机械设 计 复习材料

机械设 计 复习材料 第二章机械设计总论2.3考点本章讲述的是机械设计与机械零件设计中的一些共性问题，尚未涉及各个具体机械零件的设计知识，故本章难点在于内容非常原则、抽象，不易理解和掌握。 学习时对各节内容要从总体上以及它们的相互联系上予以理解。 建立机械设计的总体概念，作为以后各章学习的基础，并在以后各章的学习中结合各章的具体内容不断深化。 本章所述的众多概念是考点，应予以熟悉和掌握。 2.4学习效果测试题及解答2.4.1测试题21选择题 (1)当零件可能出现疲劳断裂时，应按_准则计算。 A强度B刚度C寿命D振动稳定性 (2)零件的工作安全系数为_。 A零件的极限应力比许用应力B零件的极限应力比工作应力C零件的工作应力比许用应力D零件的工作应力比极限应力 (3)对大量生产、强度要求高、尺寸不大、形状不复杂的零件，应选择_毛坯。 A铸造B冲压C自由锻造D模锻 (4)工程上采用几何级数作为优先数字基础，级数项的公比一般取为_。 A5B10c15D2022是非题（认为正确的在括号内画“”号，错误的在括号内画“”号） (1)当零件可能出现塑性变形时，应按刚度准则计算。 () (2)零件的表面破坏主要是腐蚀、磨损和接触疲劳。 () (3)调制钢的回火温度愈高，其硬度和强度将愈低，塑性愈好。 () (4)机器的设计阶段是决定机器好坏的关键。 () (5)疲劳破坏是引起大部分机械零件失效的主要原因。 () (6)随着工作时间的延长，零件的可靠度总是不变。 ()23问答题 (1)什么叫机械零件的失效？机械零件的主要失效形式有哪些？ (2)试具体说明机械零件的计算准则与失效形式的关系。 (3)机械零件常用的设计方法有哪些？各在什么情况下采用？ (4)影响机械零件疲劳强度的主要因素是什么？ (5)设计机械零件应满足哪些基本要求？ (6)合理选择机械零件材料需考虑哪些具体要求？ (7)什么是机械设计中的标准化？实行标准化有何重要意义？ (8)什么是机械零件的条件性计算？2.4.2参考解答nnnn21 （1）A （2）B （3）D （4）B22 (1) (2) (3) (4) (5) (6)23 (1), (2)P13, (3)P15, (4), (5)P11, (6)P18, (7)P19 (8)条件性计算是合理的简化计算。 机械零件计算中常常对某些复杂的受力和变形现象作适当而又合理的简化，使计算能顺利地进行，例如以集中力代替某些实际上的分布力，以点支承代替某些面支承，以均布应力代替某些实际上的分布应力等。 这样的简化在工程计算中是允许的，由于其结果具有一定的近似性和条件性，通常将这些计算称为条件性计算。 第3章机械零件强度3.3考点及常见题型精解3.3.1本章考点 (1)疲劳曲线的特点、方程及其应用。 (2)材料试件和机械零件的极限应力线图的特点及绘制。 (3)单向稳定变应力时机械零件在三种应力变化规律下的疲劳强度计算。 (4)疲劳损伤累积假说的概念和Miner方程的应用。 (5)双向稳定变应力时的疲劳强度计算。 3.3.2常见题型精解例3.1某钢材的对称循环弯曲疲劳极限1?基数，寿命指数，试求循环次数N分别为010N?9m?和疲劳极限。 1N?解由题意知275MPa，屈服极限5,510,10?10355sMPa?8。 ，取循环次时相应的寿命系数76NK【评注】这是一个求解任意循环次数时疲劳极限的问题。 本题主要考查学习者对疲劳曲线的特点、方裎及其应用，疲劳损伤累积假说及Miner方程等考点掌握的情况。 注意题中易错点是塑性材料的屈服极限S?和循环基数0N。 例3.2工作应力为命考虑，试分别用图解法和解析法校核该零件是否安全。 解 (1)解析法。 若工作应力点在疲劳强度区若工作应力点在屈服强度区某合金钢制成的零件，其材料性能为?，10.2,450MPa?，800sMPa?。 已知max280MPamin80MPa?，rc?，1.62。 若设计S=1.3，并按无限寿K?所以该零件安全。 (2)图解法。 根据已知条件，可得A(O，4501.62)，C(800，0)。 由得D(692.3/2,692.3/21.62)。 根据点A(O，277.78)，C(800，O)，D(346.15，213.67)按比例绘出该零件的极限应力线图，如图3.7所示。 在图上确定(100，180)，因r=C，故自原点作过点的射线与线AG交于，则为极限应力点。 所以该零件安全。 【评注】这是一个单向稳定变应力时机械零件在r=C下的疲劳强度校核和机械零件极限应力曲线图的绘制问题。 采用解析法时，因不能判断工作应力点所在的区域，为安全起见，疲劳强度和静强度都应校核。 本题中还考查了变应力特性五参数的小问题，一定要引起注意。 间的数值换算关系，这是本章常考mrmaxmin,a?【评注】这是一个求解任意循环次数时疲劳极限的问题。 (1)是典型的疲劳损伤累积假说的概念和Miner方程的应用；而 (2)在问法上出现变化，但实质问题和 (1)相同，只是解题思路和 (1)相逆，这一点属于相同问题的不同考法，应引起足够注意。 例3.4一转轴的材料为40Cr，调质处理，其机械性能为以?，。 其危险截面上的直径d=40mm，所受弯矩M=300Nm，扭矩T=800Nm，疲劳强度综合影响系数，2.5K?K? (1)若该转轴工作时频繁地正反转，试确定其计算安全系数 (2)若该转轴工作时单向旋转，且经常开车与停车，试确定其计算安全系数，0.2?1355MPa?，1205MPa。 1.50.1?；caS；caS (3)若该转轴的工作状况与 (2)相同，设计安全系数S=2，当承受的弯矩M=400Nm时，还允许承受多大的扭矩T?解 (1)弯曲应力扭转剪切应力的应力幅0m?【评注】这是一个双向稳定变应力时的疲劳强度计算问题。 本题综合性较强，先考查对应力计算公式的记忆及应用，然后是如何根据已知条件确定应力的循环特性，由于转轴频繁地正反转