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1 机械设计总论 一 名词解释 (1) 失效：指机械零件不能按预期功能正常工作的情况，它不只限于零件破坏，而且包括工作时噪声 过大、变形超过规定要求、传动精度降低、带传动打滑、螺母松脱等。 (2) 载荷：作用在零件上外力 F弯矩M 、扭矩T及冲击能量 k A等的总称，是进行强度计算的依据。 (3) 静载荷：不随时间变化而改变，或改变缓慢的载荷，如一般情况下的重力等。 (4) 变载荷：随时间变化，其大小与方向均可能变化的载荷，它又分为规律性稳定变载荷与随机性不 稳定的变载荷，它们在零件中引起的应力变化与对零件的失效破坏会产生不同影响，故计算准则与万法也 不同。 (5) 动载荷：机器运转过程中由于速度变化、偏心力(矩)等因素给零件带来的突然性波动载荷，由于 其冲击性，给零件正常工作更容易带来较坏的作用与影响。 (6) 公称载荷(名义载荷 )： 按稳定和理想的工作情况，用理论力学方法求得的作用在零件上的载荷 n F。 (7) 计算载荷： 记录机器动力参数不稳定及工作阻力变化等因素，给零件附加动载荷影响之工况系数， 求得用以作为设计依据的载荷 nAca FKF。 二选择题 (1) 机械零件由于某些原因不能C 时称为失效。 A. 工作B. 连续工作C. 正常工作D. 负载工作 (2) 设 R 为可靠度，Q为不可靠度，则C 成立。 A. 1)( 2 1 22 QRB.1QRC. 1QRD. 1/11QR (3) 有一部件由三个不同零件串联组成，若它们的可靠度依次为 1 R、 2 R、 3 R，则总可靠度R为 B 。 A. 321 RRRRB. 321 RRRR C. 321 1111 RRRR D. 212 3 2 2 2 1 )(RRRR (4) 下列设备中B 不属于机器。 A. 汽车B. 机械手表C. 内燃机D. 车床 2 (5) 机械设计课程研究的对象是C 。 A. 专用零件B. 标准零件 C. 常规工作条件下的通用零件D. 特殊工作条件下的零件 (6) 机械产品的经济评价通常只计算B 。 A. 设计费用B. 制造费用C. 调试费用D. 实验费用 (7) 从经济性和生产周期性考虑，单件生产的箱体最好采用C 。 A. 铸铁件B. 铸钢件C. 焊接件D. 塑料件 (8) 零件表面经淬火、氮化、喷丸、滚子碾压等处理后，其疲劳强度A 。 A. 增高B. 不变 C. 降低D. 增高或降低视处理方法而定 (9) 零件强度计算中的许用安全系数是用来考虑C 。 A. 载荷的性质，零件价格的高低，材料质地的均匀性 B. 零件的应力集中、尺寸大小、表面状态 C. 计算的精确性，材料的均匀性，零件的重要性 D. 零件的可靠性，材料的机械性能，加工的工艺性 三填空题 (I) 零件表面的强化处理方法有表面淬火、 表面化学热处理、表面硬化加工等。 (2) 提高机械零件强度的主要措施有合理布置零件，减小所受载荷、 均匀载荷分布，降低载荷集 中、选用合理截面、及减小应力集中。 (3) 机械设计学习的主要目的是掌握通用机械零部件和简单机械的设计能力。 (4) 静载荷是指大小和方向不随时间变化或者变化非常缓慢的载荷。 (5) 计算载荷是指考虑实际工作条件(如冲击、振动等)下，产生附加载荷后的有效作用载荷，通 常是额定载荷乘以不同因素的影响系数。 (6) 机械零件的断裂是由于材料的强度不足造成的，机械零件的变形过大是由于材料的刚度 不足造成的。 (7) 当转子的转动频率接近其固有频率时，便发生共振。 (8) 材料的塑性变形通常发生在低速重载的情况下。 (9) 为了提高零件的抗拉压强度，增加零件的横截面积，最为有效。 (10) 机械零件的主要失效形式有断裂、 变形过大、 振动过大及 表面失效。 (11) 机械产品设计中的“ 三化 ” 是指标准化、 系列化及通用化。 3 (12) 机械产品开发性设计的核心是功能设计及结构。 (13) 机械零件的可靠度，是指零件在规定的使用条件下，在规定的时间内能正常工作的概率。 四是非题 (1) 大小和方向随时间的变化而呈周期性变化的载荷称为随机变载荷。(F) (2) 由原动机标牌功率而计算出来的载荷称为计算载荷也叫名义载荷。(F) (3) 计算载荷通常是额定载荷乘以不同的影响系数。(T) (4) 机械设计计算的最基本的设计准则是刚度准则。(F) (5) 一般小型机械，都是先小批量生产，再做定型鉴定。(F) (6) 增大零件的截面尺寸只能提高零件的强度不能提高零件的刚度。(F) 五 简答题 (1) 什么是机械 ? 答：一个机器，不论结构多么复杂，都是由两个或两个以上互相联系、互相配合、运动确定的机构或 构件所组成。可以实现能量的转化(如将电能、热能、光能、化学能等等转化为机械能)，使其运转，实现 人们预期的工作。而机构，则是由两个或两个以上互相联系、互相配合、运动确定的构件所组成，它无能 量的转化，只是实现机械能的传递。构件则是由多个零件所组成。机械则是机器和机构的总称。 (2) 简述机械零件的主要失效形式。 答：机械零件的主要失效形式有：断裂、 变形过大、 振动过大和表面失效，表面失效又分为胶合失效、 点蚀失效、磨损失效和塑性变形。在与化学物质接触的场合或者是在有腐蚀性气体或液体的氛围中经常发 生的腐蚀失效也是机械零件的主要失效形式之一。 (3) 机械设计课程主要解决什么零件的设计问题? 答：机械设计课程，主要是培养学生运用工程技术基础理论和知识，解决常规工作条件下一般参数的 通用机械零件的设计问题。 (4) 何为通用零件?何为专用零件 ?举例说明。 答：通用零件是指在各种机器中经常都能用到的零件，如螺钉、齿轮、链轮、轴承等；专用零件是指 在特定机器中才用到的零件，如涡轮机的叶片、飞机的螺旋桨、往复式活塞内燃机的曲轴等。 (5) 按应用计算场合分，载荷可分为哪三种? 答：按应用计算场合分，载荷可分为额定载荷(也叫名义载荷)、工作载荷和计算载荷。 (6) 以汽车为例，简述机器主要由哪五大部分所组成。 答：机器主要由五部分组成： 原动机主要提供动力，如汽车的发动机； 4 传动部分提供变速、改变运动方向或运动形式等，如汽车的变速箱、传动轴、离合器等； 工作部分直接完成设计者的构想，代替或减轻人类的工作，如汽车的车轮、转向器等； 控制部分使机器各部分运动协调。可以是手控、电控、遥控等。如汽车的各个按钮、手柄等； 辅助系统照明 (前后灯，车内灯)，信号 (转向灯、后尾红灯)，显示 (里程表、油量表、速度表、电 瓶电量