考研机械设计-11
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填空题第一章绪论1,机械零件由于某些原因不能正常工作时,称为失效。
第三章机械零件强度1,塑性材料在静载荷作用下产生的失效形式为塑性变形;脆性材料在静载荷作用下产生的失效形式为脆性破坏;不论何种金属材料在变载荷作用下产生的失效形式为疲劳强度失效。
2,受静应力的45钢零件,在强度计算时应取材料的屈服极限作极限应力。
3,在交变应力中,应力循环特性是指(最小应力与最大应力)的比值。
4,运用Miner理论分析对称循环的不稳定循环变应力时,若材料的持久疲劳极限为σ-1,计算时所考虑的应力幅σr应当是整个工作寿命期限内(大于σ-1)的应力幅。
5,零件疲劳强度设计时,在校核其危险截面处的强度时,发现该截面同时存在几个不同的应力集中源,其有效应力集中系数应按(各有效应力集中系数中的最大值)选取。
6,在静强度条件下,塑性材料的极限应力是(屈服极限σs),而脆性材料极限应力是(强度极限σb)。
7,若一零件的应力循环特性r=+0.5, σr=70N/mm2,此时σm为(210N/mm2),σmax为(280N/mm2),σmin为(140N/mm2)。
8,在任一给定循环特性的条件下,表示应力循环次数N与疲劳极限σrN的关系曲线称为(疲劳曲线(σ-N曲线)),其高周疲劳阶段的方程为(σr m N=σr m N0=C)。
9,影响机械零件疲劳强度的主要因素,除材料性能,应力循环特性和应力循环次数N外,主要有(应力集中),(绝对尺寸)和(表面状态)。
10,材料对称循环弯曲疲劳极限σ-1=300N/mm2,循环基数N0=106,寿命指数m=9,当应力循环次数N=105时,材料的弯曲疲劳极限σ-1N=(387.5)N/mm2。
11,在静载荷作用下的机械零件,不仅可以产生(静)应力,也可能产生(变)应力。
12,在变应力工况下,机械零件的损坏将是(疲劳断裂),这种损坏的断面包括(光滑区和粗糙区)。
13,根据磨损机理,磨损可分为(粘着磨损),(磨料磨损),(接触疲劳磨损)和(腐蚀磨损)。
考研题库机械设计习题集-考研必备(含答案) 机械设计总论一.判断题1.凡零件只要承受静载荷,则都产生静应力。
()2.当零件的尺寸由刚度条件决定时,为了提高零件的刚度,可选用高强度合金钢制造。
()3.机械零件在工作中发生失效,即意味该零件一定产生了破坏。
() 4.在变应力中,当r = -1时,σm = 0,σa =σmax 。
()5.在变应力中,当r = C(常数)时,σa /σm是随时间变化的。
() 6.润滑油的粘度与温度有关,且粘度随温度的升高而增大。
()7.某截面形状一定的零件,当其尺寸增大时,其疲劳极限值将随之降低。
()8.对于理论上为线接触的两接触表面处的接触应力σH与法向外载荷F成线性关系。
()9.机械零件设计计算中最基本的设计准则是强度准则。
() 10.工业用润滑油的粘度会因为温度的升高而降低。
() 11.钢的强度极限愈高,对应力集中愈敏感。
()12.变应力是由变载荷产生,也可能由静载荷产生。
()二.单项选择题1.零件表面经淬火、渗氮、喷丸、滚子碾压等处理后,其疲劳强度。
(a)提高(b)降低(c)不变(d)提高或降低视处理方法而定2.某钢制零件材料的对称循环弯曲疲劳极限σ-1 = 300 MPa,若疲劳曲线指数m =9,应力循环基数N0 =107,当该零件工作的实际应力循环次数N =105时,则按有限寿命计算,对应于N的疲劳极限为 MPa 。
(a)300 (b)428 (c)500.4 (d)430.5 3.零件的形状、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 4.变应力特性可用σmax、σmin、σm、σa、r这五个参数中的任意______来描述。
(a)一个(b)两个(c)三个(d)四个 5.在图示零件的极限应力简图中,如工作应力点M所在的ON线与横轴间夹角θ= 45°,则该零件受的是。
(a)不变号的不对称循环变应力(b)变号的不对称循环变应力(c)脉动循环变应力(d)对称循环变应力σa A M θ O6.下列四种叙述中______是正确的。
第11章 带传动11.1 复习笔记一、概述1.带传动的定义及分类带传动是指两个或多个带轮之间用带作为挠性拉曳零件的传动,工作时借助零件之间的摩擦来传递运动或动力。
根据带的截面形状不同,可分为平带传动、V带传动、同步带传动、多楔带传动等,如图11-1所示。
图11-1 带传动的类型2.传动形式常用的带传动形式如表11-1所示。
其中,交叉传动、半交叉传动适用于平带;相对于开口传动的拉拽能力。
表11-1 带传动的传动形式和比较3.优缺点(1)优点①能缓和载荷冲击;②运行平稳,无噪声;③制造和安装精度不像啮合传动那样严格;④过载时将引起带在带轮上打滑,因而可防止其他零件的损坏;⑤可增加带长以适应中心距较大的工作条件。
(2)缺点①有弹性滑动和打滑,使效率降低和不能保持准确的传动比;②传递同样大的圆周力时,轮廓尺寸和轴上的压力都比啮合传动大;③带的寿命较短。
二、带和带轮1.平带和带轮(1)平带①胶帆布平带强度高、价廉,在平带传动中应用最多。
②胶帆布平带宽度b 的系列为:16、20、25、32、40、50、63、71、80、90、100、112、125、140、160、180、200、224、250、280、315、355、400、450、500,单位为mm 。
(2)平带带轮平带带轮轮缘的尺寸如表11-2所示。
表11-2 平带带轮轮缘尺寸(mm )平带带轮直径D 系列为50、56、63、71、80、90、100、112、125、140、160、180、200、224、250、280、315、355、400、450、500、560、630、710,单位为mm 。
2.V 带和带轮(1)V 带的分类V 带有普通V 带、窄V 带和宽V 带等类型。
①一般多使用普通V 带,它有Y 、Z 、A 、B 、C 、D 、E 七种型号。
②窄V 带传递功率的能力比普通V 带大,允许速度和曲挠次数高,传动中心距小。
适用于大功率且结构要求紧凑的传动。
1、链传动作用在轴和轴承上的载荷比带传动要小,这主要是因为( C )。
A 、链传动只用来传递较小功率 B 、链速较高,在传递相同功率时圆周力小 AC 、链传动是啮合传动,无需大的张紧力D 、链的质量大,离心力大 2、直齿圆柱齿轮传动,当齿轮直径不变,而减小模数增加齿数时,则( C )。
A 、提高了轮齿的弯曲强度 B 、提高了齿面的接触强度 C 、降低了轮齿的弯曲强度 D 、降低了齿面的接触强度 3、受中等冲击载荷、支承刚度较差、速度较高的两轴之间宜选用( A )。
A .弹性柱销联轴器B .凸缘联轴器C. 十字滑块联轴器 D .万向联轴器 4、带传动工作时,设小带轮为主动轮,则带的最大应力发生在带( C )。
A .进入大带轮处 B .离开大带轮处 C. 进入小带轮处 D .离开小带轮处 5、有一减速器传动装置由带传动、链传动和齿轮传动组成,其安排顺序以方案 ( A )为好。
A .带传动 齿轮传动 链传动 B .链传动 齿轮传动 带传动 C .带传动 链传动 齿轮传动 D .链传动 带传动 齿轮传动 6.螺纹联接防松的根本问题在于( C )。
A 、增加螺纹联接的轴向力B 、增加螺纹联接的横向力C 、防止螺纹副的相对转动D 、增加螺纹联接的刚度 7.为联接承受横向工作载荷的两块薄钢板,一般采用的螺纹联接类型应是( A )。
A .螺栓联接B. 双头螺柱联接 C .螺钉联接 D. 紧定螺钉联接 8.齿面硬度HB ≤350HBS 的闭式钢制齿轮传动中,主要失效形式为( B )。
A .齿面磨损B .齿面点蚀C .齿面胶合 D. 轮齿折断 9.不完全液体润滑滑动轴承,验算][pv pv 是为了防止轴承( B )。
A. 过度磨损B. 过热产生胶合C. 产生塑性变形D. 发生疲劳点蚀10、对于温度变化不大的短轴,考虑结构简单,轴承部件的轴向固定方式宜采用( A )。
A .两端固定B .两端游动C .一端固定一端游动D .A ,B ,C 均可以 11、在蜗杆传动设计中,除规定模数标准化外,还规定蜗杆直径d 1取标准,其目的是( B )。
蜗杆传动一 选择题(1) 对于传递动力的蜗杆传动,为了提高传动效率,在一定限速内可采用 B 。
A. 较大的蜗杆直径系数B. 较大的蜗杆分度圆导程角C. 较小的模数D. 较少的蜗杆头数(2) 蜗杆传动中,是以蜗杆的 B 参数、蜗轮的 A 参数为标准值。
A. 端面B. 轴向C. 法向(3) 蜗杆传动的正确啮合条件中,应除去 C 。
A. t21m m =aB. t21αα=aC. 21ββ=D. 21βγ=,螺旋相同(4) 设计蜗杆传动时,通常选择蜗杆材料为 A ,蜗轮材料为 C ,以减小摩擦力。
A. 钢B. 铸铁C. 青铜D. 非金属材料(5) 闭式蜗杆传动失效的主要形式是 B 。
A. 点蚀B. 胶合C. 轮齿折断D. 磨损(6) 下列蜗杆副材料组合中,有 B 是错误或不恰当的。
序号蜗杆 蜗轮 12345 40Cr 表面淬火 18CrMnTi 渗碳淬火 45钢淬火 45钢调质 zCuSn5Pb5Zn5 ZCuA110Fe3 ZCuSn10Pb1 ZG340—640 HT250 HT150A. 一组B. 二组C. 三组D. 四组E. 五组(7) 在标准蜗轮传动中,蜗杆头数一定,加大蜗杆特性系数q 将使传动效率 B 。
A. 增加B. 减小C. 不变D. 增加或减小(8) 在蜗杆传动中,对于滑动速度s m v s /4≥的重要传动,应该采用 D 作为蜗轮齿圈的材料。
A. HT200B. 18CrMnTi 渗碳淬火C. 45钢调质D. ZCuSnl0Pb1(9) 在蜗杆传动中,轮齿承载能力计算,主要是针对 D 来进行的。
A. 蜗杆齿面接触强度和蜗轮齿根弯曲强度B. 蜗轮齿面接触强度和蜗杆齿根弯曲强度C. 蜗杆齿面接触强度和蜗杆齿根弯曲强度D. 蜗轮齿面接触强度和蜗轮齿根弯曲强度(10) 对闭式蜗杆传动进行热平衡计算,其主要目的是 B 。
A. 防止润滑油受热后外溢,造成环境污染B. 防止润滑油温度过高使润滑条件恶化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(11) 图11-1所示蜗杆传动简图中,图 C 转向是正确的。
考研题库机械设计习题集考研必备含答案要点机械设计作为一门重要的工科专业课程,对于考研的同学来说是必须要攻克的难关。
为了帮助大家更好地复习和备考,本文精心整理了一系列机械设计的习题,并附上详细的答案要点,希望能为大家的考研之路助力。
一、机械零件的强度1、某零件的工作应力σ = 200 MPa,许用应力σ = 160 MPa,该零件的安全系数是多少?答案要点:安全系数 n =σ /σ = 160 / 200 = 08 。
需要注意的是,安全系数通常应大于 1,此例中安全系数小于 1,说明零件可能存在强度不足的问题。
2、解释疲劳曲线和极限应力线图的含义及用途。
答案要点:疲劳曲线是表示应力幅σa 与循环次数 N 之间关系的曲线。
它反映了材料在不同应力幅下的疲劳寿命。
极限应力线图则是表示材料在不同应力状态下的极限应力。
用途在于可以根据零件的工作应力状态和循环次数,确定其疲劳强度和许用应力。
二、螺纹连接1、普通螺纹的主要参数有哪些?答案要点:普通螺纹的主要参数包括大径(公称直径)、小径、中径、螺距、牙型角和螺纹升角等。
大径是螺纹的最大直径,小径是螺纹的最小直径,中径是通过螺纹轴向截面内牙型上的沟槽和凸起宽度相等处的假想圆柱的直径。
螺距是相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离,牙型角是螺纹牙型两侧边的夹角,螺纹升角是螺纹中径圆柱上螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角。
2、为什么大多数螺纹连接在装配时需要预紧?预紧力的大小如何控制?答案要点:螺纹连接装配时预紧的目的是增强连接的可靠性、紧密性和防松能力。
预紧力的大小应根据连接件的材料、尺寸和工作条件等因素来确定。
通常通过控制拧紧力矩或使用测力矩扳手、定力矩扳手等来控制预紧力。
预紧力过大可能导致连接件损坏,过小则无法达到预期的连接效果。
三、键连接1、平键连接的主要失效形式是什么?如何进行强度校核?答案要点:平键连接的主要失效形式是工作面的压溃和磨损。
对于静连接,通常按工作面的挤压强度进行校核;对于动连接,则按工作面的耐磨性进行校核。
一、简答题(本大题共4小题,总计26分)齿轮强度计算中,有哪两种强度计算理论?分别针对哪些失效?若齿轮传动为闭式软齿面传动,其设计准则是什么?(6分)齿面的接触疲劳强度和齿根的弯曲疲劳强度的计算,齿面的接触疲劳强度针对于齿面的疲劳点蚀失效和齿根的弯曲疲劳强度针对于齿根的疲劳折断。
齿轮传动为闭式软齿面传动,其设计准则是按齿面的接触疲劳强度设计,校核齿根的弯曲疲劳强度。
2、连接螺纹能满足自锁条件,为什么还要考虑防松?根据防松原理,防松分哪几类?(8分)因为在冲击、振动、变载以及温度变化大时,螺纹副间和支承面间的摩擦力可能在瞬间减小或消失,不再满足自锁条件。
这种情况多次重复,就会使联接松动,导致机器不能正常工作或发生严重事故。
因此,在设计螺纹联接时,必须考虑防松。
根据防松原理,防松类型分为摩擦防松,机械防松,破坏螺纹副关系防松。
3、联轴器和离合器的功用是什么?二者的区别是什么?(6分)联轴器和离合器的功用是联接两轴使之一同回转并传递转矩。
二者区别是:用联轴器联接的两轴在工作中不能分离,只有在停机后拆卸零件才能分离两轴,而用离合器可以在机器运转过程中随时分离或接合两轴。
4、链传动产生动载荷的原因是什么?为减小动载荷应如何选取小链轮的齿数和链条节距?(6分)小链轮的齿数不宜过小和链条节距不宜过大。
二、选择题(在每题若干个选项中选出正确的选项填在横线上。
本大题共12小题,总计24分)1、当两个被联接件之一太厚,不易制成通孔且需要经常拆卸时,往往采用 B 。
A.螺栓联接B.双头螺柱联接C.螺钉联接2、滚动轴承中,为防止轴承发生疲劳点蚀,应进行 A 。
A. 疲劳寿命计算B. 静强度计算C. 极限转速验算3、阿基米德蜗杆的 A 参数为标准值。
A. 轴面B. 端面C. 法面4、一对相啮合的圆柱齿轮的Z1<Z2 ,b1>b2,其齿面接触应力的大小为 A 。
A. σH1=σH2B. σH1>σH2C. σH1<σH25、V带传动设计中,限制小带轮的最小直径主要是为了____B___。
第三章螺纹联接与螺旋传动1.常用螺纹有哪几类哪些用于联接,哪些用于传动,为什么哪些是标准螺纹常用的有:三角螺纹,矩形螺纹,梯形螺纹和锯齿形螺纹。
三角螺纹用于联接,其余用于传动。
因三角螺纹自锁性好,其它螺纹传动效率高。
除矩形螺纹外,其余均为标准螺纹。
2.何谓螺纹联接的预紧,预紧的目的是什么预紧力的最大值如何控制螺纹联接的预紧是指在装配时拧紧,是联接在承受工作载荷之前预先受到预紧力的作用。
预紧的目的是增加螺纹联接的刚度、保证联接的紧密性和可靠性(防松能力)。
拧紧后,预紧应力的大小不得超过材料屈服极限σS的80%。
3.螺纹联接有哪些基本类型适用于什么场合螺纹联接有4中基本类型。
螺栓联接:用于被联接件不太厚且两边有足够的安装空间的场合。
螺钉联接:用于不能采用螺栓联接(如被联接件之一太厚不宜制成通孔,或没有足够的装配空间),又不需要经常拆卸的场合。
双头螺柱联接:用于不能采用螺栓联接且又需要经常拆卸的场合。
紧定螺钉联接:用于传递力和力矩不大的场合。
4.紧螺栓联接的强度也可以按纯拉伸计算,但须将拉力增大30%,为什么考虑拧紧时的扭剪应力,因其大小约为拉应力的30%。
5.提高螺纹联接强度的措施有哪些1)改善螺纹牙间的载荷分配不均;2)减小螺栓的应力幅;3)减小螺栓的应力集中;4)避免螺栓的附加载荷(弯曲应力);5)采用合理的制造工艺。
6.为什么螺母的螺纹圈数不宜大于10圈(使用过厚的螺母不能提高螺纹联接强度)因为螺栓和螺母的受力变形使螺母的各圈螺纹所承担的载荷不等,第一圈螺纹受载最大,约为总载荷的1/3,逐圈递减,第八圈螺纹几乎不受载,第十圈没用。
所以使用过厚的螺母并不能提高螺纹联接强度。
7.联接螺纹能满足自锁条件,为什么还要考虑防松根据防松原理,防松分哪几类因为在冲击、振动、变载以及温度变化大时,螺纹副间和支承面间的摩擦力可能在瞬间减小或消失,不再满足自锁条件。
这种情况多次重复,就会使联接松动,导致机器不能正常工作或发生严重事故。
江苏大学机械设计考研复习题[1]一、填空及选择填空:把答案写在题中的空格里( 每空2分, 共26分)1、工程上常用的螺纹联接的防松方法有___________、____________与_______________。
2、滚动轴承的基本额定寿命L h10是指_______________。
3、阿基米德蜗杆传动的正确啮合条件是______________、______________与_______________。
4、带传动中,带每转一周受____________应力、_________应力与________应力作用,最大应力发生在 ________________。
5、在闭式软齿面齿轮传动中(无冲击载荷),按________设计,按________校核A.齿根弯曲疲劳强度B.齿根弯曲静强度C.齿面接触疲劳强度D.齿面接触静强度二、说明下列滚动轴承代号的意义 (本大题共4小题,每小题4分,总计16分)1、62092、7311AC/P4/DF3、30420/P2/DB4、N220/P5三、计算题(共30分)1、.图示托架受铅垂力F (N ),托架与托体之间的摩擦系数为µs,,可靠系数K f =1,螺栓与被联接件的相对刚度为0.2,螺栓材料的许用应力为[σ],按步骤列出螺栓根径d 1的计算式。
(14分)2、一轴上有一对30204圆锥滚子轴承,轴承受载荷N F R 5400=,N F A 2700=n=1250r/min ,运转时有轻微冲击1.1=p f ,试计算这对轴承当量动载荷p 与寿命L 10h 。
轴承参数:d=20mm ;N C r 305000=; N C r 28200=;35.0=e ;Fa/Fr ≤e ,x=1,y=0;Fa/Fr>e ,x=0.4,y=1.7,[注:)2/(Y F F r s =] (本题16分)F F 12四、分析题(18分) 图示蜗杆-斜齿轮传动,已知蜗杆为左旋,转向如图示,蜗杆m =8mm ,d 1=64mm(q =8),z 1=2,z 2=42,蜗杆输入转矩T 1=38000N .mm ,蜗杆传动效率η=0.75。
考研机械设计-11(总分:100.00,做题时间:90分钟)一、填空题(总题数:25,分数:50.00)1.钢的强度极限愈高,对 1愈敏感;表面愈粗糙, 2愈低。
(分数:2.00)解析:应力集中;表面状态系数β2.零件在规律性非稳定变应力作用下,总寿命损伤率 1情况下取F=1。
(分数:2.00)解析:理论3.非稳定变应力零件的疲劳强度计算中的等效应力σv通常取等于 1的应力。
(分数:2.00)解析:非稳定变应力中作用时间最长的和(或)起主要作用的4.按摩擦状态不同,摩擦可分为 1、 2、 3及 4。
(分数:2.00)解析:干摩擦;边界摩擦;流体摩擦;混合摩擦5.机械零件的磨损过程一般分为 1、 2及 3三个阶段。
(分数:2.00)解析:跑合磨损;稳定磨损;剧烈磨损6.按建立压力油膜的原理不同,流体润滑主要有 1、 2及 3三种类型。
(分数:2.00)解析:流体静力润滑;流体动力润滑;弹性流体动力润滑7.获得流体动压油膜的必要条件是 1、 2及 3。
(分数:2.00)解析:两滑动表面间必须具有收敛状的楔形油楔;移动件必须有足够的相对速度,且其速度方向应使润滑油从楔形大口流入,从小口流出;油具有一定的黏度,且供油充分8.在 1润滑状态下,磨损可以避免,而在 2及 3润滑状态下,磨损则不可避免。
(分数:2.00)解析:流体;边界;混合9.磨损按破坏机理不同,可分为 1、 2、 3及 4四种基本类型。
(分数:2.00)解析:黏着磨损;磨粒磨损;表面疲劳磨损;腐蚀磨损10.弹性流体动力润滑计算是在流体动力润滑基础上又计入的主要因素有 1及 2。
(分数:2.00)解析:弹性变形;压力对黏度的影响11.工业用润滑油的黏度主要受 1及 2的影响。
(分数:2.00)解析:温度;压力12.工业用润滑油的黏度因 1而降低;在一定压强下,又因 2而提高。
(分数:2.00)解析:温度升高;压力增加13.润滑油的黏度是度量液体 1的物理量。
(分数:2.00)解析:内摩擦大小14.流体的黏性定律是 1。
(分数:2.00)解析:流体作层流运动时,油层的切应力τ与其速度梯度成正比15.黏度指数Ⅵ越大的油,其黏度受 1变化越小。
(分数:2.00)解析:温度16.在 1摩擦部位及 2工况下,宜选用黏度较低的油;在 3摩擦部位及 4工况下,宜选用黏度较高的油。
(分数:2.00)解析:高速运转或载荷较小;低温;低速运转或载荷较大;较高温度17.选择滑动轴承润滑用油时,对液体摩擦轴承主要考虑油的 1;对非液体摩擦轴承主要考虑油的 2。
(分数:2.00)解析:黏性(黏度);油性18.边界摩擦润滑时,可能形成的边界膜有 1、 2及 3三种。
(分数:2.00)解析:物理吸附;化学吸附;化学反应19.边界润滑中,物理吸附膜适宜于1工况下工作;化学吸附膜适宜于2工况下工作;化学反应膜适宜于3工况下工作。
(分数:2.00)解析:常温、轻载及低速;中等载荷、中等速度及中等温度;重载、高速及高温20.润滑剂中加进添加剂的作用是 1;常用的添加剂有 2、 3及 4。
(列举三种)(分数:2.00)解析:改善炼制润滑剂的润滑性能,提高油的品质;极压添加剂;油性添加剂;黏度指数添加剂;耐蚀添加剂21.对于金属材料的干摩擦理论,目前较普遍采用的是 1理论。
(分数:2.00)解析:黏着(黏附)22.根据简单黏着理论,当结点材料的剪切强度极限为τb、压缩屈服极限为σsc的金属处于干摩擦状态时的摩擦力F μ为 1,摩擦系数μ= 2。
(分数:2.00)解析:A rτB (A r为真实接触面积);τB /σsc23.两滑动表面所处的润滑状态,可近似按参数 1进行判断。
该参数的表达式为 2。
(分数:2.00)解析:膜厚比λ24.润滑油的动力黏度与运动黏度间的关系式为 1,其量纲分别为 2及 3。
(分数:2.00)解析:η=ρv(ρ为液体密度);Pa·s;m 2 /s25.根据膜厚比λ的大小可大致估计两接触表面间的润滑状态,当λ为 1时,为流体润滑状态;当λ为2时,为混合润滑状态;当λ为 3时,为边界润滑状态。
(分数:2.00)解析:>3;1<λ<3;≤1二、分析计算题(总题数:9,分数:50.00)26.何谓产品的可靠度R t ?若有一批零件的件数为N,在预定的时间内,有N f个零件随机失效,剩下N t 个零件仍能继续工作,则此零件的可靠度R t =?失效概率P=?(分数:5.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:()解析:解题要点:(1)产品的可靠度是指产品在规定的工作条件下和规定的时间内,完成规定功能的概率;(2)可靠度;(3)失效概率P=1-R t。
一单向旋转的传动轴,材料为中碳钢,τ-1 =230MPa,τs =390MPa,ψτ =0.05,现知该轴某危险剖面处的直径d=50mm,该剖面处的疲劳强度综合影响系数,轴的转速n=955r/min,若要求安全系数S τ=2.0,(分数:8.00)(1).试求此时该轴能传递的最大功率P(kW);(分数:4.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:()解析:解题要点:求传递的最大功率P由式并根据题意:单向回转,该轴受脉动循环变应力,则有,代入上式得代入K τ、ψτ及τ-1值,解得又由代入τ、n、d值,求得即该轴能传递的最大功率。
(2).在τm -τa极限应力图上表示此时的应力状况。
(分数:4.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:()解析:根据公式得由于故此时的应力状态为下图解中的点M。
27.在下图示零件的极限应力图中,零件的工作应力位于点M,若最小应力值σmin =常数(即σmin =c),求对应于点M的零件极限应力σmax。
(分数:5.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:()解析:解题要点:(1)根据下图中点M位置,作过点M且与横坐标轴成45°的直线,交横坐标轴于点K,OK长代表σmin值;(2)上述直线KM的延长线交于疲劳极限曲线A"E"S上的点M",该点即为极限应力点,极限应力为σmax =σm +σra =σmin +2KH28.一塑性材料试件,已知其σb =700MPa,σs =500MPa,σ-1 =200MPa,σ0 =400MPa,试利用下图中给出的已知数据绘制其简化极限应力图,并分别标出安全区、疲劳区和塑性区。
(分数:6.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:()解析:解题要点:(1)绘制简化极限应力图(见下图解):由值求折线图。
(2)由折线图可得安全区为OAES区;疲劳区为OAE以外区,如点M";塑性区为OES区以外区,如点"。
已知某一合金钢的σ-1 =370MPa,σs =880MPa,σ0 =625MPa。
(分数:6.00)(1).试绘制(按比例)此材料试件的σm -σa简化极限应力图;(分数:3.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:()解析:解题要点:绘制简化极限应力图(见下图解)。
已知:σ-1 =370MPa,σ0 =625MPa,σs =880MPa,则可在材料极限应力图上取A、B、S点,即A(0,370)、B(312.5,312.5)、S(880,0),连接AB,过点S作135°射线,交AB的延长线于点E,则可绘出简化极限应力曲线ABES。
(2).设此试件受σmax =300MPa、σmin =-120MPa的变应力作用,试用所绘制的极限应力图,求出该试件在这种情况下的极限应力σr。
(分数:3.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:()解析:求极限应力σr。
已知:σmax =300MPa,σmin =-120MPa,求解得σm =(σmax +σmin )/2=(300-120)/2MPa=90MPaσa =(σmax -σmin )/2=(300+120)/2MPa=210MPa利用该材料的极限应力图,取工作点M(90,210),并与点O相连,延伸交极限应力曲线于点M",量得点M"的坐标为M"(140,350),则得σrm =140MPa,σra =350MPa所以某一循环特征r时的疲劳极限应力为σr =σrm +σra =(140+350)MPa=490MPa29.某气缸用螺栓连接,气缸工作压力在0~Q间变化,使螺栓的轴向工作载荷在0~F间变化(见下图)。
(1)试在题给的螺栓连接力-变形图(图(a))上,标出预紧力F"、剩余预紧力F",螺栓所受的轴向工作载荷变化图(0~F);在螺栓拉力变化图(图(b))中,标出F 0max(螺栓最大拉力)、F 0mim(螺栓最小拉力)及F 0a(螺栓拉力幅);(2)在题给的该零件许用极限应力图(图(c))上,直接按作图法标出相应于螺栓最小工作应力σmin点的极限应力点C";(3)由题给的极限应力图,按比例标出满足应力幅强度条件S a =2时的工作应力点C。
(分数:5.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:()解析:解题要点:(1)由力一变形图,找出F"(如下图解(a)),标出工作载荷变化(0~F)后,再找出当工作载荷为F时的F"。