机械精度设计课后习题答案
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3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa1801σ,取循环基数60105N,9m,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] MPa6.373107105180936910111NNσσN
MPa3.324105.2105180946920112NNσσN
MPa0.227102.6105180956930113NNσσN
3-2已知材料的力学性能为MPa260sσ,MPa1701σ,2.0σΦ,试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。
[解] )170,0('A )0,260(C
0012σσσΦσ
σΦσσ1210
MPa33.2832.0117021210σΦσσ
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2.14554dD,067.0453dr,查附表3-2,插值得88.1σ,查附图3-1得78.0σq,将所查值代入公式,即
69.1188.178.0111kσσσq 查附图3-2,得75.0σε;按精车加工工艺,查附图3-4,得91.0σβ,已知1qβ,则
35.211191.0175.069.1111kqσσσσββεK
35.267.141,67.141,0,260,35.2170,0DCA
1、表征金属材料的力学性能时,主要有哪几项指标?
解:表征金属材料的力学性能时,主要指标有:强度(弹性极限、屈服极限、强度极限),刚度、塑性、硬度。
2、金属材料在加工和使用过程中,影响其力学性能的主要因素是什么?
解:钢材在加工和使用过程中,影响力学性能的主要因素有:含碳量、合金元素、温度、热处理工艺。
3、常用的硬度指标共有哪些?
常用的硬度指标有三种:布氏硬度(HBS)、洛氏硬度(HRC -洛氏C标度硬度)、维氏硬度(HV)。
4、列出低碳钢、中碳钢、高碳钢的含碳量范围是多少?
解:低碳钢( C ≤ 0.25% );中碳钢( 0.25% < C ≤ 0.6% );高碳钢( C >0.6% )
5、什么是合金钢?钢中含有合金元素 Mn、Cr、Ni,对钢的性能有何影响?
解:冶炼时人为地在钢中加入一些合金元素所形成的钢就是合金钢。其中加入 Mn 可以提高钢的强度和淬透性;加入 Cr 可以提高钢的硬度、耐磨性、冲击韧性和淬透性;加入 Ni 可以提高钢的强度、耐热性和耐腐蚀性。
6、非铁金属共分几大类?具有哪些主要特性?
解:有色金属主要分为以下几类:
1 )铜合金:良好的导电性、导热性、耐蚀性、延展性。
2 )铝合金:比强度高,塑性好,导热、导电性良好,切削性能良好。
3 )钛合金:密度小,机械强度高、高低温性能好,抗腐蚀性良好。
7、常用的热处理工艺有哪些类型?
解:常用的热处理工艺有:退火、正火、淬火、回火、表面热处理和化学热处理。
8、钢的调质处理工艺过程是什么?其主要目的是什么?
解:钢的调质处理工艺指的是淬火加高温回火。目的是为了获得良好的综合机械性能,即良好的强度、韧性和塑性。
9、镀铬和镀镍的目的是什么?
解:镀铬的目的是为了使材料表层获得高的化学稳定性,并具有较高的硬度和耐磨性。
镀镍是为了获得良好的化学稳定性,并具有良好的导电性。
10、选择材料时,应满足哪些基本要求?
第一章绪论参考答案
一、判断题(正确的打√,错误的打×)
1. 不经挑选,调整和修配就能相互替换,装配的零件,装配后能满足使用性能要求,就是具有互换性的零件。 ( √)
2. 互换性原则中适用于大批量生产。 ( ╳ )
3. 为了实现互换性,零件的公差应规定得越小越好。 ( ╳ )
4. 国家标准中,强制性标准是一定要执行的,而推荐性标准执行与否无所谓。
( ╳ )
5. 企业标准比国家标准层次低,在标准要求上可稍低于国家标准。 ( ╳ )
6. 厂外协作件要求不完全互生产。 ( ╳ )
7. 装配时需要调整的零、部件属于不完全互换。 ( √ )
8. 优先数系包含基本系列和补充系列,而派生系列一定是倍数系列。 ( ╳ )
9. 产品的经济性是由生产成本唯一决定的。 ( ╳ )
10. 保证互换的基本原则是经济地满足使用要求。 ( √ )
11. 直接测量必为绝对测量。( × ) (绝对、相对测量:是否与标准器具比较)
12. 为减少测量误差,一般不采用间接测量。( √ )
13. 为提高测量的准确性,应尽量选用高等级量块作为基准进行测量。( × )
14. 使用的量块数越多,组合出的尺寸越准确。(× )
15. 0~25mm千分尺的示值范围和测量范围是一样的。( √ )
16. 用多次测量的算术平均值表示测量结果,可以减少示值误差数值。( × )
17. 某仪器单项测量的标准偏差为σ=0.006mm,若以9次重复测量的平均值作为测量结果,其测量误差不应超过0.002mm。( × 误差=X-X0 )
3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa1801σ,取循环基数60105N,9m,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] MPa6.373107105180936910111NNσσN
MPa3.324105.2105180946920112NNσσN
MPa0.227102.6105180956930113NNσσN
3-2已知材料的力学性能为MPa260sσ,MPa1701σ,2.0σΦ,试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。
[解] )170,0('A )0,260(C
0012σσσΦσ
σΦσσ1210
MPa33.2832.0117021210σΦσσ
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2.14554dD,067.0453dr,查附表3-2,插值得88.1σ,查附图3-1得78.0σq,将所查值代入公式,即
69.1188.178.0111kσσσq
查附图3-2,得75.0σε;按精车加工工艺,查附图3-4,得91.0σβ,已知1qβ,则
35.211191.0175.069.1111kqσσσσββεK
35.267.141,67.141,0,260,35.2170,0DCA