机械设计整理答案

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1、第三章机械零件的疲劳强度设计1，机械零件的疲劳强度的计算方法有哪两种？其计算准则各是什么？答：a安全•寿命设计：在规定的工作期间内，不允许零件出现疲劳裂纹，一旦出现，即认为失效。b破损-安全计算：允许零件存在裂纹并缓慢扩展，但须保证在规定的工作周期内，仍能安全可靠地工作。2,机械零件在变应力条件下工作发生疲劳断裂而失效的过程怎样？答：第一阶段是零件表面上应力较大处的材料发生剪切滑移，产生初始裂纹，形成疲劳源，可以有多个或数个；第二阶段是裂纹尖端在切应力下发生反复塑性变形，使裂纹扩展直至发生疲劳断裂。4什么是应力循环基数？一般碳钢和高硬度合金钢的循环基数是多少？答：应力循环基数（No）,即在

2、疲劳试验曲线上对应于接触强度极限的应力循环次数。一般碳钢：10*6—10*7高硬度合金钢：10X10*7—25X10*7.5按疲劳曲线（o—N）设计零件时，适用的条件是什么？当循环次数N<10*4时，（a—N）曲线是否适用？为什么？在这种情况下应如何处理？答：在循环特征r下的变应力，经过N次循环后，材料不发生破坏。不适用。疲劳极限较高，接近屈服极限，几乎与循环次数的变化无关。一般可按照静应力强度计算。7影响机械零件疲劳强度的主要因素有哪些？提高机械零件疲劳强度的措施有哪些？答：1）应力集中，零件尺寸，表面状态，环境介质，加载顺序和频率。2）降低应力集中的影响；选用疲劳强度高的材料或规定能够

3、提高材料疲劳强度的热处理方法及强化工艺，提高零件的表面质量；尽可能的减小或消除零件表面可能发生的初始裂纹的尺寸。8机械零件在受载时在什么地方产生应力集中？应力集中与材料的强度有什么关系？答：1）零件受载时，在几何形状突然变化处要产生应力集中。2）降低应力集中，可以提高零件的疲劳强度。9怎样区分变应力是稳定的还是非稳定的？怎样进行在稳定变应力下的零件强度计算？怎样进行在规律性非稳定变应力下的零件强度计算？答：1）在每次循环中，平均应力，应力幅和周期都不随时间变化的变应力为稳定变应力，若其中之一随时间变化的则成为非稳定变应力。2）10在极限应力简图上，对各种加载情况（即r=常数，常数，crmi

4、n=常数）如何判断零件是首先产生疲劳破坏还是首先产生塑性变形破坏？答：连接原点与拐点，工作点在疲劳安全区先发生疲劳破坏，在塑性安全区，先发生塑性变形破坏，连线上方为疲劳安全期，下方为塑性安全区。13何谓疲劳损伤累积假说？线性疲劳损伤累积计算的数学表达式为何？答：在每一次应力作用下，零件寿命就要受到微量的疲劳损伤，当疲劳损伤积累到一定程度达到疲劳寿命极限时便会发生疲劳断裂。F二Nl/Nl’+N2/N2*+N3/N3f+……达到疲劳寿命极限时，总寿命损伤率为F=l。9,和和扣的几何意义和物理意义是什么？材料的强度俞高，和扒的值愈大还是愈小？答：平均应力折合为应力幅的等效系数，其大小表示材料对循

5、环不对称性的敏感程度。材料的强度愈高，二者值俞小。第四章摩檫、磨损及润滑概述1何谓摩擦、磨损和润滑？它们之间的相互关联如何？答：在外力作用下，一物体相对于另一物体运动或有运动趋势是在摩擦表面上所产生的切向阻力称为摩擦力，其现象称为摩擦。使摩擦表面的物质不断损失的现象成为磨损。用润滑剂减少两摩擦表面之间的摩擦和磨损或其他形式的表面破坏的措施称为润滑。摩擦可以产生磨损，润滑可以降低摩擦，减少磨损。2，按摩擦面间的润滑状况，滑动摩擦可分为哪几种？答：根据摩擦面间摩擦状态的不同，即润滑油量及油层厚度大小的不同，滑动摩擦又可分为干摩檫，边界摩檫，流体摩檫和混合摩檫。4根据磨损机理的不同，磨损通常可分

6、为哪几种类型？它们各有什么主要特点？答：粘着磨损：由于干摩檫，在有油，无油的表面，都需要切向力使吸附膜和脏污膜破裂后，由新表面直接接触才能发生粘着，载荷越大，表面温度越高，粘着现象也越严重；表面疲劳磨损：受交变接触应力的摩擦副，在其表面上将形成疲劳点蚀，有小块金属剥落；磨粒磨损：硬质颗粒或摩擦表面上的硬质突出物，在摩擦过程中引起材料脱落，与摩擦材料的硬度，磨粒的硬度有关；腐蚀磨损：与周围介质发生化学反应或电化学反应。5机械零件的磨损过程分为哪三个阶段？怎样跑合可以延长零件的寿命？答:跑和磨损阶段；稳定磨损阶段；剧烈磨损阶段。应注意由轻至重缓慢加载并注意油的清洁，注意换油，避免压力过大和温度

7、过高。6实现液体润滑的方法有哪几种？它们的工作原理有何不同？各自特点如何？答：流体动力润滑，弹性流体动力润滑，流体静力润滑。7，润滑剂的作用是什么？常用的润滑剂有哪几种？答：润滑剂的作用主要是减小摩檫和磨损，降低工作表面间的温度，此外有防锈，传递动力，消除污物，减震，密封等作用。有：液体润滑剂，半固体润滑剂，气体润滑剂和固体润滑剂四类。8,流体动压润滑及弹性流体动压润滑，二者之间的根本差别是什么？答：后者考虑了弹性变形和