机械设计基础作业集参考答案(12_17) - 副本
12 带 传 动13 链 传 动14 轴15 滑 动 轴 承16 滚 动 轴 承
17 联轴器、离合器及制动器
1、【答】由公式
αα
f f ec e
e F F /11/1120+-= 影响带传动工作能力的因素有:
(1) 预紧力:预紧力越大,工作能力越强,但应适度,以避免过大拉应力;
(2) 包角:包角越大越好,一般不小于120度;
(3) 摩擦系数:摩擦系数越大越好。
2、【答】由公式A c 2
υσ=可知,为避免过大的离心拉应力,带速不宜太高;
1) 由公式(12-6),带传动的圆周力
υP F 1000= 由公式(12-8),紧边拉力 υ
P F F F F 10002001+=+= 因此,为避免紧边的拉应力 A F 11=
σ 过大,带速不宜太低。
3、【答】 带传动中的弹性滑动是由于带松边和紧边拉力不同,导致带的弹性变形并引起带与带轮之间发生相对微小滑动产生的,是带传动固有的物理现象。
弹性滑动会使带产生磨损,并且使从动轮转速小于主动轮转速。
带传动中由于工作载荷超过临界值并进一步增大时,带与带轮间将产生显著的相对滑动,这种现象称为打滑。
打滑将使带的磨损加剧,从动轮转速急剧降低,甚至使传动失效,这种情况应当避免。
4、【答】带传动的主要失效形式是打滑和疲劳破坏。
带传动的设计准则是在保证带传动不打滑的条件下,具有一定的疲劳强度和寿命。
13 链 传 动
2 1、【答】链传动优点与属于摩擦传动的带传动相比,链传动无弹性滑动和打滑现象,因而能保证准确的平均传动比,传动效率较高;又因链条不需要像带那样张得很,所以作用于轴上的径向压力较小;在同样的条件下,链传动结构较为紧凑。
同时链传动能在高温和低温的情况下工作。
2、【答】链传动运动中由于链条围绕在链轮上形成了正多边形,造成了运动的不均匀性,称为链传动的多边形效应。
这是链传动固有的特性。
减轻链传动多边形效应的主要措施有:
1) 减小链条节距;
2) 增加链轮齿数;
3) 降低链速。
3、【答】滚子链传动的主要失效形式为:
1)链的疲劳破坏:链在工作时,周而复始地由松边到紧边不断运动着,因而它的各个元件都是在变应力作用下工作,经过一定循环次数后,链板将会出现疲劳断裂,或者套筒、滚子表面将会出现疲劳点蚀(多边形效应引起的冲击疲劳)。
2)链条铰链的磨损:链条在工作过程中,由于铰链的销轴与套筒间承受较大的压力,传动时彼此又产生相对转动,导致铰链磨损,使链条总长伸长,从而使链的松边垂度变化,增大动载荷,发生振动,引起跳齿,加大噪声以及其它破坏,如销轴因磨损削弱而断裂等。
3)链条铰链的胶合:当链轮转速高达一定数值时,链节啮入时受到的冲击能量增大,销轴和套筒间润滑油被破坏,使两者的工作表面在很高的温度和压力下直接接触,从而导致胶合。
因此,胶合在一定程度上限制了链的传动的极限转速。
4)链条静力拉断:低速(6.0<υm/s )的链条过载,并超过了链条静力强度的情况下,链条就会被拉断。
14 轴
1、【答】
工作中只承受扭矩而不承受弯矩(或弯矩很小)的轴称为传动轴。
只承受弯矩而不承受扭矩的轴称为心轴。
既承受弯矩又承受扭矩的轴称为转轴。
自行车的前轴和后轴属于心轴,中轴属于转轴。
2、【答】轴的常用周向定位方式有:键、花键、销、紧定螺钉以及过盈配合等。
轴的常用轴向定位方式有:轴肩、套筒、轴端挡圈、轴承端盖和圆螺母等。
3、【答】轴的强度不足时,可采取:增大轴的直径;改变材料类型;增大过渡圆角半径;对轴的表面进行热处理和表面硬化加工处理;提高表面加工质量;用开卸载槽等方法降低过盈配合处的应力集中程度;改进轴的结构形状等措施。
刚度不足时只能采取增大轴径,改变轴外形等措施。
6、
班级: 姓名: 学号: 机械设计基础习题_参考答案
评语: 任课教师: 日期: ( 3 ) 【答】
该轴结构设计中的主要错误有:
①——轴上零件左侧无法轴向固定;②——键槽过长;③——轴承端盖与轴应有间隙,并且要有密封装置;④——角接触轴承应正装;⑤——套筒外径应小于轴承内圈外径尺寸;⑥——轴段长度应小于齿轮轮毂宽度;⑦——轴承内圈无法定位;⑧——角接触轴承应成对使用(此设计中应正装);⑨——轴承端盖两处均应加轴承间隙调整垫片;⑩——装轴承处的轴段外径应区别开来,以保证加工精度。
正确的结构如下图所示:
15 滑 动 轴 承
1、【答】滑动轴承的失效形式有:磨粒磨损、刮伤、咬合(胶合)、疲劳剥落和腐蚀,还可能出
现气蚀、流体侵蚀、电侵蚀和微动磨损等损伤。
2、【答】滑动轴承材料性能应具有以下性能:(1)良好的减摩性、耐磨性和抗咬粘性。
(2)良好
的摩擦顺应性、嵌入性和磨合性。
(3)足够的强度和抗腐蚀能力。
(4)良好的导热性、工艺性、经济性等。
不存在一种轴承材料能够同时满足以上这些性能。
3、【答】非液体润滑轴承常以维持边界油膜不遭破坏作为设计的最低要求。
限制p 的目的是保证润滑油不被过大的压力挤出,间接保证轴瓦不致过度磨损。
轴承的发热量与其单位面积上的摩擦功耗υfp 成正比,限制υp 的目的
就是限制轴承的温
升,防止吸附在金属表面的油膜发生破裂。
4、【答】形成流体动力润滑(即形成动压油膜)的必要条件是:
1)相对滑动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙;
2)被油膜分开的两表面必须有足够的相对滑动速度(亦即滑动表面带油时要有足够的油层最大速度),其运动方向必须使润滑油由大口流进,从小口流出;
3)润滑油必须有一定的粘度,供油要充分。
向心滑动轴承形成动压油膜的基本过程为:
1)轴颈静止时,轴颈处于轴承孔的最低位置,并与轴瓦接触,两表面间自然形成一收敛的楔形空间;
2)轴颈开始转动时,速度极低,带入轴承间隙中的油量较少,这时轴瓦对轴颈摩擦力的方向与轴颈表面圆周速度方向相反,迫使轴颈在摩擦力的作用下沿孔壁爬升;
3)随着转速的增大,轴颈表面的圆周速度增大,带入楔形空间的油量也逐渐增多。
这时楔形油膜产生了一定的动压力,将轴颈浮起。
当轴颈达到稳定运转时,轴颈便稳定在一定的偏心位置上。
这时,轴承处于流体动力润滑状态,油膜产生的动压力与外载荷相平衡。
由于轴承内的摩擦阻力仅为液体的内阻力,故摩擦系数达到最小值。
16 滚动轴承
1【答】滚动轴承的正常失效形式是滚动体或内外圈滚道上的点蚀破坏。
对于慢慢摆动及转速极低的轴承,主要失效形式是滚动轴承接触面上由于接触应力过大而产生的永久性过大的凹坑。
除点蚀和永久性变形外,还可能发生其它多种形式的失效,如:润滑油不足使轴承烧伤,润滑油不清洁使轴承接触部位磨损,装配不当使轴承卡死、内圈涨破、挤碎内外圈和保持架等。
这些失效形式都是可以避免的。
2、【答】一组轴承中,10%的轴承发生点蚀破坏,90%的轴承不发生点蚀破坏前的转数(以106
为单位)或工作小时数称为滚动轴承的基本额定寿命,以L10表示。
滚动轴承的基本额定动载荷就是使轴承的基本额定寿命恰好为106转时,轴承所能承受的载荷值,用字母C表示。
3、【答】对于在工作载荷下基本上不旋转的轴承(例如起重机吊钩上用的推力轴承),或者慢慢
地摆动以及转速极低的轴承,需要进行滚动轴承的静载荷计算。
4、【答】6210:深沟球轴承,内径50mm,0级公差;
7207C/P5:角接触球轴承,内径35mm,5级公差;
N208:圆柱滚子轴承,内径40mm,0级公差;
31306:圆锥滚子轴承,内径30mm,0级公差;
51205:推力球轴承,内径25mm,0级公差。
4
班级:姓名:学号:机械设计基础习题_参考答案
17 联轴器、离合器及制动器
1、【答】联轴器和离合器主要用来联接轴与轴(或轴与其它回转零件),以传递运动与转矩,有
时也可用作安全装置。
联轴器和离合器的区别是:在机器运转时,联轴器联接的两轴不能分离,只有在机器停车并将联接器拆开后,两轴才能分离。
而离合器在机器运转过程中不需停车便可使两轴随时接合或分离。
2、【答】联轴器分刚性和弹性两大类。
刚性联轴器又可分为固定式刚性联轴器和可移式刚性联轴器。
固定式刚性联轴器不能补偿两轴的相对位移,所以对两轴线的相对位置要求较高,而可移式联轴器能补偿两轴的相对位移,所以允许两轴有一定范围的位移。
弹性联轴器内含有弹性元件,它不仅能补偿两轴的相对位移,而且还具有减振和缓冲功能。
刚性联轴器和弹性联轴器的区别是前者不含有弹性元件,不具有减振和缓冲功能。
评语:任课教师:日期:(5 )。
(完整版)机械设计基础习题集及参考答案
机械设计基础习题集及参考答案一、判断题(正确T,错误F)1. 构件是机械中独立制造的单元。
()2. 能实现确定的相对运动,又能做有用功或完成能量形式转换的机械称为机器。
()3. 机构是由构件组成的,构件是机构中每个作整体相对运动的单元体。
()4. 所有构件一定都是由两个以上零件组成的。
()二、单项选择题1. 如图所示,内燃机连杆中的连杆体1是()。
A 机构B 零件C 部件D 构件2. 一部机器一般由原动机、传动部分、工作机及控制部分组成,本课程主要研究()。
A 原动机B 传动部分C 工作机D 控制部分三、填空题1. 构件是机械的运动单元体,零件是机械的______单元体。
2. 机械是______和______的总称。
参考答案一、判断题(正确T,错误F)1. F2. T3. T4. F二、单项选择题1. B2. B三、填空题1. 制造2. 机构机器第一章平面机构的自由度一、判断题(正确T,错误F)1. 两构件通过点或线接触组成的运动副为低副。
()2. 机械运动简图是用来表示机械结构的简单图形。
()3. 两构件用平面低副联接时相对自由度为1。
()4. 将构件用运动副联接成具有确定运动的机构的条件是自由度数为1。
()5. 运动副是两构件之间具有相对运动的联接。
()6. 对独立运动所加的限制称为约束。
()7. 由于虚约束在计算机构自由度时应将其去掉,故设计机构时应尽量避免出现虚约束()8. 在一个确定运动的机构中,计算自由度时主动件只能有一个。
()二、单项选择题1. 两构件通过()接触组成的运动副称为高副。
A 面B 点或线C 点或面D 面或线2. 一般情况下,门与门框之间存在两个铰链,这属于()。
A 复合铰链B 局部自由度C 虚约束D 机构自由度3. 平面机构具有确定运动的条件是其自由度数等于()数。
A 1B 从动件C 主动件D 04. 所谓机架是指()的构件。
A 相对地面固定B 运动规律确定C 绝对运动为零D 作为描述其他构件运动的参考坐标点5. 两构件组成运动副必须具备的条件是两构件()。
《机械设计基础》答案
《机械设计基础》作业答案第一章平面机构的自由度和速度分析1-11-21-31-41-5自由度为:F 3n(2P P P')F'L H37(2910)1 211911或:F3n2P PL H3 6 28111-6自由度为F3n(2P P P')F'L H39(21210)11或:F 3n2P PL H3821112422111-10自由度为:F 3n(2P P P')F'L H310(214122)1302811或:F 3n2P PL H39212122724211-11F3n2P PL H3 4 24221-13:求出题1-13图导杆机构的全部瞬心和构件1、3的角速度比。
P P P P1141333413P P41P P1314131-14:求出题1-14图正切机构的全部瞬心。
设10r ad/s1,求构件3的速度v3。
v v3P13P P 102002000mm/s114131-15:题1-15图所示为摩擦行星传动机构,设行星轮2与构件1、4保持纯滚动接触,试用瞬心法求轮1与轮2的角速度比/12。
构件1、2 的瞬心为P12P、P分别为构件2 与构件1相对于机架的绝对瞬心P P P P114122241234132414P P 2r 1 2P Pr214 1211 - 16 :题 1-16 图所示曲柄滑块机构,已知:lAB100m m / s , lBC250 mm / s,110r ad / s,求机构全部瞬心、滑块速度v 和连杆角速度 。
32在三角形 ABC 中,BC sin 45 0AB sin BCA,sinBCA2 23 , cos BCA55,AC sin ABCBC sin 45,AC 310.7m mvv 3P13P P10 A C tan BCA 916.565mm / s1 14 13P PP P 114 122 24 122P P14 12 P P24 121100 10 2 AC 1002.9r ad / s1-17:题 1-17 图所示平底摆动从动件凸轮 1 为半径 r20 的圆盘,圆盘中心 C 与凸轮回转中心的距离 lAC15m m, lAB90 mm,10r ad / s1,求0 和180时,从动件角速度 的数值和方向。
机械设计基础课后答案
1-1至1-4解机构运动简图如下图所示。
图题1-1解图图题1-2解图图题1-3解图图题1-4解图1-5 解1-6 解1-7 解1-8 解1-9 解1-10 解1-11 解1-12 解1-13解该导杆机构的全部瞬心如图所示,构件 1、3的角速比为:1-14解该正切机构的全部瞬心如图所示,构件 3的速度为:,方向垂直向上。
1-15解要求轮 1与轮2的角速度之比,首先确定轮1、轮2和机架4三个构件的三个瞬心,即,和,如图所示。
则:,轮2与轮1的转向相反。
1-16解( 1)图a中的构件组合的自由度为:自由度为零,为一刚性桁架,所以构件之间不能产生相对运动。
( 2)图b中的 CD 杆是虚约束,去掉与否不影响机构的运动。
故图 b中机构的自由度为:所以构件之间能产生相对运动。
题 2-1答 : a ),且最短杆为机架,因此是双曲柄机构。
b ),且最短杆的邻边为机架,因此是曲柄摇杆机构。
c ),不满足杆长条件,因此是双摇杆机构。
d ),且最短杆的对边为机架,因此是双摇杆机构。
题 2-2解 : 要想成为转动导杆机构,则要求与均为周转副。
( 1 )当为周转副时,要求能通过两次与机架共线的位置。
见图 2-15 中位置和。
在中,直角边小于斜边,故有:(极限情况取等号);在中,直角边小于斜边,故有:(极限情况取等号)。
综合这二者,要求即可。
( 2 )当为周转副时,要求能通过两次与机架共线的位置。
见图 2-15 中位置和。
在位置时,从线段来看,要能绕过点要求:(极限情况取等号);在位置时,因为导杆是无限长的,故没有过多条件限制。
( 3 )综合( 1 )、( 2 )两点可知,图示偏置导杆机构成为转动导杆机构的条件是:题 2-3 见图。
图题 2-4解 : ( 1 )由公式,并带入已知数据列方程有:因此空回行程所需时间;( 2 )因为曲柄空回行程用时,转过的角度为,因此其转速为:转 / 分钟题 2-5解 : ( 1 )由题意踏板在水平位置上下摆动,就是曲柄摇杆机构中摇杆的极限位置,此时曲柄与连杆处于两次共线位置。
机械设计基础习题集(附解答)
实用文档目录绪论 (1)平面机构的自由度 (3)平面连杆机构 (8)凸轮机构 (14)齿轮机构 (18)轮系 (23)机械零件设计概论 (28)联接 (30)齿轮传动 (41)蜗杆传动 (51)带、链传动 (60)轴 (69)滑动轴承 (75)滚动轴承 (78)联轴器和离合器 (91)绪论1. 简述机构与机器的异同及其相互关系。
2. 简述机械的基本含义。
3. 简述构件和零件的区别与联系。
4. 简述“机械运动”的基本含义。
5. 简述“机械设计基础”课程的主要研究对象和内容。
6. 简述“机械设计基础”课程在专业学习中的性质。
【参考答案】1. 共同点:①人为的实物组合体;②各组成部分之间具有确定的相对运动;不同点:机器的主要功能是做有用功、变换能量或传递能量、物料、信息等;机构的主要功能是传递运动和力、或变换运动形式。
相互关系:机器一般由一个或若干个机构组合而成。
2. 从结构和运动的角度看,机构和机器是相同的,一般统称为机械。
3. 构件是机械中的运动单元,零件是机械中的制造单元;构件是由一个或若干个零件刚性组合而成。
4. 所谓“机械运动”是指宏观的、有确定规律的刚体运动。
5. 研究对象:常用机构(平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等)和通用零(部)件(螺栓、键、齿轮、带、链、轴、轴承、联轴器、离合器等)。
研究内容:机构的组成及其工作原理、结构分析、运动分析等;零(部)件结构、设计计算、类型选择、使用维护等。
6. “机械设计基础”课程着重研究各类机械中的共性问题,为进一步深入研究各种专门机械奠定基础;同时,“机械设计基础”课程的学习又涉及到高等数学、机械制图、工程力学、工程材料以及机械制造基础等知识的综合运用。
因此,“机械设计基础”是课程体系中的一门专业技术基础课程。
平面机构的自由度1. 什么是机构中的原动件、从动件、输出构件和机架?2. 机构中的运动副具有哪些必要条件?3. 运动副是如何进行分类的?4. 平面低副有哪两种类型?5. 简述机构运动简图的主要作用,它能表示出原机构哪些方面的特征?6. 机构自由度的定义是什么?一个平面自由构件的自由度为多少?7. 平面运动副中,低副和高副各引入几个约束?8. 机构具有确定运动的条件是什么?当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时,机构的运动将发生什么情况?9. 运动链和机构关系如何?10. 画出下列机构的示意图,并计算其自由度。
机械设计基础题附答案
5——1、判断题(1)螺纹轴线铅垂放置,若螺旋线左高右低,可判断为右旋螺纹。
()(2)普通螺纹的牙侧角为30°。
()(3)细牙螺纹M20×2与M20×1相比,后者中径较大。
()(4)直径和螺距都相等的单头螺纹和双头螺纹相比,前者较易松脱。
()(5)在螺纹联接中,为了增加联接处的刚性和自锁性能,需要拧紧螺母。
()(6)螺纹联接属机械静联接。
()(7)机械静联接一定不可拆卸。
()(8)螺旋传动中,螺杆一定是主动件。
()(9)螺距4mm的3线螺纹转动一周,螺纹件轴向移动4mm。
()(10)联接螺纹大多数是多线的梯形螺纹。
()(11)M24×1.5表示公称直径为24mm,螺距为1.5mm的粗牙普通螺纹。
()(12)弹簧垫圈和对顶螺母都属于机械防松。
()(13)三角型螺纹具有较好的自锁性能,在振动或交变载荷作用下不需要防松。
()(14)双头螺柱联接的使用特点是用于较薄的联接件。
()(15)同一直径的螺纹按螺旋线数不同,可分为粗牙和细牙两种。
()(16)机床上的丝杠及螺旋千斤顶等螺纹都是矩形的。
()(17)键联接的主要作用是实现轴与轴上零件之间的周向固定。
()(18)普通平键的失效形式主要为剪切破坏。
()(19)键的剖面尺寸b×h通常是根据传递的功率从标准中选取的。
()(20)如果普通平键A型和B型的b、h、L尺寸都相等,当A型校核强度不够时可换B型。
5——2、填空题(1)按螺纹截面()不同可分为四种螺纹。
(2)普通螺纹的公称直径指的是螺纹的()径。
(3)螺距相等的螺纹,线数越多,则螺纹的效率()。
(4)螺纹的牙型角α越大,则螺纹的()越好。
(5)螺纹联接的基本型式有()种。
(6)两个联接件其中之一不便制成通孔,若需拆装方便的场合应采用()联接。
(7)为增加螺纹联接的刚性和紧密性,同时又需防止拧紧过载而损坏螺纹,应控制()。
(8)在受有振动、冲击或交变载荷作用下的螺纹联接,应采用()装置。
机械设计基础习题集(附解答)
目录绪论 (1)平面机构的自由度 (3)平面连杆机构 (8)凸轮机构 (14)齿轮机构 (18)轮系 (23)机械零件设计概论 (28)联接 (30)齿轮传动 (41)蜗杆传动 (51)带、链传动 (60)轴 (69)滑动轴承 (75)滚动轴承 (78)联轴器和离合器 (91)绪论1. 简述机构与机器的异同及其相互关系。
2. 简述机械的基本含义。
3. 简述构件和零件的区别与联系。
4. 简述“机械运动”的基本含义。
5. 简述“机械设计基础”课程的主要研究对象和内容。
6. 简述“机械设计基础”课程在专业学习中的性质。
【参考答案】1. 共同点:①人为的实物组合体;②各组成部分之间具有确定的相对运动;不同点:机器的主要功能是做有用功、变换能量或传递能量、物料、信息等;机构的主要功能是传递运动和力、或变换运动形式。
相互关系:机器一般由一个或若干个机构组合而成。
2. 从结构和运动的角度看,机构和机器是相同的,一般统称为机械。
3. 构件是机械中的运动单元,零件是机械中的制造单元;构件是由一个或若干个零件刚性组合而成。
4. 所谓“机械运动”是指宏观的、有确定规律的刚体运动。
5. 研究对象:常用机构(平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等)和通用零(部)件(螺栓、键、齿轮、带、链、轴、轴承、联轴器、离合器等)。
研究内容:机构的组成及其工作原理、结构分析、运动分析等;零(部)件结构、设计计算、类型选择、使用维护等。
6. “机械设计基础”课程着重研究各类机械中的共性问题,为进一步深入研究各种专门机械奠定基础;同时,“机械设计基础”课程的学习又涉及到高等数学、机械制图、工程力学、工程材料以及机械制造基础等知识的综合运用。
因此,“机械设计基础”是课程体系中的一门专业技术基础课程。
平面机构的自由度1. 什么是机构中的原动件、从动件、输出构件和机架2. 机构中的运动副具有哪些必要条件3. 运动副是如何进行分类的4. 平面低副有哪两种类型5. 简述机构运动简图的主要作用,它能表示出原机构哪些方面的特征6. 机构自由度的定义是什么一个平面自由构件的自由度为多少7. 平面运动副中,低副和高副各引入几个约束8. 机构具有确定运动的条件是什么当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时,机构的运动将发生什么情况9. 运动链和机构关系如何10. 画出下列机构的示意图,并计算其自由度。
机械设计基础答案
机械设计基础答案(共31页) -本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-《机械设计基础》作业答案第一章平面机构的自由度和速度分析1-11-21-31-41-5自由度为:11 19211)0192(73')'2(3=--=--+⨯-⨯=--+-=FPPPnFHL 或:1182632 3=-⨯-⨯=--=HLPPnF1-6自由度为11)01122(93')'2(3=--+⨯-⨯=--+-=FPPPnFHL 或:11 22241112832 3=--=-⨯-⨯=--=HLPPnF1-10自由度为:1128301)221142(103')'2(3=--=--⨯+⨯-⨯=--+-=F P P P n F H L 或:122427211229323=--=⨯-⨯-⨯=--=HL P P n F 1-1122424323=-⨯-⨯=--=HL P P n F1-13:求出题1-13图导杆机构的全部瞬心和构件1、3的角速度比。
1334313141P P P P ⨯=⨯ωω141314133431==P P P P ωω1-14:求出题1-14图正切机构的全部瞬心。
设s rad /101=ω,求构件3的速度3v 。
s mm P P v v P /20002001013141133=⨯===ω 1-15:题1-15图所示为摩擦行星传动机构,设行星轮2与构件1、4保持纯滚动接触,试用瞬心法求轮1与轮2的角速度比21/ωω。
构件1、2的瞬心为P 12P 24、P 14分别为构件2与构件1相对于机架的绝对瞬心1224212141P P P P ⨯=⨯ωω 1212141224212r r P P P P ==ωω 1-16:题1-16图所示曲柄滑块机构,已知:s mm l AB /100=,s mm l BC /250=,s rad /101=ω,求机构全部瞬心、滑块速度3v 和连杆角速度2ω。
机械设计基础课后答案
题7.16
FT
解: (1) 受力分析
由扭矩引起的剪力:
F ' R max
Trmax ri2
850Fr 850F 8.5F 2r 2 2 50
由载荷 F 引起的剪力:FR" F z F 2 0.5F 最大的合成剪力:
FR
F' Rmax
FR"
8.5F
0.5F
F pA pD2 1.5 2002 3927 N
z 4z
4 12
确定残余预紧力:
有密封要求:F0' (1.5 ~ 1.8)F 1.8F 7068
定螺栓的轴向总载荷:
F F F0' 3927 7068 10995 N
(3) 强度计算 螺栓的许用应力:
段长度DE;
按反转法将多边形AB1E1D和AB2E2D反转到位置3, 即令DE1 、DE2与DE3重合;由此得 B1' , B2' , B3' 点;
过 B1' , B2' 、B2' , B3' 作连线,并连线的垂直平分线,由垂 直平分线的交点得点C;
由此得:lBC BC 128.69 lCD CD 74.143
其余各加速度矢量如图示:
aB
aC 的方向
a
t CB
的方向
aCnB
加速度图解
比例尺:a = 0.1;
结果:见图示(单位:m/s2)
aB
aC 的方向
aCt B 的方向 aCnB
题4.10 解:
比例尺:1:1 ; AC’ AC”
题4.10 解:
机械设计基础作业集
班 级成 绩姓 名任课教师学 号批改日期第9章 机械零件设计概论9—1填空题(1)判断机械零件强度的两种方法是 及 ;其相应的强度条件式分别为 及 。
(2) 在静载荷作用下的机械零件,不仅可以产生 应力,也可能产生 应力。
(3) 在变应力工况下,机械零件的强度失效是 ;这种损坏的断面包括 及两部分。
(4) 钢制零件的σ-N 曲线上,当疲劳极限几乎与应力循环次数N 无关时,称为 循环疲劳;而当N <N 0时,疲劳极限随循环次数N 的增加而降低的称为 疲劳。
(5)零件表面的强化处理方法有 、 、 等。
(6)机械零件受载荷时,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 。
9—2选择题(1)零件的设计全系数为 。
A 零件的极限应力比许用应力B 零件的极限应力比零件的工作应力C 零件的工作应力比许用应力D 零件的工作应力比零件的极限应力(2)对大量生产、强度要求高、尺寸不大、形状不复杂的零件,应选择 。
A 自由锻造的毛坯B 冲压毛坯C 模锻毛坯D 铸造毛坯(3)从经济和生产周期性考虑,单件生产的箱体最好采用 。
A 铸铁件B 铸钢件C 焊接件D 塑料件(4)我国国家标准代号是 ,国际标准化组织的标准代号是 ,原机械工业部标准代号是 。
A ZB B GBC JBD YBE DINF ISO(5) 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 。
A 增加B 不变C 降低D 规律不定(6)某钢制零件材料的对称循环弯曲疲劳极限σ-1=300MP a ,若疲劳曲线指数m =9,应力循环基数N 0=107,当该零件工作的实际应力循环次数N=105时,则按有限寿命计算,对应于N 的疲劳极限σ-1N 为 MP a 。
A 300B 420C 500.4D 430.5(7) 某结构尺寸相同的零件,当采用 材料制造时,其有效应力集中系数最大。
A HT 200B 35号钢C 40C r N iD 45号钢(8)某个40C r 钢制成的零件,已知σB =750MP a ,σs =550MP a ,σ-1=350MP a ,ψσ=0.25,零件危险截面处的最大工作应力量σmax =185MP a ,最小工作应力σmin =-75MP a ,疲劳强度的综合影响系数K σ=1.44,则当循环特性r =常数时,该零件的疲劳强度安全系数S ca 为 。
机械设计基础课后习题答案
机械设计基础第1章平面机构自由度习题解答1-1至1-4 绘制机构运动简图。
1-11-21-31-41-5至1-12 计算机构自由度局部自由度虚约束局部自由度1-5 有一处局部自由度(滚子),有一处虚约束(槽的一侧),无复合铰链n=6 P L=8 P H=1 F=3×6-2×8-1=11-6 有一处局部自由度(滚子),无复合铰链、虚约束n=8 P L=11 P H=1 F=3×8-2×11-1=11-7 无复合铰链、局部自由度、虚约束n=8 P L=11 P H=0 F=3×8-2×11-0=21-8 无复合铰链、局部自由度、虚约束n=6 P L=8 P H=1 F=3×6-2×8-1=11-9 有两处虚约束(凸轮、滚子处槽的一侧),局部自由度1处,无复合铰链n=4 P L=4 P H=2F=3×4-2×4-2=21-10 复合铰链、局部自由度、虚约束各有一处凸轮、齿轮为同一构件时,n=9 P L=12 P H=2F=3×9-2×12-2=1凸轮、齿轮为不同构件时n=10 P L=13 P H=2 F=3×10-2×13-2=2 图上应在凸轮上加一个原动件。
1-11 复合铰链一处,无局部自由度、虚约束n=4 P L=4 P H=2 F=3×4-2×4-2=2 1-12 复合铰链、局部自由度、虚约束各有一处n=8 P L=11 P H=1 F=3×8-2×11-1=1。
