机械设计第2章 思考题
《机械制造装备设计》习题与思考题
绪论1、机械制造业在国民经济中的地位如何，其发展趋势体现在哪些方面？2、机械制造技术的发展趋势如何？3、什么是机械制造装备有哪些类型，其功能是什么？第一章金属切削机床的总体设计1、机床设计应满足哪些基本要求？其理由是什么？2、机床设计的主要内容及步骤是什么?3、机床的尺寸参数根据什么确定？4、机床的运动参数如何确定？5、机床主轴转速采用等比数列的主要原因是什么?6、机床主轴转速数列的标准公比值有哪些?其制订原则是什么?7、选定公比值ϕ的依据是什么？8、机床的动力参数如何确定？9、如何确定机床主电动机的功率?10、如何确定进给电动机的功率?11、试用查表法求主轴各级转速⑴已知：ϕ＝1.58，n max＝950 r/min，Z＝6；⑵n min＝100 r/min，Z＝12，其中n1至n3、n10至n12的公比ϕ 1＝1.26，其余各级转速的公比ϕ 2＝1.58。
12、试用计算法求下列参数：⑴已知：R n＝10，Z＝11，求ϕ；⑵已知：R n＝335，ϕ＝1.41，求Z；⑶已知：Z＝24，ϕ＝1.06，求R n。
13、设计某规格机床，若初步确定主轴转速为n min＝32r/min，n max＝980 r/min，公比ϕ＝1.26，试确定主轴转速级数Z，主轴各级转速值和主轴转速范围R n。
第二章机床的传动系统设计1、什么是传动组的级比和级比指数？常规变速传动系统的各传动组的级比指数有什么规律？2、什么是传动组的变速范围？如何计算？各传动组的变速范围之间有什么关系?3、某机床的主轴转速级数Z＝18，采用双副和三副变速组，试写出符合级比规律的全部结构式，并指出其中扩大顺序与传动顺序一致的和不一致的方案各有多少个。
4、判断下列结构式是否符合级比规律，符合者需说明其扩大顺序与传动顺序是否一致；不符者则需简要说明会出现什么情况。
⑴ 8＝21×22×24；⑵ 8＝24×21×22；⑶ 8＝22×21×23；⑷ 8＝22×23×245、 画出结构式12＝23×31×26相应的结构网，并分别求出第一变速组和第二扩大组的传动副数、级比、级比指数和变速范围。
《机械设计》复习思考题 解答
机械零件的强度复习思考题1、静应力与变应力的区别？静应力与变应力下零件的强度计算有何不同？静应力只受静载荷作用而变应力则可能受到静载荷作用也可能受到动载荷作用静应力：1）脆性材料取抗拉强度极限2）塑性材料取屈服极限变应力：均取疲劳极限2、稳定循环变应力的种类有哪些？画出其应力变化曲线，并分别写出最大应力σmax、最小应力σmin、平均应力σm、应力幅σa与应力循环特性γ的表达式。
静应力，非对称循环应力，对称循环应力，脉动循环应力3、静应力是否一定由静载荷产生？变应力是否一定由变载荷产生？是；不一定4、机械零件疲劳破坏的特征有哪些？机械零件疲劳强度与哪些因素有关？整体断裂，表面破坏，变形量过大，破坏正常工作中引起的失效应力集中，尺寸大小，表面状态5、如何由σ-1、σ0和σs三个试验数据作出材料的简化极限应力图？以σ-1、在y轴上确定点A，以σs在x轴上确定点C，定坐标点B （σ0／2,σ0／2）,连接AB两点作直线，过C点作与OC成45°角的直线交线AB于点E就可以得到简化的极限应力图6、相对于材料，影响机械零件疲劳强度的主要因素有哪些？综合影响因素Kσ的表达式为何？如何作零件的简化极限应力图？1应力集中，尺寸大小，表面状态（K)=σ-1／σ-1eσ-1材料对称循环弯曲疲劳极限σ-1e零件对称循环弯曲疲劳极限7、应力集中、零件尺寸和表面状态是否对零件的平均应力σm和应力幅均有影响？有8、按Hertz（接触应力）公式，两球体和圆柱体接触时的接触强度与哪些因素有关？作用于接触面上的总压力，初始接触线长度，初始接触线处的曲率半径，材料泊松比，材料的弹性模量9．何谓机械零件的失效？何谓机械零件的工作能力？零件由于某种原因丧失工作能力或达不到设计要求的性能称为失效；在一定的使用寿命时间内零件的各性能可以满足机械工作的各项要求的能力。
10．机械零件常用的计算准则有哪些？强度刚度寿命振动稳定性可靠性11、在静强度条件下，塑性材料的极限应力是___屈服极限应力_______；而脆性材料的极限应力是______抗拉极限应力_____。
机械设计基础思考题
机械设计基础思考题绪论1、机械的基本构成是什么？2、何谓机器？机器的功用是什么？既能实现确定的机械运动，又能做有用的机械功，或者能传递或转换能量、物料、信息等3 、机械设计的基本要求有哪些？４、简明机械设计的一般步骤及各阶段的主要任务？第二章1．铰链四杆机构有那几种基本型式？各有什么特点？1、曲柄摇杆机构2、双曲柄机构3、双摇杆机构2. 铰链四杆机构可以通过那几种方式演变成其它型式的四杆机构？试说明曲柄摇块机构是如何演化而来的？3.什么是偏心轮机构？它主要用于什么场合？4．双摇杆机构的四个构件长度应满足什么条件？5.曲柄存在的条件是什么？6．什么是连杆机构的压力角、传动角？它们的大小对连杆机构的工作有什么影响？偏置曲柄滑块机构的最小传动角γmin发生在什么位置？7．铰链四杆机构中有可能存在死点位置的机构有哪些？他们存在死点位置的条件是什么？试举出一些克服死点位置的措施和利用死点位置的实例。
第三章1、从动件的常用运动规律有哪几种？它们各有什么特点？适用于什么场合？2、凸轮机构的类型有哪些？在选择凸轮机构类型时应考虑哪些因素？3、何谓凸轮机构的基圆？何谓偏距圆？4、何谓凸轮机构的压力角？它对凸轮机构的运动有何影响？第四章题1一对正常齿制渐开线标准齿轮与标准齿条啮合传动。
已知：齿条线速度v2与齿轮角速度ω1之比为60mm，齿条的模数m=5mm；试求齿轮的齿数。
题2一对正常齿制标准安装的外啮合标准直齿圆柱齿轮传动。
已知：主动轮齿数z1=40，从动轮齿数z2=120，模数m=2mm。
试计算该齿轮传动的传动比i、两轮的分度圆直径d1、d2，齿顶圆直径da1、da2，中心距a、齿距p和节圆直径d1’、d2’。
1、节圆和分度圆的区别和联系是什么？2、渐开线是如何形成的？渐开线的性质有哪些？3、渐开线齿轮有哪些基本参数？这些参数中哪些是标准的？把他们作为齿轮的基本参数的原因是什么？4、有人认为“范成法”加工的齿轮的精度一般比“仿形法”加工的齿轮的精度高，这种说法对吗？为什么？5、满足什么条件的齿廓曲线才能使用这种曲线制造的一对齿轮传动的传动比为常数？为什么渐开线齿廓能满足顶传动比的要求？6、渐开线齿廓的压力角是如何确定的？渐开线齿轮从齿根到齿顶各部位压力角是否相同？何处压力角作为标准压力角？第十一章1、齿轮传动的主要实效形式有哪些？其分别在什么情况下发生？2、什么叫齿面点蚀？为什么在齿根靠近节线处首先出现点蚀？防止齿面点蚀的措施有哪些？3、齿轮传动的设计准则，通常按哪些失效形式决定的。
机械原理课后答案——第二章 机构的结构分析
Ⅱ级组
Ⅱ级组
解：3）EG为原动件，拆组
Ⅲ 级组
Ⅱ级组
2-24 试计算如图所示平面高副机构的自由度
解：1）计算自由度 F = 3n - ( 2Pl + Ph – p’ )-F’ =3×5 - (2×6+1 -0)-1 =1
2-21 试计算如图所示平面高副机构的自由度 解：2）从结构上去除局部自由度、 虚约束、多余的移动副、转动副
2-16 计算如图所示各机构的自由度。
F = 3n - ( 2Pl + Ph – p’ )-F’ =3×7 - (2×8+2 -0)-2 =1 （2、4处存在局部自由度）
F = 3n - ( 2Pl + Ph – p’ )-F’ p’ = ( 2Pl ’ + Ph ’)- 3n’ =3×11 - (2×17+0 -2)-0 =2×10 +0 -3 × 6 =1 =2 （C、F、K 处存在复合铰链） （重复部分引入虚约束）
2-14
解：1）绘制机构运动简图
F = 3n - ( 2Pl + Ph – p’ )-F’ =3×5 - (2×7+0 -0)-0 =1
2）弯曲90º 时的机由度。
F = 3n - ( 2Pl + Ph – p’ )-F’ =3×4 - (2×5+1 -0)-0 =1 （A处为复合铰链）
2-21 试计算如图所示平面高副机构的自由度 解：2）从结构上去除局部自由度、 虚约束、多余的移动副、转动副
2-21 试计算如图所示平面高副机构的自由度 解：3）高副低代
2-21 试计算如图所示平面高副机构的自由度 解：4）拆组
Ⅲ 级组
Ⅱ级组
2-21 试计算如图所示平面高副机构的自由度 解：3）高副低代
机械设计期末考试 思考题
机械设计思考题第一章绪论1、一个机械系统一般包含机械结构系统、驱动动力系统、检测与控制系统。
2、一台机器的机械结构总是由一些机构组成的，每个机构又是由若干零件组成的。
有些零件是在各种机器中常用的，称之为通用零件。
有些零件只有在特定的机器中才用到，称之为专用零件。
3、机械设计课程中“设计”的含义是指机械装置的实体设计，涉及零件的应力，强度的分析计算，材料的选择、结构设计，考虑加工工艺性、标准化以及经济性、环境保护等。
第二章机械设计总论1、一部机器的质量基本上决定于设计质量，机器的设计阶段是决定机器好坏的关键。
12、设计机器的一般程序：计划阶段、方案设计阶段、技术设计阶段、技术文件编制阶段。
3、对机器都要提出的基本要求：使用功能要求、经济性要求、劳动保护要求、可靠性要求、其它专用要求。
4、机械零件常见的失效形式有：整体断裂、过大的残余变形、零件的表面破坏以及破坏正常工作条件引起的失效等。
5、机器的零件满足以下要求：（1）避免在预定寿命期内失效的要求，应保证零件有足够的强度、刚度、寿命。
（2）结构工艺性要求，设计的结构应便于加工和装配。
（3）经济性要求，零件应有合理的生产加工和使用维护的成本。
（4）质量小的要求，质量小则可节约材料，质量小则灵活、轻便。
（5）可靠性要求，应降低零件发生故障的可能性（概率）。
6、机械零件的设计准则（1）强度准则，确保零件不发生断裂破坏或过大的塑性变形，是最基本的设计准则。
（2）刚度准则，确保零件不发生过大的弹性变形。
（3）寿命准则，通常与零件的疲劳、磨损、腐蚀相关。
（4）振动稳定性准则，高速运转机械的设计应注重此项准则。
（5）可靠性准则，当计及随机因素影响时，仍应确保上述各项准则。
7、于机械设计有关的标准主要有：国际标准、国家标准、行业标准、企业标准等。
8、机械零件的设计准则主要有强度准则、刚度准则、寿命准则、振动稳定性准则和可靠性准则。
9、零件的表面经淬火，渗氮，喷丸，滚子碾压等处理后，其疲劳强度_______。
机械设计 复习题
第二章机械零件的工作能力和计算准则一、选择题1 机械设计课程研究的内容只限于____________。
（1）专用零件和部件（2）在高速、高压、环境温度过高或过低等特殊条件下工作的以及尺寸特大或特小的通用零件和部件（3）在普通工作条件下工作的一般参数的通用零件和部件（4）标准化的零件和部件2 下列四种叙述中___________是正确的。
（1）变应力只能由变载荷产生（2）静载荷不能产生变应力（3）变应力是由静载荷产生的（4）变应力是由变载荷产生的，也可能由静载荷产生3 变应力特性可用ζmax、ζmin、ζm、ζa、r等五个参数中的任意___________来描述。
（1）一个（2）两个（3）三个（4）四个4 零件的工作安全系数为___________。
（1）零件的极限应力比许用应力（2）零件的极限应力比零件的工作应力（3）零件的工作应力比许用应力（4）零件的工作应力比零件的极限应力5 机械零件的强度条件可以写成___________。
（1）ζ≤[ζ]，η≤[η]或Sζ≤[S]ζ，Sη≤[S]η（2）ζ≥[ζ]，η≥[η]或Sζ≥[S]ζ，Sη≥[S]η（3）ζ≤[ζ]，η≤[η]或Sζ≥[S]ζ，Sη≥[S]η（4）ζ≥[ζ]，η≥[η]或Sζ≤[S]ζ，Sη≤[S]η式中ζ、η是危险截面处的最大应力；[ζ]、[η]是许用应力；Sζ、Sη是危险截面处的实际安全系数；[S]ζ、[S]η分别为正应力和切应力时的许用安全系数。
6 一直径d=18mm的等截面直杆，杆长为800mm，受静拉力F=36kN，杆材料的屈服点ζs=360MPa，取许用安全系数[S]ζ=1.8，则该杆的强度___________。
（1）不足（2）刚好满足要求（3）足够7 一直径d=25mm的等截面直杆，受静拉力F=40kN,杆的材料45钢，ζs＝320MPa，许用安全系数[S]ζ＝1.6，则该零件的许用载荷为___________kN。
02《机械设计学》课程第二章学生版
组成。
第二章 机器的组成及典型机器的功能分析
汽车的组成
图2-1 汽车的组成 1----底盘 2----发动机 3----车身
第二章 机器的组成及典型机器的功能分析
CA6140车床
图2-2 车床组成图 1—床身 2—尾座 3—刀架 4—主轴箱 5—进给箱 6—床腿 7—溜板箱
一、是家将用线缝按纫一机定的规总律功缝能于：缝料上。它可使一 根或多根线通过自连、互连或交织，在缝料上 形成一定形式的线迹。
第二章 机器的组成及典型机器的功能分析
第四节 典型机器的功能分析之一 ---家用缝纫机
缝纫功能的特点：
1） 机缝线迹整齐美观，缝合牢固，缝纫迅 速，能用于缝制棉、麻、丝、毛、化纤及 皮革、纸张等。
前后微调功能、压纸功能等
第二章 机器的组成及典型机器的功能分析
第三节 机器的分类
从功能的观点看，所有机器分为 ：
• 工艺类--指那些对物料进行工艺性加工的机器。
主要特征：1、具有专用的工作头 2、进行独特的工艺加工动作
• 非工艺类--不对任何物料进行工艺性加工，而 只是实现某些特殊的动作功能。
第二章 机器的组成及典型机器的功能分析
的工作头就是送布
牙。
图2-10 送布牙送料时的工作情况 1—压脚 2—缝料 3—送布牙
4—送布牙槽 5—针板
第二章 机器的组成及典型机器的功能分析
第四节 典型机器的功能分析之一 ---家用缝纫机
二、家用缝纫机的功能分析
2、辅助功能
1）调节面线和底线的阻尼功能 2）调节压脚加紧力的功能 3）调节送布牙针距的功能 4）绕底线功能
图2-3 车床的功能原理图 1—工件 2—车刀
机械设计习题集(3)
第1章机械设计概论思考题1. 什么是部件什么是零件什么是构件什么是通用零件什么是专用零件机械设计课程研究的是哪类零件从哪几个方面来研究这类零件2. 机械设计应满足哪些基本要求机械零件设计应满足哪些基本要求3. 机械设计的一般步骤是怎样的第2章机械零件的工作能力和计算准则一、填空题1. 在压力作用下，以点、线相接触的两物体在接触处产生的应力称为应力。
2. 零件在变应力作用下的强度计算属于强度计算，它不同于静强度计算。
3. 零件的计算载荷与名义载荷的关系是。
4. 零件的名义载荷是指载荷。
5. 零件的实际载荷与计算载荷的差异对零件的强度影响，将在中考虑。
二、简答与思考题1. 解释下列名词：静载荷、变载荷、稳定循环变载荷、动载荷、工作载荷、额定载荷、计算载荷、静应力、变应力、疲劳及疲劳极限。
静载荷是否一定产生静应力变载荷是否一定产生变应力2. 什么是变应力的循环特性r对于静应力、脉动循环变应力和对称循环变应力，其r值各等于多少3. 在一定的循环特性r下工作的金属试件，其应力循环次数与疲劳极限之间有怎样的内在联系怎样区分试件的无限工作寿命和有限工作寿命怎样计算在有限寿命下工作的试件的疲劳极限4. 两个曲面形状的金属零件相互压紧，其表面接触应力的大小由哪些因素确定如果这两个零件的材料、尺寸都不同，其相互接触的各点上彼此的接触应力值是否相等三、计算题1. 图示为对心直动滚子从动件凸轮机构。
从动件顶端承受压力F=12kN。
当压力角α达到最大值αmax=250时，相应的凸轮轮廓在接触点上的曲率半径为R=75mm。
已知：滚子半径r=15mm，凸轮与滚子的宽度b=20mm；两者材料的弹性模量和泊松比均为E=×105Mpa和μ=；许用接触应力[σ]H=1500Mpa。
试校核凸轮与滚子的表面接触强度。
题1图第3章机械零件的疲劳强度一、简答题1.已知某零件的简化极限应力图及其危险剖面上的σm、σa工作应力点M（σm，σa），如图示，当其应力变化规律按σm=C（常数）变化时，在图中找出相应的极限应力点，并计算其安全系数。
《机械设计》教材讨论题、思考题及习题 文字版
《机械设计》教材讨论题、思考题及习题绪论讨论题0-1 就文中的三个实例分析每部机器，哪部分为原动部分、传动部分和执行部分？分别分析它们是否满足机器的三个特征？并从中举例说明机构、机械零件及构件的含义。
思考题0-1 什么是机器？什么是机构？它们各有何特征？一台完整的机器由哪几部分组成？并举例说明。
0-2 什么是机械零件、通用零件、专用零件、部件、标准件？指出下列零件各属于哪一类：螺栓，齿轮，轴，曲轴，汽门弹簧，轧辊，飞机螺旋桨，汽轮机叶片，滑动轴承，滚动轴承，联轴器。
0-3 本课程研究的对象和主要内容是什么？0-4 本课程的性质与任务是什么？和前面学过的课程相比较，本课程有什么特点？第一章机械零件设计的基础知识及设计方法简介思考题1-1 机械设计的内容和一般程序是什么？1-2 机械零件常规设计计算方法有哪几种？各使用于何种情况？1-3 机械零件应满足哪些基本要求？设计的一般步骤是什么？1-4 机械零件的主要失效形式有哪些？什么是机械零件的工作能力？工作能力准则有哪些？1-5 合理地选择许用安全系数有何重要意义？影响许用安全系数的因素有哪些？设计时应如何选择？1-6 作用在机械零件上的载荷有几种类型？何谓静载荷、变载荷、名义载荷和计算载荷？1-7 作用在机械零件中的应力有哪几种类型？何谓静应力、变应力？静载荷能否产生变应力？1-8 何谓材料的疲劳极限、疲劳曲线、金属材料的疲劳曲线分成哪几种类型？各有何特点？指出疲劳曲线的有限寿命区和无限寿命区，并写出有限寿命区疲劳曲线方程，材料试件的有限寿命疲劳极限 rN如何计算？说明寿命系数K N的意义。
1-9 材料的极限应力图是如何作出的？简化极限应力图又是如何作出的？它有何用途？1-10 影响零件疲劳强度的主要因素有哪些？零件的简化极限应力图与材料试件的简化极限应力图有何不同？如何应用？1-11 表面接触疲劳点蚀是如何产生的？根据赫兹公式（Hertz），接触带上的最大接触应力应如何计算？说明赫兹公式中各参数的含义。
机械设计课后习题答案__徐锦康
机械设计答案第1章机械设计概论1－2 设计机器时应满足哪些基本要求？答：1、功能要求满足机器预定的工作要求，如机器工作部分的运动形式、速度、运动精度和平稳性、需要传递的功率，以及某些使用上的特殊要求（如高温、防潮等）。
2、安全可靠性要求（1）使整个技术系统和零件在规定的外载荷和规定的工作时间内，能正常工作而不发生断裂、过度变形、过度磨损、不丧失稳定性。
（2）能实现对操作人员的防护，保证人身安全和身体健康。
（3）对于技术系统的周围环境和人不致造成危害和污染，同时要保证机器对环境的适应性。
3、经济性在产品整个设计周期中，必须把产品设计、销售及制造三方面作为一个系统工程来考虑，用价值工程理论指导产品设计，正确使用材料，采用合理的结构尺寸和工艺，以降低产品的成本。
设计机械系统和零部件时，应尽可能标准化、通用化、系列化，以提高设计质量、降低制造成本。
4、其他要求机械系统外形美观，便于操作和维修。
此外还必须考虑有些机械由于工作环境和要求不同，而对设计提出某些特殊要求，如食品卫生条件、耐腐蚀、高精度要求等。
1－4 机械零件的计算准则与失效形式有什么关系？常用的设计准则有哪些？它们各针对什么失效形式？答：在设计中，应保证所设计的机械零件在正常工作中不发生任何失效。
为此对于每种失效形式都制定了防止这种失效应满足的条件，这样的条件就是所谓的工作能力计算准则。
它是设计机械零件的理论依据。
常用的设计准则有：1、强度准则：确保零件不发生断裂破坏或过大的塑性变形，是最基本的设计准则。
2、刚度准则：确保零件不发生过大的弹性变形。
3、寿命准则：通常与零件的疲劳、磨损、腐蚀相关。
4、振动稳定性准则：高速运转机械的设计应注重此项准则。
5、可靠性准则：当计及随机因素影响时，仍应确保上述各项准则。
1－7 机械零件设计的一般步骤有哪些？其中哪个步骤对零件尺寸的确定起决定性的作用？答：机械零件设计的一般步骤有：1、选择零件类型、结构；2、计算零件上的载荷；3、选择零件的材料；4、确定计算准则；5、理论设计计算；6、结构设计；7、校核计算；8、绘制零件工作图；9、编写计算说明书及有关技术文件其中步骤4对零件尺寸的确定起决定性的作用。