机械设计作业集第三版答案第二章
第二章机械设计总论
2-1答:一部完整的机器通常由原动机部分、传动部分、执行部分、控制系统和辅助系统五部分组成;原动机部分是驱动整部机器完成预定功能的动力源;传动部分用于实现运动形式、运动及动力参数的转变;执行部分是用来完成机器预定功能的组成部分。
2-2答:设计机器时应满足使用功能要求、经济性要求、劳动保护和环境保护要求、寿命与可靠性要求及其他专用要求。
设计机械零件时应满足避免在预定寿命期内失效的要求;结构工艺性要求;经济性要求;质量小的要求;可靠性要求。
2-3答:主要失效形式:整体断裂;过大的残余变形;零件的表面破坏;破坏正常工作条件引起的失效。
常用的设计准则:强度准则;刚度准则;寿命准则;振动稳定性准则;可靠性准则
2-4答:强度要求:零件在工作中不发生断裂或不允许的残余变形。
强度条件:
提高零件强度的方法:采用强度高的材料;使零件具有足够的截面尺寸;增大截面的惯性矩;提高材料的力学性能;降低工作时的动载荷;降低作用于零件上的载荷。
2-5答:刚度要求:零件在工作时所产生的弹性变形不超过允许的限度。
刚度条件:
提高零件整体变形刚度的措施:增大零件截面尺寸或增大截面惯性矩;缩短支承跨距或采用多支点结构。
提高零件表面接触刚度的措施:增大贴合面以降低压力;采用精加工以降低表面不平度
2-6答:某一零件的固有频率与激振源的频率重合或成整数倍关系时,零件会发生共振。改变零件及系统的刚性;改变支承位置;增加或减少辅助支承可改变零件的固有频率。
2-7答:可靠性设计:通过概率与统计的方法来分析和处理设计变量而进行的产品设计
与常规设计比:把设计变量当作随机变量而不是确定性变量来看待
零件的可靠度:在规定的使用时间内和预定的环境条件下,零件能够正常完成其功能的概率。
2-8答:载荷、应力的大小和性质;零件的工作情况;零件的尺寸及质量;零件结构的复杂程度及材料的加工可能性;材料的经济性;材料的供应情况 2-9答:HT150:最低抗拉强度为150MPa的灰口铸铁;
ZG230-450:最低屈服强度为230MPa、最低抗拉强度为450MPa的铸钢; 65Mn:含碳量为0.65%、含Mn量小于1.5%的合金钢;
45:含碳量为0.45%的优质碳素结构钢;
Q235:屈服强度为235MPa的普通碳素结构钢;
40Cr:含碳量为0.45%,含铬量小于1.5%的合金钢;
20CrMnTi:含碳量为0.2%,含铬、锰、钛的量均小于1.5%的合金钢;
ZCuSn10Pb5:含Sn量10%,含Pb量5%的铸造锡青铜;
2-10答:以动态的取代静态的;以定量的取代定性的;以变量取代常量;以优化设计取代可行性设计;以并行设计取代串行设计;以微观的取代宏观的;以系统工程法取代分部处理法;以自动化设计取代人工设计。