《機械設計》復習思考題解答.doc

機械零件的強度復習思考題1、靜應力與變應力的區(qū)別？靜應力與變應力下零件的強度計算有何不同？靜應力只受靜載荷作用而變應力則可能受到靜載荷作用也可能受到動載荷作用靜應力：1）脆性材料取抗拉強度極限2）塑性材料取屈服極限變應力：均取疲勞極限2、穩(wěn)定循環(huán)變應力的種類有哪些？畫出其應力變化曲線，并分別寫出最大應力max、最小應力min、平均應力m、應力幅a與應力循環(huán)特性的表達式。靜應力，非對稱循環(huán)應力，對稱循環(huán)應力，脈動循環(huán)應力3、靜應力是否一定由靜載荷產生？變應力是否一定由變載荷產生？是；不一定4、機械零件疲勞破壞的特征有哪些？機械零件疲勞強度與哪些因素有關？整體斷裂，表面破壞，變形量過大，破壞正常工作中引起的失效應力集中，尺寸大小，表面狀態(tài)5、如何由-1、0和s三個試驗數(shù)據作出材料的簡化極限應力圖？以-1、在y軸上確定點A，以s在x軸上確定點C，定坐標點B（02,02）,連接AB兩點作直線，過C點作與OC成45角的直線交線AB于點E就可以得到簡化的極限應力圖6、相對于材料，影響機械零件疲勞強度的主要因素有哪些？綜合影響因素K的表達式為何？如何作零件的簡化極限應力圖？1應力集中，尺寸大小，表面狀態(tài)（K)=-1-1e-1材料對稱循環(huán)彎曲疲勞極限-1e零件對稱循環(huán)彎曲疲勞極限7、應力集中、零件尺寸和表面狀態(tài)是否對零件的平均應力m和應力幅均有影響？有8、按Hertz（接觸應力）公式，兩球體和圓柱體接觸時的接觸強度與哪些因素有關？作用于接觸面上的總壓力，初始接觸線長度，初始接觸線處的曲率半徑，材料泊松比，材料的彈性模量9何謂機械零件的失效？何謂機械零件的工作能力？零件由于某種原因喪失工作能力或達不到設計要求的性能稱為失效；在一定的使用壽命時間內零件的各性能可以滿足機械工作的各項要求的能力。10機械零件常用的計算準則有哪些？強度 剛度 壽命 振動穩(wěn)定性 可靠性11、在靜強度條件下，塑性材料的極限應力是_屈服極限應力_；而脆性材料的極限應力是_抗拉極限應力_。摩擦、磨損與潤滑復習思考題1、滑動摩擦為哪幾種類型？各有何特點？1）干摩擦：表面間無任何潤滑劑或保護膜的純金屬摩擦2）邊界摩擦：表面有邊界膜隔開，摩擦性質取決于邊界膜和表面的吸附能力3）流體摩擦：表面被流棲膜隔開，摩擦性質取決于流體內部分子間粘性阻力4）混合摩擦：此摩擦處于流體擦擦和邊界摩擦的混合狀態(tài)2、典型的磨損分哪三個階段？磨損按機理分哪幾種類型？分磨合階段，穩(wěn)定磨損階段，劇烈磨損階段粘附，磨粒，疲勞，沖蝕，腐蝕，微動513、潤滑油和潤滑脂的主要性能指標有哪些？粘度，潤滑性，極壓性，內閃點，凝點，氧化穩(wěn)定性潤滑脂：錐入度，滴點4、什么是流體的粘性定律？5、粘度的常用單位有哪些？影響粘度的主要因素是什么？如何影響？恩氏粘度，通用賽氏粘度，商用雷氏秒，巴氏度。溫度，壓力；溫度升高，粘度下降。壓力增大粘度增大。6、流體潤滑有哪些類型？各有何特點？1流休動力潤滑,借助于相對速度而產生的粘性流體膜將兩摩擦表面完全隔開，由流體膜產生的壓力來平衡外載荷的潤滑2彈性流體動力潤滑，在相互滾動或伴有滑動的滾動條件下，兩彈性物體間的流動力潤滑膜的潤滑3流體靜力潤滑，靠液壓泵將加壓后的流體送入到兩摩擦表面之間，利用流體靜壓力來平衡外載荷的潤滑7、根據摩擦面間存在潤滑劑的狀況，滑動摩擦分為哪幾種？油潤滑，脂潤滑8、獲得流體動力潤滑的基本條件是什么？1相對滑動的兩表面間必須形成收斂的楔形間隙2被油膜分開的兩表面必須有足夠的相對滑動速度，其運動方向必須使?jié)櫥陀纱罂诹鬟M，從小口流出3潤滑油必須有一定的粘度，供油要充分9、評價潤滑脂和潤滑油性能的指標各有哪幾個？潤滑脂：錐入度，滴點潤滑油：粘度 ，潤滑性 ，極極壓性，閃點，凝點，氧化穩(wěn)定性10、根據機器中摩擦副表面間的潤滑情況，摩擦狀態(tài)可分為哪四種？干摩擦，邊界摩擦，流體摩擦，混合摩擦螺紋聯(lián)接和螺旋傳動 復習思考題1、受橫向轉矩的螺栓組采用鉸制孔時，每個螺栓所受的載荷是 2 。相等的；與到幾何中心距離成正比；與到幾何中心距離成反比；都不變2、在螺栓聯(lián)接的結構設計中，被聯(lián)接件與螺母和螺栓頭接觸表面處需要加工，這是為了 3 。不致?lián)p傷螺栓頭和螺母；增大接觸面積，不易松脫；防止產生附加偏心載荷；便于裝配。3、在受軸向載荷的緊螺栓強度計算公式，Q為 2 。工作載荷；預緊力；預緊力+工作載荷；工作載荷+殘余預緊力。4、設計螺栓組時常把螺栓布置成軸對稱的均勻的幾何形狀，這主要是為了 4 。美觀；受力最小；聯(lián)接方便；接合面受力較均勻。5、在確定緊螺栓聯(lián)接的計算載荷時，預緊力QP比一般值提高30%，這是考慮了 2 。螺紋上的應力集中；螺栓桿橫截面上的扭轉應力；載荷沿螺紋圈分布的不均勻性；螺紋毛刺的部分擠壓。6、受橫向載荷的普通螺栓聯(lián)接有何缺點？p817、為什么大多數(shù)螺紋聯(lián)接都要預緊？預緊力QP過小后果是什么？預緊力QP過大有什么結果？p688、簡述提高螺紋聯(lián)接強度的四種措施：p881）降低影響螺栓疲勞強度的力幅2）改善螺紋牙上載荷分布不均的現(xiàn)象3）減小應力集中的影響4）采用合理的制造工藝方法9、若用降低螺栓剛度的辦法來提高螺栓聯(lián)接的疲勞強度，試作力和變形圖說明之。8910、舉二種常用螺紋聯(lián)接的類型，并分別說明應用場合？66螺栓聯(lián)接：用于能從被聯(lián)接件兩邊進行裝配的場合螺釘連接：用于受力不大，或不需要經常拆裝的場合11、螺紋聯(lián)接中摩擦防松、機械防松裝置各有哪幾種？（各舉出二例）。摩擦防松：對頂螺母彈簧墊圈自鎖螺母機械防松：開口銷與六角開曹螺母止動墊圈串聯(lián)鋼絲12、螺旋傳動有哪些類型？滾珠螺旋傳動有何特點？類型：1傳力螺旋2傳導螺旋3調整螺旋傳動效率高，起動力矩小，傳動靈敏平穩(wěn)，工作壽命長。13、只受預緊力的緊聯(lián)接螺栓橫剖面上的拉應力為什么應力？拉伸應力，扭轉應力鍵、花鍵、無鍵聯(lián)接及銷聯(lián)接復習思考題1、平鍵聯(lián)接的可能失效形式為 4 。疲勞點蝕；彎曲疲勞破壞；膠合；壓潰、摩損、剪切破壞等2、楔鍵聯(lián)接與平鍵聯(lián)接相比，前者對中性 2 。好；差；相同；無法比較3、半圓鍵聯(lián)接具有 3 特點。對軸強度削弱??；工藝性差、裝配不方便；調心性好；承載能力大4、漸開線花鍵的定心方式有哪些？p11o齒形定心5、花鍵聯(lián)接與平鍵聯(lián)接相比，有哪些特點？p1091）因為在軸上與轂孔直接而勻稱地出較多的齒和槽，故受力較均勻2）因槽淺，齒根處應力集中較小，軸與轂的強度削弱小3）齒數(shù)多，總接觸面積較大，因而可以承受較大載荷4）軸上零件與軸的對中性好5）導向性較好6）可用磨削的方法提高加工精度和連接質量6、設計鍵聯(lián)結時，平鍵的截面尺寸（bh）是按照什么從標準中選取的？按軸的直徑由標準中選定7、花鍵聯(lián)接，對于靜聯(lián)接其主要失效形式是什么？對于動聯(lián)接其主要失效形式是什么？1：壓潰（靜連接）2：工作面過渡磨損（動連接）帶傳動復習思考題1、帶傳動正常工作時，小帶輪上的滑動角 2 小帶輪的包角。大于；小于；小于或等于；大于或等于。2、設計中限制小帶輪的直徑D1D1min是為了 1 。限制帶的彎曲應力；限制相對滑移量；保證帶與輪面間的摩擦力；帶輪在軸上安裝需要。3、帶傳動的設計準則是 4 。保證帶具有一定壽命；保證帶不被拉斷；保證不發(fā)生滑動情況下，帶又不被拉斷；保證傳動不打滑條件下，帶具有一定的疲勞強度。4、在相同的條件下，為什么三角膠帶比平型帶的傳動能力大？帶的兩側面和輪槽接觸，槽面摩擦可以提供更大的摩擦力5、帶傳動為什么要限制其最小中心距？因為中心距過小會減少帶輪的包角，增加單位時間內帶的循環(huán)次數(shù)，減小了帶的壽命；6、在三角膠帶傳動中，為什么一般推薦使用的帶速v25m/s？過大的帶速，提高帶的離心力，增加了單位時間內帶的循環(huán)次數(shù)，不利于提高帶傳動的疲勞強度和壽命7、帶傳動的彈性滑動是什么原因引起的？它對傳動的影響如何？由于帶的彈性變形而引起的帶與帶輪間的微量滑動；如再增加帶的傳動功率，則帶與帶輪間產生 顯著的相對滑動，既整體打滑，從而加劇帶的磨損，降低從動輪的輪速度，使傳動失效8、帶傳動的打滑經常在什么情況下發(fā)生？打滑多發(fā)生在大輪上還是小輪上？剛開始打滑時，緊邊拉力松邊拉力有什么關系？當總摩擦力增加到臨界值時，滑動區(qū)域擴大到了整個接觸圓?。话l(fā)生在小輪上，緊邊拉力=松邊拉力9、給出帶的應力分布圖注明各種應力名稱及最大合成應力的位置？p14910、帶傳動中，V為主動輪圓周速度，V2為從動輪的速度，V為帶速，三者之間的關系如何？p163鏈傳動復習思考題1、鏈傳動設計中限制小鏈輪齒數(shù)不宜過少是為了 3 。防止脫鏈現(xiàn)象；防止小鏈輪轉速過高；提高傳動平穩(wěn)性；保證鏈輪輪齒的強度。2、鏈傳動中當其它條件不變的情況下，傳動的平穩(wěn)性隨鏈條節(jié)距P的 1 。減小而提高；減小而降低；增大而提高；增大而不變。3、鏈傳動中合理的鏈條長 2 。應等于奇數(shù)倍鏈節(jié)距；應等于偶數(shù)倍鏈節(jié)距；可以為任意值；按鏈輪齒數(shù)來決定4、鏈傳動為何小鏈輪齒數(shù)Z1不宜過少？而大鏈輪齒數(shù)Z2又不宜過多？齒數(shù)過少，會增加運動的不均勻性和動載荷；鏈條在進入和退出嚙合時，鏈節(jié)間的相對轉角增大；鏈傳動的圓周力增大,從整體上加速度鉸鏈和鏈輪的磨損。大齒輪增大會增大傳動的總體尺寸，而且容易發(fā)生跳鏈和脫鏈，也限制鏈條的使用壽命。5、影響鏈傳動不平穩(wěn)的因素有哪些？傳動比，鏈輪齒數(shù)，鏈節(jié)距和列數(shù)，中心距，鏈速6、鏈傳動有哪幾種主要的失效形式？1鏈的疲勞破壞2鏈條鉸鏈的磨損3鏈條鉸鏈的膠合4鏈條的靜力破壞7、影響鏈傳動的運動不均勻性和動載荷的主要因素有哪些？鏈輪的轉速，節(jié)距，齒數(shù) 齒輪傳動復習思考題 1、錐齒輪彎曲強度計算中的齒形系數(shù)YFa應按 3 確定：max1,2；min1,2；1當量齒數(shù)；各自的當量齒數(shù)2、由直齒和斜齒圓柱齒輪組成的減速器，為使傳動平穩(wěn)，應將直齒圓柱齒輪布置在 2 。高速級；低速級；高速級或低速級；哪一級，無法判斷。3、齒輪傳動中，當齒輪分度圓直徑不變時，將模數(shù)加大，其接觸疲勞強度將 增大 ，彎曲強度將 減小 。提高；降低；不變；無法判明變動情況。4、一對齒輪嚙合傳動時，大、小齒輪上齒面的接觸應力 2 。H1=H2；H1H2；H1V1；VaV1；Va與V1沒關系3、蝸桿傳動的主要失效形式是3齒面疲勞點蝕；齒根的彎曲折斷；齒面的膠合和磨損；齒面的塑性變形4、蝸桿傳動的油溫最高不應超過330；50；80；1205、其他條件相同時，若增加蝸桿頭數(shù)，則滑動速度2增加；減??；保持不變；不一定6、蝸桿傳動為什么要引入直徑系數(shù)q？為了減少加工蝸桿滾刀的數(shù)目，便于刀具的標準化7、蝸桿的熱平衡核算不滿足要求時可采取哪些措施。1加散熱片以增大散熱面積2在蝸桿軸端加裝風扇以增加風速的流通8、閉式蝸桿傳動為什么要進行熱平衡計算？蝸桿傳動效率低，工作時時發(fā)熱量大。如產生熱量不能及時散逸，將因油溫不斷升高而使?jié)櫥拖♂?，從而增大摩擦損失，甚至發(fā)生膠合9、蝸桿傳動的效率與什么因素有關？嚙合摩擦損耗；軸承摩擦損耗；浸入油池中的零件攪油時的濺油損耗 軸復習思考題1、軸上零件的軸向定位方法有哪些？軸肩，套筒，軸端擋圈，軸承端蓋，圓螺母來保證定位的2、自行車的前軸是 1 。心軸；轉軸；傳動軸；光軸3、若不改變軸的結構和尺寸，僅將軸的材料由碳素鋼改為合金鋼，軸的剛度 2 。不變；降低了；增加了；不定4、軸的強度計算公式中的含意是什么？其大小如何確定？是考慮彎曲應力與扭轉剪應力循環(huán)特性的不同而引入的修正系數(shù)當扭轉應力為靜應力時取0.3 當扭轉切應力為肪動循環(huán)變應力時取0.6當扭轉切應力為對稱循環(huán)變應力時取15、當旋轉軸上作用恒定的徑向載荷時，軸上某定點所受的彎曲應力是對稱循環(huán)應力、脈動循環(huán)應力還是恒應力？為什么？對稱循環(huán)應力；6、公式dA有何用處？其中A取決于什么？計算出的d應作為軸上哪部分的直徑？軸的扭轉強度；承受扭轉作用的軸段的最小直徑7、按許用應力驗算軸時，危險剖面取在哪些剖面上？為什么？應力集中的剖面，軸承載的載荷大，往往比較容易產生失效。8、軸的剛度計算內容包括哪些？軸的彎曲剛度以撓度或轉角來度量，扭轉剛度以扭轉角來度量9、什么叫剛性軸？什么叫撓性軸？心軸？轉軸？傳動軸？剛性軸：軸線形狀不可隨意變化的軸撓性軸：軸線的形狀可根據需要隨意變化心軸：用來支承轉動零件，只承受彎曲而不傳遞轉矩的軸轉軸：工作時既承受彎矩又承受轉矩的軸傳動軸：主要用于傳遞轉矩而不承受彎矩，或所承受彎矩很小的軸10、單向旋轉轉軸表面上某一點的彎曲應力為什么應力？對稱循環(huán)變化應力滑動軸承復習思考題1、滑動軸承的寬徑比B/d愈小，則 2 。軸承溫升愈大；摩擦功耗愈小；承載能力愈大；端泄愈小。2、影響流體動力潤滑后滑動軸承承載能力因素有：2軸承的直徑；寬徑比B/d；相對間隙；軸承包角3、向心滑動軸承有哪幾種結構類型？整體式，剖分式，自動調心式4、形成流體動壓潤滑的基本條件是什么？1相對滑動的兩表面間必須形成收斂的楔形間隙2被油膜分開的兩表面必須有足夠的相對滑動速度，其運動方向必須使?jié)櫥陀纱罂诹鬟M，從小口流出3潤滑油必須有一定的粘度，供油要充分 滾動軸承復習思考題1、角接觸球軸承承受軸向載荷的能力是隨接觸角的增大如何變化？升高2、典型的滾動軸承由哪四部分組成？內圈，外圈，滾動體，保持架3、什么是滾動軸承的接觸角？滾動軸承中滾動體與外圈接觸我不怕法線與垂直于軸承軸心線的徑向平面之間的夾角4、滾動軸承最常見的失效形式是什么？內外圈滾道或滾體上的點蝕破壞5、安裝滾動軸承時為什么要施加預緊力？為了提高軸承的旋轉精度，增加軸承裝置的剛性，減小機器工作時軸的振動，6、增加滾動軸承剛度的辦法有哪些？7、什么是軸承的壽命？什么是軸承的額定壽命？軸承在一定的載荷作用下，從開始運轉到發(fā)生點蝕所經歷的總轉數(shù)，或在一定的轉速下所經歷的時間（以小時計）稱為滾動軸承的壽命。采用一批（2030套）相同型號的軸承，在相同的載荷作用下做壽命試驗，從而得到其中90%的軸承不出現(xiàn)疲勞點蝕時的總轉數(shù)，稱為滾動軸承額定壽命8、為什么角接觸球軸承、圓錐滾子軸承必須成對安裝使用？因為它們在承受徑向載荷時，產生內部軸向力，其方向始終使軸承內圈從外圈里脫離出來，成對使用，對稱安裝才能使內