机械设计作业
机械创新设计大作业
武汉纺织大学机械创新设计大作业*名：***学号： **********班级：机设0922指导老师：肖志权一、 设计题1、 车用垃圾桶：经常在公交车上看到歪倒的垃圾桶，影响整体的美观，起不到设置的效果，而且这样易被踩坏或踢坏。
是否可以设计一种方便公交车用的新型垃圾桶。
3.1 具体作业：设计方案说明，含示意图或初步设计图（三维+二维）。
设计方案：▲ 公交车上的垃圾桶东倒西歪是因为车内垃圾桶不固定，由于车厢的颠簸导致这种情况，出现这种情况，会使乘客想丢垃圾的时候却发现垃圾桶倒在地上，或者是甚至找不到垃圾桶，致使垃圾桶起不到应有的作用，甚至还影响了车厢内的整洁。
鉴于这种情况，可设计一种固定在车厢某个地方，并且可以让乘客更方便丢垃圾的垃圾桶，如图1。
图1 车用垃圾桶结构示意图脚踏板 杆1杆2桶盖螺栓孔脚踏式垃圾桶利用四杆机构实现桶盖的自动启闭的，如图1，螺栓孔可以将垃圾桶固定在公交车上，垃圾桶就不会因为车的摇晃而晃倒；该机构是一个双摇杆机构，当乘客丢垃圾时用脚踩脚踏板位置时，杆1带动杆2作为摇杆向上摇动，此时由连架杆将运动传至桶盖，桶盖即作为另一摇杆摇动。
当乘客将脚踏板踩到底部极限位置时，桶盖即可完全打开。
4. 简易垃圾袋支架4.1 任务要求： （1） 设计出运动原理图； （2） 放垃圾时，支架自动张开，撑开垃圾袋； （3） 不放垃圾时，支架自动吸合，密封垃圾袋； （4） 支架是可调的，能适应各种大小的垃圾袋。
4.2 具体作业：设计方案说明（材料、结构等），含示意图或初步设计图（三维+二维）设计方案：简易垃圾袋支架运动原理图如 图2所示图2 简易垃圾袋示意图横杆托盘 螺母螺栓旋转轴M 连接件V 挂件主支撑架2主支撑架1▲ 简要说明各构件所起的作用。
V 挂件：悬挂垃圾袋。
M 连接件：增加主支撑架刚度。
旋转轴：连接主支撑架1和主支撑架2，能使两支撑架绕着它转动。
主支撑架：起支撑作用。
横杆：带动托盘，能沿着主支撑架的滑道上下滑行，对于不同大小的垃圾袋，都可以通过调节横杆，使其能适应各种不同大小的垃圾袋。
机械设计第四章作业
机械设计第四章作业姓名：学号：成绩：一、选择题：1、零件受对称循环应力时，对于塑性材料应取作为材料的极限。
A.材料的抗拉强度B.材料的屈服极限C.材料的疲劳极限D.屈服极限除以安全系数2、零件的截面形状一定时，当截面尺寸增大，其疲劳极限将随之。
A,增高B,不变C,降低D,无法判断3、由试验知，有效应力集中、绝对尺寸和表面状态只对有影响。
A.应力幅B.平均应力C.应力幅和平均应力4、两相对滑动的接触表面，依靠吸附油膜进行润滑的摩擦状态称为A,干摩擦B,边界摩擦C,混合摩擦D,液体摩擦5、现在把研究有关摩擦，磨损与润滑的科学与技术统称为_____。
A 摩擦理论B 磨损理论C 润滑理论D摩擦学6. 两相对滑动的接触表面，依靠吸附的油膜进行润滑的摩擦状态称为______。
A液体摩擦B 干摩擦C混合摩擦D边界摩擦7.为了减轻摩擦副的表面疲劳磨损，下列措施中________不是正确的措施。
A 合理选择表面粗糙度B 合理选择润滑油粘度C 合理选择表面硬度D合理控制相对滑动速度8.当压力加大时，润滑油的粘度_____。
A 随之加大B 随之降低C 保持不变D升高或降低视润滑油性质而定9 运动粘度ν的c·g·s制（绝对单位制）单位为_________。
A.m2/sB.斯（St）C.厘泊（cP）D.帕·秒（Pa·s）10 我国常用的相对粘度（条件粘度）的单位为_________。
A.m2/sB.厘斯（cSt）C.厘泊（cP）D.恩氏粘度（oE）11 当压力加大时，润滑油的粘度_________。
A随之加大B保持不变C随之减小D增大还是减小或不变，视润滑油性质而定12 当温度升高时，润滑油的粘度_________。
A随之升高B随之降低C保持不变D升高或降低视润滑油性质而定13 在新国标中，润滑油的恩氏粘度oE是在规定的温度t等于________摄氏度时测定的。
A.20 oCB.40 oCC.50 oCD.100oC14、某齿轮传动装置如图1所示，轮1为主动轮，当轮1做双向回转时，则轮1的齿面接触应力按变化。
机械设计基础作业与参考答案
1、（）是构成机械的最小单元，也是制造机械时的最小单元A. 机器；B. 零件；C. 构件；D. 机构。
参考答案：B2、在下列平面四杆机构中，（）存在死点位置A. 双曲柄机构；B. 曲柄主动的曲柄滑块机构；C. 摇杆主动的曲柄摇杆机构；D. 曲柄主动的转动导杆机构参考答案：C3、普通V型带传动是借助带和带轮间的（）来传递动力和运动的A. 啮合；B. 磨擦；C. 粘接D. 牵引参考答案：B4、链传动属于（）传动A. 摩擦传动；B. 啮合传动；C. 两者均不是参考答案：B5、在带传动中(减速传动) ，带的应力最大值发生在带（）A. 松边与大带轮切点；B. 紧边与大带轮切点；C. 松边与小带轮切点；D. 紧边与小带轮切点参考答案：D6、（）是链传动承载能力、链及链轮尺寸的主要参数A. 链轮齿数z1；B.链节距p；C. 链节数；D. 链长L参考答案：B7、一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是()A. 两齿轮的模数和齿距分别相等；B. 两齿轮的齿侧间隙为零；C. 两齿轮的齿厚和齿槽宽分别相等；D. 两齿轮的模数和压力角分别相等参考答案：D8、自行车车轮的前轴属于（）轴A. 传动轴；B. 转轴；C. 固定心轴；D. 转动心轴参考答案：C9、渐开线的形状取决于()直径A. 节圆；B. 基圆；C. 分度圆；D. 齿顶圆参考答案：B10、我国国家标准规定，标准渐开线齿轮的分度圆压力角α=（）A. 35°；B. 30°；C. 25°；D. 20°参考答案：D11、蜗杆传动适用于（）传动A. 相交轴；B. 平行轴；C. 交错轴；D. 任意相交轴参考答案：C12、平均传动比和瞬时传动比均准确的传动是（）A. 带传动；B. 链传动；C. 齿轮传动；D. 双曲柄机构传动参考答案：C13、定轴轮系的总传动比等于各级传动比（）A. 之和；B. 连乘积；C. 之差；D. 平方和参考答案：B14、减速传动的传动比ｉ=（）A. ＞1B. ＜1C. ＝1D. 不确定参考答案：A15、在螺栓的直径参数中（）与螺栓的抗拉强度关系最大A. 中径；B. 小径；C. 大径参考答案：B16、推力球轴承的类型代号为（）A. 10000；B. 30000；C. 50000；D. 60000参考答案：C17、下列密封方法，其中（）是属于接触式密封A. 毡圈式密封；B. 间隙式密封；C. 迷宫式密封参考答案：A18、转轴承受（）A. 扭矩；B. 弯矩；C. 扭矩和弯矩参考答案：C19、在铸锻件毛坯上支承螺母的端面加工成凸台和沉头座，其目的是（）A. 易拧紧；B. 避免偏心载荷；C. 增大接触面；D. 外观好参考答案：B20、机构中活动构件的总自由度数与全部移动副引入的约束总数之差称为（）A. 机构的自由度；B. 构件的自由度；C. 机器的自由度；D. 机构具有确定运动的条件参考答案：A友情提示：部分文档来自网络整理，供您参考！文档可复制、编制，期待您的好评与关注！。
机械设计作业集及答案(南昌航空大学)
。
A. 止动垫片 B.对顶螺母
C.串联钢丝
D.开口销
14. 在下列具有相同公称直径和螺距并采用相同配对材料的螺旋付中，传动效率最高的是
螺旋副。
A. 单线矩形
B. 单线梯形
C. 双线矩形
D. 双线梯形
15. 键联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. 沿轴向可作相对滑动并具有导向作用
3. 变应力特性可用五个参数中的任意
A. 一个
B. 两个
个来描述。
C. 三个
D. 四个
4. 下列四种叙述中， A. 变应力只能由变载荷产生
是正确的。 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
5. 在进行疲劳强度计算时，其极限应力为材料的
A. 屈服极限
18. 平 键 联 接 能 传 递 的 最 大 扭 矩 为 T ， 现 要 传 递 的 扭 矩 为 1.5T ， 则
应
。
A. 把键长 L 增大到 1.5 倍
B. 把键宽 b 增大到 1.5 倍
C. 把键高增大到 1.5 倍
D. 安装一对平键
19. 为了不严重削弱轴和轮毂的强度，两个切向键最好布置成
。
在具体设计时一般顺序是
。
A. b→a→c→d
B. b→c→a→d
C. a→c→b→d
D. c→d→b→a
28. 轴上装有一对平键时，若传递扭矩 T=150N·m，则验算强度时，仍可按一个平键来计算，
只要把传递扭矩改为
Nm。
A. 120
B. 100
C. 75
D. 50
机械设计第十章作业答案
分析题1、2、1、设计铣床中的一对圆柱齿轮传动，已知电机型号为Y132M-4，其功率为P1＝7.5kw，转速n1＝1450rpm，z1＝26，z2＝54，寿命L h＝12000h，小齿轮轴通过联轴器直接和电机相连，相对其轴的支撑为不对称布置，并画出大、小齿轮的零件图（小齿轮和大齿轮的孔径分别为25mm和42mm）。
解一、采用直齿圆柱齿轮传动一、选定齿轮类型、精度等级、材料和热处理齿轮为直齿轮，精度为7级，由表10－1选定：小齿轮材料为40Cr ，调质处理，硬度为241－286HBS ，取260HBS ；大齿轮为45号钢，调质处理，硬度为217－255HBS ，取230HBS 。
二、按齿面接触疲劳强度设计1、由公式：3211)][(132.2H E d t Z u u KT d σφ+≥ 1）载荷系数初选K t ＝1.32）计算小齿轮的转矩Nmm n P T 45161109.414505.71055.91055.9⨯=⨯⨯=⨯= 3）由表10－7选取齿宽系数1=d φ4）由表10－6查得材料的弹性影响系数218189MPa .Z E =5）由图10－21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限为MPa H 600lim =σ，大齿轮的接触疲劳强度为MPa H 550lim =σ6）由式10－13计算应力循环次数91110044.112000114506060⨯=⨯⨯⨯==h jL n N 07.2265412===z z u ，89121004.507.210044.1⨯=⨯==u N N 7）由图10－19取接触疲劳寿命KHN1＝0.96，KHN2＝0.968）计算接触疲劳许用应力取失效概率为1％，安全系数取S ＝1，由式10－12得MPa S K H HN H 576160096.0][1lim 11=⨯==σσ MPa S K H HN H 539155096.0][2lim 22=⨯==σσ 待入较小的MPa H 539][2=σ得：mm Z u u KT d H E d t 814.52)5398.189(07.2107.211094.43.132.2)][(132.23293211=+⨯⨯=+≥σφ2、计算圆周速度s m n d v t /41000601450814.5210006011=⨯⨯⨯=⨯=ππ3、计算齿宽bmm d b t d 814.52814.5211=⨯==φ4、计算齿宽与齿高之比模数mm z d m t t 031.226814.5211=== 齿高mm m h t 57.4031.225.225.2=⨯==齿宽与齿高之比56.1157.4814.52==h b 5、计算载荷系数1）根据v ＝4m/s 、7级精度，由图10－8查得动载荷系数K v ＝1.13，直齿轮1==ααF H K K 。
机械设计作业(第一次)及答案 (1)
《机械设计》作业（第一次）填空1应力循环特性系数r=0的应力称为脉动循环。
2如果作用于零件上的应力超过材料的屈服极限，则零件将发生塑性变形。
3零件疲劳强度极限的综合影响系数包括零件的有效应力集中系数、尺寸系数、强化系数和表面质量系数。
4设计机器的方法大体上有内部式设计、外推式设计和开发性设计三种。
5在机械设计时，选择材料主要考虑使用要求、工艺要求和经济要求这三个方面的问题。
6防松的根本问题在于防止螺纹副相对转动，具体的防松装置或方法很多，就工作原理来看可分为利用摩擦、直接锁住和破坏螺纹副关系三种。
7不可拆的联接有焊接、铆接和胶接。
8普通平键联接的工作面是键的两侧面；楔键联接的工作面是键的上下面。
9零件的周向定位的目的是限制轴上零件与轴发生相对转动，最常用的周向定位零件是花键和键____。
10不随时间变化的应力称为静应力，随时间变化的应力称为变应力，具有周期性的变应力称为循环变应力。
11按照平面图形的形状，螺纹分为三角形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹等。
12驱动机器完成预定功能的部分称为___原动机__。
13金属材料尤其是钢铁使用最广；在机械产品中钢铁材料占__90%以上__。
14机械零件制造中使用最广的金属材料是_ 钢铁___。
15机器的基本组成部分为原动机部分、传动部分和执行部分。
16如果作用于零件上的应力超过材料的屈服极限，则零件将发生塑性变形。
17一部机器的质量基本上取决于__设计阶段___。
单选1零件设计时，限制零件中的应力不超过允许的限度的设计准则称为（ A ）。
A. 强度准则B. 刚度准则C. 寿命准则D. 振动稳定性准则2当两个被联接件不宜制成通孔，且需要经常拆卸通常采用（ C ）。
A.螺栓联接B.螺钉联接C.双头螺柱联接D.紧定螺钉联接3利用（ A ）热处理工艺可使金属材料的硬度降低、并消除内应力、均匀组织、细化晶粒和预备热处理。
A．退火 B. 正火 C. 表面淬火 D. 渗碳淬火4在机械设计中，常采用螺纹联接，键、花键、销联接和弹性环联接形式进行联接，这种联接称为（ B ）。
机械创新设计大作业
一、机械设计的一般设计过程；机械设计的一般过程：设计阶段设计工作内容应完成的报告或图纸1、计划阶段：1）根据市场需求，或受用户委托，或由主管部门下达，提出设计任务。
2）进行可行性研究，重大问题应召开有关方面专家参加的论证会。
3）编制设计任务书。
4）提出可行性论证报告。
5）提出设计任务书，任务书应尽可能详细具体，应包括主要的功能指标，它是以后设计、评审、验收的依据。
6）签订技术经济合同。
2、方案设计阶段：1）根据设计任务书，通过调查研究和必要的分析（还可能需要进行原理性的试验），提出机械的工作原理。
2）进行必要的运动学设计（一般是初步的、粗略的），提出几种机械系统运动方案。
3）经过分析、对比和评价，作出决策，确定出最佳总体方案。
提出方案的原理图和机构运动简图，图中应有必要的最基本的参数3、技术设计阶段：1）运动学分析与设计。
2）工作能力分析与设计。
3）动力学分析与设计。
4）结构设计。
5）装配图和零件图的绘制。
4、完成机械产品的全套技术资料：包括：1）标注齐全的全套完整的图纸,包括外购件明细表。
2）设计计算说明书。
3）使用维护说明书。
5、试制试验阶段：通过试制和试验，发现问题，加以改进，一般是回到技术设计阶段，修改某一部分设计结果。
1）提出试制和试验报告。
2）提出改进措施，修改部分图纸和设计计算说明书。
6、投产以后：1）收集用户反馈意见，研究使用中发现的问题，进行改进。
2）收集市场变化的情况。
3）对原机型提出改进措施，修改部分图纸和相关的说明书。
4）根据用户反馈意见和市场变化情况，提出设计新型号的建议。
不同类型的设计，其过程也不尽相同，并没有一个通用的、一成不变的程序。
对开发性设计，其过程最复杂和完整。
适应性设计和参数化设计的过程则视具体情况的要求而定，不一定这样完整。
二、机械创新设计的常用方法1、智暴法智暴法又称智力激励法。
英文原文是Brian Storming，故又称头脑风暴法或BS法。
智暴法是运用群体创造原理，充分发挥集体创造力来解决问题的一种创新设计方法。
机械创新设计大作业
机械创新设计大作业一、设计题说明：1、可以查阅参考资料借鉴已有的设计和思路，但需要加入自己的设计思考、改进、改造等；2、设计题要求：A、给出设计对象的功能描述，尽量清晰、明确、全面；B、给出简单的设计方案和设计思路；C、给出设计图或示意图；D、总结设计的创新部分内容、创新方法或创新技法。
3、写出设计报告，设计报告要求有封面、页码、内容，封面包括题目名称、姓名、学号、班级等，内容要将以上设计过程通过文字和图的形式表达出来。
3、共6道题，设计任务是每人设计2个创新题目，其中一题必须从中选取，另外一题可以自己选定一个创新题目或者在下面再选一题作为创新题目。
二、设计题目1、设计目前阶梯教室使用的多功能课桌，要求具有的功能是：1）用于考试时能够防止前后左右相互偷看；2）用于上课时能够舒适，便于放置书本、文具等。
2、设计新型横动竖刷式压刷的结构设计，要求具有的功能是：按照常规刷牙方法横向来回运动，压刷在牙齿上的运动是上下竖刷，符合对牙齿最好的清理效果3、医院陪护折叠床的设计，要求具有的功能是：1）可以折叠，折叠后可以作为凳子使用或者放置病床底下；2）摊开后可作为陪护人员晚上休息之用。
4、动车、公共汽车车身擦洗装置，要求具有的功能是：1）目前动车、公共汽车的车身都是采用人工手擦清洗的方式进行清洁，效率低，高处擦洗不方便，设计一套装置使人站在地面可进行机械擦洗，提高效率，降低劳动条件；2）擦洗时能够将水引到擦洗部位，可以控制水流的大小和关停。
5、斜井防跑车装置设计1）设计背景：在煤矿井下存在大量的倾斜巷道，在倾斜巷道上经常采用矿车运输煤炭，矿车的牵引是靠在巷道上部的绞车牵引，矿车在斜井的轨道上运动，经常发生由于钢丝绳断裂造成人员伤亡。
矿车有1、2、3吨几种。
2）设计任务：设计一种装置使得在机头牵引钢丝绳断裂的情况下实现矿车的制动的装置。
6、熔体纤维混合装置1）设计背景：热塑性聚合物基复合材料是当前的热点，其主要过程是将塑料熔融并将玻璃纤维等纤维加入使其混合均匀后，通过成型制成复合材料制品，但如何将熔融的塑料熔体和纤维混合是困难所在。
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第三章机械零件的强度
一、思考题：
1．材料的N σ-疲劳曲线和疲劳极限应力线图的用途分别是什么？ 答：
（a ） （b ）
疲劳曲线描述了在一定的应力比
r 下，材料疲劳极限与应力循环次数N 的关系曲线。
疲劳极限应力线图描述了在一定的循环次数下，材料的应力幅与平均应力的关系曲线，反映了特
定寿命下最大应力与应力比的关系。
2．判断图1所示各应力的种类，并说出参数r 、σa 、σm 、σmin 、σmax 的值。
图1
答：图1（a ）为静应力循环曲线图，静应力的各参数值如下式所示： 图1（b ）为脉动循环曲线图，静应力的各参数值如下式所示： 图1（a ）为静应力循环曲线图，静应力的各参数值如下式所示：
二、设计计算题
1.某材料的对称循环弯曲疲劳极限1=180a MP σ-，屈服极限s =320a MP σ，循环基数60510N =⨯，9m =，试求循环次数N 分别为7000、620000和8000000次时材料的极限应力rN σ。
解：当循环次数小于循环基数时，材料的疲劳曲线满足公式
m m rN r 0N N C σσ==，即0m rN r N N
σσ= 1) 当循环次数7000N MPa =时，
2) 当循环次数620000N MPa =时，
3) 当循环次数8000000N MPa =时，材料进入
无限寿命
疲劳阶段，
2.已知某材料的力学性能为260s MPa σ=，制其简化极限1170MPa σ-=，0.2σϕ=，420B MPa σ=，试绘
应力线图。
解：简化极限应力图上有几个特殊点，
分别为'A ,'
D 和C 点。
它们的坐标分别为1'(0,)A σ-，
00'(/2,/2)D σσ，(,0)S C σ 在极限应力图中对''A G 段有
在'D 有''0
2a m σσσ==
故将'D 坐标代入到直线''A G 表达式
中，可得到
即1021σ
σσϕ-=+ 代入相关数据可得到0283.4MPa σ=
则'A ,'D 和C 点的坐标分别为'(0,170)A ，'(141.7,141.7)D ，(260,0)C 根据相关数据可得到极限应力线图如右图所示。
3.如果用2题中的材料制作一根圆轴，若已知轴肩处的尺寸为54D mm =，45d mm =，3r mm =，[] 1.8S =，420B MPa σ=，轴需精车加工，无表面强化处理。
（1）试绘制此零件的简化等寿命疲劳线图ADGC ；
（2）如果该零件危险截面上的平均工作应力20m MPa σ=,工作应力幅30a MPa σ=,要求在简化等寿命疲劳线图中标出工作应力点的位置，并试按①r C =，②m C σ=，③min C σ=求出该截面的计算安全系数ca S ，判断零件是否安全。