机械设计课后简答题答案
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3-9 弯曲疲劳极限得综合影响系数Kδ 得含义就是什么？它与哪些因素有关？它对零件得疲劳强度与静强度各有什么影响？答：在对称循环时，Kδ就是试件得与零件得疲劳极限得比值；在不对称循环时, Kδ就是试件得与零件得极限应力幅得比值。
Kδ与零件得有效应力集中系数σkδ、尺寸系数εδ、表面质量系数βδ与强化系数βq 有关。
Kδ对零件得疲劳强度有影响，对零件得静强度没有影响。
3-10 零件得等寿命疲劳曲线与材料试件得等疲劳曲线有何区别？在相同得应力变化规律下，零件与材料试件得失效形式就是否总就是相同得？为什么？答：区别在于零件得等寿命疲劳曲线相对于试件得等寿命疲劳曲线下移了一段距离（不就是平行下移）。
在相同得应力变化规律下，两者得失效形式通常就是相同得，如图中m1′与m2′。
但两者得失效形式也有可能不同，如图中n1′与n2′。
这就是由于Kδ得影响，使得在极限应力线图中零件发生疲劳破坏得范围增大。
3-11 试说明承受循环变应力得机械零件，各在什么情况下按静强度条件与疲劳强度条件计算？承受循环变应力得机械零件，当应力循环次数小于1000 时，应按静强度条件计算；当应力循环次数大于1000 时，在一定得应力变化规律下，如果极限应力点落在极限应力线图中得屈服曲线GC 上时，也应按静强度条件计算；如果极限应力点落在极限应力线图中得疲劳曲线AG 上时，则应按疲劳强度条件计算3-12 在单向稳定应变应力下工作得零件，如何确定其极限应力? 答：在单向稳定变应力下工作得零件，应当在零件得极限应力线图中，根据零件得应力变化规律，由计算得方法或由作图得方法确定其极限应3-15 影响机械零件疲劳强度得主要因素有哪些？提高机械零件疲劳强度得措施有哪些？影响机械零件疲劳强度得主要因素有零件得应力集中大小，零件得尺寸，零件得表面质量以及零件得强化方式。
提高得措施就是：1）降低零件应力集中得影响；2）提高零件得表面质量；3）对零件进行热处理与强化处理；4）选用疲劳强度高得材料；5）尽可能地减少或消除零件表面得初始裂纹等。
5-7 常用得螺纹有哪几种类型？各用于什么场合？对连接螺纹与传动螺纹得要求有何不同？答：常用螺纹有普通螺纹、管螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹与锯齿形螺纹等。
前两种螺纹主要用于连接，后三种螺纹主要用于传动。
对连接螺纹得要求就是自锁性好，有足够得连接强度；对传动螺纹得要求就是传动精度高，效率高，以及具有足够得强度与耐磨性。
5-9 连接螺纹都具有良好得自锁性，为什么有事还需要放松装置？试举出两个机械放松与摩擦放松得例子。
答：因为螺纹连接在工作中会受到冲击、振动或变载荷作用，以及在高温或温度变化范围较大得环境中工作，使得连接中得摩擦力与预紧力减小，有可能松脱现象，为保证连接得可靠性，在设计时必须采取有效得放松措施。
机械防松：止动垫圈、串联钢丝、开口销与六角开槽螺母，摩擦放松：对顶螺母、弹簧垫圈、自锁螺母，永久止动：铆合。
冲点、涂胶粘剂。
5-10 普通螺栓连接与绞制孔用螺栓连接得主要失效形式与设计准则就是什么？答：普通螺栓连接得主要失效形式就是螺栓杆螺纹部分断裂，设计准则就是保证螺栓得静力拉伸强度或疲劳拉伸强度。
铰制孔用螺栓连接得主要失效形式就是螺栓杆与孔壁被压溃或螺栓杆被剪断，设计准则就是保证连接得挤压强度与螺栓得剪切强度。
5-11 计算普通螺栓连接时，为什么只考虑危险截面得拉伸强度，而不考虑螺栓头、螺母、与螺纹牙得强度？答：螺栓头、螺母与螺纹牙得结构尺寸就是根据与螺杆得等强度条件及使用经验规定得，实践中很少发生失效，因此，通常不需要进行强度计算。
5-12、普通螺栓连接收到得轴向工作载荷或横向工作载荷为脉动循环时，螺栓上得总载荷就是什么循环？答：普通紧螺栓连接所受轴向工作载荷为脉动循环时，螺栓上得总载荷为不变号得不对称循环变载荷，0<r<；所受横向工作载荷为脉动循环时，螺栓上得总载荷为静载荷，1=r。
5-13 螺栓得性能等级为8、8 级，与它相配得螺母得性能等级为多少？性能等级数字代号得含义就是什么？答：螺栓得性能等级为8、8 级，与其相配得螺母得性能等级为8 级（大直径时为9 级）性能等级小数点前得数字代表材料抗拉强度极限得1/100 ，（σB/100），小数点后面得数字代表材料得屈服极限与抗拉强度极限之比值得10 倍（10σS/σB）。
5-14：在什么情况下螺栓连接得安全系数大小与螺栓直径有关？说明原因！答：在不控制预紧力得情况下，螺栓连接得安全系数与螺栓直径有关，螺栓直径越小，则安全系数取得越大。
这就是因为扳手得长度随螺栓直径减小而线性减短，而螺栓得承载能力随螺栓直径减小而平方性降低，因此，用扳手拧紧螺栓时，螺栓直径越细越易过拧紧，造成螺栓过载断裂。
所以小直径得螺栓应取较大得安全系数。
5-15 紧螺栓连接所受轴向变载荷在0~F 间变化，当预紧力Fo 一定时，改变螺栓或被连接件得刚度，对螺栓连接得疲劳强度与连接得紧密性有何影响？答：降低螺栓得刚度或增大被连接件得刚度，将会提高螺栓连接得疲劳强度，降低连接得紧密性；反之则降低螺栓连接得疲劳强度，提高连接得紧密性。
5-16: 在保证螺栓连接紧密要求与静强度得前提下，要提高螺栓连接得疲劳强度，应如何改变螺栓及连接件得刚度与预紧力得大小？通过力变形图线说明。
答：降低螺栓得刚度，提高被连接件得刚度与提高预紧力，其受力变形线图参见。
8-7 在普通V 带得基本额定表中，单根V 带得基本额定功率得值随小带轮转速得增大有何变化特点？说明原因。
答：P0 随小带轮转速增大而增大，当转速超过一定值后，P0 随小带轮转速得进一步增大而下降。
这就是因为P=Fev，在带传动能力允许得范围内，随着小带轮转速得增大（带速v 增大）带传递得功率增大。
然而当转速超过一定值后，由于离心力得影响，使得带所能传递得有效拉力Fe 下降，因此，小带轮转速进一步增大时，带得传动能力P0 下降。
8-10 某带传动由变速电动机驱动，大带轮得输出转速变化范围为500~1000 转每分，若大带轮上得负载为恒定功率负载，应该按哪一种转速设计带传动？若大带轮上得负载为恒定转矩负载，应该按哪一种转速设计带传动？为什么？答：若大带轮上得负载为恒功率负载，则转速高时带轮上得有效拉力小，转速低时有效拉力大。
因此，应当按转速为500r/min 来设计带传动。
若大带轮上得负载为恒转矩负载，则转速高时输出功率大，转速低时输出功率小。
因此，应当按转速为1000r/min 来设计带传动。
8-11V 带传动比大于1 时为什么会使带得传递功率有所增加？答：因为单根普通V 带得基本额定功率P0 就是在i=1（主、从动带轮都就是小带轮）得条件下实验得到得。
当i＞1 时，大带轮上带得弯曲应力小，对带得损伤减少，在相同得使用寿命情况下，允许带传递更大一些得功率，因此引入额定功率增量△P0。
8-12 带与带轮得摩擦系数对带传动有什么影响？为了增加传动能力，将带轮得工作面加工得粗糙些以增大摩擦系数这样做就是否合理？为什么？答：摩擦系数 f 增大，则带得传动能力增大，反之则减小。
这样做不合理，因为若带轮工作面加工得粗糙，则带得磨损加剧，带得寿命缩短。
8-13 带传动中得弹性滑动时如何产生得？打滑又就是如何长生得？两者有何区别？对带传动各产生什么影响？打滑首先发生在哪个带轮上？为什么？答：在带传动中，带得弹性滑动就是因为带得弹性变形以及传递动力时松、紧边得拉力差造成得，就是带在轮上得局部滑动，弹性滑动就是带传动所固有得，就是不可避免得。
弹性滑动使带传动得传动比增大。
当带传动得负载过大，超过带与轮间得最大摩擦力时，将发生打滑，打滑时带在轮上全面滑动，打滑就是带传动得一种失效形式，就是可以避免得。
打滑首先发生在小带轮上，因为小带轮上带得包角小，带与轮间所能产生得最大摩擦力较小。
8-14 在设计带传动时，为什么要限制小带轮得最小基准直径与带得最小最大速度？答：小带轮得基准直径过小，将使V 带在小带轮上得弯曲应力过大，使带得使用寿命下降。
小带轮得基准直径过小，也使得带传递得功率过小，带得传动能力没有得到充分利用，就是一种不合理得设计。
带速v 过小，带所能传递得功率也过小（因为P=Fv），带得传动能力没有得到充分利用；带速v 过大，离心力使得带得传动能力下降过大，带传动在不利条件下工作，应当避免。
8-16 题目太长，要点打出，大家自己瞧题目应该明白。
此题有图为带式输送机装置，小带轮得直径d1=140，大带轮基准直径为d2=400，鼓轮直径D=250 为了提高生产效率有以下三个方案，分析方案得合理性？为什么？方案—：将大带轮得直径减小到280 方案二：将小带轮得直径增大至200 方案三：将鼓轮直径D 增大到350 答：输送机得F 不变，v 提高30%左右，则输出功率增大30%左右。
三种方案都可以使输送带得速度v 提高，但V 带传动得工作能力却就是不同得。
（1）2dd 减小，V 带传动得工作能力没有提高（P0，Kl，Ka，ΔP0 基本不变），传递功率增大30%将使小带轮打滑。
故该方案不合理。
（2）1dd 增大，V 带传动得工作能力提高（P0 增大30%左右，Kl，Ka，ΔP0 基本不变），故该方案合理。
（3）D 增大不会改变V 带传动得工作能力。
故该方案不合理。
9-11 为什么链传动得传动比就是常数，而在一般情况下瞬时传动比不就是常数？答：链传动为链轮与链条得啮合传动，平均传动比i12=Z2/Z1 为常数。
由于链传动得多边形效应，瞬时传动比is 就是变化得10-11 在不改变齿轮得材料与尺寸得情况下，如何提高齿轮得抗折断能力？答：减小齿根处得应力集中；增大轴与轴承处得支承刚度；采用合适得热处理方法，使齿面具有足够硬度，而齿芯具有足够得韧性；对齿根表面进行喷丸、滚压等强化处理。
10-12 为什么齿面点蚀一般首先出现在靠近接线得齿根面上？在开式齿轮传动中，为什么一般不出现点蚀破坏?如何提高齿面抗点蚀得能力？答：在节线附近通常为单对齿啮合，齿面得接触应力大；在节线附近齿面相对滑动速度小，不易形成承载油膜，润滑条件差，因此易出现点蚀。
在开式齿轮传动中，由于齿面磨损较快，在点蚀发生之前，表层材料已被磨去，因此，很少在开式齿轮传动中发现点蚀。
提高齿面硬度可以有效地提高齿面抗点蚀得能力，润滑油可以减少摩擦，减缓点蚀。
10-14 闭式齿轮传动与开式齿轮传动就是失效形式与设计准则有何不同？为什么？答：闭式齿轮传动得主要失效形式为轮齿折断、点蚀与胶合。
设计准则为保证齿面接触疲劳强度与保证齿根弯曲疲劳强度。
采用合适得润滑方式与采用抗胶合能力强得润滑油来考虑胶合得影响。
开式齿轮传动得主要失效形式为齿面磨损与轮齿折断，设计准则为保证齿根弯曲疲劳强度。
