第一章 绪论
分析与思考题
1. 机器的基本组成要素是什么?
2. 什么是零件?什么是构件?什么是部件?试各举三个实例。 3. 什么是通用零件?什么是专用零件?试各举三个实例。
第二章 机械设计总论
分析与思考题
1. 设计机械及机械零件应满足哪些基本要求? 2. 机械及机械零件设计的一般步骤是什么? 3. 机械零件的载荷和应力有哪些?.
4. 机械零件的损伤和失效有哪些?不同失效形式的主要特征如何? 5. 机械零件的应力与失效形式有何关系?
6. 机械零件的工作能力(承载能力)计算准则有哪些? 7. 机械零件材料选择的一般原则是什么?
8. 什么是机械设计中的标准化?实行标准化有何重要意义?
9. 指出下列材料的种类,并说明代号中符号及数字的含义:HT150,ZG230-450,
65Mn,45,Q235,40Cr,0CrMnTi,ZCuSn10Pb5。
第三章 机械零件的强度
一、分析与思考题
1. 在材料的疲劳曲线上,为何需要人为规定一循环基数,并将对应的极限应力称为材料的疲劳极限?
2. 零件的等寿命疲劳曲线与材料试件的等寿命疲劳曲线有何区别?在相同的应力变化规律下,零件和材料试件的失效形式是否总是相同的?为什么? 3. 在单向稳定变应力下工作的零件,如何确定其极限应力? 4. 在双向稳定变应力下工作的零件,怎样进行疲劳强度计算?
6. 影响机械零件疲劳强度的主要因素有哪些?提高机械零件疲劳强度的措施有哪些?
二、选择与填空题
1. 零件表面的强化处理方法有 、 、 等。
2. 零件的截面形状一定,当截面尺寸增大时,其疲劳极限值将随之 。 (1)增高 (2)不变 (3)降低
3. 机械零件受载时,在 处产生应力集中,应力集中的程度通常随材料强度的增大而 。
4. 在载荷和几何形状相同的情况下,钢制零件间的接触应力 铸铁零件间的接触应力。
(1)大于 (2)等于 (3)小于
5. 两零件的材料和几何尺寸都不相同,以曲面接触受载时,两者的接触应力值 。
(1)相等 (2)不相等 (3)是否相等与材料和几何尺寸有关
第四章 磨擦、磨损及润滑概述
分析与思考题
1. 什么是边界膜?边界膜的形成机理是什么?如何提高边界膜的强度? 2. 零件的磨损过程大致可分为哪几个阶段?每个阶段的特征是什么? 3. 根据磨损机理的不同,磨损通常分为哪几种类型?它们各有什么主要特点? 4. 粘度的表示方法通常有哪几种?各种粘度的单位和换算关系是什么? 5. 润滑油的主要性能指标有哪些?润滑脂的主要性能指标有哪些? 6. 在润滑油和润滑脂中加入添加剂的作用是什么?
7. 流体动力润滑和流体静力润滑的油膜形成原理有何不同?流体静力润滑的主要优缺点是什么?
第五章 螺纹联接和螺旋传动
一、分析与思考题
1. 常用螺纹有哪几种类型?各用于什么场合?对联接螺纹和传动螺纹的要求有何不同?
2. 联接螺纹都具有良好的自锁性,为什么有时还需要防松装置?试各举出两个机械防松和摩擦防松的例子。
3. 普通螺栓联接和铰制孔用螺栓联接的主要失效形式是什么?计算准则是什么?
4. 螺栓的性能等级为8.8级,与它相配的螺母的性能等级应为多少?性能等级数
字代号的含义是什么?
5. 在什么情况下,螺栓联接的安全系数大小与螺栓直径有关?试说明其原因。 6. 紧螺栓联接所受轴向变载荷在0~F间变化,当预紧力F0一定时,改变螺栓或被联接件的刚度,对螺栓联接的疲劳强度和联接的紧密性有何影响? 7. 在保证螺栓联接紧密性要求和静强度要求的前提下,要提高螺栓联接的疲劳强度,应如何改变螺栓和被联接件的刚度及预紧力大小?试通过受力变形线图来说明。
8. 为什么螺母的螺纹圈数不宜大于10?通常采用哪些结构形式可使各圈螺纹牙的载荷分布趋于均匀? 二、选择与填空题
1. 普通螺纹的公称直径指的是螺纹的 ,计算螺纹的摩擦力矩时使用的是螺纹的 ,计算螺纹危险截面时使用的是螺纹的 。 2. 螺纹升角增大,则联接的自锁性 ,传动的效率 ;牙型角增大,则联接的自锁性 ,传动的效率 。 (1)提高 (2)不变 (3)降低
3. 在铰制孔用螺栓联接中,螺栓杆与孔的配合为 。 (1)间隙配合 (2)过渡配合 (3)过盈配合
4. 在螺栓联接的破坏形式中,约有 ℅的螺栓属于疲劳破坏,疲劳断裂常发生在 。
5. 在承受横向载荷或旋转力矩的普通紧螺栓组联接中,螺栓杆 作用。
(1)受切应力 (2)受拉应力 (3)受扭转切应力和拉应力 (4)既可能只受切应力又可能只受拉应力
6. 紧螺栓联接受轴向外载荷。假定螺栓的刚度Cb与被联接件的刚度Cm相等,联接的预紧力为F0,要求受载后接合面不分离,当外载荷F等于预紧力F0时,则 。
(1)被联接件分离,联接失效 (2)被联接件即将分离,联接不可靠 (3)联接可靠,但不能继续再加载 (4)联接可靠,只要螺栓强度足够,还可以继续加大外载荷F
三、设计计算题
10. 铰制孔用螺栓组联接的三种方案如图2所示。已知L=300 mm,a=60mm,试求螺栓组联接的三个方案中,受力最大的螺栓所受的力各为多少?哪个方案较好?
11. 如图3所示,两根梁采用8个4.6级普通螺
图2
栓与两块盖板相联接,梁受到的拉力F=28KN,摩擦系数f=0.2,控制预紧力,试确定所需螺栓的直径。
12. 图4所示凸缘联轴器(GB/T 5843-1986)的型号为YLD10,允许传递的最大转距T=630N·m,两半联轴器采
图3
用4个M12的铰制孔用的螺栓联接,螺栓规格为M12×60(GB/T 27-1988),螺栓的性能等级为8.8级,联轴器的材料为HT200,试校核其联接强度。
第六章 键、花键、无键联接和销联接
一、分析与思考题
1. 半圆键联接与普通平键联接相比,有什么优缺点?它适用于什么场合? 2. 采用两个平键(双键联接)时,通常在轴的圆周上相隔180°位置布置;采用两个楔键时,常相隔90°~120°;而采用两个半圆键时,则布置在轴的同一母线上;这是为什么?
图4
二、选择与填空题
1. 设计键联接时,键的截面尺寸通常根据 按标准选择。
(1)所传递转矩的大小 (2)所传递功率的大小 (3)轮毂的长度 (4)轴的直径
2. 普通平键联接的主要失效形式是 ,导向平键联接的主要失效形式 。
3. 与平键联接相比,楔键联接的主要缺点是 。
(1)键的斜面加工困难 (2)键安装时易损坏 (3)键楔紧后在轮毂中产生切应力
(4)轴和轴上零件对中性差
4. 矩形花键联接采用 定心;渐开线花键联接采用 定心。 5. 型面曲线为摆线或等距曲线的型面联接与平键联接相比较,下面第 条不是型面联接的优点。
(1)对中性好 (2)轮毂孔的应力集中小 (3)装拆方便 (4)切削加工方便 三、设计计算题
1. 在一直径d=80 mm的轴端,安装一钢制直齿圆柱齿轮(见图1),轮毂宽度L=1.5d,工作时有轻微冲击。试确定平键联接的尺寸,并计算其允许传递的最大转矩。
第八章 带传动
一、分析与思考题
1. 带传动中的弹性滑动是如何发生的?打滑又是如何发生的?两者有何区别?对带传动各产生什么影响?打滑首先发生在哪个带轮上?为什么?
2. 在设计带传动时,为什么要限制小带轮最小直径和带的最小、最大速度? 3. 试分析带传动中心距a、预紧力F0及带的根数z的大小对带传动的工作能力
图1