機械設計問答題

1、第一章第一章1.1.問：機器的基本組成要素是什么？問：機器的基本組成要素是什么？答：機械零件2.2.問：什么是零件？問：什么是零件？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。3.3.問：什么是通用零件？問：什么是通用零件？答：在各種機器中經(jīng)常都能用到的零件，如：齒輪、螺釘?shù)取?.4.問：什么是專用零件？問：什么是專用零件？答：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)燃機曲軸等。5.5.問：什么是部件？問：什么

2、是部件？答：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叫做部件，如減速器、離合器等。6.6.問：什么是標準件？問：什么是標準件？答：經(jīng)過優(yōu)選、簡化、統(tǒng)一，并給以標準代號的零件和部件稱為標準件。7.7.問：什么是機械系統(tǒng)？問：什么是機械系統(tǒng)？答：由許多機器、裝置、監(jiān)控儀器等組成的大型工程系統(tǒng)，或由零件、部件等組成的機器（甚至機器中的局部）都可以看成是一個機械系統(tǒng)。8.8.問：機械設計課程的主要研究對象是什么？問：機械設計課程的

3、主要研究對象是什么？答：本課程只研究在普通工作條件下一般參數(shù)的通用零件和部件。9.9.問：什么是易損件？問：什么是易損件？答：在正常運轉(zhuǎn)過程中容易損壞，并在規(guī)定期限內(nèi)必須更換有零件或部件稱為易損件。第二章第二章1.1.問：一臺完整的機器通常由哪些基本部分組成？問：一臺完整的機器通常由哪些基本部分組成？答：原動機部分、執(zhí)行部分和傳動部分。2.2.問：一般機器的設計程序通常由哪幾個基本階段構(gòu)成？問：一般機器的設計程序通常由哪幾個基本階段構(gòu)成

4、？答：一部機器的設計程序基本上由計劃階段、方案設計階段、技術設計階段、技術文件編制階段構(gòu)成。3.3.問：設計機器時應滿足哪些基本要求？問：設計機器時應滿足哪些基本要求？答：一般來說，需滿足使用功能要求、經(jīng)濟性要求、勞動保護和環(huán)境保護要求、可靠性要求和其它專用要求。4.4.問：機械零件主要有哪些失效形式？問：機械零件主要有哪些失效形式？答：機械零件的主要失效形式有：整體折斷、過大的殘余變形、零件的表面破壞、破壞正常工作條件引起的失效等。5

5、.5.問：設計機械零件時應滿足哪些基本要求？問：設計機械零件時應滿足哪些基本要求？答：一般說來，大致有以下基本要求：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等。6.6.問：機械零件的常用設計準則是什么？問：機械零件的常用設計準則是什么？答：大體有以下設計準則：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等。7.7.問：什么是機械零件的強度設計準則？問：什么是機械零件的強度設計準則？答

6、：強度準則就是指零件中的應力不得超過允許的限度。例如，對一次斷裂來說，應力不超過材料的強度極限；對疲勞破壞來說，應力不超過零件的疲勞極限；對殘余變形來說，應力不超過材料的屈服極限。8.8.問：什么是零件的剛度準則？問：什么是零件的剛度準則？答：零件在載荷作用下產(chǎn)生的彈性變形量，小于或等于機器工作性能所允許的極限值即許用變形量，就是符合了剛度設計準則。9.9.問：機械零件的常規(guī)設計方法主要有哪些？問：機械零件的常規(guī)設計方法主要有哪些？答：

7、機械零件的常規(guī)設計方法可概括地劃分為以下幾種：理論設計、經(jīng)驗設計和模型實驗設計。10.10.問：機械零件的常用材料有哪些？問：機械零件的常用材料有哪些？答：金屬材料、高分子材料、陶瓷材料、復合材料等。11、影響潤滑油粘度影響潤滑油粘度η的主要因素哪些？的主要因素哪些？答：溫度；壓力第三章第三章1.1.問：試述零件的靜應力與變應力是在何種載荷作用下產(chǎn)生的？問：試述零件的靜應力與變應力是在何種載荷作用下產(chǎn)生的？答：靜應力只能在靜載荷作用下產(chǎn)

8、生，變應力可能由變載荷產(chǎn)生，也可能由靜載荷產(chǎn)生。2.2.問：零件的等壽命疲勞曲線與材料試件的等壽命疲勞曲線是否相同？問：零件的等壽命疲勞曲線與材料試件的等壽命疲勞曲線是否相同？答：兩者不同，零件的等壽命疲勞曲線需考慮零件上應力集中對材料疲勞極限的影響。3.3.問：疲勞損傷線性累積假說的含義是什么？問：疲勞損傷線性累積假說的含義是什么？答：該假說是：在每一次應力作用下，零件壽命就要受到一定損傷率，當損傷率累積達到100%時（即達到疲勞壽命

9、極限）便發(fā)生疲勞破壞。通過該假說可將非穩(wěn)定變應力下零件的疲勞強度計算折算成等效的穩(wěn)定變應力疲勞強度。4.4.問：機械零件上的哪些位置易產(chǎn)生應力集中？舉例說明。如果零件一個截面有多種產(chǎn)生應力集中的結(jié)構(gòu)，有效應力集中問：機械零件上的哪些位置易產(chǎn)生應力集中？舉例說明。如果零件一個截面有多種產(chǎn)生應力集中的結(jié)構(gòu)，有效應力集中答：零件幾何尺寸突變（如：溝槽、孔、圓角、軸肩、鍵槽等）及配合零件邊緣處易產(chǎn)生應力集中。當一個截面有多處應力源時，則分別求出

10、其有效應力集中系數(shù)，從中取最大值。5.5.問：兩個零件以點、線接觸時應按何種強度進行計算？若為面接觸時（如平鍵聯(lián)接），又應按何種強度進行計算？問：兩個零件以點、線接觸時應按何種強度進行計算？若為面接觸時（如平鍵聯(lián)接），又應按何種強度進行計算？答：點、線接觸時應按接觸強度進行計算；面接觸應按擠壓強度計算。6.6.問：零件的截面形狀一定，當截面尺寸增大時，其疲勞極限值將如何變化？問：零件的截面形狀一定，當截面尺寸增大時，其疲勞極限值將如何變

11、化？答：不變。7.7.問：兩零件的材料和幾何尺寸都不相同，以曲面接觸受載時，兩者的接觸應力是否相同？問：兩零件的材料和幾何尺寸都不相同，以曲面接觸受載時，兩者的接觸應力是否相同？答：兩零件的接觸應力始終相同（與材料和幾何尺寸無關）。8、已知零件的極限應力圖中工作點、已知零件的極限應力圖中工作點C的位置，試在說明當應力變化規(guī)律符合的位置，試在說明當應力變化規(guī)律符合r=C時，對應于時，對應于M點的極限應力點；在零件的加載過程中，點的極限應力

12、點；在零件的加載過程中，可能發(fā)生何種失效？應按何種方式進行強度計算？可能發(fā)生何種失效？應按何種方式進行強度計算？答：極限應力點為OM延長線與直線的交點；在零件的加載過程中，可能發(fā)生塑性變形；應按靜強度進行計算。第四章1.1.問：何謂摩擦？問：何謂摩擦？答：當在正壓力作用下相互接觸的兩個物體受切向外力的影響而發(fā)生相對滑動，或有相對滑動趨勢時，在接觸表面上就會產(chǎn)生抵抗滑動的阻力，這種現(xiàn)象叫做摩擦。2.2.問：何謂磨損？問：何謂磨損？答：摩擦

13、是一種不可逆過程，其結(jié)果必然是有能量損耗和摩擦表面物質(zhì)的喪失或遷移，即磨損。3.3.何謂潤滑？何謂潤滑？答：為了控制摩擦、磨損，提高機器效率，減小能量損失，降低材料消耗，保證機器工作的可靠性，有效的手段潤滑。4.4.問：根據(jù)摩擦面間存在潤滑劑的情況，滑動摩擦能分為幾種類型的摩擦？問：根據(jù)摩擦面間存在潤滑劑的情況，滑動摩擦能分為幾種類型的摩擦？答：分為干摩擦、邊界摩擦（邊界潤滑）、流體摩擦（流體潤滑）及混合摩擦。8.8.問：按齒形不同，花

14、鍵聯(lián)接有哪些類型？問：按齒形不同，花鍵聯(lián)接有哪些類型？答：按其齒形不同，可分為矩形花鍵和漸開線花鍵兩類，均已標準化。9.9.問：花鍵聯(lián)接的主要失效形式是什么？如何進行強度計算？問：花鍵聯(lián)接的主要失效形式是什么？如何進行強度計算？答：其主要失效形式是工作面被壓潰（靜聯(lián)接）或工作面過度磨損（動聯(lián)接）。因此，靜聯(lián)接通常按工作面上的擠壓應力進行強度計算，動聯(lián)接則按工作面上的壓力進行條件性的強度計算。10.10.問：一般聯(lián)接用銷、定位用銷及安全保

15、護用銷在設計計算上有何不同？問：一般聯(lián)接用銷、定位用銷及安全保護用銷在設計計算上有何不同？答：聯(lián)接用銷的類型可根據(jù)工作要求選定，其尺寸可根據(jù)聯(lián)接的結(jié)構(gòu)特點按經(jīng)驗或規(guī)范確定，必要時再按剪切和擠壓強度條件進行校核計算。定位用銷通常不受載荷或只受很小的載荷，故不作強度校核計算。其直徑可按結(jié)構(gòu)確定，數(shù)目一般不少于兩個。安全保護用銷在機器過載時應被剪斷，因1111在材料和載荷性質(zhì)相同的情況下，動聯(lián)接的許用壓力比靜聯(lián)接的許用擠壓應力小，試說明原因。

16、在材料和載荷性質(zhì)相同的情況下，動聯(lián)接的許用壓力比靜聯(lián)接的許用擠壓應力小，試說明原因。答：因為動聯(lián)接的失效形式為過度磨損，而磨損的速度快慢主要與壓力有關。壓力的大小首先應該滿足靜強度條件，即小于許用擠壓應力，然后，為了使動聯(lián)接具有一定的使用壽命，特意將許用壓力值定的比較低。如果動聯(lián)接的相對滑動表面經(jīng)過淬火處理，其耐磨性得到很大的提高，可相應的提高其許用壓力值。1212問：在脹緊聯(lián)接中，脹套串聯(lián)使用引人額定載荷系數(shù)問：在脹緊聯(lián)接中，脹套串聯(lián)

17、使用引人額定載荷系數(shù)m是為了考慮什么因素的影響？是為了考慮什么因素的影響？答：脹套串聯(lián)使用時，由于各脹套的脹緊程度有所不同，因此，承受載荷時各個脹套的承載量是有區(qū)別的。所以，計算時引入額定載荷系數(shù)m來考慮這一因素的影響。第七章第七章1.問：兩零件采用鉚接結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點是什么？問：兩零件采用鉚接結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點是什么？答：優(yōu)點：工藝設備簡單、抗震、耐沖擊，且牢固可靠；缺點：結(jié)構(gòu)一般較為笨重，被聯(lián)接件上由于制有釘孔，強度受到較大削弱，此外鉚接時噪

18、音較大。2.問：過盈聯(lián)接的裝配方法有哪些？問：過盈聯(lián)接的裝配方法有哪些？答：壓入法和溫差法。3.問：過盈聯(lián)接中采用液壓拆卸方法的目的是什么？拆卸原理是什么？問：過盈聯(lián)接中采用液壓拆卸方法的目的是什么？拆卸原理是什么？答：采用液壓法目的：保證多次裝拆后配合表面不會損傷，仍能有良好的緊固性。原理：在配合面注入高壓油，以增大包容件的內(nèi)徑，縮小被包容件的外徑，從而使聯(lián)接便于拆開，并減小配合面的擦傷。4.問：在單件生產(chǎn)、新產(chǎn)品試制情況下，往往以焊

19、代鑄，其優(yōu)點是什么？問：在單件生產(chǎn)、新產(chǎn)品試制情況下，往往以焊代鑄，其優(yōu)點是什么？答：經(jīng)濟，因為鑄造需要模具，而單件生產(chǎn)和新產(chǎn)品試制時批量小，從而使成本提高。5.問：與鉚接相比，焊接具有哪些優(yōu)點？問：與鉚接相比，焊接具有哪些優(yōu)點？答：焊接具有強度高、工藝簡單、由于聯(lián)接而增加的質(zhì)量小、工人勞動條件較好等優(yōu)點。所以應用日益廣泛，新的焊接方法發(fā)展也很迅速。另外，以焊代鑄可以大量節(jié)約金屬，也便于制成不同材料的組合件而節(jié)約貴重金屬或稀有金屬。在技

20、術革新、單件生產(chǎn)、新產(chǎn)品試制等情況下，采用焊接制.6問：什么叫焊縫的強度系數(shù)？怎樣才能使對接焊縫的強度不低于母板的強度？問：什么叫焊縫的強度系數(shù)？怎樣才能使對接焊縫的強度不低于母板的強度？答：焊縫的強度與被焊件的本身強度之比，稱為焊縫強度系數(shù)，對于對接焊縫，當焊縫與被焊件邊線的夾角小于45度時，焊縫的強度不低于母板的強度。7問：過盈聯(lián)接的承載能力是由哪些因素決定的？問：過盈聯(lián)接的承載能力是由哪些因素決定的？答：過盈聯(lián)接的承載能力是由聯(lián)接

21、的結(jié)構(gòu)尺寸，過盈量、材料的強度以及摩擦系數(shù)、表面粗糙度，裝配方法等共同決定的。8問：在對過盈聯(lián)接進行驗算時，若發(fā)現(xiàn)包容件或被包容件的強度不夠時，可采取哪些措施來提高聯(lián)接強度？問：在對過盈聯(lián)接進行驗算時，若發(fā)現(xiàn)包容件或被包容件的強度不夠時，可采取哪些措施來提高聯(lián)接強度？答：可主要采用以下幾種措施來提高聯(lián)接強度。1)增大配合處的結(jié)構(gòu)尺寸，從而可減小過盈量，降低聯(lián)接件中的應力。2)增大包容件和包容件的厚度，可提高聯(lián)接強度。3)改用高強度的材料

22、。4)提高配合面的摩擦系數(shù)，從而減小過盈量。第八章第八章1.1.問：帶傳動常用的類型有哪些？問：帶傳動常用的類型有哪些？答：在帶傳動中，常用的有平帶傳動、V帶傳動、多楔帶傳動和同步帶傳動等。2.2.問：問：V帶的主要類型有哪些？帶的主要類型有哪些？答：V帶有普通V帶、窄V帶、聯(lián)組V帶、齒形V帶、大楔角V帶、寬V帶等多種類型，其中普通V帶應用最廣，近年來窄V帶也得到廣泛的應用。3.3.問：普通問：普通V帶和窄帶和窄V帶的截型各有哪幾種？帶

23、的截型各有哪幾種？答：普通V帶的截型分為Y、Z、A、B、C、D、E七種，窄V帶的截型分為SPZ、SPA、SPB、SPC四種。4.4.問：什么是帶的基準長度？問：什么是帶的基準長度？答：V帶在規(guī)定的張緊力下，其截面上與“測量帶輪”輪槽基準寬度相重合的寬度處，V帶的周線長度稱為基準長度Ld，并以Ld表示V帶的公稱長度。5.5.問：帶傳動工作時，帶中的應力有幾種？問：帶傳動工作時，帶中的應力有幾種？答：帶傳動工作時，帶中的應力有：拉應力、彎曲

24、應力、離心應力。6.問：帶傳動中的彈性滑動是如何發(fā)生的？問：帶傳動中的彈性滑動是如何發(fā)生的？答：由于帶的彈性變形差而引起的帶與帶輪之間的滑動，稱為帶傳動的彈性滑動。這是帶傳動正常工作時固有的特性。選用彈性模量大的帶材料，可以降低彈性滑動。7帶傳動的打滑是如何發(fā)生的？它與彈性滑動有何區(qū)別？打滑對帶傳動會產(chǎn)生什么影響？帶傳動的打滑是如何發(fā)生的？它與彈性滑動有何區(qū)別？打滑對帶傳動會產(chǎn)生什么影響？答：打滑是由于過載所引起的帶在帶輪上全面滑動。打

25、滑可以避免，而彈性滑動不可以避免。打滑將使帶的磨損加劇，從動輪轉(zhuǎn)速急劇下降，使帶的運動處于不穩(wěn)定狀態(tài)，甚至使傳動失效。8.8.問：打滑首先發(fā)生在哪個帶輪上？為什么？問：打滑首先發(fā)生在哪個帶輪上？為什么？答：由于帶在大輪上的包角大于在小輪上的包角，所以打滑總是在小輪上先開始。9.9.問：彈性滑動引起什么后果？問：彈性滑動引起什么后果？答：1）從動輪的圓周速度低于主動輪；2）降低了傳動效率；3）引起帶的磨損；4）使帶溫度升高。10.10.問

26、：當小帶輪為主動輪時，最大應力發(fā)生在何處？問：當小帶輪為主動輪時，最大應力發(fā)生在何處？答：這時最大應力發(fā)生在緊邊進入小帶輪處。11.問：帶傳動的主要失效形式是什么？問：帶傳動的主要失效形式是什么？答：打滑和疲勞破壞。12.12.問：帶傳動的設計準則是什么？問：帶傳動的設計準則是什么？答：在保證帶傳動不打滑的條件下，具有一定的疲勞強度和壽命。1313問：某帶傳動由變速電動機驅(qū)動，大帶輪的輸出轉(zhuǎn)速的變化范圍為問：某帶傳動由變速電動機驅(qū)動，大

27、帶輪的輸出轉(zhuǎn)速的變化范圍為500~1000rmin.500~1000rmin.若大帶輪上的負載為恒功率負載，應該按哪一種轉(zhuǎn)若大帶輪上的負載為恒功率負載，應該按哪一種轉(zhuǎn)速設計帶傳動？若大帶輪上的負載為恒轉(zhuǎn)矩負載，應該按哪一種轉(zhuǎn)速設計帶傳動？速設計帶傳動？若大帶輪上的負載為恒轉(zhuǎn)矩負載，應該按哪一種轉(zhuǎn)速設計帶傳動？答：若大帶輪上的負載為恒功率負載，則轉(zhuǎn)速高時帶輪上的有效拉力小，轉(zhuǎn)速低時有效拉力大，因此，應當按轉(zhuǎn)速500rmin來設計傳動。若大

28、帶輪上的負載為恒轉(zhuǎn)矩負載，則轉(zhuǎn)速高時輸出功率大，轉(zhuǎn)速低時輸出功率小，因此，應當按轉(zhuǎn)速1000rmin來設計傳動。1414問：帶傳動工作時，帶與小帶輪間的摩擦力和帶與大帶輪見的摩擦力兩者大小是否相等？為什么？帶傳動正常工作時，摩擦力與打滑問：帶傳動工作時，帶與小帶輪間的摩擦力和帶與大帶輪見的摩擦力兩者大小是否相等？為什么？帶傳動正常工作時，摩擦力與打滑時的摩擦力是否相等？為什么？時的摩擦力是否相等？為什么？答：帶與大、小帶輪的摩擦力相等。

29、因為帶與帶輪間的摩擦力就等于帶的緊邊拉力F1與松邊拉力F1之差，在大、小帶輪上是一樣的正常工作時與打滑時的摩擦力不相等。因為正常工作時，帶與帶輪間的摩擦力隨傳遞功率的不同而在一定的范圍里變化，而打滑時，帶與輪間的摩擦力達到最大值。1515問：帶與帶輪見的摩擦系數(shù)對帶輪的有什么影響？為了增加傳動能力，將帶；輪工作面加工得粗糙寫以增大摩擦系數(shù)，這樣做是否合問：帶與帶輪見的摩擦系數(shù)對帶輪的有什么影響？為了增加傳動能力，將帶；輪工作面加工得粗糙

30、寫以增大摩擦系數(shù)，這樣做是否合理？為什么？理？為什么？答：摩擦系數(shù)f增大，則傳動能力增大，反之則減小。這樣做不合理，因為若帶輪工作面加工的粗糙，則帶的磨損加劇，帶的壽命縮短。1616問：帶傳動中的彈性滑動是如何發(fā)生的？打滑又是如何發(fā)生？為什么？問：帶傳動中的彈性滑動是如何發(fā)生的？打滑又是如何發(fā)生？為什么？答：在帶傳動中，帶的彈性滑動是因為帶的彈性變形以及傳遞動力時松、緊邊的拉力差造成的，是帶在輪上的局部滑動，彈性滑動是帶傳動所固有的，是