32_北航机械设计答案—螺纹连接

第32章螺纹连接的设计32-1试找出图32-27中所示螺纹连接结构中的错误，并改正。

(a)

(b)

(c)

(d)

图32-27

32-13有一刚性凸缘联轴器，用材料为Q235的普通螺栓连接以传递转矩T,现欲提高其传递的转矩，但限于结构不能增加螺栓的直径和数目，试提出三种能提高联轴器传递转矩的方法。

答：①可以适当增加结合面的数量；

32-北航机械设计答案—螺纹连接(2)

第32章螺纹连接的设计32-1试找出图32-27中所示螺纹连接结构中的错误，并改正。（a）（b）

（c）（d）图32-27 32-13有一刚性凸缘联轴器，用材料为Q235的普通螺栓连接以传递转矩T，现欲提高其传递的转矩，但限于结构不能增加螺栓的直径和数目，试提出三种能提高联轴器传递转矩的方法。答：①可以适当增加结合面的数量；

②可以适当增加预紧力； ③可以适当增加接合面的粗糙度，以提高摩擦因数。（如果第1种，不能实现，可以增加结合面数量） 32-26图32-43为由两块边板和一块承重板焊成的龙门起重机导轨托架，两块边板各用4个螺栓与工字钢相连接，托架所受载荷随吊重量不同而变化，其最大载荷为20kN。试确定应采用哪种连接类型，并计算出螺栓直径。图32-43 解：根据托架的结构，可以采用普通螺栓连接或铰制孔螺栓连接。（1）采用普通螺栓连接螺栓组受横向载荷：kN F R 20 = 旋转力矩：m N m N L F T R ? = ? ? = ? =6000 300 20 ①在横向载荷 R F作用下，各螺栓所受预紧力，由公式（32-23），取12 .0 ,2.1= = f f kμ，8 ,1= =z m可得 kN kN mz F k F s R f25 8 1 12 .0 20 2.1 1 '= ? ? ? = = μ

② 在旋转力矩作用T 下，各螺栓所受预紧力，由公式（32-27）可得 kN kN r T k F z i i s f 71.702 75812.060002.11 2'=???= = ∑=μ 其中mm mm r r r 2751501502 1 22821=+= === (此题应该采用你第一次的方法，只是21F F F '+'=')，因为预紧力的方向为轴向方向，直接相加从图32-43（b ）可知，各螺栓所受合预紧力为 kN kN kN F F F F F 14.90135cos 71.7025271.7025135cos 222'2'12 '22'1'=???-+=-+= 选取螺栓强度等级为10.9级，可得MPa s 900=σ，取螺栓连接的安全系数5.1][=S ，则螺栓材料的许用应力MPa MPa S s 6005.1/900]/[][===σσ，则所需的螺栓危险剖面的直径为 mm mm F d 78.15600 14.31014.903.14][3.143 '=????=?=σπ 按GB169-81，选用M16的螺栓。（请用下面的方法计算一下，看看结果）结果差距很大先把横向力合成，得到最大的横向力，然后用（32-23），计算预紧力。 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 在横向载荷20kN 的作用下，各螺栓所受的横向力为 kN kN z F F R R 5.28 20'=== 在旋转力矩T 的作用下，各螺栓所受横向力为 kN kN r T k F F z i i f s R 49.82 75860002.11 '2' =??= = =∑=μ

北航轴的结构设计改错——机械设计基础

机械设计基础 ——轴的结构设计改错一、指出图中结构不合理之处，并改正。 1、答案： 1）左端轴承处的弹性挡圈去掉。 2）右端轴承处轴肩过高，应改为低于轴承内圈。 3）齿轮右端用轴套固定，与齿轮配合的轴头长度应小短于齿轮轮毂宽度。 4）左端轴承处应有越程槽。 5）联轴器没固定，左端应改为轴肩固定。 6）右端轴承改为轴套定位。 7）与齿轮配合处的键槽过长，应短于其轮毂宽度。 8）齿轮应改为腹板式结构。 9) 将联轴器的周向固定，改为键联接。 2、

主要结构错误： 1）与齿轮处键槽的位置不在同一母线上；2）端盖孔与轴径间无间隙； 3）左轴承端盖与箱体间无调整密封垫片；4）轴套超过轴承内圈定位高度； 5）三面接触，齿轮左侧轴向定位不可靠；6）键顶部与齿轮接触； 7）无挡油盘； 8）两轴承端盖的端面处应减少加工面。3、

1）轴承内外圈剖面线方向不一致，应改为方向一致； 2）左端轴承用轴肩定位，且轴肩不高于轴承内圈； 3）齿轮没有轴向固定，改为左端用轴环，右端用轴套固定；4）与左端轴承配合的轴段上应有砂轮越程槽； 5）联轴器没有轴向定位，应必为用轴肩定位； 6）右端轴承改为加大定位和固定，且低于轴承内圈； 7）与齿轮配合的轴段应有键槽； 8）齿轮改为腹板式结构性 9）轴的右端键槽过长，改为短于联轴器的孔的长度。 4、答案： 1）左边轴肩高于轴承内圈； 2）与齿轮配轴段太长，齿轮轴向未定位； 3）齿轮与轴承间缺套筒； 4）右边轴肩过高超过轴承内圈； 5）右端盖与轴接触； 6）右端盖处缺少密封圈； 7）皮带轮周向定位缺键槽；； 8）皮带轮孔未通。

答案：此轴系有以下6个方面13处错误： 1）轴承类型配用不合适：左轴承为角接触轴承，角接触轴承不能单个使用； 2）转动件与静止件直接接触：轴身与右端盖之间无间隙； 3）轴上零件未定位、未固定：套筒未可靠的固定住齿轮；联轴器轴向未固定；联轴器周向未固定； 4）工艺不合理：轴外伸端无轴肩，轴承不易装；装轴承盖箱体的加工面与非加工面没有分开；轴承与轴承座之间无调整垫片，轴承的轴向间隙无法调整；轴上的键槽过长；左轴承处轴肩过高，轴承无法拆卸； 5）润滑与密封问题：轴承脂润滑而无挡油环；端盖上无密封件； 6）制图投影错误箱体孔投影线未画

34_北航机械设计答案—滚动轴承(2)

第34章滚动轴承 34-10 改正图34-29中的错误结构并说明理由。（a ）（b ）（c ）（d ）

（f ）（g ）（h ）应是基轴制 (d 图，原意是轴稍微短一些，以免轴与轴端挡板接触) 均为标注错误，g 只要标注轴的公差，h 只要标注孔的公差，且一般轴处为过盈配合） 34-11 图34-30所示，斜齿轮轴采用一对7207AC （46207）轴承支承，已知斜齿轮的圆周力 N F t 3500=，径向力N F r 1200=，轴向力N F a 900=，轴的转速N F t 3500=，轴承的冲击载荷系数2.1=d f ，温度系数1=T g ，额定动载荷N C r 25400=。试计算该对轴承的寿命（用小时计）。

图34-30 解：（1）计算轴承所受轴向力在垂直面内对B 取矩，有 40301001?=?+?r a v r F F F 故 N N F F F a r v r 210100 30 90040120010030401=?-?=?-?= N N F F F r r v r 990)2101200(12=-=-= 在水平面内对B 取矩，有 401001?=?t h r F F 故 N N F F t h r 1400100 40 3500100401=?=?= N N F F F h r t h r 2100)14003500(12=-=-= 所以，两个轴承所受径向力分别为 N N F F F h r v r r 66.14151400210222 1211=+=+= N N F F F h r v r r 66.232121009902222222=+= += 由题目中给出的表可得 N N F F r s 962.99066.14157.07.011=?== N N F F r s 162.162566.23217.07.022=?==

北航机械设计基础期中考试题

课堂测试与练习一、概念题 1、机械是由哪几种组成的，各起什么作用？ 2、什么叫零件？什么叫构件？ 3、简述运动副的作用及其种类；每种运动副所具有的约束是什么？ 4、什么是机构及其平面机构？平面机构具有确定运动的条件是什么？ 5、四杆机构存在曲柄的条件是什么？ 6、简述三心定理，并证明。 7、试分析滚子半径的大小对凸轮实际轮廓线的影响； 8、渐开线有哪些重要性质？在研究渐开线齿轮啮合的哪些原理时曾经用到这些性质？ 9、简述齿轮啮合基本定律，并证明。 10、试比较斜齿轮与直齿轮有什么不同？ 11、试推导直齿圆锥齿轮的当量齿轮； 12、什么是周转轮系？它的组成是什么？ 13、试证明棘轮机构的工作条件是φ>ρ；二、计算自由度 1、计算压力机工作机构的自由度；

2、计算加药机构自由度，给出确定运动条件； 3、计算教学参考书P19 （题1-10 ）冲压机构的自由度，并指出机构中复合铰链、局部自由度、虚约束；三、已知一翻料机构，连杆长BC=400mm,连杆两个位置如图所示（自己画），要求机架AD与B1C1平行，且在其下相距35mm，试设计四杆机构。四、用反转法原理，确定图中凸轮从图示A点位置转过 60后

的压力角，并标在图上。（见教学参考书P52，题3-1图）五、设计尖顶对心移动从动件凸轮机构已知：mm 35min =γ，mm h 20=，从动件的运动规律如下：当凸轮以等角速度1ω顺时针旋转ο90时，从动件以等加速度等减速运动；当凸轮自ο90转到ο180时，从动件停止运动；当凸轮自ο180转到ο270时，从动件以等速回原处；当凸轮自ο270转到ο360时，从动件又停止不动。六、设计一曲柄摇杆机构已知摇杆mm CD 290=，摇杆两极限位置的夹角ο32=ψ，行程速度变化系数25.1=K 。若曲柄mm AB 75=，求连杆BC 和机架长度AD 。七、已知：一对外啮合标准直齿圆柱齿轮的参数为 25.0,1,20,2,120,2421======**c h mm m Z Z a οα，试求其传动比12i 、两轮的分度圆直径、齿顶圆直径、全齿高、标准中心距及分度圆齿厚和齿槽宽。八、图示的吊车起升传动机构，已知： 110,67,19321===Z Z Z ，87,36,15654===Z Z Z 。电动机1m 和2m 的角速度s rad /6.6121==ωω。试计算两台电动机同时工作以及一台停止工作时，与系杆H 相固联的卷筒7的角速度?7==H ωω

北航机械设计试题

北京航空航天大学学年第一学期期末《机械设计A4》考试 A 卷班级______________学号 _________姓名______________成绩 _________ 年月日

班号学号姓名成绩《机械设计A4》考试卷注意事项： 1、所有题目按步给分，非标准合理答案适当给分，但不超过该步骤的二分之一，计算过程纯计算错误不重复扣分。 2、本试卷共8页，所有题目均在本试题册上作答，拆页或少页本试题册无效。题目：一、填空 ……………………………………………………………( 25 分) 二、选择填空 …………………………………………………………( 5 分) 三、简答 ……………………………………………………………( 20 分) 四、分析计算 ……………………………………………………………( 35 分) 五、结构设计 ……………………………………………………………( 15 分) 题号 1 2 3 4 5 成绩

一．填空 ………………………………………………… (共25分，每空0.5分) 1．轴上零件的固定主要是将轴与轴上零件在，和方向上以适当的方式固定。 2．按轴负担的载荷分类，自行车的中轴属于轴；前轴属于轴；后轴属于轴。 3．带传动的主要失效形式为和，其传动比不稳定主要是由引起的。 4．闭式软齿面齿轮设计时，考虑到其主要失效形式为所以一般按照强度进行设计，按照强度进行校核。 5．当滚动轴承在基本额定动载荷作用下运行时，其所能达到的基本额定寿命为，此时滚动轴承的工作可靠度R为。 6．齿轮强度计算中的齿形系数主要取决于和。 7．设计中提高轴的强度可以采用、等方法，提高轴的刚度可以采用等方法。 8．斜齿轮传动与直齿轮相比较，其优点为、和，开式齿轮传动与闭式齿轮传动比较，其不足之处有。9．形成流体动力润滑的条件是，，及。10．三角形螺纹的牙型角α= ，适用于是因为其；矩形螺纹的牙型角α＝，适用于是因为其。 11．螺纹防松是要防止之间的相对运动；常用方法有如，如，如。 12．斜齿轮传动的标准模数是，圆锥齿轮传动的标准模数是，加工标准直齿轮不发生根切的最小齿数是。 13．代号为71208的滚动轴承，该轴承的类型为,轴承的宽度系列为，内径尺寸为 mm，精度等级为级。 14．普通平键连接的工作面为，用于轴与轴上零件的固定，传递。

(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。

北航2012年机械设计期末试卷答案

北京航空航天大学2011－2012 学年第二学期期末《机械原理》 A卷评分标准 2012年6月5日

班级__________ 学号__________ 姓名__________ 成绩__________ 《机械原理》期末考试卷注意事项： 1、请将解答写在试卷上； 2、草稿纸上的解答不作为批改试卷的依据； 3、图解法解答请保留作图过程和作图辅助线。题目：一、机构自由度计算…………………………………………………………(14分) 二、机构运动分析……………………………………………………………(14分) 三、连杆机构设计……………………………………………………………(15分) 四、凸轮机构…………………………………………………………………(14分) 五、齿轮机构…………………………………………………………………(15分) 六、轮系………………………………………………………………………(14分) 七、机械系统动力学…………………………………………………………(14分)

一、计算图示运动链的自由度。若有复合铰链、局部自由度或虚约束，必须指出。（已知ABCD 和CDEF 是平行四边形。）共14分 F 处为复合铰链（2分） I （或J ）为虚约束（1分） CD （或AB ）为虚约束（2分）滚子K 处为局部自由度（1分）（5分）（3分）

二、在下图所示的机构中，已知原动件１以等角速度ω1沿逆时针方向转动，试确定：（1）机构的全部瞬心；（2）构件3的速度v 3（写出表达式）。共14分（1）该机构有4个构件，所以共有6个瞬心。通过直接判断，可以得到瞬心P 14、P 24 和P 34的位置，如习题2-21解图所示。（3分）依据三心定理，瞬心P 12应位于P 14和P 24的连线上；另外，构件1和2组成高副，所以瞬心P 12还应位于构件1和2廓线在接触点处的公法线nn 上，这样就得到了瞬心P 12的位置，如下图所示。同理可得到瞬心P 23。再应用三心定理，就可以求得瞬心P 13。（6分）（2）因为构件1的运动为已知，而要求的是构件3的速度，所以应用瞬心P 13来求得构件3的速度为 l P P P v v μω?==14131313，方向向上。（5分）

28_北航机械设计答案—蜗杆传动

第28章蜗杆传动 28-7 图28-17所示为斜齿轮-蜗杆减速器，小齿轮由电机驱动，转向如图。已知：蜗轮右旋；电机功率P=4.5kW ，转速n=1450r/min ；齿轮传动的传动比2.21=i ；蜗杆传动效率86.0=η，传动比182=i ，蜗杆头数23=z ，模数mm m 10=，分度圆直径mm d 803=，压力角 20=α，齿轮传动效率损失不计。试完成以下工作：（1）使中间轴上所受轴向力部分抵消，确定各轮的转向和回转方向。（2）求蜗杆在啮合点的各分力的大小，在图上画出力的方向。解：（1）各轮的转向和回转方向如图28-17所示。（2）蜗杆在啮合点处各分力的方向如图28-17所示，大小如下：圆周力N N d T F t 00.163080 20.6520002000333=?== 其中 m N m N n P T ?=???=?=02.6509 .6595.41055.91055.93333 min /09.659min /2 .2145013r r i n n === 径向力N N d T F F t r 96.204020tan 360 35.10092000tan 2000tan 4443=??=== αα

其中 min /62.38min /18 09.695234r r i n n === mm mm z mi mz d 360218103244=??=== m N m N i T T ?=???==35.100986.01820.65234η 轴向力N N d T F a 50.5607360 35.100920002000443=?== 28-8 图28-18所示为一斜齿轮-双头蜗杆传动的手摇起重装置。已知：手把半径R=100mm ，卷筒直径D=220mm ，齿轮传动的传动比21=i ，蜗杆的模数mm m 5=，直径特性系数10=q ，蜗杆传动的传动比482=i ，啮合表面的摩擦角14.0=e ρ，作用在手柄上的力N F 200=，如果强度足够，试分析：若手柄按图方向转动，重物匀速上升时，能提升的重物为多重？在升举后松开手时，重物能否自行下降？齿轮传动效率和轴承效率损失不计。解：手把传递的转矩为： m N m N FR T ?=??==201.02000 蜗杆传递的转矩为： m N m N i T T ?=??==4022001 由2.010 2tan 1===q z γ可得蜗杆的导程角为

机械设计考试试题及答案汇总完整版

考试科目：机械设计考试时间： 120分钟试卷总分 100分题号一二三四五总分得分评卷教师一、简答题（本大题共4小题，总计26分） 1、齿轮强度计算中，有哪两种强度计算理论？分别针对哪些失效？若齿轮传动为闭式软齿面传动，其设计准则是什么？（6分）齿面的接触疲劳强度和齿根的弯曲疲劳强度的计算，齿面的接触疲劳强度针对于齿面的疲劳点蚀失效和齿根的弯曲疲劳强度针对于齿根的疲劳折断。齿轮传动为闭式软齿面传动，其设计准则是按齿面的接触疲劳强度设计，校核齿根的弯曲疲劳强度。 2、连接螺纹能满足自锁条件，为什么还要考虑防松？根据防松原理，防松分哪几类？（8分）因为在冲击、振动、变载以及温度变化大时，螺纹副间和支承面间的摩擦力可能在瞬间减小或消失，不再满足自锁条件。这种情况多次重复，就会使联接松动，导致机器不能正常工作或发生严重事故。因此，在设计螺纹联接时，必须考虑防松。根据防松原理，防松类型分为摩擦防松，机械防松，破坏螺纹副关系防松。 3、联轴器和离合器的功用是什么？二者的区别是什么？（6分）联轴器和离合器的功用是联接两轴使之一同回转并传递转矩。二者区别是：用联轴器联接的两轴在工作中不能分离，只有在停机后拆卸零件才能分离两轴，而用离合器可以在机器运转过程中随时分离或接合两轴。 4、链传动产生动载荷的原因是什么？为减小动载荷应如何选取小链轮的齿数和链条节距？（6分）小链轮的齿数不宜过小和链条节距不宜过大。二、选择题（在每题若干个选项中选出正确的选项填在横线上。本大题共12小题，总计24分） 1、当两个被联接件之一太厚，不易制成通孔且需要经常拆卸时，往往采用 B 。 A ．螺栓联接 B ．双头螺柱联接 C ．螺钉联接 2、滚动轴承中，为防止轴承发生疲劳点蚀，应进行 A 。 A. 疲劳寿命计算 B. 静强度计算 C. 极限转速验算得分得分

33_北航机械设计答案—轴类连接零件(2)

第33章轴类连接零件 33-16 试确定如图33-26所示的标准平键连接所能传递的最大转矩。已知轴和轮毂都是45钢，正火处理。如果改用标准尺寸小一档的两个平键，试确定其最大转矩，并说明两个平键应如何放置。轻微冲击载荷。图33-26 解：1.（1）确定平键的类型及尺寸选用普通平键（圆头）连接。根据轴径mm d 70=，选平键的剖面尺寸mm b 20=，mm h 12=（GB/T1096-1990）；依据轮毂长度为90mm ，选择标准键长mm L 80=。键的标记为：键8020? GB 1096-79。（2）确定所选平键能传递的最大转矩查表33-1可知，许用挤压应力M P a p )120~100(][=σ。键的接触长度mm mm b L l 60)2080('=-=-=，键与轴的接触高度为mm mm h h 62/122/'===。由公式（33-1）可得 m N mm N d h l T p ?=????=≤15122 706601202][''σ 所以所选平键能传递的最大转矩为m N ?1512。 2. 当改用比前面所选平键小一档的两个平键mm b 18=，mm h 11=，mm L 80=。键的接触长度mm mm b L l 62)1880(' =-=-=，键与轴的接触高度为mm mm h h 5.52/112/'===。由公式（33-1）可得 m N mm N d h l T p ?=????=≤ 2.14322 705.5621202][''σ

所以改用两个小一档的平键可传递的最大转矩为m N T ?=3.21485.1。两个平键按 180在轴上布置。（不能为2倍，一般取1.5倍）

北航机械设计课程设计设计计算说明书

机械设计课程设计计算说明书设计题目带式运输机传动装置设计I ****学院(系)****班设计者 sc 指导老师 *** 2017年5月12日（北京航空航天大学）

前言本设计为机械设计基础课程设计的内容，是先后学习过画法几何、机械原理、机械设计、工程材料、加工工艺学等课程之后的一次综合的练习和应用。本设计说明书是对带式运输机传动装置设计I的说明，该传动装置使用广泛，本次设计是使用已知的使用和安装参数自行设计机构具体尺寸、选择材料、校核强度，并最终确定形成图纸的过程。通过设计，我们回顾了之前关于机械设计的课程，并加深了对很多概念的理解，并对设计的一些基本思路和方法有了初步的了解和掌握。

目录前言 (2) 机械零件课程设计任务书 (4) 一、题目：带式运输机传动装置设计 (4) 二、设计任务 (4) 三、具体作业 (4) 主要零部件的设计计算 (5) 一、传动方案的确定 (5) 二、电动机的选择、传动系统的运动和动力参数 (5) 1．电动机的选择 (5) 2．传动比分配 (6) 3．各级传动的动力参数计算 (6) 4．将运动和动力参数计算结果进行整理并列于下表 (7) 三、传动零件的设计、计算 (7) 1.V带传动的设计 (7) 2．带的参数尺寸列表 (9) 3．减速器齿轮（闭式、斜齿圆柱齿轮）设计 (9) 四、轴的设计与校核 (12) 1．I轴的初步设计 (12) 2．I轴强度校核 (13) 3．II轴的初步设计 (15) 4．II轴强度校核 (16) 五、键联接的选择与校核 (18) 1．I轴外伸端处键联接 (18) 2．II轴与大齿轮配合处键联接 (19) 3．II轴外伸端处键联接 (19) 六、轴承的选择与校核 (19) 1、高速轴承 (20) 2、低速轴承 (21) 七、联轴器的选择与计算 (21) 八、润滑与密封形式，润滑油牌号说明 (22) 九、箱体结构相关尺寸 (22) 十、参考资料 (23)

北航机械设计答案—螺纹连接

32-1试找出图32-27中所示螺纹连接结构中的错误，并改正。（a）（b）

② 在旋转力矩作用T 下，各螺栓所受预紧力，由公式（32-27）可得 kN kN r T k F z i i s f 71.702 75812.060002.11 2'=???= = ∑=μ 其中mm mm r r r 2751501502 1 22821=+= ===Λ (此题应该采用你第一次的方法，只是21F F F '+'=')，因为预紧力的方向为轴向方向，直接相加从图32-43（b ）可知，各螺栓所受合预紧力为 kN kN kN F F F F F 14.90135cos 71.7025271.7025135cos 222'2'12 '22'1'=???-+=-+=οο 选取螺栓强度等级为级，可得MPa s 900=σ，取螺栓连接的安全系数5.1][=S ，则螺栓材料的许用应力MPa MPa S s 6005.1/900]/[][===σσ，则所需的螺栓危险剖面的直径为 mm mm F d 78.15600 14.31014.903.14][3.143 '=????=?=σπ 按GB169-81，选用M16的螺栓。（请用下面的方法计算一下，看看结果）结果差距很大先把横向力合成，得到最大的横向力，然后用（32-23），计算预紧力。 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 在横向载荷20kN 的作用下，各螺栓所受的横向力为 kN kN z F F R R 5.28 20'=== 在旋转力矩T 的作用下，各螺栓所受横向力为 kN kN r T k F F z i i f s R 49.82 75860002.11 '2' =??= = =∑=μ

机械设计考试试题及答案汇总【完整版】

考试科目：机械设计考试时间： 120分钟试卷总分 100分题号一二三四五总分得分评卷教师一、简答题（本大题共4小题，总计26分） 1、齿轮强度计算中，有哪两种强度计算理论？分别针对哪些失效？若齿轮传动为闭式软齿面传动，其设计准则是什么？（6分）齿面的接触疲劳强度和齿根的弯曲疲劳强度的计算，齿面的接触疲劳强度针对于齿面的疲劳点蚀失效和齿根的弯曲疲劳强度针对于齿根的疲劳折断。齿轮传动为闭式软齿面传动，其设计准则是按齿面的接触疲劳强度设计，校核齿根的弯曲疲劳强度。 2、连接螺纹能满足自锁条件，为什么还要考虑防松？根据防松原理，防松分哪几类？（8分）因为在冲击、振动、变载以及温度变化大时，螺纹副间和支承面间的摩擦力可能在瞬间减小或消失，不再满足自锁条件。这种情况多次重复，就会使联接松动，导致机器不能正常工作或发生严重事故。因此，在设计螺纹联接时，必须考虑防松。根据防松原理，防松类型分为摩擦防松，机械防松，破坏螺纹副关系防松。 3、联轴器和离合器的功用是什么？二者的区别是什么？（6分）联轴器和离合器的功用是联接两轴使之一同回转并传递转矩。二者区别是：用联轴器联接的两轴在工作中不能分离，只有在停机后拆卸零件才能分离两轴，而用离合器可以在机器运转过程中随时分离或接合两轴。 4、链传动产生动载荷的原因是什么？为减小动载荷应如何选取小链轮的齿数和链条节距？（6分）小链轮的齿数不宜过小和链条节距不宜过大。二、选择题（在每题若干个选项中选出正确的选项填在横线上。本大题共12小题，总计24分） 1、当两个被联接件之一太厚，不易制成通孔且需要经常拆卸时，往往采用B。 A．螺栓联接B．双头螺柱联接C．螺钉联接 2、滚动轴承中，为防止轴承发生疲劳点蚀，应进行 A 。 A. 疲劳寿命计算 B. 静强度计算 C. 极限转速验算 3、阿基米德蜗杆的 A 参数为标准值。得分得分

北航机械设计试题答案

机械设计A4试卷A 参考答案和评分标准注：所有题目按步给分，非标准合理答案适当给分，但不超过该步骤的二分之一，计算过程纯计算错误不重复扣分，最终答案错误该部分分数扣除。一．填空…………………………………………………(共25分，每空0.5分) 1．轴上零件的固定主要是将轴与轴上零件在轴向，径向和周向以适当的方式固定。 2．按轴负担的载荷分类，自行车的中轴属于转轴；前轴属于心轴；后轴属于心轴。 3．带传动的主要失效形式为打滑和疲劳断裂，其传动比不稳定主要是由弹性滑动引起。 4．闭式软齿面齿轮设计时，考虑到其主要失效形式为齿面点蚀和齿根折断所以一般按照齿面接触疲劳强度进行设计，按照齿根弯曲疲劳强度进行校核。 5．当滚动轴承在基本额定动载荷作用下运行时，其所能达到的基本额定寿命为 106，此时滚动轴承的工作可靠度R为 90%。 6．齿轮强度计算中的齿形系数主要取决于齿数和变位系数。 7．设计中提高轴的强度可以采用高强度材料、加大直径方法，提高轴的刚度可以采用加大直径的方法。 8．斜齿轮传动与直齿轮相比较，其优点为传动平稳重合度大、承载能力高和结构紧凑，开始齿轮与闭式齿轮比较，其不足之处有不易充分润滑易磨损。 9．形成流体动力润滑的条件是楔形间隙，相对运动表面具有一定的速度使润滑剂从大口流向小口，充足的润滑油（连续供油）及最小膜厚大于不平度之和。10．三角形螺纹的牙型角α= 60° ，适用于连接是因为其自锁好；矩形螺纹的牙型角α＝ 0° ，适用于传动是因为其传动效率高。11．螺纹防松是要防止螺纹副之间的相对运动；常用方法有摩擦防松如双螺母，机械防松如止动垫片，破坏性防松如铆死。 12．斜齿轮传动的标准模数是法向模数，圆锥齿轮传动的标准模数是大端

(参考答案)机械设计基础试题库

(参考答案)机械设计基础试题库《机械设计基础》课程试题库一、填空题 1.在铰链四杆机构中，双曲柄机构的最短杆与最长杆长度之和小于等于其余两杆长度之和。 2.确定凸轮基圆半径的原则是在保证αmax≤[α]条件下，选择尽可能小的基圆半径。 3.一对齿轮传动中，大、小齿轮的齿根最大弯曲应力通常是不等的。 4.在设计V带传动时，V带的型号是根据计算功率和小带轮转速选取的。 5.对于两级斜齿圆柱齿轮传动，应使中间轴上的两个斜齿轮的旋向相同。 6.滚动轴承主要失效形式是疲劳点蚀和塑性变形。 7.在蜗杆传动中，一般蜗杆头数取Z1= 1、2、4 ，蜗杆头数越少，自锁性越好。 8.普通螺纹联接承受横向外载荷时，依靠接合面间的摩擦承载，螺栓本身受预紧力___作用，可能的失效形式为断裂。 9.平键联接中，两侧面是工作面，楔形键联接中，上下面是工作面。 10.对于闭式软齿面齿轮传动，主要按接触强度进行设计，

而按弯曲强度进行校核。 11.蜗杆传动发热计算的目的是防止温升过高而产生齿面胶合失效。 12.带传动中，带上受的三种应力是拉应力，弯曲应力和离心拉应力。最大应力发生在带的紧边开始绕上小带轮处。 13.链轮的转速高，节距大，齿数少，则链传动的动载荷就越大。 14.轴上的键槽通常采用铣削加工方法获得。 15.联轴器和离合器均可联接两轴，传递扭矩，两者的区别是前者在运动中不能分离，后者可以随时分离。 16.验算非液体摩擦滑动轴承的pv值是为了防止轴承过热而发生胶合；验算轴承速度v是为了防止轴承加速磨损或产生巨大热量。普通三角形螺纹的牙型角为___60__度。 17.紧螺栓联接按拉伸强度计算时，考虑到拉伸应力和扭转切应力复合作用，应将拉抻载荷增大至 ___1.3____倍。 18.受轴向工作载荷的紧螺栓联接，设螺栓刚度C1远远小于被联接件的刚度C2，则不论工作载荷 F是否变化，螺栓中的总拉力

北航942机械设计综合2011年真题

北京航空航天大学2011年硕士研究生入学考试试题科目代码：942 机械设计综合考生注意：所有答题务必书写在考场提供的答题纸上，写在本试题单上的答题一律无效（本题单不参与阅卷）。一、单项选择题（本题共40分，每小题各4分） 1、甲、乙两杆，几何尺寸相同，轴向拉力F相同，材料不同，它们的应力和变形有四种可能，正确的是（）。 A.应力σ和变形Δl都相同 B.应力σ相同，变形Δl不同 C.应力σ不同，变形Δl相同 D.应力σ不同，变形Δl不同 2、材料不同的两根受扭圆轴，其直径和长度均相同，在扭矩相同的情况下，它们的最大剪应力之间和扭转角之间的关系有四种答案，正确的是（）。 A.τ1＝τ2，υ1＝υ2 B.τ1≠τ2，υ1＝υ2 C.τ1＝τ2，υ1≠υ2 D.τ1≠τ2，υ1≠υ2 3、关于如图所示梁上a点的应力状态有下列三种答案，正确的是（）。 A B C

4、若梁受弯曲载荷，下面有四种梁的截面形状，其截面积相同，若从强度方面考虑，则截面形状最为合理的是（）；最不合理的是（）。 A B C D 5、一方形横截面的压杆，若在其上钻一横向小孔（如图一、5所示），则该杆与原来相比（）。 A.稳定性降低，强度不变 B.稳定性不变，强度降低 C.稳定性和强度都降低 D.稳定性和强度都不变图一、5 6、材料的疲劳极限与试件的（）无关。 A.最大应力 B.循环特征 C.变形形式 D.材料 7、推力球轴承不适于高转速的轴，这是因为高速时（）从而使轴承寿命严重下降。 A.冲击力过大 B.滚动体阻力过大 C.圆周速度过大 D.滚动体离心力过大

8、某轴材料为45号钢，两支点采用深沟球轴承支承，验算时发现轴的刚度不够，这时应（）。 A.增加轴径 B.改为滚子轴承 C.改为滑动轴承 D.改为合金钢轴 9、对于齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，设计时一般（）。 A.先按磨损条件设计 B.先按弯曲条件设计 C.先按接触条件设计 D.先按胶合条件设计 10、平键连接的主要用途是使轴与轮毂之间（）。 A.沿轴向固定，并传递轴向力 B.沿周向固定并传递扭矩 C.安装与拆卸方便 D.沿轴向可作相对滑动并具有导向作用二、填空题（本题共50分，每个空格5分） 1、构件应具备足够的_____、_____、_____才能保证其满足正常或安全工作的基本要求。 2、在“应力圆”图中，横坐标代表_____;纵坐标代表_____。 3、叠加原理是指_____。 4、通常选择_____和_____两个物理量，作为衡量梁的刚度条件。 5、若螺纹的直径和螺纹副的摩擦系数一定，则拧紧螺母时的功率取决于螺纹的_____和_____。三、问答题（本题共50分） 1、画图说明σ0.2的物理意义？（10分）

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北航971机械工程专业综合考试大纲

971 机械工程专业综合考试大纲（2013 版）、考试组成 971 机械工程专业综合试卷共分四部分：1）理论力学（动力学）；2）机械原理；3）机械设计；4）自动控制原理，各部分满分均为50 分。1）、2）部分为必答部分，3）、4）部分为选答部分，考生二选一作答。、理论力学（动力学）部分的考试大纲一）参考教材 1．《动力学》（第2版）1-7 章谢传锋主编，高等教育出版社二）主要内容及基本要求 1.质点动力学 ⑴ 质点运动学（在直角坐标系和自然轴系下描述、点的复合运动） ⑵ 质点动力学方程（在惯性系和非惯性系中表示）、 ⑶ 点的复合运动初步掌握上述内容的概念、分析的基本方法和思路。 2.质点系动力学 ⑴ 动量定理 ⑵ 变质量质点动力学基本方程 ⑶ 对定点和动点的动量矩定理 ⑷ 动能定理掌握上述内容的定理、基本方程，特别是各种问题的分析方法。 3.刚体动力学I 、动静法 ⑴ 刚体平面运动的运动学和动力学 ⑵ 达朗贝尔原理（惯性力的简化、动静法、动平衡与静平衡） 4.刚体动力学II 、拉格朗日方程 ⑴ 拉格朗日方程 ⑵ 动力学普遍方程 ⑶ 动力学II （刚体的定点运动与一般运动的运动学与动力学） 5.振动基础 ⑴ 单自由度系统的振动在掌握必要的基础知识外，重点是能够有建立力学、数学模型及提出问题和分析解决问题的能力，掌握定性分析和定量分析的方法。三、机械原理部分的考试大纲（一）参考教材1．《机械原理》，郭卫东，科学出版社，2010 2. 《机械原理教学辅导与习题解答》，郭卫东，科学出版社，2010 （二）考试内容及基本要求本考试内容的章节是依据参考教材[1] 编制的，参考教材[2] 作为[1] 的辅助教材，给出了基本要求、重点与难点内容、典型例题和、常见错误和习题解答，对相关内容的掌握有帮助作用。考试内容只涵盖书中的第1－5，9 章内容，其它章节可以不学习。第1 章机构的组成原理 1.1机构的组成及机构运动简图 1.2平面机构的自由度了解机构的组成要素，掌握机构运动简图的绘制方法。熟练掌握平面机构的自由度计算及其自由度计算时应注意的事项，清楚运动链成为机构的条件。

15春北航《机械设计》在线作业三满分答案

15春北航《机械设计》在线作业三满分答案一、单选题（共 15 道试题，共 45 分。） 1. 铰链四杆机构中,若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和,则为了获得曲柄摇杆机构,其机架应取()。 A. 最短杆 B. 最短杆的相邻杆 C. 最短杆的相对杆 D. 任何一杆正确答案：B 2. 在凸轮机构的从动件选用等速运动规律时,其从动件的运动()。 A. 将产生刚性冲击 B. 将产生柔性冲击 C. 没有冲击 D. 既有刚性冲击又有柔性冲击正确答案：A 3. 普通平键传递扭矩是靠键的()。 A. 顶面 B. 底面 C. 侧面 D. 端面正确答案：C 4. 一对渐开线标准直齿圆柱齿轮，m=2mm，z1=18，z2=43，实际中心距62mm，下面说法正确的是()。 A. 节圆小于分度圆 B. 节圆与分度圆重合 C. 节圆大于分度圆 D. 分度圆的大小取决于中心距正确答案：C 5. 下述几种规律中, () 既不会产生柔性冲击也不会产生刚性冲击, 可用于高速场合。 A. 等速运动规律 B. 正弦加速运动规律 C. 等加速等减速运动规律 D. 余弦加速运动规律正确答案：B 6. 在安装标准直齿圆柱齿轮时，若实际中心距大于标准中心距，则将使()。 A. 重合度变大 B. 定角速比无法保证

C. 啮合角变大 D. 分度圆压力角变小正确答案：C 7. 对中性高且对轴的削弱又不大的键联接是()联接。 A. 普通平键 B. 半圆键 C. 楔键 D. 切向键正确答案：A 8. 闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是()。 A. 齿面胶合 B. 轮齿疲劳折断 C. 齿面磨粒磨损 D. 轮齿过载折断正确答案：B 9. 平面运动副所提供的约束为()。 A. 1 B. 2 C. 1或2 D. 3 正确答案：C 10. 与连杆机构相比, 凸轮机构的最大缺点是()。 A. 惯性力难以平衡 B. 点、线接触, 易磨损 C. 设计较为复杂 D. 不能实现间歇运动正确答案：B 11. 在机械中安装飞轮，可以()。 A. 减小周期性速度波动 B. 消除周期性速度波动 C. 减小非周期性速度波动 D. 消除非周期性速度波动正确答案：A 12. 在与基圆柱相切的截面内，()的齿廓一侧为直线，另一侧为曲线。 A. 阿基米德蜗杆 B. 法向直廓蜗杆 C. 渐开线蜗杆 D. 锥蜗杆正确答案：C 13. 滚动轴承的基本额定动载荷是指()。 A. 滚动轴承能承受的最大载荷 B. 滚动轴承能承受的最小载荷 C. 滚动轴承在基本额定寿命L10＝106转时所能承受的载荷 D. 一批滚动轴承能承受的平均载荷