《机械设计》复习思考题解答.doc

机械零件的强度复习思考题1、静应力与变应力的区别？静应力与变应力下零件的强度计算有何不同？静应力只受静载荷作用而变应力则可能受到静载荷作用也可能受到动载荷作用静应力：1）脆性材料取抗拉强度极限2）塑性材料取屈服极限变应力：均取疲劳极限2、稳定循环变应力的种类有哪些？画出其应力变化曲线，并分别写出最大应力max、最小应力min、平均应力m、应力幅a与应力循环特性的表达式。静应力，非对称循环应力，对称循环应力，脉动循环应力3、静应力是否一定由静载荷产生？变应力是否一定由变载荷产生？是；不一定4、机械零件疲劳破坏的特征有哪些？机械零件疲劳强度与哪些因素有关？整体断裂，表面破坏，变形量过大，破坏正常工作中引起的失效应力集中，尺寸大小，表面状态5、如何由-1、0和s三个试验数据作出材料的简化极限应力图？以-1、在y轴上确定点A，以s在x轴上确定点C，定坐标点B（02,02）,连接AB两点作直线，过C点作与OC成45角的直线交线AB于点E就可以得到简化的极限应力图6、相对于材料，影响机械零件疲劳强度的主要因素有哪些？综合影响因素K的表达式为何？如何作零件的简化极限应力图？1应力集中，尺寸大小，表面状态（K)=-1-1e-1材料对称循环弯曲疲劳极限-1e零件对称循环弯曲疲劳极限7、应力集中、零件尺寸和表面状态是否对零件的平均应力m和应力幅均有影响？有8、按Hertz（接触应力）公式，两球体和圆柱体接触时的接触强度与哪些因素有关？作用于接触面上的总压力，初始接触线长度，初始接触线处的曲率半径，材料泊松比，材料的弹性模量9何谓机械零件的失效？何谓机械零件的工作能力？零件由于某种原因丧失工作能力或达不到设计要求的性能称为失效；在一定的使用寿命时间内零件的各性能可以满足机械工作的各项要求的能力。10机械零件常用的计算准则有哪些？强度 刚度 寿命 振动稳定性 可靠性11、在静强度条件下，塑性材料的极限应力是_屈服极限应力_；而脆性材料的极限应力是_抗拉极限应力_。摩擦、磨损与润滑复习思考题1、滑动摩擦为哪几种类型？各有何特点？1）干摩擦：表面间无任何润滑剂或保护膜的纯金属摩擦2）边界摩擦：表面有边界膜隔开，摩擦性质取决于边界膜和表面的吸附能力3）流体摩擦：表面被流栖膜隔开，摩擦性质取决于流体内部分子间粘性阻力4）混合摩擦：此摩擦处于流体擦擦和边界摩擦的混合状态2、典型的磨损分哪三个阶段？磨损按机理分哪几种类型？分磨合阶段，稳定磨损阶段，剧烈磨损阶段粘附，磨粒，疲劳，冲蚀，腐蚀，微动513、润滑油和润滑脂的主要性能指标有哪些？粘度，润滑性，极压性，内闪点，凝点，氧化稳定性润滑脂：锥入度，滴点4、什么是流体的粘性定律？5、粘度的常用单位有哪些？影响粘度的主要因素是什么？如何影响？恩氏粘度，通用赛氏粘度，商用雷氏秒，巴氏度。温度，压力；温度升高，粘度下降。压力增大粘度增大。6、流体润滑有哪些类型？各有何特点？1流休动力润滑,借助于相对速度而产生的粘性流体膜将两摩擦表面完全隔开，由流体膜产生的压力来平衡外载荷的润滑2弹性流体动力润滑，在相互滚动或伴有滑动的滚动条件下，两弹性物体间的流动力润滑膜的润滑3流体静力润滑，靠液压泵将加压后的流体送入到两摩擦表面之间，利用流体静压力来平衡外载荷的润滑7、根据摩擦面间存在润滑剂的状况，滑动摩擦分为哪几种？油润滑，脂润滑8、获得流体动力润滑的基本条件是什么？1相对滑动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙2被油膜分开的两表面必须有足够的相对滑动速度，其运动方向必须使润滑油由大口流进，从小口流出3润滑油必须有一定的粘度，供油要充分9、评价润滑脂和润滑油性能的指标各有哪几个？润滑脂：锥入度，滴点润滑油：粘度 ，润滑性 ，极极压性，闪点，凝点，氧化稳定性10、根据机器中摩擦副表面间的润滑情况，摩擦状态可分为哪四种？干摩擦，边界摩擦，流体摩擦，混合摩擦螺纹联接和螺旋传动 复习思考题1、受横向转矩的螺栓组采用铰制孔时，每个螺栓所受的载荷是 2 。相等的；与到几何中心距离成正比；与到几何中心距离成反比；都不变2、在螺栓联接的结构设计中，被联接件与螺母和螺栓头接触表面处需要加工，这是为了 3 。不致损伤螺栓头和螺母；增大接触面积，不易松脱；防止产生附加偏心载荷；便于装配。3、在受轴向载荷的紧螺栓强度计算公式，Q为 2 。工作载荷；预紧力；预紧力+工作载荷；工作载荷+残余预紧力。4、设计螺栓组时常把螺栓布置成轴对称的均匀的几何形状，这主要是为了 4 。美观；受力最小；联接方便；接合面受力较均匀。5、在确定紧螺栓联接的计算载荷时，预紧力QP比一般值提高30%，这是考虑了 2 。螺纹上的应力集中；螺栓杆横截面上的扭转应力；载荷沿螺纹圈分布的不均匀性；螺纹毛刺的部分挤压。6、受横向载荷的普通螺栓联接有何缺点？p817、为什么大多数螺纹联接都要预紧？预紧力QP过小后果是什么？预紧力QP过大有什么结果？p688、简述提高螺纹联接强度的四种措施：p881）降低影响螺栓疲劳强度的力幅2）改善螺纹牙上载荷分布不均的现象3）减小应力集中的影响4）采用合理的制造工藝方法9、若用降低螺栓刚度的办法来提高螺栓联接的疲劳强度，试作力和变形图说明之。8910、举二种常用螺纹联接的类型，并分别说明应用场合？66螺栓联接：用于能从被联接件两边进行装配的场合螺钉连接：用于受力不大，或不需要经常拆装的场合11、螺纹联接中摩擦防松、机械防松装置各有哪几种？（各举出二例）。摩擦防松：对顶螺母弹簧垫圈自锁螺母机械防松：开口销与六角开曹螺母止动垫圈串联钢丝12、螺旋传动有哪些类型？滚珠螺旋传动有何特点？类型：1传力螺旋2传导螺旋3调整螺旋传动效率高，起动力矩小，传动灵敏平稳，工作寿命长。13、只受预紧力的紧联接螺栓横剖面上的拉应力为什么应力？拉伸应力，扭转应力键、花键、无键联接及销联接复习思考题1、平键联接的可能失效形式为 4 。疲劳点蚀；弯曲疲劳破坏；胶合；压溃、摩损、剪切破坏等2、楔键联接与平键联接相比，前者对中性 2 。好；差；相同；无法比较3、半圆键联接具有 3 特点。对轴强度削弱小；工艺性差、装配不方便；调心性好；承载能力大4、渐开线花键的定心方式有哪些？p11o齿形定心5、花键联接与平键联接相比，有哪些特点？p1091）因为在轴上与毂孔直接而匀称地出较多的齿和槽，故受力较均匀2）因槽浅，齿根处应力集中较小，轴与毂的强度削弱小3）齿数多，总接触面积较大，因而可以承受较大载荷4）轴上零件与轴的对中性好5）导向性较好6）可用磨削的方法提高加工精度和连接质量6、设计键联结时，平键的截面尺寸（bh）是按照什么从标准中选取的？按轴的直径由标准中选定7、花键联接，对于静联接其主要失效形式是什么？对于动联接其主要失效形式是什么？1：压溃（静连接）2：工作面过渡磨损（动连接）带传动复习思考题1、带传动正常工作时，小带轮上的滑动角 2 小带轮的包角。大于；小于；小于或等于；大于或等于。2、设计中限制小带轮的直径D1D1min是为了 1 。限制带的弯曲应力；限制相对滑移量；保证带与轮面间的摩擦力；带轮在轴上安装需要。3、带传动的设计准则是 4 。保证带具有一定寿命；保证带不被拉断；保证不发生滑动情况下，带又不被拉断；保证传动不打滑条件下，带具有一定的疲劳强度。4、在相同的条件下，为什么三角胶带比平型带的传动能力大？带的两侧面和轮槽接触，槽面摩擦可以提供更大的摩擦力5、带传动为什么要限制其最小中心距？因为中心距过小会减少带轮的包角，增加单位时间内带的循环次数，减小了带的寿命；6、在三角胶带传动中，为什么一般推荐使用的带速v25m/s？过大的带速，提高带的离心力，增加了单位时间内带的循环次数，不利于提高带传动的疲劳强度和寿命7、带传动的弹性滑动是什么原因引起的？它对传动的影响如何？由于带的弹性变形而引起的带与带轮间的微量滑动；如再增加带的传动功率，则带与带轮间产生 显著的相对滑动，既整体打滑，从而加剧带的磨损，降低从动轮的轮速度，使传动失效8、带传动的打滑经常在什么情况下发生？打滑多发生在大轮上还是小轮上？刚开始打滑时，紧边拉力松边拉力有什么关系？当总摩擦力增加到临界值时，滑动区域扩大到了整个接触圆弧；发生在小轮上，紧边拉力=松边拉力9、给出带的应力分布图注明各种应力名称及最大合成应力的位置？p14910、带传动中，V为主动轮圆周速度，V2为从动轮的速度，V为带速，三者之间的关系如何？p163链传动复习思考题1、链传动设计中限制小链轮齿数不宜过少是为了 3 。防止脱链现象；防止小链轮转速过高；提高传动平稳性；保证链轮轮齿的强度。2、链传动中当其它条件不变的情况下，传动的平稳性随链条节距P的 1 。减小而提高；减小而降低；增大而提高；增大而不变。3、链传动中合理的链条长 2 。应等于奇数倍链节距；应等于偶数倍链节距；可以为任意值；按链轮齿数来决定4、链传动为何小链轮齿数Z1不宜过少？而大链轮齿数Z2又不宜过多？齿数过少，会增加运动的不均匀性和动载荷；链条在进入和退出啮合时，链节间的相对转角增大；链传动的圆周力增大,从整体上加速度铰链和链轮的磨损。大齿轮增大会增大传动的总体尺寸，而且容易发生跳链和脱链，也限制链条的使用寿命。5、影响链传动不平稳的因素有哪些？传动比，链轮齿数，链节距和列数，中心距，链速6、链传动有哪几种主要的失效形式？1链的疲劳破坏2链条铰链的磨损3链条铰链的胶合4链条的静力破坏7、影响链传动的运动不均匀性和动载荷的主要因素有哪些？链轮的转速，节距，齿数 齿轮传动复习思考题 1、锥齿轮弯曲强度计算中的齿形系数YFa应按 3 确定：max1,2；min1,2；1当量齿数；各自的当量齿数2、由直齿和斜齿圆柱齿轮组成的减速器，为使传动平稳，应将直齿圆柱齿轮布置在 2 。高速级；低速级；高速级或低速级；哪一级，无法判断。3、齿轮传动中，当齿轮分度圆直径不变时，将模数加大，其接触疲劳强度将 增大 ，弯曲强度将 减小 。提高；降低；不变；无法判明变动情况。4、一对齿轮啮合传动时，大、小齿轮上齿面的接触应力 2 。H1=H2；H1H2；H1V1；VaV1；Va与V1没关系3、蜗杆传动的主要失效形式是3齿面疲劳点蚀；齿根的弯曲折断；齿面的胶合和磨损；齿面的塑性变形4、蜗杆传动的油温最高不应超过330；50；80；1205、其他条件相同时，若增加蜗杆头数，则滑动速度2增加；减小；保持不变；不一定6、蜗杆传动为什么要引入直径系数q？为了减少加工蜗杆滚刀的数目，便于刀具的标准化7、蜗杆的热平衡核算不满足要求时可采取哪些措施。1加散热片以增大散热面积2在蜗杆轴端加装风扇以增加风速的流通8、闭式蜗杆传动为什么要进行热平衡计算？蜗杆传动效率低，工作时时发热量大。如产生热量不能及时散逸，将因油温不断升高而使润滑油稀释，从而增大摩擦损失，甚至发生胶合9、蜗杆传动的效率与什么因素有关？啮合摩擦损耗；轴承摩擦损耗；浸入油池中的零件搅油时的溅油损耗 轴复习思考题1、轴上零件的轴向定位方法有哪些？轴肩，套筒，轴端挡圈，轴承端盖，圓螺母来保证定位的2、自行车的前轴是 1 。心轴；转轴；传动轴；光轴3、若不改变轴的结构和尺寸，仅将轴的材料由碳素钢改为合金钢，轴的刚度 2 。不变；降低了；增加了；不定4、轴的强度计算公式中的含意是什么？其大小如何确定？是考虑弯曲应力与扭转剪应力循环特性的不同而引入的修正系数当扭转应力为静应力时取0.3 当扭转切应力为肪动循环变应力时取0.6当扭转切应力为对称循环变应力时取15、当旋转轴上作用恒定的径向载荷时，轴上某定点所受的弯曲应力是对称循环应力、脉动循环应力还是恒应力？为什么？对称循环应力；6、公式dA有何用处？其中A取决于什么？计算出的d应作为轴上哪部分的直径？轴的扭转强度；承受扭转作用的轴段的最小直径7、按许用应力验算轴时，危险剖面取在哪些剖面上？为什么？应力集中的剖面，轴承载的载荷大，往往比较容易产生失效。8、轴的刚度计算内容包括哪些？轴的弯曲刚度以撓度或轉角來度量，扭轉剛度以扭轉角來度量9、什么叫刚性轴？什么叫挠性轴？心轴？转轴？传动轴？刚性轴：轴线形状不可随意变化的轴挠性轴：轴线的形状可根据需要随意变化心轴：用来支承转动零件，只承受弯曲而不传递转矩的轴转轴：工作时既承受弯矩又承受转矩的轴传动轴：主要用于传递转矩而不承受弯矩，或所承受弯矩很小的轴10、单向旋转转轴表面上某一点的弯曲应力为什么应力？对称循环变化应力滑动轴承复习思考题1、滑动轴承的宽径比B/d愈小，则 2 。轴承温升愈大；摩擦功耗愈小；承载能力愈大；端泄愈小。2、影响流体动力润滑后滑动轴承承载能力因素有：2轴承的直径；宽径比B/d；相对间隙；轴承包角3、向心滑动轴承有哪几种结构类型？整体式，剖分式，自动调心式4、形成流体动压润滑的基本条件是什么？1相对滑动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙2被油膜分开的两表面必须有足够的相对滑动速度，其运动方向必须使润滑油由大口流进，从小口流出3润滑油必须有一定的粘度，供油要充分 滚动轴承复习思考题1、角接触球轴承承受轴向载荷的能力是随接触角的增大如何变化？升高2、典型的滚动轴承由哪四部分组成？内圈，外圈，滚动体，保持架3、什么是滚动轴承的接触角？滚动轴承中滚动体与外圈接触我不怕法线与垂直于轴承轴心线的径向平面之间的夹角4、滚动轴承最常见的失效形式是什么？内外圈滚道或滚体上的点蚀破坏5、安装滚动轴承时为什么要施加预紧力？为了提高轴承的旋转精度，增加轴承装置的刚性，减小机器工作时轴的振动，6、增加滚动轴承刚度的办法有哪些？7、什么是轴承的寿命？什么是轴承的额定寿命？轴承在一定的载荷作用下，从开始运转到发生点蚀所经历的总转数，或在一定的转速下所经历的时间（以小时计）称为滚动轴承的寿命。采用一批（2030套）相同型号的轴承，在相同的载荷作用下做寿命试验，从而得到其中90%的轴承不出现疲劳点蚀时的总转数，称为滚动轴承额定寿命8、为什么角接触球轴承、圆锥滚子轴承必须成对安装使用？因为它们在承受径向载荷时，产生内部轴向力，其方向始终使轴承内圈从外圈里脱离出来，成对使用，对称安装才能使内