机械设计习题集

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第一章 绪论

第二章 机械设计总论

一、填空题

1.机械是 机器 和 机构 总称。

2.零件是机械的 制造单元 ,而构件是机械的 运动单元 。

3.机械设计中的失效是指 零件失去设计时预定的功能 ,常见的失效形式有 疲劳断裂 、 弹性变形过大 和 表面失效 。

4.静应力强度计算时,塑性材料的极限应力为 屈服极限 ,脆性材料的极限应力为 强度极限 ,而变应力强度计算时,材料的极限应力为 疲劳极限 。

5.在静载荷作用下的机械零件,可能产生的是 静 应力,也可能产生的是 动 应力。

6.影响零件疲劳强度的因素主要 应力集中 、 绝对尺寸 、 表面质量 ,且由试验知只对 应力幅 影响。

7.对高强度钢制造的零件,必须特别注意减少 应力集中 和 提高表面质量 。

8.按摩擦状态不同,摩擦可分为 干摩擦 、 湿摩擦 、 混合摩擦 、和 边界摩擦 四种。

9.应力循环特性r 越大,材料的疲劳极限与持久极限 越大 ,对零件的强度 越有利 。

二、简答题

1.简述提高机械零件疲劳强度的措施有哪些?

答:①尽可能降低零件上的应力集中影响

②选用疲劳强度高的材料或采用能提高疲劳强度的热处理及强化工艺

③提高零件的表面质量

④尽可能减小或消除零件表面可能的初始裂纹的尺寸

三、计算题

1.一转轴受规律性非稳定对称循环变应力如图所示,转轴工作的总时间t=300h ,转速n=150r/min ,材料为40Cr 调质,硬度为200HBS ,MPa 3881=-σ,(K σ)D =2.7。[S σ]=1.3,

循环基数N 0=107,m=9。求寿命系数K N ,转化为等效稳定变应力时的疲劳极限σ-1e 和实际安全系数S σ,轴的强度是否满足要求?

2.一零件用合金钢制成,其危险截面上的最大工作应力MPa 240max =σ,最小工作应力MPa 40min -=σ,该合金钢的机械性能MPa 4501=-σ,MPa S 800=σ,ψσ=0.1,MPa b 900=σ。零件危险截面的系数为K σ=1.3,εσ=0.78,β=1,要求:

(1)绘制材料的简化极限应力图;

(2)求极限值a σ',m σ',max σ';

(3)取[s]=1.3,校核此轴是否安全。

3.45钢经调质后的性能为MPa 3071=-σ,m=9,No=5×106, 以此材料作试件进行实验,先以对称循环变应力MPa 5001=σ作用104次,再以MPa 4002=σ作用于试件,求还能循环多少次才会使试件破坏。(要点分析:这是属于不稳定变应力作用下的疲劳强度计算问题,应根据疲劳损伤累积假说(Miner 定理)进行计算。

4.一个受弯曲稳定变应力作用的轴类零件,最大工作应力MPa 400max =σ,最小工作应力MPa 100min -=σ,已知材料的对称循环疲劳极限MPa 4501=-σ,脉动循环疲劳极限MPa 7000=σ,屈服极限MPa S 800=σ,

试求:(1)绘制材料的简化极限应力图;

(2)在简化极限应力图上标明工作应力点N ;

(3)说明零件可能的失效形式。

5.试求发动机连杆的安全系数。杆在危险剖面处的直径为d=70mm ,当汽缸点火时,杆受压力500KN ,在吸气时受拉力120KN ,连杆表面精磨并用优质碳素钢制造。连杆材料如下:MPa b 630=σ ;MPa S 350=σ;MPa 2101=-σ;MPa 4300=σ。

第三章螺纹联接与螺旋传动

一、填空题

1.图示板A用4个铰制孔螺栓固定在板B上,受力F,其中螺栓3、2,3受力最大。

2.常用螺纹中,用于连接的螺纹应采用螺纹三角形,其原因自锁性好;牙根强度高,制造方便的螺纹是梯形轮纹;常用于单向传动的螺纹是锯齿形轮纹。

3.受轴向工作载荷的紧螺栓连接,螺栓和被连接件的刚度分别为C L和C T,其预紧力Q P,则残余预紧力为。

4.拧紧螺母时,螺栓的横截面产生拉应力应力和剪切应力应力。

5.变载荷下工作的紧螺栓连接,当螺栓总拉力F。不变的情况下,减小螺栓长度而不改变直径,螺栓的应力幅将变大,其连接强度将降低。

6.螺纹联接防松的关键是防止轮纹副之间的相对传动,按工作原理,主要分为机械防松、摩擦防松和破换轮纹副防松。

7.对于承受变载荷的受拉螺栓连接,在工作载荷和残余预紧力不变的情况下,通过减小螺栓刚度和增大被连接件刚度可以达到减小应力幅的目的。

8. 在设计受轴向载荷紧螺栓连接时,当验算强度不满足时,可采取措施增大螺栓直径、改变螺栓连接结构、降低应力集中。

二、判断题

1、三角形螺纹由于具有自锁性所以常用于联接螺纹。(√)

2、双头螺柱联接用于两个被联接零件之一较厚且经常拆装的场合下。(х)

3.一个零件也可以是一个构件。(√)

4.细牙普通螺纹,牙细不耐磨,容易滑扣,所以自锁性能不如粗牙普通螺纹。(х)5.采用加厚螺母是提高螺纹联结强度的一个有效办法。(х)

6、螺钉联接用于两被联接零件之一较厚且不能经常拆装的场合下。(√)

7、三角形螺纹比矩形螺纹的传动效率高。(х)

8、梯形螺纹由于传动效率高常用于传动螺纹。(√)

三、简答题

1.常用的联接螺纹为什么采用三角形螺纹?而梯形螺纹则用于传递动力和运动?

答:①三角形螺纹当量摩擦系数大,则当量摩擦角也大,使螺纹升角容易小于当量摩擦角,这样就满足螺纹的自锁条件;

②梯形螺纹升角较大,一般大于当量摩擦角,不会自锁,其效率较高,适用于传递运动和动力。

2.螺纹连接的防松方法,按其工作原理可分为哪几种?针对每一种试举一例。

答:①摩擦防松:对顶螺母;弹簧垫圈;自锁螺母;

②机械防松:开口销与槽型螺母;止动垫圈;串联钢丝;

③破坏螺纹副关系防松:端铆;冲点;

四、计算题

1.液压缸盖螺栓组选用6个M16的螺栓。若已知螺栓的小径d1=13.835mm,螺栓材料许用拉应力[σ]=110MPa,液压缸直径D=150mm,液压缸压强P=2MPa,预紧力

Qp=11000N,螺栓的相对刚度K L=0.8,进行下列计算:

(1)求单个螺栓所受的工作载荷Q、总拉力Q0和被联接件间的残余预紧力Qp’;(2)校核螺栓的强度是否满足;

(3)按比例画出螺栓与被联接件间的受力变形图,并在图中标出螺栓和被联接件的初始变形量δL,δT和Qp,Q,Qp’,Q0。

2. 图示支架用4个普通螺栓联接在立柱上,已知载荷P=12400N,联接尺寸参数如图,结合面摩擦系数f=0.2,螺栓屈服强度σs=270MPa,安全系数S=1.5,螺栓相对刚度0.

3.防滑系数1.2。求所需螺栓最小直径。

3. 一方形盖板用四个螺栓与箱体联接,结构尺寸如图,盖板中心点吊环受拉力Fn=20000N,假设残余预紧力为0.6Fn,螺栓屈服强度480MPa,安全系数S=3

'=,求(1)螺栓受的总的拉力;(2)若制造误差吊环由O点移动到O’,且mm

5

OO2

求受力最大的螺栓的总拉力

4.如图所示以厚度δ=12mm的钢板用四个普通螺栓固联在厚度δ1=30mm的铸铁支架上,已知载荷F=12000N,L=400mm,α=100mm,试确定螺栓的小径的计算值。已知结合面间的摩擦系数为f=0.15,防滑安全系数k S=1.2,螺栓性能等级4.6,材料普通碳素结构钢,屈服极限σs=240MPa,安全系数S=2.2。

5.图示一起重机卷筒,钢丝绳起重量W=60000N,利用双头螺柱夹紧产生的摩擦力矩使转矩由齿轮传到卷筒上。由8个螺柱均匀分布在直径D=500mm的圆周上。连接件接触面间的摩擦系数为f=0.12,且希望摩擦力矩比计算值大20%,螺柱材料为6.6级,45钢,控制预紧力,取安全系数[S]=2,试求:螺柱所需最小直径(或计算直径)。6. 图示为一12mm厚度的薄板,用三个普通螺栓固定在机架上。已知R=6000N,螺栓、板和机架材料许用拉应力[σ]=120MPa,许用剪切应力[τ]=90MPa,许用挤压应力[σp]=150MPa,板间摩擦系数f c=0.2。

求:(1)确定合理的螺栓直径。(2)如改用铰制孔螺栓,直径怎样变化?应如何计算。

第四章键、销及铆钉联接

一、填空

1.平键连接的主要失效形式为工作表面压溃。

2.键连接中,导向平键和滑键用于动连接。当轴向移动距离较大时,宜采用滑键,其失效形式为工作面磨损。

3.在平键连接中,静连接应验算挤压强度强度,动连接应验算剪切强度强度。

4. 普通平键的工作面是侧面,承载能力主要取决于挤压强度。

5. 平键联接选取键的b*h主要取决于轴的直径。

6. 根据齿形不同,花键分为矩形、三角形和渐开线三种。

二、判断题

11、平键联接不能够实现轴和轴上零件的周向固定(х)。

12、平键连接一般应按不被剪断而进行剪切强度计算。(х)

13、半圆键联接不能实现轴上零件的周向固定。(х)

三、计算题

1.轴上齿轮轮毂与轴的联接拟用普通平键联接。已知:材料均为钢,无冲击。扭矩T=600N.m,轴直径d=75mm,与轮毂配合的轴段长度L’=80mm,确定普通平键的类型和尺寸。

第五章齿轮传动

第六章蜗杆传动

一、填空题

1.齿轮的齿面接触疲劳强度计算通常以节点为计算点。

2.计算齿轮强度时引进的寿命系数Z N和Y N的原因是。

3.有一对直齿圆柱齿轮传动m=4,Z1=25,Z2=75;若另一对齿轮m=2,Z1=50,Z2=150,当两对齿轮齿宽及其它条件相同时,则两对齿轮的接触强度相等;弯曲强度不相等。

4.齿形系数Y Fa是表示;它的大小与有关,与无关,Y Fa越小,抗弯强度越。

5.为防止齿轮轮齿疲劳折断,除进行齿根弯曲疲劳强度计算外,还可采取的两种措施是:和。

6.在圆柱齿轮传动中,齿轮直径不变而减小模数,则轮齿的弯曲强度,接触强度将;传动平稳性将。

7.一对齿轮啮合,齿面接触应力,齿根弯曲应力。

8.设计一对圆柱齿轮传动时,通常把小齿轮的宽度做得比大齿轮宽一些,其主要原因是。

9.设计某减速器齿轮传动(齿面硬度HBS≤350),则该齿轮应按

设计,按校核。

10.在一个减速器中,有一对齿轮的齿面硬度HBS>350,其主要失效形式是;其设计准则是。

11.斜齿圆柱齿轮传动中,螺旋角β过小,会使得,β过大又会使得;在设计过程中,β的取值应为;两齿轮的可通过调整β来圆整。

12.在圆柱蜗杆传动的参数中,、和为标准值,、必须取整数。

13.在蜗杆传动中,规定特性系数q(或选刀系数)主要是为了。

14.阿基米德蜗杆传动正确啮合条件是 、 和 。

15.蜗杆传动中,蜗轮的轮缘通常采用___________、蜗杆常采用___________制造,这是因为_______________________________________。

二、判断题

?1、疲劳点蚀是软齿面齿轮的主要失效形式,原因是节点处H σ最大。(х)

?2、齿轮传动设计时,直齿轮的中心距可以圆整成整数。(х)

3、传动比不等于1的一对齿轮传动,两齿轮齿面接触应力不等。(х)

4、齿形系数Fa Y 表示轮齿几何形状对抗弯能力的影响系数。(√)

5、圆锥齿轮传动中,两齿轮的圆周力与轴向力互为作用力与反作用力。(х)

6、在蜗杆传动比公式1

2z z i =中,蜗杆头数z1相当于齿轮的齿数,故传动比也可以表示为1

2d d i =。 (х) 7.为了提高蜗杆轴的刚度,应提高蜗杆轴的直径系数q 。(√)

8、蜗杆传动中,蜗杆与蜗轮的径向力与轴向力互为作用力与反作用力。(х)

9、蜗杆传动中蜗杆与蜗轮的旋向相反。(х)

三、简答题

1.图示两种传动方案中,哪种方案较合理?试分析说明原因。

答:(b )方案:

①带传动宜放在高速级,功率不变的情况下,由于高速级的速度高,带传动所需的有效拉力就小,带传动的尺寸就减小;

②带传动直接连电机,可对传动系统的冲击振动起到缓冲吸振的作用,对电机有利。

③齿轮减速器中,输入小齿轮,远离皮带轮,输出大齿轮远离联轴器,使这两个齿轮所在的轴的受扭转矩段长,轴的单位长度上扭转变形就小,轴的抗扭刚度就较好;

④齿轮箱中间轴两个斜齿轮旋向相同,轴向力抵消,对该州轴承的工作有利,减小轴承的轴向载荷。

⑤此方案,两个方向上的尺寸均较小,结构较为紧凑。

2.圆柱齿轮设计中,齿数和模数的选择原则是什么?

答:齿数的选择原则:在满足弯曲强度的条件下,齿轮数Z 尽可能多一些,闭式齿轮传动Z>=20-40;开式齿轮z=17-25;选择的小齿轮应避免根切,还要考虑圆整中心距的常量,

模数的选择原则:在满足弯曲强度的条件下,选择较小的模数,选择时应选标准值,对于开式传动模数应大写,考虑圆整中心距的需要。

3.简述齿轮传动的主要失效形式及其设计计算准则。

4. 对于做双向传动的齿轮来说,它的齿面接触应力和齿根完全应力各属于什么循环特性?在做强度计算时应如何考虑?

5. 闭式传动中为何要进行蜗杆的热平衡计算?

四、综合分析题

1.如图传动系统中,1、5为蜗杆,2、6为蜗轮,3、4为斜齿轮,7、8为直齿圆锥齿轮。已知蜗杆1为主动,锥齿轮8转动方向如图。求:

(1)斜齿圆柱齿轮3、4和蜗轮2、6的旋向;

(2)标注出蜗杆1的转动方向;

(3)标出Ⅱ轴上各齿轮的受力图。

2.图示为一手动绞车的传动示意图,(斜齿轮-蜗杆传动),重物Q;钢丝绳绕在D=

=3,蜗杆传动的传200mm的卷筒上,卷筒与蜗轮4联为一体。已知斜齿轮的传动比i

12

动比i

=50,设蜗轮传动的效率η=0.4,其余功率损失忽略不计。求:

34

(1)已知蜗杆3旋向如图,试确定蜗轮的旋向;

(2)提升重物时,在轴1上用箭头表示出手柄的转动方向;

(3)为使轴Ⅱ上的轴向力最小,在图示画出两个斜齿轮的旋向;

(4)提升重物时,在图中标出蜗杆3所受各力的方向;

3.用图示传动装置提升重物,试分析确定:

(1)为使轴Ⅱ上蜗杆的轴向力F a4与斜齿轮的轴向力F a3部分抵消,试确定蜗杆、蜗轮和各斜齿轮的旋向;

(2)标出轴Ⅱ上各啮合点处作用力;

(3)在图中标出斜齿轮、蜗杆及电机的转向。

4、在图示轮系中,已知轴1的转向,1、2为一对锥齿轮,3、4为一对斜齿轮,

5、6为蜗杆传动,蜗轮6上悬挂一重物。现要重物上升,且要轴Ⅲ上的轴向力能相互抵消一部分。求:

(1)确定Ⅱ、Ⅲ轴的转向;

(2)确定3、4、5、6齿轮的旋向;

(3)画出Ⅲ轴上各齿轮的受力方向。

5.图示为某直齿圆锥-斜齿轮二级减速器简图,此减速器用于重载、中速。其输入轴I轴的转向如图所示。试问:

(1)此减速器中斜齿轮宜选齿面为宜,轮齿材料可以是,轮齿的主要失效形式为,故先按设计计算,求出参数,再按校核。

(2)请在简图上画出有利于改善轴II轴向受力情况的各斜齿轮的旋向。

(3)在图上画出锥齿轮2、斜齿轮3在啮合点处所受各分力的方向。

6、图示为二级减速器,已知轴I为输入轴,轴Ⅲ为输出轴且转向如图所示,为使II轴的轴向力尽可能小,试求:

(1)试在图中画出斜齿轮的轮齿旋向和各轴转向

(2)画出齿轮2、3在啮合点处的径向力、轴向力和圆周力的方向。

(3)若齿轮采用软齿面齿轮传动,试述其设计准则。

(4)按承载性质进行分类时,II轴属于那种类型,简述其设计步骤。

第七章带传动

第八章链传动

一、填空题

1.带传动工作时受、和应力,最大应力发生在。当时会产生打滑现象,该现象一般发生在。

2.V型带传动的传动比随的变化而变化。

3.带传动正常工作时传动比不恒定的原因是由于,带传动的主要失效形式是和。

4.带传动的弹性滑动是由产生的,可引起、等后果,可以通过来降低。

5.带传动的设计准则是。

6.带传动中,限制小带轮的最小直径是因为,限制带传动过大的传动比是因为。

7.选择V型三角带型号的依据是和。

8.V型带传动设计中最后算出的中心距a与初选中心距a0不一致,这是由于。

9. V带传动中采用张紧轮,一般安装在。

10.套筒滚子链传动具有和,因此一般用于低速级传动。

11. 通常限定链轮的最大齿数不超过120,是为了。

二、判断题

1、带传动中,为防止打滑,常将它放在多级传动的高速级上,并且紧边在下、松边在上。(√)

2、在传动系统中,带传动往往放在高速级是因为它可以传递较大的扭矩。(х)

3、V型带的公称长度是指它的内周长。(х)。

4、弹性滑动是带传动的固有现象,不可避免。(√)

5、在一定的转速下,想要减小链传动的运动不均匀性,在设计时应选择较小节距的链。

( )

6、链传动设计要解决的一个主要问题是消除其运动的不均匀性。( )

三、简答题

1、简述带传动中的弹性滑动和打滑的异同点。

2、简述带传动产生弹性滑动的主要原因,它会引起什么后果?

3、某一普通V 带传动装置工作时可有两种输入转速:300r/min 和600r/min ,若传递的功率不变,试问:该带传动应按哪一种转速设计?为什么?

四、计算题

1. 有一普通V 带传动,已知用笼鼠型交流异步电机驱动,载荷轻微变动,中心距mm a 850≈,带轮基准直径mm d d 1401=,mm d d 3752=,从动轴转速min /3582r n =,B 型带三根,基准长度mm L d 2500=,三班制工作。求:该V 带可以传递的最大功率。

第九章轴的设计

一、填空题

1.根据载荷性质的不同,轴可分为、和。

2.在轴的结构设计中,起定位作用的轴肩处的圆角半径应该轴配合轮毂孔的倒角。该段轴的长度应比轮毂长度2~3mm。

3.按弯扭组合应力校核轴的强度时,当量弯矩的计算中α是根据而引入的应力折合系数;对于不变的转矩,α=;对于对称循环的转矩,α=。4.对于单向运转的转轴,进行疲劳强度校核时,其弯曲应力应按循环应力考虑;而扭转剪应力通常按循环应力考虑。

二、判断题

1、起定位作用的轴肩处的圆角半径应小于轮毂孔的圆角半经或倒角。()

2、承受弯矩的转轴容易发生疲劳断裂,是由于其最大弯曲应力超过材料的强度极限。()

3、当零件的尺寸由刚度条件决定时,为了提高零件的刚度,应选用高强度合金钢制造。()

4.轴的计算弯矩最大处可能是危险截面,必须进行强度校核。()

5、按扭转强度式计算的轴径是轴最细处的轴径。()

三、改错题

1、在图中齿轮轴系结构中至少找出10处错误,用序号在图中标出错误所在位置并简要说明错误理由。轴承为脂润滑。

2、至少找出图中齿轮轴系结构的10处错误,用序号在图中标出错误所在位置并说明错误理由。

3、至少找出图中齿轮轴系结构的10处错误,用序号在图中标出错误所在位置并说明错误理由。轴承为脂润滑

4、至少找出图中齿轮轴系结构的10处错误,用序号在图中标出错误所在位置并说明错误理由。轴承为脂润滑。

5、至少找出图中齿轮轴系结构的10处错误,用序号在图中标出错误所在位置并说明错误理由。

6、至少找出图中齿轮轴系结构的10处错误,用序号在图中标出错误所在位置并说明错误理由。

第十章滚动轴承

一、填空题

1、7309C轴承的精度等级是;类型是;直径及宽度系列是;轴承内径是。

2.与滚动轴承7118相配合的轴颈尺寸是mm。

3.从手册中查出某滚动轴承的基本额定动载荷值为:C=38500N,其含义是。

4.滚动轴承的基本额定寿命是指。基本额定动载荷是表示。

5.在基本额定动载荷作用下,滚动轴承可以工作转而不发生点蚀失效,其可靠度为。

6.载荷一定的角接触球轴承当工作转速由850r/min下降为425r/min时,其寿命是原来的。

7.轴的支承结构型式有三种、和。8.滚动轴承预紧的目的是;预紧结构的原则是。

9.滚动轴承常用密封方法有和两种。

10. 一带式输送机的减速器采用二级斜齿轮减速,在高速级可采用轴承,轴承支承形式。

11. 蜗杆传动中蜗杆轴的支承形式常采用,蜗轮轴的支承采用。

二、判断题

1、采用滚动轴承轴向预紧措施的主要目的是提高支承刚度和旋转精度。()

2、滚动轴承装拆时,装拆力应施加于外圈端面上。()

3、滚动轴承内圈与轴颈配合为基孔制、过盈配合。()

4、滚动轴承外圈与轴承座孔的配合为基轴制。()

三、计算题

1.图示某转轴两端各用一个30204轴承支承,轴上载荷F r=1000N,F a=300N,轴转速

为100r/min ,载荷系数fp=1.2,常温下工作。已知:30204轴承基本额定动载荷C=28.2kN ,轴承内部派生轴向力S=R/2Y (Y 是A/R >e 时的轴向系数),e=0.35,A/R ≤e ,X=1,Y=0;A/R >e ,X=0.4,Y=1.7。求:

(1)两轴承所承受的径向力;(2)两轴承的当量动载荷;(3)危险轴承的寿命。

2.图示一蜗杆轴上正安装一对30208型圆锥滚子轴承,根据蜗杆轴的受力,求得两支承的径向反力F r1=2600N ,F r2=2000N ,蜗杆转速为n 1=960r/min ,蜗杆的轴向力F A =1000N ,方向如图所示;轴承载荷系数fp=1.1,轴承工作温度<120°;其它数据为:e=0.38,Y=1.6;F a /F r >e 时,X=0.4,Y=1.6;F a /F r ≤e ,X=1,Y=0;派生轴向力 F s =F r /2Y ;轴承基本额定动载荷C=63 kN ,ε=10/3 。试计算:

(1)两轴承承受的当量动载荷; (2)计算危险轴承的寿命。

3.图示斜齿圆柱齿轮由一对反装的7307AC 型滚动轴承支承,轴转速为n=200r/min ,齿轮受到圆周力F t =1890N ,径向力F r =700N ,轴向力F a =360N ,方向如图所示,齿轮分度圆直径d =188mm ,轴承跨距L=200mm ,轴承载荷系数fp=1,其它数据为:S=0.7R ;A/R>e 时,X=0.41,Y=0.87;A/R ≤e ,X=1,Y=0;e =0.7。计算:

(1)两轴承承受的径向力;(2)两轴承承受的当量动载荷;

4. 某减速器轴上安装有一对30312轴承,查表得该轴承的基本额定动载荷C =101KN ;判别系数e =0.3,X =0.4,Y =2,轴的转速n =10000r/min ,受力如图,已求出两轴承径向反力Fr 1=6000N ,Fr 2=8000N ,轴向力F A =1000N ,载荷系数fp =1,试求轴承寿命为多少小时?

5.图示锥齿轮轴,转向如图。其由一对角接触轴承支承,轴承代号为7210AC ,传动时啮合点B 所受三个力的大小分别为:圆周力Ft =1200N ,径向力Fr =415N ,轴向力Fa =135N ,载荷有轻微冲击;已知:载荷系数fp =1.2,e =0.68,F S =0.7Fr 。

。=,=时,;当=,=时,当0.870.4101Y X e F F Y X e F F r

a r a ≥≤试分析哪个轴承更危险?

第十二章联轴器和离合器

一、填空题

1、设计联轴器时,在确定类型后,选择具体型号应考虑:、、。

二、判断题

1、联轴器、离合器都是用于接合、分离两轴,应用完全相同。()

2、刚性可移式联轴器不具有位移补偿能力。()

3、选择联轴器的型号应主要考虑轴的直径、轴的转速和计算转矩。()

三、计算题

1.图示为刚性联轴器,由6个均布在直径D0=195mm的圆周上的螺栓连接,联轴器传递的扭矩T=2600N.mm。试按下列两种情况校核该螺栓连接的强度。

(1)采用M16的小六角头铰制孔用螺栓,图中方案一所示,螺栓受剪面处直径d0=17mm,螺栓材料为45钢,其许用剪切应力[τ]=195MPa,许用挤压应力[σp1]=300MPa;联轴器的材料为HT250,许用挤压应力[σp2]=100MPa。

(2)采用M16的普通螺栓,如图示方案二,接合面间的摩擦系数为f=0.15,螺栓材料45钢,许用拉应力[σ]=240MPa,螺纹内径d1=13.835mm,防滑安全系数Kn=1.2。

机械设计基础》习题与解答

《南昌工程学院机械设计基础》习题与解答 一、选择题 1. 曲柄摇杆机构中,摇杆为主动件时, B 死点位置。 (A)不存在(B)曲柄与连杆共线时为(C)摇杆与连杆共线时为 2. 曲柄摇杆机构中,曲柄为主动件时, C 死点位置。 (A)曲柄与连杆共线时(B)摇杆与连杆共线时(C)不存在 3. 为保证四杆机构良好的机械性能, B不应小于最小许用值。 (A)压力角;(B)传动角(C)极位夹角 4. 平面四杆机构无急回特性时的行程速比系数 C。 (A)K>1 (B)K<1 (C)K=1 5. 在双曲柄机构中,已知三杆长度为a=80mm,b=150mm,c=120mm,则d杆长度为 B 。 (A)<110mm (B)110mm≤d≤190mm (C)≥190mm 6. 凸轮机构中的压力角是指 A 间的夹角。 (A)凸轮上接触点的法线与从动件的运动方向 (B)凸轮上接触点的法线与该点线速度 (C)凸轮上接触点的切线与从动件的运动方向 7. B 决定了从动杆的运动规律。 (A)凸轮转速(B)凸轮轮廓曲线(C)凸轮形状 8. 凸轮机构中,基圆半径是指凸轮转动中心至_C_向径。 (A)理论轮廓线上的最大(B)实际轮廓线上的最大 (C)理论轮廓线上的最小(D)实际轮廓线上的最小 9. 在曲柄滑块机构中,当取滑块为原动件时,_C_死点位置。 (A)有一个(B)没有(C)有两个(D)有三个 10.对于铰链四杆机构,当满足杆长之和的条件时,若取__C_为机架,将得到双曲柄机构。 (A)最长杆(B)与最短杆相邻的构件 (C)最短杆(D)与最短杆相对的构件 11.曲柄摇杆机构中,曲柄为主动件,则传动角是_B_。 (A)摇杆两个极限位置之间的夹角(B)连杆与摇杆之间所夹锐角

福州大学机械设计试题(共三套)

机械设计试题(A) 专业班级:11机械课程名称:机械设计 ) 在进行疲劳强度计算时,其极限应力应为材料的 3)强度极限 接触面宽度中线处最大接触应力 max 。 者 。 ) 变 4) 1. 在下列不同截面的杆中,哪些杆的表面 不可切制螺纹?

2)带-齿轮减速器 面则

2)在哪个点上带速等于带轮圆周速度? 3)在哪个点上带速小于带轮圆周速度? (本小题6分) 五、计算题(共35分) 1.单根V 带传递的最大功率kW P 82.4=,小带轮直径mm D 1801 =,大带轮直径min /1450,4001 2 r n mm D ==,小轮包角 1521 =α,带和带轮的当量摩擦系数25.0=v f ,试确定带传动的有效圆周力e F 和、紧边拉力1F 和张紧力0F 。(12分) 果栓

机械设计试题答案(A) ) 32) 圆 力 的 速

度 3)B 点上带速小于带轮圆周速度 五、计算题(共35分) 1.解: 共2页第2页 联 的一原N 。F F F N F F F N e e F F e e F F N v P F v F P s m n D v ec ec f f ec f f ec ec ec v v v v 2537527 .3526.551295.7272 7 .3526.55126.5511121 1 27.352666.1382.4100010001000666.131000 601450 18010006002010011=-=-==+=+==-+=-+==?==?==???=?-α αααππ得由得由

机械设计基础试题及答案解析

A卷 一、简答与名词解释(每题5分,共70分) 1. 简述机构与机器的异同及其相互关系 答. 共同点:①人为的实物组合体;②各组成部分之间具有确定的相对运动;不同点:机器的主要功能是做有用功、变换能量或传递能量、物料、信息等;机构的主要功能是传递运动和力、或变换运动形式。相互关系:机器一般由一个或若干个机构组合而成。 2. 简述“机械运动”的基本含义 答. 所谓“机械运动”是指宏观的、有确定规律的刚体运动。 3. 机构中的运动副具有哪些必要条件? 答. 三个条件:①两个构件;②直接接触;③相对运动。 4. 机构自由度的定义是什么?一个平面自由构件的自由度为多少? 答. 使机构具有确定运动所需输入的独立运动参数的数目称机构自由度。平面自由构件的自由度为3。 5. 机构具有确定运动的条件是什么?当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时,机构的运动将发生什么情况? 答. 机构具有确定运动条件:自由度=原动件数目。原动件数目<自由度,构件运动不确定;原动件数目>自由度,机构无法运动甚至构件破坏。 6. 铰链四杆机构有哪几种基本型式? 答. 三种基本型式:曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。 7. 何谓连杆机构的压力角、传动角?它们的大小对连杆机构的工作有何影响?以曲柄为原动件的偏置曲柄滑块机构的最小传动角minγ发生在什么位置? 答. 压力角α:机构输出构件(从动件)上作用力方向与力作用点速度方向所夹之 锐角;传动角γ:压力角的余角。α+γ≡900 。压力角(传动角)越小(越大), 机构传力性能越好。偏置曲柄滑块机构的最小传动角γmin发生在曲柄与滑块移动导路垂直的位置 8. 什么是凸轮实际轮廓的变尖现象和从动件(推杆)运动的失真现象?它对凸轮机构的工作有何影响?如何加以避免?

机械设计试卷试题(含答案-整理)

一、选择题: 1.在一般工作条件下,齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动,通常的主要失效形式为( B ) A.轮齿疲劳折断 B. 齿面疲劳点蚀 C.齿面胶合 D. 齿面塑性变形 2.循环特性r=-1的变应力是(A )应力。 A.对称循环变 B、脉动循环变 C.非对称循环变 D.静 3.普通平键联接强度校核的内容主要是(A)。 A.校核键侧面的挤压强度; B.校核键的剪切强度; C.AB两者均需校核; D.校核磨损。 4.半圆键联接当采用双键时两键应 D 布置。 A.在周向相隔90oB.在周向相隔120o C.在周向相隔180oD.在轴向沿同一直线 5.对于普通螺栓联接,在拧紧螺母时,螺栓所受的载荷是( D ) A.拉力 B.扭矩 C.压力 D.拉力和扭矩 1. 普通平键联接传递动力是靠_____。( B ) (A)两侧面的摩擦力;(B)两侧面的挤压力; (C) 上下面的挤压力;(D)上下面的摩擦力。 2. 在受轴向变载荷作用的紧螺柱连接中,为提高螺栓的疲劳强度,可采取的措施是 ( B ) (A)增大Cb,减小Cm (B)减小Cb.增大Cm(C)增大Cb和Cm( D)减小Cb和Cm (应尽量小) 3. 带传动中最大应力发生在( B ) (A)紧边与大带轮接触处;(B)紧边与小带轮接触处; (C)松边与小带轮接触处;(D)松边与大带轮接触处。 4. 带在工作时产生弹性滑动,是由于。( C ) (A)带不是绝对挠性件;(B)带与带轮间的摩擦系数偏低; (C)带的紧边与松边拉力不等;(D)带绕过带轮产生离心力。 5. 在螺栓连接设计中,若被连接件为铸件,则往往在螺栓孔处做沉头座孔.其目的是—。 ( A ) (A)避免螺栓受附加弯曲应力作用(B)便于安装(C)为安置防松装置 6. 选取V带型号,主要取决于。 ( D ) (A)带的线速度( B)带的紧边拉力 ( C)带的有效拉力(D)带传递的功率和小带轮转速 7. 同一工作条件,若不改变轴的结构和尺寸,仅将轴的材料由碳钢改为合金钢,可以提高轴的而不能提高轴的。( A )( B ) (A)强度(B)刚度 8. 当两轴距离较远,且要求传动比准确,宜采用______。(C ) (A) 带传动;(B)一对齿轮传动;(C) 轮系传动;(D)凸轮传动。 9. 自行车的前轮轴是什么轴?( A ) (A)心轴;(B)转轴;(C)传动轴;(D)曲轴。(自行车的前轮轴只承受弯矩而且不转动,所以是固定心轴,中轴既承受扭矩又承受弯矩所以是转轴,后轮轴只承受弯矩而且不转动所以也是固定心轴) 10. 考虑滑动率ε,则带传动的实际传动比______________。( C ) (A.)i d d = + d2 d1 () 1ε (B).i d d = + d2 d1 () 12ε ,

机械设计课后习题答案完整版

机械设计课后习题答案 3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa 1801=-σ,取循环基数60105?=N ,9=m ,试求循环次数N 分别为7 000、25 000、620 000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。 [解] MPa 6.373107105180936910111=???==--N N σσN MPa 3.324105.2105180946920112=???==--N N σσN MPa 0.227102.61051809569 30113=???==--N N σσN 3-2已知材料的力学性能为MPa 260=s σ,MPa 1701=-σ,2.0=σ Φ,试绘制此 材料的简化的等寿命寿命曲线。 [解] )170,0('A )0,260(C 00 12σσσΦσ-=- σΦσσ+= ∴-1210 MPa 33.2832 .0117021210=+?=+=∴-σΦσσ 得)233.283,233.283(D ',即)67.141,67.141(D ' 根据点)170,0('A ,)0,260(C ,)67.141,67.141(D '按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示

3-4 圆轴轴肩处的尺寸为:D=72mm,d=62mm,r=3mm。如用题3-2中的材料,设其强度极限σB=420MPa,精车,弯曲,βq=1,试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。 [解] 因2.1 45 54 = = d D,067 .0 45 3 = = d r,查附表3-2,插值得88.1= α σ ,查附 图3-1得78.0≈ σ q,将所查值代入公式,即 ()()69.1 1 88 .1 78 .0 1 1 1 k= - ? + = - α + = σ σ σ q 查附图3-2,得75.0= σ ε;按精车加工工艺,查附图3-4,得91.0=σβ, 已知1= q β,则 35 .2 1 1 1 91 .0 1 75 .0 69 .1 1 1 1 k = ?? ? ? ? ? - + = ?? ? ? ? ? - + = q σ σ σ σβ β ε K ()()() 35 .2 67 . 141 , 67 . 141 ,0, 260 , 35 .2 170 ,0D C A ∴ 根据()()() 29 . 60 , 67 . 141 , 0, 260 , 34 . 72 ,0D C A按比例绘出该零件的极限应力线图如下图 3-5 如题3-4中危险截面上的平均应力MPa 20 m = σ,应力幅MPa 20 a = σ,试分别按①C r=②C σ= m ,求出该截面的计算安全系数 ca S。 [解] 由题3-4可知35.2 ,2.0 MPa, 260 MPa, 170 s 1- = = = = σ σ K Φ σ σ

机械设计试题集

机械设计试题集 一.齿轮受力分析 1、.已知在一级蜗杆传动中,蜗杆为主动轮,蜗轮的螺旋线方向和转动方向如图所示。试将 蜗杆、蜗轮的轴向力、圆周力、蜗杆的螺旋线方向和转动方向标在图中。 2、已知图中螺旋锥齿轮1的旋转方向,在图中标出螺旋锥齿轮2和蜗轮的旋转方向,并说 明蜗杆的旋向。 3如图所示传动系统,主动齿轮1的转动方向n1和螺旋角旋向如图所示,为使Ⅱ轴所受的轴向力较小: (1)试安排齿轮2的螺旋角旋向和蜗杆3的导程角旋向(用文字说明旋向并在图中画出); (2)标出齿轮2和蜗杆3上的啮合点的三个分力的方向; (3)标出蜗轮的转向并说明蜗轮的螺旋角旋向。 答案如下:

4.已知在一对斜齿圆柱齿轮传动中,2轮为从动轮,其螺旋线方向为左旋,圆周力Ft2方向如图所示。试确定主动轮1的螺旋线方向、轴向力Fa1的方向,并在图上标出。(10分) 5图示为直齿圆锥齿轮和斜齿圆柱齿轮组成的两级传动,动力由轴Ⅰ输入,轴Ⅲ输出,轴Ⅲ的转向如图所示。 试分析: (1)在图中画出各轮的转向; (2)为使中间轴Ⅱ所受轴向力可以抵消一部分,确定斜齿轮3、4的螺旋方向; (3)画出圆锥齿轮2和斜齿轮3所受各分力的方向。(10分) 6已知在某一级蜗杆传动中,蜗杆为主动轮,转动 方向如题31图所示,蜗轮的螺旋线方向为左 旋。试将两轮的轴向力Fa1、Fa2,圆周力Ft1、 Ft2,蜗杆的螺旋线方向和蜗轮的转动方向标在图中。

7图示一蜗杆传动,已知主动蜗杆1的旋向和转向如图所示。试确定: (1)从动蜗轮2的转向和旋向,并在图上表示; (2)在图中标出蜗轮和蜗杆所受各分力(径向力Fr、圆周力Ft和轴向力Fa)的方向。 8

机械设计考试试题及其答案

1.在一般工作条件下,齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动,通常的主要失效形式为【】 A.轮齿疲劳折断 B. 齿面疲劳点蚀 C.齿面胶合 D. 齿面塑性变形 2.带传动在工作时产生弹性滑动,是由于【】A.包角α太小 B. 初拉力F0太小 C.紧边与松边拉力不等 D. 传动过载 3.在下列四种型号的滚动轴承中,只能承受径向载荷的是【】A.6208 B. N208 C. 3208 D. 5208 4.下列四种螺纹中,自锁性能最好的是【】 A.粗牙普通螺纹 B.细牙普通螺纹 C.梯形螺纹 D.锯齿形螺纹 5.在润滑良好的条件下,为提高蜗杆传动的啮合效率,可采用的方法为【】 A.减小齿面滑动速度υs B. 减少蜗杆头数Z1 C.增加蜗杆头数Z1 D. 增大蜗杆直径系数q 6.在圆柱形螺旋拉伸(压缩)弹簧中,弹簧指数C是指【】 A.弹簧外径与簧丝直径之比值 B.弹簧内径与簧丝直径之比值 C.弹簧自由高度与簧丝直径之比值 D.弹簧中径与簧丝直径之比值 7.普通平键接联采用两个键时,一般两键间的布置角度为【】A.90° B. 120°°° 8.V带在减速传动过程中,带的最大应力发生在【】A.V带离开大带轮处 B. V带绕上大带轮处 C. V带离开小带轮处 D. V带绕上小带轮处 9.对于普通螺栓联接,在拧紧螺母时,螺栓所受的载荷是【】 A.拉力 B.扭矩 C.压力 D.拉力和扭矩 10.滚子链传动中,链节数应尽量避免采用奇数,这主要是因为采用过渡链节后【】 A.制造困难 B.要使用较长的销轴 C.不便于装配 D.链板要产生附加的弯曲应力 二、 1.轴如按受载性质区分,主要受的轴为心轴,主要受的轴为传动轴。 2.代号62203的滚动轴承,为轴承,其内径为 mm。 3.在一般机械中的圆柱齿轮传动,往往使小齿轮齿宽b1大齿轮齿宽b2;在计算齿轮强度时,工作齿宽b应取。 4.普通平键联接的工作面是键的;楔键联接的工作面是键的。 5.为了便于互换及适应大量生产,轴承内圈孔与轴的配合采用制,轴承外圈与轴承座孔的配合采用制。 6.不随时间变化的应力称为,随时间变化的应力称为,具有周期性的变应力称为。7.按照平面图形的形状,螺纹分为、和等。 8.按照工作条件,齿轮传动可分为和两种。 9.齿轮传动设计时,软齿面闭式传动通常先按设计公式确定传动尺寸,然后验算轮齿弯曲强度。

机械设计试题及答案

1.在疲劳曲线上,以循环基数N0为界分为两个区:当N≥N0时,为(无限寿命区)区;当N <N0时,为(有限寿命区)区。 2.刚度是指机械零件在载荷作用下抵抗(弹性变形)的能力。零件材料的弹性模量越小,其刚度就越(小)。 3.润滑油的(油)性越好,则其产生边界膜的能力就越强;(粘度)越大,则其内摩擦阻力就越大。 4.为改善润滑油在某些方面的性能,在润滑油中加入的各种具有独特性能的化学合成物即为(添加剂)。 5.正是由于(弹性滑动)现象,使带传动的传动比不准确。带传动的主要失效形式为(打滑)和(带的疲劳破坏)。 6.蜗杆传动的主要缺点是齿面间的(相对滑动速度)很大,因此导致传动的(效率)较低、温升较高。 7.链传动水平布置时,最好(紧边)边在上,(松边)在下。 8.设计中,应根据被联接轴的转速、(转矩)和(直径)选择联轴器的型号。 9.径向滑动轴承的半径间隙与轴颈半径之比称为(相对间隙);而(偏心距)与(半径间隙)之比称为偏心率 。 10.对于普通平键,考虑到载荷分布的不均匀性,双键联接的强度按(1.5 )个键计算。 1.当所受轴向载荷通过(螺栓组形心)时,螺栓组中各螺栓承受的(轴向工作拉力)相等。2.从结构上看,带轮由(轮毂)、轮辐和(轮缘)三部分组成。 3.在直齿圆柱齿轮传动的接触疲劳强度计算中,以(节点)为计算点,把一对轮齿的啮合简化为两个(圆柱体)相接触的模型。 4.按键齿齿廓曲线的不同,花键分为(矩形)花键和(渐开线)花键。 5.请写出两种螺纹联接中常用的防松方法:(双螺母等)和(防松垫圈等)。

6.疲劳曲线是在(应力比)一定时,表示疲劳极限 与(循环次数)之间关系的曲线。 γN 7.理论上为(点)接触或(线)接触的零件,在载荷作用下,接触处局部产生的应力称为接触应力。 8.开式齿轮传动的主要失效形式是:(齿面的磨粒磨损)和(断齿)。 9.径向滑动轴承的条件性计算主要是限制压强、(速度)和(pv值)不超过许用值。10.在类型上,万向联轴器属于(无弹性元件的挠性)联轴器,凸缘联轴器属于(刚性)联轴器。 二、选择填空(每空1分,共10分) 1.下列磨损中,不属于磨损基本类型的是( 3 );只在齿轮、滚动轴承等高副零件上经常出现的是( 2 )。 (1)粘着磨损;(2)表面疲劳磨损; (3)磨合磨损;(4)磨粒磨损。 2.在通过轴线的截面内,(1 )的齿廓为直边梯形;在与基圆柱相切的截面内,(3 )的齿廓一侧为直线,另一侧为曲线。 (1)阿基米德蜗杆;(2)法向直廓蜗杆; (3)渐开线蜗杆;(4)锥蜗杆。 3、对于直齿圆柱齿轮传动,其齿根弯曲疲劳强度主要取决于(4 );其表面接触疲劳强度主要 取决于( 1 )。 (1)中心距和齿宽;(2)中心距和模数; (3)中心距和齿数;(4)模数和齿宽。 4、对于径向滑动轴承,(1 )轴承具有结构简单,成本低廉的特点;( 3 )轴承必须成对使 用。 (1)整体式;(2)剖分式; (3)调心式;(4)调隙式。 5.在滚子链传动的设计中,为了减小附加动载荷,应(4 )。 (1)增大链节距和链轮齿数;(2)增大链节距并减小链轮齿数; (3)减小链节距和链轮齿数;(4)减小链节距并增加链轮齿数。 6.对中性高且对轴的削弱又不大的键联接是( 1 )联接。

机械设计试题及答案 bb

机械设计试题及答案 b b

一、填空题〔每空1分,计25分〕 1、一减速齿轮传动,主动轮1用45号钢调质,从动轮用45号钢正火,则它们齿面接触应力的关系是 b 。 a 、2H 1H σσ>; b 、2H 1H σσ=; c 、2H 1H σσ<。 2、带传动中紧边拉力为1F ,松边拉力为2F ,则其传递的有效圆周力F 为 c 。 a 、21F F +; b 、2/)(21F F -; c 、21F F -; d 、2/)(21F F +。 3、对于硬齿面闭式齿轮传动,其齿面接触承载能力较高,故通常先按 齿根弯曲疲劳 强度进行设计,然后校核 齿面接触疲劳 强度。 4、蜗杆的 c 模数为标准模数,蜗轮的 b 压力角为标准压力角。 a 、法面; b 、端面; c 、轴面。 5、带在带轮上即将打滑而尚未打滑的临界状态时,1F 与2F 的关系可用著名的欧拉公式表示为 121αf e F F = 。 6、在蜗杆传动中,当需要自锁时,应使当量摩擦角 b 蜗杆导程角。 a 、小于; b 、大于; c 、等于。 7、计算蜗杆传动的传动比时,公式 c 是错误的。 a 、21/ωω=i ; b 、21/n n i =; c 、12/ d d i =;d 、12/z z i =。 8、蜗杆传动的失效通常是发生在 蜗轮轮齿 上。 9、设计圆柱螺旋弹簧时,其弹簧直径d 按 强度 条件确定,其工作圈数n 按 刚度 条件确定。 10、弹簧指数C = D 2/d ,C 值越大,刚度越 小 。 11、楔键联接靠 摩擦力 传递转矩,用于对中性要求不高的联接。 12、按国家标准GB/292-93规定,代号为7210C 的滚动轴承类型为 角接触球轴承 轴承,其内径为 50 mm ,宽度系列为 窄、系列,直径系列为 轻 系列,C 代表 公称接触角15o,其精度为 P0 级。 13、下列各种联轴器中,能减缓振动和冲击的是 f ;可实现两轴线角位移最大的是 c ;常用于两轴线对中性不好、低速情况下的是 d 和 e 。 a 套筒联轴器;b. 凸缘联轴器;c. 万向联轴器;d. 十字滑块联轴器;e. 齿轮联轴器;f. 弹性柱销联轴器。 二、问答题〔每题5分、计30分〕 1、试分析影响带传动所能传递最大有效圆周力F max 的主要因素。(5分) 110max 11112ααf f e e F F +-= m ax F 与初拉力0F 、包角1α和摩擦系数 f 有关。(3’)

《机械设计基础》试题库填空题

1 机构与机器的共同特点为、。(1)人为的实体组合。(2)各相关实体之间具有相对确定的运动。 2 机构与机器的不同点是、。(1)机器:有能量的转(2)机构:没有能量的转化。 3机械就是与的总体。○机器机构 4 机器是由组成。○零件 5 机构是由组成。○构件 7 在机械设计中,零件是单元○制造 8 在机械设计中,构件是单元。○运动 9 在机械设计的设计准则中。强度合格,应符合强度条件 10 在机械设计的设计准则中,刚度合格,应符合刚度条件 13 ZG270-500表示该铸钢,○ 270M500M 15 球墨铸铁的500M ,伸长率为7%,牌号为。○QT500-7 17 为了使材料的晶粒细化,消除内应力,改善切削性能,不作最终处理,其 热处理的方法。○退火 18 提高硬度和强度,但产生内应力,其热处理方法为。○淬火 21 机构具有确定运动的条件是。○自由度大于零,且等于原动件数目 22 运动副按构件之间接触的形式不同可分为和。○低副高副 23 组成一个机构的四大要素是机架、主动件、从动件和。○运动副 24 重合在一起的多个转动副称为。○复合铰链 25 两构件通过点或线接触组成的运动副称为。○高副 28 在机构中不产生实际约束效果的重复约束称为。○虚约束 29 机构运动简图是一种用简单的和表示的工程图形语言。○线条符号 30 平面机构自由度的计算公式为。○F=3n-2P -P 31 平面低副的约束数是。○2 33 每一个运动副都是由构件所组成。○两个 34 机构的自由度就是整个机构相对于的独立运动数。○机架 35构件组成运动副后,独立运动受到限制,这种限制称为○约束 36 平面机构中,构件的自由度数目构件独立运动的参数数目。○等于 37机构的虚约束都是在一些条件下出现的。○特定的几何 38组成低副的两构件间只能相对移动,则称该低副为。○移动副 39组成低副的两构件间只能相对转动,则称该低副为。○转动副40 机械中凡不影响主动件和输出件运动传递关系的个别构件的独立运动自由度,则称为。○局部自由度 41 若曲柄摇杆机械的极位夹角θ=30° ,则该机构的行程速比系数K 为。○K=1.4 42在双摇杆机械中,若两摇杆长度相等,则形成机构。机构。○等腰梯形 43 在四杆机械中,取与相对的杆为机架,则可得到双摇杆机构。○最短杆 44 平面连杆机构具有急回特征在于不为0。○极位夹角 45 由公式θ=180°(K-1/K+1)计算出的角是平面四杆机构的。○极位夹角 46 机构传力性能的好坏可用来衡量。○传动角 47 平面四杆机构的最基本的形式是。○曲柄摇杆机构

机械设计的试题及答案

专业:机电一体化队别:卷型:A 卷 课程名称:机械设计考试日期:考试方式:闭卷 学生学号: 学生XX: 在试题纸上答题无效,教师命题时不需要留出答题空间 一、选择题:本题共10个小题,每小题2分,共20分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。把所选项前的字母填在题后的括号内。1.在一般工作条件下,齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动,通常的主要失效形式为【b 】 A.轮齿疲劳折断 B. 齿面疲劳点蚀 C.齿面胶合 D. 齿面塑性变形 2.带传动在工作时产生弹性滑动,是由于【】A.包角α太小 B. 初拉力F0太小 C.紧边与松边拉力不等 D. 传动过载 3.在下列四种型号的滚动轴承中,只能承受径向载荷的是【】A.6208 B. N208 C. 3208 D. 5208 4.下列四种螺纹中,自锁性能最好的是【】A.粗牙普通螺纹 B.细牙普通螺纹 C.梯形螺纹 D.锯齿形螺纹 5.在润滑良好的条件下,为提高蜗杆传动的啮合效率,可采用的方法为【】A.减小齿面滑动速度υs B. 减少蜗杆头数Z1 C.增加蜗杆头数Z1 D. 增大蜗杆直径系数q 6.在圆柱形螺旋拉伸(压缩)弹簧中,弹簧指数C是指【】A.弹簧外径与簧丝直径之比值 B.弹簧内径与簧丝直径之比值 C.弹簧自由高度与簧丝直径之比值 D.弹簧中径与簧丝直径之比值 7.普通平键接联采用两个键时,一般两键间的布置角度为【】A.90° B. 120° C.135° D.180° 8.V带在减速传动过程中,带的最大应力发生在【】A.V带离开大带轮处 B.V带绕上大带轮处 C.V带离开小带轮处 D.V带绕上小带轮处

9.对于普通螺栓联接,在拧紧螺母时,螺栓所受的载荷是【】A.拉力 B.扭矩 C.压力 D.拉力和扭矩 10.滚子链传动中,链节数应尽量避免采用奇数,这主要是因为采用过渡链节后【】A.制造困难 B.要使用较长的销轴 C.不便于装配 D.链板要产生附加的弯曲应力 二、填空题:本大题共10个小题,每空1分,共20分。把答案填在题中横线上。1.轴如按受载性质区分,主要受的轴为心轴,主要受的轴为传动轴。 2.代号62203的滚动轴承,为轴承,其内径为mm。 3.在一般机械中的圆柱齿轮传动,往往使小齿轮齿宽b1大齿轮齿宽b2;在计算齿轮强度时,工作齿宽b应取。 4.普通平键联接的工作面是键的;楔键联接的工作面是键的。 5.为了便于互换及适应大量生产,轴承内圈孔与轴的配合采用制,轴承外圈与轴承座孔的配合采用制。 6.不随时间变化的应力称为,随时间变化的应力称为,具有周期性的变应力称为。 7.按照平面图形的形状,螺纹分为、和等。 8.按照工作条件,齿轮传动可分为和两种。 9.齿轮传动设计时,软齿面闭式传动通常先按设计公式确定传动尺寸,然后验算轮齿弯曲强度。 10.直径较小的钢制齿轮,当齿根圆直径与轴径接近时,可以将齿轮和轴做成一体,称为。 三、简答题:本大题共6个小题,每题5分,共30分。把答案填在题中横线上。1.简述螺纹联接的基本类型主要有哪四种? 螺栓连接双头螺柱连接螺钉连接紧定螺钉连接 2.提高螺栓联接强度的措施有哪些?

(完整版)机械设计考题及答案

... .. 2010-2011学年第一学期《机械设计》单元测验四学号:姓名:成绩: 一、选择题(每小题1分,共38分) 1、在尺寸相同的情况下,( B )轴承能承受的轴向载荷最大。 A、深沟球轴承 B、角接触轴承 C、调心轴承 D、滚针轴承 2、滑动轴承材料应有良好的嵌藏性是指( C )。 A 摩擦系数小 B 顺应对中误差 C 容纳硬污粒以防磨粒磨损 D 易于跑合 3、下列各材料中,可作为滑动轴承衬使用的是(A )。 A ZchSnSb8-4 B 38SiMnMo C GCr15 D HT200 4、设计动压向心滑动轴承时,若通过热平衡计算发现轴承温升过高,在下列改进设计的措施中有效的是()。 A 增大轴承的宽径比B/d B 减少供油量 C 增大相对间隙 D 换用粘度较高的油 5、设计动压向心滑动轴承时,若宽径比B/d取得较大,则( D )。 A 轴承端泄量大,承载能力高,温升高 B 轴承端泄量大,承载能力高,温升低 C 轴承端泄量小,承载能力高,温升低 D 轴承端泄量小,承载能力高,温升高 6、一流体动压滑动轴承,若其它条件都不变,只增大转速n,其承载能力( A )。 A 增大 B 减小 C 不变 D 不会增大 7、向心滑动轴承的直径增大1倍,宽径比不变,载荷及转速不变,则轴承的压强pv变为原来的( B )倍。 A 2 B 1/2 C 1/4 D 4 8、三油楔可倾瓦向心滑动轴承与单油楔圆瓦向心轴承相比,其优点是( B )。 A 承载能力高 B 运转稳定 C 结构简单 D 耗油量小 9、径向滑动轴承的直径增大1倍,宽径比不变,载荷及转速不变,则轴承的压强pv变为原来的( B )倍。 A 2 B 1/2 C 1/4 D 4 10、流体动压润滑轴承达到液体摩擦的许用最小油膜厚度受到( C )限制。 A 轴瓦材料 B 润滑油粘度 C 加工表面粗糙度 D 轴承孔径 11、在下列各种设备中,( D )只宜采用滑动轴承。 A 中小型减速器齿轮轴 B 电动机转子 C 铁路机车车辆轴 D 大型水轮机主轴 12、在正常条件下,滚动轴承的主要失效形式是( A )。 A、工作表面疲劳点蚀 B、滚动体碎裂 C、滚道磨损 D、全不是 13、下列滚动轴承中( A )轴承的极限转速最高。 A、深沟轴承 B、角接触球轴承 C、推力球轴承 D、滚针轴承 14、( C )不能用来同时承受径向载荷和轴向载荷。 A 深沟球轴承 B 角接触球轴承 C 圆柱滚子轴承 D 调心球轴承 15、角接触轴承承受轴向载荷的能力,随接触角α的增大而( A )。 A 增大 B 减小 C 不变 D 不定 16、有a)7230C和b)7230AC两种滚动轴承,在相等的径向载荷作用下,它们的派生轴向力Sa和Sb相比较,应是( C )。 A Sa >Sb B Sa = Sb C Sa <Sb D 大小不能确定 17、若转轴在载荷作用下弯曲变形较大或轴承座孔不能保证良好的同轴度,宜选用类型代号为( A )

机械设计复习题答案

2012年机械设计自学考试备考试题 、选择填空: 1 ?如果危险截面上的应力超过零件的强度极限,则发生的失效形式为 _________ 。 C A.表面破坏 B.残余变形 C.整体断裂 D.功能失效 2?零件设计时,限制零件中的应力不超过允许的限度的设计准则称为 _________ 。A A.强度准则B.刚度准则C.寿命准则 D. 振动稳定性准则 3?按照机器的组成原理,变速箱是汽车的 ____________ 。B A.原动机 B.传动部分 C.执行部分 D.控制系统 4. _______________________________________________ 为了防止零件发生破坏,应采用的设计准则是 ________________________________________ 。 D A.刚度准则 B.寿命准则 C.振动稳定性准则 D.强度准则 AVV * 第二早 、选择填空: 1. 零件表面经淬火、渗氮、喷丸、滚子碾压等处理后,其疲劳强度 A.降低B.提高C. 不变D.提高或降低视处理方法而定 5. 下列四种叙述中正确的是 二、填空题: 1. 传动件包括带传 动、链传动、摩擦轮传动、蜗杆传动和 _ 2. 驱动机器完成预定功能的部分称为 __________ 。原动机 3. 金属材料尤其是钢铁使用最广;在机械产品中钢铁材料占 4. 描述材料的疲劳特性可用最大应力、应力循环次数和 _ 5. 机械零件制造中使用最广的金属材料是 ____________ 。钢铁 6. 机器的基本组成部分为原动机部分、传动部分和 ______________ 。执行部分 7. 按照机器的组成原理,发动机是汽车的 ____________ 。原动机部分 8. 如果作用于零件上的应力超过材料的屈服极限,则零件将发生 _______ 9. 一部机器的质量基本上取决于 ___________________ 。设计阶段 。齿轮传动 _。90%^上 。应力比(或循环特 。塑性变形 2.应力的循环特性 (应力比)常用“ r ”表示,其值为 CJ B.」 -a CJ C max ■ a . D° min ?a max 3.变应力的应力幅值 -a 为 A ^max — ^min . 2 B ^max +Omin . 2 C. J max ""2" D.fx -fn 4.对称循环应力,其循环特性 r ”值是 A.1 B.0.5 C. 0 D.-1

最新机械设计基础考试题库及答案

本文从网络收集而来,上传到平台为了帮 到更多的人,如果您需要使用本文档,请 点击下载,另外祝您生活愉快,工作顺利, 万事如意! 最新机械设计基础考试题库及答案 一、填空题 1.机械是(机器)和(机构)的总称。 2.机构中各个构件相对于机架能够产生 独立运动的数目称为(自由度)。 3.平面机构的自由度计算公式为: (F=3n-2P L-P H)。 4.已知一对啮合齿轮的转速分别为n1、 n2,直径为D1、D2,齿数为z1、z2,则其传 动比i= (n1/n2)= (D2/D1)= (z2/ z1)。 5.铰链四杆机构的杆长为a=60mm, b=200mm,c=100mm,d=90mm。若以杆C为 机架,则此四杆机构为(双摇杆机构)。 6.在传递相同功率下,轴的转速越高, 轴的转矩就(越小)。 7.在铰链四杆机构中,与机架相连的杆 称为(连架杆),其中作整周转动的杆称 为(曲柄),作往复摆动的杆称为(摇杆), 而不与机架相连的杆称为(连杆)。

8.平面连杆机构的死点是指(从动件与连杆共线的)位置。 9.平面连杆机构曲柄存在的条件是①(最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和)②(连架杆和机架中必有一杆是最短杆)。 10.平面连杆机构的行程速比系数K=1.25是指(工作)与(回程)时间之比为(1.25),平均速比为(1:1.25)。11.凸轮机构的基圆是指(凸轮上最小半径)作的圆。 12.凸轮机构主要由(凸轮)、(从动件)和(机架)三个基本构件组成。 13.带工作时截面上产生的应力有(拉力产生的应力)、(离心拉应力)和(弯曲应力)。 14.带传动工作时的最大应力出现在(紧边开始进入小带轮)处,其值为:σmax=σ1+σb1+σc。 15.普通V带的断面型号分为(Y、Z、A、 B、C、D、E)七种,其中断面尺寸最小的是(Y)型。 16.为保证齿轮传动恒定的传动比,两齿轮齿廓应满足(接触公法连心线交于一定点)。 17.渐开线的形状取决于(基)圆。 18.一对齿轮的正确啮合条件为:(m1= m2)与(α 1 = α2)。 19.一对齿轮连续传动的条件为:(重合度1 > ε)。 20.齿轮轮齿的失效形式有(齿面点蚀)、(胶合)、(磨损)、(塑性变形)和(轮齿折断)。 21.一对斜齿轮的正确啮合条件为:(m1= m2)、(α 1 = α2)与(β1=-β2)。 22.蜗杆传动是由(蜗杆、蜗轮)和(机架)组成。 23.通过蜗杆轴线并垂直蜗轮轴线的平面称为(中间平面)。24.常用的轴系支承方式有(向心)支承和(推力)支承。 25.轴承6308,其代号表示的意义为(6:深沟球轴承、3:直径代号,08:内径为Φ40)。 26.润滑剂有(润滑油)、(润滑脂)和(气体润滑剂)三类。 27.列举出两种固定式刚性联轴器(套筒联轴器)、(凸缘联轴器)。 28.轴按所受载荷的性质分类,自行车前轴是(心轴)。 29.普通三角螺纹的牙形角为(60)度。 30.常用联接螺纹的旋向为(右)旋。 31.普通螺栓的公称直径为螺纹(大)径。 32.在常用的螺纹牙型中(矩形)形螺纹传动效率最高,(三角)形螺纹自锁性最好。 33.减速器常用在(原动机)与(工作机)之间,以降低传速或增大转距。 34.两级圆柱齿轮减速器有(展开式)、(同轴式)与(分流式)三种配置齿轮的形式。 35.轴承可分为(滚动轴承)与(滑动轴承)两大类。 36.轴承支承结构的基本形式有(双固式)、(双游式)与(固游式)三种。 37.轮系可分为(平面轮系)与(空间轮系)两类。 38.平面连杆机构基本形式有(曲柄摇杆机构)、(双曲柄机构)与(双摇杆机构)三种。 39.凸轮机构按凸轮的形状可分为(盘形凸轮)、(圆柱凸轮)与(移动凸轮)三种。 40.凸轮机构按从动件的形式可分为(尖顶)、(滚子)与(平底)三种。 41.变位齿轮有(正变位)与(负变位)两种;变位传动有(等移距变位)与(不等移距变位)两种。 42.按接触情况,运动副可分为(高副)

机械设计试题及答案

《机械设计》试题(一) 一、选择题:本题共10个小题,每小题2分,共20分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。把所选项前的字母填在题后的括号内。1.一般工作条件下,齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动,通常的主要失效形式为【B 】A.轮齿疲劳折断 B. 齿面疲劳点蚀 C.齿面胶合 D. 齿面塑性变形 2.带传动在工作时产生弹性滑动,是由于【C 】A.包角α太小 B. 初拉力F0太小 C.紧边与松边拉力不等 D. 传动过载 3.下列四种型号的滚动轴承,只能承受径向载荷的是【B 】A.6208 B. N208 C. 3208 D. 5208 4.下列四种螺纹,自锁性能最好的是【D】A.粗牙普通螺纹 B.细牙普通螺纹 C.梯形螺纹 D.锯齿形螺纹 5.在润滑良好的条件下,为提高蜗杆传动的啮合效率,可采用的方法为【C】A.减小齿面滑动速度υs B. 减少蜗杆头数Z1 C.增加蜗杆头数Z1 D. 增大蜗杆直径系数q 6.在圆柱形螺旋拉伸(压缩)弹簧中,弹簧指数C是指【D 】A.弹簧外径与簧丝直径之比值 B.弹簧内径与簧丝直径之比值 C.弹簧自由高度与簧丝直径之比值 D.弹簧中径与簧丝直径之比值 7.普通平键接联采用两个键时,一般两键间的布置角度为【B 】A.90° B. 120° C.135° D.180° 8.V带在减速传动过程中,带的最大应力发生在【D 】A.V带离开大带轮处 B. V带绕上大带轮处 C.V带离开小带轮处 D. V带绕上小带轮处 9.对于普通螺栓联接,在拧紧螺母时,螺栓所受的载荷是【D 】A.拉力 B.扭矩 C.压力 D.拉力和扭矩 10.滚子链传动中,链节数应尽量避免采用奇数,这主要是因为采用过渡链节后【D 】A.制造困难 B.要使用较长的销轴 C.不便于装配 D.链板要产生附加的弯曲应力

机械设计学习题及答案

一、名词解释: 1、功能原理设计:针对产品的主要功能所进行的原理性设计 2、简单动作功能:仅完成简单的一次性动作的功能 3、复杂动作功能:能实现连续的传动的动作功能 4、机械创新设计:在功能结构图中,有的分功能比较复杂,不可能用一个已知的机构来完成。这就需要根据分功能的特点,挑选几个机构组成一个机械运动系统,由这些机构共同完成这个分功能的机械动作。 5、机械协调性设计:当功能结构图中的各机械分功能均已根据分功能的要求选择好相应的机构后,怎样使这些分散的机构组成一个协调运动的整体,只是这个系统比较大,其综合后完成的机械功能,就是整个机械产品的总功能中的全部机械功能。 6、核心技术:产品实现总功能和主要技术要求的技术。 7、关键技术:实现某种功能过程中需要解决的技术难题。 8、弹性强化:使构件在受工作载荷之前预受一个与工作载荷相反的载荷,产生一个相应的预变形,以及一个与工作应力相反的预应力,工作时该预加载荷部分抵消工作载荷,预变形部分抵消工作变形,从而降低了构件的最大应力。 9、塑性强化:使构件在工作状态下应力最大那部分材料预先经塑性变形而产生一个与工作应力符号相反的残留应力,用以部分抵消工件应力。 二、简答题: 1-1机械产品设计的三个基本环节是什么? 答:机械产品设计的三个基本环节是:“功能原理设计,实用化设计和商品化设计” 1-2、机械设计具有哪些主要特点: 答:机械设计具有如下主要特点:(1)多解性(2)系统性(3)创新性 1-3、近代“机械设计学”的核心内容 1)“功能”思想的提出:l947年、美国工程师麦尔斯创立了“价值工程“。他真正重要的贡献在于他提出的关于‘功能”的思想。 2)“人机工程’’学科的兴起:“宜人”的宗旨已经成为现代机械设计的基本观念。 3)“工业设计”学科的成熟。工业产品设计的原则是:“技术第一,艺术第二”。工业设计师应该首先是一个工业技术专家,而不首先是一个艺术家。 1-4、从设计构思的角度机械产品设计可归纳为三大步: 创意、构思和实现。 创意:重点在于新颖性,且必须具有潜在需求。 构思:重点在于创造.即要构思一种新的技术方向或功能原理来实现某创意。 实现:重点在于验证构思的合理性,可以通过模型或原理样机来检查构思的合理性。 1-5、机械设计按其创新程度可分为以下三种类型: 1)适应性设计仅改变某些尺寸、外形或局部更改某些结构,使产品适应特定的使用条件或者用户特殊要求。 2)变型设计功能原理保持不变,变动产品部分结构尺寸参数,扩大规格,以满足更大范围功能参数需要的设计。 变型性设计是产品系列化的手段。

(完整版)机械设计课后习题答案

第一章绪论 1-2 现代机械系统由哪些子系统组成,各子系统具有什么功能? 答:组成子系统及其功能如下: (1)驱动系统其功能是向机械提供运动和动力。 (2)传动系统其功能是将驱动系统的动力变换并传递给执行机构系统。 (3)执行系统其功能是利用机械能来改变左右对象的性质、状态、形状或位置,或对作业对象进行检测、度量等,按预定规律运动,进行生产或达到其他预定要 求。 (4)控制和信息处理系统其功能是控制驱动系统、传动系统、执行系统各部分协调有序地工作,并准确可靠地完成整个机械系统功能。 第二章机械设计基础知识 2-2 什么是机械零件的失效?它主要表现在哪些方面? 答:(1)断裂失效主要表现在零件在受拉、压、弯、剪、扭等外载荷作用时,由于某一危险截面的应力超过零件的强度极限发生的断裂,如螺栓的断裂、齿轮轮齿根部的折断等。 (2)变形失效主要表现在作用在零件上的应力超过了材料的屈服极限,零件产生塑性变形。 (3)表面损伤失效主要表现在零件表面的腐蚀、磨损和接触疲劳。 2-4 解释名词:静载荷、变载荷、名义载荷、计算载荷、静应力、变应力、接触应力。答:静载荷大小、位置、方向都不变或变化缓慢的载荷。 变载荷大小、位置、方向随时间变化的载荷。 名义载荷在理想的平稳工作条件下作用在零件上的载荷。 计算载荷计算载荷就是载荷系数K和名义载荷的乘积。 静应力不随时间变化或随时间变化很小的应力。 变应力随时间变化的应力,可以由变载荷产生,也可由静载荷产生。 2-6 机械设计中常用材料选择的基本原则是什么? 答:机械中材料的选择是一个比较复杂的决策问题,其基本原则如下: (1)材料的使用性能应满足工作要求。使用性能包含以下几个方面: ①力学性能 ②物理性能 ③化学性能 (2)材料的工艺性能应满足加工要求。具体考虑以下几点: ①铸造性 ②可锻性 ③焊接性 ④热处理性 ⑤切削加工性 (3)力求零件生产的总成本最低。主要考虑以下因素: ①材料的相对价格 ②国家的资源状况 ③零件的总成本 2-8 润滑油和润滑脂的主要质量指标有哪几项? 答:衡量润滑油的主要指标有:粘度(动力粘度和运动粘度)、粘度指数、闪点和倾点等。 衡量润滑脂的指标是锥入度和滴度。

机械设计习题与参考答案

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、螺纹线数相同时,细牙螺纹的自锁性能比粗牙螺纹的自锁性能。 A. 好 B. 差 C. 相同 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 若螺纹的直径和螺旋副的摩擦系数一定,则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。 A. 1.1 B. 1.3 C. 1.25 D. 0.3 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 在下列四种具有相同公称直径和螺距,并采用相同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、直径和长度均应相同,这是为了。 A. 受力均匀 B. 便于装配. C. 外形美观 D. 降低成本

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