机械可靠性设计复习题
机械设计复习题
一、螺纹联接与螺旋传动概念、填空、选择题1、按牙型螺纹可分（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。
2、按螺旋的作用分（ ）、（ ）。
2、螺纹联接的防松方式有（ ）、（ ）、（ ）。
4、螺纹联接的基本类型有（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。
5、承受横向工作载荷的普通螺栓联接，螺栓受（ ）应力和（ ）应力作用，可能发生的失效形式是（ ）；承受横向工作载荷的铰制孔用螺栓联接，靠螺栓受（ ）和（ ）来传递载荷，可能发生的失效形式是（ ）和（ ）。
6、螺栓组的受力分析类型，如何解决。
7、某螺纹联接在工作时承受较大的横向力作用，为使螺纹直径不至于过大，采用（ ）联接为宜。
A 普通螺栓B 铰制孔螺栓C 双头螺柱D 螺钉8、经过优选、简化、统一，并给以标准代号的零部件称为（ ）。
A 通用件B 系列件C 标准件D 专用件9、在螺纹联接中，可以实现自锁性能的是（ ），可以实现传动性能最好的是（ ）。
A 三角形螺纹B 矩形螺纹C 锯齿形螺纹D 梯形螺纹10、用于薄壁形零件连接时，应采用（ ）A 多线三角粗牙螺纹B 三角细牙螺纹C 锯齿形螺纹D 梯形螺纹11、拧紧可以使一定公称直径的普通螺栓取得一定的预紧力，如果要以比较小的拧紧力矩T 来得到要求的预紧力，可采用（ ）。
A 细牙螺纹B 双线螺纹C 适当润滑D 增加螺母与被联接件支撑面间的面积12、在螺纹联接中，按防松原理，采用双螺母属于（ ）A 摩擦防松B 机械防松C 破坏螺纹副的关系防松D 增加预紧力防松13、当两被联接件之一太厚，不宜制成通孔，不需要经常拆卸时，往往采用（ ）A 螺栓联接B 螺钉联接C 双头螺柱连接D 紧定螺钉联接14、某单个螺栓联接，要求被联接件结合面不分离，假定螺栓的刚度b C 与被联接件的刚度m C 相等，联接的预紧力为0F 。
现在对联接施加轴向载荷，当外载荷F 达到与预紧力0F 的大小相等时（ ） A 被联接件发生分离，联接失效B 被联接件即将发生分离，联接不可靠C 联接可靠，但不能继续加载D 联接可靠，只要螺栓强度足够，载荷F 还可以继续增加到接近预紧力0F 的两倍15、受轴向变载荷的螺栓联接中，已知预紧力0F =8000N ，工作载荷N F F 4000,0max min ==，螺栓和被联接件刚度相等，则在最大工作载荷下，残余预紧力为（ ）A2000N B4000N C6000N D8000N16、当螺栓组承受横向载荷或旋转力矩时，该螺栓组中的螺栓（ ）A 必受剪切力作用B 必受拉力作用C 同时受到剪切和拉伸D 既可能受剪切，也可能受拉伸17、对于受轴向载荷的紧螺栓联接，在限定螺栓总拉力的条件下，提高螺栓疲劳强度的措施（ ）A 增加螺栓刚度，减小被联接件的刚度B 减小螺栓刚度，增加被联接件的刚度C 同时增加螺栓和被联接件的刚度D 同时减小螺栓和被联接件的刚度18、随着被联接件刚度的增大，螺栓的疲劳强度（ ）A 提高B 降低C 不变D 可能提高也可能降低19、受轴向变载荷作用的紧螺栓联接，当增大螺栓直径时，螺栓的疲劳强度（ ）A 提高B 降低C 不变D 可能提高，也可能降低20、一普通螺栓的螺栓头标记着6.8，则该螺栓材料的屈服极限为（ ）2mm N 。
机械可靠性设计单元测试题及答案
机械可靠性设计单元测试题及答案机械可靠性设计单元测试题(1)1.将某规格的轴承50个投入恒定载荷下运行，其失效时的运行时间及失效数如下表所示，试求该规格轴承工作到和250h时的故障密度和可靠度。
，，，，f250R250运行时间(h) 10 25 50 100 150 250 350 400失效数(个) 4 2 3 7 5 3 2 22(某系统的平均无故障工作时间为1000h，若该系统2000h的工作期内需要有备件更换。
现有4个备件，问系统能达到的可靠度是多少,3(对95个某型号的溢流阀做寿命试验，在完成110小时试验时失效5个溢流阀。
若其失效率为常数，试计算其平均寿命和可靠度。
，，R350 4(某零件的故障率为:,3,31.5 ,(x),5，10(2，10x,0.6)试求故障密度函数和可靠度函数。
5(描述某元件的物理量x为随机变量，它的均值，标准u,600差。
故障密度函数，，图形具有关于轴线x=u对称且x轴为fx,,50，，的渐近线，当x=u时，，为最大值，处图形凹凸性发生fxfxx,u,,改变。
求随机变量时累积概率分布，，为多少, Fxx,500机械可靠性设计单元测试题(2)1(已知一拉杆的拉伸载荷,N，拉杆材料，，，，PP,,P30000,2000P屈服极限，，,MPa ,拉杆直径, ，，,,,,，，,1076,12.2，，dd,,d6.4,0.02ss,sdsmm。
试计算此杆的可靠度。
2(拉杆承受的轴向载荷,N，拉杆直径，，，，PP,,P80000,1500P,mm，拉杆长度,mm，弹性模量，，，，，，，，dd,,d35,0.8LL,,L6400,64dL , MPa。
试计算拉杆伸长量的分布值，，，，EE,,E210000,3200,E。
，，,,,,,3(工程师想设计一种新零件，根据应力分析得知，零件中的拉应力服从正态分布，其均值为241.2 MPa，标准差为27.6 MPa。
制造过程中产生的残余压应力也服从正态分布，其均值为68(9 MPa，标准差为10.4MPa。
机械设计基础复习题及答案
机械设计基础复习题及答案⼀、选择题1、平⾯四杆机构中，是否存在死点，取决于B是否于连杆共线。
A、主动件B、从动件C、机架D、摇杆2、当四杆机构处于死点位置时，机构的压⼒⾓为 AA 、90°B、0 °C、180 ° D 、与构件有关3、铰链四杆机构的杆长为a=60，b=80，c=100，d=90。
若以杆a为机架，则此四杆机构 A 。
A、为双曲柄机构B、为曲柄摇杆机构C、为双摇杆机构D、为曲柄滑块机构4、具有急回作⽤的曲柄摇杆机构的⾏程速⽐系数K为 AA、⼤于1B、⼩于1 C 、等于1 D、等于05、采⽤型铣法加⼯斜齿轮时，应根据 B 选择成型铣⼑。
A、轴⾯模数B、法⾯模数C、端⾯模数D、⼤端模数6、⼀对渐开线斜齿圆柱齿轮在啮合传动过程中，⼀对齿廓上的接触线长度是C变化的。
A、由⼩逐渐到⼤B、由⼤逐渐到⼩C、由⼩逐渐到⼤再到⼩D、始终保持定值7、渐开线的弯曲程度取决于B的⼤⼩。
A、分度圆B、基圆C、齿顶圆A、⼀定相等B、⼀定不相等C、与齿轮传动⽐有关D、与基圆半径有关9、⼀对相互啮合的渐开线减速齿轮传动，⼩齿轮齿⾯硬度>350HBS，⼤齿轮齿⾯硬度<350HBS，在传递动⼒时__ B _____。
A、⼩齿轮齿⾯最⼤接触应⼒较⼤B、两齿轮齿⾯最⼤接触应⼒相等C、⼤齿轮齿⾯最⼤接触应⼒较⼤D、接触应⼒与齿数、材料有关，不⼀定哪个⼤10、⼀对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是B。
A、齿轮的模数和齿距分别相等B、两齿轮的模数和压⼒⾓分别相等C、两齿轮的基圆相等D、两齿轮的齿厚和齿槽宽分别相等11、对于开式齿轮传动，在⼯程设计中，⼀般（D ）A、按接触强度设计齿轮尺⼨，在验算弯曲强度B、只需按接触强度设计C、按弯曲强度设计齿轮尺⼨，在验算接触强度D、只需按弯曲强度设计12、渐开线直齿圆柱标准齿轮是指___ C _ _ 的齿轮。
A 、分度圆上模数和压⼒⾓；B、节圆等于分度圆；C、分度圆上齿厚等于齿槽宽，⽽且模数、压⼒⾓以及齿顶⾼系数、顶隙系数均为标准值。
机械设备可靠性设计
机械设备可靠性设计
一机械设备可靠性设计要点
答：1.确定零件合理的安全系数；
2.储备设计（冗余设计）；
3.耐环境设计；
4.简单化和标准化设计；
5.提高结合部的可靠性；
6.结构安全设计；
7.设置齐全的安全装置；
8.人机界面设计。
二如何取得人机系统的最佳效果
答：为了取得人机系统的最佳效果，对人和机分别提出“人适应于机”、“机适宜于人”的不同要求，即“人是机”与“机宜人”。
“人是机”是指人要适应机器的要求就需要对人的因素予以限制，对人进行教育、训练，并且尽量发挥人的积极因素。
所谓“机宜人”是指机器作为人从事生产和生活活动的工具，要求设计、制造出来的机器应尽量满足使用者的要求。
三人机系统常见事故。
答：物体打击；机械伤害；触电；灼烫；其他伤害。
四交通限速规定
答：依据《中华人民共和国道路交通安全法》规定，在没有限速标志的路段，应当保持安全车速。
夜间行驶或者在容易发生危险的路段行驶，以及遇有沙尘、冰雹、雨、雪、雾、结冰等气象条件时，应降低行驶速度。
机械可靠性设计试题（研究生）
长江大学试题纸课程名称：机械可靠性设计班级： 姓名： 学号 分数：一、填空题（20分）1．根据GB3187-82规定，可靠性定义是产品在 和 ,完成 的能力。
2．随机事件的主要特征有① ，② 。
3.电子产品的失效率曲线一般呈现三个不同的时期，即 、 和 。
4.由两支灯泡及附件分别组成串联系统和并联系统，则两系统的可靠度关系为 大于 。
5.疲劳极限曲线上各点的循环特征 ，而循环次数 ；6.疲劳寿命设计分为 和 ，前者的设计点在循环基数点的 侧；7.常用 、 和 概率分布描述材料疲劳强度分布。
8.求数字特征的常用方法有 、 和二、基本计算题（40分）1. 设有一批名义直径为25.4mm 的钢管，按规定其直径d 满足24.8mm ≤d ≤26mm 时为合格品，如果直径服从正态分布，其均值mm u d 4.25=，标准差mm d 3.0=σ，计算这批钢管的废品率。
2.某组件由三个零件组成，组件的长度为3个零件的尺寸之和。
若零件的尺寸分别为20±0.02、30±0.03、40±0.04，问组件长度的均值、标准差和公差各是多少？3. 对100台汽车的变速器做寿命试验，在完成100小时试验时失效5台变速器。
若其失效率为常数，试计算其特征寿命和中位寿命。
4．等截面悬臂梁受载如图示，截面为圆形。
已知L 的均值和标准差分别为L u 和L σ，直径d的均值和标准差分别为d u 和d σ，梁的屈服极限S 的均值和标准差分别为s u 和s σ，试确定在弹性范围内最大载荷P 的数字特征。
三、可靠性设计（20分）1. 某转轴的疲劳强度服从威布尔分布，参数为：最小强度50Mpa ，形状参数为2，尺度参数27Mpa 。
应力为正态分布，均值55 Mpa ，变异系数0.05。
试估计可靠度。
2.四、系统可靠性（20分）1. 一个由电动机、皮带传动、单级齿轮减速器组成的传动装置，工作1000h 要求的可靠度为0.96，已知它们的失效率分别为：电动机kh /0003.01=λ，皮带传动kh /004.02=λ和减速器kh /0002.03=λ。
2022可靠性设计基础试卷-机械3组-完整答案版
2022可靠性设计基础试卷-机械3组-完整答案版可靠性设计基础试卷(研究生)考试时间：2022年1某月某某日学院：姓名：班级：成绩学号：题目分数一二三四五六一、单项选择题（每题2分，共30分）1．设有一可修复的电子产品工作1200h，累计发生4次故障，则该产品的MTBF约为（）A．250hB．200hC．300hD．240h答案选择C，用1200除以4得到。
PPT54页2．已把产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的概率定义为产品的（）A.可靠度B．不可靠度C．故障密度函数D．故障率答案A(PPT33页可靠性指标）3．设下列哪种系统可靠性模型属于非贮备模型？（）A.串联模型B．并联模型C．混联模型D．n中取r模型2.3系统可靠性分析——2.3.1系统可靠性模型PPT94页4．以下自动电烤箱故障中哪个与其他三个不属于同一故障模式？()A.控温器触电熔接B.控温器触点烧坏C.电源线内部断开D.控温器触点接触不良答案：CPPT241页5．下列不是常用的可靠性增长模型的是（）答案：DPPT524页6．下列失效率曲线中哪个符合机械设备损耗的规律：（）A.B.C.D.答案：CPPT356页7．在维修性通过（）来提高产品的可用性。
（A.延长产品工作时间B．缩短维修停机时间C．提高故障修理质量D．降低产品维修成本答案：B。
PPT第878页。
8．下列四项中，哪个不属于可靠性的细致预估？（A．数学模型法B．上、下线法C．回归模型法D．仿真法答案：C（PPT2.3.3章节可靠性预计（预估）9．故障树分析的英文简称是：（A.FFTMB.FTAC.FATD.MTFB答案：BPPT281页10.产品可靠性环境适应性的实验方法不包含下列哪一项（A.现场使用试验B.天然暴露试验C.人为破坏试验D.人工模拟试验答案：C详细见PPT8-3的环境适应性试验11．以下那一项不属于系统可靠性的定性特点：（A.与规定的条件密切相关B.与规定的时间密切相关C.与规定的功能密切相关D.可靠性定量表示的随机性解释：D选项是系统可靠性的定量特点，依据ppt上第127页可靠性的特点判断。
机械设计习题与参考问题详解
习题与参考答案一、单项选择题〔从给出的A、B、C、D中选一个答案〕1 当螺纹公称直径、牙型角、螺纹线数一样时，细牙螺纹的自锁性能比粗牙螺纹的自锁性能。
A. 好B. 差C. 一样D. 不一定2 用于连接的螺纹牙型为三角形，这是因为三角形螺纹。
A. 牙根强度高，自锁性能好B. 传动效率高C. 防振性能好D. 自锁性能差3 假如螺纹的直径和螺旋副的摩擦系数一定，如此拧紧螺母时的效率取决于螺纹的。
A. 螺距和牙型角B. 升角和头数C. 导程和牙形斜角D. 螺距和升角4 对于连接用螺纹，主要要求连接可靠，自锁性能好，故常选用。
A. 升角小，单线三角形螺纹B. 升角大，双线三角形螺纹C. 升角小，单线梯形螺纹D. 升角大，双线矩形螺纹5 用于薄壁零件连接的螺纹，应采用。
A. 三角形细牙螺纹B. 梯形螺纹C. 锯齿形螺纹D. 多线的三角形粗牙螺纹6 当铰制孔用螺栓组连接承受横向载荷或旋转力矩时，该螺栓组中的螺栓。
A. 必受剪切力作用B. 必受拉力作用C. 同时受到剪切与拉伸D. 既可能受剪切，也可能受挤压作用7 计算紧螺栓连接的拉伸强度时，考虑到拉伸与扭转的复合作用，应将拉伸载荷增加到原来的倍。
8 采用普通螺栓连接的凸缘联轴器，在传递转矩时，。
A. 螺栓的横截面受剪切B. 螺栓与螺栓孔配合面受挤压C. 螺栓同时受剪切与挤压D. 螺栓受拉伸与扭转作用9 在如下四种具有一样公称直径和螺距，并采用一样配对材料的传动螺旋副中，传动效率最高的是。
A. 单线矩形螺旋副B. 单线梯形螺旋副C. 双线矩形螺旋副D. 双线梯形螺旋副10 在螺栓连接中，有时在一个螺栓上采用双螺母，其目的是。
A. 提高强度B. 提高刚度C. 防松D. 减小每圈螺纹牙上的受力11 在同一螺栓组中，螺栓的材料、直径和长度均应一样，这是为了。
A. 受力均匀B. 便于装配.C. 外形美观D. 降低本钱。
A. 对螺栓材料的强度要求B. 对螺栓的制造精度要求C. 对螺栓材料的刚度要求D. 对螺栓材料的耐腐蚀性要求13 螺栓强度等级为6.8级，如此螺栓材料的最小屈服极限近似为。
机械可靠性设计习题与答案.
Δ 总 = ±3σ 总 = 0.1732 mm
5-1 松螺栓联结，M12 螺栓，材料 Q235，4.6 级，设螺栓允许的偏差 Δd = ±0.015 d ， 承受载荷 F=(7000±700)N，求此时的可靠度。 解：1）求螺栓应力的均值和标准差 取车制螺纹，dc=d1=10.106mm，因此， 螺栓危险截面直径均值： d c = 10.106 mm 标准差： σ d c = Δd / 3 = 0.015 × 10.106 / 3 = 0.0505 mm 拉力标准差： σ F = ΔF / 3 = 700 / 3 = 233.33N 螺栓拉应力均值： 拉应力标准差：
均服从正态分布。 解： 查正态分布表，R=98.9% 4-2 某受脉动循环应力作用的零件，当应力水平δ1=13KN/cm2、δ2=22KN/cm2 时， 其 失效循 环次 数分别为 N1=1.3 × 105 次、 N2=0.6 × 104 次。 若该零 件常 在应力 水平 δ =16KN/cm2 条件下工作，试求其疲劳寿命。 解：受脉动循环应力作用，则σa=σm，由公式（4-4） ，因此：
=−
272.5 − 87.2669 16.352 + 3.03679 2
= −11.1387
可靠度 R=1。 一个紧螺栓联结， 采用 M12 螺栓， 材料为 10.9 级， 设螺栓允许偏差 Δd c = ±0.02 d c
5-2
（dc 为螺栓危险截面直径） ，铜皮石棉垫片。已知工作拉力 F=14500N， σ F = 0.2 F / 3 , 求螺栓联结的可靠度。 解：1)计算螺栓的工作载荷 F 工作拉力的变异系数： 2)计算螺栓所受总载荷 采用铜皮石棉垫片，Kc=0.8,一般联结，K=0.4，查表 5-3 取预紧力系数 KF0=2，因 此，总载荷：
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A C
D
B
E 0.90.90.9
0.9
0.9
1、 可靠度和失效率如何计算？失效率与可靠度有何关系？
2、 在可靠性的的定义中“规定时间”，“规定功能”分别指的是什么？
3、 可靠度、失效概率、失效率、平均寿命、可靠寿命、它们的定义是什么？
4、 机械系统的逻辑图与结构图有什么区别，零件之间的逻辑关系有哪几种？
5、 试写出串联系统、并联系统的可靠度计算式。
6、 什么是割集？什么是最小割集？
7、 什么是故障树分析？故障树符号常用的分为哪几类？
8、 在建立故障树时应注意哪几个方面的问题？
9、 在可靠性工程中应力的含义是什么？强度的含义是什么？
10、从广泛的意义上讲可靠性试验的含义是什么？它主要包括那些个方面？
11、加速寿命试验根据应力施加的方式可分？
1、一个系统由五个单元组成,其可靠性逻辑框图如图所示.求该系统可靠度和画出故障树。
并求出故障树的最小割集与最小路集。
解：最小割集A,B C,D,E A,E B,C,D
R=1-(1-0.9x0.9)(1-0.9[1-0.1x0.1])=0.8929
2、抽五个产品进行定时截尾的可靠性寿命试验,截尾时间定为100小时,已知在试验期间产品试验结果如下：t 150=小时,和t 270=小时产品失效,t 330=小时有一产品停止试验，计算该产品的点平均寿命值？
解:总试验时间 350100)35(307050=⨯-+++=n T 小时
点平均寿命 MTTF=1752
350=小时 3、一个机械电子系统包括一部雷达,一台计算机,一个辅助设备,其MTBF 分别为83小时,167小时和500小时,求系统的MTBF 及5小时的可靠性？
解: 5002.01002.0006.0012.01500
1167183111
==++=++==λMTBF 小时 02.0=λ,
%47.90)5(1.0502.0===-⨯-e e R。