【正文】 知數(shù)據(jù)是___________。 （1）零件的應(yīng)力集中、加工方法、過載 （2）零件的應(yīng)力循環(huán)特性、應(yīng)力集中、加載狀態(tài) （4）增高或降低視處理方法而定 6 （3）不變 （2）降低 （1）增高 （3）相同 5 （2）較低 零件的形狀、尺寸、結(jié)果相同時(shí)，磨削加工的零件與精車加工相比，其疲勞強(qiáng)度____________。 （1）增高 （4）3（2） 有一根階梯軸，用45鋼制造，截面變化處過渡圓角的疲勞缺口系數(shù)Kσ=，表面狀態(tài)系數(shù)β＝，尺寸系數(shù)εσ＝，則其疲勞強(qiáng)度綜合影響系數(shù)KσD=____________。 （3）175 （1）539 機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 一、選擇題 1 （a） (b) (c)第三章108 什么是變應(yīng)力的應(yīng)力比r？靜應(yīng)力、脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力和對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力的r值各是多少？ 最小應(yīng)力與最大應(yīng)力之比稱為變應(yīng)力的循環(huán)特性ｒ。 什么是零件的工作能力？什么是零件的承載能力？零件不發(fā)生失效時(shí)的安全工作限度稱為工作能力；對(duì)載荷而言的工作能力稱為承載能力。 二、常見失效形式 整體斷裂：過載斷裂、疲勞斷裂塑性變形； 表面破壞：點(diǎn)蝕、剝落、膠合、磨損、擦傷； 過大變形：過大彈變—?jiǎng)偠炔蛔?塑性變形—強(qiáng)度不足 強(qiáng)烈的振動(dòng)； 功能失效。常見失效形式有：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；連接松動(dòng)；壓力容器、管道等得泄露；運(yùn)動(dòng)精度達(dá)不到要求等。磨料磨損，粘著磨損，疲勞磨損，腐蝕磨損 p—兩摩擦表面間的壓強(qiáng)v—兩摩擦表面間的相對(duì)速度 {p=[p]{pv=[pv]振動(dòng)穩(wěn)定性準(zhǔn)則—限定回轉(zhuǎn)零件的工作頻率偏離系統(tǒng)固有頻率，避免共振。 壽命準(zhǔn)則 設(shè)計(jì)壽命L=[L]要求壽命 耐磨性準(zhǔn)則 耐磨性：零件抵抗磨損失效的能力。 例：軸強(qiáng)度不足斷裂等 2 剛度準(zhǔn)則 剛度：零件抵抗彈性變形的能力。對(duì)機(jī)械零件設(shè)計(jì)有哪些常用計(jì)算準(zhǔn)則？強(qiáng)度準(zhǔn)則；剛度準(zhǔn)則；壽命準(zhǔn)則；振動(dòng)穩(wěn)定性準(zhǔn)則；可靠性準(zhǔn)則強(qiáng)度準(zhǔn)則（衡量機(jī)械零件工作能力的基本準(zhǔn)則） 強(qiáng)度：零件抵抗整體斷裂、表面接觸疲勞及塑性變形的能力。 二、分析與思考題 機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求包括哪些方面？滿足使用要求,生產(chǎn)率力高. 安全可靠,有足夠的使用壽命. 制造、運(yùn)行費(fèi)用低. 操作維護(hù)方便 其它要求: 運(yùn)輸方便,造型美觀 機(jī)械設(shè)計(jì)的一般程序如何？分析設(shè)計(jì)任務(wù)：明確設(shè)計(jì)目的、要求 方案設(shè)計(jì)：根據(jù)任務(wù)書的要求，擬定機(jī)械系、統(tǒng)的組成與總體布置注，滿足同一使用要求可以有不同的方案。 （4）F1/2 （2）F2 （3）強(qiáng)度極限 （1）屈服點(diǎn) 在進(jìn)行疲勞強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，其極限應(yīng)力應(yīng)為材料的______2_____。 （3） （1）25 一直徑d=25mm的等截面直桿，受靜拉力F=40kN,桿的材料45鋼，σs＝320MPa，許用安全系數(shù)[S]σ＝，則該零件的許用載荷為___2_____kN。 （2）剛好滿足要求 6 機(jī)械零件的強(qiáng)度條件可以寫成______3_____。 零件的工作安全系數(shù)為_______2____。 （3）三個(gè) （1）一個(gè) （4）變應(yīng)力是由變載荷產(chǎn)生的，也可能由靜載荷產(chǎn)生 3 下列四種敘述中______4_____是正確的。 機(jī)械設(shè)計(jì)課程研究的內(nèi)容只限于___3_________。第一章 機(jī)械設(shè)計(jì)概論 第二章 機(jī)械零件的工作能力和計(jì)算準(zhǔn)則 1. 一、選擇題 1 （1）專用零件和部件 （2）在高速、高壓、環(huán)境溫度過高或過低等特殊條件下工作的以及尺寸特大或特小的通用零件和部件 （3）在普通工作條件下工作的一般參數(shù)的通用零件和部件 （4）標(biāo)準(zhǔn)化的零件和部件 2 （1）變應(yīng)力只能由變載荷產(chǎn)生 （2）靜載荷不能產(chǎn)生變應(yīng)力 （3）變應(yīng)力是由靜載荷產(chǎn)生的 變應(yīng)力特性可用σmax、σmin、σm、σa、r等五個(gè)參數(shù)中的任意_2__________來描述。 （2）兩個(gè) （4）四個(gè) 4 （1）零件的極限應(yīng)力比許用應(yīng)力 （2）零件的極限應(yīng)力比零件的工作應(yīng)力（3）零件的工作應(yīng)力比許用應(yīng)力（4）零件的工作應(yīng)力比零件的極限應(yīng)力 5 （1）σ≤[σ]，τ≤[τ]或Sσ≤[S]σ，Sτ≤[S]τ（2） σ≥[σ]，τ≥[τ]或Sσ≥[S]σ，Sτ≥[S]τ（3） σ≤[σ]，τ≤[τ]或Sσ≥[S]σ，Sτ≥[S]τ（4） σ≥[σ]，τ≥[τ]或Sσ≤[S]σ，Sτ≤[S]τ式中σ、τ是危險(xiǎn)截面處的最大應(yīng)力；[σ]、[τ]是許用應(yīng)力；Sσ、Sτ是危險(xiǎn)截面處的實(shí)際安全系數(shù)；[S]σ、[S]τ分別為正應(yīng)力和切應(yīng)力時(shí)的許用安全系數(shù)。 一直徑d=18mm的等截面直桿，桿長為800mm，受靜拉力F=36kN，桿材料的屈服點(diǎn)σs=360MPa，取許用安全系數(shù)[S]σ=，則該桿的強(qiáng)度____3_______。 （1）不足 （3）足夠 7 （2） （4）8 （2）疲勞極限 （4）彈性極限 9 兩圓柱體相接觸，接觸面為矩形，接觸面寬度中心處的最大接觸應(yīng)力σHmax與載荷F的關(guān)系為σHmax∝____4_______。 （1）F （3）F1/3例：門—單門、雙門、旋轉(zhuǎn)門等運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力設(shè)計(jì)：對(duì)選定的方案進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力分析，確定原動(dòng)機(jī)功率、各零件的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)施工設(shè)計(jì)：考慮零件工作的能力及結(jié)構(gòu)工藝性，確定零件的形狀尺寸公差配合，繪制整機(jī)裝配圖和零件工作圖 實(shí)驗(yàn)、修改設(shè)計(jì) 對(duì)機(jī)械零件設(shè)計(jì)有哪些一般步驟？ 建立計(jì)算模型—擬定零件的計(jì)算簡圖確定作用在零件上的載荷；選擇材料；根據(jù)零件可能的失效形式，選用相應(yīng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，確定零件的形狀和主要尺寸；根據(jù)加工工藝的要求、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等，圓整設(shè)計(jì)尺寸；根據(jù)加工和裝配要求確定零件的其他尺寸；繪制零件工作圖，編寫設(shè)計(jì)說明書。 στ—零件的工作應(yīng)力；[σ][τ]材料的許用應(yīng)力；σlimτlim—材料的極限應(yīng)力；S—安全系數(shù)。Y,θ,Ψ—零件工作時(shí)的撓度、撓角、轉(zhuǎn)角；[y],[θ],[Ψ]—零件工作時(shí)的撓度、撓角、轉(zhuǎn)角的許用值； 例：機(jī)床主軸剛度不足，零件加工精度低 注：改變材料對(duì)提高剛度無效，改變零件截面，減少跨度是提高剛度的有效措施。 磨損導(dǎo)致零件尺寸和形狀的變化，過度磨損導(dǎo)致精度↓強(qiáng)度↓ 磨損的種類。 FFf—激振頻率fv—固有頻率5 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？機(jī)械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。一、失效的概念 機(jī)械零件在規(guī)定的使用條件下、規(guī)定壽命期限內(nèi)，不能完成規(guī)定功能—失效。67 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？ 不隨時(shí)間變化或變化緩慢的載荷稱為靜載荷；隨時(shí)間作周期性變化或非周期性變化的載荷稱為變載荷；在穩(wěn)定和理想的工作條件下，作用在零件上的載荷稱為名義載荷；再設(shè)計(jì)計(jì)算中，常把載荷分為名義載荷和計(jì)算載荷，計(jì)算載荷等于名義載荷乘以載荷系數(shù)Ｋ。 靜應(yīng)力ｒ＝１；脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力ｒ＝０；對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力ｒ＝－１9 圖示各應(yīng)力隨時(shí)間變化的圖形分別表示什么類型的應(yīng)力？它們的應(yīng)力比分別是多少？ 什么是零件的工作應(yīng)力、計(jì)算應(yīng)力、極限應(yīng)力和許用應(yīng)力？ 材料發(fā)生形變時(shí)內(nèi)部產(chǎn)生了大小相等但方向相反的反作用力抵抗外力，定義單位面積上的這種反作用力為工作應(yīng)力；根據(jù)計(jì)算載荷求的應(yīng)力稱為計(jì)算應(yīng)力；工作的時(shí)候，工件被破壞的應(yīng)力值，稱為零件的極限應(yīng)力；機(jī)械設(shè)計(jì)中允許零件或構(gòu)件承受的最大應(yīng)力值稱為許用應(yīng)力；11 在靜應(yīng)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，其極限應(yīng)力各應(yīng)是什么？ 靜應(yīng)力時(shí)零件的主要失效形式：塑性變形、斷裂；脆性材料的極限應(yīng)力為σB（強(qiáng)度極限）；塑性材料的極限應(yīng)力為σs（屈服極限）12. 如圖所示，各軸均受靜載荷的作用，試判斷零件上A點(diǎn)的應(yīng)力是靜應(yīng)力還是變應(yīng)力，并確定應(yīng)力循環(huán)特性r的大小或范圍。 45鋼的持久疲勞極限σ1＝270MPa,，設(shè)疲勞曲線方程的冪指數(shù)m=9，應(yīng)力循環(huán)基數(shù)N0=5106次，當(dāng)實(shí)際應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N=104次時(shí)，有限壽命疲勞極限為____________MPa。 （2）135 （4）4172 （1） （3） 零件的截面形狀一定，如絕對(duì)尺寸（橫截面尺寸）增大，疲勞強(qiáng)度將隨之____________。 （2）不變 （3）降低 4 （1）較高 零件表面經(jīng)淬火、滲氮、噴丸、滾子碾壓等處理后，其疲勞強(qiáng)度____________。 影響零件疲勞強(qiáng)度的綜合影響系數(shù)KσD或KτD與____________等因素有關(guān)。 （3）零件的表面狀態(tài)、絕對(duì)尺寸、應(yīng)力集中 （4）零件的材料、熱處理方法、絕對(duì)尺寸。7 Kσ （2）σ－1，σ0，σs, KσD（3）σ－1，σs, ψσ， Kσ 在圖示設(shè)計(jì)零件的σm－σa極限應(yīng)力簡圖中，如工作應(yīng)力點(diǎn)M所在的ON線與橫軸間夾角θ＝45o，則該零件受的是___________。 （4）對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力 9 （1）脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力 （2）對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力 （3）變號(hào)的不對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力 （4）不變號(hào)的不對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力 10則在圖示的極限應(yīng)力簡圖中，該應(yīng)力點(diǎn)M與原點(diǎn)的連線OM與橫軸間的夾角θ為___________。 在圖示零件的極限應(yīng)力簡圖上，M為零件的工作應(yīng)力點(diǎn)，若加載于零件的過程中保持最小應(yīng)力σmin為常數(shù)。 （1）M1 （3）M3 上題若在對(duì)零件加載的過程中保持應(yīng)力比r為常數(shù)。 （1）M1 （3）M3 11題若在對(duì)零件的加載過程中保持平均應(yīng)力σm＝常數(shù)。 （1）M1 （4）M14零件的最大工作應(yīng)力σmax=240MPa，最小工作應(yīng)力σmin=－80MPa，疲勞強(qiáng)度綜合影響系數(shù)KσD=。 （1） （3） 45鋼經(jīng)調(diào)制后的疲勞極限σ1=300MPa，應(yīng)力循環(huán)基數(shù)N0=5106次，疲勞曲線方程的冪指數(shù)m=9，若用此材料做成的試件進(jìn)行試驗(yàn)，以對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力σ1=450MPa作用104次，σ2=400MPa作用2104次后，再以σ3=350MPa作用于此試件，直到它破壞為止，試件還能承受的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為__________次。 （2）105 機(jī)械零件疲勞強(qiáng)度的計(jì)算方法有哪兩種？其計(jì)算準(zhǔn)則各是什么？ 安全－壽命計(jì)算，其設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是：在規(guī)定的工作期間內(nèi)，不允許零件出現(xiàn)疲勞裂紋，一旦出現(xiàn)，即認(rèn)為失效。 機(jī)械零件在變應(yīng)力條件下工作發(fā)生疲勞斷裂而失效的過程怎樣？ 一階段是零件表面上的應(yīng)力較大處的材料發(fā)生剪切滑移，產(chǎn)生初始裂紋，形成疲勞源，疲勞源可以有一個(gè)或數(shù)個(gè)。34在零件設(shè)計(jì)中確定許用應(yīng)力時(shí)，應(yīng)當(dāng)怎樣根據(jù)具體工作情況選取這些應(yīng)力極限？ sσb－強(qiáng)度屈服極限；σss－屈服極限；σ1s－材料對(duì)稱循環(huán)彎曲彎曲疲勞極限；σ0s－材料脈動(dòng)循環(huán)彎曲疲勞極限；σrs－有限壽命疲勞極限；5 疲勞強(qiáng)度的綜合影響系數(shù)KσD，KτD的意義是什么？其計(jì)算公式是什么？ 答；s(Kσ)D==kσ/εα βα ( 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：在每次循環(huán)中，平均應(yīng)力ms、應(yīng)力幅as和周期都不隨時(shí)間t變化的應(yīng)力稱為穩(wěn)定變應(yīng)力。8F=N1/N’1+N2/N’2+┈+Nn/N’n=ΣNi/N’i9 P4610 如圖所示某旋轉(zhuǎn)軸受徑向載荷F=12kN作用，已知跨距L=，直徑d=55mm，軸的角速度為ω，求中間截面上A點(diǎn)的應(yīng)力隨時(shí)間變化的表達(dá)式，并求A點(diǎn)的σmax、σmin、σa和σm。 2試?yán)L制此零件的簡化極限應(yīng)力線圖。 一鋼制零件，工作應(yīng)力為：σmax=250MPa，σmin=－50MPa。若許用安全系數(shù)對(duì)變應(yīng)力取[Sσ]=、對(duì)靜應(yīng)力取[Sσ]＇=，并按無限壽命考慮，試分別用解析法和圖解法校核該零件的安全系數(shù)。 一滑輪軸在一個(gè)周期內(nèi)的載荷和轉(zhuǎn)速變化情況如圖所示。試計(jì)算軸的壽命系數(shù)KN。 螺紋聯(lián)接及螺旋傳動(dòng)一、選擇題 1 （1）三角形螺紋 （2）梯形螺紋 （3）鋸齒形螺紋 （4）矩形螺紋 2 （1）三角形螺紋 （2）梯形螺紋 （3）鋸齒形螺紋 （4）矩形螺紋 3 （1）雙頭螺柱聯(lián)接 （3）螺釘聯(lián)接4 （1）螺栓聯(lián)接 （3）雙頭螺柱聯(lián)接 當(dāng)兩個(gè)被聯(lián)接件之一太厚，不宜制成通孔，且聯(lián)接不需要經(jīng)常拆裝時(shí)，往往采用__________。 （2）螺釘聯(lián)接 （4）緊定螺釘聯(lián)接 6 （1） （3） 在擰緊螺栓聯(lián)接時(shí)，控制擰緊力矩有很大方法，例如__________。 （2）增加扳手力臂 （3）使用測(cè)力矩扳手或定力矩扳手 8 承受預(yù)緊力F′的緊螺栓聯(lián)接在受工作拉力F時(shí)，剩余預(yù)緊力為 F″，其螺栓所受的總拉力F0為__________。 （4）10 （2）螺栓中總拉力的變化幅度愈小 （3）螺栓中總