机械设计作业集9答案

机械设计作业集9答案
机械设计作业集9答案

a

a)b)c)

题图9-31

机械设计考试试题及答案汇总

考试科目: 机 械 设 计 考试时间: 120分钟 试卷总分 100分 一、简答题 (本大题共4小题,总计26分) 1、 齿轮强度计算中,有哪两种强度计算理论分别针对哪些失效若齿轮传动为闭式软齿面传动,其设计准则是什么 (6分) 齿面的接触疲劳强度和齿根的弯曲疲劳强度的计算,齿面的接触疲劳强度针对于齿面的疲劳点蚀失效和齿根的弯曲疲劳强度针对于齿根的疲劳折断。 齿轮传动为闭式软齿面传动,其设计准则是按齿面的接触疲劳强度设计,校核齿根的弯曲疲劳强度。 2、连接螺纹能满足自锁条件,为什么还要考虑防松根据防松原理,防松分哪几类(8分)

因为在冲击、振动、变载以及温度变化大时,螺纹副间和支承面间的摩擦力可能在瞬间减小或消失,不再满足自锁条件。这种情况多次重复,就会使联接松动,导致机器不能正常工作或发生严重事故。因此,在设计螺纹联接时,必须考虑防松。根据防松原理,防松类型分为摩擦防松,机械防松,破坏螺纹副关系防松。 3、联轴器和离合器的功用是什么二者的区别是什么(6分) 联轴器和离合器的功用是联接两轴使之一同回转并传递转矩。二者区别是:用联轴器联接的两轴在工作中不能分离,只有在停机后拆卸零件才能分离两轴,而用离合器可以在机器运转过程中随时分离或接合两轴。 4、链传动产生动载荷的原因是什么为减小动载荷应如何选取小链轮的齿数和链条节距(6分) 小链轮的齿数不宜过小和链条节距不宜过大。 得 二、选择题(在每题若干个选项中选出正确的选项填在横分

线上。 本大题共12小题,总计24分) 1、当两个被联接件之一太厚,不易制成通孔且需要经常拆卸时,往往采用 B 。 A.螺栓联接 B.双头螺柱联接 C.螺钉联接 2、滚动轴承中,为防止轴承发生疲劳点蚀,应进行 A 。 A. 疲劳寿命计算 B. 静强度计算 C. 极限转速验算 3、阿基米德蜗杆的 A 参数为标准值。 A. 轴面 B. 端面 C. 法面 4、一对相啮合的圆柱齿轮的Z1<Z2, b1>b2,其齿面接触应力的大小为 A 。 A. σH1=σH2 B. σH1>σH2 C. σH1<σH2 5、V带传动设计中,限制小带轮的最小直径主要是为了____B___。 A.使结构紧凑B.限制弯曲应力 C.限制小带轮上的包角D.保证带和带轮接触面间有足够摩擦力 6、在齿轮抗弯强度的设计公式m 中,应代入_ C __。

机械设计作业集第3章答案解析

第三章 机械零件的强度 一、选择题 3—1 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 C 。 A 增加 B 不变 C 降低 D 规律不定 3—2 在图中所示的极限应力图中,工作应力有C 1、C 2所示的两点,若加载规律为r=常数。在进行安全系数校核时,对应C 1点的极限应力点应取为 A ,对应C 2点的极限应力点应取为 B 。 A B 1 B B 2 C D 1 D D 2 3—3 同上题,若加载规律为σm =常数,则对应C 1点 的极限应力点应取为 C ,对应C 2点的极限应力点 应取为 D 。 A B 1 B B 2 C D 1 D D 2 题3—2图 3—4 在图中所示的极限应力图中,工作应力点为C ,OC 线与横坐标轴的交角θ=600 ,则该零件 所受的应力为 D 。 A 对称循环变应力 B 脉动循环变应力 C σmax 、σmin 符号(正负)相同的不对称循环变应力 D σmax 、σmin 符号(正负)不同的不对称循环变应力 3—5 某四个结构及性能相同的零件甲、乙、丙、丁,若承受最大应力的值相等,而应力循环特性r 分别为+1、-1、0、,则其中最易发生失效的零件是 B 。 A 甲 B 乙 C 丙 D 丁 3—6 某钢制零件材料的对称循环弯曲疲劳极限σ-1=300MPa ,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 C MPa 。 A 300 B 420 C D 3—7 某结构尺寸相同的零件,当采用 C 材料制造时,其有效应力集中系数最大。 A HT200 B 35号钢 C 40CrNi D 45号钢 3—8 某个40Cr 钢制成的零件,已知σB =750MPa ,σs =550MPa ,σ-1=350MPa ,ψσ=,零件危险截面处的最大工作应力量σmax =185MPa ,最小工作应力σmin =-75MPa ,疲劳强度的综合影响系数K σ=,则当循环特性r=常数时,该零件的疲劳强度安全系数S σa 为 B 。 A B 1.74 C D 3—9 对于循环基数N 0=107 的金属材料,下列公式中, A 是正确的。 A σr m N=C B σN m =C C 寿命系数m N N N k 0/ D 寿命系数k N < 3—10 已知某转轴在弯-扭复合应力状态下工作,其弯曲与扭转作用下的计算安全系数分别为 S σ=、S τ=,则该轴的实际计算安全系数为 C 。 A B 6.0 C D 3—11 在载荷和几何尺寸相同的情况下,钢制零件间的接触应力 A 铸铁零件间的接触应力。 A 大于 B 等于 C 小于 D 小于等于 3—12 两零件的材料和几何尺寸都不相同,以曲面接触受载时,两者的接触应力值 A 。 A 相等 B 不相等 C 是否相等与材料和几何尺寸有关 D 材料软的接触应力值大 3—13 两等宽的圆柱体接触,其直径d 1=2d 2,弹性模量E 1=2E 2,则其接触应力为 A 。 A σH1=σH2 B σH1=2σH2 C σH1=4σH2 D σH1=8σH2 S m σa O σ

机械设计试题及答案

1.在疲劳曲线上,以循环基数N0为界分为两个区:当N≥N0时,为(无限寿命区)区;当N <N0时,为(有限寿命区)区。 2.刚度是指机械零件在载荷作用下抵抗(弹性变形)的能力。零件材料的弹性模量越小,其刚度就越(小)。 3.润滑油的(油)性越好,则其产生边界膜的能力就越强;(粘度)越大,则其内摩擦阻力就越大。 4.为改善润滑油在某些方面的性能,在润滑油中加入的各种具有独特性能的化学合成物即为(添加剂)。 5.正是由于(弹性滑动)现象,使带传动的传动比不准确。带传动的主要失效形式为(打滑)和(带的疲劳破坏)。 6.蜗杆传动的主要缺点是齿面间的(相对滑动速度)很大,因此导致传动的(效率)较低、温升较高。 7.链传动水平布置时,最好(紧边)边在上,(松边)在下。 8.设计中,应根据被联接轴的转速、(转矩)和(直径)选择联轴器的型号。 9.径向滑动轴承的半径间隙与轴颈半径之比称为(相对间隙);而(偏心距)与(半径间隙)之比称为偏心率 。 10.对于普通平键,考虑到载荷分布的不均匀性,双键联接的强度按(1.5 )个键计算。 1.当所受轴向载荷通过(螺栓组形心)时,螺栓组中各螺栓承受的(轴向工作拉力)相等。2.从结构上看,带轮由(轮毂)、轮辐和(轮缘)三部分组成。 3.在直齿圆柱齿轮传动的接触疲劳强度计算中,以(节点)为计算点,把一对轮齿的啮合简化为两个(圆柱体)相接触的模型。 4.按键齿齿廓曲线的不同,花键分为(矩形)花键和(渐开线)花键。 5.请写出两种螺纹联接中常用的防松方法:(双螺母等)和(防松垫圈等)。

6.疲劳曲线是在(应力比)一定时,表示疲劳极限 与(循环次数)之间关系的曲线。 γN 7.理论上为(点)接触或(线)接触的零件,在载荷作用下,接触处局部产生的应力称为接触应力。 8.开式齿轮传动的主要失效形式是:(齿面的磨粒磨损)和(断齿)。 9.径向滑动轴承的条件性计算主要是限制压强、(速度)和(pv值)不超过许用值。10.在类型上,万向联轴器属于(无弹性元件的挠性)联轴器,凸缘联轴器属于(刚性)联轴器。 二、选择填空(每空1分,共10分) 1.下列磨损中,不属于磨损基本类型的是( 3 );只在齿轮、滚动轴承等高副零件上经常出现的是( 2 )。 (1)粘着磨损;(2)表面疲劳磨损; (3)磨合磨损;(4)磨粒磨损。 2.在通过轴线的截面内,(1 )的齿廓为直边梯形;在与基圆柱相切的截面内,(3 )的齿廓一侧为直线,另一侧为曲线。 (1)阿基米德蜗杆;(2)法向直廓蜗杆; (3)渐开线蜗杆;(4)锥蜗杆。 3、对于直齿圆柱齿轮传动,其齿根弯曲疲劳强度主要取决于(4 );其表面接触疲劳强度主要 取决于( 1 )。 (1)中心距和齿宽;(2)中心距和模数; (3)中心距和齿数;(4)模数和齿宽。 4、对于径向滑动轴承,(1 )轴承具有结构简单,成本低廉的特点;( 3 )轴承必须成对使 用。 (1)整体式;(2)剖分式; (3)调心式;(4)调隙式。 5.在滚子链传动的设计中,为了减小附加动载荷,应(4 )。 (1)增大链节距和链轮齿数;(2)增大链节距并减小链轮齿数; (3)减小链节距和链轮齿数;(4)减小链节距并增加链轮齿数。 6.对中性高且对轴的削弱又不大的键联接是( 1 )联接。

濮良贵机械设计第九版课后习题答案

第三章 机械零件的强度 习题答案 3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa 1801=-ζ,取循环基数60105?=N ,9=m ,试求循环次数N 分别为7 000、25 000、620 000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。 [解] MPa 6.37310710 5180936 9 10111 =???==--N N ζζN MPa 3.324105.210 51809469 20112 =???==--N N ζζN MPa 0.227102.610 518095 69 30113 =???==--N N ζζN 3-2已知材料的力学性能为MPa 260=s ζ,MPa 1701=-ζ,2.0=ζΦ,试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。 [解] )170,0('A )0,260(C 0 12ζζζΦζ-=- ζ Φζζ+=∴-121 0 MPa 33.2832 .01170 21210=+?=+= ∴-ζΦζζ 得)233.283,233.283(D ',即)67.141,67.141(D ' 根据点)170,0('A ,)0,260(C ,)67.141,67.141(D '按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示

3-4 圆轴轴肩处的尺寸为:D =72mm ,d =62mm ,r =3mm 。如用题3-2中的材料,设其强度极限σB =420MPa ,精车,弯曲,βq =1,试绘制此零件的简化等寿命疲 劳曲线。 [解] 因 2.14554 ==d D ,067.045 3==d r ,查附表3-2,插值得88.1=αζ,查附图3-1得78.0≈ζq ,将所查值代入公式,即 ()()69.1188.178.0111k =-?+=-α+=ζζζq 查附图3-2,得75.0=ζε;按精车加工工艺,查附图3-4,得91.0=ζβ,已知1=q β,则 35.211191.0175.069.1111k =???? ? ?-+=???? ??-+=q ζζζζββεK ()()() 35 .267.141,67.141,0,260,35.2170,0D C A ∴ 根据()()()29.60,67.141,0,260,34.72,0D C A 按比例绘出该零件的极限应力线图如下图 3-5 如题3-4中危险截面上的平均应力MPa 20m =ζ,应力幅MPa 20a =ζ,试分别按

2008年机械设计试卷及答案

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 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 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。 10.直径较小的钢制齿轮,当齿根圆直径与轴径接近时,可以将齿轮和轴做成一体,称为。 三、简答题:本大题共6个小题,每题5分,共30分。把答案填在题中横线上。

机械设计基础试题(含答案)

二、填空题 16.槽轮机构的主要参数是 和 。 17.机械速度的波动可分为 和 两类。 18.轴向尺寸较大的回转件,应进行 平衡,平衡时要选择 个回转平面。 19.当一对齿轮的材料、齿数比一定时,影响齿面接触强度的几何尺寸参数主要是 和 。 20.直齿圆柱齿轮作接触强度计算时,取 处的接触应力为计算依据,其载荷由 对轮齿承担。 21.蜗杆传动作接触强度计算时,铝铁青铜ZCuAl10Fe 3制作的蜗轮,承载能力取决于抗 能力;锡青铜ZCuSn10P 1制作的蜗轮,承载能力取决于抗 能力。 22.若带传动的初拉力一定,增大 和 都可提高带传动的极限摩擦力。 23.滚子链传动中,链的 链速是常数,而其 链速是变化的。 24.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。 25.非液体摩擦滑动轴承进行工作能力计算时,为了防止过度磨损,必须使 ; 而为了防止过热必须使 。 16.槽数z 拨盘圆销数K 17. 周期性 非周期性 18.动 两 19. 分度圆直径d 1(或中心距a ) 齿宽b 20. 节点 一 21. 胶合 点蚀22.包角1α 摩擦系数 23. 平均 瞬时 24.弯矩 扭矩 25. [][]υυp p p p ≤≤ 三、分析题 26. 图1所示链铰四杆机构中,各构件的长度为a =250mm,b =650mm, C =450mm,d =550mm 。 试问:该机构是哪种铰链四杆机构,并说明理由。 图1 最短杆与最长杆长度之和(250+650)小于其余两杆长度之和(450+550),满足存在曲柄的 必要条件,且最短杆为连架杆。 故该铰链四杆机构为曲柄摇杆机构。 27. 图2所示展开式二级斜齿圆柱齿轮传动,I 轴为输入轴,已知小齿轮1的转向n 1和齿

机械设计试卷及答案

机械设计试卷 一、填空题(每空1分,共12 分) 1.带传动中,由于大带轮的包角小带轮的包角,打滑一般发生在上;链传 动设计时,链条节数应为数。 2.带传动的主要失效形式为和。 3.根据轴所受的载荷和变形情况,轴可分为转轴、、;自行车的前轴 是。 4.根据齿轮传动设计准则,对于闭式软齿面齿轮传动按设计, 按进行校核;对闭式硬齿面齿轮传动应按齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度设计。 5.: 6.螺纹副自锁的条件为。 7.轴的疲劳强度校核是考虑了和表面状态、绝对尺寸影响后的精确校核。 二、单项选择题(每小题2分,共20分) 1.带传动中,弹性滑动()。 A.在张紧力足够时可以避免B.在传递功率较小时可以避免 C.在小带轮包角足够大时可以避免D.是不可避免 2.进行滚动轴承寿命计算的目的是使滚动轴承不致于早期发生()。 A.磨损B.裂纹 C.疲劳点蚀D.塑性变形 3.深沟球轴承的载荷增加一倍,其额定寿命将降低到原来的()倍。 % A.B. C.D. 4.一对标准直齿圆柱齿轮,zl = 21,z2 = 63,则这对齿轮的弯曲应力()。 A. 1Fσ>2Fσ B.1Fσ<2Fσ C. 1Fσ =2Fσ D. 1Fσ≤2Fσ 5.在下列措施中,( B )可以改善载荷沿接触线分布不均匀的现象。 A.降低齿面粗糙度B.提高轴系刚度 C.减少载荷D.增大端面重合度 6.代号为1318的滚动轴承,内径尺寸d为() A. 90mm B. 40mm C. 19mm D. 8mm

{ 7.蜗杆传动的失效形式与齿轮传动相类似,其中主要失效形式为()。 A、点蚀 B、齿面胶合 C、轮齿折断 D、塑性变形 8.开式齿轮传动中,一般不会发生的失效形式为()。 A轮齿的点蚀B齿面磨损C轮齿折断D以上三种都不发生 9.V带传动设计中,限制小带轮的最小直径主要是为了()。 A.便于轮带制造B.限制弯曲应力 C.限制小带轮上的包角D.保证带和带轮接触面间有足够摩擦力 10.链传动作用在轴和轴承上的载荷比带传动要小,这主要是因为()。 A、链传动只用来传递较小功率 B、链速较高,在传递相同功率时圆周力小 ( C、链传动是啮合传动,无需大的张紧力 D、链的质量大,离心力大 三、判断题(每题2分,共10分) 1.在开式齿轮传动中,一般是不会产生点蚀失效的。() 2.带传动中,带的根数越多越好。() 3.蜗杆传动的效率低,发热量大,因比还必须进行热平衡计算。() 4.当量动载荷就是轴承在工作时所受的实际载荷。() 5.心轴在工作时,只传递转矩而不承受弯矩。() 四、简答题(每题6分,共18分) > 1.带传动产生弹性滑动和打滑的原因是什么对传动各有什么影响 2.解释滚动轴承的基本额定寿命与滚动轴承的基本额定动载荷。 3.零件磨损的过程大致可分为哪几个过程其特征分别是什么 四、画图题(共10分) 试分析下图所示蜗杆传动中各轴的回转方向、蜗轮轮齿的螺旋方向及蜗杆(主动)、蜗轮所受各力的作用位置及方向。

机械设计作业集(答案)

机械设计作业集(答案) 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? 答普通三角螺纹的牙型角为60 0,又分为粗牙螺纹和细牙螺纹,粗牙螺纹用于—般连接,细牙螺纹在相同公称直径时,螺距小、螺纹深度浅、导程和升角也小,自锁性能好,适合用于薄壁零件和微调装置。细牙螺纹的自锁性能好,抗振动防松的能力强,但由于螺纹牙深度浅,承受较大拉力的能力比粗牙螺纹差。 2.螺栓、双头螺柱、紧定螺钉连接在应用上有何不同? 答 (1)普通螺栓连接:被连接件不太厚,螺杆带钉头,通孔不带螺纹,螺杆穿过通孔与螺母配合使用。装配后孔与杆间有间隙,并在工作中不许消失,结构简单,装拆方便,可多个装拆,应用较广。 (2)精密螺栓(铰制孔螺栓)连接:装配间无间隙,主要承受横向载荷,也可作定位用,采用基孔制配合铰制扎螺栓连接。 (3)双头螺柱连接:螺杆两端无钉头,但均有螺纹,装配时一端旋入被连接件,另一端配以螺母,适于常拆卸而被连接件之一较厚时。装拆时只需拆螺母,而不将双头螺栓从被连接件中拧出。 (4)螺钉连接:适于被连接件之一较厚( 上带螺纹孔) 、不需经常装拆、受载较小的情况。一端有螺钉头、不需螺母。 (5)紧定螺钉连接:拧入后,利用杆末端顶住另一零件表面或旋入零

件相应的缺口中以固定零件的相对位置。可传递不大的轴向力或扭矩。 3.为什么多数螺纹连接都要求拧紧?预紧的目的是什么? 答绝大多数螺纹连接在装配前都必须拧紧,使连接在承受工作载荷之前,预先受到力的作用。这个预先加的作蝴用力称为顶紧JJ 力。预紧的目的在于增强连接的紧密性和可靠性,以防止被连接件在受力后出现松动、缝隙或发生滑移。 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? 答; 对于一般单线螺纹,螺旋升角小于螺旋副的当量摩擦角,本身能满足自锁条件,但是在冲击、振动或变载荷作用下,螺旋副摩擦力可能减小或瞬时消失,多次反复作用后,就可能松脱。另外,在温度大幅度变化的情况下,反复的热胀冷缩,也会造成松脱。 5.防松原理和防松装置有哪些? 答防松的根本在于防止螺旋副在受载荷时发生相对转动,防松的方法分为:摩擦防松、机械防松和破坏螺旋副关系的永久防松。具体装置如下; (1)摩擦防松:对顶螺母,弹簧垫图,自锁螺毋。 (2)机械防松:开口销与六角开槽螺母,止动垫圈,串联钢丝。 (3)破坏螺旋副关系的永久防松:铆合,冲点,涂胶粘剂。 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? 答受顶紧力的紧螺栓连接在拧紧力矩的作用下,螺栓除了要受到顶

机械设计第九版-濮良贵-课后习题答案

第三章 机械零件的强度 3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa 1801=-σ,取循环基数60105?=N , 9=m ,试求循环次数 N 分别为7 000、25 000、620 000次时的有限寿 命弯曲疲劳极限。 [解] MPa 6.37310710 5180936 9 10111=???==--N N σσN MPa 3.324105.210 51809469 20112=???==--N N σσN MPa 0.22710 2.610 51809569 30113=???==--N N σσN 3-2已知材料的力学性能为MPa 260=s σ,MPa 1701=-σ,2.0=σΦ,试绘制此 材料的简化的等寿命寿命曲线。 [解] )170,0('A )0,260(C 012σσσΦσ -= -Θ σ Φσσ+=∴-1210 MPa 33.2832 .01170 21210=+?=+= ∴-σΦσσ 得)233.283,233.283(D ',即)67.141,67.141(D ' 根据点)170,0('A ,)0,260(C ,)67.141,67.141(D '按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示

3-4 圆轴轴肩处的尺寸为:D =72mm ,d =62mm ,r =3mm 。如用题3-2中的材料,设其强度极限σB =420MPa ,精车,弯曲,βq =1,试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。 [解] 因2.145 54==d D ,067.045 3 == d r ,查附表3-2,插值得88.1=ασ,查附图 3-1得78.0≈σq ,将所查值代入公式,即 ()()69.1188.178.0111k =-?+=-α+=σσσq 查附图3-2,得75.0=σε;按精车加工工艺,查附图3-4,得91.0=σβ,已知1=q β,则 35.21 1191.0175.069.1111k =???? ??-+=? ??? ??-+=q σσσσββεK ( )()()35.267.141,67.141,0,260,35 .2170 ,0D C A ∴ 根据()()()29.60,67.141,0,260,34.72,0D C A 按比例绘出该零件的极限应力线图如下图 3-5 如题3-4中危险截面上的平均应力MPa 20m =σ,应力幅MPa 20a =σ,试分别按①C r =②C σ=m ,求出该截面的计算安全系数ca S 。 [解] 由题3-4可知35.2,2.0MPa,260MPa,170s 1-====σσK Φσσ

机械设计期末试卷及答案1

中原工学院 2003~2004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 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、受静载荷作用的零件只能产生静应力,受变载荷作用的零件才能产生变应力。() 2、受交变横向载荷作用的普通螺栓联接,在正常工作时螺栓杆所受到的拉力不变。() 3、为了使V带的工作侧面能与V带轮轮槽的工作侧面紧紧贴合,因为V带的剖面楔角为40o,因而V带轮轮槽角也相应为40o。() 4、为了避免带打滑,可将带轮上与带接触的表面加工得粗糙些以增大摩擦。() 5、对轮齿沿齿宽作适当的修形(鼓形齿),可以大大改善载荷沿接触线分布不均匀的现象。 () 6、齿面点蚀是润滑良好的软齿面闭式齿轮传动常见的失效形式。() 7、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。() 8、与齿轮传动的变位方法相类似,不仅可以对蜗杆进行变位加工,而且也可以对蜗轮进行变位加工。 () 9、某45钢轴的刚度不足,可以采取改用40Cr合金钢措施来提高其刚度。() 10、滚动轴承的基本额定寿命是指一组轴承中10%的轴承发生疲劳破坏,而90%的轴承不发生疲劳破坏前的转数(以106为单位)或工作小时数。() 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15小题,每小题1.5分,总计15分) 1.零件的截面形状一定,当截面尺寸增大时,其疲劳极限值将随之__ __。 A. 增高 B. 降低 C. 不变 D. 有时增高,有时降低 2.对于联接用螺纹,主要要求联接可靠,自锁性能好,故常选用__ __。 A.升角小,单线三角形螺纹B.升角大,双线三角形螺纹 C. 升角小,单线梯形螺纹D.升角大,双线矩形螺纹 3. 设计键联接时,有以下主要内容:①按使用要求选择键的类型;②对键联接进行必要的强度校核计算;③按轴径选择键的剖面尺寸;④按轮毂宽度选择键的长度。在具体设计时,一般的顺序为。 A. ③→④→②→①; B.①→③→②→④; C. ①→③→④→②; D. ①→④→②→③ 4.选取V带型号,主要取决于________。 A.带传递的功率和小带轮转速 B.带的线速度 C. 带的紧边拉力 D.带的松边拉力 5.带传动不能保证准确的传动比,其原因是________。 A.带容易变形和磨损 B.带传动工作时由拉力的变化而引起的弹性滑动 C.带在带轮上出现打滑 D.带的弹性变形不符合虎克定律 Y与无关。 6. 轮齿弯曲强度计算中的齿形系数 Fa

机械设计试卷(第9套)答案

南昌航空大学20××—20××学年第×学期期末考试 课程名称: 机械设计 闭卷 A 卷 120分钟 一、判断题(本大题共分10小题,请在表述正确的小题标号后的横线上画 “√”,在表述不正确的小题标号后的横线上画“×”,每小题1分,本大题满分10分) 1. 某转轴采用40钢(σS MPa =335),经校核其扭转刚度不够,可改选高强度合金结构钢40Cr ()σS MPa =785,以提高刚度。 【 × 】 2. V 带剖面中两个工作面的夹角为40o,所以带轮槽相应的夹角也是40o。 【 × 】 3. 流体动压润滑轴承相对隙ψ的大小影响轴承的承载能力。 【 √ 】 4. 滚动轴承一般由内座圈、外座圈、滚动体和保持架四部分组成,有些滚动轴承可以缺少其中某一部分或某几部分,但滚动体是不缺少的。 【 √ 】 5. 齿轮联轴器、蛇形弹簧联轴器、弹性柱销联轴器,都属于挠性联轴器。 【 √ 】 6. 联轴器主要用于把两轴联接在一起,机器运转时不能将两轴分离,只有在机器停车并将联接拆开后,两轴才能分离。 【 √ 】 7. 只要螺纹副具有自锁性(螺纹升角小于当量摩擦角),则任何情况下都无需考虑防松。【 × 】 8. 带传动中,V 带(三角带)中的应力是对称循环变应力。 【 × 】 9. 滚动轴承的可靠度提高时,它的基本额定静载荷不变。 【 × 】 10. 渐开线齿轮可通过轮齿的齿顶修缘来降低动载荷系数。 【 √ 】 二、选择题(本题分15小题,满分15分,在每个小题后面给出的四个备选项中只有1项是符合题意的,请把所选项的字母统一填在题后列出的各小题编号后的横线上,每小题1分) 11. 下列零件中, 是没有国家标准规定的。 【 D 】 A. 滚动轴承 B. 键的截面尺寸和长度 C. 齿轮模数 D. 轴的支承跨度 12. 在有张紧轮装置的带传动中,当张紧轮装在带内侧时应安装在 。 【 C 】 A. 两带轮的中间 B. 靠近小带轮 C. 靠近大带轮 D. 在任何处都没关系 13. 设计高转速的轴时,应特别考虑其 。 【 C 】

机械设计作业集答案-第四版-西北工大版

《机械设计作业集》(第四版)解题指南 西北工业大学机电学院 2012.7

前言 本书是高等教育出版社出版、西北工业大学濮良贵、纪名刚主编《机械设计》(第八版)和李育锡主编《机械设计作业集》(第三版)的配套教学参考书,其编写目的是为了帮助青年教师使用好上述两本教材,并为教师批改作业提供 方便。 本书是机械设计课程教师的教学参考书,也可供自学机械设计课程的读者和 考研学生参考。 《机械设计作业集》已经使用多年,希望广大教师将使用中发现的问题和错误、希望增加或删去的作业题、以及对《机械设计作业集》的改进建议告知编 者(电子信箱:liyuxi05@https://www.360docs.net/doc/0f10401126.html,),我们会认真参考,努力改进。 本书由李育锡编写,由于编者水平所限,误漏之处在所难免,敬请广大使用 者批评指正。 编者 2012.7

目录 第三章机械零件的强度 (1) 第四章摩擦、磨损及润滑概述 (5) 第五章螺纹连接和螺旋传动 (6) 第六章键、花键、无键连接和销连接 (9) 第七章铆接、焊接、胶接和过盈连接 (11) 第八章带传动 (15) 第九章链传动 (18) 第十章齿轮传动 (19) 第十一章蜗杆传动 (24) 第十二章滑动轴承 (28) 第十三章滚动轴承 (30) 第十四章联轴器和离合器 (34) 第十五章轴 (36) 第十六章弹簧 (41) 机械设计自测试题 (43)

第三章机械零件的强度 3—1 表面化学热处理;高频表面淬火;表面硬化加工;3—2 (3); 3—3 截面形状突变;增大;3—4 (1);(1);3—5 (1); 3-6 答: 零件上的应力接近屈服极限,疲劳破坏发生在应力循环次数在 103~104范围内,零件破坏断口处 有塑性变形的特征,这种疲劳破坏称为低周疲劳破坏,例如飞机起落架、火箭发射架中的零件。 零件上的应力远低于屈服极限,疲劳破坏发生在应力循环次数大于104时,零件破坏断口处无塑性 变形的特征,这种疲劳破坏称为高周疲劳破坏,例如一般机械上的齿轮、轴承、螺栓等通用零件。 3-7 答: 材料的持久疲劳极限σr∞ 所对应的循环次数为N D,不同的材料有不同的N D值,有时N D很大。为 了便于材料的疲劳试验,人为地规定一个循环次数N0,称为循环基数,所对应的极限应力σr称为材料 的疲劳极限。σr∞ 和N D为材料所固有的性质,通常是不知道的,在设计计算时,当N > N0时,则取 σrN= σr。 3—8 答: 图a 中A点为静应力,r = 1 。图b 中A点为对称循环变应力,r= ?1。图c 中A点为不对称循环变 应力,?1 < r < 1。 3—9 答: 在对称循环时,Kσ是试件的与零件的疲劳极限的比值;在不对称循环时,Kσ是试件的与零件的 极限应力幅的比值。Kσ与零件的有效应力集中系数kσ、尺寸系数εσ、表面质量系数βσ和强化系数βq 有关。Kσ对零件的疲劳强度有影响,对零件的静强度没有影响。 3—10 答: 区别在于零件的等寿命疲劳曲线相对于试件的等寿命疲劳曲线下移了一段距离(不是平行下移)。 在相同的应力变化规律下,两者的失效形式通常是相同的,如图中m1′和m2′。但两者的失效形式也有可 能不同,如图中n1′和n2′。这是由于Kσ的影响,使得在极限应力线图中零件发生疲劳破坏的范围增大。 题解3—10 图 3—11 答: 承受循环变应力的机械零件,当应力循环次数N≤ 103时,应按静强度条件计算;当应力循环次数 N > 103时,在一定的应力变化规律下,如果极限应力点落在极限应力线图中的屈服曲线GC上时,也 应按静强度条件计算;如果极限应力点落在极限应力线图中的疲劳曲线AG上时,则应按疲劳强度条件

机械设计作业集10、11答案

第十章齿轮传动 一、选择题 10—1 在齿轮传动的设计计算中,对下列参数和尺寸应标准化的有__A、G__;应圆整的有D、E__;没有标准化也不应圆整的有B、C、F、H、I、J。 A斜齿轮的法面模数m n B斜齿轮的端面模数m t C直齿轮中心距a D斜齿轮中心距a E齿宽B F齿厚s G分度圆压力角α H螺旋角βI锥距R J齿顶圆直径d a 10—2 材料为20Cr钢的硬齿面齿轮,适宜的热处理方法是______B____。 A整体淬火B渗碳淬火C调质D表面淬火 10—3 将材料为45钢的齿轮毛坯加工成为6级精度的硬齿面直齿圆柱齿轮,该齿轮制造工艺顺序应是_______A______为宜。 A滚齿、表面淬火、磨齿B滚齿、磨齿、表面淬火 C表面淬火、滚齿、磨齿D滚齿、调质、磨齿 10—4为了提高齿轮传动的齿面接触强度应__B__。 A分度圆直径不变增大模数B增大分度圆直径 C分度圆直径不变增加齿数D减小齿宽 10—5为了提高齿轮齿根弯曲强度应___A_____。 A 增大模数B增大分度圆直径C增加齿数 D 减小齿宽10—6一减速齿轮传动,主动轮1和从动轮2的材料、热处理及齿面硬度均相同,则两轮齿根的弯曲应力_A_。 A σF1>σF2 B σF1<σF2 C σF1=σF2 10—7一减速齿轮传动,小齿轮1选用45钢调质,大齿轮2选用45钢正火,它们的齿面接触应力__C__。 A σH1>σH2 B σH1<σH2 C σH1=σH2 10—8 一对标准圆柱齿轮传动,若大、小齿轮的材料或热处理方法不同,则工作时,两齿轮间的应力关系属于下列第 C 种。 A σH1≠σH2,σF1≠σF2,[σH]1=[σH]2,[σF]1=[σF]2 B σH1=σH2,σF1=σF2,[σH]1≠[σH]2,[σF]1≠[σF]2 C σH1=σH2,σF1≠σF2,[σH]1≠[σH]2,[σF]1≠[σF]2 D σH1≠σH2,σF1=σF2,[σH]1≠[σH]2,[σF]1≠[σF]2 (σH、σF、[σH]、[σF]分别为齿轮的接触应力、弯曲应力、许用接触应力、许用弯曲应力) 10—9一对正确啮合的标准渐开线齿轮作减速传动时,若两轮的材料、热处理及齿面硬度均相同且寿命系数K N1=K N2,则两轮的弯曲强度为___A_____。 A大齿轮较高B小齿轮较高C相同 10—10一对正确啮合的标准渐开线齿轮作减速传动,若两轮的许用接触应力[σH1]= [σH2],则两轮的接触强度___C_____。 A大齿轮较高B小齿轮较高C相同 10—11有两个标准直齿圆柱齿轮,齿轮1模数m1=5mm,z1=25;齿轮2模数m2=3mm,z2=25,它们的齿形系数___ C___。 AY Fa1>Y Fa2 B Y Fa1

机械设计试卷及答案A答案

一、判断题(共10分,每题1分) 1.一个双线螺纹副,螺距为4mm,则螺杆相对螺母转过一圈时,它们沿轴向相对移动的距离应为4mm。(×) 2.普通平键、滑动轴承、滚动轴承、联轴器都是标准件。(×) 3.设计圆柱齿轮传动时,应取小齿轮的齿宽小于或等于大齿轮的齿宽。(×) 4.机械零件的表面破坏有腐蚀、磨损、接触疲劳三种形式。( √ ) 5.一般情况下,齿轮传动的传动比要小于蜗杆传动的传动比。( √ ) 6.为避免打滑,可将带轮上与带接触的表面加工得粗糙些以增大摩擦。(×) 7.只承受弯矩,而不承受扭矩的轴称为传动轴。(×) 8.带传动张紧装置中,张紧轮时通常安装在松边内侧靠近大轮处。( √ ) 9.强度准则是机械零件设计的基本准则。( √ ) 10.轴的设计包括结构设计和工作能力计算两个方面的内容。( √ ) 二、选择题(共20分,每题2分) 1.在螺栓的直径参数中,_C_与螺栓的抗拉强度关系最大。 A.中径 B. 大径 C.小径 D.螺距 2.零件的设计安全系数为_ B 。 A.极限应力比许用应力 B. 极限应力比工作应力 C.工作应力比许用应力 D. 工作应力比极限应力 3.带传动的设计准则是_ D 。 A.保证带具有一定寿命 B.保证不滑动的情况下,带不被拉断 C.保证带不被拉断 D.保证不打滑条件下,有一定疲劳强度 A. 深沟球轴承 B. 角接触球轴承 C. 推力球轴承 D. 圆柱滚子轴承 5.普通平键的截面尺寸b×h一般是根据_B__按标准选取的。 A.传递转矩大小 B.轴的直径 C.轮毂长度 D.轴的材料 6.联轴器连接两轴的直径分别为主动轴d1,从动轴d2,则要求___D____。 A. d1 = d2 B. d1>d2 C. d1<d2 D.不确定 7.机械零件良好的结构工艺性表现为___ D___。 A.便于生产的性能 B.便于装配的性能 C.制造成本低 D.以上都是 8. 型号为6012的轴承,其为__C___。 A.内径60mm的角接触球轴承 B.内径为12mm的圆锥滚子轴承 C.内径为60mm的深沟球轴承 D.内径为12mm的推力球轴承 9.圆柱齿轮传动中,当齿轮材料、齿宽和齿数相同时,__A___越大则齿根弯曲疲劳强度越高。 A.模数 B.材料弹性模量 C.齿高 D.分度圆直径 10.闭式齿轮传动中的轴承常用的润滑方式为__C___。 A.油浴润滑 B.滴油润滑 C.飞溅润滑 D.喷油润滑 三、填空题(共20分,每空1分) 1.带传动中,带中可能产生的瞬时最大应力发生在_紧边开始绕上小带轮__处。 2. 轴承采用油润滑时,当载荷越大、转速越低、温度越高时,选用润滑油的粘度应该__越高___。 得分评卷人 得分评卷人得分评卷人

机械设计作业集第11章答案

第十一章蜗杆传动 一、选择题 11—1与齿轮传动相比,___D____不能作为蜗杆传动的优点。 A 传动平稳、噪声小 B 传动比可以较大 C 可产生自锁 D 传动效率高 11—2阿基米德蜗杆和蜗轮在中间平面上相当与直齿条与_B_齿轮的啮合。 A 摆线 B 渐开线 C 圆弧曲线 D、变态摆线 11—3 在蜗杆传动中,如果模数和蜗杆头数一定,增加蜗杆分度圆直径,将使___B___。 A 传动效率提高,蜗杆刚度降低 B 传动效率降低,蜗杆刚度提高 C 传动效率和蜗杆刚度都提高 D 传动效率和蜗杆刚度都降低 11—4大多数蜗杆传动,其传动尺寸主要由齿面接触疲劳强度决定,该强度计算的目的是为防止___D___。 A 蜗杆齿面的疲劳点蚀和胶合 B 蜗杆齿的弯曲疲劳折断 C 蜗轮齿的弯曲疲劳折断 D 蜗轮齿面的疲劳点蚀和胶合 11—5在蜗杆传动中,增加蜗杆头数z1,有利于___D___。 A 提高传动的承载能力 B 提高蜗杆刚度 C 蜗杆加工 D 提高传动效率 11—6为了提高蜗杆的刚度,应___A___。 A 增大蜗杆的直径 B 采用高强度合金钢作蜗杆材料 C 蜗杆硬度,减小表面粗糙度值 11—7 为了提高蜗杆传动的啮合效率ηl,在良好润滑的条件下,可采用___B___。 A 单头蜗杆 B 多头蜗杆 C 较高的转速n1 D 大直径系数蜗杆 11—8对闭式蜗杆传动进行热平衡计算,其主要目的是__B__。 A 防止润滑油受热后外溢,造成环境污染 B 防止润滑油油温过高使润滑条件恶化

C 防止蜗轮材料在高温下机械性能下降 D 蜗杆蜗轮发生热变形后正确啮合受到破坏 11—9对于一般传递动力的闭式蜗杆传动,其选择蜗轮材料的主要依据是__A__。 A 齿面滑动速度 B 蜗杆传动效率 C 配对蜗杆的齿面硬度 D 蜗杆传动的载荷大小 11—10对于普通圆柱蜗杆传动,下列说法错误的是__B__。 A 传动比不等于蜗轮与蜗杆分度圆直径比 B 蜗杆直径系数越小,则蜗杆刚度越大 C 在蜗轮端面内模数和压力角为标准值 D 蜗杆头数z 1多时,传动效率提高 11—11蜗杆传动的当量摩擦系数f v 随齿面相对滑动速度的增大而___C____。 A 增大 B 不变 C 减小 11—12在蜗杆传动中,轮齿承载能力计算,主要是针对__D__来进行的。 A 蜗杆齿面接触强度和蜗轮齿根弯曲强度 B 蜗杆齿根弯曲强度和蜗轮齿面接触强度 C 蜗杆齿面接触强度和蜗杆齿根弯曲强度 D 蜗轮齿面接触强度和蜗轮齿根弯曲强度 11—13蜗杆常选用的材料是__C__。 A HT150 B ZCuSn10P1 C 45号钢 D GCr15 11—14 蜗杆传动的失效形式与齿轮传动相类似,其中__B__为最易发生。 A 点蚀与磨损 B 胶合与磨损 C 轮齿折断与塑性变形 D 胶合与塑性变形 11—15蜗轮蜗杆传动中,蜗杆1和蜗轮2受到的转矩的关系为_____C_____。 A 12T T = B 12iT T = C 12T i T η= D η =1 2iT T 二、填空题 11—16蜗杆直径系数 q =d 1/m _。 11—17 蜗杆传动发生自锁的条件是____ v ___。

机械设计作业集第13章答案

第十三章滚动轴承 一、选择题 — 各类滚动轴承中,除承受径向载荷外,还能承受不大的双向轴向载荷的是 ,还能承受一定单向轴向载荷的是 、 。 深沟球轴承 角接触球轴承 圆柱滚子轴承 圆锥滚子轴承 — 选择滚动轴承类型时为方便拆卸常用 ,需有一定调心性能时选 ,作为游动轴承时适宜选 、 。 深沟球轴承 圆锥滚子轴承 圆柱滚子轴承 调心球轴承 — 转速 ,一端固定一端游动的蜗杆轴其固定端轴承应选用 。 推力球轴承 深沟球轴承 一对角接触球轴承 一对圆锥滚子轴承 — 适用多支点、弯曲刚度小的轴及难于精确对中的支承。 深沟球轴承 圆锥滚子轴承 角接触球轴承 调心球轴承 — 载荷一定的深沟球轴承,当工作转速由 变为 时,其寿命变化为 。 增大为 ( ) 下降为 ( ) 增大为 ( ) 下降为 ( ) — 若一滚动轴承的基本额定寿命为 转,则该轴承所受的当量动载荷 基本

额定动载荷。 大于 小于 等于 大于等于 — 某滚动轴承按寿命公式计算得寿命 ,其可靠度 ;若要求工作寿命达 可靠度 。 为 为 — 直齿圆柱齿轮轴系由一对圆锥滚子轴承支承,轴承径向反力 ,则作用在轴承上的轴向力 。 — 滚动轴承内圈与轴颈配合的正确标注为 。 6 7 50 k H φ 750H φ 650k φ 7 650 H k φ — 滚动轴承内圈与轴颈、外圈与座孔的配合 。 均为基轴制 前者为基轴制,后者为基孔制 均为基孔制 前者为基孔制,后者为基轴制 — 为保证轴承内圈与轴肩端面接触良好,轴承的圆角半径 与轴肩处圆角半径 应满足 的关系。 — 不是滚动轴承预紧的目的。

《机械设计》第九版-公式大全

第五章 螺纹连接和螺旋传动 受拉螺栓连接 1、受轴向力F Σ 每个螺栓所受轴向工作载荷:z F F /∑= z :螺栓数目; F :每个螺栓所受工作载荷 2、受横向力F Σ 每个螺栓预紧力:fiz F K F s ∑> f :接合面摩擦系数;i :接合面对数;s K :防滑系数; z :螺栓数目 3、受旋转力矩T 每个螺栓所受预紧力:∑=≥ n i i s r f T K F 10 s K :防滑系数; f :摩擦系数; 4、受翻转力矩M 螺栓受最大工作载荷:∑=≥ z i i L ML F 1 2max max m ax L :最远螺栓距离 受剪螺栓连接 5、受横向力F Σ(铰制孔用螺栓) 每个螺栓所受工作剪力:z F F /∑= z :螺栓数目; 6、受旋转力矩T (铰制孔用螺栓) 受力最大螺栓所受工作剪力:∑=≥ z i i r Tr F 1 2 max max m ax r :最远螺栓距离 螺栓连接强度计算 松螺栓连接:[]σπσ ≤= 4 21d F 只受预紧力的紧螺栓连接:[]σπσ≤= 4 3.1210 d F 受预紧力和轴向工作载荷的紧螺栓连接: 受轴向静载荷:[]σπσ ≤= 4 3.12 12 d F 受轴向动载荷:[]p m b b a d F C C C σπσ≤?+= 21 2 受剪力的铰制孔用螺栓连接剪力: 螺栓的剪切强度条件:[]σπτ ≤= 4 /20 d F 螺栓与孔壁挤压强度:[]p p L d F σσ≤= min 螺纹连接的许用应力 许用拉应力: []S S σσ= 许用切应力: []τ στS S =

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