機(jī)械設(shè)計(jì)習(xí)題集分析思考題及答案

1、第一章第一章機(jī)械設(shè)計(jì)概論機(jī)械設(shè)計(jì)概論1，一部完整的機(jī)器由哪些部分所組成？各部分的作用是什么？試以汽車為例說明這些組成部分各主要包括些什么？答：包括：動力部分，執(zhí)行部分，控制部分，輔助部分，傳動部分。2人們常說的機(jī)械的含義是什么？機(jī)器和機(jī)構(gòu)各指的是什么？答：機(jī)械是機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱。機(jī)器是人類進(jìn)行生產(chǎn)以減輕體力勞動和提高生產(chǎn)率的主要工具。有兩個或兩個以上構(gòu)件通過活動聯(lián)接形成的構(gòu)件系統(tǒng)稱為機(jī)構(gòu)。3，什么是部件？什么是零件？什么是構(gòu)件？答：為完

2、成同一使命在結(jié)構(gòu)上組合在在一起并協(xié)同工作的零件成為部件。組成機(jī)器的不可拆的基本單元稱為機(jī)械零件。構(gòu)件是機(jī)械系統(tǒng)中實(shí)際存在的可更換部分，它實(shí)現(xiàn)特定的功能，符合一套接口標(biāo)準(zhǔn)并實(shí)現(xiàn)一組接口。4，什么是通用零件？什么是專用零件？答：各種機(jī)器中普遍使用的零件稱為通用零件。只有在一定類型的機(jī)器中使用的零件稱為專用零件。5，什么是標(biāo)準(zhǔn)件？答：經(jīng)過優(yōu)選，簡化，統(tǒng)一并經(jīng)以標(biāo)準(zhǔn)代號的零件和部件稱為標(biāo)準(zhǔn)件。6：機(jī)器設(shè)計(jì)應(yīng)滿足哪些基本要求？機(jī)械零件設(shè)計(jì)應(yīng)滿足哪

3、些基本設(shè)計(jì)要求？答：（1），在使用方面，機(jī)器應(yīng)能在給定的工作期限內(nèi)具有高的工作可靠性，并能始終正常工作；在經(jīng)濟(jì)方面，應(yīng)從機(jī)器費(fèi)用，產(chǎn)品制造成本等多種因素中綜合衡量，以能獲得最大經(jīng)濟(jì)效益的方案為最佳設(shè)計(jì)方案；機(jī)器外觀造型應(yīng)比例協(xié)調(diào)，大方，給人以時(shí)代感，美感，安全感；限制噪聲分貝數(shù)。（2）工作可靠，又要成本低廉，應(yīng)正確選擇材料，合理規(guī)定公差等級以及認(rèn)真考慮零件的加工工藝性和裝配工藝性。7機(jī)械零件的計(jì)算可分為哪兩種？它們大致可包含哪些內(nèi)容？答

4、：可分為設(shè)計(jì)計(jì)算和校核計(jì)算兩種。設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)零件的工作情況和選定的工作能力準(zhǔn)則擬定出安全條件，用計(jì)算方法求出零件危險(xiǎn)截面的尺寸，然后根據(jù)結(jié)構(gòu)與工藝條件和尺寸協(xié)調(diào)的原則，使結(jié)構(gòu)進(jìn)一步具體化。校核計(jì)算是先參照已有實(shí)物，圖紙和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)初步擬定零件的結(jié)構(gòu)布局和有關(guān)尺寸，然后根據(jù)工作能力準(zhǔn)則核驗(yàn)危險(xiǎn)截面是否安全。第二章第二章機(jī)械零件的工作能力和計(jì)算準(zhǔn)則機(jī)械零件的工作能力和計(jì)算準(zhǔn)則1，什么是機(jī)械零件的失效？機(jī)械零件可能的失效形式主要有哪些？答：機(jī)械

5、零件喪失工作能力或達(dá)不到設(shè)計(jì)要求性能時(shí)，稱為失效。包括：因強(qiáng)度不足而斷裂：過大的彈性變形或塑性變形；摩擦表面的過度磨損，打滑或過熱；聯(lián)接松動；壓力容器，管道等的泄漏；運(yùn)動精度達(dá)不到要求等。2，什么是零件的工作能力？什么是零件的承載能力？答：零件不發(fā)生失效時(shí)的安全工作限度稱為工作能力。對載荷而言的工作能力稱為承載能力。3，什么是靜載荷，變載荷，名義載荷，計(jì)算載荷？什么是靜應(yīng)力和變應(yīng)力？答：不隨時(shí)間變化或變化緩慢的載荷稱為靜載荷。隨時(shí)間作周

6、期性變化或非周期變化的載荷稱為變載荷。根據(jù)額定功率用力學(xué)公式計(jì)算出的載荷稱為名義載荷。不隨時(shí)間變化或變化緩慢的應(yīng)力稱為靜應(yīng)力。隨時(shí)間變化的應(yīng)力稱為變應(yīng)力。4，穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力σmax，σmin，σa，σm，r，五個參數(shù)分別代表什么？試列出根據(jù)已知零件的σmax，σmin計(jì)算σa，σm，及r的公式答：σmax最大應(yīng)力，σmin最小應(yīng)力，σa應(yīng)力幅，σm平均應(yīng)力，r循環(huán)特性。σa=（σmaxσmin）2，σm=（σmaxσmin）2，r=σm

7、inσmax。5，提高零件強(qiáng)度的措施有哪些？答：a合理布置零件，減少所受載荷；b降低載荷集中，均勻載荷分布；c采用等強(qiáng)度結(jié)構(gòu)；d選用合理截面；e減小應(yīng)力集中。7，怎樣區(qū)分變應(yīng)力是穩(wěn)定的還是非穩(wěn)定的？怎樣進(jìn)行在穩(wěn)定變應(yīng)力下的零件強(qiáng)度計(jì)算？怎樣進(jìn)行在規(guī)律性非穩(wěn)定變應(yīng)力下的零件強(qiáng)度計(jì)算？答：1）在每次循環(huán)中，平均應(yīng)力，應(yīng)力幅和周期都不隨時(shí)間變化的變應(yīng)力為穩(wěn)定變應(yīng)力，若其中之一隨時(shí)間變化的則成為非穩(wěn)定變應(yīng)力。2）3）略。8在極限應(yīng)力簡圖上，對各

8、種加載情況（即r=常數(shù)，σm=常數(shù)，σmin=常數(shù)）如何判斷零件是首先產(chǎn)生疲勞破壞還是首先產(chǎn)生塑性變形破壞？答：連接原點(diǎn)與拐點(diǎn)，工作點(diǎn)在疲勞安全區(qū)先發(fā)生疲勞破壞，在塑性安全區(qū)，先發(fā)生塑性變形破壞，連線上方為疲勞安全期，下方為塑性安全區(qū)。9，ψσ和ψτ的幾何意義和物理意義是什么？材料的強(qiáng)度俞高，ψσ和ψτ的值愈大還是愈??？答：平均應(yīng)力折合為應(yīng)力幅的等效系數(shù)，其大小表示材料對循環(huán)不對稱性的敏感程度。材料的強(qiáng)度愈高，二者值俞小。10，何謂疲勞

9、損傷累積假說？線性疲勞損傷累積計(jì)算的數(shù)學(xué)表達(dá)式為何？答：在每一次應(yīng)力作用下，零件壽命就要受到微量的疲勞損傷，當(dāng)疲勞損傷積累到一定程度達(dá)到疲勞壽命極限時(shí)便會發(fā)生疲勞斷裂。F=N1N1N2N2N3N3......達(dá)到疲勞壽命極限時(shí)，總壽命損傷率為F=1。第四章第四章摩擦﹑磨損及潤滑概述摩擦﹑磨損及潤滑概述1，何謂摩擦﹑磨損和潤滑？它們之間的相互關(guān)聯(lián)如何？答：在外力作用下，一物體相對于另一物體運(yùn)動或有運(yùn)動趨勢是在摩擦表面上所產(chǎn)生的切向阻力稱為

10、摩擦力，其現(xiàn)象稱為摩擦。使摩擦表面的物質(zhì)不斷損失的現(xiàn)象成為磨損。用潤滑劑減少兩摩擦表面之間的摩擦和磨損或其他形式的表面破壞的措施稱為潤滑。摩擦可以產(chǎn)生磨損，潤滑可以降低摩擦，減少磨損。2，按摩擦面間的潤滑狀況，滑動摩擦可分為哪幾種？答：根據(jù)摩擦面間摩擦狀態(tài)的不同，即潤滑油量及油層厚度大小的不同，滑動摩擦又可分為干摩擦，邊界摩擦，流體摩擦和混合摩擦。3，根據(jù)磨損機(jī)理的不同，磨損通常可分為哪幾種類型？它們各有什么主要特點(diǎn)？答：粘著磨損：由于

11、干摩擦，在有油，無油的表面，都需要切向力使吸附膜和臟污膜破裂后，由新表面直接接觸才能發(fā)生粘著，載荷越大，表面溫度越高，粘著現(xiàn)象也越嚴(yán)重；表面疲勞磨損：受交變接觸應(yīng)力的摩擦副，在其表面上將形成疲勞點(diǎn)蝕，有小塊金屬剝落；磨粒磨損：硬質(zhì)顆?；蚰Σ帘砻嫔系挠操|(zhì)突出物，在摩擦過程中引起材料脫落，與摩擦材料的硬度，磨粒的硬度有關(guān)；腐蝕磨損：與周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或電化學(xué)反應(yīng)。4，機(jī)械零件的磨損過程分為哪三個階段？怎樣跑合可以延長零件的壽命？答：跑和