機(jī)械設(shè)計(jì)習(xí)題集答案解析

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1、緒論1、機(jī)器的基本組成要素是什么？【答】機(jī)械系統(tǒng)總是由一些機(jī)構(gòu)組成，每個(gè)機(jī)構(gòu)又是由許多零件組成。所以，機(jī)器的基本組成要素就是機(jī)械零件。2、什么是通用零件？什么是專用零件？試各舉三個(gè)實(shí)例。【答】在各種機(jī)器中經(jīng)常能用到的零件稱為通用零件。如螺釘、齒輪、彈簧、鏈輪等。在特定類型的機(jī)器中才能用到的零件稱為專用零件。如汽輪機(jī)的葉片、內(nèi)燃機(jī)的活塞、曲軸等。3、在機(jī)械零件設(shè)計(jì)過(guò)程中，如何把握零件與機(jī)器的關(guān)系？【答】在相互連接方面，機(jī)器與零件有著相互制約的關(guān)系；在相對(duì)運(yùn)動(dòng)方面，機(jī)器中各個(gè)零件的運(yùn)動(dòng)需要滿足整個(gè)機(jī)器運(yùn)動(dòng)規(guī)律的要求；在機(jī)器的性能方面，機(jī)器的整

2、體性能依賴于各個(gè)零件的性能，而每個(gè)零件的設(shè)計(jì)或選擇又和機(jī)器整機(jī)的性能要求分不開(kāi)。機(jī)械設(shè)計(jì)總論1、機(jī)器由哪三個(gè)基本組成部分組成？傳動(dòng)裝置的作用是什么？【答】機(jī)器的三個(gè)基本組成部分是：原動(dòng)機(jī)部分、執(zhí)行部分和傳動(dòng)部分。傳動(dòng)裝置的作用：介于機(jī)器的原動(dòng)機(jī)和執(zhí)行部分之間，改變?cè)瓌?dòng)機(jī)提供的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)，以滿足執(zhí)行部分的要求。2、什么叫機(jī)械零件的失效？機(jī)械零件的主要失效形式有哪些？【答】機(jī)械零件由于某種原因喪失工作能力或達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的性能稱為失效。機(jī)械零件的主要失效形式有1）整體斷裂；2）過(guò)大的殘余變形（塑性變形）；3）零件的表面破壞，主要是腐蝕、磨

3、損和接觸疲勞；4）破壞正常工作條件引起的失效：有些零件只有在一定的工作條件下才能正常工作，如果破壞了這些必要的條件，則將發(fā)生不同類型的失效，如帶傳動(dòng)的打滑，高速轉(zhuǎn)子由于共振而引起斷裂，滑動(dòng)軸承由于過(guò)熱而引起的膠合等。3、什么是機(jī)械零件的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則？機(jī)械零件的主要設(shè)計(jì)準(zhǔn)則有哪些？【答】機(jī)械零件的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是指機(jī)械零件設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)應(yīng)遵循的原則。機(jī)械零件的主要設(shè)計(jì)準(zhǔn)則有：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4、繪出浴盆曲線并簡(jiǎn)述其含義？【答】浴盆曲線是失效率曲線的形象化稱呼，表示了零件或部件的失效率與時(shí)間的關(guān)系，一般用實(shí)驗(yàn)方法求得

4、。浴盆曲線分為三段：第Ⅰ段代表早期失效階段，失效率由開(kāi)始時(shí)很高的數(shù)值急劇地下降到某一穩(wěn)定的數(shù)值；第Ⅱ段代表正常使用階段，失效率數(shù)值緩慢增長(zhǎng)；第Ⅲ段代表?yè)p壞階段，失效率數(shù)值由穩(wěn)定的數(shù)值逐漸急劇上升。5、設(shè)計(jì)機(jī)械零件時(shí)應(yīng)滿足哪些基本要求？【答】機(jī)械零件的基本設(shè)計(jì)要求有：避免在預(yù)定壽命期內(nèi)失效的要求；結(jié)構(gòu)工藝性要求；經(jīng)濟(jì)性要求；質(zhì)量小要求；可靠性要求。6、簡(jiǎn)述機(jī)械零件的一般設(shè)計(jì)步驟？【答】機(jī)械零件的一般設(shè)計(jì)步驟是：（1）選擇零件的類型和結(jié)構(gòu)；（2）計(jì)算作用載荷；（3）選擇材料；（4）確定基本尺寸；（5）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；（6）校核計(jì)算；（7）繪圖和編寫

5、技術(shù)文件。7、機(jī)械零件的常規(guī)設(shè)計(jì)方法有哪些？計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、并行設(shè)計(jì)屬于常規(guī)設(shè)計(jì)方法嗎？【答】機(jī)械零件的常規(guī)設(shè)計(jì)方法有：（1）理論設(shè)計(jì)：根據(jù)長(zhǎng)期總結(jié)出來(lái)的設(shè)計(jì)理論和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所進(jìn)行的設(shè)計(jì)稱為理論設(shè)計(jì)。理論設(shè)計(jì)中常采用的處理方法有設(shè)計(jì)計(jì)算和校核計(jì)算兩種。前者是指由公式直接算出所需的零件尺寸，后者是指對(duì)初步選定的零件尺寸進(jìn)行校核計(jì)算；（2）經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)：根據(jù)從某類零件已有的設(shè)計(jì)與使用實(shí)踐中歸納出的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式，或根據(jù)設(shè)計(jì)者本人的工作經(jīng)驗(yàn)用類比的辦法所進(jìn)行的設(shè)計(jì)；（3）模型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：對(duì)于一些尺寸巨大而且結(jié)構(gòu)又很復(fù)雜的重要零件件，尤

6、其是一些重型整體機(jī)械零件，為了提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，可采用模型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、并行設(shè)計(jì)屬于現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法。8、簡(jiǎn)述機(jī)械零件金屬材料的一般選用原則？【答】機(jī)械零件金屬材料的在選用時(shí)主要考慮下列因素：1、載荷、應(yīng)力及其分布狀況；2、零件的工作情況；3、零件的尺寸及質(zhì)量；4、零件結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度及材料的加工可能性；5、材料的經(jīng)濟(jì)性；材料的供應(yīng)狀況。9、什么是機(jī)械零件的標(biāo)準(zhǔn)化？實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化有何重要意義？【答】零件的標(biāo)準(zhǔn)化就是對(duì)零件的尺寸、結(jié)構(gòu)要素、材料性能、檢驗(yàn)方法、制圖要求等制定出各種各樣大家共同遵守的標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)化的意義

7、主要表現(xiàn)為：1）能以最先進(jìn)的方法在專門化工廠中對(duì)那些用途最廣的零件進(jìn)行大量、集中的制造，以提高質(zhì)量、降低成本；2）統(tǒng)一了材料和零件的性能指標(biāo)，使其能夠進(jìn)行比較，提高了零件性能的可靠性；3）采用了標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)及零、部件，可以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)工作，縮短設(shè)計(jì)周期，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，同時(shí)也簡(jiǎn)化了機(jī)器的維修工作。機(jī)械零件的強(qiáng)度1、影響機(jī)械零件疲勞強(qiáng)度的主要因素有哪些？在設(shè)計(jì)中可以采用哪些措施提高機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度？【答】影響機(jī)械零件疲勞強(qiáng)度的主要因素有零件幾何形狀、尺寸大小、加工質(zhì)量及強(qiáng)化因素。零件設(shè)計(jì)時(shí)，可以采用如下的措施來(lái)提高機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度：1）盡可能降低

8、零件上應(yīng)力集中的影響是提高零件疲勞強(qiáng)度的首要措施。應(yīng)盡量減少零件結(jié)構(gòu)形狀和尺寸的突變或使其變化盡可能地平滑和均勻。在不可避免地要產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中的結(jié)構(gòu)處，可采用減荷槽來(lái)降低應(yīng)力集中的作用；2