； 旋转式结构（压缩机、泵、分离机），轴带动转轮、叶轮、转鼓高速旋转，使 液体一起旋转获得能量。特点：Q↑、P↓。 2．流体机械的发展趋势是什么？ 答：（1）创造新的机型(ε↑P↑；Q Ｑ；Ｖ，自动控制) （２）流体机械内部流动规律的研究与应用（空间三维流动、粘性湍流、可压缩流、两相流、非牛顿流体、空间流道设计） （3）高速转子动力学的研究与应用（转子的平衡、弯曲振动、扭转振动、轴封、使用寿命估算。） （4）新型制造工艺技术的发展（多维数控机床加工叶轮、叶片等零部件、精密浇、铸、模锻、特殊的焊接、电火花加工等） （5）流体机械的自动控制（用于安全运行、调节工况） （6智能化、网络化） （7）国产化和参与国际市场竞争（复杂机器进口国产化） 章2 1．什么是容积式压缩机?它有何特点？ 答：容积式压缩机是通过改变工作腔的容积来提高气体的压力，有往复式和回转式两种。 其特点：（1）适用范围广（Q↑、P↑）效率高（ηmax>80%） （2）稳定性好、适应性强、通用性好(ρ，p对性能影响小) （3）结构复杂、易损件多（往复）、维修量大。 （4）排气不连续（往复） 2．往复式压缩机有哪些主要构件？# 答：工作腔部分：气缸、气阀、活塞、填料函、活塞环 传动部分：曲轴、平衡重、连杆、活塞杆、十字头 机身部分：曲轴箱等支撑气缸和传动部分的零部件。 辅助设备：中间冷却、润滑、气量调节、安全阀、滤清器、缓冲罐。 3．什么是往复式压缩机级的理论循环？它有哪几个过程组成？画出其示功图？ 答：满足下列四个假设的循环为理论循环： （1）无余隙，气体全部排出。 （2）气体通过吸、排气阀时无损失，温度、压力与进、排气管同。 （3）压缩过程的过程指数不变。 （4）无泄漏。 它有吸气、压缩、排气三个过程组成。其示功图为： 4．什么是往复式压缩机级的实际理论循环？它有哪几个过程组成？画出其示功图？# 5．往复式压缩机级的排气量的影响因素有哪些？如何影响？ 6．提高往复式压缩机级的排气量的措施有哪些？每个方法有何特点？
第0章 1．机器的组成 2．机械设计的要求 3．机械设计的过程 第1章 1-1解释下列概念 1）机构、机器、机械。 2）零件、构件、原动件、从动件、机架。 3）运动副、高副、低副、转动副、移动副。 4）运动链、平面机构、空间机构。 5）复合铰链、局部自由度、虚约束。 6）瞬心、绝对瞬心、相对瞬心、三心定理； 1-2 推演平面机构自由度计算公式。 1-3 计算平面机构自由度时应注意哪些事项？ 1-4 机构具有确定运动的条件。 1-5 如何绘制机构运动简图？ 1-6 如何用瞬心法分析机构运动？ 第2章连杆机构 2-1 解释下列概念 1）整转副、摆转副、曲柄、摇杆； 2）机构倒置； 3）极位、极位夹角、行程速比系数、急回运动，压力角、传动角、死点。 2-2 铰链四杆机构的基本形式有哪几种？各有什么特点？ 2-3 平面四杆机构的演化方式有哪几种？举例说明。 2-4 什么是杆长条件？平面四杆机构满足杆长条件时，那些转动副是整转副？存在曲柄的条件是什么？ 2-5 哪些平面四杆机构存在急回特性？这些机构在什么条件下没有急回特性？ 2-6 画出曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构和摆动导杆机构的极限位置示意图（曲柄为原动件），标出极位夹角。 2-7 曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构处于什么位置时传动角最小（曲柄为原动件）？ 2-8 总结作图法设计平面四杆机构的方法，有哪几类问题，已知条件是什么，需要求出哪些参数，作图要点有那些（可画示意图说明）？ 第3章凸轮机构 3-1 解释下列概念 1）基圆、行程、推程（运动角）、回程（运动角）、近休止程（角）、远休止程（角）；2）理论廓线、偏距（圆）； 3）刚性冲击、柔性冲击； 4）压力角。 3-2 凸轮机构的类型有那些（按不同分类方法分别说明）？ 3-3 凸轮机构从动件的常用运动规律有那些？冲击特性如何？ 3-4 简要说明反转法设计凸轮轮廓曲线的方法。 3-5 若凸轮机构推程最大压力角太大，应如何改进？ 3-6 什么是轮廓变尖、失真？如何避免？ 第4章齿轮机构
机械设计思考题集 第一章机械设计总论 1.机械设计的基本要求？机械设计的准则？常用的机械设计方法有哪些？ 2.什么叫机械零件的失效？机械零件失效的形式有哪些？机械零件失效的原因？ 3.表面损伤失效的分类，及其成因以及避免措施？表面强化？表面强化深度的影响因素，如何控制其强化深度？ 4.什么是标准化、系列化、和通用化？机械设计中“三化”有什么意义？ 第二章机械零件的强度 1.作用在机械零件上的变应力有哪几种类型？如何区分它们？ 2.何为工作载荷、名义载荷、和计算载荷？名义载荷与计算载荷有和关系？ 3怎样区分表面挤压应力和表面接触应力？试说明两圆柱体接触应力计算公式中各符号的意义。 4.什么是静载荷、变载荷、和变应力？试举出两个机械零部件在工作时受静载荷作用而产生变应力的例子？ 5．什么是稳定变应力和非稳定变应力？双向稳定变应力下机械零件的疲劳强度计算如何进行？ 6.什么是材料的疲劳极限？试根据材料的疲劳曲线（σ-N曲线），说明什么叫循环基数Ν0、条件疲劳极限N rN和疲劳极限σr，并根据疲劳曲线方程导出N rN 的计算公式。 极限应力线图有何用处？ 7.影响机械零件疲劳强度的主要因素有哪些？原因是什么？为什么影响因素中的Kσ、εσ、β只对变应力的应力幅部分有影响？如何提高机械零件的疲劳强度？ 8.疲劳破坏与静强度破坏的区别？试述金属材料疲劳断裂的过程？ 摩擦与润滑 9.何谓摩擦？常见润滑方式有哪几种？各有何特点？ 10.何谓磨损？按机理不同，磨损可分为哪几类？各有何特点？减轻磨损的途径有哪些？
11.零件的正常磨损分为几个阶段？每阶段各有何特点？试画出正常磨损过程中磨损量随时 间变化的曲线图？ 12.润滑油、润滑脂各有何主要性能指标？如何理解黏度的概念？ 13.润滑有何作用？常用润滑剂有哪几类？各适用什么场合？ 14.润滑剂黏度对摩擦的影响？温度压力变化对润滑油粘度的影响？ 15．在进行机械零件有限寿命的疲劳强度计算时，需将材料的疲劳曲线修正成零件的疲劳曲线。有几种修正方法？各有何优缺点? 第三章螺纹连接 0.常用螺纹分类？各有什么特点？其应用场合是什么？ 1.螺纹连接的主要失效形式有哪些？ 2.螺栓组连接受力分析的目的是什么？在进行受力分析时，通常要做哪些假设条件？螺栓柱 连接结构设计应考虑哪些方面的问题？ 3提高螺纹连接强度的措施有哪些？ 4.受拉伸载荷作用的紧螺栓联接中，为什么总载荷不是预紧力和拉伸载荷之和？ 对于受轴向变载荷作用的螺栓，可以采取哪些措施来减小螺栓应力σa？ 5.在螺纹连接中，螺纹牙间载荷分布为什么会出现不均匀现象？常用哪些结构可使螺纹牙间 载荷分布趋于均匀？ 6.什么是螺栓的预紧？螺纹预紧的目的是什么？列举常用的预紧的方法？ 7.为什么对重要联接要控制预紧力大小？控制预紧力大小的方法有哪几种？ 8.螺纹的防松？为什么螺纹连接需要防松？防松的实质是什么？有哪几类防松措施？ 9.在重要的紧螺栓联接中，为什么尽可能不用小于 M12～M16 的螺纹？ 10．提高螺栓疲劳强度的措施有哪些？为什么增大被连接件刚度或减小螺栓刚度能提高螺栓联接强度？并画出被连接件刚度改变后的力——变形图。 降低螺栓刚度C b及增大被连接件刚度C m的措施有哪些？ 11.为改善螺纹牙上载荷分配不均现象，常采用悬置螺母或内斜螺母，是分析其原因？ 12.偏心载荷对螺栓连接强度有什么影响？常采用哪些措施防止偏心载荷出现？ 13.紧螺栓连接强度计算公式中系数1.3的含义是什么？
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
7-1解：（1）先求解该图功的比例尺。 （2 ）求最大盈亏功。根据图7.5做能量指示图。将和曲线的交点标注， ，，，，，，，。将各区间所围的面积分为盈功和亏功，并标注“+”号或“-” 号，然后根据各自区间盈亏功的数值大小按比例作出能量指示图（图7.6）如下：首先自向上做 ，表示区间的盈功；其次作向下表示区间的亏功；依次类推，直到画完最后一个封闭 矢量。由图知该机械系统在区间出现最大盈亏功，其绝对值为： （3 ）求飞轮的转动惯量 曲轴的平均角速度：； 系统的运转不均匀系数：； 则飞轮的转动惯量：
图7.5图7.6 7-2 图7.7 图7.8 解：（1）驱动力矩。因为给定为常数，因此为一水平直线。在一个运动循环中，驱
动力矩所作的功为，它相当于一个运动循环所作的功，即： 因此求得： （2）求最大盈亏功。根据图7.7做能量指示图。将和曲线的交点标注， ，，。将各区间所围的面积分为盈功和亏功，并标注“+”号或“-”号，然后根据各自区间盈亏 功的数值大小按比例作出能量指示图（图7.8）如下：首先自向上做，表示区间的盈功； 其次作向下表示区间的亏功；然后作向上表示区间的盈功，至此应形成一个封闭区间。 由图知该机械系统在区间出现最大盈亏功。 欲求，先求图7.7中的长度。如图将图中线1和线2延长交于点，那么在中， 相当于该三角形的中位线，可知。又在中，，因此有： ，则
根据所求数据作出能量指示图，见图7.8，可知最大盈亏功出现在段，则 。 （3）求飞轮的转动惯量和质量。 7-3解：原来安装飞轮的轴的转速为，现在电动机的转速为，则若将飞轮 安装在电动机轴上，飞轮的转动惯量为： 7-4解：（1）求安装在主轴上飞轮的转动惯量。先求最大盈亏功。因为是最大动能与最小 动能之差，依题意，在通过轧辊前系统动能达到最大，通过轧辊后系统动能达到最小，因此： 则飞轮的转动惯量： （2）求飞轮的最大转速和最小转速。
第一章机械设计概论 1，一部完整的机器由哪些部分所组成？各部分的作用是什么？试以汽车为例说明这些组成部分各主要包括些什么？ 答：包括：动力部分，执行部分，控制部分，辅助部分，传动部分。 2,人们常说的机械的含义是什么？机器和机构各指的是什么？ 答：机械是机器和机构的总称。机器是人类进行生产以减轻体力劳动和提高生产率的主要工具。有两个或两个以上构件通过活动联接形成的构件系统称为机构。 3，什么是部件？什么是零件？什么是构件？ 答：为完成同一使命在结构上组合在在一起并协同工作的零件成为部件。组成机器的不可拆的基本单元称为机械零件。构件是机械系统中实际存在的可更换部分，它实现特定的功能，符合一套接口标准并实现一组接口。 4，什么是通用零件？什么是专用零件？ 答：各种机器中普遍使用的零件称为通用零件。只有在一定类型的机器中使用的零件称为专用零件。 5，什么是标准件？ 答：经过优选，简化，统一并经以标准代号的零件和部件称为标准件。 6：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？ 答：（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；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；机器外观造型应比例协调，大方，给人以时代感，美感，安全感；限制噪声分贝数。（2）工作可靠，又要成本低廉，应正确选择材料，合理规定公差等级以及认真考虑零件的加工工艺性和装配工艺性。 7,机械零件的计算可分为哪两种？它们大致可包含哪些内容？ 答：可分为设计计算和校核计算两种。设计计算根据零件的工作情况和选定的工作能力准则拟定出安全条件，用计算方法求出零件危险截面的尺寸，然后根据结构与工艺条件和尺寸协调的原则，使结构进一步具体化。校核计算是先参照已有实物，图纸和经验数据初步拟定零件的结构布局和有关尺寸，然后根据工作能力准则核验危险截面是否安全。 第二章机械零件的工作能力和计算准则 1，什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？ 答：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。包括：因强度不足而断裂：过大的弹性变形或塑性变形；摩擦表面的过度磨损，打滑或过热；联接松动；压力容器，管道等的泄漏；运动精度达不到要求等。 2，什么是零件的工作能力？什么是零件的承载能力？ 答：零件不发生失效时的安全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。 3，什么是静载荷，变载荷，名义载荷，计算载荷？什么是静应力和变应力？ 答：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周期变化的载荷称为变载荷。根据额定功率用力学公式计算出的载荷称为名义载荷。不随时间变化或变化缓慢的应力称为静应力。随时间变化的应力称为变应力。 4，稳定循环变应力σmax，σmin，σa，σm，r，五个参数分别代表什么？试列出根据已知零件的σmax，σmin计算σa，σm，及r的公式 答：σmax最大应力，σmin最小应力，σa应力幅，σm平均应力，r循环特性。σa= （σmax- σmin）/2，σm=（σmax+ σmin）/2，r= σmin/σmax。 5，提高零件强度的措施有哪些？ 答：a合理布置零件，减少所受载荷；b降低载荷集中，均匀载荷分布；c采用等强度结构；d选用合理截面；e减小应力集中。
第三章 机械零件的强度p45 习题答案 3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa 1801=-σ，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 6.37310 710 5180936 9 10111 =???==--N N σσN MPa 3.324105.210 51809469 20112=???==--N N σσN MPa 0.22710 2.610 51809569 30113=???==--N N σσN 3-2已知材料的力学性能为MPa 260=s σ，MPa 1701=-σ，2.0=σΦ，试绘制此 材料的简化的等寿命寿命曲线。 [解] )170,0('A )0,260(C 0 012σσσΦσ -=-Θ σ Φσσ+=∴-1210 MPa 33.2832 .01170 21210=+?=+= ∴-σΦσσ 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2.145 54==d D ，067.045 3 == d r ，查附表3-2，插值得88.1=ασ，查附 图3-1得78.0≈σq ，将所查值代入公式，即 ()()69.1188.178.0111k =-?+=-α+=σσσq 查附图3-2，得75.0=σε；按精车加工工艺，查附图3-4，得91.0=σβ，已知1=q β，则 35.21 1191.0175.069.1111k =???? ??-+=? ??? ??-+=q σσσσββεK ( )()()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 =σ，应力幅MPa 20a =σ，试分别按①C r =②C σ=m ，求出该截面的计算安全系数ca S 。 [解] 由题3-4可知35.2,2.0MPa,260MPa,170s 1-====σσK Φσσ
第一章绪论第二章容积式压缩机 思考题： 1．什么是原动机、工作机、压缩机、泵？并举例说明． 原动机是将流体的能量转变为机械能，用来输入轴功率，如汽轮机、燃气轮机、水轮机等。 工作机是将机械能转变为流体的能量，用来改变流体的状态（提高流体的压力、使流体分离等）与传送流体，如压缩机、泵、分离机等。 将机械能转变为气体的能量，用来给气体增压与输送气体的机械称为压缩机。 将机械能转变为液体的能量，用来给液体增压与输送液体的机械称为泵。 2．按排气压力压缩机又分为哪几类？ 按照气体压力升高的程度，又区分为压缩机，鼓风机和通风机等。 3．流体机械按结构分为哪几类？并举例说明． 流体机械按结构可分为两大类，一类是往复式结构的流体机械，另一类是旋转式结构的流体机械。 往复式结构的流体机械主要有往复式压缩机、往复式泵等。这种结构的流体机械具有输送流体的流量较小，而单级压升较高的特点。 旋转式结构的流体机械，这种结构的流体机械具有输送流体的流量大而单级压升不太高的特点。 4．容积式压缩机的工作原理是什么？ 容积是压缩机是指依靠改变工作腔来提高气体压力的压缩机。 5．容积式压缩机按其结构可分为哪几类？
按照结构的不同分为往复活赛和回转活塞之分，前者简称“往复式”，后者简称“回旋式”。 6．容积式压缩机的特点是什么？ 1、运动机构的尺寸确定后，工作腔的溶剂变化规律也就确定了，因此机器转速的改变对工作腔容积变化规律不发生直接的影响，故机器压力与流量关系不大，工作的稳定性较好； 2、气体的吸入和排出是靠工作腔容积变化，与气体性质关系不大，故机器适应性强并容易达到较高的压力； 3、机器的热效率较高； 4、容积式机器结构较复杂，尤其是往复式压缩机易于损坏的零件多。此外，气体吸入和排出是间歇的，容易引起气柱及管道的振动。 7．简述往复压缩机的工作过程． 被压缩气体进入工作腔内完成一次气体压缩成为一级。每个级由进气、压缩、排气等过程组成，完成一次前述过程称为一个循环。 8．往复压缩机的理论压缩循环与实际压缩循环的区别是什么？（或往复压缩机的理论压缩循环与实际压缩循环的特点是什么？） 1、气体通过进、排气阀时无压力损失，且进、排气压力没有波动，保持恒定； 2、工作腔内无余隙容积，缸内的气体被全部排出； 3、工作腔作为一个孤立体与外界无热交换； 4、气体压缩过程指数为定值； 5、气体无泄漏。 9．画图示意往复压缩机的理论压缩循环指示功的大小，并写出计算式．
齿轮传动习题 1.问：常见的齿轮传动失效有哪些形式？ 答：齿轮的常见失效为：轮齿折断、齿面磨损、齿面点蚀、齿面胶合、塑性变形等。 2.问：在不改变材料和尺寸的情况下，如何提高轮齿的抗折断能力？ 答：可采取如下措施：1)减小齿根应力集中;2)增大轴及支承刚度;3)采用适当的热处理方法提高齿芯的韧性;4)对齿根表层进行强化处理。 3.问：为什么齿面点蚀一般首先发生在靠近节线的齿根面上？ 答：当轮齿在靠近节线处啮合时，由于相对滑动速度低形成油膜的条件差，润滑不良，摩擦力较大，特别是直齿轮传动，通常这时只有一对齿啮合，轮齿受力也最大，因此，点蚀也就首先出现在靠近节线的齿根面上。 4.问：在开式齿轮传动中，为什么一般不出现点蚀破坏？ 答：开式齿轮传动，由于齿面磨损较快，很少出现点蚀。 5.问：如何提高齿面抗点蚀的能力？ 答：可采取如下措施：1)提高齿面硬度和降低表面粗糙度;2)在许用范围内采用大的变位系数和,以增大综合曲率半径;3)采用粘度高的润滑油;4)减小动载荷。 6.问：什么情况下工作的齿轮易出现胶合破坏？如何提高齿面抗胶合能力？ 答：高速重载或低速重载的齿轮传动易发生胶合失效。措施为：1)采用角度变位以降低啮合开始和终了时的滑动系数;2)减小模数和齿高以降低滑动速度;3)采用极压润滑油;4)采用抗校核性能好的齿轮副材料;5)使大小齿轮保持硬度差;6)提高齿面硬度降低表面粗糙度。 7.问：闭式齿轮传动与开式齿轮传动的失效形式和设计准则有何不同？ 答：闭式齿轮传动：主要失效形式为齿面点蚀、轮齿折断和胶合。目前一般只进行接触疲劳强度和弯曲疲劳强度计算。开式齿轮传动：主要失效形式为轮齿折断和齿面磨损，磨损尚无完善的计算方法，故目前只进行弯曲疲劳强度计算，用适当增大模数的办法考虑磨损的影响。 8.问：硬齿面与软齿面如何划分？其热处理方式有何不同？ 答：软齿面：HB≤350，硬齿面：HB>350。软齿面热处理一般为调质或正火，而硬齿面则是正火或调质后切齿，再经表面硬化处理。 9.问：在进行齿轮强度计算时，为什么要引入载荷系数K？ 答：在实际传动中，由于原动机及工作机性能的影响，以及齿轮的制造误差，特别是基节误差和齿形误差的影响，会使法向载荷增大。此外在同时啮合的齿对间，载荷的分配并不是均匀的，即使在一对齿上，载荷也不可能沿接触线均匀分布。因此实际载荷比名义载荷大，用载荷系数K 计入其影响 10.问：齿面接触疲劳强度计算公式是如何建立的？为什么选择节点作为齿面接触应力的计算点？ 答：齿面接触疲劳强度公式是按照两圆柱体接触的赫兹公式建立的；因齿面接触疲劳首先发
第二章 1.问：试述零件的静应力与变应力是在何种载荷作用下产生的？ 答：静应力只能在静载荷作用下产生，变应力可能由变载荷产生，也可能由静载荷产生。 2.问：零件的等寿命疲劳曲线与材料试件的等寿命疲劳曲线是否相同？ 答：两者不同，零件的等寿命疲劳曲线需考虑零件上应力集中对材料疲劳极限的影响。 3.问：疲劳损伤线性累积假说的含义是什么？ 答：该假说是：在每一次应力作用下，零件寿命就要受到一定损伤率，当损伤率累积达到100%时（即达到疲劳寿命极限）便发生疲劳破坏。通过该假说可将非稳定变应力下零件的疲劳强度计算折算成等效的稳定变应力疲劳强度。 4.问：机械零件上的哪些位置易产生应力集中？举例说明。如果零件一个截面有多种产生应力集中的结构，有效应力集中 答：零件几何尺寸突变（如：沟槽、孔、圆角、轴肩、键槽等）及配合零件边缘处易产生应力集中。当一
个截面有多处应力源时，则分别求出其有效应力集中系数，从中取最大值。 5.问：两个零件以点、线接触时应按何种强度进行计算？若为面接触时（如平键联接），又应按何种强度进行计算？ 答：点、线接触时应按接触强度进行计算；面接触应按挤压强度计算。 6.问：零件的截面形状一定，当截面尺寸增大时，其疲劳极限值将如何变化？ 答：不变。 7.问：两零件的材料和几何尺寸都不相同，以曲面接触受载时，两者的接触应力是否相同？ 答：两零件的接触应力始终相同（与材料和几何尺寸无关）。 选择题 1、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.较高 B.较低 C.相同
2、某齿轮工作时，轮齿双侧受载，则该齿轮的齿面接触应力按___变化。 A.对称循环 B.脉动循环 C.循环特性r=-0.5的循环 D.循环特性r=+1的循环 3、零件表面经淬火、渗氮、喷丸、磙子碾压等处理后，其疲劳强度____。 A.增高 B.降低 C.不变 D.增高或降低视处理方法而定 4、某齿轮工作时，轮齿单侧受载，则该齿轮的齿面接触应力按___变化。 A.对称循环 B.脉动循环 C.循环特性r=-0.5的循环 D.循环特性r=+1的循环 5、零件的工作安全系数为_____。 A.零件的极限应力比许用应力 B.零件的极限应力比零件的工作应力
《过程流体机械》思考题参考解答 2 容积式压缩机 ☆思考题 往复压缩机的理论循环与实际循环的差异是什么 ☆思考题 写出容积系数λV 的表达式，并解释各字母的意义。 容积系数λV （最重要系数） λV ＝1－α（n 1ε－1）＝1－???? ??????-???? ??11 0n s d S p p V V （2-12） 式中：α ——相对余隙容积，α ＝V 0（余隙容积）/ V s （行程容积）；α ＝～（低压），～（中压），～（高压），＞(超高压)。ε ——名义压力比（进排气管口可测点参数），ε ＝p d / p s ＝p 2 / p 1 ，一般单级ε ＝3～4；n ——膨胀过程指数，一般n ≤m （压缩过程指数）。 ☆思考题 比较飞溅润滑与压力润滑的优缺点。 飞溅润滑（曲轴或油环甩油飞溅至缸壁和润滑表面），结构简单，耗油量不稳定，供油量难控制，用于小型单作用压缩机； 压力润滑（注油器注油润滑气缸，油泵强制输送润滑运动部件），结构复杂（增加油泵、动力、冷却、过滤、控制和显示报警等整套供油系统油站），可控制气缸注油量和注油点以及运动部件压力润滑油压力和润滑油量，适用大中型固定式动力或工艺压缩机，注意润滑油压和润滑油量的设定和设计计算。 ☆思考题 多级压缩的好处是什么
多级压缩 优点：①.节省功耗（有冷却压缩机的多级压缩过程接近等温过程）；②.降低排气温度（单级压力比小）；③.增加容积流量（排气量，吸气量）（单级压力比ε降低，一级容积系数λV 提高）； ④.降低活塞力（单级活塞面积减少，活塞表面压力降低）。缺点：需要冷却设备（否则无法省功）、结构复杂（增加气缸和传动部件以及级间连接管道等）。 ☆思考题分析活塞环的密封原理。 活塞环 原理：阻塞和节流作用，密封面为活塞环外环面和侧端面（内环面受压预紧）；关键技术：材料（耐磨、强度）、环数量（密封要求）、形状（尺寸、切口）、加工质量等。 ☆思考题动力空气用压缩机常采用切断进气的调节方法，以两级压缩机为例，分析一级切断进气，对机器排气温度，压力比等的影响。 两级压缩机分析：1级切断进气→节流（实际ε1↑）→停止进气排气→2级节流（实际ε2↑）→（短暂）排气温度T2↑→（逐渐）停止进气排气（级间存气）；活塞力↑（ε↑），阻力矩变化。 ☆思考题分析压缩机在高海拔地区运行气量的变化规律并解释其原因。 高海拔地区当地大气压力即吸气压力p s↓，若排气压力p d不变，则名义压力比ε↑，根据（2-12）式和（2-11）式，容积系数λV↓，实际吸气量V s0↓，容积流量q V↓。 ☆思考题一台压缩机的设计转速为200 r/min，如果将转速提高到400 r/min，试分析气阀工作情况。 定性分析，定量分析难。如压缩机结构参数（行程s、缸径D1、阀片尺寸等）不变，则容积流量q V↑↑（理论增加一倍），使气阀流速和阻力损失↑↑（激增），进排气频率↑，阀片启闭速度↑，阀片撞击阀座程度↑（加剧），阀片寿命↓（缩短），故障概率↑（增加）。解决问题需改变结构（缩短行程、减小缸径，增加气阀通道面积等）。 ☆思考题画出螺杆压缩机过压缩和压缩不足的指示图，并分析其对压缩机性能的影响。 压力比：内压力比（工作腔压缩终压/进气压力）、外压力比（排气管压/进气压力）；（图2-42）内外压力比不相等时指示图。过压缩：内压力比＞外压力比；欠压缩（压缩不足）：内压力比＜外压力比；过压缩和欠压缩均增加功耗，等压力比减少功耗。 3 离心压缩机 ☆思考题何谓离心压缩机的级它由哪些部分组成各部件有何作用 级典型结构（图3-2）：叶轮、扩压器、弯道、回流器，首级（增加吸气管）、中间级、末级（无