[机械制造行业]机械设计作业集

（机械制造行业）机械设

计作业集

机械设计作业集

第五章螺纹

一、简答题

1.相同公称直径的细牙螺纹和粗牙螺纹有何区别?

2.螺栓、双头螺柱、紧定螺钉连接在应用上有何不同?

3.为什么多数螺纹连接都要求拧紧?预紧的目的是什么？

4.连接用螺纹已经满足自锁条件，为什么在很多连接中还要采取防松措施?

5.防松原理和防松装置有哪些?

6.为什么只受预紧力的紧螺栓连接，对螺栓的强度计算要将预紧力增大到它的1．3倍按纯拉伸计算?

7.常见的螺栓中的螺纹是右旋还是左旋、是单线还是多线？GB5782-2000螺栓M16X100，8.8级，螺栓试问：螺栓的公称直径是多少?100是螺栓哪部分的长度？螺栓的屈服极限是多少？

8.为什么螺母的螺纹圈数不宜大于10圈？提高螺栓联接强度有哪些主要措施？

二、计算题

1.图示螺栓联接中，采用两个M20的4.6级普通螺栓，其安全系数为1.5，联接接合面间的摩擦系数f=0.20，防滑系数，计算该联接允许传递的静载荷F。（M20的螺栓）

2.一悬臂粱由四个普通螺栓联接固定于立墙上的两个夹板间，如

图所示，已知载荷P=1000N ，螺栓布局和相关尺寸如图所示，试选择螺栓直径d 。（15分）注：（1）螺栓的性能等级为6.8；安全系数为1.5.（2）图示尺寸单位为mm ；

（3）板间摩擦系数f=0.15，防滑系数KS=1.2；

；（4）螺纹标准见下表：

3.图

示刚性联轴器由6个均布于直径的圆周上的螺栓联接，联轴器传递的转矩。

试按下列情况校核该螺栓联接的强度。

（1）采用M16的小六角头铰制孔螺栓，如图方案I ，螺栓受剪处直径，螺栓材料为45钢，许用剪应力；许用挤压应力；联轴器的材料为HT250，许用挤压力。

(2）采用M16的普通螺栓，如

图方案II ，接合面的摩擦系数为

f=0.15，螺栓材料为45钢，许

用拉应力，螺纹内径，防滑系数。

4.一压力容器的平盖用M16（）

螺栓联接。已知制螺栓的，容器

的压强为P=2Mpa ，内径

D=180mm 。试求：

螺纹外径d （mm ） 5 6 8 10 12 14 16 螺纹内径d 1

（mm ） 4.134 4.917 6.647 8.376 10.106 11.835 13.835

（1）所需螺栓的个数z（取残余预紧力，F为工作载荷）；（2）预紧力F0（取相对刚度）。

5.一薄板零件用两个M10的螺钉固定于机架侧壁上，其上受有2000N的拉力，如图所示。已知螺钉的屈服极限

零件与机架间的摩擦系数，若安全系数，

防滑系数，那么，两螺钉的强度是否足够？

第六章键连接

一、简答题

1.平键连接的工作原理是什么，可能的失

效形式是什么?如何进行强度计算?

2.如仍选择平键的类型和尺寸?

3.平键、半圆键、切向键、楔键在结构和使用性能上有何区别?为什么平键应用广泛?

4.采用两个平键、两个楔键或两个半圆键时，如何布置？

5.分别用箭头指出工作面，并在图下方标出键的名称。

二、计算题

已知齿轮安装在两支点间，齿轮和轴的材料为锻钢，用普通平键联接，轴径d=80mm，毂宽度为110mm，T=3000N.m，键、轴和轮毂的材料均为钢，，普通平键的主要尺寸如下表，设计此键联接。

附表：普通平键（GB1096-79）的主要尺寸

轴的直径d ＞＞＞＞＞＞95～

第八章带传动

一、简答题

1.三角带为什么比平带承载能力大?

2.传动带工作时受哪些力的作用?最大应力出现在哪个部位？有哪些部分组成？

3.按图简述带传动的弹性滑动是如何产生的。它和打滑有什么区别？能否通过正确设计来消除弹性滑动?打滑首先发生在哪个带轮上?为什么?

4.试说明带轮直径、初拉力、包角、摩擦系数、带速、中心距对带传动分别有何影响?带的最大有效拉力的影响因素有哪些？

5.带传动的失效形式和计算准则是什么?

6.带轮槽楔角和三角带梯形剖面夹角为什么不相同？

7.带传动为什么要张紧？常见的张紧装置有哪些？张紧轮应如何布置才合理？

二计算题

1.单根V带（三角带）传动的初拉力F0＝354N，主动带轮的基准直径dd1=160mm，主动轮转速n1=1500r/min，主动带轮上的包角α1＝150︒，带与带轮之间的摩擦系数μ=0.485。求：1）V带（三角带）紧边、松边的拉力F1、F2；

2）V带（三角带）传动能传递的最大有效圆周力Fe及最大功率P。

2.一开口平带传动，已知两带轮基准直径分别为150mm和400mm，中心距为1000mm，小带轮主动，小带轮转速为1460r/min，若传递功率为5kW，带与铸铁带轮间的摩擦系数μ=0.3，平带每米长的质量q=0.35kg/m，试求：

1）带的紧边拉力和松边拉力；

2）此带传动所需的预拉力（或初拉力）；

3）此带传动作用在轴上的压力。

第九章链传动

一、简答题

1.链传动工作时，产生动载荷的原因有哪些？

2.链传动的可能失效形式有哪些?

3.链传动张紧的目的何在？张紧方法有哪些？

4.图示链传动（两轮轴线在同一铅垂面内）有何缺点？为保证其传动能力，应采用哪些措施？

5.标出图示链传动主动轮小链轮的转向，并说明原因。

6.简述链传动的多边效应。

7.某运输带由电动机通过三套减速装置来驱动，它们分别是双级直齿圆柱齿轮减速器、套筒滚子链传动和三角带传动。试分折由电动机到工作机之间，应怎样布置这三级传动，并说明理由。

二、计算题

1.已知链节距p＝19.05mm，主动链轮齿数z1=23，转速n1=970r/min。试求平均链速v、瞬时最大链速vmax和瞬时最小链速vmin。

2.单列滚子链水平传动，已知主动链轮转速n1=970r/min，从动链轮转速n2=323r/min，平均链速v＝5.85m/s，链节距p=19.05mm，求链轮齿数z1、z2和两链轮分度圆直径。

第十章齿轮传动

一、简答题

1.齿轮传动的失效形式有哪些?产生的原因是什么?有哪些相应的措施？

2.闭式和开式齿轮传动在设计上有何不同特点?

3.为什么主从动轮的硬度要有一定差别?差别多大合适?

4.齿轮强度计算时有哪些载荷系数?这些载荷系数与哪些因素有关?

5.齿形系数的意义是什么?对弯曲强度有何影响?

6.某运输带由电动机通过三套减速装置来驱动，它们分别是双级直齿圆柱齿轮减速器、套筒滚子链传动和三角带传动。试分折由电动机到工作机之间，应怎样布置这三级传动，并说明理由。