最新機械設(shè)計習題集答案(已修改)
2025-07-01 03:01 本頁面
【正文】 第一章 緒論11機器的基本組成要素是什么？答：機械零件12什么是零件？什么是構(gòu)件？什么是部件？試各舉三個實例。答：零件是組成機器的不可拆的基本單元，即制造的基本單元。如齒輪、軸、螺釘?shù)?。?gòu)件是組成機器的運動的單元，可以是單一整體也可以是由幾個零件組成的剛性結(jié)構(gòu)，這些零件之間無相對運動。如內(nèi)燃機的連桿、凸緣式聯(lián)軸器、機械手的某一關(guān)節(jié)等。部件是由一組協(xié)同工作的零件所組成的獨立制造或獨立裝配的組合體，如減速器、離合器、聯(lián)軸器。13什么是通用零件？什么是專用零件？答：通用零件在各種機器中經(jīng)常都能用到的零件，如：齒輪、螺釘、軸等。在特定類型的機器中才能用到的零件，如：渦輪機的葉片、內(nèi)燃機曲軸、減速器的箱體等。 14機械設(shè)計課程研究的內(nèi)容是什么？答：機械系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)知識和一般尺寸和參數(shù)的通用零件設(shè)計方法。第二章 機械設(shè)計總論21答：一臺完整的機器通常由原動機、執(zhí)行部分和傳動部分三個基本部分組成。原動機是驅(qū)動整部機器以完成預定功能的動力源；執(zhí)行部分用來完成機器的預定功能；傳動部分是將原動機的運動形式、運動及動力參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)閳?zhí)行部分所需的運動形式、運動及動力參數(shù)。22答：設(shè)計機器應滿足使用功能要求、經(jīng)濟性要求、勞動保護要求、可靠性要求及其它專用要求。設(shè)計機械零件應滿足避免在預定壽命期內(nèi)失效的要求、結(jié)構(gòu)工藝性要求、經(jīng)濟性要求、質(zhì)量小的要求和可靠性要求。23答：機械零件常見的失效形式：整體斷裂、過大的殘余變形、零件的表面破壞以及破壞正常工作條件引起的失效等。常用的計算準則主要有強度準則、剛度準則、壽命準則、振動穩(wěn)定性準則和可靠性準則。24答：強度要求為確保零件不發(fā)生斷裂破壞或過大的塑性變形。強度條件為。提高機械零件的強度，可以采?。篴、采用強度高的材料，使零件具有足夠的截面尺寸；b、合理地設(shè)計零件的截面形狀，增大截面的慣性矩；c、采用熱處理和化學處理方法，提高材料的力學性能；d、提高運動零件的制造精度，降低工作時的動載荷；e、合理配置零件的位置，降低作用于零件上的載荷等。29答：HT150：灰鑄鐵，抗拉強度為150MPaZG230450：鑄鋼，屈服強度為230 MPa,抗拉強度為450 MPa65Mn：優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，%，含錳量% 45：優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，%Q235：普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，屈服強度為235 MPa40Cr：中碳合金鋼，%，含鉻量%20CrMnTi：低碳合金鋼，%，含鉻、錳、鈦量%ZCuSn10Pb5：鑄造錫青銅，含錫量為10%，含鉛量為5%第三章 機械零件的強度31 表面化學熱處理、表面淬火、表面硬化加工32 （3）33 截面形狀突變 增大34 （1） （1）35 （1）37答：當應力循環(huán)次數(shù)大于N0時，不管應力循環(huán)多少次，材料破壞的極限應力變化不大，視為恒定，所以將應力循環(huán)次數(shù)大于N0以后的壽命段稱為無限壽命區(qū)。所以只要施加在材料上的應力不超過循環(huán)基數(shù)所對應的極限應力，那么不管應力循環(huán)多少次，材料都不會發(fā)生破壞，因此稱循環(huán)基數(shù)對應的極限應力稱為材料的疲勞極限。38答：圖（a）中，為靜應力，r=1；圖（b）中，為對稱循環(huán)變應力，r=1；圖（c）中，為非對稱循環(huán)變應力，0r1。39答：彎曲疲勞極限的綜合影響系數(shù)是材料對稱循環(huán)彎曲疲勞極限與零件對稱循環(huán)彎曲疲勞極限的比值，不對稱循環(huán)時，為材料與零件的極限應力幅的比值。它與零件的尺寸及幾何形狀變化、加工質(zhì)量及強化因素有關(guān)。它使得零件的疲勞極限相對于材料的疲勞極限有所降低，對于靜強度則沒有影響。310答：零件等壽命疲勞曲線的疲勞極限線是材料試件等壽命疲勞曲線的疲勞極限線按比例下移，而靜強度極限線與材料試件等壽命疲勞曲線的靜強度極限線相同。作業(yè)：31 已知：，，。求NNN3的有限壽命彎曲疲勞極限。解：∵， NC= , ∴35 已知：圓軸軸肩尺寸為，；該軸肩材料的力學性能為，，；危險截面上的平均應力。按求該截面的計算安全系數(shù)Sca。解：（1）∵∴ ， ∴,（2）查附圖31，材料的敏性系數(shù)；，查附表32(彎曲，插值法)，軸肩圓角處的理論應力集中系數(shù)；軸肩的彎曲有效應力集中系數(shù)查附圖32，尺寸及截面形狀系數(shù)；查附圖34，表面質(zhì)量系數(shù)；查附表310，化學熱處理的強化系數(shù)（有應力集中）；由公式（312），彎曲疲勞極限的綜合影響系數(shù)系數(shù)由公式（38），零件的對稱循環(huán)彎曲疲勞極限為。所以有,（3）在極限應力線圖中標出點和的位置。所以∴ 320一零件由45鋼制成，材料的力學性能為：，材料常數(shù)。已知零件上的最大工作應力為，最小工作應力為，應力變化規(guī)律為，彎曲疲勞極限的綜合影響系數(shù)，試畫出零件的極限應力線圖，在圖上找出零件的工作應力點和極限應力點，并用圖解法確定該零件的計算安全系數(shù)。解：，∵，∴零件極限應力線圖上的特殊點A（0，）、D（，0）為A（0，150）、C（250，125）、D（360，0），據(jù)此作出零件的極限應力線圖，在圖上找出零件的工作應力點和極限應力點，由圖中量得，第5章 螺紋連接和螺旋傳動51 大徑 中徑（P69式55） 小徑52 降低3 升高1 升高1 降低353 2過渡配合54 90% 螺紋根部55 356 （4），510 答：普通螺栓連接的主要失效形式：螺栓桿螺紋部分拉斷；設(shè)計準則：保證螺栓桿的拉伸強度。鉸制孔用螺栓連接的主要失效形式：螺栓光桿被剪斷和螺栓桿與孔壁的貼合面發(fā)生壓潰；設(shè)計準則：保證螺栓光桿的剪切強度和連接的擠壓強度。513 答：，小數(shù)點前的8代表該螺栓抗拉極限的1/100，小數(shù)點后的8表示該螺栓屈服極限與抗拉極限的比值的10倍。515 答：螺栓所受的總拉力，當F0一定，軸向外載在0～F之間變化時，由公式可看出：Cb↑，Cm↓，F(xiàn)2↑，連接的疲勞強度降低，連接的緊密性增加；與此相反，C
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