机械设计习题集

机械设计习题

科院2010

目 录

第一章 机械设计概论

第二章 机械零件的疲劳强度 第三章 摩擦、磨损及润滑 第五章 螺纹联接和螺旋传动 第六章 键、花键、销联接 第八章 带 传 动 第九章齿轮传动 第十章 蜗杆传动 第十一章 链传动 第十二章 轴 第十三章 滚动轴承 第十四章 滑动轴承 第十五章 联轴器和离合器 第十六章 弹簧

第一章 机械设计概论

分析与思考题

1-1 什么是通用零件?什么是专用零件?试各举三个实例。1-2 机械设计课程研究的内容是什么?

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1-3 设计机器时应满足哪些基本要求?设计机械零件时应满足哪些基本要求?

1-4 机械零件主要有哪些失效形式?常用的计算准则主要有哪些? 1-5 什么是零件的强度要求?强度条件是如何表示的?如何提高零件的强度?

1-6 什么是零件的刚度要求?刚度条件是如何表示的?提高零件刚度的措施有哪些?

1-7 机械零件设计中选择材料的原则是什么?

1-8 指出下列材料的种类，并说明代号中符号及数字的含义：HTl50，ZG230-450， 65Mn，45，Q235，40Cr，20CrMnTi，ZCuSnl0Pb5。

1-9 机械的现代设计方法与传统设计方法有哪些主要区别?

第二章 机械零件的疲劳强度设计

一、分析与思考题

2-1 试举例说明什么零件的疲劳破坏属于低周疲劳破坏，什么零件的疲劳破坏属高周疲劳破坏。

2-2 在材料的疲劳曲线上，为何需要人为规定一循环基数N0，并将对应的极限应力称为材料的疲劳极限?

2-3 弯曲疲劳极限的综合影响系数Kζ的含义是什么?它与哪些因

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素有关?它对零件的疲劳强度和静强度各有何影响?

2-4 在单向稳定变应力下工作的零件，如何确定其极限应力? 2-5 疲劳损伤线性累积假说的含义是什么?写出其数学表达式。 2-6 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、设计计算题

2-7 一零件由45钢制成，材料的力学性能为：σs=360MPa，σ-1=300 MPa，ψζ=0.2。已知零件上的最大工作应力σmax=190MPa，最小工作应力σmin=110MPa，应力变化规律为σm=常数，弯曲疲劳极限的综合影响系数Kd=2.0，试分别用图解法和计算法确定该零件的计算安全系数。

题2-7图

2-8 某材料受弯曲变应力作用，其力学性能为：σ-1=350MPa，m=9，N0=53106。现用此材料的试件进行试验，以对称循环变应力σ

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l=500MPa作用10次，σ2=400MPa作用10次，σ3=300MPa作用10次。试确定：

(1)该试件在此条件下的计算安全系数；

(2)如果试件再作用σ=450MPa的应力，还能循环多少次试件才破坏?

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第三章 摩擦、磨损及润滑基础

分析与思考题

3-1 按照摩擦面间的润滑状态不同，滑动摩擦可分为哪几种? 3-2 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?

3-3 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?

3-4 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?

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