哈工大机械设计2011考试题及答案

哈工大机械设计2011考试题及答案
哈工大机械设计2011考试题及答案

哈工大

2011年机械设计试题及答案

一、填空题及选择填空题(27分,每空1分)

1.当动压润滑条件不具备,且边界膜遭破坏时,就会出现、

和同时存在的现象,这种摩擦状态称为。

2. 一公称直径为d=16mm的螺纹副,螺纹头数n=2,螺距p=4mm, 螺

纹中径d2=D2=14mm,牙侧角β=15o,螺纹副材料的当量摩擦系数

f ′ =0.08~0.10, 经计算该螺纹副自锁性要求。

a.满足

b. 不满足

3. 导向平键连接的主要失效形式是,设计时通过

限制来进行耐磨性计算;半圆键的缺点

是,所以主要适用于轴端。

4. 作为标准普通V带工作面的两侧面夹角为φ=40o,相应的V带轮

轮槽的两侧面夹角则。

a.大于40o

b.小于40o

c. 等于40o。

5. 传动带所能传递的最大有效圆周力F max与、、

等因素有关,它们的值越大,F max就越大。

当传递的外载荷超过时,带在带

轮上发生打滑现象;而且在传动比大于1的情况下打滑总是先从小

带轮上开始的,其原因是。

6. 齿轮传动的五种主要失效形式中,最严重、必须避免的失效形式

是;软齿面闭式齿轮传动最主要的失效形式是;

高速重载齿轮传动易发生;轮齿的塑性变形常发生在

齿面材料较软、低速重载、频繁起动的传动中。

7. 下列齿轮参数中,对齿形系数Y F没有影响的是。

a. 齿数

b. 变位系数

c. 齿顶高系数

d. 压力角

e. 模数

8. 按国家标准GB/292-93规定,型号7212 C/DB轴承的类型为,宽度类型为,精度等级为,公称接触角α = o。

9. 对于转动的滚动轴承,其主要失效形式是;对于不转动、低速或摆动的轴承,主要

失效形式是;对于高速轴承,

是其主要失效形式。

10. 滑动轴承一般由轴颈、轴瓦、轴承座三者组成,其失效形式主要是,主

要发生在上。

二、问答题(24分,每小题4分)

1. 齿向载荷分布系数Kβ的物理意义是什么?改善齿向载荷分布不均匀状况的措施有哪些?

2. 试述齿轮传动的设计准则。

3. 按在支撑轴上零件传递运动和动力时受到的载荷类型的不同,轴分为那几种类型?并分别举例说明。

4.给出滚动轴承的当量静载荷P0的定义。

5.同滚动轴承相比,液体摩擦滑动轴承有哪些特点?

6.在一些基本假设条件下,流体形成动压的必要条件是什么?

三、分析计算题(29分,第一小题19分,第二小题10分)

1.一重物匀速升降装置采用如图a所示的电机+圆柱蜗杆传动系统,已知蜗杆传动的模数m =8mm,蜗杆头数及分度圆直径分别为z1=1、d1=80mm,蜗轮齿数z2=50,卷筒直径D=250mm。重物匀速升降的速度v=40m/min,最大载重量W为4kN,工况系数K A按1.0计,试分析、计算提升重物时的下列问题:

1)该装置以40m/min的速度匀速升起重物1m时,蜗杆应转多少转?并在图中标明蜗杆的转向、蜗轮轮齿旋向、节点位置处蜗杆及蜗轮的受力方向。(5分)

2)若蜗杆与蜗轮齿面间当量摩擦系数f ′= 0.18,该机构能否自锁?(2分)

3)若重物W=4kN,传动装置总的传动效率为η =0.5,试计算出电机的输出转矩T m应是多少?(2分)

4)若蜗轮轴采用如图b所示的两个角接触轴承7209C支撑形式, L=100mm,蜗杆传动效率η1 =

0.7,卷筒、联轴器(连接蜗轮轴与卷筒轴)、蜗轮轴上轴承的效率合计为η2= 0.8,轴承7209 C

的基本额定动载荷和基本额定静载荷分别为C = 29800N、C0 = 23800N, 其内部轴向力S=0.4F r,径向载荷系数X和轴向载荷系数Y分别为0.44和1.36,f T=1.0,f P=1.5,试计算轴承II的寿命L h为多少小时?(10分)

2.图c所示为一托架,20kN的载荷作用在托架宽度方向的对称线上,用四个螺栓将托架连接在一钢制横梁上,螺栓的相对刚度为0.3,螺栓组连接采用普通螺栓连接形式,假设被连接件都不会被压溃、也不滑移,试计算:

1) 该螺栓组连接的接合面不出现间隙所需的螺栓预紧力F′至少应大于多少?(接合面的抗弯剖面

模量W=12.71×106mm3)(7分)

2)若受力最大螺栓处接合面间的残余预紧力F′′要保证6956N,计算该螺栓所需预紧力F′、所受的总拉力F0。(3分)

四、结构题(20分)

1.试说明实现轴上零件轴向固定的五种方法,并分别画出相应于各种轴向固定方法的结构图;画出模锻轮坯、腹板式大齿轮在转轴的轴端实现轴向固定与周向固定的结构图(要求齿轮也要画出来)。

(12分)

2.图d和图e为凸缘联轴器的两个半联轴器的将两根轴连接起来的两种形式的部分结构,请将未画出的其余部分补全,成为完整的结构。(5分)

3. 现有成品一级标准圆柱齿轮减速器一台,输入轴与小齿轮采用普通平键连接,轴与小齿轮轮毂配合段轴颈直径d=40mm,该轴段长度l=58mm,键槽长L=50mm,小齿轮轮毂键槽深t1=3.3mm。为得到比现有减速器更大的减速比,现在需要重新设计、更换该减速器的齿轮。已知重新设计得到的齿轮模数m=3.0mm, 小齿轮齿顶圆直径d a1=69mm, 齿根圆直径d f1=55.5mm,齿宽b1=60mm,如果采用该小齿轮,试根据上述数据进行分析:该减速器的输入轴是否具有可以继续使用的可能性?(3分)

一、填空题及选择填空题(27分,每空1分)

1.当动压润滑条件不具备,且边界膜遭破坏时,就会出现流体摩擦、边界摩擦和干摩擦同时存在的现象,这种摩擦状态称为混合摩擦。

2. 一公称直径为d=16mm的螺纹副,螺纹头数n=2,螺距p=4mm, 螺

纹中径d2=D2=14mm,牙侧角β=15o,螺纹副材料的当量摩擦系数

f′=0.08~0.10, 经计算该螺纹副a自锁性要求。a.满足 b.不满足

3. 导向平键连接的主要失效形式是工作面的磨损,设计时通过

限制工作面间的压强来进行耐磨性计算;半圆键的缺点

是键槽对轴强度削弱较大,所以主要适用于轴端。

4. 作为标准普通V带工作面的两侧面夹角为φ=40o,相应的V带轮

轮槽的两侧面夹角则b。

a.大于40o

b.小于40o

c. 等于40o。

5. 传动带所能传递的最大有效圆周力F max与初拉力F0、带在小带轮

上的包角α1、带与带轮间的摩擦系数f等因素有关,它们的值越大,

F max就越大。当传递的外载荷超过最大有效圆周力下的承载能力

时,带在带轮上发生打滑现象;而且在传动比大于1的情况下,打

滑总是先从小带轮上开始的,其原因是带在小带轮上的包角小于

大带轮上的包角(或带在大带轮上的包角大于小带轮上的包角)。

6. 齿轮传动的五种主要失效形式中,最严重、必须避免的失效形式

是轮齿折断;软齿面闭式齿轮传动最主要的失效形式是齿面疲劳点

蚀;高速重载齿轮传动易发生热胶合;轮齿的塑性变形常发生在

齿面材料较软、低速重载、频繁起动的传动中。

7. 下列齿轮参数中,对齿形系数Y F没有影响的是e。

a. 齿数

b. 变位系数

c. 齿顶高系数

d. 压力角

e. 模数

8. 按国家标准GB/292-93规定,型号7212 C/DB轴承的类型为角接触球轴

承,宽度类型为窄系列,精度等级为P0,公称接触角α = 15o。

9. 对于转动的滚动轴承,其主要失效形式是疲劳点蚀, 对于不转动、低速

或摆动的轴承,主要失效形式是局部塑性变形, 对于高速轴承,发热以至胶合是其主要失效形式。

10. 滑动轴承一般由轴颈、轴瓦、轴承座三者组成,其失效形式主要是胶

合和磨损,主要发生在轴瓦上。

二、问答题(24分,每小题4分)

1. 齿向载荷分布系数Kβ的物理意义是什么?改善齿向载荷分布不均匀状况

的措施有哪些?

Kβ的物理意义——考虑沿齿宽方向载荷分布不均匀对轮齿应力的影响系数。(2分)措施:(答出以下7点中3点以下者1分,答出3点以上者2分)

1) 齿轮的制造和安装精度↑

2) 轴、轴承及机体的刚度↑

3) 齿轮在轴上的布置——合理选择

4) 轮齿的宽度——设计时合理选择

5) 采用软齿面——通过跑合使载荷均匀

6) 硬齿面齿轮——将齿端修薄、或做成鼓形齿

7) 齿轮要布置在远离转矩输入端的位置。

2. 试述齿轮传动的设计准则

评分标准:以下4点各点1分

(1)软齿面闭式齿轮传动:通常先按齿面接触疲劳强度进行设计,然后校核齿根弯曲疲劳强度。

(2)硬齿面式齿轮传动:通常先按齿根弯曲疲劳强度进行设计,然后校核齿面接触疲劳强度。

(3)高速重载齿轮传动,还可能出现齿面胶合,故需校核齿面胶合强度。

(4)开式齿轮传动:目前多是按齿根弯曲疲劳强度进行设计,并考虑磨损的影响将模数适当增大(加大10~15%)。

3.按照轴所受载荷类型的不同,轴分为那几种类型?并分别举例说明。

评分标准:以下3点各点1分,举例正确合计1分。

(1)仅受弯矩M的轴——心轴,只起支撑零件作用,如自行车前轴。

(2)仅受转矩T的轴——传动轴,只传递运动和转矩不起支撑作用,如汽车后轮传动轴。

(3)既受弯矩又受转矩的轴——转轴,既起支撑又起传运动和转矩作用,如减速器的输出轴。

4.给出滚动轴承的当量静载荷P0的定义。

当量静载荷是一个假想载荷,其作用方向与基本额定静负荷相同,而在当量静载荷作用下,轴承的受载最大滚动体与滚道接触处的塑性变形总量与实际载荷作用下的塑性变形总量相同。(4分)

5.同滚动轴承相比,液体摩擦滑动轴承有哪些特点?

评分标准:以下6点中,答出1~2点2分,答出3~4点分3分,答出5~6点4分

1) 在高速重载下能正常工作,寿命长;

2) 精度高;滚动轴承工作一段时间后,旋转精度↓

3) 滑动轴承可以做成剖分式的—能满足特殊结构需要。如曲轴上的轴承;

4) 液体摩擦轴承具有很好的缓冲和阻尼作用,可以吸收震动,缓和冲击。

5) 滑动轴承的径向尺寸比滚动轴承的小。

6) 起动摩擦阻力较大。

6.在一些基本假设条件下,流体形成动压的必要条件是什么?

评分标准:答出1点2分,答出2点3分,答出3点4分

1) 流体必须流经收敛间隙,而且间隙倾角越大则产生的油膜压力越大。

2) 流体必须有足够的速度;

3) 流体必须是粘性流体。

三、分析计算题(29分,第一小题19分,第二小题10分)

1.一重物匀速升降装置采用如图a所示的电机+圆柱蜗杆传动系统,已知蜗杆传动的模数m =8mm,蜗杆头数及分度圆直径分别为z1=1、d1=80mm,蜗轮齿数z2=50,卷筒直径D=250mm。重物匀速升降的速度v=40m/min,最大载重量W为4kN,工况系数K A按1.0计,试分析、计算提升重物时的下列问题:

1)该装置以40m/min的速度匀速升起重物1m时,蜗杆应转多少转?并在图中标明蜗杆的转向、蜗轮轮齿旋向、节点位置处蜗杆及蜗轮的受力方向。(5分)

2)若蜗杆与蜗轮齿面间当量摩擦系数f ′= 0.18,该机构能否自锁?(2分)3)若重物W=4kN,传动装置总的传动效率为η =0.5,试计算出电机的输出转矩T m应是多少?(2分)

4)若蜗轮轴采用如图b所示的两个角接触轴承7209C支撑形式, L=100mm,蜗杆传动效率η1= 0.7,卷筒、联轴器(连接蜗轮轴与卷筒轴)、蜗轮轴上轴承的效率合计为η2= 0.8,轴承7209 C的基本额定动载荷和基本额定静载荷分别为C = 29800N、C0 = 23800N, 其内部轴向

力S =0.4F r ,径向载荷系数X 和轴向载荷系数Y 分别为0.44和1.36,f T =1.0,f P =1.5,试计算轴承II 的寿命L h 为多少小时?(10分)

1)蜗杆转:1*50/(3.14*D)=50/(3.14*0.25)=63.69(转) (1分)

蜗轮转速:40/(3.14*0.25)=50.96r/min

蜗杆转向(1分)、蜗轮轮齿旋向(1分)、蜗轮蜗杆受力分析方向如图所示(2分)。

2)写出公式得1分,结论正确得1分。

结论:该机构满足自锁性条件。

3)写出公式得1.5分,结论正确得0.5分。

4)公式、步骤都正确得9分(其中:轴承寿命计算公式占5分),计算结果正确得1分。

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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°°° 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。

哈工大机械设计大作业V带传动设计完美版

哈工大机械设计大作业V带传动设计完美版

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Harbin Instituteof Technology 机械设计大作业说明书 大作业名称:机械设计大作业 设计题目:V带传动设计 班级: 设计者: 学号: 指导教师: 设计时间: 2014.10.25 哈尔滨工业大学

目录 一、大作业任务书 ........................................................................................................................... 1 二、电动机的选择 ........................................................................................................................... 1 三、确定设计功率d P ..................................................................................................................... 2 四、选择带的型号 ........................................................................................................................... 2 五、确定带轮的基准直径1d d 和2d d ............................................................................................. 2 六、验算带的速度 ........................................................................................................................... 2 七、确定中心距a 和V 带基准长度d L ......................................................................................... 2 八、计算小轮包角 ........................................................................................................................... 3 九、确定V 带根数Z ........................................................................................................................ 3 十、确定初拉力0F ......................................................................................................................... 3 十一、计算作用在轴上的压力 ....................................................................................................... 4 十二、小V 带轮设计 .. (4) 1、带轮材料选择 ............................................................................................................. 4 2、带轮结构形式 . (4) 十二、参考文献 ............................................................................................................................... 6 ?

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

哈工大机械设计基础学时试题答案

班 级 姓 名 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 分数 一、 填空题(共24 分,每空1分) 1)按照两表面间的润滑状况,可将摩擦分为 干摩擦 、 边界摩擦 、 流体摩擦 和 混合摩擦 。 2)当两个被联接件之一太厚,不宜制成通孔,且联接不需要经常装拆时,往往采用螺纹联接中的 螺钉 联接。 3)带传动中,带在带轮上即将打滑而尚未打滑的临界状态下,紧边拉力F 1与松边拉力F 2之间的关系为 112f F F e α=? 。 4)滚动轴承的基本额定寿命L ,是指一批相同的轴承,在相同的条件 下运转,其中 90% 的轴承在疲劳点蚀前所能转过的总转数,单位为106r 。 5)非液体摩擦滑动轴承限制pv 值,主要是为了防止轴瓦 胶合 失效。 6)弹簧指数C= D/d ,C 越大,弹簧刚度越 小 。 7)当机构处于死点位置时,机构的压力角为 90° 。 8)有一紧螺栓连接,已知预紧力'F =1500N ,轴向工作载荷F =1000N ,螺栓的刚度C b =2000N/mm ,被连接件的刚度C m =8000N/mm ,则螺栓所受的总拉力F 0= 1700 N ,剩余预紧力''F = 700 N ,保证结合面不出现缝隙的最大轴向工作载荷F max = 1875 N 。 9)对于软齿面闭式齿轮传动,通常先按 齿面接触疲劳 强度进行设计,然后校核 齿根弯曲疲劳 强度。 10)蜗杆传动的失效形式主要是 齿面点蚀 、 齿面胶合 和 齿面磨损 ,而且失效通常发生在 蜗轮轮齿上 。 哈工大2005 年秋季学期 机械设计基础(80学时)试题答案

11)在凸轮机构的几种基本的从动件运动规律中,等速运动规律使凸轮机构产生刚性冲击,正弦加速度运动规律则没有冲击,等加速等减速、余弦加速度运动规律产生柔性冲击。 二、选择题(共11分,每小题1分) 1)一阀门螺旋弹簧,弹簧丝直径d=2.5mm,因环境条件限制,其弹簧外径D2不得大于17.5mm,则弹簧指数不应超过c) 。 a) 5 ; b) 6.5 ; c) 6 ; d) 7 。 2)平键的剖面尺寸b×h是根据d) 从标准中查取。 a) 传递转矩的大小; b) 载荷特性; c) 键的材料; d) 轴的直径。 3)带传动采用张紧轮的目的是d) 。 a)减轻带的弹性滑动; b) 提高带的寿命; c) 改变带的运动方向; d) 调节带的初拉力。 4)润滑良好的闭式软齿面齿轮传动最常见的失效形式为b) 。 a) 齿面磨损; b) 齿面疲劳点蚀; c) 齿面胶合; d) 齿面塑性变形。 5)在V带传动设计中,取小带轮基准直径d d1≥d dmin,主要是为了考虑 a) 对传动带疲劳强度的影响 a) 弯曲应力; b) 离心拉应力; c) 小带轮包角; d) 初拉力。 6)蜗杆传动中,当其它条件相同时,增加蜗杆的头数,则传动效率 b) 。 a) 降低; b) 提高;c) 不变;d)可能提高,可能降低。 7)工作时只承受弯矩,不传递转矩的轴,称为a) 。 a) 心轴; b) 传动轴; c) 转轴; d) 曲轴。 8)半圆键连接的主要优点是c) 。 a) 对轴的强度削弱较轻; b) 键槽的应力集中较小; c) 适于锥形轴端的连接。

机械设计基础考试题库及答案汇总

一、 名词解释 1.机械: 2.机器: 3.机构: 4.构件: 5.零件: 6.标准件: 7.自由构件的自由度数: 8.约束: 9.运动副: 10.低副: 11.高副: 23.机构具有确定运动的条件: 24.死点位置: 25.急回性质: 26.间歇运动机构: 27.节点: 28.节圆: 29.分度圆: 30.正确啮合条件: 31.连续传动的条件: 32.根切现象: 33.变位齿轮: 34.蜗杆传动的主平面: 35.轮系: 36.定轴轮系: 37.周转轮系: 38.螺纹公称直径:螺纹大径。39.心轴: 40.传动轴: 41.转轴: 二、 填空题 1. 机械是(机器)和(机构)的总称。 2. 机构中各个构件相对于机架能够产生独立运动的数目称为(自由度)。 3. 平面机构的自由度计算公式为:(F=3n-2P L -P H )。 4. 已知一对啮合齿轮的转速分别为n 1、n 2,直径为D 1、D 2,齿数为z 1、z 2,则其传动比i= (n 1/n 2)= (D 2/D 1)= (z 2/ z 1)。 5. 铰链四杆机构的杆长为a=60mm ,b=200mm ,c=100mm ,d=90mm 。若以杆C为机架,则此四杆机构为(双摇杆机构)。 6. 在传递相同功率下,轴的转速越高,轴的转矩就(越小)。 7. 在铰链四杆机构中,与机架相连的杆称为(连架杆),其中作整周转动的杆称为(曲柄),作往复摆动的杆称为(摇杆),而不与机架相连的杆称为(连杆)。 8. 平面连杆机构的死点是指(从动件与连杆共线的)位置。 9. 平面连杆机构曲柄存在的条件是①(最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和)②(连架杆和机架中必有一杆是最短杆)。 10. 平面连杆机构的行程速比系数K=1.25是指(工作)与(回程)时间之比为(1.25),平均速比为(1:1.25)。 11. 凸轮机构的基圆是指(凸轮上最小半径)作的圆。 12. 凸轮机构主要由(凸轮)、(从动件)和(机架)三个基本构件组成。 13. 带工作时截面上产生的应力有(拉力产生的应力)、(离心拉应力)和(弯曲应力)。 14. 带传动工作时的最大应力出现在(紧边开始进入小带轮)处,其值为:σmax=σ1+σb1+σc 。 15. 普通V带的断面型号分为(Y 、Z 、A 、B 、C 、D 、E )七种,其中断面尺寸最小的是(Y )型。 16. 为保证齿轮传动恒定的传动比,两齿轮齿廓应满足(接触公法连心线交于一定点)。 17. 渐开线的形状取决于(基)圆。 18. 一对齿轮的正确啮合条件为:(m 1 = m 2)与(α 1 = α2)。 19. 一对齿轮连续传动的条件为:(重合度1>ε)。 20. 齿轮轮齿的失效形式有(齿面点蚀)、(胶合)、(磨损)、(塑 性变形)和(轮齿折断)。 21. 一对斜齿轮的正确啮合条件为:(m 1 = m 2)、(α 1 = α2) 与(β1=-β2)。 22. 蜗杆传动是由(蜗杆、蜗轮)和(机架)组成。 23. 通过蜗杆轴线并垂直蜗轮轴线的平面称为(中间平面)。 24. 常用的轴系支承方式有(向心)支承和(推力)支承。 25. 轴承6308,其代号表示的意义为(6:深沟球轴承、3:直 径代号,08:内径为Φ40)。 26. 润滑剂有(润滑油)、(润滑脂)和(气体润滑剂)三类。 27. 列举出两种固定式刚性联轴器(套筒联轴器)、(凸缘联轴 器)。 28. 轴按所受载荷的性质分类,自行车前轴是(心轴)。 29. 普通三角螺纹的牙形角为(60)度。 30. 常用联接螺纹的旋向为(右)旋。 31. 普通螺栓的公称直径为螺纹(大)径。 32. 在常用的螺纹牙型中(矩形)形螺纹传动效率最高,(三角) 形螺纹自锁性最好。 33. 减速器常用在(原动机)与(工作机)之间,以降低传速 或增大转距。 34. 两级圆柱齿轮减速器有(展开式)、(同轴式)与(分流式)三种配置齿轮的形式。 35. 轴承可分为(滚动轴承)与(滑动轴承)两大类。 36. 轴承支承结构的基本形式有(双固式)、(双游式)与(固游式)三种。 37. 轮系可分为(平面轮系)与(空间轮系)两类。 38. 平面连杆机构基本形式有(曲柄摇杆机构)、(双曲柄机构)与(双摇杆机构)三种。 39. 凸轮机构按凸轮的形状可分为(盘形凸轮)、(圆柱凸轮) 与(移动凸轮)三种。 40. 凸轮机构按从动件的形式可分为(尖顶)、(滚子)与(平底)三种。 41. 变位齿轮有(正变位)与(负变位)两种;变位传动有(等移距变位)与(不等移距变位)两种。 42. 按接触情况,运动副可分为(高副)与(低副) 。 43. 轴上与轴承配合部分称为(轴颈);与零件轮毂配合部分称为(轴头);轴肩与轴线的位置关系为(垂直)。 44. 螺纹的作用可分为(连接螺纹)和(传动螺纹) 两类。 45. 轮系可分为 (定轴轮系)与(周转轮系)两类。 46. 常用步进运动机构有(主动连续、从动步进)与(主动步进、从动连续)两种。 47. 构件是机械的(运动) 单元;零件是机械的 (制造) 单元。 48. V 带的结构形式有(单楔带)与(多楔带)两种。 三、 判断题 1. 一个固定铰链支座,可约束构件的两个自由度。× 2. 一个高副可约束构件的两个自由度。× 3. 在计算机构自由度时,可不考虑虚约束。× 4. 销联接在受到剪切的同时还要受到挤压。√ 5. 两个构件之间为面接触形成的运动副,称为低副。√ 6. 局部自由度是与机构运动无关的自由度。√ 7. 虚约束是在机构中存在的多余约束,计算机构自由度时应除去。√ 8. 在四杆机构中,曲柄是最短的连架杆。× 9. 压力角越大对传动越有利。× 10. 在曲柄摇杆机构中,空回行程比工作行程的速度要慢。× 11. 偏心轮机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。√ 12. 曲柄滑块机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。√ 13. 减速传动的传动比i <1。× 14. Y型V带所能传递的功率最大。× 15. 在V带传动中,其他条件不变,则中心距越大,承载能力越大。× 16. 带传动一般用于传动的高速级。× 17. 带传动的小轮包角越大,承载能力越大。√ 18. 选择带轮直径时,直径越小越好。× 19. 渐开线上各点的压力角不同,基圆上的压力角最大。× 20. 基圆直径越大渐开线越平直。√ 21. 设计蜗杆传动时,为了提高传动效率,可以增加蜗杆的头数。 √ 22. 在润滑良好的闭式齿轮传动中,齿面疲劳点蚀失效不会发生。 × 23. 只承受弯矩而不受扭矩的轴,称为心轴。√ 24. 螺钉联接用于被联接件为盲孔,且不经常拆卸的场合。√ 25. 挤压就是压缩。 × 26. 受弯矩的杆件,弯矩最大处最危险。× 27. 仅传递扭矩的轴是转轴。√ 28. 低速重载下工作的滑动轴承应选用粘度较高的润滑油。√ 29. 代号为6310的滚动轴承是角接触球轴承。×

哈工大机械设计大作业轴系

HarbinI n s t i tut e o fTech n o logy 机械设计大作业说明书大作业名称:轴系设计 设计题目: 5.1.5 班级:1208105 设计者: 学号: 指导教师: 张锋 设计时间:2014.12.03 哈尔滨工业大学

哈尔滨工业大学 机械设计作业任务书 题目___轴系部件设计____ 设计原始数据: 方案电动机 工作功 率P/k W 电动机满 载转速n m /(r/min) 工作机的 转速n w /(r/min) 第一级 传动比 i1 轴承座 中心高 度 H/mm 最短工 作年限 工作环 境 5.1.5 3 710 80 2 170 3年3 班 室内清 洁 目录 一、选择轴的材料 (1) 二、初算轴径 (1) 三、轴承部件结构设计 (1) 3.1轴向固定方式 (2) 3.2选择滚动轴承类型 (2) 3.3键连接设计 (2) 3.4阶梯轴各部分直径确定 (2) 3.5阶梯轴各部段长度及跨距的确定 (2) 四、轴的受力分析 (3) 4.1画轴的受力简图 (3) 4.2计算支反力 (3) 4.3画弯矩图 (3) 4.4画转矩图 (5) 五、校核轴的弯扭合成强度 (5)

六、轴的安全系数校核计算………………………………………………6 七、键的强度校核 (7) 八、校核轴承寿命 (8) 九、轴上其他零件设计 (9) 十、轴承座结构设计 (9) 十一、轴承端盖(透盖).........................................................9参考文献 (10)

一、选择轴的材料 该传动机所传递的功率属于中小型功率,因此轴所承受的扭矩不大。故选45号钢,并进行调质处理。 二、初算轴径 对于转轴,按扭转强度初算直径 3min m P d C n ≥ 式中: P ————轴传递的功率,KW ; m n ————轴的转速,r/mi n; C————由许用扭转剪应力确定的系数,查各种机械设计教材或机械设计手册。 根据参考文献1表9.4查得C=118~106,取C=118, 所以, mm n P C d 6.23355 85.211833==≥ 本方案中,轴颈上有一个键槽,应将轴径增大5%,即 ????d ≥23.6×(1+5%)=24.675mm 按照GB 2822-2005的a R 20系列圆整,取d=25mm。 根据GB/T1096—2003,键的公称尺寸78?=?h b ,轮毂上键槽的尺寸 b=8m m,mm t 2.0013.3+= 三、轴承部件结构设计 由于本设计中的轴需要安装带轮、齿轮、轴承等不同的零件,并且各处受力不同,因此,设计成阶梯轴形式,共分为七段。以下是轴段的草图: 3.1及轴向固定方式 因传递功率小,齿轮减速器效率高、发热小,估计轴不会长,故轴承部件的固定方式可采用两端固定方式。因此,所涉及的轴承部件的结构型式如图2所示。然后,可按轴上零件的安装顺序,从min d 处开始设计。 3.2选择滚动轴承类型 因轴承所受轴向力很小,选用深沟球轴承,因为齿轮的线速度,齿轮转动时飞溅的润滑油不足于润滑轴承,采用油脂对轴承润滑,由于该减速器的工作环境清 洁,脂润滑,密封处轴颈的线速度较低,故滚动轴承采用毡圈密封,由于是悬臂布置所以不用轴上安置挡油板。 3.3 键连接设计 轴段⑦ 轴段⑥ 轴段⑤ 轴段④ 轴段③ 轴段② 轴段① L1 L2 L3 图1

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 =

哈尔滨工业大学机械设计基础轴系部件设计

机械设计基础大作业计算说明书 题目:朱自发 学院:航天学院 班号:1418201班 姓名:朱自发 日期:2016.12.05 哈尔滨工业大学

机械设计基础 大作业任务书题目:轴系部件设计 设计原始数据及要求:

目录 1.设计题目 (4) 2.设计原始数据 (4) 3.设计计算说明书 (5) 3.1 轴的结构设计 (5) 3.1.1 轴材料的选取 (5) 3.1.2初步计算轴径 (5) 3.1.3结构设计 (6) 3.2 校核计算 (8) 3.2.1轴的受力分析 (8) 3.2.2校核轴的强度 (10) 3.2.3校核键的强度 (11) 3.2.4校核轴承的寿命 (11) 4. 参考文献 (12)

1.设计题目 斜齿圆柱齿轮减速器轴系部件设计2.设计原始数据

3.设计计算说明书 3.1 轴的结构设计 3.1.1 轴材料的选取 大、小齿轮均选用45号钢,调制处理,采用软齿面,大小齿面硬度为241~286HBW ,平均硬度264HBW ;齿轮为8级精度。 因轴传递功率不大,对重量及结构尺寸无特殊要求,故选用常用材料45钢,调质处理。 3.1.2初步计算轴径 按照扭矩初算轴径: 6 3 39.55100.2[]P P n d n τ?≥ =式中: d ——轴的直径,mm ;

τ——轴剖面中最大扭转剪应力,MPa ; P ——轴传递的功率,kW ; n ——轴的转速,r /min ; []τ——许用扭转剪应力,MPa ; C ——由许用扭转剪应力确定的系数; 根据参考文献查得106~97C =,取106C = 故 10635.0mm d ≥== 本方案中,轴颈上有一个键槽,应将轴径增大5%,即 35(15%)36.75mm d ≥?+= 取圆整,38d mm =。 3.1.3结构设计 (1)轴承部件的支承结构形式 减速器的机体采用剖分式结构。轴承部件采用两端固定方式。 (2)轴承润滑方式 螺旋角: 12() arccos =162n m z z a β+= 齿轮线速度: -338310175 2.37/6060cos 60cos16n m zn dn v m s πππ β???==== 因3/v m s <, 故轴承用油润滑。

(完整word版)机械设计考试题库(带答案)

机械设计模拟题 一、填空题(每小题2分,共20分) 1、机械零件的设计方法有理论设计经验设计模型试验设计。 2、机器的基本组成要素是机械零件。 3、机械零件常用的材料有金属材料高分子材料陶瓷材料复合材料。 4、按工作原理的不同联接可分为形锁合连接摩擦锁合链接材料锁合连接。 5、联接按其可拆性可分为可拆连接和不可拆连接。 6、可拆联接是指不需破坏链接中的任一零件就可拆开的连接。 7、根据牙型螺纹可分为普通螺纹、管螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹、锯齿形螺纹。 8、螺纹大径是指与螺纹牙顶相切的假想圆柱的直径,在标准中被定为公称直径。 9、螺纹小径是指螺纹最小直径,即与螺纹牙底相切的假想的圆柱直径。 10、螺纹的螺距是指螺纹相邻两牙的中径线上对应两点间的轴向距离。 11、导程是指同一条螺纹线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴线距离。 12、螺纹联接的基本类型有螺栓连接双头螺栓连接螺钉连接紧定螺钉连接。 13、控制预紧力的方法通常是借助测力矩扳手或定力矩扳手,利用控制拧紧力矩的方法来控制预紧力的大小。 14、螺纹预紧力过大会导致整个链接的结构尺寸增大,也会使连接件在装配或偶然过载时被拉断。 15、螺纹防松的方法,按其工作原理可分为摩擦防松、机械防松、破坏螺旋运动关系防松。 16、对于重要的螺纹联接,一般采用机械防松。 17、受横向载荷的螺栓组联接中,单个螺栓的预紧力F?为。 18、键联接的主要类型有平键连接半圆键连接楔键连接切向键连接。 19、键的高度和宽度是由轴的直径决定的。 20、销按用途的不同可分为定位销连接销安全销。 21、无键联接是指轴与毂的连接不用键或花键连接。 22、联轴器所连两轴的相对位移有轴向位移径向位移角位移综合位移。 23、按离合器的不同工作原理,离合器可分为牙嵌式和摩擦式。 24、按承受载荷的不同,轴可分为转轴心轴传动轴。

哈尔滨工业大学机械设计大作业_带传动电算

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 上机电算说明书 课程名称:机械设计 电算题目:普通V带传动 院系:机电工程学院 班级: 设计者: 学号: 指导教师: 设计时间:2015.11.11-2015.12.1 哈尔滨工业大学

目录 一、普通V带传动的内容 (1) 二、变量标识符 (1) 三、程序框图 (2) 四、V带设计C程序 (3) 五、程序运行截图 (10) 参考文献 (11)

一、普通V带传动的内容 给定原始数据:传递的功率P,小带轮转速n1 传动比i及工作条件 设计内容:带型号,基准长度Ld,根数Z,传动中心距a,带轮基准直径dd1、dd2,带轮轮缘宽度B,初拉力F0和压轴力Q。 二、变量标识符 为了使程序具有较好的可读性易用性,应采用统一的变量标识符,如表1所示。表1变量标识符表。 表1 变量标识符表

三、程序框图

四、V带设计c程序 #include #include #include #define PAI 3.14 int TYPE_TO_NUM(char type); /*将输入的字符(不论大小写)转换为数字方便使用*/ float Select_Ki(float i); /*查表选择Ki的程序*/ float Select_KA(float H,int GZJ,int YDJ); /*查表选择KA的程序*/ float Select_KL(float Ld,int TYPE); /*查表选择KL的程序*/ float Select_M(int TYPE); /*查表选择m的程序*/ float Select_dd1(int TYPE); /*查表选择小轮基准直径dd1的程序*/ float Select_dd2(int dd1,float i); /*查表选择大轮直径dd2的程序*/ float Compute_P0(float V,int TYPE,float dd1); /*计算P0的程序*/ float Compute_DIFP0(int TYPE,float Ki,int n1); /*计算DIFP0的程序*/ float Compute_VMAX(int TYPE); /*计算VMAX的程序*/ float Compute_KALF(float ALF1); /*计算KALF的程序*/ float Compute_B(int TYPE,int z); /*计算带宽B的程序*/ float* Compute_LAK(float dd1,float dd2,int TYPE); /*计算Ld,a,KL的程序*/ main() { float P,H,i,n1,KA,Ki,dd1,dd2,V,P0,DIFP0,Pd,VMAX,*LAK,m,Ld,KALF,a,KL,z,F0,ALF1, Q,B; int YDJ,GZJ,TYPE,ANS; char type,ans; printf(" V带传动设计程序\n"); printf(" 程序设计人:×××\n 班号:123456678\n 学号:1234567896\n"); START: printf("请输入原始参数:\n"); printf("传递功率P(KW):"); scanf("%f",&P); printf("小带轮转速n1(r/min):"); scanf("%f",&n1); printf("传动比i:"); scanf("%f",&i); printf("每天工作时间H(h):"); scanf("%f",&H); printf("原动机类型(1或2):"); scanf("%d",&YDJ); printf("工作机载荷类型:\n1,载荷平稳\n2,载荷变动较小\n3,载荷变动较大\n4,载荷变动很大\n"); scanf("%d",&GZJ);

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。

机械设计基础试题及答案

一、填空题:(每空1分,计32分) 1. 按表面间摩擦状态不同,滑动轴承可分为 液体摩擦 滑动轴承和 非液体摩擦 滑动轴承 2. 普通螺栓连接的凸缘联轴器是通过 摩擦力矩 传递转矩的;铰制孔螺栓连接的凸缘联轴器是通过 剪切与挤压 传递转矩的。 3. 三角形螺纹的牙型角为 60度 ,因其具有较好的 自锁 性能,所以通常用于 连接 。 4. 滑动轴承轴瓦上浇铸轴承衬的目的是 提高轴瓦的减磨耐磨性能 写出一种常用轴承衬材料的名称 轴承合金 。 5. 普通平键的工作面是 两侧面 ,其主要失效形式为 平键被压溃 ,其剖面尺寸b*h 是根据 轴的直径 来选择的。 6. 轮齿折断一般发生在 齿根 部位,为防止轮齿折断,应进行 齿根弯曲疲劳 强度计算。 7. 滚动轴承的基本额定寿命是指一批轴承,在相同运转条件下,其中 90 %的轴承不发生 疲劳点蚀 前所运转的总转数。 8. 按工作原理不同,螺纹连接的防松方法有 摩擦防松 、 机械防松 和 破坏螺纹副防松 。 9.转速与当量动载荷一定的球轴承,若基本额定动载荷增加一倍,其寿命为原来寿命的 8 倍。 10.蜗杆传动中,蜗杆分度圆柱上的螺旋线升角应等于蜗轮分度圆上的螺旋角,且两螺旋线方向应 相同 。 11.机构具有确定运动的条件是(1) 机构自由度大于零 (2) 原动件数等于自由度数 。 12.曲柄摇杆机构中,当 曲柄 与 机架 处于两次共线位置之一时,出现最小传动角。 13.圆柱螺旋弹簧的特性线是表示弹簧 受力与变形 之间的关系曲线;弹簧受轴向工作载荷时,其簧丝横截面上的应力最大点在 簧丝内侧点 ; 哈工大2004年秋季学期 机械设计基础(80学时) 试题答案

哈工大机械设计大作业一千斤顶

Harbin Institute of Technology 哈尔滨工业大学 机械设计作业设计计算说明书 题目:设计螺旋起重器(千斤顶) 系别: 班号: 姓名: 日期:

Harbin Institute of Technology 哈尔滨工业大学 机械设计作业任务书 题目:设计螺旋起重器 设计原始数据:题号3.1.1 起重量Fq=30 kN 最大起重高度H=180mm

一 选择螺杆、螺母的材料 螺杆采用45#调制钢,由参考文献[2]表10.2查得抗拉强度b 600 MPa σ=,s 355 MPa σ=。 螺母材料用铝黄铜ZCuAl10Fe3。 二 耐磨性计算 螺杆选用45# 钢,螺母选用铸造铝黄铜ZCuAl10Fe3,由参考文献[1]表 5.8 查得[]p =18~25MPa 从表 5.8 的注释中可以查得,人力驱动时[]p 值可以加大20%,则[]p =21.6~30MPa 取[]25MPa p = 。 按耐磨性条件设计螺纹中径2d ,选用梯形螺纹,则 2d ≥ 由参考文献[1]查得,对于整体式螺母系数2ψ==1.2—2.5,取2ψ=。 则 式中:Q F -----轴向载荷,N ; 2d -----螺纹中径,mm ; []p -----许用压强,MPa ; 查参考文献[2]表11.5取公称直径28d =mm ,螺距3P =mm ,中径226.5d =mm ,小径 324.5d =mm ,内螺纹大径428.5D =mm 。 三 螺杆强度校核 螺杆危险截面的强度条件为: 219.6d mm ≥==

e []σσ=≤ (2) 式中:Q F -----轴向载荷,N ; 3d -----螺纹小径,mm ; 1T -----螺纹副摩擦力矩,2 1tan(') 2Q d T F ψρ=+ (3) ψ为螺纹升角,ψ ; []σ-----螺杆材料的许用应力,MPa 。 查参考文献[1]表5.10得钢对青铜的当量摩擦因数'0.08~0.10f =,螺纹副当量摩擦角 'arctan 'arctan 0.08~arctan 0.10 4.5739~5.7106f ρ===,取'5.7106ρ=(由表5.10的注 释知,大值用于启动时,人力驱动属于间歇式,故应取用大值)。把数据代入(3)式中,得 把数据代入(2)式中,得 由参考文献[1]表5.9可以查得螺杆材料的许用应力 s []4σ σ= (4) 其中s 355 MPa σ=,则 []88.75a MP σ= 显然,e []σσ<,螺杆满足强度条件。 四 螺母螺牙强度校核 螺母螺纹牙根部的剪切强度条件为 4[]Q F Z D b ττπ= ≤ (5) 式中:Q F -----轴向载荷,N ; 4D -----螺母螺纹大径,mm ; 126.5 30000tan(2.0637 5.1427)502612T N mm =??+?= ?70.4e MPa σ==

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

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