机械设计习题

机械设计习题
机械设计习题

机械设计习题

机械设计总论习题

1-1、设计机器时应满足哪些基本要求?设计机械零件时应满足哪些基本要求?

1-2 、机械零件主要有哪些失效形式?常用的计算准则主要有哪些?

1-3 、什么是零件的强度要求?强度条件是如何表示的?如何提高零件的强度?

1-4、机械的现代设计方法与传统设计方法有哪些主要区别?

零件的强度习题

2-1、已知循环特性r=0.125, σm= -225MPa,求σmax、、σmin、σa。

2-2、弯曲疲劳极限的综合影响系数Kσ的含义是什么?它与哪些因素有关?它对零件的疲劳强度和静强度各有何影响?

2-3、在单向稳定变应力下工作的零件,如何确定其极限应力?

2-4、疲劳损伤线性累积假说的含义是什么?写出其数学表达式。

摩擦、磨损及润滑习题

3-1、机械中有几种摩擦?各有何特点?

3-2、磨损过程分为几个阶段?怎样跑合可以延长零件的寿命?

3-3、边界摩擦的特征为摩擦表面间形成一层很薄的边界膜,问有几种边界膜?它们之间的区别是什么?

3-4、获得流体动压润滑的基本条件是什么?

螺栓联接与螺旋传动习题

5-1 如图所示的底板螺栓组联接爱外力FΞ的作用。外力FΞ作用在包含x轴并垂直于底板接合面的平面内。试分析底板螺栓组的受力情况,并判断哪个螺栓受力最大?保证联接安全工作的必要条件有哪些?

题5-1图

5-2题目:图示刚性联轴器取4个M16小六角头铰制孔用螺栓,螺栓材料为45钢,受剪面处螺栓直径为φ17mm,其许用最大扭矩T=1.5kN·m(设为静载荷),试校核其强度。联轴器材料HT250。

图5-2图

5-3:上题的刚性联轴器中,若采用M16受拉螺栓,靠两半联轴器的接合面间产生的摩擦力来传递扭矩,螺栓材料为45钢,接合面间的摩擦系数f=0.16,安装时不控制预紧力,试决定螺栓数(螺栓数应为双数)。

5-4、如图,缸径D=500mm,蒸汽压力p=1.2MPa,螺栓分布圆直径D0=640mm。为保证气密性要求,螺栓间距不得大于150mm。试设计此汽缸盖螺栓组联接。

题5-4图

5-5 、图中是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个螺栓与立柱相联接,托架所承受的最大载荷为20KN,载荷有较大的变动。试问:此螺栓联接采用普通螺栓联接还是铰制孔用螺栓联接为宜?为什么?

.题5-5图

5-6、图示两根梁用8个4.6级普通螺栓与两块钢盖板相联接,梁受到的拉力F=28kN,摩擦系数f=0.2,控制预紧力,试确定所需螺栓的直径。

题5-6图

5-7、铰制孔用螺栓组联接的三种方案如图所示,已知L=300mm,a=60mm,试求三个方案中,受力最大的螺栓所受的力各为多少?哪个方案较好?

题5-7图

键联接习题

6-1、直径80mm的轴端,安装一钢制直齿圆柱齿轮(如图所示),轮毂宽度Lˊ=1.5d,工作时有轻微冲击。试确定平键联接的尺寸,并计算其允许传递的最大转矩。

6-2、图示减速器的低速轴与凸缘联轴器及圆柱齿轮之间分别采用键联接。已知轴传递的转矩为1000N·m,齿轮的材料为锻钢,凸缘联轴器材料为HT200,工作时有轻微冲击,联接处轴及轮毂尺寸如图示。试选择键的类型和尺寸,并校核联接的强度。

题6-2图

带传动习题

8-1、 V带传动传递的功率P=7.5,带速V=10m/s,紧边是松边拉力的两倍,即F1=2F2,试求紧边拉力F1,有效拉力F2,和预紧力F0。

8-2、有一带式输送装置,其异步电动机与齿轮减速器之间用普通V带传动,电动机功率

P=7KW,转速n1=960r/min,减速器输入轴的转速n2=330r/min,允许误差为+5%,运输装置工作有轻度冲击,两班制工作,设计此带传动。

8-3、现设计一带式输送机的传动部分,该传动部分由普通V带传动和齿轮传动组成。齿轮传动采用标准齿轮减速器。原动机为电动机,额定功率为11kW,转速n1=1460r/min,减速器输入轴转速为400r/min,允许传动比误差为±5%,该输送机每天工作16小时,试设计此普通V带传动。

8-4、带传动主动轮转速n1=1450r/min,主动轮直径D1=140mm,从动轮直径D2=400mm,传动中心距a≈1000mm,传递功率P=10kW,取工作载荷系数KA=1.2。选带型号并求V带根数z。链传动习题

9-1 已知主动链轮转速n1=850r/m,齿数z1=19,从动链轮齿数z2=90,中心距a=900㎜,滚子链极限拉伸载荷为55.6kN,工作情况系数kA=1,试求链条所能传递的功率

9-2题目:已知一套筒滚子链传动,链节距p=19.05mm,主动链轮齿数z1=15,链轮转速

n1=500r/min,从动链轮齿数z2=25,中心距a=650mm。试求:

1)链速v(即链的平均速度);

2)链速的波动值v max和v min;

3)链速波动的百分比。

9-3、设计一输送装置用的链传动。已知传递的功率P=16.8kW,主动轮转速n1=960r/min,传动比i=3.5,原动机为电动机,工作载荷冲击较大,中心距a≤800mm,水平布置。

齿轮传动习题

10-1.题目:在图示的展开式二级斜齿圆柱齿轮传动中,已知:高速级齿轮齿数z1=44,z2=94,模数m nⅠ=2.5mm。低速级齿轮齿数z3=43,z4=95,模数m nⅡ=3.5mm,分度圆螺旋角

βⅡ=9°42′。输出功率PⅢ=28.4kW,输出轴转速nⅢ=309r/min。齿轮啮合效率η1=0.98,η2=0.99。试求:

1)高速级大齿轮的旋向,以使中间轴上的轴承所受的轴向力较小;

2)高速级斜齿轮螺旋角β1为多少时,中间轴上的轴承所受的轴向力完全抵消?

3)各轴转向及所受扭矩;

4)齿轮各啮合点作用力的方向和大小(各用三个分力表示)。

题10-1图

10-2、设计小型航空发动机中的一对斜齿圆柱齿轮传动,已知

P1=130kW,n1=11640r/min,z1=23,z2=73,寿命Lh=100h,,小齿轮作悬臂布置,使用系数kA=1.25。10-3、有一直齿圆锥-斜齿圆柱齿轮减速器如图所示。已知:P1=17kW,n1=720r/min。圆锥齿轮几何尺寸与参数为m=5mm,z1=25,z2=60,b=50mm。斜齿圆柱齿轮几何尺寸与参数为

mn=6mm,z3=21,z4=84。锥齿轮啮合效率η1=0.96,斜齿圆柱齿轮啮合效率η2=0.98,滚动轴

承效率η3=0.99。Ⅰ轴转向如图所示,单向转动。

1)绘图标出各齿轮的转向;

2)计算各轴的扭矩;

3)当斜齿圆柱齿轮分度圆螺旋角β为何旋向及多少度时,方能使大锥齿轮和小斜齿圆柱齿轮的

轴向力完全抵消?

4)绘图标出齿轮各啮合点作用力的方向(各用三个分力表示),并计算其大小。斜齿圆柱齿轮

的螺旋角按β=10°8′30″计算。

n Ⅰ

n Ⅲ

n Ⅱ

ⅠⅡⅢ

3

1

2

4

题10-3图 10-4、图示的两种直齿圆柱齿轮传动方案中,已知小齿轮分度圆直径d1=d3=d1′=d3′=80mm ,大

齿轮分度圆直径d2=d4=d2′=d4′=2d1,输入扭矩T1=T1′=1.65×105N.mm ,输入轴转速n1=n1′,齿

轮寿命th=th′,若不计齿轮传动和滚动轴承效率的影响,试作:

1)计算高速级和低速级齿轮啮合点的圆周力和径向力,标出上述各力的方向和各轴的转向;

2)计算两种齿轮传动方案的总传动比i∑和i∑′;

3)分析轴和轴承受力情况,哪种方案轴承受力较小?

4)对两种方案中高速级齿轮进行强度计算时应注意什么不同点?对其低速级齿轮进行强度计算

时又应注意什么不同点?

题10-4图

10-5、两级展开式齿轮减速器如图所示。已知主动轮1为左旋,转向n1如图所示,为使中间轴上两齿轮所受轴向力互相抵消一部分,试在图中标出各齿轮的螺旋线方向,并在各齿轮分离体的啮合点处标出齿轮的轴向力Fa、径向力Fr和圆周力Ft的方向。

题10-5图

10-6、有两对闭式直齿圆柱齿轮传动,其尺寸如下表所示,其材料及热处理硬度、载荷、工况及制造精度均相同。试分析比较哪对齿轮的接触应力大?哪对齿轮的接触强度高?

10-7、有两对闭式直齿圆柱齿轮传动,其尺寸如下表所示,当材料及齿面硬度、制造精度、运转工况(包括载荷)、应用场合、传动布局皆相同时,按无限寿命分析,哪个齿轮的齿根弯曲强度最差?

蜗轮蜗杆传动习题

11-1、指出图中未注明的蜗杆或蜗轮的螺旋线旋向及蜗杆或蜗轮的转向,并给出蜗杆和蜗轮啮合点

及作用力的方向(各用三个分力表示)

1

(a)n 12

(b)

1

2n

1

2

(c)

2

n

21(d)2'n 11

题11-1图 11-2 如图为热处理车间所用的可控气氛加热炉拉料机传动简图。已知:蜗轮传递的转矩

T2=405N ·m ,蜗杆减速器的传动比i12=20,蜗杆转速n1=480r/min ,传动平稳,冲击不大。工

作时间为每天8h 要求工作寿命5年(每年按300工作日计)试设计该蜗杆传动。

11-3、图示为某起重设备的减速装置。已知各轮齿数z1=z2=20,z3=60,z4=2,z5=40,轮1转向如图所示,卷筒直径D=136mm。试求:

1)此时重物是上升还是下降;

2)设系统效率η=0.68,为使重物上升,施加在

轮1上的驱动力矩T1=10N.m,问重物的重量是

多少?

滑动轴承习题

12-1、有一不完全液体润滑径向滑动轴承,轴

颈直径d=200mm,轴承宽度B=250mm,轴承

材料选用ZCuAl10Fe3,当轴的转速为

60r/min、100r/min、500r/min时,轴承允许的

最大径向载荷各为多少?

12-2、某汽轮机用动力润滑径向滑动轴承,轴

承直径d=100mm,转速n=1000r/min,轴上的

径向载荷F=35kN,轴承工作包角α=180°。载荷平稳,试确定轴瓦材料、轴承宽度B、润

题11-3图

滑油牌号、流量、最小油膜厚度、轴与孔的配合公差及表面粗糙度,并进行轴承热平衡计算。12-3、试设计一铸件清砂机滚筒的滑动轴承。已知滚桶装载量和自重共40000N,转速为

30r/min,两端轴颈直径120mm。

12-4、粉碎机转子支撑在一对不完全润滑的径向轴承上,已知转子的转速d=50mm,每个轴承承受的径向力F=1200N,转子轴颈d=50mm。试选轴瓦材料和进行设计计算。

滚动轴承习题

13-1、30208轴承(新标准)额定动负荷C=34000N。

(1) 当量动负荷P=6200N,工作转速n=730r/min,试计算轴承寿命h书室;

(2) P=6200N,若求h ≥10000h,允许的最高转速n是多少?

13-2、如图所示,轴上装有一斜圆柱齿轮,轴支承在一对

正安装的7209AC轴承上。齿轮轮齿上受到圆周力

Fte=8100N,径向力Fre=3052N,轴向力Fae=2170N,转

速300r/min,载荷系数fp=1.2,试计算两个轴承的基本额

定寿命。(想一想:轴承反安装时有何变化?)

13-3、一根装有小圆锥齿轮的轴拟用图示的支承方案,两

支承点均选用轻系列的圆锥滚子轴承。圆锥齿轮传递的

功率P=4.5kW(平稳),转速n=500r/min,平均分度圆半径

rm=100mm,分锥角δ=16°,轴颈直径可在28-38mm内选

择。其它尺寸如图。若希望轴承的基本额定寿命能超过

60000h,试选择合适的轴承。题13-2图

题13-3图

联轴器和离合器

14-1 在下列工况下,选择哪类联轴器较好?试举出一两种联轴器的名称。

(1)载荷平稳,冲击轻微,两轴易于准确对中,同时希望联轴器寿命较长。

(2)载荷比较平稳,冲击不大,但两轴轴线具有一定程度的相对偏移。

(3)载荷不平稳且具有较大的冲击和振动。

(4)机器在运转过程中载荷较平稳,但可能产生很大的瞬时过载,导致机器损坏。

14-2、选择联轴器类型时,应当考虑哪几方面的因素?

轴习题

15-1、何为转轴、心轴和传动轴?自行车的前轴、中轴、后轴及脚踏板轴分别是什么轴?

15-2、试指出图示斜齿圆柱齿轮轴系中的错误结构,并画出正确结构图

题15-2图

机械设计考试试题及答案汇总

考试科目: 机 械 设 计 考试时间: 120分钟 试卷总分 100分 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。 得 二、选择题(在每题若干个选项中选出正确的选项填在横分

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。 A. 轴面 B. 端面 C. 法面 4、一对相啮合的圆柱齿轮的Z1<Z2, b1>b2,其齿面接触应力的大小为 A 。 A. σH1=σH2 B. σH1>σH2 C. σH1<σH2 5、V带传动设计中,限制小带轮的最小直径主要是为了____B___。 A.使结构紧凑B.限制弯曲应力 C.限制小带轮上的包角D.保证带和带轮接触面间有足够摩擦力 6、在齿轮抗弯强度的设计公式m 中,应代入_ C __。

机械设计练习题

第三章(1) 一般参数的闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是。 A 齿面点蚀 B 轮齿折断 C 齿面磨损 D 齿面胶合 (2) 在闭式齿轮传动中,高速重载齿轮传动的主要失效形式是。 A 轮齿疲劳折断 B 齿面疲劳点蚀 C 齿面胶合 D 齿面磨粒磨损 E 齿面塑性变形 (3) 对齿轮轮齿材料性能的基本要求是。 A 齿面要硬,齿心要韧 B 齿面要硬,齿心要脆 C 齿面要软,齿心要脆 D 齿面要软,齿心要韧 (4) 斜齿轮和锥齿轮强度计算中的齿形系数和应力修正系数按查图。 A 实际齿数 B 当量齿数 C 不发生根切的最少齿数 (5) 一减速齿轮传动,主动轮1用45钢调质,从动轮2用45钢正火,则它们齿面接触应力的关系是。 A σH1 < σH2 B σH1 = σH2 C σH1 > σH2 D 可能相同,也可能不同 (6) 一对标准圆柱齿轮传动,已知z1=20,z2=50,则它们的齿根弯曲应力是。 A σF1 < σF2 B σF1 = σF2 C σF1 > σF2 D 可能相同,也可能不同 (7) 提高齿轮的抗点蚀能力,不能采用的方法。 A 采用闭式传动 B 加大传动的中心距 C 提高齿面的硬度 D 减小齿轮的齿数,增大齿轮的模数 (8) 在齿轮传动中,为了减小动载荷系数KV,可采取的措施是。 A 提高齿轮的制造精度 B 减小齿轮的平均单位载荷 C 减小外加载荷的变化幅度 D 降低齿轮的圆周速度 (9) 直齿锥齿轮传动的强度计算方法是以的当量圆柱齿轮为计算基础。 A 小端 B 大端 C 齿宽中点处 (10) 直齿圆柱齿轮设计中,若中心距不变,增大模数m,则可以。 A 提高齿面的接触强度 B 提高轮齿的弯曲强度 C 弯曲与接触强度均不变 D 弯曲与接触强度均可提高 (11) 一对相互啮合的圆柱齿轮,在确定轮齿宽度时,通常使小齿轮比大齿轮宽5~10mm,其主要原因是。 A 为使小齿轮强度比大齿轮大些 B 为使两齿轮强度大致相等 C 为传动平稳,提高效率 D 为了便于安装,保证接触线承载宽度 (12) 闭式软齿面齿轮传动的设计方法为。 A 按齿根弯曲疲劳强度设计,然后校核齿面接触疲劳强度 B 按齿面接触疲劳强度设计,然后校核齿根弯曲疲劳强度 C 按齿面磨损进行设计 D 按齿面胶合进行设计 (13) 下列措施中,不利于提高齿轮轮齿抗疲劳折断能力。 A 减轻加工损伤 B 减小齿面粗糙度值 C 表面强化处理 D 减小齿根过渡圆角半径 (1) 钢制齿轮,由于渗碳淬火后热处理变形大,一般须进过加工。 (2) 对于开式齿轮传动,虽然主要实效形式是,但目前尚无成熟可靠的计算方法,目前仅以作为设计准则。这时影响齿轮强度的主要几何参数是。 (3) 闭式软齿面齿轮传动中,齿面疲劳点蚀通常出现在处,提高材料可以增强轮齿抗点蚀的能力。 (4) 在齿轮传动中,若一对齿轮采用软齿面,则小齿轮材料的硬度比大齿轮的硬度高HBS。 (5) 在斜齿圆柱齿轮设计中,应取模数为标准值,而直齿锥齿轮设计中,应取模数

机械设计习题集

第1章机械设计概论 思考题 1. 什么是部件?什么是零件?什么是构件?什么是通用零件?什么 是专用零件?机械设计课程研究的是哪类零件?从哪几个方面来研究这类零件? 2. 机械设计应满足哪些基本要求?机械零件设计应满足哪些基本要求? 3. 机械设计的一般步骤是怎样的? 第2章机械零件的工作能力和计算准则 一、填空题 1. 在压力作用下,以点、线相接触的两物体在接触处产生的应力称为应力。 2. 零件在变应力作用下的强度计算属于强度计算,它不同于静强度计算。 3. 零件的计算载荷及名义载荷的关系是。 4. 零件的名义载荷是指载荷。 5. 零件的实际载荷及计算载荷的差异对零件的强度影响,将在中考虑。

二、简答及思考题 1. 解释下列名词:静载荷、变载荷、稳定循环变载荷、动载荷、工作 载荷、额定载荷、计算载荷、静应力、变应力、疲劳及疲劳极限。 静载荷是否一定产生静应力?变载荷是否一定产生变应力? 2. 什么是变应力的循环特性r?对于静应力、脉动循环变应力和对称循 环变应力,其r值各等于多少? 3. 在一定的循环特性r下工作的金属试件,其应力循环次数及疲劳极 限之间有怎样的内在联系?怎样区分试件的无限工作寿命和有限工作寿命?怎样计算在有限寿命下工作的试件的疲劳极限? 4. 两个曲面形状的金属零件相互压紧,其表面接触应力的大小由哪些 因素确定?如果这两个零件的材料、尺寸都不同,其相互接触的各点上彼此的接触应力值是否相等? 三、计算题 1. 图示为对心直动滚子从动件凸轮机构。从动件顶端承受压力 F=12kN。当压力角α达到最大值αmax=250时,相应的凸轮轮廓在接触点上的曲率半径为R=75mm。已知:滚子半径r=15mm,凸轮及滚子的宽度b=20mm;两者材料的弹性模量和泊松比均为E=2.1×105Mpa和μ=0.3;许用接触应力[σ]H=1500Mpa。试校核凸轮及滚子的表面接触强度。

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》习题集

第一章绪论 分析与思考题 1-1 机器的基本组成要素是什么? 1-2 什么是零件?什么是构件?什么是部件?试各举三个实例。 1-3 什么是通用零件?什么是专用零件?试各举三个实例。 1-4 机械设计课程研究的内容是什么? 第二章机械设计总论 分析与思考题 2-1 一台完整的机器通常由哪些基本部分组成?各部分的作用是什么? 2-2 设计机器时应满足哪些基本要求?设计机械零件时应满足哪些基本要求? 2-3 机械零件主要有哪些失效形式?常用的计算准则主要有哪些? 2-4 什么是零件的强度要求?强度条件是如何表示的?如何提高零件的强度? 2-5 什么是零件的刚度要求?刚度条件是如何表示的?提高零件刚度的措施有哪些? 2-6 零件在什么情况下会发生共振?如何改变零件的固有频率? 2-7 什么是可靠性设计?它与常规设计有何不同?零件可靠度的定义是什么? 2-8 机械零件设计中选择材料的原则是什么? 2-9 指出下列材料的种类,并说明代号中符号及数字的含义:HTl50,ZG230-450,65Mn,45,Q235,40Cr,20CrMnTi,ZCuSnl0Pb5。 2-10 机械的现代设计方法与传统设计方法有哪些主要区别? 第三章机械零件的强度 一、选择与填空题 3-1 零件表面的强化处理方法有_________________、___________________、_________________等。 3-2 零件的截面形状一定,当截面尺寸增大时,其疲劳极限值将随之____________。 (1)增高(2)不变(3)降低 3-3 机械零件受载时,在_____________________处产生应力集中,应力集中的程度通常随材料强度的增大而___________________。 3-4在载荷和几何形状相同的情况下,钢制零件间的接触应力_____________铸铁零件间的接触应力。 3-5 两零件的材料和几何尺寸都不相同,以曲面接触受载时,两者的接触应力值__________。 (1)相等(2)不相等(3)是否相等与材料和几何尺寸有关 二、分析与思考题 3-6 试举例说明什么零件的疲劳破坏属于低周疲劳破坏,什么零件的疲劳破坏属高周疲劳破坏。

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

机械设计期末考试试题及答案.doc

机械设计期末考试试题及答案 一、选择题 ( 共 20 分,每小题 2 分) 1、通常,一个零件的磨损过程大致可分为三个阶段,按先后顺序,它们依次是 ( ) A. 剧烈磨损、磨合、稳定磨损 B. 稳定磨损,剧烈磨损、磨合 C. 磨合、剧烈磨损、稳定磨损 D. 磨合、稳定磨损、剧烈磨损 2、设计斜齿圆柱齿轮传动时,螺旋角β一般 在80~200范围内选取,β太小斜齿轮传动的优点不明显,太大则会引起( ) 。 A. 大的切向力 B. 大的轴向力 C. 小的切向力 D. 小的轴向力 3、若一滚动轴承的寿命为1370000 转,则该轴承所承受的当量动载荷( ) 基本额定动载荷。 A. 等于 B. 小于 C. 大于 D. 无法判断 4、在不完全液体润滑滑动轴承设计中,除了限制轴承p 值外,还要对轴承 pv 值 进行验算,其主要目的是( ) 。 A. 限制轴承过渡磨损 B. 限制轴承的温升 C. 保证轴承的强度 D. 限制 轴承的质量 5、通常,一部机器主要是由( ) 三部分构成的。 A. 原动部分,传动部分,执行部分 B. 原动部分,传动部分,控制部分 C. 辅助系统,传动部分,控制部分 D. 原动部分,控制部分,执行部分 6、一般参数的闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是( ) 。 A. 齿面点蚀 B. 轮齿折断 C.齿面磨粒磨损 D.齿面胶合 7、在 V 带传动中,小轮包角一般应大于( ) 度。 A. 90 B. 100 C. 150 D. 120 8、一齿轮传动,主动轮 1 用 45 号钢调质,从动轮 2 用 45 号钢正火,则它们的齿面接触应力( ) 。 A. H 1 H 2 B. H 1 H 2 C. H1 H 2 D. 无法判断 9、蜗杆蜗轮传动的传动比,正确表达式是( ) 。 A. d2 B. i z2 C. i n2 D. i d1 i z1 n1 d2 d1 10、设计一对材料相同的软齿面齿轮传动时,一般应使大齿轮的齿面硬度 HBS2( ) 小齿轮的齿面硬度HBS1 。 A. 大于 B. 小于 C. 等于 D. 大于或等于 二、填空题 ( 共 10 分) 1、在轴的结构设计中,轴的最小直径d min是按初步确定的。 (1 分) 2、受轴向载荷的紧螺栓所受的总拉力是与之和。 (1 分) 3、在斜齿圆柱齿轮的设计计算中,考虑到实际承载区的转移,斜齿轮传动的许 用接触应力可取为[H ]1与[H]2。(1分) 1

机械设计基础习题集

一、填空题 1.螺纹连接预紧的目的在于增强联接的刚性、紧密性、防松性,以防止振动、噪声。 2.链转动的速比是不变的,而速比是变化的。 3.滚动轴承代号为3615,其类型为圆锥滚子轴承,内径为 75 mm,直径系列为 6 系列 4.球轴承比滚子轴承的承载能力低,抗冲击能力低。 5.V带传动中,若小带轮包角过小,易出现打滑。 6.滚动轴承2310、2410、2210、2110都是调心滚子轴承,其中承载能力最高的是 2410 ,极限转速最高的是。 7.用于连接的螺纹牙型有普通螺纹和管螺纹,用于传动的螺纹牙型有矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹。 8.在带链和齿轮合成的多级传动中,带宜布置在高速级 9.带传动的失效形式为带的过载打滑和疲劳破坏。 10.工作中只受弯矩不受扭矩的轴叫作心轴,只受扭矩不受弯矩的轴叫做传动轴,同时受弯矩和扭矩的轴叫做转轴 11.在包角a=180,特定长度,工作载荷平稳条件下,影响单根普通带的许用功率p的因素有小带轮直径、小带轮转速、带型号。 12.齿轮传动的的主要失效形式有轮齿折断、齿面磨损、齿面点蚀、齿面胶合和齿面塑性变形五种 13.一对外啮合斜齿轮的正确啮合条件是、、和、。 14.当两个被连接件不太厚时,宜采用螺栓联接,两个被连接件之一比较厚,往往采用双头螺柱联接。 15.螺纹连接的主要类型有螺栓联接、双头螺柱联接和螺钉联接。 16.带传动工作时,带中的应力有拉应力、弯曲应力和离心应力。 17.带传动的主要失效形式为过载打滑和疲劳破坏。因此,主要设计依据为在保证不打滑的前提下,具有一定的疲劳强度和寿命。 18.链传动中,链轮转速,链节距,链轮齿数,动载荷逾大。

机械设计试题集.doc

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。

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?

机械设计课后习题答案

第9章 齿轮传动设计 习题解答 9.2 有一渐开线直齿轮如题图所示,用卡尺测量得两个齿和三个齿反向渐开线之间的法向距离(称为公法线长度)分别为mm 11.382=W 和mm 73.613=W ,齿顶圆直径mm 208=a d ,齿根圆直径mm 172=f d ,数得齿数其24=z 。试求: (1)该齿轮的模数m 、分度圆压力角α、齿顶高系数? a h 和顶隙系数?c ; (2)分度圆直径d 、、基圆直径b d 、齿厚s 及齿顶厚a s 。 题9.2图 解:(1)απcos 23m p W W b ==?。 取°=20α进行试算,则mm 001.820cos 11 .3873.61=° ?=πm , 考虑测量误差,可知该齿轮的模数应为mm 8=m 。 因)2(?+=a a h z m d ,即)224(8208?+=a h ,故1=? a h 因)22(????=c h z m d a f ,即)224(8172???=c ,故25.0=?c (2)mm 192248=×==mz d ,mm 421.18020cos 248cos =°×==αmz d b 以下按标准齿轮进行计算:mm 566.122/82/===ππm s )(2ααinv inv r r r s s a a a a ??=,°===842.29)104/21.90arccos()/arccos(11a b a r r α 052838.0180/842.29842.29tan tan =°°?°=?==παααθa a a a inv (也可查表9.2) 014904.0180/2020tan tan =°°?°=?==παααθinv mm 723.5)014904.0052838.0(104296 104 566.12=?×?×=a s 9.3 试问渐开线标准直齿轮的齿根圆与基圆重合时,其齿数应为多少?又问当齿数大于求得的齿数时,齿根圆与基圆哪一个大? 解:)22(?? ??=c h z m d a f ,αcos mz d b =, )](2)cos 1([cos )22(?? ??+??=???=?c h z m mz c h z m d d a a b f αα 当齿根圆与基圆重合时:b f d d =,4145.4120cos 1) 25.01(2cos 1)(2≈=° ?+= ?+=?? αc h z a (按正常齿制进行计算) 因此,当41=z 时,齿根圆和基圆接近重合,实际是齿根圆略小于基圆。 而当45.41>z 时,齿根圆将大于基圆。

最新机械设计基础试题试题库及答案

机械设计基础试题库及答案 1 2 一、判断(每题一分) 3 1、一部机器可以只含有一个机构,也可以由数个机构组成。……(√ 2、机器的传动部分是完成机器预定的动作,通常处于整个传动的终端。4 5 (×)4、机构是具有确定相对运动的构件组 6 合。………………………………(√)5、构件可以由一个零件组成,也7 可以由几个零件组成。………………(√)6、整体式连杆是最小的制造8 单元,所以它是零件而不是构件。……(×)7、连杆是一个构件,也是9 一个零件。………………………(√) 8、减速器中的轴、齿轮、箱体都是通用零件。…………………………… 10 11 (×) 12 二、选择(每题一分) 1、组成机器的运动单元体是什么?( B ) 13 14 A.机构 B.构件 C.部件 D.零件 15 2、机器与机构的本质区别是什么?( A ) 16 A.是否能完成有用的机械功或转换机械能 B.是否由许多构件组合17 而成 18 C.各构件间能否产生相对运动 D.两者没有区 3、下列哪一点是构件概念的正确表述?( D ) 19 20 A.构件是机器零件组合而成的。 B.构件是机器21 的装配单元 C.构件是机器的制造单元 D.构件 22 23 是机器的运动单元

4、下列实物中,哪一种属于专用零件?( B ) 24 25 A.钉 B.起重吊钩 C.螺母 D.键 26 5、以下不属于机器的工作部分的是( D ) 27 A.数控机床的刀架 B.工业机器人的手臂 28 C.汽车的轮子 D.空气压缩机 29 三、填空(每空一分) 1、根据功能,一台完整的机器是由(动力系统)、(执行系统)、(传 30 31 动系统)、(操作控制系统)四部分组成的。车床上的主轴属于(执行)部32 分。 2、机械中不可拆卸的基本单元称为(零件),它是(制造)的单元 33 34 体 35 3、机械中制造的单元称为(零件),运动的单元称为(构件),装36 配的单元称为(机构)。 37 4、从(运动)观点看,机器和机构并无区别,工程上统称为(机械)。 38 5.机器或机构各部分之间应具有_相对__运动。机器工作时,都能完成有39 用的__机械功___或实现转换__能量___。 40 2 平面机构 41 一、填空题(每空一分) 42 2.两构件之间以线接触所组成的平面运动副,称为高副,它产生 1 个约束,而保留 2 个自由度。 43 44 3.机构具有确定的相对运动条件是原动件数等于机构的自由度。

机械设计习题集(新)

机械设计习题集(新) 第1章机械设计概论 思考题 1. 什么是部件?什么是零件?什么是构件?什么是通用零件?什么是专用零件?机械设计 课程研究的是哪类零件?从哪几个方面来研究这类零件? 2. 机械设计应满足哪些基本要求?机械零件设计应满足哪些基本要求? 3. 机械设计的一般步骤是怎样的? 第2章机械零件的工作能力和计算准则 一、填空题 1. 在压力作用下,以点、线相接触的两物体在接触处产生的应力称为应力。 2. 零件在变应力作用下的强度计算属于强度计算,它不同于静强度计算。 3. 零件的计算载荷与名义载荷的关系是。 4. 零件的名义载荷是指载荷。 5. 零件的实际载荷与计算载荷的差异对零件的强度影响,将在中考虑。 二、简答与思考题 1. 解释下列名词:静载荷、变载荷、稳定循环变载荷、动载荷、工作载荷、额定载荷、计算 载荷、静应力、变应力、疲劳及疲劳极限。静载荷是否一定产生静应力?变载荷是否一定产生变应力? 2. 什么是变应力的循环特性r?对于静应力、脉动循环变应力和对称循环变应力,其r值各等 于多少? 3. 在一定的循环特性r下工作的金属试件,其应力循环次数与疲劳极限之间有怎样的内在联 系?怎样区分试件的无限工作寿命和有限工作寿命?怎样计算在有限寿命下工作的试件的疲劳极限? 4. 两个曲面形状的金属零件相互压紧,其表面接触应力的大小由哪些因素确定?如果这两个 零件的材料、尺寸都不同,其相互接触的各点上彼此的接触应力值是否相等? 三、计算题 1. 图示为对心直动滚子从动件凸轮机构。从动件顶端承受压力F=12kN。当压力角α达到最大 值αmax=250时,相应的凸轮轮廓在接触点上的曲率半径为R=75mm。已知:滚子半径r=15mm,凸轮与滚子的宽度b=20mm;两者材料的弹性模量和泊松比均为E=2.1×105Mpa和μ=0.3; 许用接触应力[ζ]H=1500Mpa。试校核凸轮与滚子的表面接触强度。

机械设计课后习题答案 徐锦康 top

机械设计答案 第1章机械设计概论 1-2 设计机器时应满足哪些基本要求? 答:1、功能要求 满足机器预定的工作要求,如机器工作部分的运动形式、速度、运动精度和平稳性、需要传递的功率,以及某些使用上的特殊要求(如高温、防潮等)。 2、安全可靠性要求 (1)使整个技术系统和零件在规定的外载荷和规定的工作时间内,能正常工作而不发生断裂、过度变形、过度磨损、不丧失稳定性。 (2)能实现对操作人员的防护,保证人身安全和身体健康。 (3)对于技术系统的周围环境和人不致造成危害和污染,同时要保证机器对环境的适应性。 3、经济性 在产品整个设计周期中,必须把产品设计、销售及制造三方面作为一个系统工程来考虑,用价值工程理论指导产品设计,正确使用材料,采用合理的结构尺寸和工艺,以降低产品的成本。设计机械系统和零部件时,应尽可能标准化、通用化、系列化,以提高设计质量、降低制造成本。 4、其他要求 机械系统外形美观,便于操作和维修。此外还必须考虑有些机械由于工作环境和要求不同,而对设计提出某些特殊要求,如食品卫生条件、耐腐蚀、高精度要求等。 1-4 机械零件的计算准则与失效形式有什么关系?常用的设计准则有哪些?它们各针对什么失效形式? 答:在设计中,应保证所设计的机械零件在正常工作中不发生任何失效。为此对于每种失效形式都制定了防止这种失效应满足的条件,这样的条件就是所谓的工作能力计算准则。它是设计机械零件的理论依据。 常用的设计准则有: 1、强度准则:确保零件不发生断裂破坏或过大的塑性变形,是最基本的设计准则。 2、刚度准则:确保零件不发生过大的弹性变形。 3、寿命准则:通常与零件的疲劳、磨损、腐蚀相关。 4、振动稳定性准则:高速运转机械的设计应注重此项准则。 5、可靠性准则:当计及随机因素影响时,仍应确保上述各项准则。 1-7 机械零件设计的一般步骤有哪些?其中哪个步骤对零件尺寸的确定起决定性的作用?

机械设计基础考试题库及答案(选择填空题)(20210215153935)

机械设计基础考试试题库(选择题) 一、选择题(本大题共小题,每小题分,共分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1 ?机器中各运动单元称为(D) A、零件 B、部件 C、机构 D、构件 2 ?在平面机构中,每增加一个低副将引入( C ) A、0个约束 B、1个约束 C、2个约束 D、3个约束 3. 当机构中主动件数目(B )机构自由度数目时,该机构具有确定的相对运动。 A、小于B 、等于C 、大于D 、大于或等于 4. 曲柄摇杆机构处于死点位置时,角度等于零度的是( B ) A、压力角 B、传动角 C、极位夹角 D、摆角 5. 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(B) 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 6. 在曲柄滑块机构中,若取曲柄为机架时,则可获得(A ) A、曲柄转动导杆机构 B、曲柄摆动导杆机构 C、摆动导杆滑块机构 D、移动导杆机构 7. 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 ) 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 8. 在设计直动平底从动件盘形凸轮机构时,若出现运动失真现象,则应( B ) A、减小凸轮基圆半径B 、增大凸轮基圆半径 C、减小平底宽度 D 、增加平底宽度 9. 能满足超越要求的机构是(B ) A、外啮合棘轮机构 B、内啮合棘轮机构 C、外啮合槽轮机构 D、内啮合槽轮机构 10. 槽轮机构所实现的运动变换是(C ) A、变等速连续转动为不等速连续转动 B、变等速连续转动为移动

机械设计习题册

《机械设计》习题册班级: 姓名: 学号: 机械设计教研室 2013年8月

第三章机械零件的强度 一、选择题 1.下列四种叙述中,________是正确的。 A.变应力只能由变载荷产生 B.变应力只能由静载荷产生 C.静载荷不能产生变应力 D.变应力也可能由静载荷产生 2.在进行材料的疲劳强度计算时,其极限应力应为材料的________。 A.屈服点 B.疲劳极限 C.强度极限 D.弹性极限 3.零件的截面形状一定,如绝对尺寸(横截面尺寸)增大,疲劳强度将随之_______。A.增高 B.不变 C.降低 D.提高或不变 4.当形状、尺寸、结构相同时,磨削加工的零件与精车加工相比,其疲劳强度_______。A.较高 B.较低 C.相同 D.相同或较低 5.在图示的σm -σa极限应力简图中,如工作应力点M 所在的ON 线与横轴间夹角θ =45°,则该零件受的是________。 A.不变号的非对称循环变应力 B.变号的非对称循环变应力 C.对称循环变应力 D.脉动循环变应力 6.零件表面经淬火、氮化、喷丸及滚子碾压等处理后、其疲劳强度__________。 A.提高 B.不变 C.降低 D.高低不能确定 二、填空题 1.影响机械零件疲劳强度的因素有:__________、__________、__________。 2.根据是否随时间变化,将载荷分为_________和________两类。同理,应力也分为_________ 和________两大类。 3.变载荷一定产生_________应力。变应力既可能由载荷产生,也可能由_________载荷产生。但是静应力一定是由载荷产生的。 4.应力幅与平均应力之和等于_________,应力幅与平均应力之差等于_________,最小应力与最大应力之比称为_________。 5.r = -1 的变应力称为________变应力,r = 0 的变应力称为________变应力,当r = 1 时称为________应力,当r = 其它值时称为________变应力。 三.计算题 1 某轴受稳定交变应力作用,最大应力σmax =250 MPa,最小应力σmin = -50 MPa,已知轴的材料为合金调质钢,其对称循环疲劳极限σ?1=450MPa,脉动循环疲劳极限σ0 =700MPa,屈服极限σS =800MPa,危险截面的kσ=1.40,σε=0.78,β=0.9,试求: (1) 绘制材料的简化疲劳极限应力线图,并在图上标出工作应力点的位置。 (2) 材料疲劳极限的平均应力σrm和极限应力副σra值(按简单加载)。 (3) 若取[S ]=1.3,校核此轴疲劳强度是否安全。

(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。

机械设计期末考试试题及答案

中 原 工 学 院 2003~2004学年 第一学期 机械制造及自动化专业 机械设计课程期末试卷(答案) 一、是非题(用“√”表示正确,“×”表示错误填在题末的括号中)。 (本大题共10小题,每小题1分,总计10分) 1、受静载荷作用的零件只能产生静应力,受变载荷作用的零件才能产生变应力。 ( × ) 2、受交变横向载荷作用的普通螺栓联接,在正常工作时螺栓杆所受到的拉力不变。 ( √ ) 3、为了使V 带的工作侧面能与V 带轮轮槽的工作侧面紧紧贴合,因为V 带的剖面楔角为40o,因而V 带轮轮槽角也相应为40o 。 ( × ) 4、为了避免带打滑,可将带轮上与带接触的表面加工得粗糙些以增大摩擦。 ( × ) 5、对轮齿沿齿宽作适当的修形(鼓形齿),可以大大改善载荷沿接触线分布不均匀的现象。 ( √ ) 6、齿面点蚀是润滑良好的软齿面闭式齿轮传动常见的失效形式。 ( √ ) 7、直齿圆锥齿轮的强度计算中,通常近似地以大端分度圆处的当量圆柱齿轮来代替圆锥齿轮进行强度计算。 ( × ) 8、与齿轮传动的变位方法相类似,不仅可以对蜗杆进行变位加工,而且也可以对蜗轮进行变位加工。 ( × ) 9、某45钢轴的刚度不足,可以采取改用40Cr 合金钢措施来提高其刚度。 ( × ) 10、滚动轴承的基本额定寿命是指一组轴承中10%的轴承发生疲劳破坏,而90%的轴承不发生疲劳破坏前的转数(以106为单位)或工作小时数。 ( √ ) 二、选择题(将正确的代码A 、B 、C 、D 填入横线上方的空格处)。 (本大题共15小题,每小题1.5分,总计15分) 1.零件的截面形状一定,当截面尺寸增大时,其疲劳极限值将随之__ B __。 A. 增高 B. 降低 C. 不变 D. 有时增高,有时降低 2.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 __。 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 3. 设计键联接时,有以下主要内容:①按使用要求选择键的类型;②对键联接进行必要的强度校核计算;③按轴径选择键的剖面尺寸;④按轮毂宽度选择键的长度。在具体设计时,一般的顺序为 C 。 A. ③→④→②→①; B.①→③→②→④; C. ①→③→④→②; D. ①→④→②→③ 4.选取V 带型号,主要取决于____ D ____。 A .带的松边拉力 B .带的线速度 C. 带的紧边拉力 D .带传递的功率和小带轮转速 5.带传动不能保证准确的传动比,其原因是____B ____。 A.带容易变形和磨损 B.带传动工作时由拉力的变化而引起的弹性滑动 C.带在带轮上出现打滑 D.带的弹性变形不符合虎克定律 6. 轮齿弯曲强度计算中的齿形系数Fa Y 与 C 无关。 A .齿数z B .变位系数x C .模数m D .斜齿轮的螺旋角β 7. 按齿根弯曲疲劳强度设计公式: []3 2112? ??? ??≥F Sa Fa d Y Y z KT m σφmm 计算齿轮传动的模数时,其公式中 []? ??? ? ?F Sa Fa Y Y σ应代入: B 。

《机械设计》习题集

《机械设计》习题集 第一章绪论 分析与思考题 1-1 机器的基本组成要素是什么 1-2 什么是零件什么是构件什么是部件试各举三个实例。 1-3 什么是通用零件什么是专用零件试各举三个实例。 1-4 机械设计课程研究的内容是什么 第二章机械设计总论 分析与思考题 2-1 一台完整的机器通常哪些基本部分组成各部分的作用是什么 2-2 设计机器时应满足哪些基本要求设计机械零件时应满足哪些基本要求 2-3 机械零件主要有哪些失效形式常用的计算准则主要有哪些 2-4 什么是零件的强度要求强度条件是如何表示的如何提高零件的强度 2-5 什么是零件的刚度要求刚度条件是如何表示的提高零件刚度的措施有哪些 2-6 零件在什么情况下会发生共振如何改变零件的固有频率 2-7 什么是可靠性设计它与常规设计有何不同零件可靠度的定义是什么 2-8 机械零件设计中选择材料的原则

是什么 2-9 指出下列材料的种类,并说明代号中符号及数字的含义:HTl50,ZG230-450, 65Mn,45,Q235,40Cr,20CrMnTi,ZCuSnl0Pb5。 2-10 机械的现代设计方法与传统设计方法有哪些主要区别 第三章机械零件的强度 一、选择与填空题 3-1 零件表面的强化处理方法有_________________、___________________、_________________等。 3-2 零件的截面形状一定,当截面尺寸增大时,其疲劳极限值将随之____________。 (1)增高(2)不变(3)降低 3-3 机械零件受载时,在_____________________处产生应力集中,应力集中的程度通常随材料强度的增大而___________________。 3-4 在载荷和几何形状相同的情况下,钢制零件间的接触应力_____________铸铁零件间的接触应力。 3-5 两零件的材料和几何尺寸都不相同,以曲面接触受载时,两者的接触应力值__________。 (1)相等(2)不相等 (3)是否相等与材料和几何尺寸有关

相关文档
最新文档