机械设计习题简答计算
1.什么叫完全定位？
工件在机床上或夹具中定位，若六个自由度都被限制时，则称为完全定位。
2.简述加工顺序的确定原则。
.(1)划分加工阶段，先粗后精(2)先基准后其它面(3)先主后次(4)先面后孔
(5)考虑具体条件
3. 何谓工艺过程尺寸链？何谓装配尺寸链？
相互联系、按一定顺序的、首尾相接的尺寸封闭图形叫工艺过程尺寸链。
研究机器装配过程中各相关零部件尺寸的关系的尺寸链叫装配尺寸链。
4．机床夹具夹紧装置的基本要求有哪些?
1）夹紧过程中不破坏工件在夹具中的正确位置。
2）夹紧后的工件变形和表面压伤程度必须在加工精度允许的范围内。 3）夹紧运作迅速，操作方便，安全省力。 4）结构力求筒单、紧凑，尽量采用标准件。
5. 箱体零件的主要技术要求包括哪些方面？
（1）箱体轴承孔的尺寸精度、形状精度和表面粗糙度;(2分)
（2）箱体各轴承孔的相互位置情况; (2分) （3）箱体主要平面的精度。
6. 何谓工艺过程尺寸链？
7.简述机床夹具的作用。
（1）保证加工精度（2）提高生产效率（3）减轻劳动强度（4）扩大机床的工艺范围
8．粗基准的选择原则是什么？
9．夹紧力作用点选择有哪些原则？
1、夹紧力作用点位置应靠近支撑元件的几何中心或几个支撑元件所形成的支撑面内。
2、夹紧力作用点应落在工件刚度较好的部位上。
3、夹紧力作用点尽可能靠近被加工表面，以减小切削力对工件造成的翻转力矩，必要时应在工件刚性差的部位增加辅助支承并施加附加夹紧力，以免振动和变形。
10.简述装配精度与零部件精度之间的关系。
一般情况下装配精度与零部件精度有关，但零部件的加工误差的累积会影响产品装配精度。当产品装配精度要求较高时，完全通过控制零部件精度来保证装配精度将会很困难或不可能。因此，在装配时需采用合理的装配方法，来降低对零部件精度的要求。
11. 什么叫工序？
一个或一组工人，在一台机床或一个工作地点对同一或同时对几个工件所连续完成的那部分工艺过程。
12.简述提高和控制加工表面质量的途径有哪些?
.(1)采用(改善)精密加工，(2)采用光整加工工艺，(3)工件表面强化工艺。
13. 何谓工艺过程尺寸链？何谓装配尺寸链？
14．粗基准的选择原则是什么？
（1）重要表面余量均匀原则（2）工件表面间相互位置要求原则（3）余量足够原则（4）定位可靠性原则（5）不重复使用原则
15．夹紧力方向选择有哪些原则？
1、夹紧力的作用方向应不破坏工件定位的准确性和可靠性。
2、夹紧力力方向应使工件变形尽可能小
3、夹紧力方向应时所需夹紧力尽可能小。
16．试述机械加工过程中，加工顺序安排的主要原则？
（1）先基面后其他（2）先粗后精（3）先主后次
17．加工箱体类零件时，加工顺序安排中遵循什么原则？箱体孔系加工常有哪些方法？
（1）先面后孔（2）粗精分开（3）定位基准的选择孔系加工：（1）找正法（2）坐标法（3）
18．套类零件结构上有什么特点，在加工中应该注意哪些问题？
特点：长度尺寸一般大于直径尺寸，主要表面为同轴度要求高的内、外旋转表面，壁厚较薄，容易变形等
措施：（1）改变夹紧力方向，即改径向夹紧为轴向夹紧
（2）如果必须径向夹紧时，也应尽可能使径向夹紧力均匀分布19．什么是系统误差，什么是随机误差？
（1）系统误差：在顺序加工一批工件中，如果加工误差的大小和方向都保持不变，或者按一定规律变化，则称为系统误差
（2）随机误差：在顺序加工一批工件中，如果加工误差的大小和方向呈不规则的变化，则称为随机误差
20．轴类零件常选用的毛坯有哪些？在轴类零件加工时，通常以中心孔做为定位基准，若工件是空心的如何实现加工过程中的定位？
轴类零件的毛培常用棒料和锻件。可采用带有中心孔的锥堵或带锥堵的拉杆心轴
21．复杂工件的机械加工工艺路线通常要经过切削加工、热处理和辅助工序。切削加工安排顺序一般遵循哪四个原则?各取什么作用?
（1）粗加工阶段在这一阶段中，切除大量的加工余量，使毛培在形状和尺寸上尽快接
近成品，为半精加工提供精基准，七主要问题是如何获得高效的生产率。
（2）半精加工阶段在这一阶段中，应为主要表面的精加工做好准备，并完成一些次
要表面的加工
（3）精加工阶段保证各主要表面达到或基本达到图样规定的质量要求。（4）光整加工阶段对于精度要求很高，表面粗糙度数值要求很小的零件，还要有专门的光整加工阶段。光整加工阶段是以提高加工的尺寸精度和减小表面粗糙度为主，一般不用以纠正形状精度和位置精度。
22．为什么对车床床身导轨在水平面的直线度要求高于垂直面的直线度要求？
23. 分析把机器划分为若干独立装配单元的必要性。
为了最大限度的缩短机器的装配周期，有必要把机器分成若干独立单的装配单元，以便使许多装配工作同时平行进行，它是评定及其结构装配工艺的重要标志之一。
24．表面质量对零件使用性能有哪些影响
25．产生残余应力产生的原因
（1）毛培制造和热处理过程中产生的残余应力（2）冷校直带来的残余应力（3）切削加工带来的残余应力
26．写出工艺过程的四个加工阶段,每个阶段的作用
27. 粗基准的选择原则是什么？
28．表面质量对零件使用性能有哪些影响？
29. 保证装配精度的方法有哪几种？说明其适用场合。
一、互换法分完全互换和不完全互换完全互换法常用于较高精度的少环尺寸链或较低精
度的多环尺寸链的大批量生产中
二、选配法（1）直接选配法（2）分组选配法（3）复合选配法
适用于装配精度要求很高且组成环较少的大批量生产中三、修配法（1）单件修配法（2）合并加工修配法（3）自身加工修配法
在装配精度要求高且组成环又较多的单件小批生产或成批生产中
四、调整法
（1）可动调整法（2）固定调整法（3）误差抵消调整法
对于精度要求高且组成环数又较多的产品和部件，在不能用互换法进行装配时，除了用分组互换和修配法外，还可用调整法来保证装配精度
30. 轴类零件的加工中中心孔起什么作用？中心孔修研方法有哪几种？
轴类零件的加工中心孔起定位作用中心孔修研方法：（1）用油石或橡胶砂轮修研（2）用铸铁顶尖修研（3）用硬质合金顶尖修研（4）用中心孔专用磨床磨削
31．装配精度及其组成
装配精度是指机器装配以后，各工作面间的相对位置和相对运动等参数与规定指标的符合程度
装配精度包括（1）尺寸精度（2）相互位置精度（3）相对运动精度（4）接触精度
32. 粗基准的选择原则是什么
33．加工套类零件的特点及其防止变形所采取的措施
特点：长度尺寸一般大于直径尺寸，主要表面为同轴度要求高的内、外旋转表面，壁厚较薄，容易变形等措施：（1）改变夹紧力方向，即改径向夹紧为轴向夹紧（2）如果必须径向夹紧时，也应尽可能使径向夹紧力均匀分布
34. 写出工艺过程的四个加工阶段,每个阶段的作用
（1）粗加工阶段在这一阶段中，切除大量的加工余量，使毛培在形状和尺寸上尽
快接近成品，为半精加工提供精基准，其主要问题是如何获得高效的生产率。
（2）半精加工阶段在这一阶段中，应为主要表面的精加工做好准备，并完成一些
次要表面的加工（3）精加工阶段保证各主要表面达到或基本达到图样规定的
质量要求。（4）光整加工阶段对于精度要求很高，表面粗糙度数值要求很小的零件，还要有专门的光整加工阶段。光整加工阶段是以提高加工的尺寸精度和减小表面粗糙度为主，一般不用以纠正形状精度和位置精度。
35．安排工序时，为保证加工质量，粗加工之前常需进行球化处理、退火、正火；粗加工后常有调质、回火；精加工之前常有渗碳、滲氮及淬火工序。试分析这些热处理工序的作用。退火：（1）降低硬度，有利于切削加工，提高塑性，有利于冷变形加工（2）细化晶粒，均匀组织成分，改善力学性能正火：提高强度、硬度，改善切削加工性能调质：提高力学性能
淬火：提高力学性能
回火：降低脆性，降低或消除内应力，稳定组织和尺寸渗碳、氮提高硬度、耐磨性和疲劳强度
36．产生残余应力产生的原因？
（1）毛培制造和热处理过程中产生的残余应力（2）冷校直带来的残余应力（3）切削加工带来的残余应力
37. 精基准选择原则?
（1）基准重合原则（2）统一基准原则（3）自为基准原则（4）互为基准原则（5）定位可靠性原则
38. 分析把机器划分为若干独立装配单元的必要性。
39. 箱体零件的主要技术要求包括哪些方面？
（1）箱体轴承孔的尺寸精度、形状精度和表面粗糙度;
（2）箱体各轴承孔的相互位置情况; （3）箱体主要平面的精度。
40. 保证装配精度的方法有哪几种？说明其适用场合。
一、互换法分完全互换和不完全互换完全互换法常用于较高精度的少环尺寸链或较低精度的多环尺寸链的大批量生产中
二、选配法（1）直接选配法（2）分组选配法（3）复合选配法
适用于装配精度要求很高且组成环较少的大批量生产中三、修配法（1）单件修配法（2）合并加工修配法（3）自身加工修配法
在装配精度要求高且组成环又较多的单件小批生产或成批生产中
四、调整法
（1）可动调整法（2）固定调整法（3）误差抵消调整法
对于精度要求高且组成环数又较多的产品和部件，在不能用互换法进行装配时，除了用分组互换和修配法外，还可用调整法来保证装配精度
二、计算题
mm，
1. 图所示某齿轮机构，已知A1=300-0.06mm，A2=50-0.06mm，A3=38 +0.16
+0.10
A4=30-O.O5mm，试计算齿轮右端面与档圈左端面的向端在面的轴向间隙A0的变动范围。
根据公式A0=A3-A1-A2-A4=38-30-5-3=0
ES0=ES3-（EI1+EI2+EI4）=
（0.16+0.06+0.04+0.05）mm=+0.31mm
EI0=EI3-（ES1+ES2+ES4）=（0.10-0-0-0）mm=+0.10mm
故轴向间隙A0的变化范围为0.10～0.31mm。
2.如图所示，A、
工出。本工序中，以E面为测量基准加工D面，得尺寸10±0.1，并要求保证设计尺寸10±0.4、35±0.2，现在要求计算前工序加工所得到的两个工序尺寸L1、L2的尺寸及偏差，以满足两个设计尺寸的要求。
L1的尺寸链如图所示。
35为封闭环，L1为增环，10为减环。可求得：L1=45±
0.1
L2的尺寸链如图所示。
10为封闭环，20、L2为减环，35为增环。可求得：L2=5±
0.1
3．如图所示零件，按图样注出的尺寸A 1和A 3加工时不易测量，现改为按尺寸A 1和A 3加工，为了保证原设计要求，试计算A 2的基本尺寸和偏差。
据题意，按尺寸A1、A2加工，则A3必须为封闭环，A2则为工序尺寸。
1 0
23-0.06理？
N=A1-A2-A3=150-75-75=0 ESN=ES1-EI2-EI3=
0.016-2-0.06 mm=+0.136mm EIN=EI1-ES2-ES3=0-2-0.02 mm=+0.04mm 故 N 范围为 0.040.136mm 0.10.2mm
5. 如图轴套零件在车床上已加工好外圆、内孔及各表面，现需在铣床上以端面A 定位，铣出表面C 保证尺寸20-0.2mm ，试计算铣此缺口时的工序尺寸。(10分) 已知：A2=40+0.05
A3=65±0.05 A ∑=20-0.2 求A （1） 尺寸链图（2分）
（2） 判断封闭环A ∑=20-0.2（2分） （3）上下偏差与基本尺寸计算（2分）
A Σ=A+ A2―A3 A =45 BsA Σ= BsA+BsA2-BxA3 BsA=-0.1
BxA Σ= BxA+BxA2-BsA3
BxA=-0.15 (4)入体尺寸标注：44.9-0.05（2分） (5)校核δ∑= δ+δ2+δ3 = 0.2（
2分）
6. 如图所示，两个孔均以底面为定位和测量基准，求孔1对底面的尺寸A 应控制在多大范围内才能保证尺寸60±0.060mm ？ 根据题意,60±0.060尺寸为封闭环. A=（60+40）mm=100mm
ESA=｛0.06+（-0.02）｝mm=+0.04mm EIA=（-0.06+0.02）mm=-0.04mm 故A=100±0.04mm
7．如图所示减速器某轴结构尺寸分别为：A1=40mm ；A2=36mm ；A3=4mm ，装配后此轮端部间隙A0保持在0.10--0.25mm 范围内，如选用完全互换法装配，试确定A1、A2、A3的精度等级和极限偏差。
8．加工如下图(a)所示零件，要求保证尺寸（6±0.1），由于该尺寸不便测量，只好通过测量该尺寸L 来间接保证。试求测量尺寸及上、下偏差。
(a)
基本尺寸mm 公差等级um
IT7 IT8 IT9 IT10 ＞3～6 12 18 30 48 ＞30～50 25
39
62
100
9．某零件孔的设计要求为Ф100
035
.0
+
mm，Ra值为0.8μm，毛坯为铸铁件，其加工工艺路线
为：毛坯---粗镗---半精镗---精镗---浮动镗。求各工序尺寸并填入表格（每空1分）
10.图示减速器某轴结构的尺寸分别为：A1=40 mm，A2=36 mm，A3=4 mm；要求装配后齿轮端
部间隙A0保持在0.10～0.25 mm范围内，如选用完全互换法装配，试确定A1、A2、A3的极限
偏差。
11．图示齿轮部件，齿轮空套在轴上，要求齿轮与挡圈的轴向间隙为0.1~0.35，已知各零件有关的
基本尺寸为：A1=30，A2=5，A3=43，A4=30
05
.0
-
（标准件），A5=5，用完全互换法装配，试确定各组成环的偏差。
12．如图(a)所示零件以底面N 为定位基准镗O 孔，确定O 孔位置的设计基准是M 面(设计尺寸100 ± 0.15mm )，用镗夹具镗孔时，镗杆相对于定位基准N 的位置(即L 1尺寸)预先由夹具确定。这时设计尺寸L 0是在L 1、L 2尺寸确定后间接得到的。问如何确定L 1尺寸及公差，才能使间接获得的L 0尺寸在规定的公差范围之内？
：
(a)
13. 如图所示曲轴、连杆和衬套等零件装配图，装配的后要求间隙为N=0.1~0.2 mm,而图样16
.00+2
.00-
1）车外圆至
10.05.28-φmm ；2）铣键槽槽深至尺寸H; 3) 热处理： 4）磨外圆至尺寸
024
.0008.028++φmm 。试求工序尺寸H 及其极限偏差。
15．某零件孔的设计要求为Ф90035
.00
+mm ，Ra 值为0.8μm ，毛坯为铸铁件，其加工工艺路线
为：毛坯---粗镗---半精镗---精镗---浮动镗。求各工序尺寸并填入表格（每空1分）
16．加工如下图(a)所示零件，要求保证尺寸（6±0.1），由于该尺寸不便测量，只好通过测量该尺寸L 来间接保证。试求测量尺寸及上、下偏差。
三、工艺题
1、写出下图所示车床主轴的加工过程、热处理方法的选择及工序安排。已知该主轴选用45钢制造，热处理工艺为整体调质处理，硬度为220～250HBS；内锥孔和外锥体局部淬火，硬度为45～50HRC；花键部位高频淬火，硬度为48～53HRC。
2．试编写如图一轴类零件的加工工艺过程。
（毛坏￠120x405，材质45号钢，精车余量3，粗磨余量0.4，精磨0.15）
技术要求
1.调质：HRC28—32
3．写出下图所示齿轮轴的加工过程、热处理方法的选择及工序安排
零件名称：半轴材料：40C r毛坯：棒料50×125
技术要求：
1.未注倒角1.5X45° 2、调质处理：28-32HRC
5、写出下图所示曲轴的加工过程、热处理方法的选择及工序安排。已知该曲轴选用QT700-2
制造，热处理要求为整体硬度为240～260HBS，轴颈表面硬度≥625HV，。
6、写出下图所示车床主轴的加工过程、热处理方法的选择及工序安排。已知该主轴选用45钢制造，热处理工艺为整体调质处理，硬度为220～250HBS；内锥孔和外锥体局部淬火，
硬度为45～50HRC；花键部位高频淬火，硬度为48～53HRC。
7、写出下图所示齿轮轴的加工过程、热处理方法的选择及工序安排
8．编写下列图示零件的加工工艺过程
零件名称：半轴材料：40C r毛坯：锻件
技术要求：
2.未注倒角1.5X45
3.调质处理：28—32HRC
机械设计试题库及答案
1、循环特性r=－1的变应力是 A 应力。 A．对称循环变B、脉动循环变C．非对称循环变D．静 6、一斜齿圆柱齿轮传动，已知法向模数Mn＝4mm，齿数Z1=20，螺旋角β＝14032’2”，齿宽b1＝80，b2＝75mm，则该传动的齿宽系数φd等于—D—。 A．0.852 B．O.88 C．0.8 D．0.907 4、在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是B。 A. 6208 B. N208 C. 30208 D. 51208 10、斜齿圆柱齿轮的法面模数m n与端面模数m t的关系式，应该是C。 A. m n=m t sinβ B. m n=m t/cosβ C. m n=m t cosβ D. m n=m t cosα 11、齿轮传动中，轮齿的齿面疲劳点蚀通常首先发生在D。 A. 齿顶部分 B. 靠近节线的齿顶部分 C. 齿根部分 D. 靠近节线的齿根部分 18、斜齿圆柱齿轮传动，螺旋角取得越大，则传动的平稳性____②______。 ①越低②越高③没有影响 2、蜗杆传动除了作强度计算外，还须作热平衡计算，其根本目的在于防止胶合。 4、在设计V带传动时，V带的型号是根据小带轮转速n1和计算功率Pc选取的。 3、受中等冲击载荷、支承刚度较差、速度较高的两轴之间宜选用（ A ）。 A．弹性柱销联轴器 B．凸缘联轴器 C. 十字滑块联轴器 D．万向联轴器 15、非液体摩擦滑动轴承正常工作时，其工作面的摩擦状态是（ C ）。 A、完全液体摩擦状态 B、干摩擦状态 C、边界摩擦或混合摩擦状态 D、不确定 1．在疲劳曲线上，以循环基数N0为界分为两个区：当N≥N0时，为（无限寿命区）区； 当N＜N0时，为（有限寿命区）区。 2．刚度是指机械零件在载荷作用下抵抗（弹性变形）的能力。零件材料的弹性模量越小，其刚度就越（小）。 3．润滑油的（油）性越好，则其产生边界膜的能力就越强；（粘度）越大，则其内摩擦阻力就越大。 6．蜗杆传动的主要缺点是齿面间的（相对滑动速度）很大，因此导致传动的（效率）较低、温升较高。
金属工艺学试题及答案(3)
金属工艺学试题及答案 一、填空（每空0.5分，共10分） 1．影响金属充型能力的因素有：金属成分、温度和压力和铸型填充条件。 2．可锻性常用金属的塑性和变形抗力来综合衡量。 3．镶嵌件一般用压力铸造方法制造，而离心铸造方法便于浇注双金属铸件。 4．金属型铸造采用金属材料制作铸型，为保证铸件质量需要在工艺上常采取的措施包括：喷刷涂料、保持合适的工作温度、严格控制开型时间、浇注灰口铸铁件要防止产生白口组织。 5．锤上模锻的锻模模膛根据其功用不同，可分为模锻模膛、制坯模膛两大类。 6．落料件尺寸取决于凹模刃口尺寸，冲孔件的尺寸取决于凸模刃口尺寸。 7．埋弧自动焊常用来焊接长的直线焊缝和较大直径的环形焊缝。 8．电弧燃烧非常稳定，可焊接很薄的箔材的电弧焊方法是等离子弧焊。 9．钎焊可根据钎料熔点的不同分为软钎焊和硬钎焊。 二、简答题（共15分） 1．什么是结构斜度？什么是拔模斜度？二者有何区别？（3分） 拔模斜度：铸件上垂直分型面的各个侧面应具有斜度，以便于把模样（或型芯）从型砂中（或从芯盒中）取出，并避免破坏型腔（或型芯）。此斜度称为拔模斜度。 结构斜度：凡垂直分型面的非加工表面都应设计出斜度，以利于造型时拔模，并确保型腔质量。 结构斜度是在零件图上非加工表面设计的斜度，一般斜度值比较大。 拔模斜度是在铸造工艺图上方便起模，在垂直分型面的各个侧面设计的工艺斜度，一般斜度比较小。有结构斜度的表面，不加工艺斜度。 2．下面铸件有几种分型面？分别在图上标出。大批量生产时应选哪一种？为什么？（3分） 分模两箱造型，分型面只有一个，生产效率高；型芯呈水平状态，便于安放且稳定。 3．说明模锻件为什么要有斜度和圆角？（2分） 斜度：便于从模膛中取出锻件；圆角：增大锻件强度，使锻造时金属易于充满模膛，避免锻模上的内尖角处产生裂纹，减缓锻模外尖角处的磨损，从而提高锻模的使用寿命。 4．比较落料和拉深工序的凸凹模结构及间隙有什么不同？（2分） 落料的凸凹模有刃口，拉深凸凹模为圆角； 落料的凸凹模间间隙小，拉深凸凹模间间隙大，普通拉深时，Z=（1.1~1.2）S 5．防止焊接变形应采取哪些工艺措施？（3分） 焊前措施：合理布置焊缝，合理的焊接次序，反变形法，刚性夹持法。 焊后措施：机械矫正法，火焰加热矫正法 6．试比较电阻对焊和闪光对焊的焊接过程特点有何不同？（2分） 电阻对焊：先加压，后通电；闪光对焊：先通电，后加压。五、判断正误，在括号内正确的打√，错误的打×（每题0.5分，共5分） 1．加工塑性材料时，不会产生积屑瘤。（× ） 2．顺铣法适合于铸件或锻件表面的粗加工。（× ） 3．拉削加工适用于单件小批零件的生产。（× ） 4．单件小批生产条件下，应采用专用机床进行加工。（× ） 5．插齿的生产率低于滚齿而高于铣齿。（√ ） 6．作为定位基准的点或线，总是以具体的表面来体现的。（√ ） 7．轴类零件如果采用顶尖定位装夹，热处理后需要研磨中心孔。（√ ） 8．生产率是单位时间内生产合格零件的数量。（√ ） 9．镗孔主要用于加工箱体类零件上有位置精度要求的孔系。（√ ）
机械设计计算题
第一章机械设计总论习题 四、计算题： 1、某钢制零件材料性能为，，，受单向稳 定循环变应力，危险剖面的综合影响系数，寿命系数。 （1）若工作应力按常数的规律变化，问该零件首先发生疲劳破坏，还是塑性变形？ （2）若工作应力按应力比（循环特性）常数规律变化，问在什么范围内零件首先发生疲劳破坏？（图解法、解析法均可） 1、解：（1） 作该零件的极限应力图。 常数时，应力作用点在线上，与极限应力图交于线上，所以该零件首先发生塑性变形。 （2）常数时，工作应力点在范围内，即：点，所以 时首先发生疲劳破坏。 2、零件材料的机械性能为：，，，综合影 响系数，零件工作的最大应力，最小应力，加载方式为（常数）。 求：（1）按比例绘制该零件的极限应力线图，并在图中标出该零件的工作应力点和其相应的极限应力点； （2）根据极限应力线图，判断该零件将可能发生何种破坏； （3）若该零件的设计安全系数，用计算法验算其是否安全。 2、解：（1）； 零件的极限应力线图如图示。工作应力点为，其相应的极限应力点为。 （2）该零件将可能发生疲劳破坏。
（3） 该零件不安全。 3、在图示零件的极限应力线图中，零件的工作应力位于点，在零件的加载过程中，可能 发生哪种失效？若应力循环特性等于常数，应按什么方式进行强度计算？ 3、解：可能发生疲劳失效。 时，应按疲劳进行强度计算； 4、已知45钢经调质后的机械性能为：强度限，屈服限，疲劳限，材料的等效系数。 （1）材料的基氏极限应力线图如图示，试求材料的脉动循环疲劳极限； （2）疲劳强度综合影响系数，试作出零件的极限应力线； （3）若某零件所受的最大应力，循环特性系数，试求工作应力点的坐标和的位置。 4、解：（1） （2）零件的极限应力线为。 （3）；； 5、合金钢对称循环疲劳极限，屈服极限，。 试： （1）绘制此材料的简化极限应力图； （2）求时的、值。 5、解：（1）， 作材料的简化极限应力图。 （2），；；
机械设计简答题答案
简答题 1.机械设计的一般步骤是怎样的？ 选择零件类型、结构计算零件上的载荷确定计算准则选择零件的材料确定零件的基本尺寸结构设计校核计算画出零件工作图写出计算说明书 3. 螺纹升角的大小对自锁和效率有何影响？写出自锁条件及效率公式。 答：螺母被拧紧时，其拧紧力矩为M1＝Ft d2/2＝G d2tan(ψ+ρν)/2，无摩擦时，M10＝Ft d2/2＝G d2tan(ψ)/2，机械效率为η1＝M10 / M1＝tanψ/tan(ψ+ρν)。 螺母被放松时，其阻碍放松的力矩为M2＝F d2/2＝G d2tan(ψ－ρν)/2，无摩擦时，M20＝F d2/2＝G d2tan(ψ)/2，机械效率为η2＝M2 / M20＝tan(ψ－ρν)/tanψ。 由η1＝＝tanψ/tan(ψ+ρν)得知，当ψ越小，机械效率越低。 由η2＝tan(ψ－ρν)/tanψ得知，当ψ－ρν≤0时，螺纹具有自锁性。 4.为什么螺母的螺纹圈数不宜大于10圈？ 答：因为螺栓和螺母的受力变形使螺母的各圈螺纹所承担的载荷不等，第一圈螺纹受载最大，约为总载荷的1/3，逐圈递减，第八圈螺纹几乎不受载，第十圈没用。所以使用过厚的螺母并不能提高螺纹联接强度. 5. 作出螺栓与被联接件的受力—变形图，写出F'、F、F''、 F0间的关系式。 6. 在相同的条件下，为什么三角胶带比平型带的传动能力大？ 答：两种传输动力都是靠摩擦力，同样的皮带和轮的材质摩擦系数是一样的，但是三角带接触面是V型表面压力大于平行带，所以摩擦力大，所以传输的动能要大一些。 7.在非液体摩擦滑动轴承的计算中，为什么要限制轴承的压强p和pv值 答：限制p 目的是防止轴瓦过度磨损。限制pv目的是控制温度，防止边界膜破裂。 8.什么是带传动的弹性滑动和打滑？弹性滑动和打滑对传动有何影响？ 答：（1）由于带的弹性变形而产生的带与带轮间的滑动称为带的弹性滑动。 打滑是指带传动中带传递的外载荷超过最大有效圆周力，带在带轮上发生显著相对滑动现象。（2）影响：弹性滑动： 1 ）带的传动比不稳定； 2 ）降低了传动效率； 3 ）引起带的磨损和带的温升，降低带的寿命。打滑： 1 ）打滑将造成带的严重磨损； 2 ）从动轮转速急速下降，甚至停转，带的运动处于不稳定状态，带不能正常工作，致使传动失效。 9.试简述带传动中的弹性滑动与打滑现象的联系与区别。 答：弹性滑动是由于带本身的弹性和带传动两边的拉力差引起的，只要传递圆周力，两边就必须出现拉力差，故弹性滑动是不可以避免的。打滑是当带传递的工作载荷超过了带与带轮之间摩擦力的极限值，带与带轮之间发生剧烈的相对滑动，故在工作中可以，而且应该避免。打滑是弹性滑动从量变到质变的飞跃。在传动突然超载时，打滑可以起到过载保
10机械设计习题以及答案
一、填空题（每题2分，共20分） 1.零件的计算载荷与名义载荷的关系是 2.计算螺栓抗拉强度时用 3.受剪铰制孔螺栓在横向剪力作用下，螺栓杆和孔壁间可能发生 4.常用的无键联接形式有 5.销联接主要用于 6.链传动中合理的链条长为 7.链传动的链节距为P，链轮齿数为Z，则链轮分度圆半径为 8.闭式齿轮传动中，常见的两种疲劳损坏形式是 9.蜗杆传动的主要失效形式是 10.非液体摩擦滑动轴承的一般校核计算时应考虑的指标有 二、简答题（共30分） 1.试给出以下有关变应力的定义表达式并予以说明：（1）平均应力σm （2）应力幅σa （3）循环特性r（5分） 2.机械摩擦副中有几种摩擦状态？试绘示意图说明。（5分）
3.简述带传动中的弹性滑动现象，并说明该现象是如何影响传动的？（5分） 4.直轴分哪几种？各承受什么载荷？试各举一例说明。（5分） 5.选用轴瓦材料时为什么要验算P，Pv和v值是否满足要求？（4分） 6.简述滚动轴承额定动载荷与当量动载荷的含义，要求写出当量动载荷计算公式并予以说明。（6分） 三、设计计算题（每题10分，共50分） 1.一薄板用两个M10普通螺栓联接在厚机架上，尺寸如图示。已知薄板上受力P=600N，板间摩擦系数f=0.2，防滑系数Ks=1.2，螺栓许用应力[σ]=108MPa，螺栓螺纹小径d1=8.376mm，试
校核螺栓联接是否安全可靠。 1）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。 2）图示为蜗杆、齿轮传动装置，已知主动斜齿轮的转向n1和蜗杆5的旋向如图示。今欲使轴Ⅱ上传动件轴向力相抵消，试确定： 3）斜齿轮1、2轮齿的旋向； 4）蜗轮6的转向及其旋向； 5）用图表示轴Ⅱ上传动件的受力情况（用各分力表示）。 2.分析图示结构，指出位置处结构为什么是错的？
金属工艺学复习题及答案
第二部分复习思考题 一、判断题 （）1. 当以很小的刀具前角、很大的进给量和很低的切削速度切削钢等塑性金属时形成的是节状切屑。√ （）2. 粗磨时应选粒度号大的磨粒，精磨时则应选细的磨粒。× （）3. 磨硬材料应选软砂轮，磨软材料应选硬砂轮。√ （）4. 砂轮的组织号越大，磨料所占体积百分比越大。× （）5. 麻花钻起导向作用的是两条螺旋形棱边。√ （）6. 铰孔既能提高孔的尺寸精度和表面粗糙度，也能纠正原有孔的位置误差。×（）7. 无心外圆磨削(纵磨)时，导轮的轴线与砂轮的轴线应平行。× （）8. 粗车L/D=4～10的细长轴类零件时，因工件刚性差，宜用一夹一顶的安装方法。× （）9. 镗床只能加工通孔，而不能加工盲孔。× （）10. 拉削加工只有一个主运动，生产率很高，适于各种批量的生产。× （）11. 粗基准即是粗加工定位基准。× （）12. 钨钛钻类硬质合金刀具适合加工脆性材料。× （）13. 车削锥面时，刀尖移动的轨迹与工件旋转轴线之间的夹角应等于工件锥面的两倍。× （）14. 当加工表面、刀具、切削用量中的切削速渡和进给量都不变时，完成的那一部分工序，称为一个工步。√ （）15. 积屑瘤使刀具的实际前角增大，并使切削轻快省力，所以对精加工有利。×（）16. 砂轮的硬度是指磨粒的硬度。× （）17. 钻孔既适用于单件生产，又适用于大批量生产。√ （）18. 由于拉刀一次行程就能把该工序中的待加工表面加工完毕，故其生产率很高。√ （）19. 精车时，刃倾角应取负值。× （）20. 在切削用量中，对切削温度影响最大的是进给量。× （）21. 车刀主偏角越大，刀尖散热条件越好。× （）22. 刨刀在切入工件时受到较大的冲击，因此刨刀的前角较小，刀尖圆弧较大。√（）23. 精车时，应选较小的背吃刀量、较小的进给量和较低的切削速度。× （）24. 扩孔可以在一定程度上纠正原孔轴线的偏斜。√ （）25. 用中等切削速度切削脆性金属材料容易产生积屑瘤。×
机械设计—轴计算题
2．轴的强度计算 弯扭合成强度条件： W T M W M ca ca 22)(ασ+==≤1][-b σ MPa α是根据扭剪应力的变化性质而定的应力校正系数。用来考虑扭矩T 产生的扭剪应力τ 与弯距M 产生的弯曲应力b σ的性质不同。 对轴受转矩的变化规律未知时，一般将τ按脉动循环变应力处理。 疲劳强度安全系数的强度条件： 22τσστ S S S S S ca += ≥ [ S ] 如同一截面有几个应力集中源，则取其中最大的一个应力集中系数用于计算该截面的疲劳强度。 例11-3 例11-3图1为轴上零件的两种布置方案，功率由齿轮A 输入，齿轮1输出扭矩T 1，齿轮2输出扭矩T 2，且T 1＞T 2。试比较两种布置方案各段轴所受的扭矩是否相同? a b 例11-3 图1 答：各轴段所受转矩不同，如例11-3图2所示。方案a ：T max = T 1，方案b ：T max = T 1+ T 2 。 a b 例11-3 图2 11-31．分析图a ）所示传动装置中各轴所受的载荷（轴的自重不计），并说明各轴的类型。若将卷筒结构改为图b ）、c ）所示，分析其卷筒轴的类型。
题11-31图 11-32．图示带式输送机有两种传动方案，若工作情况相同，传递功率一样，试分析比较： 1．按方案a ）设计的单级齿轮减速器，如果改用方案b ），减速器的哪根轴的强度要重新验算？为什么？ 2．若方案a ）中的V 带传动和方案b ）中的开式齿轮传动的传动比相等，两方案中电动机轴所受的载荷是否相同？为什么。 a ） b ） 题11-32图 11-33．一单向转动的转轴，危险剖面上所受的载荷为水平面弯矩M H = 4×105 Nmm ，垂直面弯矩M V = 1×105 Nmm ，转矩T = 6×105 Nmm ，轴的直径d =50 mm ，试求： 1．危险剖面上的的合成弯矩M 、计算弯矩M ca 和计算应力ca σ。 2.危险剖面上弯曲应力和剪应力的应力幅和平均应力：a σ、m σ、m τ、a τ。 11-34 指出图中轴系的结构错误，并改正。 题11-34 图1 11-31 答题要点： Ⅰ轴：只受转矩，为传动轴； Ⅱ轴：除受转矩外，因齿轮上有径向力、圆周力等，还受弯矩，是转轴； Ⅲ轴：不受转矩，只受弯矩，是转动心轴； Ⅳ轴：转矩由卷筒承受，轴不受转矩，只受弯矩，是转动心轴； 卷筒结构改为图b ，Ⅴ轴仍不受转矩，只受弯矩，轴不转动，是固定心轴； 卷筒结构改为图c ，Ⅵ轴除了受弯矩外，在齿轮和卷筒之间轴受转矩，是转轴； 11-32 答题要点：
机械设计基础--简答题
机械设计基础—简答题汇总 一、铰链四杆机构的基本类型与传动特性； 类型：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。 基本特性：若最短杆与最长杆长度之和大于另外两杆之和，无论以哪一个构件为机架，均不存在曲柄，之能是双摇杆机构。 存在曲柄的条件：若最短杆与最长杆长度之和小于另外两杆之和，是否存在曲柄取决于以哪一个构件作为机架： ①以最短杆邻边作为机架，构成曲柄摇杆机构； ②以最短杆作为机架，构成双曲柄机构； ③以最短杆对边作为机架，构成双摇杆机构； ④平行四边形机构作为特例，以任何一边作为机架，均构成双曲柄机构。 二、铰链四杆机构的基本特性 ①急回特性：机构的空回行程速度大于工作行程速度的特性。 ②压力角及传动角：从动件受到驱动力的方向与受力点速度方向所夹的锐 角；压力角的余角为传动角。压力角越小，有效分力越大，传动性能越 好；通常以传动角衡量机构的传力性能，传动角越大，传力性能越好。 ③死点位置：压力角等于90°，不产生驱动力矩推动曲柄传动，使整个机构 处于静止状态。 三、凸轮机构的类型、特点、运动规律及应用； 类型： ①形状分类：盘行凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮； ②从动件形式分类：尖顶从动件、滚子从动件、平底从动件
③从动件运动方式分类：移动从动件、摆动从动件 ④从动件与凸轮保持接触的方式分类：力锁定凸轮机构、几何锁定凸轮机 构 优点：只要选择合适的凸轮轮廓曲线，就可以获得预期的运动规律，而且凸轮机构结构简单紧凑。 缺点：凸轮轮廓形状复杂，加工比较困难；凸轮轮廓与从动件之间通过点或线接触，易于磨损。 运动规律： ①等速运动：产生刚性冲击，适用于低速、轻载、从动件质量较小的场合； ②等变速运动：产生柔性冲击，适用于中速、轻载的场合； ③余弦加速运动：产生柔性冲击，适用于中速、中载的场合； ④正弦加速运动：不产生冲击，适用于高速、轻载的场合。 四、凸轮机构的压力角和基圆半径的关系； cos a =R基圆/R向径 五、凸轮轮廓的设计原理和方法； 设计方法：①反转法；②图解法；③解析法 加工方法：①铣、锉削加工；②数控加工 六、间歇运动机构的种类 ①棘轮机构；②槽轮机构（柔性冲击）；③不完全齿轮机构（刚性冲击）； ④凸轮式间歇运动机构（圆柱凸轮、蜗杆凸轮）。 七、普通平键尺寸选择：
机械设计试题及答案
《机械设计》课程试题（一） 一、选择题：本题共10个小题，每小题2分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。把所选项前的字母填在题后的括号内。1．一般工作条件下，齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，通常的主要失效形式为【 B 】A．轮齿疲劳折断 B. 齿面疲劳点蚀 C．齿面胶合 D. 齿面塑性变形 2．带传动在工作时产生弹性滑动，是由于【 C 】A．包角α太小 B. 初拉力F0太小 C．紧边与松边拉力不等 D. 传动过载 3．下列四种型号的滚动轴承，只能承受径向载荷的是【 B 】A．6208 B. N208 C. 3208 D. 5208 4．下列四种螺纹，自锁性能最好的是【 D】A．粗牙普通螺纹 B.细牙普通螺纹 C．梯形螺纹 D.锯齿形螺纹 5．在润滑良好的条件下，为提高蜗杆传动的啮合效率，可采用的方法为【 C】A．减小齿面滑动速度υs B. 减少蜗杆头数Z1 C．增加蜗杆头数Z1 D. 增大蜗杆直径系数q 6．在圆柱形螺旋拉伸（压缩）弹簧中，弹簧指数C是指【 D 】A．弹簧外径与簧丝直径之比值 B．弹簧内径与簧丝直径之比值 C．弹簧自由高度与簧丝直径之比值 D．弹簧中径与簧丝直径之比值 7．普通平键接联采用两个键时，一般两键间的布置角度为【B 】A．90° B. 120°°° 8．V带在减速传动过程中，带的最大应力发生在【D 】A．V带离开大带轮处 B. V带绕上大带轮处 C． V带离开小带轮处 D. V带绕上小带轮处 9．对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是【D 】A．拉力 B.扭矩 C．压力 D.拉力和扭矩 10．滚子链传动中，链节数应尽量避免采用奇数，这主要是因为采用过渡链节后【D 】A．制造困难 B.要使用较长的销轴 C．不便于装配 D.链板要产生附加的弯曲应力 二、填空题：本大题共10个小题，每空1分，共20分。把答案填在题中横线上。1．轴如按受载性质区分，主要受弯矩的轴为心轴，主要受转矩的轴为传动轴。2．代号62203的滚动轴承，为深沟球轴承轴承，其内径为 17 mm。3．在一般机械中的圆柱齿轮传动，往往使小齿轮齿宽b1大于大齿轮齿宽b2；在计算齿轮强度时，工作齿宽b应取大齿轮齿宽b2。 4．普通平键联接的工作面是键的两侧面；楔键联接的工作面是键的上下面。5．为了便于互换及适应大量生产，轴承内圈孔与轴的配合采用基孔制，轴承外圈与轴承座孔的配合采用基轴制。 6．不随时间变化的应力称为静应力，随时间变化的应力称为变应力，具有周期性的变应力称为循环变应力。 7．按照平面图形的形状，螺纹分为三角形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹等。
金属工艺学试题和答案解析
一、简答题 1．将钟表发条拉直是弹性变形还是塑性变形？怎样判别它的变形性质？ 2．下列符号表示的力学性能指标的名称和含义是什么？ σb、σs、σ0.2、σ-1、δ、αk、 HRC、HBS、HBW 3．什么是同素异构转变?试画出纯铁的冷却曲线，分析曲线中出现“平台”的原因。室温和1100℃时的纯铁晶格有什么不同？ 4．金属结晶的基本规律是什么？晶核的形成率和成长速度受到哪些因素的影响？ 5．常用的金属晶体结构有哪几种？它们的原子排列和晶格常数各有什么特点？α-Fe、γ-Fe、Al、Cu、Ni、Pb、Cr、V、Mg、Zn各属何种晶体结构？ 6．什么是固溶强化？造成固溶强化的原因是什么？ 7．将20kg纯铜与30kg纯镍熔化后缓慢冷却到如图所示温度T1，求此时： （1）两相的成分；（2）两相的重量比； （3）各相的相对重量（4）各相的重量。 8．某合金如下图所示： 标出（1）-（3）区域中存在的相； （2）标出（4）、（5）区域中的组织；
（3）相图中包括哪几种转变？写出它们的反应式。 9. 今有两个形状相同的铜镍合金铸件，一个含Ni90％，一个含Ni50％，铸后自然冷却，问凝固后哪个铸件的偏析较为严重？如何消除偏析？ 10. 按下面所设条件，示意地绘出合金的相图，并填出各区域的相组分和组织组分，以及画出合金的力学性能与该相图的关系曲线。 设C、D两组元在液态时能互相溶解，D组元熔点是C组元的4/5 ，在固态时能形成共晶，共晶温度是C组元熔点的2/5，共晶成分为ωD＝30％；C组元在D组元中有限固溶，形成α固溶体。溶解度在共晶温度时为ωC＝25％，室温时ωC＝10％，D组元在C组元中不能溶解；C组元的硬度比D组元高。计算ωD＝40％合金刚完成共晶转变时，组织组成物及其百分含量。 11．分析在缓慢冷却条件下，45钢和T10钢的结晶过程和室温的相组成和组织组成。并计算室温下组织的相对量。 12. 试比较索氏体和回火索氏体，托氏体和回火托氏体，马氏体和回火马氏体之间在形成条件、组织形态、性能上的主要区别。
机械设计练习题
第三章(1) 一般参数的闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是。 A 齿面点蚀 B 轮齿折断 C 齿面磨损 D 齿面胶合 (2) 在闭式齿轮传动中，高速重载齿轮传动的主要失效形式是。 A 轮齿疲劳折断 B 齿面疲劳点蚀 C 齿面胶合 D 齿面磨粒磨损 E 齿面塑性变形 (3) 对齿轮轮齿材料性能的基本要求是。 A 齿面要硬，齿心要韧 B 齿面要硬，齿心要脆 C 齿面要软，齿心要脆 D 齿面要软，齿心要韧 (4) 斜齿轮和锥齿轮强度计算中的齿形系数和应力修正系数按查图。 A 实际齿数 B 当量齿数 C 不发生根切的最少齿数 (5) 一减速齿轮传动，主动轮1用45钢调质，从动轮2用45钢正火，则它们齿面接触应力的关系是。 A σH1 < σH2 B σH1 = σH2 C σH1 > σH2 D 可能相同，也可能不同 （6) 一对标准圆柱齿轮传动，已知z1＝20，z2＝50，则它们的齿根弯曲应力是。 A σF1 < σF2 B σF1 = σF2 C σF1 > σF2 D 可能相同，也可能不同 (7) 提高齿轮的抗点蚀能力，不能采用的方法。 A 采用闭式传动 B 加大传动的中心距 C 提高齿面的硬度 D 减小齿轮的齿数，增大齿轮的模数 (8) 在齿轮传动中，为了减小动载荷系数KV，可采取的措施是。 A 提高齿轮的制造精度 B 减小齿轮的平均单位载荷 C 减小外加载荷的变化幅度 D 降低齿轮的圆周速度 （9) 直齿锥齿轮传动的强度计算方法是以的当量圆柱齿轮为计算基础。 A 小端 B 大端 C 齿宽中点处 (10) 直齿圆柱齿轮设计中，若中心距不变，增大模数m，则可以。 A 提高齿面的接触强度 B 提高轮齿的弯曲强度 C 弯曲与接触强度均不变 D 弯曲与接触强度均可提高 (11) 一对相互啮合的圆柱齿轮，在确定轮齿宽度时，通常使小齿轮比大齿轮宽5～10mm，其主要原因是。 A 为使小齿轮强度比大齿轮大些 B 为使两齿轮强度大致相等 C 为传动平稳，提高效率 D 为了便于安装，保证接触线承载宽度 （12) 闭式软齿面齿轮传动的设计方法为。 A 按齿根弯曲疲劳强度设计，然后校核齿面接触疲劳强度 B 按齿面接触疲劳强度设计，然后校核齿根弯曲疲劳强度 C 按齿面磨损进行设计 D 按齿面胶合进行设计 (13) 下列措施中，不利于提高齿轮轮齿抗疲劳折断能力。 A 减轻加工损伤 B 减小齿面粗糙度值 C 表面强化处理 D 减小齿根过渡圆角半径 (1) 钢制齿轮，由于渗碳淬火后热处理变形大，一般须进过加工。 （2) 对于开式齿轮传动，虽然主要实效形式是，但目前尚无成熟可靠的计算方法，目前仅以作为设计准则。这时影响齿轮强度的主要几何参数是。 (3) 闭式软齿面齿轮传动中，齿面疲劳点蚀通常出现在处，提高材料可以增强轮齿抗点蚀的能力。 (4) 在齿轮传动中，若一对齿轮采用软齿面，则小齿轮材料的硬度比大齿轮的硬度高HBS。 (5) 在斜齿圆柱齿轮设计中，应取模数为标准值，而直齿锥齿轮设计中，应取模
濮良贵机械设计简答题题库
机械设计简答题 1.一部机器由哪些部分组成？分别起什么作用？ 答：机器通常由动力部分、工作部分和传动部分三部分组成。除此之外，还有自动控制部分。 动力部分是机器动力的来源，常用的发动机有电动机、内燃机和空气压缩机等。 工作部分是直接完成机器工作任务的部分，处于整个传动装配的终端，起结构形式取决于 机器的用途。例如金属切削机床的主轴、拖板、工作台等。 传动部分是将动力部分的运动和动力传递给工作部分的中间环节。例如：金属切削机床中常用的带传动、螺旋传动、齿轮传动、连杆机构、凸轮机构等。机器应用的传动方式主要有机械传动、液压传动、气动传动及电气传动等。 2.决定机器好坏的关键是哪个阶段？ 答：设计阶段 3.机械零件的失效形式有哪些？ 答：（一）整体断裂 （二）过大的残余变形 （三）零件的表面破坏 （四）破坏正常工作条件引起的失效 4.常规的机械零件设计方法有哪些？ 答：（一）理论设计 （二）经验设计 （三）模型试验设计 5.机械零件的理论设计有哪几种？ 答：设计计算 校核计算 6.惰轮轮齿的接触应力.弯曲应力分别为怎样的循环变应力？ 答：接触应力为：脉动循环变应力 弯曲应力为：对称循环变应力 7.材料的疲劳特性可以用哪些参数描述？ 答：可用最大应力max σ，应力循环次数N ，应力比max min σσσ=来描述。 8.循环特性r=-1,0,1分别代表什么应力？ 答：r=-1代表对称循环变应力，r=0脉动循环变应力，r=1静应力。 9.在循环变应力作用下，影响疲劳强度的最主要因素？ 答：应力幅。 10.疲劳曲线有哪两种？如何定义？ σ-N 疲劳曲线，等寿命疲劳曲线。 σ-N 疲劳曲线：在各种循环作用次数N 下的极限应力，以横坐标为作用次数N 、纵坐标为极限应力，绘成而成的曲线。 等寿命疲劳曲线：在一定的应力循环次数N 下，疲劳极限的应力幅值与平均应力关系曲线。 11.σ-N 曲线中，我们把曲线分成了那几段？各有什么特点？ 分为AB BC CD 三段。在AB 段，是材料发生破坏的最大应力值基本不变。在BC 段，材料发生疲劳破坏的最大应力不断下降。在CD 段，材料试件经过一定次数的交应变力作用后会发生疲劳破坏。 12.简述静强度设计和疲劳强度设计的不同之处？ 静强度设计是和屈服强度做比较，疲劳强度是考虑到不同因素对疲劳极限的影响。
机械设计试题库及答案
机械设计试题库及答案 29001单级齿轮减速器由电动机直接驱动，减速器输入功率P ＝7.5kW ，电动机转速n=1450r/min,齿轮齿数z 1＝20，z 2＝50，减速器效率＝0.9。试求减速 器输出轴的功率和转矩。 P P 出入 所以，P 出75 09675...kW T P n 出 出出 95510 95510 675 145025 111105 5 5 .....N mm 29002带式输送机的传动简图如下图所示，已知输送带输出功率为 2.51kW ， 现有Y100L 2-4型电动机一台，电动机额定功率P ed =3kW ，满载转速n m =1420r/min ，试问此电动机能否使用。各效率如下： 联轴器 ＝0.99， 齿轮 ＝0.97， 轴承 ＝0.99。 验算此电动机能否使用 总 联 齿 轴承 2 232 2 3 0990970990895. . . . P 输入＝P 输出/ 总 ＝2.51/0.895=2.805kW P ed (=3kW)>P 输入（=2.805kW ） 此电动机能用。 29003带式输送机的传动简图如下图所示，已知输送带的工作拉力F ＝ 2300N(F 中已考虑输送带与卷筒、卷筒轴承的摩擦损耗的影响） ，输送带的速度 v=1.1m/s ，卷筒直径D ＝400mm ，齿轮的齿数为z 1＝17，z 2＝102，z 3＝24，z 4＝109，试求传动装置的输出功率、总效率、总传动比和输入功率。各效率如下： 联轴器 =0.99、 齿轮 ＝0.97、 轴承 ＝0.99。
1）输出功率：P Fv 1000 2300111000 253..kW 2）总效率： 总 联 齿 轴承 2232 2 3 0990970990895. . . . 3）总传动比：i i i z z z z 总＝123421 43 10217 10924 2725 = .4）输入功率P P 输入 输出 总 253 08952827.. .kW 29004一蜗杆减速器，蜗杆轴功率P 工 100kW ，传动总效率 08.，三班 制工作，如工业用电为每度0.12元，试计算五年（每年按260天计算）中用于 功率损耗的费用。 功率损耗P P 1 1 10810020()(.)工 kW 五年中损耗能量526024 20 624000kW h 损耗费用62410 012748804 ..元五年中用于功率损耗的费用为 74880元。 29005下图为一卷扬机传动系统简图，已知：被提升的重物W ＝5000N ，卷 筒直径D ＝300mm ，卷筒转速n G =25r/min ，电动机转速n E ＝720r/min ，试求： 1）重物W 的上升速度v ；2）卷筒的转矩T ； 3）匀速提升重物时卷筒的功率P ； 4）电动机所需功率P E （传动总效率 ＝0.886）； 5）减速器总传动比i 总。
(完整版)金属工艺学题库及答案
金属材料热处理与加工应用题库及答案 目录 项目一金属材料与热处理 (2) 一、单选（共46 题） (2) 二、判断（共 2 题） (4) 三、填空（共15 题） (4) 四、名词解释（共12 题） (5) 五、简答（共 6 题） (5) 项目二热加工工艺 (7) 一、单选（共32 题） (7) 二、判断（共18 题） (8) 三、填空（共16 题） (9) 四、名词解释（共 5 题） (9) 五、简答（共14 题） (10) 项目三冷加工工艺 (13) 一、填空（共 3 题） (13) 二、简答（共 2 题） (13)
项目一 金属材料与热处理 一、单选（共 46 题） 1?金属a —Fe 属于（A ）晶格。 A.体心立方 B 面心立方 C 密排六方晶格 D 斜排立方晶格 2?铁与碳形成的稳定化合物 Fe 3C 称为：（C ） A.铁素体 B 奥氏体 C 渗碳体 D 珠光体 3.强度和硬度都较高的铁碳合金是 ：（ A )° A.珠光体 B 渗碳体 C 奥氏体 D.铁素体 4.碳在丫一Fe 中的间隙固溶体， 称为：（ B )° A.铁素体 B 奥氏体 C 渗碳体 D.珠光体 4.硬度高而极脆的铁碳合金是： C )。 A.铁素体 B 奥氏体 C 渗碳体 D.珠光体 5.由丫一Fe 转变成a —Fe 是属于：（ D )° A.共析转变 B 共晶转变 C 晶粒变 D.同素异构转变 6.铁素体（F ） 是：（ D ）。 A.纯铁 B 混合物 C 化合物 D.固溶体 7.金属结晶时， 冷却速度越快，其实际结晶温度将：（ B ）。 A. 越高 B 越低 C 越接近理论结晶温度 D 固溶体 8.为细化晶粒， 可采用：（ B 。 A.快速浇注 B 加变质剂 C.以砂型代金属型 D.固溶体 9.晶体中的位错属于：（ C ）。 A.体缺陷 B 面缺陷 C 线缺陷 D.点缺 陷 10. 下列哪种是 高级优质钢：（ C )。 A.10 号钢 B.T 7 C.T 8 A D.30Cr 11. 优质碳素结构钢“ 4 5”，其中钢的平均含碳量为：（ C ）。 A.45% B0.O45 % C0.45 % D4.5 % 12. 优质碳钢的钢号是以（ A ）命名。 A.含碳量 B 硬度 C 抗拉强度 D 屈服极限 13. 优质碳素钢之所以优质，是因为有害成分（ B ）含量少。 A.碳 B.硫 C.硅 D.锰 14. 碳素工具钢的钢号中数字表示钢中平均含碳量的（ C ）。 A.十分数 B.百分数 C.千分数 D.万分数 1 5 .碳钢中含硫量过高时，将容易引起（ B ）。 A.冷脆 B 热脆 C 氢脆 D.兰脆 16.选用钢材应以（ C ）为基础。 A.硬度 B 含碳量 C 综合机械性能 D 价格 17.属于中碳钢的是（B ）° A.20 号钢 B.30号钢 C.60 号钢 D.70 号 钢 18.下列金属中， 焊接性最差的是（ D )。 A. 低碳钢 B 中碳钢 C.高碳钢 D.铸铁
机械设计基础计算题及答案
1.一队外啮合齿轮标准直齿圆柱挂齿轮传动，测得其中心距为160mm.两齿轮的齿数分 别为Z 1=20，Z 2 =44，求两齿轮的主要几何尺寸。 2.设计一铰链四杆机构，已知其摇杆CD的长度为50mm，行程速比系数K=1.3。 3.有一对标准直齿圆柱齿轮，m=2mm，α=200，Z=25，Z 2=50，求（1）如果n 1 =960r/min， n 2 =？（2）中心距a=？（3）齿距p=？ 4.一对标准直齿圆柱齿轮传动，已知两齿轮齿数分别为40和80，并且测得小齿轮的齿顶圆直径为420mm，求两齿轮的主要几何尺寸。 5.某传动装置中有一对渐开线。标准直齿圆柱齿轮（正常齿），大齿轮已损坏，小齿 轮的齿数zz 1=24，齿顶圆直径d a1 =78mm, 中心距a=135mm, 试计算大齿轮的主要几何尺 寸及这对齿轮的传动比。 6.图示轮系中，已知1轮转向n1如图示。各轮齿数为：Z1=20，Z2=40，Z3= 15，Z4=60，Z5=Z6= 18，Z7=1（左旋蜗杆），Z8 =40，Z9 =20 。若n1 =1000 r/min ，齿轮9的模数m =3 mm，试求齿条10的速度v10 及其移动方向（可在图中用箭头标出）。 7.已知轮1转速n1 =140 r/min，Z1=40， Z 2 =20。求： （1）轮3齿数 Z3； （2）当n3 = -40 r/min时，系杆H的转速 n H 的大小及方向；
（3）当n H= 0 时齿轮3的转速n3。 8.一轴由一对7211AC的轴承支承，F r1=3300N, F r2 =1000N, F x =900N, 如图。试求两轴 承的当量动载荷P。(S=0.68Fr e=0.68 X=0.41,Y=0.87) 9．已知一对正确安装的标准渐开线正常齿轮的ɑ=200，m=4mm，传动比i 12 =3，中心距 a=144mm。试求两齿轮的齿数、分度圆半径、齿顶圆半径、齿根圆半径。 10.设计一铰链四杆机构。已知摇杆CD的长度为75mm,行程速比系数K=1.5,机架长度为100mm,摇杆的一个极限位置与机架的夹角为450。 11.设计一对心直动滚子从动件盘形凸轮。已知凸轮基圆半径r b =40mm,滚子半径r=10mm,凸轮顺时针回转，从动件以等速运动规律上升，升程为32mm，对应凸轮推程角为120°；凸轮继续转过60°，从动件不动，凸轮转过剩余角度时，从动件等速返回。 12.已知轮系中各齿轮的齿数分别为Z 1=20、Z 2 =18、 Z 3 =56。求传动比i 1H 。 13.图示轮系，已知Z 1=30，Z 2 =20，Z 2 `=30，`Z 3 =74，且已知n 1 =100转/分。试求n H 。
机械设计第八版课后简答题汇总
机械设计第八版课后简答题汇总 1-22.简述在受轴向载荷条件下，提高紧螺栓连接的疲劳强度的措施。 答在受轴向变载荷条件下，降低螺栓上应力幅的大小，能够提高紧螺栓连接的疲劳强度。可以采用降低螺栓的刚度提高被连接件的刚度等措施降低螺栓上应力幅的大小。此外还可采用减少螺栓上的应力集中、改进螺栓的制造工艺、采用均载螺母等方法来提高螺栓连接的疲劳强度。 1-23.设计液体动力润滑轴承时，为保证轴承正常工作应满足哪些条件？ 答：应满足的条件是：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；3）润滑油必须有一定的粘度，供油要充分。 1-24.试用受力变形线图说明受轴向工作载荷的紧螺栓连接中螺栓所受的总载荷F2与预力F0的关系。 1-25.图示为圆锥-圆柱齿轮传动装置。轮1为主动轮，转向如图所示，轮3,4为斜齿圆柱齿轮。轮3,4的螺旋线方向应如何选择，才能使轴Ⅱ上的两个齿轮的轴向力相反。画出齿轮2,3所受各分力的方向。 2-21.在V带传动中，若仅将传动比i=3改为i=2（相应地减小大带轮的基准直径和增大中心距），则V带传动的承载能力有何变化?为什么？ 答：由于小带轮的直径和转速没有改变，因此带所能传递的功率没有大的变化，而传动比的改变使得小带轮的包角增大，因此带所能传递的功率有所增加。传动比的改变使得大带轮直径减小，因此大带轮的最大输出转矩下降约1/3。 2-22.一对直齿圆柱齿轮传动，若载荷、齿轮材料、齿宽、传动比及中心距等都不改变，试分析当增大小齿轮（主动轮）齿数Z1时，将对齿轮传动的平稳性、齿根弯曲强度、齿面磨损、齿面接触强度及抗胶合能力等各有何影响？为什么？ 答：Z1↑→?↑→传动的平稳性提高 Z1↑→m↓→齿根弯曲强度降低。 Z1↑→h↓→vs↓→抗胶合能力提高，磨损减小。 Z1↑→a不变→齿面接触强度不变 3-9弯曲疲劳极限的综合影响系数Kδ的含义是什么？它与哪些因素有关？它对零件的疲劳强度和静强度各有什么影响？ 答：在对称循环时，Kδ是试件的与零件的疲劳极限的比值；在不对称循环时, Kδ是试件的与零件的极限应力幅的比值。Kδ与零件的有效应力集中系数ζkδ、尺寸系数εδ、表面质量系数βδ和强化系数βq有关。Kδ对零件的疲劳强度有影响，对零件的静强度没有影响。3-10 零件的等寿命疲劳曲线与材料试件的等疲劳曲线有何区别？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？ 答：区别在于零件的等寿命疲劳曲线相对于试件的等寿命疲劳曲线下移了一段距离（不是平行下移）。在相同的应力变化规律下，两者的失效形式通常是相同的，如图中m1′和m2′。但两者的失效形式也有可能不同，如图中n1′和n2′。这是由于Kδ的影响，使得在极限应力线图中零件发生疲劳破坏的范围增大。 3-11试说明承受循环变应力的机械零件，各在什么情况下按静强度条件和疲劳强度条件计算？ 承受循环变应力的机械零件，当应力循环次数小于1000时，应按静强度条件计算；当应力循环次数大于1000时，在一定的应力变化规律下，如果极限应力点落在极限应力线图中的屈服曲线GC上时，也应按静强度条件计算；如果极限应力点落在极限应力线图中的疲劳曲线AG 上时，则应按疲劳强度条件计算
机械设计考试试题及答案
考试科目：机械设计考试时间： 120 分钟试卷总分 100 分 1、齿轮强度计算中，有哪两种强度计算理论？分别针对哪些失效？若齿轮传动为闭式软齿面传动，其设计准则是什么？（6 分）齿面的接触疲劳强度和齿根的弯曲疲劳强度的计算，齿面的接触疲劳强度针对于齿面的疲劳点蚀失效和齿根的弯曲疲劳强度针对于齿根的疲劳折断。齿轮传动为闭式软齿面传动，其设计准则是按齿面的接触疲劳强度设计，校核齿根的弯曲疲劳强度。 2、连接螺纹能满足自锁条件，为什么还要考虑防松？根据防松原理，防松分哪几类？（ 8 分） 因为在冲击、振动、变载以及温度变化大时，螺纹副间和支承面间的摩擦力可能在瞬间减小或消失，不再满足自锁条件。这种情况多次重复，就会使联接松动，导致机器不能正常工作或发生严重事故。因此，在设计螺纹联接时，必须考虑防松。根据防松原理，防松类型分为摩擦防松，机械防松，破坏螺纹副关系防
松。
3、联轴器和离合器的功用是什么？二者的区别是什么？（ 6 分）联轴器和离合器的功用是联接两轴使之一同回转并传递转矩。二者区别是：用联轴器联接的两轴在工作中不能分离，只有在停机后拆卸零件才能分离两轴，而用离合器可以在机器运转过程中随时分离或接合两轴。 4、链传动产生动载荷的原因是什么？为减小动载荷应如何选取小链轮的齿数和链条节距？（ 6 分） 小链轮的齿数不宜过小和链条节距不宜过大。 线上 本大题共 12 小题，总计 24分） 1、当两个被联接件之一太厚，不易制成通孔且需要经常拆卸时，往往采用 B。 A．螺栓联接B．双头螺柱联接C．螺钉联接 2、滚动轴承中，为防止轴承发生疲劳点蚀，应进行A 。 A. 疲劳寿命计算 B. 静强度计算 C. 极限转速验算 3、阿基米德蜗杆的 A 参数为标准值。 A. 轴面 B. 端 面 C. 法 面 在每题若干个选项中选出正确的选项填在横
机械设计计算题
1、如图所示，某轴由一对7209 AC 轴承支承，轴承采用面对面安装形式。已知两轴承径向载荷分别为F r1=3000N ，F r2=4000N ，轴上作用有轴向外载荷A=1800N 。载荷平稳，在室温下工作，转速n=1000r/min 。该轴承额定动载荷C=29800N ，内部轴向力S=0.4Fr ，e=0.68，当量动载荷系数如下表所示。试计算此对轴承的使用寿命。（9分） 答：内部轴向力方向如图所示 （2分）， S 1=0.4F r1=1200N (0.5分) S 2=0.4F r2=1600N (0.5分) 因为A+S 1>S 2 故 F a1=S 1=1200N (1分) F a2=S 1+A=3000N (1分) 比较两轴承受力，只需校核轴承2。 F a2/F r2=0.75>e (1分) P=XF r2+YF a2 =0.41*4000+0.87*3000=4250N (1分) 5.5240)(60103 6==P C n L h (2分) 2．图c 所示为一托架，20kN 的载荷作用在托架宽度方向的对称线上，用四个螺栓将托架连接在一钢制横梁上，螺栓的相对刚度为0.3，螺栓组连接采用普通螺栓连接形式，假设被连接件都不会被压溃，试计算: 1) 该螺栓组连接的接合面不出现间隙所需的螺栓预紧力F′ 至少应大于多少？（接合面的抗弯剖面模量W=12.71×106mm 3）（7分） 2）若受力最大螺栓处接合面间的残余预紧力F′′ 要保证6956N ， 计算该螺栓所需预紧力F ′ 、所受的总拉力F 0。 （3分） 1） （1）、螺栓组联接受力分析：将托架受力 情况分解成下图所示的受轴向载荷Q 和受倾覆力矩M 的两种基本螺栓组连接情况分别考虑。（2分） （2）计算受力最大螺栓的工作载荷F ：（1分） Q 使每个螺栓所受的轴向载荷均等，为)(50004 20000 1 N Z Q F === 倾覆力矩M 使左侧两个螺栓工作拉力减小；使右侧两个螺栓工作拉力增加，其值为：