机械设计期末复习 北航

机械设计期末复习 北航
机械设计期末复习 北航

北京航空航天大学机械设计基础复习提纲(章节)

绪论

复习

机构和机器;构件和零件的区别

一、选择

1、摩托车是②。(①机构;②机器;③构件;④零件)

2、民用缝纫机是①。(①机构;②机器)

3、脚踏缝纫机是。

(1)、机器;(2)、机构;(3)、构件;(4)、零件。

平面机构

一、复习

1、自由度的计算

2、铰链四杆机构的基本型式及基本特性

一、选择

1、曲柄滑块机构有死点存在时,其主动件是②。(曲柄;②滑块;③连杆;④导杆)

2、在曲柄摇杆机构中,若曲柄为主动件,且作等速转动时,其从动件摇杆作③。

(①往复等速移动;②往复变速移动;③往复变速摆动;④往复等速摆动)

3、机构具有确定运动的条件是②。

(①机构的自由度大于零;②机构的自由度大于零且自由度数等于原动件数;

③机构的自由度大于零且自由度数大于原动件数;④前面的答案都不对)

4、作平面运动的二构件间,约束二个相对移动所过成的运动副是②,约束一个

相对移动一个相对转动的运动副是①,约束一个相对移动的运动副是⑤。

(①移动副;②转动副;③螺旋副;④球面副;⑤高副)

凸轮机构

一、复习

凸轮机构的组成、常用运动规律及其它基本知识。

二、选择(共29分,每空1分)

1.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

(①减小凸轮基圆半径;②增大凸轮基圆半径;③减小平底宽度;④增加平底宽度)2、凸轮机构中,基圆半径②,则压力角①,传力性能愈好。(①愈小;②愈大;③不变)

3、凸轮机构中,从动件作等速运动规律时会产生①冲击。

4

(

5、下图为凸轮机构从动件整个升程过程中速度与时间变化线图,该运动规律为②。

(

6

三、填空

1、滚子从动件盘形凸轮机构中凸轮的基圆半径是在理论轮廓曲线上度量的。

2、为了使凸轮轮廓在任何位置既不变尖更不自交,滚子半径r T小于理论轮廓外凸部

分的最小曲率半径ρmin。

3、凸轮机构是由凸轮、从动件(推杆)、机架三个主要构件组成的高

副机构。

4、凸轮机构从动件的等速运动规律适用于低速轻载场合,正弦加速

度运动规律适用于高速轻载场合。

2、如图所示为一偏置直动从动件盘形凸轮机构。已知凸轮是一个以C为中心的圆盘,试求轮廓上D点与尖顶接触时的压力角,并作图加以表示。

3、试求如图所示机构的压力角。

齿轮传动

一、选择

1、渐开线齿轮的轴承磨损后,中心距变大,这时传动比应③。

(①增大;②变小;③不变)

2、渐开线直齿圆柱齿轮传动的可分性是指②不受中心距变化的影响。

(①节圆半径;②传动比;③啮合角)

3、若忽略摩察,一对渐开线齿廓从进入啮合到脱离啮合,齿廓间作用力方向②,并且要沿着④方向。

(①不断改变;②保持不变;③中心线;④两基圆内公切线;⑤两节圆公切线)

4、直齿圆锥齿轮的标准模数和压力角规定在①。

(①大端;②小端;③中间平面;④背锥面)

5、直齿圆锥齿轮的标准模数和压力角规定在①,在其④上的齿形与标准渐开线齿形近似。

(②大端;②小端;③中间平面;④背锥面;⑤轴平面)

6、齿轮传动中,材料与齿宽系数、齿数比、工作情况等一定情况下,齿轮的接触强

主要取决于③,而弯曲强度主要取决于①。

(①模数;②齿数;③中心距;④压力角)

7、两圆柱齿轮传动时其轴线③,两圆锥齿轮传动时其轴线①。

(①相交;②相错;③平行)

8、渐开线直齿圆柱齿轮传动的可分性是指不受中心距变化的影响。

(①节圆半径;②传动比;③啮合角)

9、当渐开线齿轮传动的中心距略为增大时,其传动比应。

(①.增大;②.变小;③.不变。)

10、有四个α=20°正常制的标准直齿轮,与基圆相同;与、

与可用同一把滚刀加工;与、与可一起啮合传动。

(①m1=2mm,Z1=50; ②m2=5mm,Z2=20;③m3=5mm,Z3=17; ④m4=2mm,Z4=20。)

11、用滚刀加工的正常齿制标准直齿圆柱齿轮不根切的最小齿数Z min为①。

(①17;②27;③14)

12、两齿轮啮合传动时,其节圆的相对运动是。

(①纯滑动;②纯滚动;③滚动兼滑动)

13、当模数、齿数、压力角一定时,与标准齿轮相比,正变位齿轮齿槽宽②,

齿根高②,分度圆③,基圆③。

(①变大;②变小;③不变)

14、渐开线齿轮传动的重合度随着齿轮的 ② 增大而增大,而与齿轮的 ③ 无关。

(①分度圆压力角;②齿数;③模数) 15、影响渐开线圆柱齿轮齿形系数Fa Y 的参数是 ③ 。 (①齿宽系数; ②模数; ③齿数 )

16、一对齿轮传动,已知Z 1HBS 2,则轮齿的接触应力1H σ ② 2H σ。 (①大于; ②等于; ③小于)

17、在圆柱齿轮传动中,材料与齿宽系数、齿数比、工作情况等一定情况下,齿轮的接触 强主要取决于③,而弯曲强度主要取决于 ① 。 (①模数; ②齿数; ③中心距;④压力角)

18、一对齿轮传动中大、小齿轮的计算接触应力 ① 。 (①相等; ②不相等; ③不一定相等)

19、当齿轮的齿面硬度HB>350且齿芯强度较低时,常按进行设计。

( ①齿根弯曲强度; ②齿面接触强度 )

20、中等载荷、中等转速润滑良好的闭式软齿面齿轮传动,常见的失效形式是 ① 。 ( ①齿面点蚀 ;②齿面胶合; ③齿面磨损; ④齿面塑性变形) 21、通用的闭式齿轮传动,润滑方法主要取决 ③ 。 (① 两齿轮的材料; ②传递功率的大小; ③齿轮圆周速度的大小) 22、为了防止齿轮轮齿折断,常按进行设计。

(①齿根弯曲强度; ②齿面接触强度)

23、一般圆柱齿轮传动的接触强度是按啮合时的情况进行计算的。

(① 单齿对啮合的最高点;②齿顶;③齿根;④节点;⑤啮合极限点) 24、在直齿圆柱齿轮传动中,当齿轮的模数、齿宽及传递的圆周力均不变,若增大齿轮直径,则齿根的弯曲强度 ① 。 (①基本不变;②增大;③减小) 二、填空

1、渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是 m m m ==21 和 0

2120αα== 。

2、标准渐开线齿轮传动啮合角等于齿廓线上 分度圆 处的压力角。我国标准规定该角大小为

200

3、正常齿制标准直齿圆柱齿轮不根切的最小齿数Z min 等于 17 。

4、用标准型齿条刀具加工标准直齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数是。

5、一对外啮合渐开线斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是、 和。

7、已知一斜齿圆柱齿轮的齿数z=24,其螺旋角β为15°

,则该齿轮的当量齿数z v 为。

8、标准渐开线齿轮传动啮合角等于齿廓线上 分度圆 处的压力角。我国标准规定该角

大小为 200

9、正常齿制标准直齿圆柱齿轮不根切的最小齿数Z min 等于。 10、渐开线齿轮根切的根本原因在,用滚刀加工的正常齿标准直齿圆柱齿轮不根切的最小齿数Z min 等于。

11、用范成法加工标准直齿圆柱齿轮,滚刀的α=20°,h a *

=1,不发生根切的最少齿数为;加工Z=25,β=15°的斜齿轮,其当量齿数为。

12、为了使渐开线齿轮各对轮齿间能连续工作,应该使实际啮合线段大,两者之比称之为。

13、直齿圆锥齿轮的标准模数和压力角规定在大端,斜齿轮的标准模数和压力角规定在法面 。 14、渐开线的形状取决于基圆的大小。 15、斜齿圆柱齿轮的齿廓曲面是 渐开线螺旋面 ,接触线是 斜直线 。 16、在闭式齿轮传动中, 软齿面齿轮常发生 疲劳点蚀 破坏,故常按 齿面接触 疲劳 强度进行设计计算,按 齿根弯曲疲劳 强度进行校核。

17、轮齿的失效形式主要有: 轮齿折断 、 齿面点蚀 、 齿面胶合 、 齿面磨损和齿面塑性变形 。

18、开式齿轮的主要失效形式是 磨损 。

19、在圆柱齿轮传动中,材料与齿宽系数、齿数比、工作情况等一定情况下,齿轮的接触强主要取决于 中心距,而弯曲强度主要取决于 模数。 20、开式齿轮传动的主要失效形式是 齿面磨损 ;润滑良好的闭式软齿面齿轮传动常见的失效形式是 齿面疲劳点蚀 ;各种重载齿轮的失效形式主要是 齿面胶合 。 三、计算题

1、一正常齿制标准直齿圆柱齿轮传动,因小齿轮丢失,需重配,试确定其参数和尺寸:①齿数Z 1、Z 2;②模数m ;③两轮分度圆直径;④两轮齿顶圆直径。经测定: 轴间距 a=210 mm ,齿轮1的全齿高h=9 mm 。要求两轮转速是n 1 =500 rpm ,n 2 =200 rpm 。 解:① 由 925.2==++=+=m m c m h m h h h h a a f a ,得 m =4 (mm)

又由 ,210)(2

1)(21

2121=+=+=Z Z m d d a 及 5.2200

5002

1

1

2

====n n Z Z i ,

得:301=Z ; 752=Z

③ 12841230422111=××+×=+=+=m h mZ m h d d a a a (mm)

30841275422222=××+×=+=+=m h mZ m h d d a a a (mm)

2、试设计一对外啮合圆柱齿轮,已知Z 1=21;Z 2=32;m n =2;;实际中心距为55 mm,问:(1)该对

齿轮能否采用标准直齿圆柱齿轮传动?(2)若采用标准斜齿圆柱齿轮传动来满足中心距要求,其分度圆螺旋角β、分度圆直径d 1、d2各为若干?

解: (1)mm mm z z m d d a n 55≠

53)3221(22

1)(21)(21

2121=+=+=+=, 该对齿轮不能采用标准直齿圆柱齿轮传动. (2)由9636.05553

552)3221(22)(βcos /

21==×+=+=

a

z z m n ,则:05.15=β mm z m d n 59.43219636.02

βcos 11=×==

mm z m d n 42.66329636

.02

βcos 22=×==

3、已知一对正常齿制外啮合标准渐开线直齿圆柱齿轮机构的传动比 i 1 2 = 2.6 , Z 1 =

30 , m = 8 mm 。试计算d 1、d 2、d a1、d f1、p 、s 、e 及a 。 解:

)

(24030811mm mz d =×==,

)

(62478822mm mz d =×==(78306.21122=×=×=Z i Z )

)

(2568122402*

11mm m h d d a a =××+=+= ,

)(202825.02812240m 2c 2**

1

1mm m h d d a a =××××==

)mm (12.25814.3m πP =×==,)mm (56.122

12

.252P e s ==

=,)mm (432)624240(2

1

)d d (21a 21=+=+=

4、一对标准直齿圆柱齿轮外啮合传动,已知中心距 a = 150 mm ,传动比i = 2 ,模数m=5 mm 。试求:① 两齿轮的齿数、分度圆直径;② 大齿轮的齿顶圆、齿根圆和基圆直径;③周节、齿厚和齿槽宽。 1、解:① ,150)(2

1

)(212121=+=+=

Z Z m d d a 又212==Z Z i ,

得:201 Z (1分); 402=Z

10020511=×==mZ d (mm )(1分);20040522=×==mZ d (mm ) ② 210512200222=××+=+=m h d d a a (mm)

5.187525.025*********=××××==m c m h d d a f (mm) 2d b ③ p

=e s 5、对图5标在图上);②.向力的方向。

由正确啮合条件可知:斜齿轮4的旋向为左旋。

②各轮的圆周力F t、轴向力F a和径向力的方向如下图:

①βcos t n m m =,β一般在0

20~8,则n m 在之间,取标准值4=n m 。 ②求β

由9867.01501483002)10939(42)(βcos /

21==×+=+=

a

z z m n 0

37.9≈ 带传动与链传动

一、 复习

带传动的基本知识:弹性滑动和打滑等 链传动的基本知识 二、 选择

1、普通V 带传动中,从动带轮的圆周速度2v 小于主动带轮的圆周速度1v ,其降低量用滑动率%100ε1

2

1×=

v v v 来表示,当传递的有效拉力增大时,滑动率ε ② 。 ( ①减少; ②增大; ③不变)

2、正常工作条件下的V 带传动,在接触面上带与带轮间②。

(①速度完全一致; ②存在弹性滑动; ③存在打滑; ④存在弹性滑动与打滑 )

3、在其他条件相同的情况下,槽面摩擦大于平面摩擦的原因是 正压力增大 。

4、带、链、齿轮组成的多级减速传动中,带传动应放在 ①上。 (①高速级;②低速级;③高速级或低速级均可)

5、带传动设计中,应验算小带轮包角不要过小,这是为了 ④ 。 (①提高传动寿命; ②减小对轴的压力; ③减小结构尺寸;④提高摩擦力保证有一定承载能力 )

6、带传动中,从动轮上发生弹性滑动时,则 ② 。 (① 带的速度小于从动带轮的圆周速度;②带的速度大于从动带轮的圆周速度;③带的

速度等于从动带轮的圆周速度)

7、各种型号的V 带,其截面的槽角均为400

。为使V 带的工作面能与轮槽保持良好接触,必

须使带轮槽角 ② 。 (①略大于400; ②略小于400; ③等于400

) 8、目前工业中,V 带传动较平带应用广泛主要因为V 带传动 ④ 、 ⑤ 。 (①简单;②带轮容易制造;③可远距离传动;④结构紧凑;⑤可传递较大功率;⑥传动效率高,寿命长)

9、链传动中,限制链轮的最小齿数的目的之一是为了 ① 。 (①减小传动的不均匀性和动载荷; ②防止链节磨损后脱链; ③使小链轮轮齿受力均匀; ④防止润滑不良时轮齿加速磨损)

10、带、链、齿轮组成的多级减速传动中,链传动宜放在 ②上。 (①高速级;②低速级;③高速级或低速级均可)

11、V 带剖面楔角应当带轮槽角。 (①大于; ②小于; ③等于 ) 12、滚子链的链片制成8字形,主要是为了 ②。

(① 提高强度; ②减轻重量; ③节省材料;④加工方便 )

二、填空

1、正常工作的带传动紧边拉力与松边拉力

2

1

F F 的比值在 1~α

v f e

之间。

2、带传动中,紧边拉力1F 与松边拉力2F 的比值在空载时为 1 ;在正常工作时应在

≤F F 12

1

<αv f e 之间。

3、在其他条件相同的情况下,糟面摩擦大于平面的原因是正压力增大。

4、带传动的主要失效形式是 打滑 和 疲劳破坏 。

5、已知某V 带传动所传递的功率kw p 5.5=,带速s

m v 8.8=,紧边拉力1F 与松边拉力2F 的

关系215.1F F =。

则其有效圆周力e F 为 625 N, 紧边拉力1F 为1875N, 松边拉力2F 为1250N 。

滚动轴承

一、 选择

1、一般情况下球轴承比同系列、同内径的滚子轴承的承载能力 ②。

(①高; ②低; ③不变)

2、角接触球轴承(70000型)接触角越大,其 ① 承载能力就越大。 (①轴向; ②径向)

3、下列滚动轴承中,极限转速最高的是 ② 。

(①推力轴承; ②特轻系列深沟球轴承;③重系列深沟球轴承;④特轻系列圆柱滚子轴承;⑤重系列圆柱滚子轴承) 二、填空

1、代号为7207的滚动轴承,其类型为 角接触球轴承 轴承,内径大小为35 mm 、直径系列为 轻 系列。

2、代号为62210的滚动轴承, 其类型为 深沟球 轴承,内径大小为50 mm 、直径系列为 轻(2) 系列,宽度系列为 宽(2) 系列。

3、在同一轴上两个滚动轴承支点组合设计时,温度变化不大的短轴常采用

的固定结构;温度变化较大的长轴常采用的固定结构。 轴承。 (3分)

② 派生轴向力d1F 、d2F 的方向指向开口大端。

d1F 的方向为: , d2F 的方向为: ③d1F =0.68Fr1=0.68*1500=1020 (N) d2F =0.68Fr2=0.68*2500=1700 (N)

ae F + d1F =1000+1020=2020>d2F =1700

轴有向右窜动的趋势,轴承2被”压紧”, 轴承1被”放松”,则:

1a F = d1F =1020 (N) ; 2a F = d1F +ae F =2020 (N)

2、(15分)如图4所示,轴上装一对同型号的7210AC 滚动轴承,轴承基本额定动载荷

Cr=40800N,所受径向载荷F r1=1500N ,F r2=2500N ,外界轴向力为F A ,F A =1000 N,轴转速n=5000 r/min ,左轴承记为1,右轴承记为2,其内部轴向力F / = 0.68Fr ,温度系数

f t =1 ,载荷系数f p =1.5,寿命指数ε=3,当

r

a

F F >e 时,≤e 时,X=1,Y=0,e=0.68的方向;③计算轴承的寿命L h 。

解:① 该轴承为内径为50mm ,直径系列为轻(2)系列, 公称接触角α为250的角接触球轴承。② 内部轴向力F/1、、 F/2 的方向指向开口大端。 F /1的方向为: , F /

2 的方向为:

内部轴向力F 1/、F 2/

的方向如图所示

FA+ F/1=1000+1020=2020> F/2=1700

轴有向右窜动的趋势,轴承2被”压紧”, 轴承1被”放松”,则: ·

因为

e F F r a ===68.01500

1020

11,所以 0,111==Y X ,则:111+=r F X P 又因为 e F F r a >==808.02500

2020

22,所以 87.0,41.022==Y X ,则:

4.2782202087.0250041.022222=×+×=+=a r F Y F X P (N)

因12P P >,故应以轴承2的当量动载荷2P 为计算依据。

06.3114)4

.27825.1408001(50006010)(601036ε6=×××==P f C f n L p r t h (h )

3、(10分)如图2所示,轴支承在30314=1200 N,左轴承记为1,右轴承记为2号含义;②在图上标出派生轴向力d1F 、d2F 的轴向载荷F a1和F a2。

解、① 该轴承为内径为70mm ,直径系列为中(宽度系列为窄系列的圆锥滚子轴承。② 派生轴向力d1F 、d2F d1F 的方向为: ;d2F 的方向为:

③5001800600120012=>=+=+d d ae F F F ,轴有向右窜动的趋势

则:轴承1被“压紧”,轴承2被“放松” (1分) 因此:F a1=18002=+d ae F F (N) (2分)

F a2=600F d2= (N) (2分)

1、角接触轴承的安装方式如图所示,两轴承型号为7000AC ,已知作用于轴上径向载荷

F R =3000N, 轴向载荷F A =300N ,试求轴承Ⅰ和Ⅱ的轴向载荷F a1和F a2。 解:

由 F r1+F r2=F R

F r1*L=F r2*2L

得:F r2=1000(N )

F r1=2000 (N)

又:附加轴向力F s =0.68F r , 则 :

F s1=0.68F r1=0.68*2000=1360; F s2=0.68F r2=0.68*1000=680。 F A +F s1=300+1360=1660>F s2=680。 所以 轴承Ⅰ被“放松”,轴承Ⅱ被“压紧”。 F a1=F s1=1360; F a2=F A +F s1=1660。

滑动轴承

一、 选择

1、径向滑动轴承中,若在轴瓦上开设油沟,为避免过大地降低轴承的承载能力,油沟应开设在 ③ 。

(①随意; ②承载区; ③非承载区 )

2、液体摩擦动压向心滑动轴承在所受外载荷不变的条件下,当轴颈的转速增加时,最小油膜厚度m in h ② 。

(① 减小; ②增大; ③不变 )

3、润滑油粘度受温度影响的程度可用粘度指数VI 表示。粘度指数值越大,粘温性能 ② 。

(①越差; ②越好; ③不变 )

4、流体的粘度是指流体的 ③ 。 (① 强度; ②刚度; ③流动阻力;④油性)

5、轴承的工作载荷越大,则选用润滑脂的锥入度应 ② 。 (①越大; ②越小; ③大小均可 ) 二、填空

1、润滑油的闪点是衡量其 易燃性 的一种尺度,通常应使工作温度比油的闪点

低 30~400C 。

2、根据摩擦面间存在润滑剂的情况,滑动摩擦可分为 干 摩擦、 液体 摩

擦、 边界 摩擦和 混合 摩擦。 3、在非液体摩擦滑动轴承的计算中,为了维持边界油膜不遭破裂,应主要限制 p ≤[p] 和 pv ≤[pv]

以进行间接的、条件性计算。

4、径向滑动轴承中,若在轴瓦上开设油沟,为避免过大地降低轴承的承载能力,油沟应开设在非承载区。

5、向心滑动轴承的偏心率χ是 偏心距与半径间隙的比值 。当载荷很小或轴颈转速很高时,χ值≈ 0 ,

当载荷很大或轴颈转速很低时,χ值≈ 1 。

6、液体润滑滑动轴承按承载机理的不同,可分为 液体动压 滑动轴承和 液体静压 滑动轴承。

7、流体的粘度随温度升高而 降低 ;在压力不超过MPa 20时,压力增加,粘度 基本不变 。 8、

轮系

一、选择

1、 定轴轮系由三个齿轮组成,齿轮1主动,齿轮2同时与齿轮1、3啮合,则其传动比大

小i 13 为③。

(① Z 1 /Z 2 /Z 3 ; ②Z 3 /Z 2 /Z 1 ; ③Z 3 /Z 1 ; ④Z 1 /Z 3 )

2、在周转轮系中,当自由度为,则为差动轮系;当自由度为,则为行星轮系。

(1)、1;(2)、2;(3)、3;(4)、0。

二、填空

1、周转轮系中,自由度为2时称为 差动 轮系,自由度为1时称为行星 轮系。 三、下列设计计算,给出正确答案

1、如图所示轮系中 ,已知各轮都为标准齿轮,其齿数分别为:151=z ,

252=z ,15/2=z ,303=z ,15/3=z ,304=z ,2/4=z ,605=z ,20

/5=z (4=m mm),若min /5001r n =,求齿条6线速度v 的大小和方向。

解:1218

20201830

188036)(432154325115//=××××××===z z z z z z z z n n i

2、如图所示轮系中 ,已知各轮齿数181=z ,362=z ,20/2=z ,

803=z ,184=z ,305=z ,15/5=z ,306=z ,2/6=z ,607=z ,

min /14401r n =,其转向如图所示。求传动比17i 、15i 、25i 和蜗轮的转速和转向。

解:↑(7202

1518202018603030188036////6543217654327117=××××××××××===

z z z z z z z z z z z z n n i , ) 121820201830188036)(432154325115//=××××××===

z z z z z z z z n n i 618

2020301880)()(4325435225//+=××××+=+==

z z z z z z n n i min /2720

14401717r i n n ===

3

螺纹连接

一、填空

解3)1:

1、螺纹的螺旋升角愈小或当量摩擦角愈大,螺纹的自锁性能愈 好 ,效率愈 低 。

2、根据同一圆柱体上所绕行的螺纹线数目(或称头数),螺纹又可分为单头螺纹和多头螺纹。单线螺纹因其自锁性好,故多用作联接螺纹;双线或三线螺纹因其传动效率高,故多用作传动螺纹。 2、螺纹的螺旋线数目称为线数。单线螺纹因 其自锁性好 故多用作 联接 螺纹;双线或三线螺纹因 其传动效率 高,故多用作 传动 螺纹。

3、螺纹联接的基本类型有: 螺栓联接 、 双头螺柱联接 、 螺钉联接和 紧定螺钉联接 。 二、选择

1、普通螺纹的公称直径是指其 ① 径。 (①大; ②中; ③小 )

2、计算螺杆强度时,应采用的螺纹直径是 ③ 径。 (①大; ②中; ③小 )

3、受倾覆力矩作用的螺栓组联接,每个螺栓所受的工作载荷 ② 。

(①相等; ②与到倾覆轴的距离成正比; ③与到倾覆轴的距离成反比;④无有规律 ) 4、当进行螺栓联接的结构设计时,被联接件与螺母和螺栓接触表面处需要加工,这是为了

③ 。

(①不致损伤螺栓头和螺母; ②增大接触面积,不易松脱; ③防止产生附加载荷) 5、在受轴向载荷的紧螺栓强度计算公式]σ[≤)π(43.1σ21d Q ca ×=中,Q 为 ⑤ 。其中1.3是考虑 ⑨ 。

(①工作载荷; ②预紧力; ③残余预尽紧力;④工作载荷+预紧力;⑤工作载荷+残余预紧力;⑥提高安全可靠性;⑦螺纹部分所受拉力的影响;⑧保证联接的紧密性;⑨螺纹部分受转矩的影响)

6、在常用的螺纹的联接中,自锁性能最好的螺纹是①。 (① 三角形螺纹 ;②梯形螺纹 ;③锯齿形螺纹;④矩形螺纹)

7、矩形螺纹多用于 ① ,三角形螺纹多用于 ② ,这是因为矩形螺纹的摩擦⑤ 三角形螺纹的缘故。

(①动力传递; ②联接; ③大于; ④等于;⑤小于。)

8、在受轴向载荷的紧螺栓强度计算公式]σ[≤d πF 43.1σ21a e ×=中,a F 为 ⑤ 。

其中1.3是考虑 ⑨ 。

(①工作载荷; ②预紧力; ③残余预尽紧力;④工作载荷+预紧力;⑤工作载荷+残余预紧力;⑥提高安全可靠性;⑦螺纹部分所受拉力的影响;⑧保证联接的紧密性;⑨螺纹部分受转矩的影响)

9、具有自锁性的螺旋传动,其效率 ① 。 (①恒小于50%; ②恒大于50%; ③不确定 )

10、常用的联接螺纹牙型都是三角形,主要是三角形螺纹的。

(①强度好,寿命长;②效率高;③当量摩擦系数大,自锁性能好) 11、螺旋双向传动中常用的螺纹牙型是,螺纹联接中常用的螺纹牙型是。

(①梯形螺纹;②锯齿形螺纹;③三角形螺纹;④矩形螺纹) 12、在受轴向载荷的紧螺栓强度计算公式]σ[≤πF 43.1σ2

12d ca ×=中,2F 为 ⑤ 。其中1.3是考虑 ⑨ 。

(①工作载荷; ②预紧力;

的影响)

三、按要求进行分析讨论,完成下列各题

1为D 0的圆周上,螺栓数为Z 钢与铸铁的摩擦系数为1f ,栓危险截面的直径1d 。 解:由力矩平衡条件得:K D Z Q f s p ≥202尽力。 由:]σ[≤3.1σ1

A Q p ca =

及 2114

π

d A =,

得:]

σ[π3.14≥

1p

Q d ×=

]

σ[82

.1≈]σ[π23.140202ZD f T

K ZD f T K s s ×× 蜗杆传动

一、选择

1、蜗杆传动的中间平面是指 ③ 。

(① 垂直于蜗杆轴线的平面;②垂直于蜗轮轴线的平面;③通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴

线的平面;④通过蜗轮轴线并垂直于蜗杆轴线的平面)

2、蜗轮蜗杆传动中,蜗轮的轮缘通常采用青铜、蜗杆常采用钢制造,这是因为青铜 ② 。 (①强度高;②减摩耐磨性好;③加工性能好;④价钱便宜 )

3、阿基米德圆柱蜗杆在 ① 内的模数规定为标准值。

( ①轴面; ②法面; ③端面 )

4、闭式蜗杆传动的功率损耗一般包括啮合摩擦损耗、轴承摩擦损耗及溅油损耗,传动的总

效率主要取决于 ① 。

(①计入啮合摩擦损耗时的效率;②计入轴承摩擦损耗时的效率;③计入溅油损耗时的效率)

5、搞技术革新需一对蜗轮蜗杆传动。蜗轮已有,其参数为:

///02035343β,20α,2===mm m (右),现找到三个模数和压力角均与蜗轮相同而蜗杆螺旋角λ不同的蜗杆,合用的是。

( ①//

/

252586λ=(右); ②//

/

35343λ=(左); ③//

/

35343λ=(右))

二、填空(共21分,每空1.5分)

1、阿基米德蜗杆蜗轮传动的标准模数和标准压力角规定在 中间平面内。

2、闭式蜗杆传动的功率损耗一般包括 齿轮啮合 损耗、 轴承摩擦 损耗、 溅油 损耗。

3、阿基米德蜗杆传动中,当蜗轮蜗杆两轴的交错角Σ=90度时,其正确啮合条件是:

m m m t x ==21、ααα21==t x 、 21βγ=且旋向相同 。

4、闭式蜗杆传动,通常按 齿面接触 疲劳强度设计,由于 散热 较困难,还应作 热平衡 核算。 三、计算题

1、一单头蜗杆的轴面周节mm P a 238.61=,齿顶圆直径mm d a 301=。设齿顶高系数1=a h 。计算:①蜗杆的模数1a m ;②螺旋线升角1 之值。

2、一蜗轮其齿数Z 2=40,d 2=320㎜, 与一单头蜗杆啮合,蜗杆的d a1=80㎜。试求:

①.蜗轮端面模数m t2及蜗杆轴面模数m a1; ②.蜗杆的轴面周节P a1及导程L ;

③.蜗杆的分度圆直径d 1及 螺旋升角λ1; ④两轮的中心距a 。

选择

1、阶梯轴主要用作 ① 。 (①转轴; ②心轴; ③传动轴 )

2、在实际应用中,轴多做成阶梯形,这主要为了 ③ 。

(①减轻轴的重量;②制造省工且便于热处理; ③便于轴上零件的装配和定位) 3、火车车厢的车轮轴是② 。 (①转轴; ②心轴; ③传动轴 )

4、在常温下工作的轴采用45#

钢且经调质处理,当计算表明其刚度不够时,应采取的正确措施是 ③ 。

(①改用合金钢; ②改变表面粗糙度;③增大轴的直径;④提高轴的表面硬度) 5、自行车的前轴是 ③ 。 (①转轴;②传动轴;③心轴)

6、光轴主要用作 ② ,阶梯轴主要用作 ① 。 ( ①转轴; ②心轴; ③传动轴 ) 二、 填空

1、直轴按所受载荷性质不同可分为: 心 轴、 转 轴和 传动 轴。

2、工作中只承受弯矩不承受转矩的轴叫 心 轴,只承受转矩不承受弯矩 的轴叫 传动 轴,同时承受弯矩和转矩的轴叫 转 轴,

3、普通平键联接的主要失效形式是键以及轴与轮毂上的键槽三者中最弱者被压溃;导向平键或滑键联接的主要失效形式是磨损。

4、导向平键或滑键联接属于动联接,其主要失效形式是工作面的过度磨损。

5、普通平键联接属于静联接,其主要失效形式是键以及轴与轮毂上的键槽三者中最弱者被压溃。

6、当采用一个平键强度不够时,可采用二个平键。这时,二个平键相隔的角度为 180 度。

④套筒过定位。为确保套筒能靠紧齿轮端面,应把装齿轮的轴段长度做得比齿轮轮毂

短一些。

⑤套筒过高,不便于滚动轴承的拆卸。套筒的高度应低于滚动轴承内圈端部的厚度。

⑥轴的精加工面过长,且不便于滚动轴承的装拆。轴应作出轴肩。

⑦轴承端盖与轴之间无间隙,应有间隙。

⑧轴承端盖与轴之间无密封件,应加密封件。

⑨半联轴器的左端未固定,可采用轴肩或套筒固定。

⑩半联轴器未周向固定,采用键联接。

⑾缺少垫片,应加垫片。

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

机械设计基础期末试卷(答案)

机械设计基础期末试卷A(含参考答案) 一、填空题( 每空1分, 共分) 2. 一般闭式齿轮传动中的主要失效形式是( )和( )。 齿面疲劳点蚀, 轮齿弯曲疲劳折断 3. 开式齿轮的设计准则是( )。 应满足,σF≤σFP 一定时,由齿轮强度所4. 当一对齿轮的材料、热处理、传动比及齿宽系数 d 决定的承载能力,仅与齿轮的( )或( )有关。 分度圆直径d1或中心距 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( )模数为标准值。 法面;大端 6. 润滑油的油性是指润滑油在金属表面的( )能力。 吸附 7. 形成流体动压润滑的必要条件是( )、( )、( )。 ①两工作表面间必须构成楔形间隙;②两工作表面间必须充满具有一定粘度的润滑油或其他流体;③两工作表面间必须有一定的相对滑动速度,其运动方向必须保证能带动润滑油从大截面流进,从小截面流出。 8. 滑动轴承的润滑作用是减少( ),提高( ),轴瓦的油槽应该开在( )载荷的部位。 摩擦:传动效率;不承受 9. 蜗杆传动中,蜗杆所受的圆周力F t1的方向总是与( ),而径向力 F rl的方向总是( )。 与其旋转方向相反,指向圆心 10. 由于蜗杆传动的两齿面间产生较大的( )速度,因此在选择蜗杆和蜗轮材料时,应使相匹配的材料具有良好的( )和( )性能。通常蜗杆材料选用( )或( ),蜗轮材料选用( )或( ),因而失效通常多发生在( )上。 相对滑动;减摩、耐磨;碳素钢或合金钢,青铜或铸铁;蜗轮 11. 当带有打滑趋势时,带传动的有效拉力达到( ),而带传动的最大有效拉力决定于( )、( )、( )和( )四个因素。 最大值;包角;摩擦系数;张紧力及带速 12. 带传动的最大有效拉力随预紧力的增大而( ),随包角的增大而( ),随摩擦系数的增大而( ),随带速的增加而( )。 增大;增大;增大;减小 13. 在设计V带传动时,为了提高V带的寿命,宜选取( )的小带轮直径。 较大

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

机械设计基础期末考试试卷及答案

淄博市技师学院2016 —2017学年第二学期期末考试机械工程系2016级技师班《机械设计基础》试卷(闭卷) 考试时间:60分钟 一、填空题(每空1分,共20分) 1、一般开式齿轮传动的主要失效形式是弯曲疲劳和齿面磨损。 2、开式齿轮的设计准则是按齿根弯曲疲劳强度计算。 3、高速重载齿轮传动,当润滑不良时,最可能出现的失效形式是齿面胶合。 4、直尺锥齿轮强度计算时,应以大端当量为计算依据。 5、斜齿轮的当量齿轮是指假想圆柱的直齿轮。 6、啮合弧与齿距之比称为重合度,用。 7、渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是两齿轮的模数和压力角分别相等。 8、渐开线齿轮按原理可分为成形法和范成法两类。 9、齿轮的常见失效形式有齿面点蚀、轮齿折断、齿面胶合、齿面磨损和齿面塑性变形。 10、渐开线蜗杆适用于高转速、大功率和要求精密的多头螺杆传动。 二、选择题(每题2分,共20分) 1、用标准齿条刀具加工正变位渐开线直齿圆柱外齿轮时,刀具的中心与齿轮的分度圆。 A.相切 B.相割 C.分离 2、一对渐开线圆柱齿轮的齿数少于17时,可采用的办法来避免根切。 A.正变位 B.负变位 C.减少切削深度 3、增加斜齿轮传动的螺旋角,将引起。 A.重合度减小,轴向力增加 B.重合度减小,轴向力减小 C. 重合度增加,轴向力增大 4、一对渐开线齿轮啮合传动时,两齿廓间。 A.保持纯滚动 B.各处均有相对滑动 C.除节点外各处均有相对滑动 5、齿轮采用渗碳淬火处理方法,则齿轮材料只可能是。 钢 6、一对标准直齿圆柱齿轮,若Z1 =18,Z2 =72,则这对齿轮的弯曲应力。 A.σF1 >σF2 B.σF1 =σF2 C.σF1 <σF2 7、齿面硬度为56 62HRC的合金钢齿轮的加工工艺过程。 A.齿坯加工—淬火—磨齿—滚齿 B.齿坯加工—淬火—滚齿—磨齿 C. 齿坯加工—淬火—滚齿—磨齿 8、对于齿面硬度≤350HBS的齿轮传动,当大小齿轮均采用45钢,一般采取的热处理方式为。 A.小齿轮淬火大齿轮调质 B.小齿轮淬火大齿轮正火 C.小齿轮正火,大齿轮调质 9、渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于。 A.分度圆 B.基圆 C.节圆 10、滚动轴承的主要失效形式是。 A.疲劳点蚀 B.磨损和塑性变形 C.疲劳点蚀和塑性变形 三、判断题(每题2分,共20分) 1、( N )基圆内存在渐开线。 2、()与标准齿轮相比,负变位齿轮的齿根厚度及齿顶高减小,抗弯曲能力下降。 3、( N )渐开线蜗杆齿轮传动适用于高转速、大功率和要求精密的单头蜗杆传动。 4、( Y )闭式蜗杆齿轮传动中,蜗轮齿多发生齿面胶合或点蚀而失效。 5、( N )渐开线的形状取决于分度圆的大小。 6、( Y )为了保证渐开线齿轮连续以定角速比传动,啮合弧必须大于齿距。 7、( N )齿面抗点蚀能力与齿面硬度无关。 8、( N )在直齿圆柱齿轮传动中,忽略齿面的摩擦力,则轮齿间受有圆周力、径向力和轴向力 三个力作用。 9、( Y )蜗杆传动一般用于传动大功率、大速比的场合。 10、( N )铸铁齿轮一般用于高速、冲击小等重要的齿轮传动。 四、简答题(每小题5分,共20分) 1、蜗杆传动的特点及正确啮合条件 蜗杆的轴向模数等于蜗轮的端面模数,蜗杆的轴向压力角等于蜗轮的端面压力角,蜗杆中圆柱上螺旋线的导程角等于蜗轮分度圆上的螺旋角,且螺旋线方向相同。 2、齿轮传动的常用润滑方式有哪些润滑方式的选择主要取决于哪些因素

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

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) 一、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。 二、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。

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

机械设计四套期末考试试题及参考答案

精心整理《机械设计》课程试题(一) 一、填空题(每空1分共31分) 1、当一零件受脉动循环变应力时,则其平均应力是其最大应力的(?????)。 2、三角形螺纹的牙型角α=(???),适用于(???),而梯形螺纹的牙型角α=(?????),适用 于(?????)。 3、螺纹连接防松,按其防松原理可分为(????)防松、(????)防松和(????)防松。 4、(?????)。 5 6 7 力( ??? 8、(η= ( ??效率。 9 10 1、循环特性r=-1的变应力是(?????)应力。 A.对称循环变???B、脉动循环变?C.非对称循环变???D.静 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(???)。 A、增大螺栓刚度Cb,减小被连接件刚度Cm?B.减小Cb.增大CmC.增大Cb和Cm???D.减小Cb 和Cm 3、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 .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 4、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 5、对于标准齿轮传动,影响齿形系数Y 的主要几何参数是(?????)。 A .齿轮的模数??? B .齿轮的压力角?? C .齿轮的齿数??? D .齿轮的顶隙系数 6 b 1=80,b 2=???A .7(????????A 8A 9????A 10A 、F 0=1000N 总拉力F 2=?剩余预紧力F 1=?在预紧力F 0不变的条件下,若保证被连接件间不出现缝隙,该螺栓的最大轴向工作载荷F max 为多少??? 2、(13分)如图3-2所示的手摇起重绞车采用蜗杆传动。巳知模数m =8mm ,蜗杆头数z 1=1,蜗杆分度圆直径d 1=80mm ,蜗轮齿数z 2=40,卷筒直径D =200mm ,蜗杆与蜗轮间的当量摩擦系数f V =0.03,轴承和卷简中的摩擦损失等于6%,问: ???(1)欲使重物W 上升1m,手柄应转多少转?并在图上标出手柄的转动方向。 ???(2)若重物W = 5000N ,手摇手柄时施加的力F =

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。

机械设计期末考试试题及答案

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B —般在8°?20°范围内选取,B 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。 &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,贝尼们的 齿面接触应力()。 9、蜗杆蜗轮传动的传动比,正确表达式是() 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 HB3() 小齿轮的齿面硬度HBS 。 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) A. 90 B. 100 C. 150 D. 120 A. B. C. D. 无法判断 A. d 1 B. i 亞C. i Z 1 D. d 2

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° 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、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。

(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。

(完整版)机械设计期末考试试题及答案

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. 12H H σσ> B. 12H H σσ< C. 12H H σσ= D. 无法判断 9、蜗杆蜗轮传动的传动比,正确表达式是( )。 A. 21d i d = B. 21z i z = C. 21 n i n = D. 12d i d = 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 2HBS ( )小齿轮的齿面硬度1HBS 。 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1[]H σ与2[]H σ 。(1分)

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)

机械设计期末试卷答案

中原工学院 2004~2005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 题 一二三四五六七八九总分号 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、断裂和塑性变形、过大的弹性变形、工作表面的过度磨损或损伤、发生强烈的振动、联接的松弛、摩擦传动的打滑等都是零件的失效形式。() 2、用于紧固联接的螺纹不仅自锁性要好,而且传动的效率也要高。() 3、受交变横向载荷作用的普通螺栓组联接,在正常工作时螺栓杆所受到的拉力不变。() 4、对于受转矩作用的普通螺栓组联接,各螺栓杆将受到不等的剪力作用,且其剪力的大小与螺栓杆轴线到螺栓组联接的转动中心之距离成正比。() 5、带传动的弹性滑动将引起在主动带轮上带的速度要逐渐迟后于主动带轮轮缘的速度,在从动带轮上带的速度要逐渐超前于从动带轮轮缘的速度。() 6、为了避免带的弯曲应力过大,在设计带传动时需要限制小带轮的基准直径。() 7、带传动和渐开线齿轮传动都能实现定角速比传动。() 8、在闭式齿轮传动中,齿面磨损是其齿轮的主要失效形式。() 9、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。() 10、为了保证圆柱蜗杆传动良好的磨合(跑合)和耐磨性,通常采用钢制蜗杆与铜合金蜗轮。 ()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10小题,每小题1分,总计10分) 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.静载荷不能产生变应力 C.变应力是由静载荷产生D.变应力由变载荷产生,也可能由静载荷产生 2、右图为某齿轮传动装置,轮1为主动轮且转向不变, 则轮2的齿根弯曲应力按变化。 A.对称循环B.脉动循环 C.应力比r=-0.5的循环

机械设计(零件)期末试题及答案

机械设计期末考试 专业:机械设计制造及其自动化卷型:A 卷 课程名称:机械零件考试方式:闭卷 学生学号: 学生姓名: 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【】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【】

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)

2016年北航期末试卷A

北京航空航天大学 2015-2016 学年第二学期期末 《机械原理》 考试A 卷 班级____________任课教师___________姓名____________学号___________ 2016年6月27 日

1.(本题14分)计算图示运动链的自由度,并指出其中的复合铰链、局部自由度 和虚约束。其中杆长AD=EF=BC,且相互平行。若构件AB为原动件,试判断该运动链是否具有确定的运动,并给出理由。

2、(本题14分)图示为一偏心轮机构: (1)在图中画出滑块3的两个极限位置; (2)当轮1主动时,标出该机构在图示位置的传动角γ; (3)当滑块3主动时,标出该机构的最大压力角αmax; (4)若图示时刻转动副A、B连线与滑块导路垂直,且轮1角速度为ω1,在题图中标记瞬心P13、P24,列出滑块3速度v3的表达式,并求构件2的角速度ω2。

3、(本题15分)试用图解法设计一个铰链四杆机构ABCD ,要求连杆在运动过程中必须通过图示所给定的两个位置B 1E 1、B 2E 2。其中B 点为连杆上可动铰链之一,另一可动铰链C 在BE 上选取,D 点为机架上固定铰链之一,另一固定铰链A 在过D 点的水平线上。(请在原图上做题解答) B 2

4、(本题14分)图示为一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构,凸轮廓线为圆形,圆心为O点。凸轮以等角速度ω1沿逆时针方向绕A点转动。试在图上: (1)画出该凸轮的基圆和理论廓线; (2)标出该位置时从动件的压力角; (3)标出该位置时从动件的位移s; (4)画出当从动件相对于凸轮由位置I运动到位置II时凸轮转过的角度。

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

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