机械设计典型例题
3-2已知材料的力学性能为MPa 260=s σ，MPa 1701=-σ，2.0=σΦ，试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。
[解] )170,0('A )0,260(C
0012σσσΦσ-=
- 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
5-5 图5-49是由两块边板和一块承重板焊接的龙门起重机导轨托架。两块边板各用4个螺栓与立柱相连接，托架所承受的最大载荷为20kN ，载荷有较大的变动。试问：此螺栓连接采用普通螺栓连接还是铰制孔用螺栓连接为宜？为什么？Q215，若用M6×40铰孔用螺栓连接，已知螺栓机械性能等级为8.8，校核螺栓连接强度。
[解] 采用铰制孔用螺栓连接为宜
因为托架所受的载荷有较大变动，铰制孔用螺栓连接能精确固定被连接件的相对位置，并能承受横向载荷，增强连接的可靠性和紧密性，以防止受载后被连接件间出现缝隙或发生相对滑移，而普通螺栓连
接靠结合面产生的摩擦力矩来抵抗转矩，连接不牢靠。
由公式
和
可求得螺栓的最小直径，铰制孔用螺栓时，由公式及挤压强度和剪切强度公式可以计算出此时的最小直径，两个直径进行比较可得出铰制孔用螺栓的直径小。
（1）确定M6×40的许用切应力[τ]
由螺栓材料Q215，性能等级8.8，查表5-8，可知MPa 640][s =σ，查表5-10，可知0.5~5.3][=τS ()MPa 128~86.1820
.5~5.3640][][][s ===τ∴τS σ MPa 67.4265.1640][s ===
p p S σσ （2）螺栓组受到剪力F 和力矩（FL T =），设剪力F 分在各个螺栓上的力为i F ，转矩T 分在各个螺栓上的分力为j F ，各螺栓轴线到螺栓组对称中心的距离为r,即mm 27545cos 2150=?
=r kN 2510
275810300208 kN 5.220818133
=????===?==∴--r FL F F F j i 由图可知，螺栓最大受力
kN 015.945cos 255.22)25(5.2cos 22222max =????++=++=θF F F F F j i j i ()
][319106410015.9423
3
20max τ>=??π?=π=τ∴-d F ][8.131104.1110610015.93
33
min 0max p p σL d F σ<=????==∴-- 故M6×40的剪切强度不满足要求，不可靠。
5-6 已知一个托架的边板用6个螺栓与相邻的机架相连接。托架受一与边板螺栓组的垂直对称轴线相平行、距离为250mm 、大小为60kN 的载荷作用。现有如图5-50所示的两种螺栓布置形式，设采用铰制孔用螺栓连接，试问哪一种布置形式所用的螺栓直径最小？为什么？
[解] 螺栓组受到剪力F 和转矩，设剪力F 分在各个螺栓上的力为i F ，转矩T 分在各个螺栓上的分力为j F （a ）中各螺栓轴线到螺栓组中心的距离为r ，即r=125mm
kN 2010125610250606 kN 106061613
3=????===?==
∴--r FL F F F j i 由（a ）图可知，最左的螺栓受力最大kN 302010max =+=+=j i F F F
（b ）方案中
kN 10606
161=?==F F i kN 39.24101252125421252101252125102506062223223612
max 612max max =????????????? ??+??? ???+??? ????+??? ?????===---==∑∑i i i i
j r FLr r Mr F 由（b ）图可知，螺栓受力最大为
kN 63.335239.24102)39.24(10cos 22222max =?
??++=++=θF F F F F j i j i []直径较小）布置形式所用的螺栓可知采用（由a F d τπ≥
∴max 04
6-3 在一直径mm 80=d 的轴端，安装一钢制直齿圆柱齿轮（如下图），轮毂宽度 1.5d L =，工作时有轻微冲击。试确定平键的尺寸，并计算其允许传递的最大扭矩。
[解] 根据轴径mm 80=d ，查表得所用键的剖面尺寸为mm 22=b ，mm 14=h
根据轮毂长度mm 120805.1'=?==1.5d L
取键的公称长度 mm 90=L
键的标记 键79-90GB 109622?
键的工作长度为 68mm 2290=-=-=b L l
键与轮毂键槽接触高度为 mm 7==2
h k 根据齿轮材料为钢，载荷有轻微冲击，取许用挤压应力 110MPa ][=p σ
根据普通平键连接的强度条件公式 ][1023
p p σkld
T σ≤?= 变形求得键连接传递的最大转矩为
m N 20942000
110806872000][?=???==
p max σkld T 8-2 V 带传动传递效率7.5kW =P ，带速m 10=ν，紧边拉力是松边拉力的两倍，即21F F =，试求紧边拉力1F 、有效拉力e F 和初拉力0F 。
[解] 1000νF P e =
N 75010
5.710001000=?==∴νP F e 21212F F F F F e =-=且 1500N 750221=?==∴e F F 2
01e F F F += 1125N 27501500210=-=-=∴e F F F
9-3 已知主动链轮转速m in r 8501=n ，齿数211=z ，从动链齿数992=z ，中心距mm 900=a ，滚子链极限拉伸载荷为55.6kN ，工作情况系数1A =K ，试求链条所能传递的功率。
[解] 由kW 6.55lim =F ，查表9-1得mm 4.25=p ，链型号16A 根据m in r 850m m 4.251==n p ，，查图9-11得额定功率kW 35=ca P
由211=z 查图9-13得45.1=z K
且1=A K
kW 14.2445
.1135=?=≤∴z A ca K K P P
10-1 试分析图10-47所示的齿轮传动各齿轮所受的力（用受力图表示各力的作用位置及方向）。
[解] 受力图如下图：
11-1 试分析图11-26所示蜗杆传动中各轴的回转方向、蜗轮轮齿的螺旋方向及蜗杆、蜗轮所受各力的作用位置及方向。
[解] 各轴的回转方向如下图所示，蜗轮2、4的轮齿螺旋线方向均为右旋。蜗杆、蜗轮所受各力的作用位置及方向如下图
15-1 若轴的强度不足或刚度不足时，可分别采取哪些措施？
解：轴的强度不足时，可采取增大轴的直径；改变材料类型；增大过渡圆角半径；对角半径；对轴的表面进行热处理和表面硬化加工处理；提高表面加工质量；用开卸载槽等方法降低过盈配合处的应力集中程度；改进轴的结构形状等措施
15-4 图15-28所示为某减速器输出轴的结构图，试指出其设计错误，并画出改正图。
[解] （1）处两轴承应当正装。
（2）处应有间隙并加密封圈。
（3）处应有轴间定位。
（4）处键不能伸入端盖，轴的伸出部分应加长。
（5）处齿轮不能保证轴向固定。
（6）处应有轴间定位。
（7）处应加调整垫片。
改正图见轴线下半部分。
机械设计练习题
一、单项选择题 1．一对齿轮传动，小齿轮1选用45钢调质，大齿轮选用45钢正火，它们的齿面接触应力。 A. σH1＞σH2 B. σH1＜σH2 C. σH1=σH2 D. 条件不足，不能作出判断 2．设计一对闭式软齿面齿轮传动时，为使两齿轮的寿命接近，大、小齿轮的硬度选择时，应使。 A. 两者硬度相等 B. 小齿轮硬度高于大齿轮硬度 C. 大齿轮硬度高于小齿轮硬度 D. 小齿轮采用硬齿面，大齿轮采用软齿面 3．两轴在空间交错90o的传动，已知传动比较大，则宜选用。A．直齿圆柱齿轮传动B．斜齿圆柱齿轮传动C．圆锥齿轮传动D．蜗轮蜗杆传动4．在蜗杆传动中，当其他条件相同时，增加蜗杆头数z1，则传动效率。 A. 降低 B. 提高 C. 不变 D. 提高也可能降低 5．选取V带型号，主要取决于。 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 6．链条的节数宜采用。 A. 奇数 B. 偶数 C. 质数 D. 链轮齿数的整数倍 7．设计减速器中的轴，其一般设计步骤为_____。 A．先进行结构设计，再按转矩、弯曲应力和安全系数校核 B．按弯曲应力初估直径，再进行结构设计，最后校核转矩或安全系数 C．根据安全系数定出轴径和长度，再校核转矩和弯曲应力 D．按扭转强度初估轴径，再做结构设计，最后校核弯扭合成强度或安全系数8．不宜用来同时承受径向载荷和轴向载荷。 A. 圆锥滚子轴承 B. 角接触球轴承 C. 深沟球轴承 D. 圆柱滚子轴承 9．下列各种牙型的螺纹，主要用于联接的螺纹是。 A. 三角形螺纹 B. 矩形螺纹 C. 梯形螺纹 D. 锯齿形螺纹 10．当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且需要经常拆卸时，往往采用。 A. 螺钉联接 B. 螺栓联接 C. 双头螺柱联接 D. 紧定螺钉联接 二、填空题 1．闭式软齿面齿轮传动一般按强度进行设计计算，主要针对的失效形式是，确定的参数是；闭式硬齿面齿轮传动一般按强度进行设计计算，主要针对的失效形式是，确定的参数是。 2．在带传动的失效形式中，是由于过载引起的。是带传动中不可避免的现象。
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。
机械设计经典问答题 附答案
第一课螺纹连接 1.问：常用螺纹的类型主要有哪些？ 答：普通螺纹、米制锥螺纹、管螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹。 2.问：哪些螺纹主要用于联接？哪些螺纹主要用于传动？ 答：普通螺纹、米制锥螺纹、管螺纹主要用于联接。梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹主要用于传动。 3.问：螺纹联接的基本类型有哪些？ 答：螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉联接、紧定螺钉联接。其它还有地脚螺栓联接、吊环螺钉联接和T型槽螺栓联接等。 4.问：螺纹联接预紧的目的是什么？ 答：预紧的目的在于增强联接的可靠性和紧密性，以防止受载后被联接件间出现缝隙或发生相对滑移。 5.问：螺纹联接防松的方法按工作原理可分为哪几种？ 答：摩擦防松、机械防松（正接锁住）和铆冲防松（破坏螺纹副关系）等。 6.问：受拉螺栓的主要破坏形式是什么？ 答：静载荷下受拉螺栓的损坏多为螺纹部分的塑性变形和断裂。变载荷下多为栓杆部分的疲劳断裂。 7.问：受剪螺栓的主要破坏形式是什么？ 答：螺栓杆和孔壁的贴合面上出现压溃或螺栓杆被剪断。 8.问：为了提高螺栓的疲劳强度，在螺栓的最大应力一定时，可采取哪些措施来降低应力幅？并举出三个结构例子。 答：可采取减小螺栓刚度或增大被联接件刚度的方法来降低应力幅。1）适当增加螺栓的长度；2）采用减小螺栓杆直径的腰状杆螺栓或空心螺栓；3）在螺母下面安装弹性元件。 9.问：螺纹联接设计时均已满足自锁条件，为什么设计时还必须采取有效的防松措施？ 答：在静载荷及工作温度变化不大时，联接一般不会自动松脱。但在冲击、振动、载荷变化、温度变化较大或高温下均造成联接间摩擦力减小或瞬时消失或应力松驰而发生联接松脱。 10.问：横向载荷作用下的普通螺栓联接与铰制孔用螺栓联接两者承受横向载荷的机理有何不同？当横向载荷相同时，两种 答：前者靠预紧力作用，在接合面间产生的摩擦力来承受横向力；后者靠螺栓和被联接件的剪切和挤压来承载。前者由于靠摩擦传力，所需的预紧力很大，为横向载荷的很多倍，螺栓直径也较大。 11.问：承受预紧力Fo和工作拉力F的紧螺栓联接，螺栓所受的总拉力F2是否等于Fo+F？为什么？ 答：不等于。因为当承受工作拉力F后，该联接中的预紧力Fo减为残余预紧力F1，故F2=F1+F 12.问：对于紧螺栓联接，其螺栓的拉伸强度条件式中的系数1.3的含义是什么？ 答：系数1.3是考虑到紧联接时螺栓在总拉力F2的作用下可能补充拧紧，故将总拉力增加30%以考虑此时扭转切应力的影响。 第二课带传动 1.问：带传动常用的类型有哪些？ 答：在带传动中，常用的有平带传动、V带传动、多楔带传动和同步带传动等。 2.问：V带的主要类型有哪些？
机械设计基础公式计算例题
一、计算图所示振动式输送机的自由度。 解：原动构件1绕A 轴转动、通过相互铰接的运动构件2、3、4带动滑块5作往复直线移动。构件2、3和4在C 处构成复合铰链。此机构共有5个运动构件、6个转动副、1个移动副，即n ＝5，l p ＝7，h p ＝0。则该机构的自由度为 F =h l p p n --23=07253-?-?=1 二、在图所示的铰链四杆机构中，设分别以a 、b 、c 、d 表示机构中各构件的长度，且设a ＜d 。如 果构件AB 为曲柄，则AB 能绕轴A 相对机架作整周转动。为此构件AB 能占据与构件AD 拉直共线 和重叠共线的两个位置B A '及B A ''。由图可见，为了使构件AB 能够转至位置B A '，显然各构件的长 度关系应满足 c b d a +≤+ （3-1） 为了使构件 AB 能够转至位置B A ''，各构件的长度关系应满足 c a d b +-≤)(或b a d c +-≤)( 即c d b a +≤+ （3-2） 或b d c a +≤+ （3-3） 将式(3-1)、(3-2)、(3-3)分别两两相加，则得 c a ≤ b a ≤ d a ≤ 同理，当设a ＞d 时，亦可得出 c b a d +≤+ b a b d +≤+ b a c d +≤+ 得c d ≤b d ≤a d ≤ 分析以上诸式，即可得出铰链四杆机构有曲柄的条件为： （1）连架杆和机架中必有一杆是最短杆。 （2）最短杆与最长杆长度之和不大于其他两杆长度之和。 上述两个条件必须同时满足，否则机构中便不可能存在曲柄，因而只能是双摇杆机构。 通常可用以下方法来判别铰链四杆机构的基本类型： （1）若机构满足杆长之和条件，则： ① 以最短杆为机架时，可得双曲柄机构。
机械设计试题与答案
华南理工大学期末考试 《机械设计》试卷B 一、选择题（共30分、每小题2分） 1、链传动作用在轴和轴承上的载荷比带传动要小，这主要是因为（ C ）。 A、链传动只用来传递较小功率 B、链速较高，在传递相同功率时圆周力小 C、链传动是啮合传动，无需大的张紧力 D、链的质量大，离心力大 2、直齿圆柱齿轮传动，当齿轮直径不变，而减小模数增加齿数时，则（ C ）。 A、提高了轮齿的弯曲强度 B、提高了齿面的接触强度 C、降低了轮齿的弯曲强度 D、降低了齿面的接触强度 3、受中等冲击载荷、支承刚度较差、速度较高的两轴之间宜选用（ A ）。 A．弹性柱销联轴器 B．凸缘联轴器 C. 十字滑块联轴器 D．万向联轴器 4、带传动工作时，设小带轮为主动轮，则带的最大应力发生在带（ C ）。 A．进入大带轮处 B．离开大带轮处 C. 进入小带轮处 D．离开小带轮处 5、有一减速器传动装置由带传动、链传动和齿轮传动组成，其安排顺序以方案 （ A ）为好。 A．带传动齿轮传动链传动 B．链传动齿轮传动带传动 C．带传动链传动齿轮传动 D．链传动带传动齿轮传动 6．螺纹联接防松的根本问题在于（ C ）。 A、增加螺纹联接的轴向力 B、增加螺纹联接的横向力 C、防止螺纹副的相对转动 D、增加螺纹联接的刚度 7．为联接承受横向工作载荷的两块薄钢板，一般采用的螺纹联接类型应是（ A ）。 A．螺栓联接 B. 双头螺柱联接 C．螺钉联接 D. 紧定螺钉联接
8．齿面硬度HB ≤350HBS 的闭式钢制齿轮传动中，主要失效形式为（ B ）。 A ．齿面磨损 B ．齿面点蚀 C ．齿面胶合 D. 轮齿折断 9.不完全液体润滑滑动轴承，验算][pv pv 是为了防止轴承（ B ）。 A. 过度磨损 B. 过热产生胶合 C. 产生塑性变形 D. 发生疲劳点蚀 10、对于温度变化不大的短轴，考虑结构简单，轴承部件的轴向固定方式宜采用（ A ）。 A ．两端固定 B ．两端游动 C ．一端固定一端游动 D ．A ，B ，C 均可以 11、在蜗杆传动设计中，除规定模数标准化外，还规定蜗杆直径d 1取标准，其目的是（ B ）。 A ．限制加工蜗杆的刀具数量 B ．限制加工蜗轮的刀具数量并便于刀具的标准化 C ．为了装配方便 D ．为了提高加工精度 12、工作时承受弯矩并传递转矩的轴称为（ B ）。 A 、转动心轴 B 、转轴 C 、传动轴 D 、固定心轴 13、普通平键的主要失效是（ A ）。 A ．工作面被压溃或键被剪断 B ．工作面产生胶合破坏 C. 工作面产生过度磨损 D ．键被弯曲折断 14、带传动产生弹性滑动的原因是由于（ D ）。 A 、带不是绝对挠性体 B 、带与带轮间的摩擦系数偏低 C 、带绕过带轮时产生离心力 D 、带的紧边与松边拉力不等 15、非液体摩擦滑动轴承正常工作时，其工作面的摩擦状态是（ C ）。 A 、完全液体摩擦状态 B 、干摩擦状态 C 、边界摩擦或混合摩擦状态 D 、不确定 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 【 】
机械设计课程设计答辩经典题目复习进程
机械设计课程设计答辩经典题目
机械设计课程设计答辩经典题目 1． 你所设计的传动装置的总传动比如何确定和分配的？ 答题要点：由选定的电动机满载转速和工作机转速，得传动装置总传动比为：i w m n n = 总传动比为各级传动比的连乘积，即 齿轮带i i i ?=，V 带传动的传动比范围在2—4 间，单级直齿轮传动的传动比范围在3—6间，一般前者要小于后者。 2． 在闭式齿轮传动中，若将齿轮设计成软齿面，一般使两齿轮齿面硬度有一 差值，为多少HBS ？，为什么有差值？ 答题要点：20—50HBS ；因为一对齿轮在同样时间，小齿轮轮齿工作次数较大齿轮的材料多，齿根弯曲疲劳强度较大齿轮低为使其强度和寿命接近，小齿轮齿面硬度应较大齿轮大。 3． 简述减速器上部的窥视孔的作用。其位置的确定应考虑什么因素？ 答题要点：在减速器上部开窥视孔，可以看到传动零件啮合处的情况，以便检查齿面接触斑点和齿侧间隙。润滑油也由此注入机体内。窥视孔开在机盖的顶部，应能看到传动零件啮合，并有足够的大小，以便于检修。 4． 轴上的传动零件（如齿轮）用普通平键作周向固定时，键的剖面尺寸b ×h 值是根据何参数从标准中查得？ 答题要点：与齿轮相配合处轴径的大小；答辩时，以从动齿轮上键联接为例，让考生实际操作。 5． 当被联接件之一不易作成通孔，且需要经常拆卸时，宜采用的螺纹联接形 式是螺栓联接、双头螺柱联接还是螺钉联接？ 答题要点：螺钉联接。 6． 在设计单级原柱齿轮减速器时，一般减速器中的最大齿轮的齿顶距箱体的 距离大于30—50mm ，简述其主要目的。 答题要点：圆柱齿轮和蜗杆蜗轮浸入油的深度以一个齿高为宜，但不应小于10mm ，为避免油搅动时沉渣泛起，齿顶到油池底面的距离不应小于30～50mm 7． 你所设计的齿轮减速器中的齿轮传动采用何种润滑方式？轴承采用何种润 滑方式？简述润滑过程。 答题要点：齿轮传动采用浸油润滑方式；轴承采用飞溅润滑或脂润滑方式。以飞溅润滑为例，当轴承利用机体内的油润滑时，可在剖分面联接凸缘上做出输油沟，使飞溅的润滑油沿着机盖经油沟通过端盖的缺口进入轴承 8． 简述减速器的油标的作用。 答题要点：检查减速器内油池油面的高度，经常保持油池内有适量的油，一般在箱体便于观察、油面较稳定的部位，装设油标。 9． 齿轮和轴满足何种条件时，应齿轮和轴一体，作成齿轮轴。
机械设计精选题100例
机械设计精选题100例 第三章机械零件强度 1、某优质碳素结构钢零件，其s=280MPa，B=560MPa，－1=250MPa，工作应力max=155MPa，min=30MPa，零件的有效应力集中系数K=，尺寸系数=，表面状态系数=，等效系数=。如取许用安全系数S=，试校核该零件的强度是否足够。 2、某零件的工作应力变化如图所示，求最大应力max,，最小应力min，平均应力m，应力幅a，循环特性r。 3、某零件受稳定交变弯曲应力作用，最大工作应力max180MPa，最小工作应力min150MPa，屈服极限S240MPa，对称循环疲劳极限1180MPa，脉动循环疲劳极限0240MPa，略去危险截面处应力集中系数等综合影响系数(K)D的影响，试求：等效系数值安全系数S值 4、已知材料1260MPa，0360MPa，数，用图解法及计算法求安全系数S。注：简化疲劳极限线图采用折线图法。 5、某钢制零件,其B560MPa，S280MPa，1250MPa，0385MPa。工作变应力 K，a50MPa，m40MPa，r常 max155MPa，min30MPa，零件的有效应力集中系数K165.，绝对尺寸系数08.，表 面状态系数。要求许用安全系数S15.，r常数，校核该
零件的强度是否足够。 6、一个40Cr制成的零件，其力学性能如下：屈服极限S550MPa，对称循环疲劳极限 1320MPa，脉动循环疲劳极限0540MPa，已知最大工作应力max185MPa，最小工作 应力min75MPa，r=常数，综合影响系数(K)D2，试绘制该零件的许用极限应力图，并用作图法计算它的安全系数，指出该零件可能发生的破坏形式。 7、某零件的材料B1000MPa，S800MPa，1400MPa，，试画出其简化极限应力图；当工作应力max300MPa，min100MPa，试在该图上标出此点K，并说明是否在安全区。 78、某零件受对称循环变应力，其材料在N010次时，1300MPa，疲劳曲线方程的指数m9。4若零件的实际工作情况为：在1600MPa下工作N110次，在2400MPa下工作N24104，试问若又在3350MPa下工作，允许工作多少次数？ 9、某钢制零件已知材料的极限应力图，其1256MPa，0456MPa，SB。 B800MPa，该零件的有效应力集中系数K141.，尺寸系数，表面状态系数1。 寿命系数kN12.，工作应力的循环特性r0268.。 1.试用作图法求当安全系数为情况下的最大工作应力
机械设计练习题_(6)
1、为什么轮齿的弯曲疲劳裂纹首先发生在齿根受拉伸一侧？ 解题要点： （1）齿根弯曲疲劳强度计算时，将轮齿视为悬臂梁，受载荷后齿根处产生的弯曲应力最大。 （2）齿根过渡圆角处尺寸发生急剧变化，又由于沿齿宽方向留下加工刀痕产生应力集中。 （3）在反复变应力的作用下，由于齿轮材料对拉应力敏感，故疲劳裂纹首先发生在齿根受拉伸一侧。 2、有一闭式齿轮传动，满载工作几个月后，发现硬度为200~240HBS 的齿轮工作表面上出现小的凹坑。试问：（1）这是什么现象？（2）如何判断该齿轮是否可以继续使用？（3）应采取什么措施？ 解题要点： （1）已开始产生齿面疲劳点蚀，但因“出现小的凹坑”，故属于早期点蚀。 （2）若早期点蚀不再发展成破坏性点蚀，该齿轮仍可继续使用。 （3）采用高粘度的润滑油或加极压添加剂于没中，均可提高齿轮的抗疲劳点蚀的能力。 3、一对齿轮传动，如何判断大、小齿轮中哪个齿面不易产生疲劳点蚀？哪个轮齿不易产生弯曲疲劳折断？并简述其理由。 解题要点： （1） 大、小齿轮的材料与热处理硬度及循环次数N 不等，通常21HP HP σσ>， 而21H H σσ=，故小齿轮齿面接触强度较高，则不易出现疲劳点蚀。 （2）比较大、小齿轮的 1 11 Sa Fa FP Y Y σ与 2 22 Sa Fa FP Y Y σ，若 1 11 Sa Fa FP Y Y σ< 2 22 Sa Fa FP Y Y σ，则表明小齿的弯 曲疲劳强底低于大齿轮，易产生弯曲疲劳折断；反之亦然。 4、图为两级斜齿圆柱齿轮减速器，已知条件如图所示。试问： （1） 低速级斜齿轮的螺旋线方向应如何选择才能使中间 轴Ⅱ上两齿轮所受的轴向力相反？ （2） 低速级小齿轮的螺旋角β2应取多大值，才能使 轴Ⅱ轴上轴向力相互抵？
机械设计基础典型试题二
机械设计基础典型试题二 一、选择题（每小题2分总分２０分） 1. 机构具有确定运动的条件是原动构件数 ( ) 机构的自由度数。 A.多于 B. 等于 C. 少于 2. 凸轮机构在从动杆运动规律不变情况下，若缩小凸轮基园半径，则压力角 ( ) 。 A. 减小 B. 不变 C. 增大 3. 在铰链四杆机构中，有可能出现死点的机构是 ( ) 机构。 A. 双曲柄 B. 双摇杆 C. 曲柄摇杆 4. 一标准直齿圆柱齿轮传动，如果安装时中心距A＞，其传动比i ( ) 。 A. 增大 B. 不变 C. 减小 5. 蜗杆传动效率较低，为了提高其效率，在一定的限度内可以采用较大的 ( ) 。 A. 模数 B. 蜗杆螺旋线升角 C. 蜗杆直径系数 D. 蜗杆头数 6. 当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且联接需要经常拆装时，适宜采用 ( ) 联接。 A. 螺栓 B. 螺钉 C. 双头螺柱 7. 带传动工作时产生弹性滑动的主要原因是 ( ) 。 A. 带的预拉力不够 B. 带的紧边和松边拉力不等 C. 带和轮之间的摩擦力不够 8. 有A、B两对齿轮传动，A对齿轮的齿宽系数比B对齿轮大，其它条件相同，则其齿向载荷分布不均 的程度 ( ) 。 A. A对小 B. B对小 C. A、B对相同 9. 凸缘联轴器和弹性圈柱销联轴器的型号是按 ( ) 确定的。
A. 许用应力 B. 许算转矩 C. 许用功率 10. 一根转轴采用一对滚动轴承支承，其承受载荷为径向力和较大的轴向力，并且有冲击、振动较 大。因此宜选择 ( ) 。 A. 深沟球轴承 B. 角接触球轴承 C. 圆锥滚子轴承 二、填空题（每小题 2分） 1. 两构件通过 ( ) 或 ( ) 接触组成的运动副称为高副；通过 ( ) 接触组成的运动副称为低 副。 2. 齿轮在轴上的周向固定，通常是采用 ( ) 联接，其截面尺寸是根据 ( ) 查取标准而确定的. 3. 一对标准斜齿圆柱齿轮正确啮合的条件是 ( ) 。 4. 软齿面的闭式齿轮传动的设计准则是 ( ) 。 5. 链传动的主要失效形式是，设计时从 ( ) 图中选择链条的链号。 6. 带传动工作时，带中的应力有 ( ) 、 ( ) 和 ( ) ，其中最大应力发生在 ( )处。 7. 蜗杆作主动件的蜗杆传动可以具有自锁作用，其含义是 ( ) ，实现自锁的条件是( )。 8. 转轴的设计步骤一般是先按 ( ) 粗略计算 d min ，然后进行 ( ) ，最后选择危险截面按 ( )校核计算。 9. 滑动轴承润滑作用是减少 ( ) ，提高 ( ) ，轴瓦的油槽应该开在 ( ) 载荷的部位. 10. 6313 轴承，其类型是 ( ) 轴承， ( ) 系列，内径 ( ) mm ， ( ) 级精度。
机械设计习题
机械设计习题 1．图示为卷扬机传动系统简图，已知被提升的实物W＝1.2×104N，提升速度V＝1m/5，卷筒直径D＝400mm，减速器中齿轮的齿数分别为Z1＝20，Z2＝80，Z3＝19，Z4＝72，齿轮传动采用8级精度，轴承全部采用滚子轴承，卷筒效率(不包括轴承)η卷＝0.96（η齿＝0.97,η联＝0.99，η承＝0.98），试求：传动装置的轴出动率、总效承、总传动比和需要的输入功率。
2．在图示传动系统中，1为蜗杆，2为蜗轮，3和4为斜圆柱齿轮，5和6为直齿锥齿轮。若蜗杆主动，要求输出齿轮6的回转方向如图所示。试确定： 1） 若要使Ⅱ、Ⅲ轴上所受轴向力互相抵消一部分，蜗杆、蜗轮及斜齿轮3和4的螺旋线方向及的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴的回转方向（在图中标出）； 2） Ⅱ、Ⅲ轴上各轮啮合点受力方向（F t 、F r 、F a 在图中画出）。 3．图示轮系中为一手摇提升装置，若手柄按图示方向旋转(即轮1的方向)则重 物是上升还是下降？（画箭头说明各轮转向及重物运动的方向） 输出轴Ⅳ Ⅱ
4．手动绞车采用圆柱蜗杆传动。已知mm m 8=、11=z ，mm d 801=、402=z ，卷筒直径mm D 200=。问：（1）欲使重物W 上升1m ，蜗杆应转多少转？（2）蜗杆与蜗轮间的当量摩擦系数18.0='f ，该机构能否自锁？（3）若重物kN W 5=，手摇时施加的力N F 100=，手柄转臂的长度l 应是多少？ 例5-1 如图所示，用8个M24（d 1=20.752 mm ）的普通螺栓联接的钢制液压油缸，螺栓材料的许用 应力][σ=80 MPa ，液压油缸的直径D =200 mm ，为保证紧密性要求，剩余预紧力为P Q '=1.6F ，试求油缸内许用的的最大压强P max 。 解题要点： 1．先根据强度条件求出单个螺栓的许用拉力Q ； 2．在求许用工作载荷F 。 解： 根据： ][ ≤4 3.1= 2 1σπ σd Q ca ， 解得： Q ≤][ 3.1×4 2 1σπd =80×3.1×4752.20 2π =20814 N 依题意： F F F F Q Q P 6.26.1=+=+'= 由： 2.6F = 20814，解得：F = 8005 N
机械设计考试题库(带答案)
机械设计模拟题 一、填空题（每小题2分，共20分） 1、机械零件的设计方法有理论设计经验设计模型试验设计。 2、机器的基本组成要素是机械零件。 3、机械零件常用的材料有金属材料高分子材料陶瓷材料复合材料。 4、按工作原理的不同联接可分为形锁合连接摩擦锁合链接材料锁合连接。 5、联接按其可拆性可分为可拆连接和不可拆连接。 6、可拆联接是指不需破坏链接中的任一零件就可拆开的连接。 7、根据牙型螺纹可分为普通螺纹、管螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹、锯齿形螺纹。 8、螺纹大径是指与螺纹牙顶相切的假想圆柱的直径，在标准中被定为公称直径。 9、螺纹小径是指螺纹最小直径，即与螺纹牙底相切的假想的圆柱直径。 10、螺纹的螺距是指螺纹相邻两牙的中径线上对应两点间的轴向距离。 11、导程是指同一条螺纹线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴线距离。 12、螺纹联接的基本类型有螺栓连接双头螺栓连接螺钉连接紧定螺钉连接。 13、控制预紧力的方法通常是借助测力矩扳手或定力矩扳手，利用控制拧紧力矩的方法来控制预紧力的大小。 14、螺纹预紧力过大会导致整个链接的结构尺寸增大，也会使连接件在装配或偶然过载时被拉断。 15、螺纹防松的方法，按其工作原理可分为摩擦防松、机械防松、破坏螺旋运动关系防松。 16、对于重要的螺纹联接，一般采用机械防松。 17、受横向载荷的螺栓组联接中，单个螺栓的预紧力F?为。
18、键联接的主要类型有平键连接半圆键连接楔键连接切向键连接。 19、键的高度和宽度是由轴的直径决定的。 20、销按用途的不同可分为定位销连接销安全销。 21、无键联接是指轴与毂的连接不用键或花键连接。 22、联轴器所连两轴的相对位移有轴向位移径向位移角位移综合位移。 23、按离合器的不同工作原理，离合器可分为牙嵌式和摩擦式。 24、按承受载荷的不同，轴可分为转轴心轴传动轴。 25、转轴是指工作中既承受弯矩又受扭矩的轴。 26、心轴是指只受弯矩不承受扭矩的轴。 27、传动轴是指只受扭矩不受弯矩的轴。 28、轴上零件都必须进行轴向和周向定位。 29、轴上常用的周向定位零件有键花键销紧定螺钉。 30、轴上零件的轴向定位常用轴肩套筒轴端挡圈轴端端盖圆螺母。 31、根据轴承中摩擦性质的不同，可把轴承分为滑动摩擦轴承和滚动摩擦轴承。 32、滑动轴承按其承受载荷方向的不同，可分为径向轴承和止推轴承。 33、滑动轴承的失效形式有磨粒磨损、刮伤、咬粘、疲劳剥落、腐蚀。 34、向心轴承是主要承受径向载荷的轴承。 35、推力轴承是指只能承受轴向载荷的轴承。 36、向心推力轴承是指能同时承受轴向和径向载荷的轴承。 37、轴承的基本额定寿命是指一组相同的轴承在相同条件下进行运转时，90%不发生点蚀破坏前的转数或工作小时数。
机械设计复习题1(西北工大)
B.脉动循环 C.循环特性r=-0.5的循环 D.循环特性r=+1的循环 5、零件的工作安全系数为_____。 A.零件的极限应力比许用应力 B.零件的极限应力比零件的工作应力 C.零件的工作应力比许用应力 D.零件的工作应力比许用应力 6、脉动循环应力的循环特性为_____。 A.1 B.-1 C.0 D.其它值 7、外圈固定内圈随轴转动的滚动轴承，其内圈上任一点的接触应力为_____。 A.对称循环交变应力 B.静应力 C.不稳定的脉动循环交变应力 D.稳定的脉动循环交变应力 8、下面四种叙述中，____是正确的。 A.变应力只能由变载荷产生 B.静载荷不能产生变应力 C.变应力是由静载荷产生 D.变应力是由变载荷产生，也可能由静载荷产生 答案：A、B、A、B、B、C、C、D
1、采用普通螺栓联接的凸缘联轴器，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 2、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 3、用于联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 4、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 5、对于联接用螺纹，主要要求联接可靠，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、开角小，单线梯形螺纹 D、升角大，双线矩形螺纹 6、用于薄壁零件联接的螺纹，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 7、当铰制孔用螺栓组联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 8、计算紧螺栓联接的拉伸强度时，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、l.l B、l.3 C、1.25 D、0.3 9、在螺栓联接中，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 10、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、提高强度 B、提高刚度 C、外形美观 D、降低成本 11、紧螺栓联接在按拉伸强度计算时，应将拉伸载荷增加到原来的1.3倍，这是考虑＿＿。 A、螺纹的应力集中 B、扭转切应力作用 C、安全因素 D、载荷变化与冲击 12、预紧力为F'的单个紧螺栓联接，受到轴向工作载荷F作用后，螺栓受到的总拉力F0＿＿F'+F。 A、大于 B、等于 C、小于 D、大于或等于 13、在螺栓联接设计中，若被联接件为铸件，则有时在螺栓孔处制做沉头座孔或凸台，其目的是＿＿。
上海工程技术大学机械设计试题A
《机械设计》试题A 一、填空（每空1分，共20分） 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（）区；当N＜N0时，为（）区。 2．刚度是指机械零件在载荷作用下抵抗（）的能力。零件材料的弹性模量越小，其刚度就越（）。 3．润滑油的（）性越好，则其产生边界膜的能力就越强；（）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（）。 5．正是由于（）现象，使带传动的传动比不准确。带传动的主要失效形式为（）和（）。 6．蜗杆传动的主要缺点是齿面间的（）很大，因此导致传动的（）较低、温升较高。 7．链传动水平布置时，最好（）边在上，（）在下。 8．设计中，应根据被联接轴的转速、（）和（）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（）；而（）与（）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（）个键计算。 二、判断题（每小题1分，共10分）（正确的划“√”，错误的划“×”） 1．十字滑块联轴器中的所有元件都是刚性元件，因此属于刚性联轴器。（）2．两摩擦表面的粗糙度值越小，则越容易实现液体动力润滑。（） 3．在计算转轴的强度时，安全系数法比当量弯矩法更精确。（） 4．相啮合的蜗杆和蜗轮的螺旋角必须大小相等，旋向相反。（）
5．闭式齿轮传动皆须首先按齿面接触强度进行设计计算，确定传动的几何尺寸，然 后校核齿根弯曲疲劳强度。（ ） 6．由于链传动不需要张紧力，故作用在轴上的载荷较小。（ ） 7．正是由于过载时产生“弹性滑动”，故带传动对传动系统具有保护作用。（ ） 8．楔键只能用于单向传动，双向传动时，必须采用两个楔键。（ ） 9．性能等级为6.6级的螺栓，其屈服点 ＝600MPa 。（ ） 10．机械零件的计算分为设计计算和校核计算，两种计算的目的都是为了防止机械零 件在正常使用期限内发生失效。（ ） 三、简答题（每小题5分，共20分） 1．简述为什么开式齿轮传动一般不会出现点蚀现象？ 2．对于滚动轴承的轴系固定方式，请解释什么叫“两端固定支承”？ 3．简述形成稳定动压油膜的条件？ 4．解释名词: 滚动轴承的寿命； 滚动轴承的基本额定动载荷。 四、（15分）某轴用一对同型号角接触球轴承支承，受力情况如图所示。已知：内部轴向 力S F ＝0.68R F ，e ＝0.68。当R A F F ≤e 时，X ＝1，Y ＝0；当R A F F ＞e 时，X ＝0.41，Y ＝0.87。问哪个轴承的寿命低？
机械设计基础公式计算例题
机械设计基础公式计算 例题 文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）
一、计算图所示振动式输送机的自由度。 解：原动构件1绕A 轴转动、通过相互铰接的运动构件2、3、4带动滑块5作往复直线移动。构件2、3和4在C 处构成复合铰链。此机构共有5个运动构件、6个转动副、1个移动副，即n ＝5，l p ＝7，h p ＝0。则该机构的自由度为 F =h l p p n --23=07253-?-?=1 二、在图所示的铰链四杆机构中，设分别以a 、b 、c 、d 表示机构中各构件的长度，且设a ＜d 。如果构件AB 为曲柄，则AB 能绕轴A 相对机架作整周转动。为此构件AB 能占据与构件AD 拉直共线和重叠共线的两个位置B A '及B A ''。由图可见，为了使构件AB 能够转至位置B A '，显然各构件的长度关系应满足 c b d a +≤+ （3-1） 为了使构件AB 能够转至位置B A ''，各构件的长度关系应满足 c a d b +-≤)(或b a d c +-≤)( 即c d b a +≤+ （3-2） 或b d c a +≤+ （3-3） 将式(3-1)、(3-2)、(3-3)分别两两相加，则得 同理，当设a ＞d 时，亦可得出 得c d ≤b d ≤a d ≤ 分析以上诸式，即可得出铰链四杆机构有曲柄的条件为： （1）连架杆和机架中必有一杆是最短杆。 （2）最短杆与最长杆长度之和不大于其他两杆长度之和。
上述两个条件必须同时满足，否则机构中便不可能存在曲柄，因而只能是双摇杆机构。 通常可用以下方法来判别铰链四杆机构的基本类型： （1）若机构满足杆长之和条件，则： ① 以最短杆为机架时，可得双曲柄机构。 ② 以最短杆的邻边为机架时，可得曲柄摇杆机构。 ③ 以最短杆的对边为机架时，可得双摇杆机构。 （2）若机构不满足杆长之和条件则只能获得双摇杆机构。 三、 k = 12v v =121221t C C t C C =21t t =21??= θ θ-?+?180180 即k = θ θ-?+?180180 θ=11 180+-?k k 式中k 称为急回机构的行程速度变化系数。 四、从动件位移s 与凸轮转角?之间的关系可用图表示，它称为位移曲线(也称 ?-S 曲线)位移曲线直观地表示了从动件的位移变化规律，它是凸轮轮廓设 计的依据 凸轮与从动件的运动关系 五、凸轮等速运动规律 ???? ? ? ? ?? == ====00 0dt dv a h S h v v ? ?ω?常数从动件等速运动的运动参数表达式为 等速运动规律运动曲线 等速运动位移曲线的修正 六、凸轮等加等减速运动规律（抛物线运动规律）
机械设计经典问答题附答案
中国农业大学简答题（常见） 第一课螺纹连接 1.问：常用螺纹的类型主要有哪些？ 答：普通螺纹、米制锥螺纹、管螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹。 2.问：哪些螺纹主要用于联接？哪些螺纹主要用于传动？ 答：普通螺纹、米制锥螺纹、管螺纹主要用于联接。梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹主要用于传动。 3.问：螺纹联接的基本类型有哪些？ 答：螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉联接、紧定螺钉联接。其它还有地脚螺栓联接、吊环螺钉联接和T型槽螺栓联接等。 4.问：螺纹联接预紧的目的是什么？ 答：预紧的目的在于增强联接的可靠性和紧密性，以防止受载后被联接件间出现缝隙或发生相对滑移。 5.问：螺纹联接防松的方法按工作原理可分为哪几种？ 答：摩擦防松、机械防松（正接锁住）和铆冲防松（破坏螺纹副关系）等。 6.问：受拉螺栓的主要破坏形式是什么？ 答：静载荷下受拉螺栓的损坏多为螺纹部分的塑性变形和断裂。变载荷下多为栓杆部分的疲劳断裂。 7.问：受剪螺栓的主要破坏形式是什么？ 答：螺栓杆和孔壁的贴合面上出现压溃或螺栓杆被剪断。 8.问：为了提高螺栓的疲劳强度，在螺栓的最大应力一定时，可采取哪些措施来降低应力幅？并举出三个结构例子。 答：可采取减小螺栓刚度或增大被联接件刚度的方法来降低应力幅。1）适当增加螺栓的长度；2）采用减小螺栓杆直径的腰状杆螺栓或空心螺栓；3）在螺母下面安装弹性元件。 9.问：螺纹联接设计时均已满足自锁条件，为什么设计时还必须采取有效的防松措施？ 答：在静载荷及工作温度变化不大时，联接一般不会自动松脱。但在冲击、振动、载荷变化、温度变化较大或高温下均造成联接间摩擦力减小或瞬时消失或应力松驰而发生联接松脱。 10.问：横向载荷作用下的普通螺栓联接与铰制孔用螺栓联接两者承受横向载荷的机理有何不同？当横向载荷相同时，两种 答：前者靠预紧力作用，在接合面间产生的摩擦力来承受横向力；后者靠螺栓和被联接件的剪切和挤压来承载。前者由于靠摩擦传力，所需的预紧力很大，为横向载荷的很多倍，螺栓直径也较大。 11.问：承受预紧力Fo和工作拉力F的紧螺栓联接，螺栓所受的总拉力F2是否等于Fo+F？为什么？ 答：不等于。因为当承受工作拉力F后，该联接中的预紧力Fo减为残余预紧力F1，故F2=F1+F 12.问：对于紧螺栓联接，其螺栓的拉伸强度条件式中的系数1.3的含义是什么？ 答：系数1.3是考虑到紧联接时螺栓在总拉力F2的作用下可能补充拧紧，故将总拉力增加30%以考虑此时扭转切应力的影响。 第二课带传动 1.问：带传动常用的类型有哪些？ 答：在带传动中，常用的有平带传动、V带传动、多楔带传动和同步带传动等。
地大工程机械设计复习题
1、岩土工程机械分几类? 1.钻孔机械 2.钻凿与掘进机械 3.开槽机械 4.泵类机械 2、钻机按用途可分哪几类? （1）岩心钻机（2）工程钻机（3）石油钻机（4）水文水井钻机（5）特种钻机 3、钻机传动方式有哪几种? 1、纯机械传动 2、机械-液压传动（半液压传动） 3、全液压传动 4、机械- 气压传动 4、回转式钻机由哪几部分组成? 一台回转式钻机有下列部分组成： 一. 回转机构：带动钻具回转,传递钻头破岩所需的转矩。 二. 给进机构：向钻头施加轴向压力，使钻头有效吃入岩石。另外,多数给进 机构还可以实现悬挂、提动钻具，甚至完成升降钻具的工作。三. 升降机构：升降钻具、起下套管。四. 拧卸机构：拧卸钻杆。 五. 传动系统：传输各工作机构所需的运动和动力。 六. 底盘或机架：安装钻机的各个部件，承受钻机工作时产生的各种载荷。 5、钻机的能力参数有哪些? 能力参数：孔深、孔径、钻杆直径、钻孔倾角 6、钻机的工作参数由几部分组成? 回转器的工作参数：回转器的转速(最高转速、最低转速、中间速度）速度档数、调速范围、回转器的通孔直径、回转器让开孔口的范围。 给进机构的工作参数：最大上顶力、最大给进力、给进速度、给进行程、倒杆速度。 升降机的工作参数：最大起重量、缠绳速度（最高缠绳速度、最低缠绳速度、中间缠绳速度、速度档数、调速范围）。 7、钻进时所需的功率由几部分组成? 一、钻进时所需的功率；可用下列公式计算：N=N1+N3+N4， N1-钻头破碎岩 石所需的功率 N3-回转钻杆所需的功率 N4-钻机传动所需的功率 二、提升钻具时所需的功率 三、钻机配备的动力机功率
8、转速图有哪些作用? 绘出某种钻机回转器传动链的转速图。 转速图的作用:转速图是确定机械传动系统简便、且明了的方法。它反映了传动系统的基本组成及结构；表明了传动系统的运动参数，即各传动轴的转速档数、转速值、传动比、调速范围等；表明了各档转速的传递路线。 9、摩擦离合器的功用?按工作原理分类摩擦离合器有哪些类型? 摩擦离合器的功用：(1) 传递与切断动力；(2) 微动操作；(3) 实现柔性传动； (4) 过载保护。(5) 保证动力机空载启动。按工作原理分类： 常压式特点：结合时靠弹簧压紧、常态为压紧状态、压紧弹簧有自动补偿作用，无须经常调整间隙、传递功率大小能较准确的设计、分离时需要较大的操纵力、适合联合驱动的钻机。非常压式特点：结合时靠杠杆压紧、常态为分离状态、操纵较省力、传递功率大小不易控制、需要经常调整间隙、结合时平稳定性较好、适用于单独驱动的钻机。 10、减速器中互锁机构有哪些类型?
机械设计复习内容及典型例题
《机械设计》复习内容 第3章螺纹连接和螺旋传动 1、螺纹牙的截面形状有很多种，哪些适用于使用与连接，哪些适用于传动。 2、螺纹的计量单位如何？ 3、螺纹连接有哪些基本类型，各适用的场合如何？ 4、螺纹连接的防松措施有哪些？ 5、提高螺纹连接件强度的措施有哪些？ 6、螺栓组连接的计算（公式要记） 1）单个螺栓连接的强度计算： （1）普通螺栓连接 松螺栓连接 只受预紧力的螺栓连接 承受预紧力和横向工作载荷的紧螺栓连接 承受预紧力和轴向工作载荷的紧螺栓连接 （2）铰制孔螺栓连接 承受横向载荷 2）螺栓组的强度设计 （1）受横向载荷的螺栓组（两种情况：普通螺栓连接和铰制孔螺栓连接） （2）受转矩的螺栓组连接（两种情况：普通螺栓连接和铰制孔螺栓连接） （3）受轴向载荷的螺栓组（普通螺栓连接） 第4章键连接 1、键连接有哪些类型 2、普通平键的工作面是什么？ 3、普通平键通常的失效形式是什么？ 4、普通平键的键高和键长（即截面尺寸）如何选取？ 5、普通平键的长度如何选取？ 第5章带传动与链传动设计 1、带传动和链传动的特点各是什么？各应用在什么场合？ 2、影响带传动性能的主要因素有哪些？是如何影响的？ 3、带受哪些应力，什么位置的应力最大？ 4、什么是弹性滑动，什么是打滑？他们之间的区别是什么？ 5、控制小带轮的最小直径的原因是什么？ 6、小带轮的包角控制在什么范围内？ 7、带的主要失效形式是什么？设计准则？ 8、根据什么选择带的型号？ 9、链传动运动的不均匀的原因是什么？ 10、影响链传动平稳性的因素是什么？采取什么措施来减少传动的振动和冲击 11、链传动的主要失效形式有哪些？ 第6章齿轮传动设计
机械设计第八版经典题答案
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 6.37310 710518093 6 9 10111 =???==--N N σσN MPa 3.324105.210 51809469 20112 =???==--N N σσN MPa 0.227102.610 518095 69 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=σΦ，试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。 [解] )170,0('A )0,260(C 012σσσΦσ -= - σ Φσσ+= ∴-1210 MPa 33.2832 .01170 21210 =+?=+= ∴-σΦσσ 得)2 33.283,233.283(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
5-5 图5-49是由两块边板和一块承重板焊接的龙门起重机导轨托架。两块边板各用4个螺栓与立柱相连接，托架所承受的最大载荷为20kN ，载荷有较大的变动。试问：此螺栓连接采用普通螺栓连接还是铰制孔用螺栓连接为宜？为什么？Q215，若用M6×40铰孔用螺栓连接，已知螺栓机械性能等级为8.8，校核螺栓连接强度。 [解] 采用铰制孔用螺栓连接为宜 因为托架所受的载荷有较大变动，铰制孔用螺栓连接能精确固定被连接件的相对位置，并能承受横向载荷，增强连接的可靠性和紧密性，以防止受载后被连接件间出现缝隙或发生相对滑移，而普通螺栓连接靠结合面产生的摩擦力矩来抵抗转矩，连接不牢靠。 （1）确定M6×40的许用切应力[τ] 由螺栓材料Q215，性能等级8.8，查表5-8，可知MPa 640][s = σ，查表5-10，可知0.5~5.3][=τS ()MPa 128~86.1820 .5~5.3640 ][][][s === τ∴τS σ MPa 67.4265 .1640] [s === p p S σσ （2）螺栓组受到剪力F 和力矩（FL T =） ，设剪力F 分在各个螺栓上的力为i F ，转矩T 分在各个螺栓上的分力为j F ，各螺栓轴线到螺栓组对称中心的距离为r ,即mm 27545cos 2150 =? = r kN 2510275810300208 kN 5.22081 813 3 =????===?== ∴--r FL F F F j i 由图可知，螺栓最大受力 kN 015.945cos 255.22)25(5.2cos 2222 2 max =????++=++=θF F F F F j i j i () ][3191064 10015.94233 20max τ>=??π ?=π=τ∴-d F