机械设计思考题答案
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10-4 第十章 非液体摩擦滑动轴承设计
1、非液体摩擦滑动轴承设计准则是什么?
轴承的平均压强小于材料的许用压强p<[p];压力和速度的乘积小于许用值pv<[pv];滑动速度小于轴瓦材料的许用滑动速度v<[v];
2、非液体摩擦滑动轴承计算中,限定p<[p]、pv<[pv]、v<[v] 各考虑什么问题?答:p<[p]—防止轴瓦过度磨损;
pv<[pv]—限制发热量,避免胶合;
v<[v]—防止轴瓦边缘局部磨损。
3、在设计液体动压滑动轴承时,是否要进行非液体摩擦滑动轴承的计算,为什么?
要进行非液体摩擦滑动轴承的计算。
因为滑动轴承并不是在所有情况下都能够建立流体动力润滑,实际上,多数滑动轴承处于非液体摩擦状态,即在滑动表面上同时存在着干摩擦、边界摩擦和液体摩擦的混合状态。
4、液体动压和静压滑动轴承在起动和停车时,摩擦状态有何差异?
液体动压滑动轴承在起动和停车时,轴颈和轴承主要是金属相接触,液体静压
滑动轴承由于是液压系统供给压力油,在起动和停车时仍然是液体摩擦状态。
5、是否所有的轴承都应设计成液体摩擦轴承?为什么?
不用,在不重要的工作场合,不能保证液体摩擦并且满足非液体摩擦滑动轴承的设计要求时可以选择非液体摩擦轴承。
第一章 机械设计概论第二章 机械零件的工作能力和计算准则二、分析与思考题1、机械设计的基本要求包括哪些方面?答:功能要求;安全可靠性要求;经济性;其他要求2、机械设计的一般程序如何?答:设计任务→调查研究→开发计划书→实验研究→技术设计→样机试制→样机试验→技术经济评价→生产设计→小批试制→正式投产→销售服务3、对机械零件设计有哪些一般步骤?答:1、选择零件类型、结构;2、计算零件上的载荷;3、选择零件的材料;4、确定计算准则;5、理论设计计算;6、结构设计;7、校核计算;8、绘制零件工作图;9、编写计算说明书及有关技术文件,其中步骤4对零件尺寸的确定起决定性的作用。
4、对机械零件设计有哪些常用计算准则?答:强度准则;刚度准则;寿命准则;振动稳定性准则;可靠性准则。
5、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。
常见失效形式有: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;连接松动;压力容器、管道等得泄露;运动精度达不到要求等。
6 、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。
7、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性变化的载荷称为变载荷;在稳定和理想的工作条件下,作用在零件上的载荷称为名义载荷;再设计计算中,常把载荷分为名义载荷和计算载荷,计算载荷等于名义载荷乘以载荷系数K。
8、什么是变应力的应力比r ?静应力、脉动循环变应力和对称循环变应力的r 值各是多少?答:最小应力与最大应力之比称为变应力的循环特性r。
静应力r=1;脉动循环变应力r=0;对称循环变应力r=-1.9、图示各应力随时间变化的图形分别表示什么类型的应力?它们的应力比分别是多少?10 、什么是零件的工作应力、计算应力、极限应力和许用应力?答:材料发生形变时内部产生了大小相等但方向相反的反作用力抵抗外力,定义单位面积上的这种反作用力为工作应力;根据计算载荷求的应力称为计算应力;工作的时候,工件被破坏的应力值,称为零件的极限应力;机械设计中允许零件或构件承受的最大应力值称为许用应力;11、在静应力下工作的零件其失效形式有哪些?用塑性材料制造的零件和用脆性材料、低塑性材料制造的零件,其极限应力各应是什么?答:静应力时零件的主要失效形式:塑性变形、断裂;脆性材料的极限应力为B (强度极限);塑性材料的极限应力为s σ(屈服极限)12、如图所示,各轴均受静载荷的作用,试判断零件上A 点的应力是静应力还是变应力,并确定应力循环特性r 的大小或范围。
《机械设计》教材讨论题、思考题及习题绪论讨论题0-1就文中的三个实例分析每部机器,哪部分为原动部分、传动部分和执行部分?分别分析它们是否满足机器的三个特征?并从中举例说明机构、机械零件及构件的含义。
思考题0-1什么是机器?什么是机构?它们各有何特征?一台完整的机器由哪几部分组成?并举例说明。
0-2什么是机械零件、通用零件、专用零件、部件、标准件?指出下列零件各属于哪一类:螺栓,齿轮,轴,曲轴,汽门弹簧,轧根,飞机螺旋桨,汽轮机叶片,滑动轴承,滚动轴承,联轴器。
0-3本课程研究的对象和主要内容是什么?0-4本课程的性质与任务是什么?和前面学过的课程相比较,本课程有什么特点?第一章机械零件设计的基础知识及设计方法简介思考题1-1机械设计的内容和一般程序是什么?1-2机械零件常规设计计算方法有哪几种?各使用于何种情况?1-3机械零件应满足哪些基本要求?设计的一般步骤是什么?1-4机械零件的主要失效形式有哪些?什么是机械零件的工作能力?工作能力准则有哪些?1-5合理地选择许用安全系数有何重要意义?影响许用安全系数的因素有哪些?设计时应如何选择?1-6作用在机械零件上的载荷有几种类型?何谓静载荷、变载荷、名义载荷和计算载荷?1-7作用在机械零件中的应力有哪几种类型?何谓静应力、变应力?静载荷能否产生变应力?1-8何谓材料的疲劳极限、疲劳曲线、金属材料的疲劳曲线分成哪几种类型?各有何特点?指出疲劳曲线的有限寿命区和无限寿命区,并写出有限寿命区疲劳曲线方程,材料试件的有限寿命疲劳极限SN如何计算?说明寿命系数K N的意义。
1-9材料的极限应力图是如何作出的?简化极限应力图又是如何作出的?它有何用途?1-10影响零件疲劳强度的主要因素有哪些?零件的简化极限应力图与材料试件的简化极限应力图有何不同?如何应用?1-11表面接触疲劳点蚀是如何产生的?根据赫兹公式(Hertz),接触带上的最大接触应力应如何计算?说明赫兹公式中各参数的含义。
机械设计习题第一章机械设计概述思考题1.1 一部完整的机器由哪几部分组成?1.2 设计机器时应满足哪些基本要求?1.3 设计机械零件时应满足哪些基本要求?1.4 机械零件的计算准则与失效形式有什么关系? 常用的计算准则有哪些? 它们各针对什么失效形式?1.5 什么叫机械零件的可靠度?它与零件的可靠性有什么关系? 机械零件的可靠度与失效率有什么关系?1.6 机械零件的设计计算有哪两种方法? 它们各包括哪些内容? 各在什么条件下采用?1.7 机械零件设计的一般步骤有哪些? 其中哪个步骤对零件尺寸的确定起决定性的作用? 为什么?1.8 选择零件材料时要了解材料的哪些主要性能? 合理选择零件材料的原则是什么?1.9 机械设计时为什么要考虑零件的结构工艺性问题? 主要应从哪些方面来考虑零件的结构工艺性?1.10 什么是标准化、系列化和通用化?标准化的重要意义是什么?1.11 机械设计方法通常分哪两大类?简述两者的区别和联系。
1.12 什么是传统设计方法?传统设计方法又分哪3种? 各在什么条件下被采用?1.13 什么是现代设计方法?简述现代设计方法的特点。
第四章带传动思考题4.1 按工作原理的不同,带传动的主要类型有哪些?各自适用于什么场合?4.2 V带传动为什么比平带传动的承载能力大?4.3 影响带传动承载能力的因素有哪些? 如何提高带传动的承载能力?4.4 什么是弹性滑动? 什么是打滑? 它们对带传动有何影响? 是否可以避免?4.5 一般情况下,带传动的打滑首先发生在大带轮上还是小带轮上? 为什么?4.6 简述V带传动的极限有效拉力F elim与摩擦系数f,小带轮包角α1及初拉力F0之间的关系。
4.7 分析带传动工作时带截面上产生的应力及其分布,并指出最大应力发生处。
4.8 简述带传动的主要失效形式和设计准则。
4.9 机械传动系统中,为什么一般将带传动布置在高速级?4.10 如何确定小带轮的直径?4.11 为什么V 带剖面的楔角为40°,而带轮的槽角则为32°、34°、36°或38°? 4.12 试说明公式L K K P P P α)(00'0∆+=中各符号的含义。
机械设计原理答案机械设计原理答案:1. 什么是机械设计原理?机械设计原理是指在机械设计过程中所遵循的一些基本原则或规律,包括力学原理、热力学原理、材料力学原理等。
2. 机械设计的基本原则有哪些?a) 合理性原则:机械设计应符合工程实际需求,确保能够正常运行和可靠工作。
b) 安全性原则:机械设计应考虑到使用过程中的安全性,防止事故发生。
c) 经济性原则:机械设计应尽可能降低成本,提高效率。
d) 可制造性原则:机械设计应考虑到制造工艺和工艺要求,确保能够被制造出来。
3. 机械设计中的力学原理有哪些?a) 牛顿第一定律:物体在没有外力作用时保持静止或匀速直线运动。
b) 牛顿第二定律:力等于质量乘以加速度。
c) 牛顿第三定律:任何作用力都会有一个相等大小、反向作用的反作用力。
4. 机械设计中的热力学原理有哪些?a) 热力学第一定律:能量守恒原理,能量不能被创造或销毁,只能从一种形式转化为另一种形式。
b) 热力学第二定律:熵增原理,孤立系统的熵总是增加,不可逆过程总是导致系统熵的增加。
5. 机械设计中的材料力学原理有哪些?a) 应力和应变关系:材料受力时,产生应力,而应变是应力引起的材料变形情况。
b) 弹性模量:衡量材料在受力后的恢复能力。
c) 屈服强度:材料在受力后发生塑性变形的临界应力值。
6. 在机械设计中如何应用这些原理?在机械设计过程中,首先要根据设计需求和条件选择合适的材料,并确定所需的力学和热力学参数。
然后,根据力学原理进行受力分析,确定结构的稳定性和强度。
同时,还要考虑机械系统的热力学特性,遵循热力学原理进行热量的管理和能量的转化。
最后,根据材料力学原理,评估设计的可行性和安全性,进行必要的优化和改进。
7. 机械设计中常见的问题及解决方法有哪些?a) 结构设计问题:如何选取合适的结构以满足设计需求。
解决方法:通过强度计算和优化设计,选择合适的结构材料和尺寸。
b) 受力分析问题:如何进行受力分析并确定结构的稳定性。
《带传动》课堂练习题一、填空题1、普通V带传动中,已知预紧力F0=2500 N,传递圆周力为800 N,若不计带的离心力,则工作时的紧边拉力F1为2900 ,松边拉力F2为2100 。
2、当带有打滑趋势时,带传动的有效拉力达到最大,而带传动的最大有效拉力决定于F0、α、 f 三个因素。
3、带传动的设计准则是保证带疲劳强度,并具有一定的寿命。
4、在同样条件下,V带传动产生的摩擦力比平带传动大得多,原因是V带在接触面上所受的正压力大于平带。
5、V带传动的主要失效形式是疲劳断裂和打滑。
6、皮带传动中,带横截面内的最大拉应力发生在紧边开始绕上小带轮处;皮带传动的打滑总是发生在皮带与小带轮之间。
7、皮带传动中,预紧力F0过小,则带与带轮间的摩擦力减小,皮带传动易出现打滑现象而导致传动失效。
8、在V带传动中,选取小带轮直径D1≥D1lim。
的主要目的是防止带的弯曲应力过大。
9、在设计V带传动时,V带的型号可根据计算功率Pca 和小带轮转速n1 查选型图确定。
10、带传动中,打滑是指带与带轮之间发生显著的相对滑动,多发生在小带轮上。
刚开始打滑时紧边拉力F1与松边拉力F2的关系为F1=F2e fα。
11、带传动中的弹性滑动是由松紧边的变形不同产生的,可引起速度损失,传动效率下降、带磨损等后果,可以通过减小松紧边的拉力差即有效拉力来降低。
12、带传动设计中,应使小带轮直径d≥d rnin,这是因为直径越小,带的弯曲应力越大;应使传动比i ≤7,这是因为中心距一定时传动比越大,小带轮的包角越小,将降低带的传动性能。
13、带传动中,带上受的三种应力是拉应力,弯曲应力和离心应力。
最大应力等于σ1+σb1+σc ,它发生在紧边开始绕上小带轮处处,若带的许用应力小于它,将导致带的疲劳失效。
14、皮带传动应设置在机械传动系统的高速级,否则容易产生打滑。
二、选择题1、带传动正常工作时,紧边拉力F1和松边拉力F2满足关系 B2、带传动中,选择V带的型号是根据 C 。
思考题及练习题11.1记里鼓车是中国古代用于计算道路里程的车,由“记道车”发展而来。
车箱内有立轮、大小平轮、铜旋风轮等,轮周各出齿若干,结构及参数如图所示。
求齿轮4与车轮(齿轮1)的传动比。
齿轮4转一周,木人击鼓一次。
假定要求车行500米,木人击鼓一次,问车轮直径应为多少?答:齿轮1~齿轮4组成定轴齿轮系1412441354100====100183i n z z n z z ×× 如果:n 4=1 r ,则 n 1=100 r设车轮直径为d 1,则11=500d n πd 1=1.59 m车轮直径应为1.59米。
11.2如图所示齿轮系,已知1z =15、2z =50、3z =15、4z =60、5z =15、6z =30、7z =2(右旋)8z =60,若1n =1000 r/min 。
试求:(1)求18i =?(2)蜗轮8的转速大小和方向?答:(1)800215151560306050753186428118=××××××===Z Z Z Z Z Z Z Z n n i习题11.1图(2)18181000 1.25r /min 800n n i === 方向用画箭头方法确定,为顺时针方向。
11.3. 如图所示轮系,已知齿轮齿数1z =30、2z =20、3z =30、4z =20、5z =80 、蜗杆头数6z =1、蜗轮齿数7z =60,齿轮1转速n 1=1200 r/min ,方向如图中箭头所示,求齿轮1与蜗轮7的传动比17i ,蜗轮7的转速n 7,并在图中标出其转动方向。
答: 解:235711771246203080602403020201z z z z n i n z z z z ×××====××× 171712005r /min 240n n i === 方向用画箭头方法确定,为逆时针方向。
思考题与习题解答第1章专机总体设计1.1 专机应满足哪些基本要求?答:专机应满足下列基本要求:1) 工艺范围; 2) 加工精度; 3) 生产率和自动化程度; 4) 可靠性; 5) 操作方便、工作完全;6) 造型美观、减少污染。
1.2 专机设计的步骤是什么?答:大体上可分为以下四个阶段:1) 调查研究; 2) 总体方案设计; 3) 工作图设计; 4) 试制鉴定。
1.3 专机的总体方案设计包括哪些内容?答:具体内容如下:1) 调查研究; 2) 专机的总体布局; 3) 工艺分析; 4) 确定专机的主要技术参数。
1.4 总体布局的内容是什么?答:内容是按工艺要求决定机床所需的运动,确定机床的组成部件,以及确定各个部件的相对运动和相对位置关系,同时也要确定操纵、控制机构在机床中的配置,并作出机床的总联系尺寸图。
1.5 为何在总体方案设计中工艺分析是十分重要的?答:工艺分析首先确定该专机所采用哪一种的工艺方法,工艺方法又是多种多样的,它对机床的结构和性能的影响很大。
工艺方法的改变将导致机床的运动、传动、部件配置以及结构等产生一系列变化。
不同的工艺方法,必然会使机床的结构、运动、传动等有所不同。
因此,在总体方案设计中工艺分析就显得十分重要的。
1.6 专机的运动有哪几种类型?运动分配的原则是什么?答:按其运动的功用可分为表面成形运动和辅助运动两大类。
表面成形运动又可分为主运动和进给运动两类。
运动分配的原则应考虑下列几项:1) 简化机床的传动和结构; 2) 提高加工精度; 3) 缩小机床占地面积。
1.7 主轴转速数列有哪几种类型?分别适用于什么场合?答:主轴转速数列采用等比级数、等差级数、对数级数等类型排列。
一般情况下,在主运动系统中主轴转速采用等比级数排列; 在进给运动系统中采用按等差级数排列的数列。
1.8专机的功率确定方法有哪几种?目前常用的方法是什么?答:有3种方法:1) 类比法; 2) 实侧法; 3) 计算法。
1-4机械的失效和破坏有什么区别?常见的失效形式有哪些?答:失效:机械零件丧失正常工作能力或达不到设计要求的性能时,称为失效区别:失效并不单纯意味着破坏。
常见的失效形式:断裂、疲劳点蚀、塑性变形、过度磨损、打滑或过热。
1-5常用的机械零件的设计准则有哪些?答:强度准则、刚度准则、耐磨性准则、振动与噪声准则、热平衡准则、可靠性准则。
1-6机械零件材料的选择应遵循哪些原则?答:选择材料主要考虑三个方面的问题:使用要求、工艺要求、经济性要求。
2-1什么是静应力?什么是变应力?各由何种载荷产生?答:静应力:不随时间变化或变化缓慢的应力,由静载荷产生;变应力:随时间变化的应力,变应力可能有变载荷产生也可能由静载荷产生。
(补充:静载荷——载荷的大小和方向不随时间变化或变化缓慢的载荷变载荷——载荷的大小和方向随时间变化的载荷)2-2什么是稳定循环变应力?稳定循环变应力有哪几种类型?其应力特征常用哪几个参数表示?答:稳定循环变应力:变应力中,如果每次应力变化的周期、应力幅及平均应力都相等时,称为稳定循环变应力。
类型:非对称循环变应力、脉动循环变应力、对称循环变应力;基本参数:最大应力、最小应力、平均应力、应力幅、应力循环特性。
2-3零件的疲劳断裂分成哪几个过程?断裂面有何特征?答:疲劳断裂可分为两个过程:A.首先零件在表面应力较大处产生初始裂纹,形成疲劳源;B.而后裂纹尖端在切应力的作用下,反复发生塑性变形,使裂纹扩展直到发生疲劳断裂。
断裂面的特征:A.疲劳断裂截面由表面光滑的疲劳发展区和表面粗糙的脆性断裂区组成;B.不论塑性或脆性材料,疲劳破坏均表现为无明显塑性变形的脆性突然断裂;C.疲劳破坏断面上的最大应力即疲劳极限远低于材料的屈服极限。
2-4什么是疲劳曲线?疲劳曲线分哪几个区?什么是疲劳极限和持久极限?答:疲劳曲线:应力循环特性一定时,用某种材料的标准试件进行疲劳试验,得到的表示疲劳极限与应力循环次数之间关系的曲线。
机械设计终极版(有答案)页眉内容1第一篇一、复习思考题1.机器应具有什么特征?机器通常由哪三部分组成?各部分的功能是什么?2.什么叫零件?什么叫通用零件和专用零件?试各举二个实例。
3.设计机器时应满足哪些基本要求?试选取一台机器,分析设计时应满足的基本要求。
螺纹联接习题与参考答案一、单项选择题(从给出的A 、B 、C 、D 中选一个答案)1. 当螺纹公称直径、牙型角、螺纹线数相同时,细牙螺纹的自锁性能比粗牙螺纹的自锁性能。
A . 好B. 差C. 相同D. 不一定2. 用于连接的螺纹牙型为三角形,这是因为三角形螺纹。
A . 牙根强度高,自锁性能好B. 传动效率高 C. 防振性能好D. 自锁性能差3. 若螺纹的直径和螺旋副的摩擦因数一定,则拧紧螺母时的效率取决于螺纹的。
A. 螺距和牙型角B . 升角和头数 C. 导程和牙形斜角D. 螺距和升角4. 对于连接用螺纹,主要要求连接可靠,自锁性能好,故常选用螺纹。
A . 升角小,单线三角形 B. 升角大,双线三角形 C. 升角小,单线梯形 D. 升角大,双线矩形5. 用于薄壁零件连接的螺纹,应采用。
A . 三角形细牙螺纹B. 梯形螺纹 C. 锯齿形螺纹 D. 多线的三角形粗牙螺纹6. 当铰制孔用螺栓组连接承受横向载荷或旋转力矩时,该螺栓组中的螺栓。
A. 必受剪切力作用B. 必受拉力作用C. 同时受到剪切与拉伸D . 既可能受剪切,也可能受挤压作用7. 计算紧螺栓连接的拉伸强度时,考虑到拉伸与扭转的复合作用,应将拉伸载荷增加到原来的倍。
A. 1.1B . 1.3C. 1.25D. 0.38. 采用普通螺栓连接的凸缘联轴器,在传递转矩时,。
A. 螺栓的横截面受剪切B. 螺栓与螺栓孔配合面受挤压C. 螺栓同时受剪切与挤压D . 螺栓受拉伸与扭转作用9. 在下列四种具有相同公称直径和螺距,并采用相同配对材料的传动螺旋副中,传动效率最高的是。
A. 单线矩形螺旋副B. 单线梯形螺旋副 C . 双线矩形螺旋副D. 双线梯形螺旋副10. 在螺栓连接中,有时在一个螺栓上采用双螺母,其目的是。
一2,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。
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二3,什么是静载荷,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。
7,受交变接触应力作用的零件其失效是何性质?提高接触疲劳强度的主要措施有哪些?答:表面疲劳磨损或者称为点蚀。
措施:将外接触改为内接触;在结构设计上将点接触改为线接触;提高零件表面硬度;在一定范围内提高接触表面的加工质量;采用粘度较高的润滑油。
8,什么是零件的表面挤压应力?答:通过局部配合间的接触来传递载荷的零件,在接触面上的压应力称为挤压应力。
9,零件表面磨损强度的条件性计算包含哪些内容?提高零件表面磨损强度的的主要措施有哪些?答:滑动速度低载荷大时,可只限制工作表面的压强p;滑动速度较高时,还要限制摩擦功耗,以免工作温度过高而使润滑失效;高速时,还要限制滑动速度,以免由于速度过高而加速磨损,降低零件工作寿命。
措施:选用合适的摩擦副材料;提高表面硬度;降低表面粗糙度值;采用有效地润滑剂和润滑方法;表面镀层,氧化处理;防止尘土落入两摩擦表面间;限制工作温度过高三1,机械零件的疲劳强度的计算方法有哪两种?其计算准则各是什么?答:a安全-寿命设计:在规定的工作期间内,不允许零件出现疲劳裂纹,一旦出现,即认为失效。
b破损-安全计算:允许零件存在裂纹并缓慢扩展,但须保证在规定的工作周期内,仍能安全可靠地工作。
2,机械零件在变应力条件下工作发生疲劳断裂而失效的过程怎样?答:第一阶段是零件表面上应力较大处的材料发生剪切滑移,产生初始裂纹,形成疲劳源,可以有多个或数个;第二阶段是裂纹尖端在切应力下发生反复塑性变形,使裂纹扩展直至发生疲劳断裂。
3,什么是应力循环基数?一般碳钢和高硬度合金钢的循环基数是多少?答:应力循环基数(No),即在疲劳试验曲线上对应于接触强度极限的应力循环次数。
一般碳钢:10*6—10*7高硬度合金钢:10X10*7—25X10*7.4,按疲劳曲线(σ—N)设计零件时,适用的条件是什么?当循环次数N<10*4时,(σ—N)曲线是否适用?为什么?在这种情况下应如何处理?答:在循环特征r下的变应力,经过N次循环后,材料不发生破坏。
不适用。
疲劳极限较高,接近屈服极限,几乎与循环次数的变化无关。
一般可按照静应力强度计算。
5,影响机械零件疲劳强度的主要因素有哪些?提高机械零件疲劳强度的措施有哪些?答:1)应力集中,零件尺寸,表面状态,环境介质,加载顺序和频率。
2)降低应力集中的影响;选用疲劳强度高的材料或规定能够提高材料疲劳强度的热处理方法及强化工艺,提高零件的表面质量;尽可能的减小或消除零件表面可能发生的初始裂纹的尺寸。
6,机械零件在受载时在什么地方产生应力集中?应力集中与材料的强度有什么关系?答:1)零件受载时,在几何形状突然变化处要产生应力集中。
2)降低应力集中,可以提高零件的疲劳强度。
7,怎样区分变应力是稳定的还是非稳定的?怎样进行在稳定变应力下的零件强度计算?怎样进行在规律性非稳定变应力下的零件强度计算?答:1)在每次循环中,平均应力,应力幅和周期都不随时间变化的变应力为稳定变应力,若其中之一随时间变化的则成为非稳定变应力。
2)3)略。
8,在极限应力简图上,对各种加载情况(即r=常数,σm=常数,σmin=常数)如何判断零件是首先产生疲劳破坏还是首先产生塑性变形破坏?答:连接原点与拐点,工作点在疲劳安全区先发生疲劳破坏,在塑性安全区,先发生塑性变形破坏,连线上方为疲劳安全期,下方为塑性安全区。
9,ψσ和ψτ的几何意义和物理意义是什么?材料的强度俞高,ψσ和ψτ的值愈大还是愈小?答:平均应力折合为应力幅的等效系数,其大小表示材料对循环不对称性的敏感程度。
材料的强度愈高,二者值俞小。
10,何谓疲劳损伤累积假说?线性疲劳损伤累积计算的数学表达式为何?答:在每一次应力作用下,零件寿命就要受到微量的疲劳损伤,当疲劳损伤积累到一定程度达到疲劳寿命极限时便会发生疲劳断裂。
F=N1/N1'+N2/N2'+N3/N3'+......达到疲劳寿命极限时,总寿命损伤率为F=1。
第四章摩擦﹑磨损及润滑概述1,何谓摩擦﹑磨损和润滑?它们之间的相互关联如何?答:在外力作用下,一物体相对于另一物体运动或有运动趋势是在摩擦表面上所产生的切向阻力称为摩擦力,其现象称为摩擦。
使摩擦表面的物质不断损失的现象成为磨损。
用润滑剂减少两摩擦表面之间的摩擦和磨损或其他形式的表面破坏的措施称为润滑。
摩擦可以产生磨损,润滑可以降低摩擦,减少磨损。
2,按摩擦面间的润滑状况,滑动摩擦可分为哪几种?答:根据摩擦面间摩擦状态的不同,即润滑油量及油层厚度大小的不同,滑动摩擦又可分为干摩擦,边界摩擦,流体摩擦和混合摩擦。
3,根据磨损机理的不同,磨损通常可分为哪几种类型?它们各有什么主要特点?答:粘着磨损:由于干摩擦,在有油,无油的表面,都需要切向力使吸附膜和脏污膜破裂后,由新表面直接接触才能发生粘着,载荷越大,表面温度越高,粘着现象也越严重;表面疲劳磨损:受交变接触应力的摩擦副,在其表面上将形成疲劳点蚀,有小块金属剥落;磨粒磨损:硬质颗粒或摩擦表面上的硬质突出物,在摩擦过程中引起材料脱落,与摩擦材料的硬度,磨粒的硬度有关;腐蚀磨损:与周围介质发生化学反应或电化学反应。
4,机械零件的磨损过程分为哪三个阶段?怎样跑合可以延长零件的寿命?答:跑和磨损阶段;稳定磨损阶段;剧烈磨损阶段。
应注意由轻至重缓慢加载并注意油的清洁,注意换油,避免压力过大和温度过高。
5,实现液体润滑的方法有哪几种?它们的工作原理有何不同?各自特点如何?答:流体动力润滑,弹性流体动力润滑,流体静力润滑。
6,获得流体动压润滑的必要条件是什么?答:1)两滑动表面沿运动方向的间隙必须呈由大到小的形状;2)相对速度必须足够大;3) 一定的润滑油粘度。
7,润滑剂的作用是什么?常用的润滑剂有哪几种?答:润滑剂的作用主要是减小摩擦和磨损,降低工作表面间的温度,此外有防锈,传递动力,消除污物,减震,密封等作用。
有:液体润滑剂,半固体润滑剂,气体润滑剂和固体润滑剂四类。
8,流体动压润滑及弹性流体动压润滑,二者之间的根本差别是什么?答:后者考虑了弹性变形和压力两个因素对粘度的影响。
9,润滑油的主要性能指标有哪些?润滑脂的主要性能指标有哪些?在润滑油和润滑脂中加入添加剂的作用是什么?答:1)粘度,凝点,闪点和燃点,油性;2)滴点,锥入度。
3)改善润滑性能。
第六章螺纹连接及螺旋传动答:根据摩擦面间摩擦状态的不同,即润滑油量及油层厚度大小的不同,滑动摩擦又可分为干摩擦,边界摩擦,流体摩擦和混合摩擦。
3,根据磨损机理的不同,磨损通常可分为哪几种类型?它们各有什么主要特点?答:粘着磨损:由于干摩擦,在有油,无油的表面,都需要切向力使吸附膜和脏污膜破裂后,由新表面直接接触才能发生粘着,载荷越大,表面温度越高,粘着现象也越严重;表面疲劳磨损:受交变接触应力的摩擦副,在其表面上将形成疲劳点蚀,有小块金属剥落;磨粒磨损:硬质颗粒或摩擦表面上的硬质突出物,在摩擦过程中引起材料脱落,与摩擦材料的硬度,磨粒的硬度有关;腐蚀磨损:与周围介质发生化学反应或电化学反应。
4,机械零件的磨损过程分为哪三个阶段?怎样跑合可以延长零件的寿命?答:跑和磨损阶段;稳定磨损阶段;剧烈磨损阶段。
应注意由轻至重缓慢加载并注意油的清洁,注意换油,避免压力过大和温度过高。
5,实现液体润滑的方法有哪几种?它们的工作原理有何不同?各自特点如何?答:流体动力润滑,弹性流体动力润滑,流体静力润滑。
6,获得流体动压润滑的必要条件是什么?答:1)两滑动表面沿运动方向的间隙必须呈由大到小的形状;2)相对速度必须足够大;3) 一定的润滑油粘度。
7,润滑剂的作用是什么?常用的润滑剂有哪几种?答:润滑剂的作用主要是减小摩擦和磨损,降低工作表面间的温度,此外有防锈,传递动力,消除污物,减震,密封等作用。
有:液体润滑剂,半固体润滑剂,气体润滑剂和固体润滑剂四类。
8,流体动压润滑及弹性流体动压润滑,二者之间的根本差别是什么?答:后者考虑了弹性变形和压力两个因素对粘度的影响。
9,润滑油的主要性能指标有哪些?润滑脂的主要性能指标有哪些?在润滑油和润滑脂中加入添加剂的作用是什么?答:1)粘度,凝点,闪点和燃点,油性;2)滴点,锥入度。
3)改善润滑性能。
第六章螺纹连接及螺旋传动1,普通螺纹分为粗牙和细牙螺纹,请问细牙螺纹有何特点?用于何处?答:密封好,自锁性好,抗震防松能力强,螺纹牙深度浅,不能承受更大的拉力,强度低。
细牙螺纹一般用来锁薄壁零件和对防震要求比较高的零件。
2,常用的螺纹连接的类型有哪几种?应用场合是什么?答: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。
3,螺纹连接为什么要防松?防松的根本问题是什么?答:螺纹防松的目的是防止螺栓螺母等在工作中松脱,造成事故,从而造成人身伤害。