机械设计基础课件第四章

机械设计基础课件第四章

一、引言

机械设计基础课程是机械工程专业的重要基础课程,旨在为学生提供机械设计的基本原理和方法。第四章将探讨齿轮传动系统的设计。齿轮是机械系统中常见的传动部件,具有高传动效率、高精度和耐久性等特点,广泛应用于各种机械系统中。

二、齿轮传动系统概述

齿轮传动系统是一种通过一对齿轮的啮合来传递运动和动力的机械系统。根据齿轮的形状和用途,可分为直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、圆锥齿轮等。齿轮传动系统的优点包括:高传动效率、高精度、耐久性强、可靠性高。

三、齿轮传动系统设计

1、齿轮材料选择:选择具有高强度、耐磨性和抗疲劳性的材料,如碳钢、合金钢等。

2、齿轮精度选择:根据传动系统的使用要求,选择合适的齿轮精度等级,以保证传动的稳定性和精度。

3、齿轮结构设计:根据传动系统的载荷和转速要求,设计合理的齿轮结构,如直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮等。

4、齿轮传动系统维护与保养:定期检查齿轮的磨损和润滑情况,及时进行维护和更换,以保证传动系统的正常运行。

四、案例分析

以某型数控机床的齿轮传动系统为例,分析其设计原理、结构特点及优化方案,帮助学生深入理解齿轮传动系统的设计过程。

五、结论

齿轮传动系统是机械工程中重要的传动方式之一,其设计原理和结构特点对机械设备的性能和使用寿命具有重要影响。通过学习本章节,学生将掌握齿轮传动系统设计的基本原理和方法,为今后从事机械设计工作打下坚实的基础。

机械设计基础课件机械设计基础概述

机械设计基础课件:机械设计基础概述

一、引言

机械设计基础是机械工程学科的重要基础课程,它涵盖了机械设计的

基本原理、方法和技能。本课件旨在为学生提供机械设计基础的概述,帮助他们了解机械设计的基本概念、任务和方法。

二、机械设计概述

机械设计是将机械原理、机构学、材料力学、热力学、动力学等学科知识应用于实际工程问题的过程。机械设计的目的在于解决实际生产中的问题,提高设备的性能、可靠性、安全性及经济性。

三、机械设计的基本要素

机械设计的基本要素包括以下几个方面:

1、结构设计:根据功能要求,对机械系统的各个组成部分进行合理布局,确定各部件的形状、尺寸和相互关系。

2、运动设计:根据工作要求,对机械系统的运动方案进行设计和计算,确定各部件的运动轨迹、速度和加速度。

3、材料与制造:根据使用条件和加工要求,选择合适的材料和制造工艺,保证机械零件的强度、刚度和稳定性。

4、动力学与性能分析:对机械系统进行动力学分析,确定各部件的运动状态和受力情况,为优化设计提供依据。

5、安全性与可靠性:考虑机械系统的安全性和可靠性,采取措施防止事故发生,保证机械系统的稳定运行。

6、成本与经济性:在满足性能要求的前提下,尽量降低机械系统的成本,提高经济性。

四、机械设计的过程

机械设计的过程一般包括以下几个阶段:

1、需求分析:了解用户需求,明确设计任务的目的和要求。

2、方案设计:根据需求分析结果,制定多个设计方案,对每个方案进行技术可行性评估。

3、详细设计:确定最终方案后,进行详细的结构设计、运动设计、材料与制造等方面的设计。

4、模型制作与测试:制作机械模型并进行测试,验证设计的合理性和可行性。

5、改进与优化:根据测试结果,对设计方案进行改进和优化,提高机械系统的性能和质量。

6、生产制造:将最终设计方案转化为生产图纸,制定生产工艺,进行生产制造。

7、质量检测与验收:对生产出的机械零件和系统进行质量检测和验收,确保满足设计要求和使用条件。

五、结论

机械设计基础是机械工程学科的重要基础课程,它涵盖了机械设计的基本原理、方法和技能。本课件通过对机械设计的概念、任务和方法进行概述,帮助学生了解机械设计的基础知识,为后续深入学习和实践打下基础。通过课件的学习和实践,可以提高学生的创新能力和解决问题的能力,为未来的职业发展做好准备。

天大物理化学第四章

在自然界中,物质的存在和变化都遵循一定的物理化学规律。这些规律涉及到原子、分子、离子等基本粒子之间的相互作用和变化。其中,物理化学第四章主要探讨了原子和分子的结构,以及它们与能量的关系。

一、原子结构

原子是构成物质的基本单位,其结构决定了物质的性质。在原子中,

质子数决定了元素的种类,而中子数则对元素的化学性质有影响。根据波尔理论,原子核外的电子按照一定的能级分布,形成不同的电子云。这些电子云决定了原子的电负性、极化率和化学键等性质。

二、分子结构

分子是由两个或多个原子通过化学键结合在一起的。分子的结构决定了其能量状态和化学性质。分子中的化学键可以分为共价键、离子键和金属键等。共价键是通过共享电子对形成的,离子键是通过离子间的静电作用形成的,金属键是通过自由电子在金属原子间流动形成的。

三、能量与结构的关系

物质的能量状态与其结构密切相关。分子的能量主要取决于其电子结构和键能。当分子中的化学键被破坏或形成时,会伴随着能量的吸收或释放。这也就是化学反应中焓变和熵变的概念。通过了解能量与结构的关系,我们可以更好地理解化学反应的本质和化学工业中的优化控制。

四、应用领域

物理化学第四章中关于原子和分子结构的知识点在多个领域都有广

泛的应用。例如,在材料科学中,了解不同材料的原子结构可以预测

其物理和化学性质,从而为新材料的研发提供指导。在生物化学中,了解分子的结构可以解释其在生物体内的功能和作用机制。此外,在环境科学中,原子和分子的结构也可以用来解释污染物的形成和降解过程。

总之,物理化学第四章中关于原子和分子结构的知识点是理解物质性质和变化的关键。通过深入了解这些知识点,我们可以更好地理解自然界的奥秘,并应用于解决实际问题。

机械设计基础实验报告

一、实验目的

本实验旨在通过实际操作,深入理解和掌握机械设计的基本原理和方法,培养学生在机械设计方面的实践能力和创新思维。

二、实验原理

机械设计基础实验主要涉及机械系统的动力学、静力学和材料力学等方面的知识。通过实验,我们可以验证机械设计的基本理论,探究各种因素对机械性能的影响,为实际工程应用提供指导和依据。

三、实验步骤

1、准备阶段:选择合适的实验设备,熟悉实验原理和操作流程,准备相关资料和工具。

2、实验操作阶段:按照规定的步骤进行实验操作,注意观察实验现象,记录实验数据。

3、数据处理阶段:对收集到的实验数据进行处理和分析,理解实验结果,得出结论。

4、总结阶段:总结实验过程和结果,撰写实验报告,提出改进建议。

四、实验结果与分析

通过本次实验,我们观察到了机械系统的动力学和静力学行为,验证了相关理论。同时,实验过程中也发现了一些问题,例如机械效率不高、摩擦力较大等,这些问题可能会影响机械系统的性能。通过对实验数据的分析,我们发现了一些改进机械设计的可能性,例如优化结构设计、选择合适的材料等。

五、结论与建议

本次实验让我们更深入地理解了机械设计的基本原理和方法,提高了我们的实践能力和创新思维。建议在未来的实验中,我们可以进一步

探究机械系统的其他方面,如材料力学、流体力学等,以提升我们的综合能力和素质。我们也应实际工程应用的需求,将理论知识与实际应用相结合,以更好地服务于社会和人民。

会计初级职称经济法基础第四章练习题

一、单项选择题

1、根据《中华人民共和国合同法》的规定,下列关于合同订立的说法中正确的是()。

A.书面形式优于口头形式

B.承诺生效时合同成立

C.要约到达受要约人时合同成立

D.代理人订立的合同无效

2、下列各项中,属于《中华人民共和国合同法》规定的有()。

A.当事人在合同履行过程中应当遵守法律、行政法规的规定

B.当事人订立、履行合同,应当遵守法律、行政法规,尊重社会公德,不得扰乱社会经济秩序,损害社会公共利益

C.合同当事人在合同订立、履行过程中应当保护环境、节约资源,不得从事污染环境、浪费资源的活动

D.当事人应当按照合同的约定全面履行自己的义务,并应当遵循诚实信用原则,根据合同的性质、目的和交易习惯履行通知、协助、保密等义务

3、根据《中华人民共和国物权法》的规定,下列关于不动产物权变动的说法中正确的是()。

A.不动产物权的设立、变更、转让和消灭,自合同成立时发生效力

B.不动产物权的设立、变更、转让和消灭,经依法登记,发生效力;未经登记,不发生效力

C.不动产物权的设立、变更、转让和消灭,应当由当事人依法办理登记手续

D.不动产物权的设立、变更、转让和消灭,应当由国家强制登记机关办理登记手续

4、根据《中华人民共和国税收征收管理法》的规定,下列各项中属于纳税人义务的是()。

A.申请退还多缴税款

B.依法享受税收优惠

C.按时缴纳税款

D.依法保密涉税信息

二、多项选择题

1、根据《中华人民共和国合同法》的规定,下列关于合同订立的程序的说法中正确的是()。

A.要约可以撤销,但承诺不可以撤销

B.要约邀请是一种意思表示,但并不导致合同的订立

C.当事人订立合同后,可以就合同内容进行协商

D.承诺应当在要约确定的期限内到达要约人处

E.要约可以撤回,但承诺不可以撤回

2、根据《中华人民共和国物权法》的规定,下列关于不动产物权变动的说法中正确的有()。

A.不动产物权的设立、变更、转让和消灭,经依法登记,发生效力;未经登记,不发生效力,但法律另有规定的除外

B.因继承取得物权的,自继承开始时发生效力

C.因合法建造等事实行为设立物权的,自事实行为成就时发生效力

D.不动产物权的设立、变更、转让和消灭,应当由国家强制登记机关办理登记手续。

材料化学曾兆华第四章课件化学热力学

标题:材料化学曾兆华第四章课件:化学热力学

化学热力学是材料化学学科中的一个重要组成部分,它主要研究的是化学反应在恒温、恒压条件下的能量变化以及物质性质的变化。这一领域的知识对于理解材料制备和性质有着至关重要的作用。今天,我将为大家讲解材料化学曾兆华第四章课件中的化学热力学内容。

首先,我们需要了解热力学的两个基本定律,即热力学第一定律和热力学第二定律。热力学第一定律指的是能量守恒定律,它告诉我们能量不能被创造或消除,只能从一种形式转化为另一种形式。热力学第二定律则指出,在自然过程中,熵(一种衡量混乱度或无序度的物理量)总是倾向于增加,这意味着能量转化总是朝着熵增的方向进行。

接下来,我们将探讨化学反应的热力学基础。化学反应的热力学研究的是反应的能量变化,这主要涉及到反应焓和反应熵的变化。反应焓是衡量反应过程中能量变化的重要物理量,包括燃烧焓和生成焓。反应熵则反映了反应过程中熵的变化。通过了解这些概念,我们可以更好地理解化学反应在恒温、恒压条件下的能量变化。

然后,我们将探讨热力学平衡的概念及其应用。热力学平衡是指在恒温、恒压条件下,系统达到的一种状态,此时系统内的所有物理量都不再随时间变化。在材料化学中,热力学平衡对于理解材料制备和性质非常重要。例如,在材料合成过程中,我们可以通过控制反应条件(如温度、压力、浓度等)来促使系统达到热力学平衡状态,进而得到我们想要的材料。

最后,我们将介绍一些常见的热力学函数,如焓变、熵变、吉布斯自由能变等。这些函数是描述化学反应在恒温、恒压条件下能量变化和物质性质变化的重要工具。通过学习这些函数,我们可以更好地理解化学反应的本质以及材料制备和性质的控制方法。

总之,材料化学曾兆华第四章课件中的化学热力学内容是理解材料制备和性质的关键之一。通过学习热力学基本定律、化学反应的热力学基础、热力学平衡的概念及其应用以及常见的热力学函数等内容,我

们可以更好地理解材料制备和性质的控制方法。

机械设计基础

答题: 1、此机构运动简图中无复合铰链、1局部自由度、1个虚约束..此机构中有6个自由杆件;8个低副;1个高副..自由度F=3n-2PL-Ph=36-28-1=1 2、此机构中编号1~9;活动构件数n=9;滚子与杆3联接有局部自由度;滚子不计入活动构件数;.B、C、D、G、H、I、6个回转副低副;复合铰链J;2个回转副低副;A、K;各有1个回转副+1个移动副;此两处共4个低副;低副总数PL =6+2+4 =12;.两齿轮齿合处E;有1个高副;滚子与凸轮联接处F;有1个高副;高副总数PH =1+1=2. 自由度F =3n -2PL -PH =39-212-2=1 3、此机构有6个自由杆件;在C点有1个复合铰链;有1个虚约束、9个低副;没有高副..自由度F=3n-2PL=35-27=1 答题: 1、不具有急回特性;其极位夹角为零;即曲柄和连杆重合的两个位置的夹角为0 2、1有急回特性;因为AB可以等速圆周运动;C块做正、反行程的往复运动;且极位夹角不为0°.. 2当C块向右运动时;AB杆应做等速顺时针圆周运动;C块加速运动;压力角趋向0°;有效分力处于加大过程;驱动力与曲柄转向相反..所以;曲柄的转向错误.. 3、 1AB杆是最短杆;即Lab+Lbc50mm≤Lad30mm+Lcd35mm;Lab最大值为15mm. 2AD杆是最短杆;以AB杆做最长杆;即Lab+Lad30mm≤Lbc50mm+Lcd35mm;Lab 最大值为55mm. 3满足杆长和条件下的双摇杆机构;机架应为最短杆的对边杆;显然与题设要

求不符;故只能考虑不满足杆长和条件下的双摇杆机构;此时应满足条件: Lab<30mm且Lab+45>30+35即20mm<Lab<30mm 作业三 答:1、摆动导杆机构以导杆为输出件时存在急回特性;因为其极位夹角θ=ψ;ψ为导杆的摆角.. 2、对于曲柄摇杆机构;当曲柄与机架出现在同一条直线上时;会出现两次最小传动角.. 3、1摆动机构有曲柄的条件:Lab为最短杆;且Lab+e<Lac →Lac>40+10→Lac最小值为50mm. 2当e=0时;此机构成为曲柄摆动导杆机构;必有Lac<Lab=40mm;Lac最大值为40mm. 3对于e=0时的摆动导杆机构;传动角=90°、压力角=0°均为一个常数..对于e>0时的摆动导杆机构;其导杆上任何点的速度方向不垂直于导杆;且随曲柄的转动而变化;而滑块作用于导杆的力总是垂直于导杆;故压力角不为零;而0°<传动角<90°且是变化的..从传力效果看;e=0方案较好.. 第四次作业: 1、什么是齿轮的分度圆它的直径如何计算 2、标准齿轮有何特点

机械设计基础 李良军版 部分答案

第四章齿轮传动 4-2 解:选择齿轮材料及热处理方法时应考虑:①轮齿表面要有足够的硬度以提高齿面抗点蚀和抗磨损的能力;②轮齿芯部要有足够的强度和韧性,以保证有足够的抗冲击能力和抗折断能力;③对软齿面,大小轮面要有一定的硬度差HBS1=HBS2+(20~50),以提高其抗胶合能力。同时还应考虑材料加工的工艺性和经济性等。 常用材料:45钢,40Cr等各种钢材,其次是铸铁和铸钢,塑料齿轮的采用也增多。 热处理方式:以调质,正火、表面淬火及低碳合金钢的渗碳淬火最常见。 软硬齿面是以齿面硬度来分,当HBS≤350时为软齿面传动,当HBS>350时为硬齿面传动。 4-3 解:设计齿轮时,齿数z,齿宽b应圆整为整数;中心距a应通过调整齿数,使其为整数(斜齿传动中要求为0或5的整数);模数应取标准值(直齿中端面模数为标准模数,斜齿中法面模数为标准模数),d,d a,d f为啮合尺寸应精确到小数点后二位;β,δ1,δ2须精确到“秒”。 4-9 解:在齿轮强度计算中,齿数z1(小齿轮齿数)应大于最小齿数,以免发生根切现象;一般闭式软齿面z1取得多一些(z1=25~40),闭式硬齿面少一些(z1=20~25),开式传动更少(z1=17~20)。 因为d1=mz1,当d1不变时,z1↑,m↓,弯曲强度↓,但重合度 ↑,传动平稳性↑,同时由于齿高降低,齿顶圆直径减小,滑动速度减小,有利于减小轮齿磨损,提高抗胶合能力,同时使加工工时减少,加工精度提高,故在满足弯曲强度的条件下,取较多的齿数和较小的模数为好。闭式软齿面传动按接触强度设计,其弯曲强度很富裕,故可取较多的齿数;闭式硬齿面及开式传动,应保证足够的弯曲强度,模数m是主要因素,故z1取得少一些,m取得大一些。 齿宽系数φd=b/d1,φd↑(假设d1不变)则b↑,轮齿承载能力↑,但载荷沿齿宽分布的不均匀性↑,故φd应按表9-10推荐的值选取。 螺旋角 =8°~25°,螺旋角取得过小( <8°)不能发挥斜齿轮传动平稳、承载能力高的优越性。但过大的螺旋角( >25°)会产生较大的轴向力,从而对轴及轴承的设计提出较高的要求。 4-12 解:(1)一对标准直齿圆柱齿轮传动,当z、b、材料、硬度、传动功率及转速都不变时,增大模数,则可提高齿根弯曲疲劳强度,由于d1增大,齿面接触疲劳强度也相应提高。 (2)当m下降,z1及z1增大,但传动比不变,d1也不变时,因m下降,其齿根弯曲疲劳强度下降,因d1不变,齿面接触疲劳强度不变。 4-13 解:该传动方案最不合理的是,因为转速不同,承载情况不同,使得两对齿轮齿面接触强度和齿根弯曲强度是不等的。低速级齿轮传递的转矩在忽略效率的情况下,大约为第一级的2.5倍(i=z2/z1=50/20=2.5),而两对齿轮参数,材质表面硬度等完全相同,那么如果满足了第二级齿轮的强度,则低速级齿轮强度就不够,反之,如果低速级齿轮强度够了,则第二级齿轮传动就会过于富裕而尺寸太大,所以齿轮参数的确定是不合理。齿轮的参数z、m及齿宽b等对箱体内的高速级或低速级应有所不同,高级速要求传动平稳,其传递的转矩小,故z1取多一些,齿宽系数 d取小一些,低速级传递转矩大,要求承载能力高,可取少一些

机械设计基础第4章

第四章凸轮机构 在各种机器中,尤其是自动化机器中,为实现各种复杂的运动要求,常采用凸轮机构,其设计比较简便。只要将凸轮的轮廓曲线按照从动件的运规律设计出来,从动件就能较准确的实现预定的运动规律。本章将着重研究盘状凸轮轮廓曲线绘制的基本方法和凸轮设计中的相关问题。 §4—1 凸轮机构的应用与分类 一、凸轮机构的应用 凸轮机构的组成 凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件。凸 轮通常作等速转动,但也有作往复摆动或移动的。 从动件是被凸轮直接推动的构件。凸轮机构就是 由凸轮、从动件和机架三个主要构件所组成的高 副机构。 图4-1所示为内燃机配气凸轮机构。当具有一定曲线轮廓的凸轮1以等角速度回转时,它的轮廓迫使从动作2(阀杆)按内燃机工作循环的要求启闭阀门。 图4-2为自动机床上控制刀架运动的凸 轮机构。当圆柱凸轮1回转时,凸轮凹槽侧 面迫使杆2运动,以驱动刀架运动。凹槽的 形状将决定刀架的运动规律。 内燃机,配气机构 凸轮一般作连续等速转动,从动件可作 连续或间歇的往复运动或摆动。凸轮机构广泛用于自动化和半自动化机械中作为控制机构。但凸轮轮廓与从动件间为点、线接触而易磨损,所以不宜承受重载或冲击载荷。 凸轮机构的特点 1)优点:只要适当地设计出凸轮的轮廓曲线,就可以使推杆得到各种预期的运动规律,且机构简单紧凑。

2)缺点:凸轮廓线与推杆之间为点、线接触,易磨损,所以凸轮机构多用在传力不大的场合。 二、凸轮机构的分类 凸轮机构的类型很多,通常按凸轮和从动件的形状、运动形式分类。 ⒈按凸轮的形状分类 (1)盘形凸轮 它是凸轮的最基本型式。这种凸轮是一个绕固定轴转动并且具有变化半径的盘形零件,如图4-1。 (2)移动凸轮 当盘形凸轮的回转中心趋于无穷远时,凸轮相对机架作直线运动,这种凸轮称为移动凸轮。 在以上两种凸轮机构中,凸轮与从动件之间的相对运动均为平面运动,故又统称为平面凸轮机构。 (3)圆柱凸轮 (圆柱凸轮是一个在圆柱面上开有曲线凹槽,或是在圆柱端面上作出曲线轮廓的构件,它可看作是将移动凸轮卷于圆柱体上形成的。)如图4-2 ⒉按从动件形状分类 (1)尖顶从动件 尖顶能与任意复杂的凸轮轮廓保持接触,因而能实现任意预期的运动规律。但因为尖顶磨损快,所以只宜用于受力不大的低速凸轮机构中。受力小,低速,运动精确场合,仪器仪表中。 (2)滚子从动件 在从动件的尖顶处安装一个滚子从动件,可以克服尖顶从动件易磨损的缺点。滚子从动件为滑动摩擦,耐磨损,可以承受较大载荷,是最常用的一种从动件型式。 (3)平底从动件 这种从动件与凸轮轮廓表面接触的端面为一平面,所以它不能与凹槽的凸轮轮廓相接触。这种从动件的优点是:当不考虑摩擦是,凸轮与从动件之间的作用力始终与从动件的平底相垂直,受力平稳,传动效率较高,且接触面易于形成油膜,利于润滑,故常用于高速凸轮机构。 ⒊按从动件运动形式 可分为直动从动件(对心直动从动件和偏置直动从动件)和摆动从动件两种。

《机械制造基础》第四章课后题及答案(题号可能不搭配)

第四章课后题 1.什么是机械加工工艺规程?工艺规程在生产中起什么作用?制订工艺规程的原则有哪些? 工艺规程是根据加工对象的具体情况和实际生产条件,拟定出比较合理的工艺过程,并按照规定的形式制定的文件。 是指导生产的主要技术文件,是生产组织和管理工作的基本依据,是新建或扩建工厂的基本资料。 2.什么是零件结构工艺性? 结构工艺性是指零件所具有的结构是否便于制造、测量、装配和维修。 3.在机械加工过程中当零件的加工精度要求较高时,通常要划分为哪几个加工阶段? 粗加工阶段,半精加工阶段,精加工阶段,光整加工阶段,超精密加工阶段。 划分加工阶段的目的:保证加工质量,合理使用设备,便于安排热处理工序,便于及时发现问题,保护零件。 4.什么是定位粗基准?其选取方法是什么?为什么在同一尺寸方向上粗基准一般只允许使用一次? 在实际生产的第一道切削加工工艺中,只能用毛坯表面做定位基准,这种定位基准称为粗基准。 选取方法:以不加工的表面做粗基准(保证加工表面与不加工表面的位置要求) 以重要表面为粗基准(保证加工余量均匀)

加工余量最小的加工表面作粗基准(保证有足够的加工余量) 以质量较高的表面作粗基准 粗基准只能用一次:重复使用容易导致较大的基准位移误差。 5.什么是定位精基准?选取原则是什么? 用已加工的表面作为定位基准,即为精基准。 选取原则: 基准重合原则(选择设计基准为定位基准) 基准统一原则(重复安装时,尽量选取同一表面作为定位基准) 互为基准原则 自为基准原则(加工表面本身作为定位基准) 定位稳定原则 6.工序集中和工序分散的原则分别是什么?各有什么特点?影响工序集中与工序分散的主要因素各有哪些?分别用于什么场合? 工序集中原则:每道工序加工的内容较多,工艺路线短,零件加工被最大限度地集中在少数几个工序中完成。 特点:减少零件安装次数,有利于保证位置精度,减少工序间运输量,缩短加工周期;工序数少,可以采用高效机床,生产率高;减少了设备数量和占地面积,节省人力物力;所用设备结构复杂,专业化程度高。 工序分散原则:每道工序的加工内容很少,工艺路线长。 特点:设备和工艺装备比较简单,便于调整,生产准备工作量少;可以采用最合理的切削用

《机械设计基础》全套PPT课件(完整版)

机械设计基础全套PPT课件(完整版) 简介 《机械设计基础》是一门介绍机械设计基本理论和方法的 课程。本套PPT课件是全套课程的完整版,旨在帮助学生全 面了解机械设计的基础知识和技术,培养学生的机械设计能力。课件目录 1.机械设计基础概述 –机械设计概述 –机械设计的重要性 –机械设计的基本流程 2.材料与力学基础 –材料工程概述 –材料的力学性能 –弹性力学基础

–塑性力学基础 3.物体的几何参数 –几何图形的表示方法 –构建三维几何模型 –几何参数的计算与分析4.连接零件的设计 –轴的设计 –轴承的选择与设计 –轴承的寿命计算 5.传动装置的设计 –齿轮传动 –带传动 –传动装置的计算与优化6.结构件的设计

–结构件的设计原则 –加工工艺与工装设计 –结构件的计算与优化 7.机械设计的检查与验证 –设计的检查原则 –设计验证的方法 –机械设计的可靠性分析 8.机械设计的案例分析 –常见机械设计案例分析 –机械设计的创新与应用 学习建议 1.注重课堂笔记的整理,重点记录课程重要概念和公式。 2.完成课后习题和实践任务,巩固所学知识。

3.多查阅相关参考书籍和资料,拓宽机械设计的知识 面。 4.参加实验室和工程实习,锻炼机械设计实际操作能 力。 5.加强与同学的讨论和交流,共同学习、提高。 结语 《机械设计基础》全套PPT课件是学习这门课程的重要辅助资料,帮助学生快速全面掌握机械设计的基础理论和方法。通过学习本课程,学生能够了解机械设计的基本原理,掌握机械设计的基本流程和方法,并在实际应用中能够独立进行机械设计与分析。希望本套课件对学生的机械设计学习有所帮助,祝愿大家学习顺利!

机械设计基础

%平面机构的自由度(重点):平面机构中, 1.每个低副引入两个约束, 2.使构件失去两个自由度; 3.每个高副引入一个约束,使构件失去一个自由度。 ◆例1:计算如下机构的自由度 分析:,这是一对心尖顶凸轮机构,可动件数目为2,低副2个,高副1个,所以其自由度为: F=3n-2P L-2P H =3×2-2×2-1=1 ◆、计算平面机构自由度时应注意的事项(一例说明): F =3n-2P L-P H=3×7-2×9-1=2(正) F=3n-2P L-P H=3×8-2×11-1=1; 或F=3n-2PL-PH=3×8-2×10-1=3 (错误) 复合铰链:两个以上构件在同一处用转动副相连接,该处则构成复合铰链。 复合铰链处的运动副数目为:K-1(K为构成复合铰链的构件数目)。 1.局部自由度:机构中与输出构件的运动无关的自由度称为局部自由度(或称多余自由度),计算自由 度时应减去。

2.虚约束:对机构起重复约束作用的约束称为虚约束或消极约束,计算自由度时应去掉构成虚约束的构件及运动副。 @出现虚约束的几种情况(补充): @1.两构件间形成多个轴线重合的转动副,轴与轴承在同一轴线上形成两个转动副;两构件形成多个导路平行的移动副。 @2.机构中两构件未联接前的联接点轨迹重合, 则该联接引入1个虚约束。 @3.若两构件在多处相接触构成平面高副,且各接触点处的公法线重合,则只能算一个平面高副。若公法线方向不重合,将提供各2个约束。 C-C‘,B-B’虚约束; @4.对机构运动不起作用的对称部分引入虚约束。

典型例题解析: 3-局部自由度;8-9-10复合铰链;7两者之 一为虚约束。 解:几种特殊情况如图上所示,可动件个数为9,低副12个,高副2个。 F=3n-2P L-P H=3×9-2×12-2=1 (作业答案)1-1至1-4解机构运动简图如下图所示。 图 1.11 题1-1解图图1.12 题1-2解图 图1.13 题1-3解图图1.14 题1-4解图

哈尔滨工程大学机械设计基础 第四章 齿轮机构简答题

第四章齿轮机构 1.(1)渐开线齿廓为什么能满足定传动比的要求? 答:因为渐开线齿廓不论在何处接触,过其接触点处的公法线都是一条定直线,即两基圆的内公切线,其与连心线的交点必为一丁点,所以能够满足定传动比要求。 2.(1)渐开线直齿圆柱标准齿轮的分度圆具有哪些特征? 答:分度圆是齿轮基本尺寸计算的标准圆,分度圆具有标准模数和标准压力角,其齿厚等于齿槽宽。 3.渐开线直齿圆柱齿轮的分度圆和节圆有何区别?在什么情况下,分度圆和节圆是相等的?为了实现定传动比传动,对齿轮的齿廓曲线有什么要求? 答:一个齿轮只有分度圆没有节圆,只有一对齿轮啮合传动时才有节圆;在标准安装时,分度圆等于节圆;为了实现定传动比传动,需要保证一对齿轮的齿廓无论在何处接触,过其接触点处的公法线与连心线的交点是一个定点。 4.(1)试列出外啮合渐开线直齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件及连续传动条件?答:(1)正确啮合条件:两轮模数相等,压力角相等; (2)连续传动条件:ε>=1(重合度大于等于1) 5.一对渐开线标准直齿圆柱的正确啮合条件是什么? 答:两轮的模数和压力角分别相等。 6.(1)什么是渐开线标准直齿圆柱齿轮? 答:齿顶系数和顶隙系数均为标准值,且分度圆齿厚等于齿槽宽的齿轮。 7.(1)何为齿轮的根切现象?有何危害?z=26的齿轮会发生根切吗? 答:齿轮根部的渐开线齿廓被切去一部分的现象被称为“根切”现象。“根切”现象会导致齿轮的根部被削弱,重合度降低。不会,齿轮不发生“根切”现象的最小齿数为17,题给z>17,因而不会出现“根切”现象。 8.本章重要名词及符号+公式。 答:基圆:rb,db;分度圆:r,d;顶隙系数:hc,齿顶系数:ha,齿根系数:hf,压力角:α(啮合角:α'),齿数:z,模数:m,齿宽:s,齿槽宽:e。 重要公式:αcosα=α'cosα'

机械制造技术基础-第4章-机床夹具设计原理-课后答案

第4章机床夹具设计原理 1.何谓机床夹具?试举例说明机床夹具的作用及其分类? 答:所谓机床夹具,就是将工件进行定位、加紧,将刀具进行导向或对刀,以保证工件和刀 具间的相对位置关系的附加装置。 机床夹具的功用:①稳定保证工件的加工精度; ②减少辅助工时,提高劳动生产率; ③扩大机床的使用范围,实现一机多能。 夹具的分类:1)通用夹具; 2)专用夹具; 3)成组夹具; 4)组合夹具; 5)随行夹具。 2.工件在机床上的安装方法有哪些?其原理是什么? 答:工件在机床上的安装方法分为划线安装和夹具安装。划线安装是按图纸要求,在加工表面是上划出加工表面的尺寸及位置线,然后利用划针盘等工具在机床上对工件找正然后夹紧;夹具安装是靠夹具来保证工件在机床上所需的位置,并使其夹紧。 3.夹具由哪些元件和装置组成?各元件有什么作用? 答:1)定位元件及定位装置:用来确定工件在夹具上位置的元件或装置; 2)夹紧元件及夹紧装置:用来夹紧工件,使其位置固定下来的元件或装置; 3)对刀元件:用来确定刀具与工件相互位置的元件; 4)动力装置:为减轻工人体力劳动,提高劳动生产率,所采用的各种机动夹紧的动力源; 5)夹具体:将夹具的各种元件、装置等连接起来的基础件; 6)其他元件及其他装置。 4.机床夹具有哪几种?机床附件是夹具吗? 答:机床夹具有通用夹具、专用夹具、成组夹具、组合夹具和随行夹具。 5.何谓定位和夹紧?为什么说夹紧不等于定位? 答:工件在夹具中占有正确的位置称为定位,固定工件的位置称为夹紧。工件在夹具中,没有安放在正确的位置,即没有定位,但夹紧机构仍能将其夹紧,而使其位置固定下来,此时工件没有定位但却被夹紧,所以说夹紧不等于定位。 6.什么叫做六点定位原理? 答:采用六个按一定规则布置的约束点,限制工件的六个自由度,即可实现完全定位,这称为六点定位原理。 7.工件装夹在夹具中,凡是有六个定位支承点,即为完全定位,凡 是超过六个定位支承点就是过定位,不超过六个定位支承点就不

机械设计基础第六版

机械设计基础第六版 简介 《机械设计基础第六版》是一本面向机械工程专业学生和从事机械设计工作的工程师的教材。本书通过对机械设计的基本概念和技术进行全面介绍,旨在帮助读者建立起系统的机械设计知识体系,提高机械设计的能力。 内容概述 本书共分为X个章节,每个章节详细描述了机械设计的不同方面,包括基本概念、设计流程、设计工具、设计原则等内容。下面将对每个章节的内容进行简要概述。 第一章:机械设计基础概论 本章主要介绍机械设计的基本概念和目标,包括机械设计的定义、特点和重要性。此外,还介绍了机械设计的发展历程以及现代机械设计的主要特点和挑战。 第二章:材料力学与机械零件强度计算 本章主要讲解材料力学的基本原理,并介绍了强度计算的基本方法和公式。此外,还介绍了机械零件的常见强度计算方法,并通过实例进行实际应用。 第三章:机械设计基本原理与方法 本章主要介绍机械设计的基本原理和方法,包括设计目标的确定、设计思路的选择、设计参数的确定等内容。此外,还介绍了常见的机械设计方法和分析工具,如CAD、CAE等。 第四章:机械传动设计 本章主要介绍机械传动的基本知识,包括传动原理、传动类型、传动比的计算等内容。此外,还介绍了机械传动的设计方法和注意事项,以及机械传动的故障分析和排除方法。 第五章:轴承和密封件的选择与设计 本章主要介绍轴承和密封件的基本知识和设计要求。包括轴承的类型、选择和安装方法,以及密封件的类型、材料选择和设计要点等内容。

第六章:机械零件的连接与装配 本章主要介绍机械零件的连接和装配方法,包括螺纹连接、键连接、齿轮连接 等常见连接方式的设计要点和计算方法。此外,还介绍了机械零件的装配工艺和注意事项。 第七章:机械设计中的尺寸和公差 本章主要介绍机械设计中的尺寸和公差要求,包括尺寸与公差的基本概念、尺 寸链的设计和公差带的选择等内容。此外,还介绍了尺寸和公差的测量和检验方法。 第八章:机械实体模型与装配设计 本章主要介绍机械实体模型的建立和装配设计方法,包括实体建模、装配关系 的建立和装配误差分析等内容。此外,还介绍了现代机械设计中的3D打印技术和 虚拟装配技术。 第九章:机械设计中的环境和可靠性 本章主要介绍机械设计中的环境和可靠性要求,包括机械设计中考虑的环境影 响因素和可靠性分析方法。此外,还介绍了机械设计中的故障预防和维修技术。 第十章:机械设计实例分析 本章主要通过实例对前面章节中所介绍的机械设计知识进行综合运用和分析。 通过对不同设计案例的分析,读者可以更好地理解和掌握机械设计的方法和技巧。 结语 《机械设计基础第六版》为机械设计的学习和实践提供了全面的指导和参考, 内容涵盖了机械设计的方方面面。通过学习本书,读者可以建立起系统的机械设计知识体系,提高机械设计的能力和技巧。同时,本书还通过丰富的实例和分析,帮助读者将理论知识应用到实际设计中。无论是机械学生还是从事机械设计工作的工程师,本书都将是一本不可多得的参考书。

机械设计基础 第2版 朱龙英主编课后习题答案

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《机械设计基础》 习 题 解 答

目录 第0章绪论-------------------------------------------------------------------1 第一章平面机构运动简图及其自由度----------------------------------2 第二章平面连杆机构---------------------------------------------------------4 第三章凸轮机构-------------------------------------------------------------6 第四章齿轮机构------------------------------------------------------- -----8 第五章轮系及其设计------------------------------------------------------19 第六章间歇运动机构------------------------------------------------------26 第七章机械的调速与平衡------------------------------------------------29 第八章带传动---------------------------------------------------------------34 第九章链传动---------------------------------------------------------------38 第十章联接------------------------------------------------------------------42 第十一章轴------------------------------------------------------------------46 第十二章滚动轴承--------------------------------------------------50 第十三章滑动轴承------------------------------------------------ 56 第十四章联轴器和离合器-------------------------- 59 第十五章弹簧------------------------------------62 第十六章机械传动系统的设计----------------------65

机械制造技术基础(第三版)第四章课后题答案

机械制造技术基础(第三版)第四章课后题答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

4-1机床夹具有哪几部分组成各部分起什么作用 答:(1)定位元件———使工件在夹具中占有准确位置,起到定位作用。 (2)夹紧装置———提供夹紧力,使工件保持在正确定位位置上不动。 (3)对刀元件———为刀具相对于夹具的调整提供依据。 (4)引导元件———决定刀具相对于夹具的位置。 (5)其他装置———分度等。 (6)连接元件和连接表面———将夹具连接到工作台上。 (7)夹具体———将各夹具元件装配为一个整体。 4-2工件在机床上的装夹方法有哪些其原理是什么 答:(1)用找正法装夹工件——原理:根据工件的一个或几个表面用划针或指示表找正工件准确位置后再进行夹紧,也可先按加工要求进行加工面位置的划线工序,然后再按划出的线痕进行找正实现装夹。 (2)用夹具装夹工件——夹具使工件在夹具中占有正确的加工位置,而且夹具对机床保证有准确的相对位置,而夹具结构保证定位元件的定位,工作面对夹具与机床相连接的表面之间的相对准确位置,使刀具相对有关定位元件的定位工作面调整到准确位置,这就保证了刀具在加工出的表面对工件定位基准的位置尺寸。 4-3何为基准试分析下列零件的有关基准。 答基准——零件上用来确定点、线、面位置时作为参考的其他点、线、面。(1)设计基准——内孔轴线,装配基准——内孔轴线,定位基准——下端面和内孔,测量基准——内孔轴线。(2)设计基准——断面1,定位基准——大头轴线,测量基准——端面1。 4-4什么事“六点定位原理” 答:用六个支撑点,去分别限制工件的六个自由度,从而使工件在空间得到确定位置的方法,称为工件的六点定位原理。4-5什么是完全定位,不完全定位,过定位以及欠定位。 答:完全定位——工件的六个自由度完全被限制的定位,不完全定位——按加工要求,允许有一个或几个自由度不被限制的定位,欠定位——按工序的加工要求,工件应该限制自由度而未予限制的定位,过定位——工件的一个自由度被两个或两个以上的支撑点重复限制的定位。 4-6组合定位分析的要点是什么 答:(1)几个定位元件组合起来定位一个工件相应的几个定位面,该组合定位元件能限制工件的自由度总数等于各个定位元件单独定位各自相应定位面时所能限制的自由度数目之和,不会因组合后而发生数量上的变化。 (2)组合定位中定位元件在单独定位某定位面时原来起限制工件移动自由度的作用可能会转化成限制工件转动自由度的作用,但一旦转化后,该定位元件就不能再起原来限制工件移动自有度的作用了。 (3)单个表面的定位是组合定位分析的基本单元。 4-7根据六点定位原理,分析题图4-72所示定位方案中,各定位元件所限制的自由度 4-8什么是固定支承,可调支承,自位支承和辅助支承 答:(1)固定支承——高度尺寸固定,不能调整的支承。 (2)可调支承——顶端位置可在一定高度范围内调整的支承。 (3)自位支承——支承本身的位置在定位过程中能自动适应工件定位基准面位置变化的一类支承。 (4)辅助支承——为提高工件刚度和定位稳定性而采用的不起定位作用的支承。 4-9定位误差产生的原因有哪些其实质是什么 答:定位误差产生的原因:(1)定位基准与设计基准不重合产生的定位误差——基准不重合误差△jb(2)定位副制造不准确产生的基准位移误差——基准位移误差△jw。 实质:一批工件某加工参数(尺寸,位置)的设计基准相对夹具的调刀基准在该加工参数方向上的最大位置变化量△dw,为加工参数的定位误差。 4-10 4-11 4-12 4-13简述夹具夹紧力的确定原则。 答:(1)夹紧力方向的确定——1应垂直于主要的定位基准面2应使所需夹紧力最小3应使工件变形尽可能小

机械设计基础课程设计

目录 第一章设计任务书 (3) 1.1设计题目 (3) 1.2设计步骤 (3) 第二章传动装置总体设计方案 (3) 2.1传动方案 (3) 2.2该方案的优缺点 (3) 第三章电动机的选择 (4) 3.1选择电动机类型 (4) 3.2确定传动装置的效率 (4) 3.3选择电动机的容量 (4) 3.4确定电动机参数 (4) 3.5确定传动装置的总传动比和分配传动比 (5) 第四章计算传动装置运动学和动力学参数 (6) 4.1电动机输出参数 (6) 4.2高速轴Ⅰ的参数 (6) 4.3低速轴Ⅱ的参数 (6) 4.4工作机轴的参数 (7) 第五章普通V带设计计算 (8) 第六章开式圆柱齿轮传动设计计算 (11) 6.1选精度等级、材料及齿数 (11) 6.2按齿根弯曲疲劳强度设计 (12) 6.3确定传动尺寸 (13) 6.4校核齿面接触疲劳强度 (14) 6.5计算齿轮传动其它几何尺寸 (15) 6.6齿轮参数和几何尺寸总结 (15) 第七章减速器齿轮传动设计计算 (15) 7.1选精度等级、材料及齿数 (15) 7.2按齿面接触疲劳强度设计 (16) 7.3确定传动尺寸 (18) 7.4校核齿根弯曲疲劳强度 (18) 7.5计算齿轮传动其它几何尺寸 (19) 7.6齿轮参数和几何尺寸总结 (20) 第八章轴的设计 (20) 8.1高速轴设计计算 (20) 8.2低速轴设计计算 (27) 第九章滚动轴承寿命校核 (33) 9.1高速轴上的轴承校核 (33) 9.2低速轴上的轴承校核 (34) 第十章键联接设计计算 (35) 10.1高速轴与联轴器键连接校核 (35) 10.2低速轴与大齿轮键连接校核 (35) 10.3低速轴与联轴器键连接校核 (36)

机械设计第四章习题

机械设计第四章习题 课程名:机械设计基础(第四章)题型计算题、作图题 考核点:齿轮机构的尺寸计算和齿轮啮合的特性 难度系数低难度中等难度高难度 题号加*表示* __ 分值 6 分 10 分 15 分 1. 已知一对外啮合正常齿制标准直齿圆柱齿轮 m=3mm z1=19z2=41试计算这 对齿轮的分度圆直径、中心距。 (6 分) 2.已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮的标准中心距 a=160mm 齿数 z1=20,z2=60 求模数和分度圆直径。 (6 分) 3.已知一正常齿制标准直齿圆柱齿轮的齿数 z=25齿顶圆直径Da=135mm 求该齿 轮的模数。(6 分) _4 已知一正常齿制标准直齿圆柱齿轮α=20° m=10mm,z=40 试分别求出分度 圆、齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径和压力角。 (10 分)

_5 试比较正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮 (外齿轮 )的基圆和齿根圆在什么条件 下基圆大于齿根圆 ?什么条件下基圆小于齿根圆 ?(10 分) _6. 有一半径为 Rb=30mm 的基圆求渐开线上半径为 Rk=40mm 处的压力角αk 和曲 率半径ρK 各为多少? (10 分) _7. 今测得一标准齿轮齿顶圆直径 Da=208mm , 齿根圆直径Df=172mm, 齿数 Z=24 试求该齿轮的模数与齿顶高系数、分度圆的齿厚。 (10 分) __8 在技术革新中拟使用现有两个标准直齿圆柱齿轮已测得一个齿轮的参数为: Z1=22齿顶圆直径 Da1=240mm 另一个齿轮为: Z2=98全齿高 ha=22.5mm 试判断这两个齿轮能否正确啮合传动?( 15 分) _9. 已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮的标准中心距 a=360mm传动比 i=3模数 m=10mm 试求两轮的齿数与分度圆直径。 (10 分) _10 试根据渐开线特性说明一对模数相等压力角相等但齿数不等的渐开线标准

机械设计第四章课后习题答案

4-1解分度圆直径 齿顶高 齿根高 顶隙 中心距 齿顶圆直径 齿根圆直径 基圆直径 齿距 齿厚、齿槽宽 4-2解由可得模数 分度圆直径 4-3解由得 4-4解分度圆半径

分度圆上渐开线齿廓的曲率半径 分度圆上渐开线齿廓的压力角 基圆半径 基圆上渐开线齿廓的曲率半径为 0; 压力角为。 齿顶圆半径 齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径 齿顶圆上渐开线齿廓的压力角 4-5解正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮的齿根圆直径: 基圆直径 假定则解得 故当齿数时,正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮的基圆大于齿根圆;齿数,基圆小于 齿根圆。 4-6解中心距 内齿轮分度圆直径 内齿轮齿顶圆直径 内齿轮齿根圆直径 4-7 证明用齿条刀具加工标准渐开线直齿圆柱齿轮,不发生根切的临界位置是极限点正好在刀具 的顶线上。此时有关系:

正常齿制标准齿轮、,代入上式 短齿制标准齿轮、,代入上式 图 4.7 题4-7解图 4-8证明如图所示,、两点为卡脚与渐开线齿廓的切点,则线段即为渐开线的法线。根据渐 开线的特性:渐开线的法线必与基圆相切,切点为。 再根据渐开线的特性:发生线沿基圆滚过的长度,等于基圆上被滚过的弧长,可知:AC 对于任一渐开线齿轮,基圆齿厚与基圆齿距均为定值,卡尺的位置不影响测量结果。 图 4.8 题4-8图图4.9 题4-8解图 4-9解模数相等、压力角相等的两个齿轮,分度圆齿厚相等。但是齿数多的齿轮分度圆直径 大,所以基圆直径就大。根据渐开线的性质,渐开线的形状取决于基圆的大小,基圆小,则渐开线曲率 大,基圆大,则渐开线越趋于平直。因此,齿数多的齿轮与齿数少的齿轮相比,齿顶圆齿厚

《化工设备机械基础》第四章习题解答

第四章 内压薄壁圆筒与封头的强度设计 二、 填空题 A 组: 1. 有一容器,其最高气体工作压力为1。6Mpa ,无液体静压作用,工作温度≤150℃且装有安全阀,试确定该容 器的设计压力p=(1.76 )Mpa ;计算压力p c =( 1。76 )Mpa;水压试验压力p T =(2。2 )MPa 。 2. 有一带夹套的反应釜,釜内为真空,夹套内的工作压力为0。5MPa ,工作温度<200℃,试确定: (1)釜体的计算压力(外压)p c =( -0。6 )MPa ;釜体水压试验压力p T =( 0.75 )MPa. (2)夹套的计算压力(内压)p c =( 0。5 )MPa ;夹套的水压试验压力p T =( 0.625 )MPa 。 3. 有一立式容器,下部装有10m 深,密度为ρ=1200kg/m3的液体介质,上部气体压力最高达0.5MPa ,工作温度 ≤100℃,试确定该容器的设计压力p=( 0。5 )MPa ;计算压力p c =( 0.617 )MPa;水压试验压力p T = (0.625 )MPa. 4. 标准碟形封头之球面部分内径R i =( 0.9 )D i ;过渡圆弧部分之半径r=( 0。17 )D i . 5. 承受均匀压力的圆平板,若周边固定,则最大应力是(径向 )弯曲应力,且最大应力在圆平板的(边缘 ) 处;若周边简支,最大应力是( 径向 )和( 切向 )弯曲应力,且最大应力在圆平板的( 中心 )处。 6. 凹面受压的椭圆形封头,其有效厚度Se 不论理论计算值怎样小,当K ≤1时,其值应小于封头内直径的( 0。 15 )%;K 〉1时,Se 应不小于封头内直径的( 0.3 )%。 7. 对于碳钢和低合金钢制的容器,考虑其刚性需要,其最小壁厚S min =( 3 )mm;对于高合金钢制容器,其最小 壁厚S min =( 2 )mm. 8. 对碳钢,16MnR,15MnNbR 和正火的15MnVR 钢板制容器,液压试验时,液体温度不得低于( 5 ) ℃, 其他低合金钢制容器(不包括低温容器),液压试验时,液体温度不得低于( 15 ) ℃. 三、 判断是非题(是者画√;非者画×) 1. 厚度为60mm 和6mm 的16MnR 热轧钢板,其屈服点是不同的,且60mm 厚钢板的σs 大于6mm 厚钢板的σs 。 ( × ) 2. 依据弹性失效理论,容器上一处的最大应力达到材料在设计温度下的屈服点σs (t )时,即宣告该容器已经" 失效”。 ( √ ) 3. 安全系数是一个不断发展变化的数据,按照科学技术发展的总趋势,安全系数将逐渐变小。 ( √ ) 4. 当焊接接头结构形式一定时,焊接接头系数随着监测比率的增加而减小。 ( × ) 5. 由于材料的强度指标σb 和σs(σ0。2)是通过对试件作单向拉伸试验而侧得,对于二向或三向应力状态,在 建立强度条件时,必须借助于强度理论将其转换成相当于单向拉伸应力状态的相当应力。 ( √ ) 四、 工程应用题 A 组: 1、 有一DN2000mm 的内压薄壁圆筒,壁厚Sn=22mm,承受的最大气体工作压力p w =2MPa,容器上装有安全阀,焊 接接头系数φ=0。85,厚度附加量为C=2mm,试求筒体的最大工作应力。 【解】(1)确定参数:p w =2MPa ; p c =1.1p w =2.2MPa (装有安全阀); D i = DN=2000mm ( 钢板卷制); S n =22mm; S e = S n -C=20mm φ=0.85(题中给定); C=2mm (题中给定). (2)最大工作应力: a e e i c t MP S S D p 1.11120 2)202000(2.22)(=⨯+⨯=+=σ 2、 某球形内压薄壁容器,内径为D i =10m ,厚度为S n =22mm,若令焊接接头系数φ=1。0,厚度附加量为C=2mm, 试计算该球形容器的最大允许工作压力。已知钢材的许用应力[σ]t =147MPa.

机械制造技术基础(第2版)第四章课后习题答案

《机械制造技术基础》部分习题参考解答 第四章机械加工质量及其控制 4-1什么是主轴回转精度?为什么外圆磨床头夹中的顶尖不随工件一起回转,而车床主轴箱中的顶尖则是随工件一起回转的? 解:主轴回转精度——主轴实际回转轴线与理想回转轴线的差值表示主轴回转精度,它分为主轴径向圆跳动、轴向圆跳动和角度摆动。 车床主轴顶尖随工件回转是因为车床加工精度比磨床要求低,随工件回转可减小摩擦力;外圆磨床头夹中的顶尖不随工件一起回转是因为磨床加工精度要求高,顶尖不转可消除主轴回转产生的误差。 4-2 在镗床上镗孔时(刀具作旋转主运动,工件作进给运动),试分析加工表面产生椭圆形误差的原因。 答:在镗床上镗孔时,由于切削力F的作用方向随主轴的回转而回转,在F作用下,主轴总是以支承轴颈某一部位与轴承内表面接触,轴承内表面圆度误差将反映为主轴径向圆跳动,轴承内表面若为椭圆则镗削的工件表面就会产生椭圆误差。 4-3为什么卧式车床床身导轨在水平面内的直线度要求高于垂直面内的直线度要求? 答:导轨在水平面方向是误差敏感方向,导轨垂直面是误差不敏感方向,故水平面内的直线度要求高于垂直面内的直线度要求。 4-4某车床导轨在水平面内的直线度误差为0.015/1000mm,在垂直面内的直线度误差为0.025/1000mm,欲在此车床上车削直径为φ60mm、长度为150mm的工件,试计 算被加工工件由导轨几何误差引起的圆柱度误差。 解:根据p152关于机床导轨误差的分析,可知在机床导轨水平面是误差敏感方向,导轨垂直面是误差不敏感方向。 水平面内: 0.015 1500.00225 1000 R y ∆=∆=⨯=mm; 垂直面内: 2 2 7 ()0.025 150/60 2.3410 21000 z R R - ∆⎛⎫ ∆==⨯=⨯ ⎪ ⎝⎭ mm,非常小可忽略不计。 所以,该工件由导轨几何误差引起的圆柱度误差0.00225 R ∆=mm。

机械设计基础(下)

机械设计基础(下) 第一章 机械设计概论 复习思考题 1、机械设计的基本要求包括哪些方面? 2、机械设计的一般程序如何? 3、对机械零件设计有哪些一般步骤? 4、对机械零件设计有哪些常用计算准则? 5、对机械零件材料的选择应考虑哪些方面的要求: 习 题 1.何谓机械零件的失效?何谓机械零件的工作能力? 2.机械零件常用的计算准则有哪些? 第二章 机械零件的强度 复习思考题 1、静应力与变应力的区别?静应力与变应力下零件的强度计算有何不同? 2、稳定循环变应力的种类有哪些?画出其应力变化曲线,并分别写出最大应力σmax 、 最小应力σmin 、平均应力σm 、应力幅σa 与应力循环特性γ的表达式。 3、静应力是否一定由静载荷产生?变应力是否一定由变载荷产生? 4、机械零件疲劳破坏的特征有哪些?机械零件疲劳强度与哪些因素有关? 5、如何由σ-1、σ0和σs 三个试验数据作出材料的简化极限应力图? 6、相对于材料,影响机械零件疲劳强度的主要因素有哪些?综合影响因素K σ的表达式为何?如何作零件的简化极限应力图? 7、应力集中、零件尺寸和表面状态是否对零件的平均应力σm 和应力幅均有影响? 8、按Hertz 公式,两球体和圆柱体接触时的接触强度与哪些因素有关? 习题 1.某材料的对称循环弯曲疲劳极限1801=-σMPa 。取循环基数N 0=5×106,m =9,试求循环次数N 分别为7000、25000、62000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。 2.已知材料的机械性能为σs =260MPa ,σ-1=170MPa ,ψσ=0.2,试绘制此材料的简化根限应力线图。 3.圆轴轴肩处的尺寸为:D =54mm ,d =45mm ,r =3mm 。如用上题中的材料,设其强度极限B =420MPa ,试绘制此零件的简化极限应力线图,零件的βσ=βq =1。 4.如上题中危险剖面上的平均应力σm =20MPa ,应力幅σa =30MPa ,试分别按①γ=C ,②σm =C ,求出该载面的计算安全系数S ca 。

机械设计基础-凸轮机构要点

第四章 凸轮机构 凸轮机构在机械工程领域中有着广泛的应用,特别在印刷机、包装机械、纺织机以及各种自动机中应用更加普遍。 凸轮机构具有传动、导向和控制等功能。当它作为传动机构时可以产生复杂的运动规律;当它作为导向机构时,则可以使执行机构的动作端产生复杂的运动轨迹;当它作为控制机构时,可以控制执行机构的工作循环。凸轮机构还具有如下优点:高速时平稳性好,重复精度高,运动特性良好,机构的构件少,结构紧凑体积小,刚性大,周期控制简单,可靠性好,寿命长。 随着工业自动化程度的不断提高,凸轮机构的应用也日益广泛。本章从讨论凸轮机构的特点和应用入手,介绍凸轮机构的分类,从动件常用的运动规律,凸轮轮廓设计及凸轮机构设计的几个基本问题。 4.1 凸轮机构的应用及分类 凸轮是一种具有曲线轮廓或凹槽的构件,它与从动件通过高副接触,使从动件获得连续或不连续的任意预期运动。 4.1.1 凸轮机构的应用与构成 在自动机械中,广泛应用着各种凸轮机构,它的作用主要是将凸轮(主动件)的连续转动转化为从动件的往复移动或摆动。例如: (1)图4-1所示的为单张纸胶印机中用于输送纸张的分纸吸嘴机构,当凸轮连续转动时,从动件(吸嘴)上下往复移动。当吸嘴下降到接近纸堆表面时,旋转气阀控制吸嘴吸气从而吸住纸堆最上面的一张纸,当凸轮继续转动时,吸嘴带纸上升并将纸交给递纸吸嘴,如此反复,完成纸张的逐张分离。 (2)图4-2所示的为一自动车床的进刀机构。当圆柱凸轮1回转时,经滚子4带动从动件2绕A 点作往复摆动,通过扇形齿轮和齿条的啮合使刀架3进刀或退刀。进刀和退刀的运动规律取决于凹槽曲线的形状。 从以上实例可以看出,凸轮机构主要由凸轮、从动件和机架构成,通常凸轮作匀速转动。当凸轮作匀速转动时,从动件的运动规律(指位移、速度、加速度与凸轮转角(或时间)之间的函数关系) 1 2 3 4 图4-1 胶印机分纸吸嘴机构 1—凸轮;2—从动摆臂;3—分纸吸嘴;4—弹簧 3 1 2 A 4 图4-2 进刀机构 1—圆柱凸轮;2—从动件;3—刀架;4—滚子

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