机械设计机械零件的强度习题

1 一 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，每个机构又是由许多零件组成。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】在各种机器中经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足整个机器运动规律的要求；

在机器的性能方面，机器的整体性能依赖于各个零件的性能，而每个零件的设计或选择又和机器整机的性能要求分不开。

二 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，改变原动机提供的运动和动力参数，以满足执行部分的要求。

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】机械零件由于某种原因丧失工作能力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、磨损和接触疲劳；

4）破坏正常工作条件引起的失效：有些零件只有在一定的工作条件下才能正常工作，如果破坏了这些必要的条件，则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则？机械零件的主要设计准则有哪些？

【答】机械零件的设计准则是指机械零件设计计算时应遵循的原则。

机械零件的主要设计准则有：强度准则、刚度准则、寿命准则、振动稳定性准则、可靠性准则

4、绘出浴盆曲线并简述其含义？ 2 【答】

１ 第三章 机械零件的强度

§ 3 – 1 材料的疲劳特性

一、交变应力的描述

静应力，变应力

max─最大应力；min─最小应力

m─平均应力；a─应力幅值

2minmaxm 2minmaxa

maxminr

r ─应力比（循环特性）

【注意】

1）已知任意两个参数，可确定其他三个参数。一般已知max ，r；

2）max ，min指代数值；a为绝对值；

3）-1 r  +1；a=0，r =+1，为静应力

r = -1 对称循环应力 r=0 脉动循环应力 r=1 静应力

２ －N疲劳曲线 二、 疲劳曲线（-N曲线）

1.材料的疲劳极限：rN

在一定应力比为г的循环变应力作用下，应力循环N次后，材料不发生疲劳破坏时，所能承受的最大应力max。

2.疲劳寿命：N

材料疲劳失效前所经历的应力循环次数。

г不同或N不同时，疲劳极限rN不同。即rN与r、N有关。疲劳强度计算中，就是以疲劳极限作为lim。

即lim =rN。通过试验可得，疲劳极限rN与循环次数N之间关系的曲线，如上图所示。

３ AB段曲线：N103，计算零件强度时按静强度计算。（rN s）

BC段曲线： 103  N 104, 零件的破坏为塑性破坏属于低周疲劳破坏。特点：应力高，寿命低。

CD段曲线：rN随N的增大而降低。但是当N超过某一次数时（图中ND），曲线趋于水平。即rN不再减小。

ND与材料有关，有的相差很大，因此规定一个常数。

N0 循环基数

当N  N D 时，rN=r=r （简记）

疲劳曲线以N0为界分为两个区：

1）有限寿命区

把曲线CD段上的疲劳极限r称为有限疲劳极限（条件～）。

当材料受到的工作应力超过r 时，在疲劳破坏之前，只能经受有限次的应力循环。即寿命是有限的。

【说明】

不同应力比г时的疲劳曲线具有相似的形状。但г↑，rN↑。

一、选择题：本题共10个小题，每小题2分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。把所选项前的字母填在题后的括号内。

1．在一般工作条件下，齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，通常的主要失效形式为 【 】

A．轮齿疲劳折断 B. 齿面疲劳点蚀

C．齿面胶合 D. 齿面塑性变形

2．带传动在工作时产生弹性滑动，是由于 【 】

A．包角α太小 B. 初拉力F0太小

C．紧边与松边拉力不等 D. 传动过载

3．在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是 【 】

A．6208 B. N208 C. 3208 D. 5208

4．下列四种螺纹中，自锁性能最好的是 【 】

A．粗牙普通螺纹 B.细牙普通螺纹

C．梯形螺纹 D.锯齿形螺纹

5．在润滑良好的条件下，为提高蜗杆传动的啮合效率，可采用的方法为 【 】

A．减小齿面滑动速度υs B. 减少蜗杆头数Z1

C．增加蜗杆头数Z1 D. 增大蜗杆直径系数q

6．在圆柱形螺旋拉伸（压缩）弹簧中，弹簧指数C是指 【 】

A．弹簧外径与簧丝直径之比值

B．弹簧内径与簧丝直径之比值

C．弹簧自由高度与簧丝直径之比值

D．弹簧中径与簧丝直径之比值

7．普通平键接联采用两个键时，一般两键间的布置角度为 【 】

1

机械设计基础典型试题1 试题2

一 .填空

1.一平面铰链四杆机构的各杆长度分别为a=350,b=600,c=200,d=700； (1) 当取c 杆为机架时，它为何种具体类型？_双曲柄机构__________；（2）当取d杆为机架时，则为_曲柄摇杆机构__________。

2.曲柄摇杆机构中，摇杆为主动件时，__ _B________死点位置。

（A） 不存在 （B） 曲柄与连杆共线时为 （C）摇杆与连杆共线时为

3.为保证四杆机构良好的机械性能，____B_______不应小于最小许用值。

（A） 压力角 （B）传动角 （C）极位夹角

4._____B______决定了从动杆的运动规律。

（A）凸轮转速 （B）凸轮轮廓曲线 （C）凸轮形状

5.凸轮机构中，凸轮基圆半径愈_____大______， 压力角愈_____小______ ，机构传动性能愈好。

6.紧键联接与松键连联接的主要区别在于：前者安装后，键与键槽之间就存在有_____C______。

(A) 压紧力 (B) 轴向力 (C) 摩擦力

7.链“B18X80”的含义是_________B型链宽度18mm，长度80mm_____________。

8.螺纹联接是指___利用螺纹零件把需要固定在一起的零件固连起来 __

螺旋传动是指__利用螺纹零件实现回转运动转换成直线运动

9.螺纹的公称直径是指它的__外径_____，螺纹“M12X1.5”的含义为_____细牙螺纹外径12mm，螺距1.5__________________。

10.采用螺纹联接时，若被联接件总厚度较大，且材料较软，在需要经常装卸的情况下，宜采用___B

___________________。用于薄壁零件联接的螺纹，宜采用____D___________________。