华南理工大学（李旻）机械设计-机械设计复习题2.doc

2008 年度《机械设计》试卷( A)一、简答题( 15 分、每小题 5 分) 1 .试述机械零件的主要设计准则。答:机械零件的主要设计准则有: 1 .静强度准则,即??[ ?] ,或??[ ?]。 2 .疲劳强度准则,即???S lim][?或???S lim][?。 3 .摩擦学设计准则。 4 .其他准则:(1 )刚度准则; y ?[y]或??[ ?]或??[ ?];(2 )可靠性准则。 2. 机械零件设计中常用的第一、三、四这三种强度理论各适用于哪类材料?这些强度理论各用以计算什么量的最大值? 答: 1. 最大主应力理论( 第一强度理论)。该理论认为, 危险状态的折断都是由于单元体上最大拉应力( 即主应力? 1) 引起的, 其他斜面上的应力对破坏没有影响。根据实践, 这只适用于脆性材料( 例如灰铸铁) 的强度理论。脆性材料的抗压缩能力一般远大于抗拉伸能力, 即压缩强度极限远大于拉伸强度极限。故当已知零件危险剖面上的主应力? 1> ? 2> ? 3时, 按此理论所得的拉伸或弯曲计算应力为: ? ca= ? 1或? b= ?? 3?,取两式中绝对值较大的一个。 2. 最大剪应力理论( 第三强度理论)。该理论认为危险状态的屈服是由于单元体中最大的剪应力引起的, 其他斜面上的剪应力对屈服没有影响。它适用于塑性材料( 例如钢材) 的强度理论。当己知零件危险剖面上的主应力? 1> ? 2> ? 3 时,计算应力为: ? ca= ? 1- ? 3。 3. 统计平均剪应力理论( 第四强度理论, 又称最大形变能理论)。该理论认为虽然最大剪应力是危险状态材料屈服的主要原因, 但其他斜面上的剪应力也对屈服有影响, 所以应该用一个既反映主要因素、又考虑次要因素的物理量来表示材料的屈服强度, 这个量叫做统计平均剪应力。它同样适用于塑性材料的强度理论。 223????? b ca 3 .摩擦学设计时常采用条件性计算来限定机械零件的的磨损,请写出三个主要的条件性计算准则公式,并分别简要解释它们的含义。答: 耐磨性是指作相对运动零件的工作表面抵抗磨损的能力。由于目前对磨损的计算尚无可靠、定量的计算方法, 因此常采用条件性计算, 主要是验算压强 p 不超过许用值, 以保证工作面不致产生过度磨损; 另外, 验算压强和速度乘积 pV 值不超过许用值, 以限制单位接触表面上单位时间内产生的摩擦功不致过大, 可防止发生胶合破坏。有时还需验算工作速度 V。这些准则可写成: p ?[p] MPa ; pv ?[ pv] MPa ? m/s ;v ?[v] m/s 。式中,p—工作表面的压强, MP a;[p]—材料的许用压强, MPa ;v—工作速度, m/s ;[ pv]—pv 的许用值, MP a ? m/s ; [v]—v 的许用值, m/s 。二、标准件选用与设计( 15 分,每小题 3 分) 1 .请按国标 GB/T 27-1988 标注出以下螺栓:公称直径 d=14 mm ,长 L=80 mm ,细牙螺距 p=1mm ,A 型双头螺柱。 2008 年度《机械设计》试卷( A)答: 螺栓 AM14X1X100 GB/T 27-1988 。 2 .请按国标 GB/T 1096-1979 分别标注出以下两种键: 1) b=18 mm , h=1 1