机械零件设计答案
P23~P24：
2-8 在题2-8图所示曲柄滑块机构中，已知a =100mm ，α=60°，∠ABC =90°，v c =2m /s 。指出速度瞬心P 13，并用瞬心法求构件1的角速度ω1。
解：速度瞬心P 13如图所示。 因为 v P 13= v c =l AB ·ω1 所以
s
m l v AB c /32.1731060sin /1.02
1==?=
=
ω
2-13 题2-13图所示机构的构件1作等速转功，角速度为ω1，试用相对运动图解法求构件3上D 点的速度。 解：列3B v 的矢量方程：
2323B B B B v v v += 方向： 水平 ⊥AB 铅垂 大小： ？ AB l 1ω ?
以速度比例尺v μ作右图所示矢量多边形，得： ?ωμsin 1333AB v B l pb v v =?==（方向:水平向左）
2-16 在题2-16图所示机构中，已知a =0.1m ，b =0.4m ，c =0.125m ，d =0.54m ，h =0.35m ，y =0.2m ，当ω1=10rad /s ，逆时针转功，φ1=30°时，求冲头E 的速度v E 。
解：v B =a ·ω1=0.1×10=1m /s ，方向指向左上且垂直AB 列D v 的矢量方程：
DB B D v v v += 方向：⊥CD ⊥AB ⊥DB 大小： ？ √ ?
以速度比例尺v μ=0.01作下图所示矢量多边形pbd 。 列E v 的矢量方程：
ED D E v v v += 方向： //CE √ ⊥DE 大小： ？ √ ?
以相同速度比例尺v μ作下图所示矢量多边形pde ，得： s m pe v v E /225.001.052.22=?=?=μ
（方向垂直向下）
P 13
P 14
P 12
P 23
P 24
∞ P 24
∞
p
b 2
b 3 D
E p (c)
b d
e
P52：
3-8确定如图3-52所示机构所含杆组的数目和级别，并判断机构的级别（机构中的原动件用圆箭头表示）。
解：机构的自由度为：F =3×7-2×10=1,故当以AB 为原动件时，可拆分为以下一个I 级杆组和3个II 级杆组，机构为II 级机构。
3-9 在上题图示的机构中，若改为以EF 构件为原动件。试判定机构的级别是否会改变。
解：由上题知，机构的自由度为1,故当以EF 为原动件时，可拆分为以下一个I 级杆组和3个II 级杆组，故机构为III 级，机构级别会改变。
3-11 如图3-53所示为平板印刷机中用以完成送纸运动的机构。当固接在一起的双凸轮 1转动时，通过连杆机构使固接在连杆2上的吸嘴P 沿轨迹 mm 运动，完成将纸吸起和送进等动作，试确定此机构系统的组合方式，并画出方框图。
解：机构为Ⅱ型封闭组合。
基础机构：由构件2、3、4、5、6组成的自由度为2的五杆机构 附加机构：由构件1和3、1和4组成的两个自由度
为1的摆动从动件凸轮机构
I 级杆组
II 级杆组 II 级杆组 II 级杆组
II 级杆组
I 级杆组
III 级杆组
3 4 5
6
P115~P116：
6-2 在电动机驱动的剪床中，已知作用在剪床主轴上的阻力矩M ”的变化规律如题6-2图所示。设驱动力矩M ’等于常数，剪床主轴转速为60r/min ，机械运转不均匀系数δ=0.15。求：(1) 驱动力矩M ’的数值；(2) 安装在飞轮主轴上的转动惯量。
解：(1) 在一个周期内，驱动力所做功等于阻力所做功，故驱动力矩为：
M ’·2π=200·2π+((3π/4-π/2)+ (π-π/2)) ·(1600-200)/2 ∴ M ’=462.5Nm (2) 448
214/2005.4621400π
π=
=-x x 最大盈亏功：A max =((3π/4-π/2)+ (π-π/2-x )) ·(1600-462.5)/2=1256.33Nm
飞轮转动惯量：22
2
22max 15.21215
.06033
.1256900900kgm n A J =???==πδπ
6-4 已知某轧钢机的原动机功率等于常数，P ’=2600HP(马力)，钢材通过轧辊时消耗的功率为常数。P ”=4000HP ，钢材通过轧辊的时间t ”=5s ，主轴平均转速n=80r/min ，机械运转速度不均匀系数δ=0.1，求：(1) 安装在主轴上的飞轮的转动惯量；(2) 飞轮的最大转速和最小转速；(3) 此轧钢机的运转周期。
解：(1) 最大盈亏功：A max =(P”-P’)×t” ×735=(4000-2600)×5×735=5.145×106Nm
飞轮转动惯量：2
52
2622max 1033.71
.08010145.5900900kgm n A J ?=????==πδπ (2) n max =n (1+δ/2)=80×1.05=84r/min n max =n (1-δ/2)=80×0.95=76r/min
(3) 在一个周期内，驱动力所做功等于阻力所做功，即：
P”t” =P’T ∴ T= P”t” / P’=4000×5/2600=7.7s
P129：
7-6 题7-6图所示为—钢制圆盘，盘厚mm b 50=。位置Ⅰ处有一直径mm 50=φ的通孔，位置Ⅱ处是一质量kg G 5.02=的重块。为了使圆盘平衡，拟在圆盘上mm r 200=处制一通孔。试求此孔的直径与位置。钢的密度3/8.7cm g =ρ。
解：()kgm r b r m 076.01.0780005.0025.02/212
11=????==πρφπ
kgm r G r m 1.02.05.02222=?== 平衡条件：02211=+-b b r m r m r m
按比例作右图，得：kgm r m b b 109.0= ?=7.252θ
max
M ’ x
max
（或：
kgm
r m r m r m r m r m b b 109.075cos )()(2)()(2211222211=?
?-+=
?=?
+?=7.25275sin arcsin 21011r m r m b
b θ） 故：kg r r m m II b b b 55.02
.0109
.0≈==
mm b m b b 2.42107800
05.055.022
3=???==πρπφ
7-7 高速水泵的凸轮轴系由3个互相错开120o的偏心轮所组成，每一偏心轮的质量为kg 4.0，偏心距为mm 7.12，设在平衡平面A 和B 中各装一个平衡质量A m 和B m 使之平衡，其回转半径为mm 10，其他尺寸如题7-7图所示(单位：mm )。求A m 和B m 的大小和方位。
解：将不平衡质量在两平衡基面A 和B 上分解：
基面A ：)230/190(33.0230/1904.0m kg m A
C
=?= )230/115(2.0230/1154.0m kg m A D =?= )230/40(07.0230/404.0m kg m A E =?=
基面B ：kg m B
C
07.0230/404.0=?= kg m B D 2.0230/1154.0=?=
kg m B E 33.0230/1904.0=?=
根据动平衡条件，得：
基面A ：由0=+++A A E A E D A D C A C
r m r m r m r m ，mm r r mm r r r r B A E D C 107.12======， 按比例μ=200/12.7作左下图，得：
kgm r r m m A A A A 287.010/)200/7.12*19.45(/=== ?=60A θ
基面B ：由0=+++B B E B E D B D C B C
r m r m r m r m ，按比例μ=200/12.7作右上图，得：
1
1r m 2
2r m b
b r m r m A
C r m A D
r
m A E A A r m r m B
C r m B
D r m B
E B
B r m
kgm r r m r m B B B B B 287.010/)200/7.12*19.45(/=== ?=240B θ
（或：X 轴投影：
)
10
7
.1223035.37(143.0107.1230cos 230/)40115(30cos )(cos ?=???-=
???-=
∑=m kg m r r m m r r m m A
A
E A D A i i iA Ax α
方向向右 Y 轴投影：
)
10
7.122305.112(248.0107.12]30sin )07.02.0(33.0[]30sin )([cos ?=???+-=???+-=
∑=m kg r r m m m r r m m A
A
E A D A C A i i iA Ay α
方向向上 所以：
)287.010/7.12*230/9.129(286.0248.0143.0222
2kg m kgm m m m Ay Ax A =≈+=+=或
335.375
.112===
Ay Ax A m m tg θ 方向右上 故：?=60A θ
同理：)10
7
.1223035.37(30cos )(cos ?=???-=∑=m m r r m m r r m m Ax A B
D B
E B i i iA Bx α
方向向右
)10
7.122305.112(]30sin )[(cos ?=?-??+=∑=m m r r m m m r r m m Ay A B
C B E B
D A i i iA By α
方向向下 所以：
)287.010/7.12*230/9.129(286.0248.0143.0222
2kg m kgm m m m By Bx B =≈+=+=或
33
5.375
.112===
By Bx B m m tg θ 方向左下 故：?=?+=24060180B θ）
十二章补充作业：
12-1. 图示轮系中二对齿轮中心距相等,斜齿轮法面模数m n =2mm ,齿数z 1=16， z 2=59，直齿轮模数m =2mm ，齿数z 3=17，z 4=60。试求：
1) 斜齿轮的分度圆柱螺旋角β1，β2；及齿轮1，2的分度圆直径d 1，d 2；齿轮1，2的齿顶圆直径d a1，d a2；
2) 若齿轮1，2为直齿圆柱齿轮，其总变位系数∑X 为多少？
（提示：αααinv tg z z x x inv +++=
2
121)
(2' ) 解：1）直齿轮的中心距为： a =m (z 3+z 4)/2=2×(17+60)/2=77mm
斜齿轮的中心距为：
a z z m n =+)(cos 2211β 即： 7775cos 22
1
=?β
故： o 08.1377
275
2arccos 21=??=-=ββ
d 1= mz 1/cos β=2×16/cos13.08=32.85mm d 2= mz 2/cos β=2×59/cos13.08=121.14mm
d a1= d 1+2h a *
m n =32.85+2×1×2=36.85mm
d a2= d 2+2h a *
m n =121.14+2×1×2=125.14mm
2）若齿轮1，2为直齿圆柱齿轮，则其中心距a ’=m (z 1+z 2)/2=2×(16+59)/2=75mm 由：'cos 'cos ααa a = 得：'cos 7520cos 77α?=?o ，即：
o o
25.157520cos 77arccos '=?=α
所以：89.0)0149.000647.0(36397
.0277)2025.15(20tan 277)'(tan 221-=-?=-=-+=∑o
o o
inv inv inv inv z z X ααα
12-2.一对标准渐开线直齿圆柱齿轮，已知 α=20°, h a *=1,c *=0.25, m =3mm ，中心距 a ’=49mm,传动比的大小i 12=9/7, 试在采用正传动变位的情况下， (1) 确定齿数z 1, z 2 ；
(2) 求两齿轮的变位系数之和(x 1+x 2)；
(3) 若大齿轮2的变位系数为零，求小齿轮的d 1，d f1 。
（提示：αααinv tg z z x x inv +++=
2
121)
(2' ) 解：(1) 由中心距和传动比公式得：
()()4923
2'2121=+=+=z z z z m a ①
7
9
1212==Z Z i ②
由①②联立方程，解得： 141=z ，182=z
(2) 由ααcos cos a a =''得： 00
2349
20cos 48arccos cos arccos
=?='='a a αα 故：()()()356.00149.0023.036397
.0218
142023202181422
121=-?+=
?-??
+=-'+=
+inv inv tg inv inv tg z z x x ααα
(3) 因为02=x 所以： 356.01=x 故：4211==mz d mm
()
636.36221111=-*+-=-=*
m x c h d h d d a f f mm
P209：
14-1 已知一圆柱压缩弹簧的弹簧直径d =6mm ，D 2=30mm ，有效圈数n =10。采用C 级碳素弹簧钢丝，受变载荷作用次数在103~105次。1) 求允许的最大工作载荷及变形量； 2) 若端部采用磨平端支承圈结构时（图14-1），求弹簧的并紧高度H S 和自由高度H 0。
解： 1）最大工作载荷F 2对应着弹簧丝最大剪应力，取τmax =[τ]。由弹簧的材料、载荷性质查教材表14-2取[τ] =[τII ]=0.4σB ；由弹簧丝直径d =6mm 查相关手册，得σB =1350MPa 。故：[τ]=0.4σB =0.4×1350=540MPa 旋绕比和曲度系数：
56302===d D C 31.11875.1123.04
414615.0=+=--+=C C C K
最大应力τmax ＝[τ]时的最大工作载荷F 2为：
N KC
d F 11655
31.18540
68]
[222=????=
=
πτπ
在F 2作用下的变形量λ2为：
mm Gd n C F 3.246
10810511658843322=?????==λ
2）采用端部磨平结构时，设两端各有3/4圈并紧，其有效圈数(总圈数)为： n 0=n +1.5=10+1.5=11.5
则其并紧高度： H S =( n 0-0.5)d =(11.5-0.5)×6=66mm
弹簧钢丝间距： mm d n 361.010
3
.241.0max ≈?+=
+≥λδ 则弹簧自由高度为： H 0= n δ+ H S =10×3+66=96mm
14-3 设计一圆柱螺旋压缩弹簧。已知：采用d =８mm 的钢丝制造，D 2=48mm ，该弹簧初始时为自由状态，将它压缩40mm ，需要储能25J 。1) 求弹簧刚度； 2) 若许用切应力为400MPa ，问此弹簧的强度是否足够：3) 求有效圈数n 。
采用C 级碳素弹簧钢丝，受变载荷作用次数在103~105次。1) 求允许的最大工作载荷及变形量； 2) 若端部采用磨平端支承圈结构时（图14-1），求弹簧的并紧高度H S 和自由高度H 0。
解：1）弹簧储存的变形能为： 03
2
1
10
2λ?+=F F E 由题意可知：F 1＝0，λ0＝λ2＝40mm ，E ＝25J ，代入上式得：
N E F 125040251021023032=??=?=λ
则弹簧刚度： 25.3140
1250
22==
=λF k 2）旋绕比和曲度系数：
68482===d D C 25.115.11025.04
414615.0=+=--+=C C C K
此时剪应力为： Mpa MPa d C F K 400][3738
6
1250825.182
22=<=????==τππτ 故：此弹簧的强度足够。 3）弹簧的有效圈数：
1285.1125
.3168810883
43≈=????==k C Gd n
14-5、有两根尺寸完全相同的圆柱螺旋拉伸弹簧，一根没有初应力，另一根有初应力，两根弹簧的自由高度H 0=80mm 。现对有初应力的那根实测如下：第一次测定：F 1=20N , H 1=100mm ；第二次测定：F 2=30N , H 2=120mm 。试计算： 1) 初拉力F 0
2) 没有初应力的弹簧在F 2=30N 的拉力下，弹簧的高度。 解：1) 计算初拉力F 0
由弹簧的刚度公式可得 ：0
101121
2H H F F H H F F k --=--=
将已知数据代入上式, 得：
80
1002010012020
300--=
--F 解得：F 0=10N 2) 因两根弹簧的尺寸完全相同，故其刚度也完全相同
弹簧刚度： 5.0100
12020
301212
=--=--=H H F F k 没有初拉力的弹簧在F 2=30N 时的伸长量： mm k F 605
.03022===λ 故此时弹簧高度： H 2= H 0+λ2 =80+60=140mm
(机械制造行业)机械零件设计答案
P23~P24： 2-8 在题2-8图所示曲柄滑块机构中，已知a =100mm ，α=60°，∠ABC =90°，v c =2m /s 。指出速度瞬心P 13，并用瞬心法求构件1的角速度ω1。 解：速度瞬心P 13如图所示。 因为 v P 13= v c =l AB ·ω1 所以 s m l v AB c /32.1731060sin /1.02 1==?= = ω 2-13 题2-13图所示机构的构件1作等速转功，角速度为ω1，试用相对运动图解法求构件3上D 点的速度。 解：列3B v 的矢量方程： 2323B B B B v v v += 方向： 水平 ⊥AB 铅垂 大小： ？ AB l 1ω ? 以速度比例尺v μ作右图所示矢量多边形，得： ?ωμsin 1333AB v B l pb v v =?==（方向:水平向左） 2-16 在题2-16图所示机构中，已知a =0.1m ，b =0.4m ，c =0.125m ，d =0.54m ，h =0.35m ，y =0.2m ，当ω1=10rad /s ，逆时针转功，φ1=30°时，求冲头E 的速度v E 。 解：v B =a ·ω1=0.1×10=1m /s ，方向指向左上且垂直AB 列D v 的矢量方程： DB B D v v v += 方向：⊥CD ⊥AB ⊥DB 大小： ？ √ ? 以速度比例尺v μ=0.01作下图所示矢量多边形pbd 。 列E v 的矢量方程： ED D E v v v += 方向： //CE √ ⊥DE 大小： ？ √ ? 以相同速度比例尺v μ作下图所示矢量多边形pde ，得： s m pe v v E /225.001.052.22=?=?=μ （方向垂直向下） P 13 P 14 P 12 P 23 P 24 ∞ P 24 ∞ p b 2 b 3 D E p (c) b d e
机械制造与设计设计说明书
毕业设计说明书 （2009）届 题目轴类零件数控车床加工工艺及编程系（部）机械制造工程系 专业数控技术 班级数控 0610 学生姓名XX 指导教师XX 2008 年 10 月 10日
目录 前言 (3) 一、绪论 (4) 二、毕业设计任务 (10) 三、二维图 (13) 四、三维图 (14) 五、零件的工艺分析 (15) 六、数控加工工艺卡 (18) 七、数控加工刀具卡 (19) 八、刀具轨迹路径 (19) 九、手工编程 (21) 十、设计总结 (22) 十一、参考文献 (24)
前言 数控编程是将零件的工艺过程、工艺参数、刀具移位量与方向以及其他辅助动作（换刀、冷却、夹紧等），按运动顺序和所用数控机床规定的指令代码及程序格式编成加工程序单（相当于普通机床加工的工艺过程卡），再将程序单中的全部内容记录在控制介质上（如穿孔带、磁带等），然后输给数控装置，从而指挥数控机床加工。最终得到各种机械零件。 设计课题是一个螺纹配合件，通过二维图以及三维图分析得出零件的加工参数和走刀轨迹。通过手工编程从而得到整个零件的加工过程。本次设计内容介绍了数控加工的特点、加工工艺分析以及数控编程的一般步骤。并利用pro/e软件完成零件的三维造型，进行加工轨迹设计，实现加工仿真。利用斯沃仿真软件完成数控仿真加工。利用CAD/CAM软件及G代码指令进行手工编程。 本设计任务书的第二章是设计说明, 第三章是论文正文，第四章是成绩鉴定表，第五章是体会，由于这个零件的左右两边都需要加工,所以分左右两边加工。
1、诸论 本次设计的课题是一个螺栓连接的组合件，该选题能够让我们深入了解机械零件从设计到制造出成品的全过程，对机械行业有一个更深层次的认识。 数控技术和数控装备是制造工业现代化的重要基础。这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济发展和综合国力，关系到一个国家的战略地位。在我国，数控技术与装备的发展亦得到了高度重视，近年来取得了相当大的进步。特别是在通用微机数控领域，以PC平台为基础的国产数控系统，已经走在了世界前列。 数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看，其主要研究热点有以下几个方面。 (一)、高速、高精加工技术及装备的新趋势 效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。（二）、5轴联动加工和复合加工机床快速发展 采用5轴联动对三维曲面零件的加工，可用刀具最佳几何形状进行切削，不仅光洁度高，而且效率也大幅度提高。一般认为，1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床，特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时，5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。
机械零件设计说明书
设计说明书 一、手柄凹模的工艺分析 （一）、手柄凹模的用途 题目给出的零件是手柄凹模。它的主要的作用是用来作为模型生产手柄的。要求零件的配合是符合要求。 （二）、固定端轴承座的技术要求 加工表面尺寸及偏差 /mm 公差及精度 等级 表面粗糙度 Ra/μm 形位公差 /mm 前后表面120*38 3.2 上下表面120*120 3.2 上轮廓面 3.2 凹面 6.3 4-?18mm孔+0.027 -0 4-￠10孔+0.06 -0 （三）、确定手柄凹模的生产类型 依设计题目知：该产品为小批量生产。 二、确定毛胚、绘制毛胚简图 （一）、选择毛坯 该手柄凹模为锻件生产。材料是45刚，材料硬度为HB229 （二）、确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量
由表2-10表2-12可知，要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定 如下各项因素。 1、 公差等级 由手柄凹模的功用和技术要求，确定该零件的表面粗糙度为3.2。 2、 锻件重量 已知机械加工后手柄凹模的重量为 3.96kg ，由此可初步估计机械加工前锻件毛坯的重量为6.97kg. 3、 锻件形状复杂系数 对手柄凹模零件图进行分析计算，可大致确定锻件外廓包容体的长度、宽度和高度， （三）、绘制固定端轴承座毛坯简图 由上表所得结果可绘制毛坯简图如下 项目/mm 机械加工余量/mm 尺寸公差/mm 备注 长120 8 宽120 8 高38 8
三、拟定手柄凹模工艺路线 （一）、定位基准的选择 基准的选择。对于本零件而言，按照粗基准的选择原则，选择本零件的不加工表面是下表面作为加工的基准，可用装夹对左右表面进行加紧，利用虎口钳作主要定位，以消除z、z、y、y四个自由度。再以一面定位消除x、x两个自由度，达到完全定位,就可加工下表面。 （二）、表面加工方法的确定 确定加工件各表面的加工方法，如下表： 表面粗糙度加工方案备注 加工表面尺寸精度等 级 上下表面 6.3 互为基准铣平面 前后表面 6.3 以下表面为基准 左右表面 6.3 以下表面为基准 3.2 以下表面为基准 外轮廓面+0.05 -0 凹面 3.2 以下表面为基准
机械设计复习要点及重点习题(机械类)
复习课本，课后每章作业题，以及打印习题 做过作业题每个都必须掌握，没掌握看书，涉及到公式记住，讲过的题必须掌 握方法， 一绪论 1、机器的基本组成要素是什么？ 【答】机械系统总是由一些机构组成，每个机构又是由许多零件组成。所以，机器的基本组成要素就是机械零件。 2、什么是通用零件？什么是专用零件？试各举三个实例。 【答】在各种机器中经常能用到的零件称为通用零件。如螺钉、齿轮、弹簧、链轮等。 在特定类型的机器中才能用到的零件称为专用零件。如汽轮机的叶片、内燃机的活塞、曲轴等。 3、在机械零件设计过程中，如何把握零件与机器的关系？ 【答】在相互连接方面，机器与零件有着相互制约的关系； 在相对运动方面，机器中各个零件的运动需要满足整个机器运动规律的要求； 在机器的性能方面，机器的整体性能依赖于各个零件的性能，而每个零件的设计或选择又和机器整机的性能要求分不开。 二机械设计总论 1、机器由哪三个基本组成部分组成？传动装置的作用是什么？ 【答】机器的三个基本组成部分是：原动机部分、执行部分和传动部分。 传动装置的作用：介于机器的原动机和执行部分之间，改变原动机提供的运动和动力参数，以满足执行部分的要求。 2、什么叫机械零件的失效？机械零件的主要失效形式有哪些？ 【答】机械零件由于某种原因丧失工作能力或达不到设计要求的性能称为失效。 机械零件的主要失效形式有 1）整体断裂； 2）过大的残余变形（塑性变形）； 3）零件的表面破坏，主要是腐蚀、磨损和接触疲劳； 4）破坏正常工作条件引起的失效：有些零件只有在一定的工作条件下才能正常工作，如果破坏了这些必要的条件，则将发生不同类型的失效，如带传动的打滑，高速转子由于共振而引起断裂，滑动轴承由于过热而引起的胶合等。
2010年机械设计试卷及答案
机械设计自测试题Ⅰ 一、是非题和选择题[是非题在括号内填√(正确)或填×(不正确)，选择题在空格处填相应的答案号] I-1 选用普通平键时，键的截面尺寸b×h和键长L都是根据强度计算确定的。( ) I-2 圆柱齿轮结构形式和毛坯获取方法的选择都与齿轮的外径大小有关( ) I-3 圆柱螺旋弹簧的弹簧丝直径d=6mm，旋绕比C=5，则它的内径D1=30mm。( ) I-4 V带横截面中两工作面之间的夹角为40°，所以带轮槽角也是40°。( ) I-5 变应力是由变载荷产生，也可能由静载荷产生。( ) I-6 在承受横向载荷的普通紧螺栓联接中，螺栓杆__________作用。 (1)受切应力(2)受拉应力(3)受扭转切应力和拉应力(4)既可能只受切应力又可能只受拉应力 I-7 在下列四种向心滚动轴承中，_____________型除可以承受径向载荷外，还能承受不大的双向轴向载荷。 (1)60000 (2)N0000 (3)NA0000 (4)50000 1-8 在载荷比较平稳，冲击不大，但两轴轴线具有一定程度的相对偏移的情况下，两轴间通常宜选____________联轴器。 (1)刚性(2)无弹性元件的挠性(3)有弹性元件的挠性(4)安全 I-9 采取___________的措施不能有效地改善轴的刚度。 (1)改用其它高强度钢材(2)改变轴的直径(3)改变轴的支承位置(4)改变轴的结构 I-10 在滑动轴承材料中，__________通常只用于作为双金属或三金属轴瓦的表层材料。 (1)铸铁(2)轴承合金(3)铸造锡磷青铜(4)铸造黄铜 二、填空题 I-11 在承受轴向载荷的紧螺栓联接中，当预紧力F0和轴向工作载荷F一定时，若降低螺栓的刚度C b，则螺栓中的总拉力将______________。 I-12 在转轴的结构设计中，轴的最小直径d min是按____________________初步确定的。 I-13 圆柱螺旋弹簧的旋绕比C(弹簧指数)选得过大则弹簧将______________。 I-14 蜗杆传动的失效形式与齿轮传动的失效形式相类似，其中蜗杆传动最易发生____________失效。 I-15 带传动正常工作时不能保证准确的传动比，是因为________________________________。 I-16 对于闭式软齿面齿轮传动，在传动尺寸不变并满足弯曲疲劳强度要求的前提下，齿数宜适当取多些。其目的是_________________________________________________________________。I-17 滑块联轴器属于_____________________联轴器。 I-18 滚子链传动中，限制链轮最少齿数的目的是__________________________。 I-19 相同系列和尺寸的球轴承与滚子轴承相比较，_______________________轴承的承载能力高，______________________轴承的极限转速高。 I-20 ____________键联接既可用于传递转矩，又可承受单向的轴向载荷，但轴与轮毂的对中性较差。 三、问答题 I-21 用同一材料制成的机械零件和标准试件的疲劳极限通常是不相同的，试说明导致不相同的主要原因。 I-22 在设计齿轮的过程中，当出现满足齿根弯曲疲劳强度条件而不满足齿面接触疲劳强度条件时，可以考虑从哪几方面提高齿面接触疲劳强度? I-23 在哪些场合，滚动轴承是难以替代滑动轴承的?为什么? 四、分析题 I-24 图示为圆锥-圆柱齿轮传动装置。轮1为主动轮，转向如图所示，轮3、4为斜齿圆柱齿轮。 (1)轮3、4的螺旋方向应如何选择，才能使轴Ⅱ上两齿轮的轴向力相反? (2)画出齿轮2、3所受各分力的方向。 I-25 试用受力变形线图说明受轴向工作载荷的紧螺栓联接中螺栓所受的总载荷F2与预紧力F0的关系。 试题I-24图 五、计算题 I-26 一根轴用两个角接触球轴承支承，如图所示。L l=40mm，L2=200mm，轴端作用有轴向力F ae=820N，径向力F re=1640N。试分别求出两轴承所受的径向载荷F r1、F r2和轴向载荷F al、F a2(注：轴承派生轴向力F d=0.68F r)。
机械零件课程设计
机械零件课程设计说明书 设计题目：带式输送机的传动装置 系别：_机电工程系专业：数控技术 班级：_数控0803班__ 学号：_200814450317 设计人：董志丹 指导教师：蒋兴方 完成日期：___2010_年__1___月_3日
目录 一、设计题目 二、电动机的选择及运动参数的计算 ①皮带输送机所需功率 ②传动装置的效率 ③电动机的选择 ④电动机的转速 ⑤电动机的主要参数 三、总传动比的计算及传动比的分配 ①传动装置总传动比 ②分配传动装置各级传动比 四、传动装置的运动和动力参数的计算 ①各轴的功率计算 ②各轴的转速计算 ③各轴扭矩的计算 五、三角带型号的选择 ①带轮的基准直径的选择与验算带速 ②中心距和带长的确定与验算小轮包角 ③按许用功率计算带的根数Z ④确定作用在轴上的压力F Q ⑤确定带轮的结构和尺寸（附图）
六、齿轮传动设计 ①选择齿轮材料及精度等级 ②按齿面接触疲劳强度设计 ③按齿根弯曲疲劳强度校核 ④验算齿轮的圆周速度V ⑤选择齿轮传动的润滑油粘度、润滑方式 七、轴的设计 ①选择轴的材料，确定许用应力 ②按扭转强度估算轴径 ③设计轴的结构并绘制结构草图 ④确定轴上零件的位置和固定方式 ⑤确定各轴段的直径 ⑥确定各轴段的长度 ⑦选定轴的结构细节，如圆角、倒角、退刀槽等的尺寸 八、滚动轴承的选择（低速轴） 九、键的选择及强度校核（低速轴的键） 十、联轴器的选择（低速轴），主要检验它的转速和转矩 十一、设计小结
一、设计题目： 试按下列一组数据，设计一带式输送机的传动装置，传动简图如下。 工作条件及要求：用于运输碎粒物体，工作时载荷有轻微冲击，输送带允许速度误差±4％，二班制，使用期限10年（每年工作日300天），连续单向运转。 设计原始数据于下表： 带式输送机的传动装置简图 1、电动机； 2、三角带传动； 3、减速器； 4、联轴器； 5、传动滚筒； 6、皮带运输机
机械设计习题及答案
机械设计习题及答案 第一篇总论 第一章绪论 一．分析与思考题 1-1 机器的基本组成要素是什么 1-2 什么是零件什么是构件什么是部件试各举三个实例。 1-3 什么是通用零件什么是专用零件试各举三个实例。 第二章机械设计总论 一．选择题 2-1 机械设计课程研究的内容只限于_______。 (1) 专用零件的部件 (2) 在高速，高压，环境温度过高或过低等特殊条件下工作的以及尺寸特大或特小的通用零件和部件 (3) 在普通工作条件下工作的一般参数的通用零件和部件 (4) 标准化的零件和部件 2-2 下列8种机械零件：涡轮的叶片，飞机的螺旋桨，往复式内燃机的曲轴，拖拉机发动机的气门弹簧，起重机的起重吊钩，火车车轮，自行车的链条，纺织机的纱锭。其中有_____是专用零件。 (1) 3种 (2) 4种 (3) 5种 (4) 6种
2-3 变应力特性可用σmax,σmin,σm, σa, r 等五个参数中的任意_____来描述。 (1) 一个 (2) 两个 (3) 三个 (4) 四个 2-4 零件的工作安全系数为____。 (1) 零件的极限应力比许用应力 (2) 零件的极限应力比零件的工作应力 (3) 零件的工作应力比许用应力 (4) 零件的工作应力比零件的极限应力 2-5 在进行疲劳强度计算时，其极限应力应为材料的____。 (1) 屈服点 (2) 疲劳极限 (3) 强度极限 (4) 弹性极限 二．分析与思考题 2-1 一台完整2-3 机械零件主要有哪些失效形式常用的计算准则主要有哪些 2-2 机械零件主要有哪些失效形式常用的计算准则主要有哪些 2-3 什么是零件的强度要求强度条件是如何表示的如何提高零件的强度 2-4 什么是零件的刚度要求刚度条件是如何表示的提高零件刚度的措施有哪些 2-5 机械零件设计中选择材料的原则是什么 2-6 指出下列材料的种类，并说明代号中符号及数字的含义：HTl50，ZG230-450，2-7 机械的现代设计方法与传统设计方法有哪些主要区别 第三章机械零件的强度
机械设计说明书空白样本模板
机械设计说明书空 白样本
SHANGHAI UNIVERSITY 机械零件设计( 设计说明书) MACHINED COMPONENT DESIGN ( Design specifications )题目: 用于胶带运输机的单级圆柱齿轮减速箱设计 学院 专业 学号 学生姓名 指导教师 起讫日期 《机械设计基础》课程设计任务书 NO. 1
班级姓名学号 一、设计项目: 用于胶带运输机的单级圆柱齿轮减速箱 二、运动简图: 1. 电动机; 2. 三角胶带传动; 3. 减速器; 4. 联轴器; 5. 运输带; 6. 运输带卷筒。 三、原始数据: 传送带卷筒转速转/分; 减速器输出功率千瓦; 工作年限年班制。 四、设计工作量: 减速器装配图( 1号图纸) 张; 零件工作图( 3号图纸) 张; 设计说明书份。 五、设计期限: 年月日至年月日
( 本任务书须与设计说明书一起装订成册一并交上)
目录 1．传动参数计算 (4) 2．传动零件的设计计算………………………………………………………… 2.1带传动…………………………………………………………………… 2.2齿轮传动………………………………………………………………………3．轴的设计及强度计算………………………………………………………… 3.1高速轴(小齿轮轴)设计…………………………………………………… 3.2低速轴(大齿轮轴)设计……………………………………………………4．轴承的寿命计算……………………………………………………………… 4.1高速轴轴承寿命计算…………………………………………………… 4.2低速轴轴承寿命计算……………………………………………………5．其它零部件选用及强度校核………………………………………………… 5.1键的强度校核……………………………………………………………… 5.2联轴器的选
机械设计复习题-标准答案
2012年机械设计自学考试备考试题 第二章 一、选择填空： 1．如果危险截面上的应力超过零件的强度极限,则发生的失效形式为 。C A ． 表面破坏 Ｂ. 残余变形 C ． 整体断裂 Ｄ. 功能失效 2．零件设计时,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 ３．按照机器的组成原理，变速箱是汽车的 。Ｂ A ． 原动机 Ｂ． 传动部分 Ｃ. 执行部分 D. 控制系统 4.为了防止零件发生破坏，应采用的设计准则是 。D A.刚度准则 B.寿命准则 Ｃ.振动稳定性准则 D. 强度准则 二、填空题： 1.传动件包括带传动、链传动、摩擦轮传动、蜗杆传动和___＿_____。齿轮传动 ２.驱动机器完成预定功能的部分称为__＿_____。原动机 3．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 4. 描述材料的疲劳特性可用最大应力、应力循环次数和______。应力比（或循环特性） 5．机械零件制造中使用最广的金属材料是_________。钢铁 6.机器的基本组成部分为原动机部分、传动部分和 。执行部分 7.按照机器的组成原理,发动机是汽车的 。原动机部分 ８.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 ９. 一部机器的质量基本上取决于______＿＿________。设计阶段 10．机器的设计阶段是决定机器质量的____＿＿__＿______＿。关键 第三章 一、选择填空： 1．零件表面经淬火、渗氮、喷丸、滚子碾压等处理后，其疲劳强度___＿__。B A.降低 B ．提高 Ｃ. 不变 D. 提高或降低视处理方法而定 2.应力的循环特性（应力比)常用“r ”表示，其值为________。D B ．a m σσ?C ? 3.变应力的应力幅值a σ为__＿_____。 A Ａ． 2min max σσ- B. 2min max σσ+ C ． 2max σ?D.min max σσ- ４.对称循环应力,其循环特性“r ”值是____＿___。 Ｄ A.1? B.0.５ C. 0 D ．-1 5.下列四种叙述中正确的是＿__＿__。D A.变应力只能由变载荷产生 B.静载荷不能产生变应力
(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。
阀体零件机械制造工艺学课程设计说明书
阀体零件机械制造工艺学课程设计说 明书
机电及自动化学院 《机械制造工艺学》课程设计说明书 设计题目：阀体零件工艺方案设计 姓名： 学号： 班级：机电（1）班 届别： 指导教师 年 7月 目录(共12页) 一、零件的分析 (1) （一）零件的作用 (1)
（二）零件的工艺分析 (1) 二确定生产类型 (1) 三确定毛坯 (1) 四工艺规程设计 (2) （一）选择定位基准： (2) （二）制定工艺路线 (3) （三）选择加工设备和工艺设备 (8) （四）机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 (9) （五）确定切削用量及时间定额 (9) 五余量表格 (10) 参考资料：《机械制造工艺设计手册》 《机械制造工艺学》 《机械加工余量手册》 《热加工工艺基础》 《金属工艺学实习教材》 《互换性与测量技术》
《机械制图》 一、零件的分析 （三）零件的作用 阀体，泵体等均属于箱体类零件。其主要作用是用于支承，包容，保护运动零件或其它零件。 本题目的阀体是球阀中的主体零件，它容纳阀芯，密封圈，阀杆，填料压紧套等零件。它的大致形状类似于三通管，左端方形凸缘上有直径为50，公差等级为11级的孔与阀盖配合，右端外螺纹作用连接管道，上部直径18H11孔与阀杆配合，从而起到调节流量的作用。 （四）零件的工艺分析 经过查找手册和热加工工艺基础课本，中碳铸钢ZG230-450具有良好的性能，适用于受力不大，要求韧性的零件制造，例如轴承盖，阀体等，因此零件材料选ZG230. 1：根据零件图分析，为了便于铸造，毛胚只铸造出水平方向的孔，竖直方向的孔用钻床加工，为了铸造效率，选择用金属型铸造。 2：因为水平方向的孔很多，且在同一中心线上，因此在加工时用水平方向的外圆做粗基准进行加工，则能够保证所有的孔同轴。
机械设计复习题答案
机械设计复习题答案 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】
2012年机械设计自学考试备考试题 第二章 一、选择填空： 1．如果危险截面上的应力超过零件的强度极限，则发生的失效形式为。C A. 表面破坏 B. 残余变形 C. 整体断裂 D. 功能失效 2．零件设计时，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 3．按照机器的组成原理，变速箱是汽车的。B A. 原动机 B. 传动部分 C. 执行部分 D. 控制系统 4.为了防止零件发生破坏，应采用的设计准则是。D A.刚度准则 B.寿命准则 C.振动稳定性准则 D. 强度准则 二、填空题： 1.传动件包括带传动、链传动、摩擦轮传动、蜗杆传动和_________。齿轮传动 2.驱动机器完成预定功能的部分称为________。原动机 3.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 4.描述材料的疲劳特性可用最大应力、应力循环次数和______。应力比（或循环特性） 5.机械零件制造中使用最广的金属材料是_________。钢铁 6.机器的基本组成部分为原动机部分、传动部分和。执行部分 7.按照机器的组成原理，发动机是汽车的。原动机部分 8.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
9. 一部机器的质量基本上取决于________________。设计阶段 10.机器的设计阶段是决定机器质量的________________。关键 第三章 一、选择填空： 1.零件表面经淬火、渗氮、喷丸、滚子碾压等处理后，其疲劳强度______。B A.降低 B.提高 C. 不变 D. 提高或降低视处理方法而定 2.应力的循环特性(应力比)常用“r ”表示，其值为________。D A.σσa m B.a m σσ C.σσmax min D.σσmin max 3.变应力的应力幅值a σ为________。 A A. 2min max σσ- B. 2min max σσ+ C. 2max σ D.min max σσ- 4.对称循环应力，其循环特性“r ”值是________。 D 0.5 . 0 5.下列四种叙述中正确的是______。D A ．变应力只能由变载荷产生 B.静载荷不能产生变应力 C.变应力是由静载荷产生 D.变应力是由变载荷产生，也可能由静载荷产生 6.零件的截面形状一定，如绝对尺寸增大，疲劳强度将随之______。B A. 提高 B. 降低 C. 不变 D. 不一定 二、填空题： 1.机械零件的疲劳极限与材料的疲劳极限的比值称为 。.综合影响系数 2.应力循环特性系数r=0的应力称为________________。脉动循环 3变应力中应力比（循环特性）r=-1的应力称为_________。对称循环 4.零件的截面形状一定，如绝对尺寸增大，疲劳强度将随之______。降低
机械设计简答题答案
1.一部机器由哪些部分组成？分别起什么作用？ 答：机器通常由动力部分、工作部分和传动部分三部分组成。除此之外，还有自动控制部分。 动力部分是机器动力的来源，常用的发动机有电动机、内燃机和空气压缩机等。工作部分是直接完成机器工作任务的部分，处于整个传动装配的终端，起结构形式取决于机器的用途。例如金属切削机床的主轴、拖板、工作台等。 传动部分是将动力部分的运动和动力传递给工作部分的中间环节。例如：金属切削机床中常用的带传动、螺旋传动、齿轮传动、连杆机构、凸轮机构等。机器应用的传动方式主要有机械传动、液压传动、气动传动及电气传动等。 2.决定机器好坏的关键是哪个阶段？ 答：设计阶段 3.机械零件的失效形式有哪些？ 答：（一）整体断裂（二）过大的残余变形（三）零件的表面破坏（四）破坏正常工作条件引起的失效 4.常规的机械零件设计方法有哪些？ 答：（一）理论设计（二）经验设计（三）模型试验设计 5.机械零件的理论设计有哪几种？ 答：设计计算校核计算 6.惰轮轮齿的接触应力.弯曲应力分别为怎样的循环变应力？ 答：接触应力为：脉动循环变应力弯曲应力为：对称循环变应力 7.材料的疲劳特性可以用哪些参数描述？
答：可用最大应力m ax σ，应力循环次数N ，应力比max min σσσ= 来描述。 8.循环特性r=-1,0,1分别代表什么应力？ 答：r=-1代表对称循环变应力，r=0脉动循环变应力，r=1静应力。 9.在循环变应力作用下，影响疲劳强度的最主要因素？ 答：应力幅。 10.疲劳曲线有哪两种？如何定义？ σ-N 疲劳曲线，等寿命疲劳曲线。 σ-N 疲劳曲线：在各种循环作用次数N 下的极限应力，以横坐标为作用次数N 、纵坐标为极限应力，绘成而成的曲线。 等寿命疲劳曲线：在一定的应力循环次数N 下，疲劳极限的应力幅值与平均应力关系曲线。 11.σ-N 曲线中，我们把曲线分成了那几段？各有什么特点？ 分为AB BC CD 三段。在AB 段，是材料发生破坏的最大应力值基本不变。在BC 段，材料发生疲劳破坏的最大应力不断下降。在CD 段，材料试件经过一定次数的交应变力作用后会发生疲劳破坏。 12.简述静强度设计和疲劳强度设计的不同之处？ 静强度设计是和屈服强度做比较，疲劳强度是考虑到不同因素对疲劳极限的影响。 13.简述疲劳损伤线性积累假说的内容？ 在规律性变幅循环应力作用下，各应力对材料造成的损伤是独立进行的，并可以线性 地累积成总损伤，当各应力的寿命损伤率之和等于 1 时，材料将会发生疲劳。
机械设计复习题
14. 除了正火以外，软齿面齿轮常用的热处理方法还有_B.C.D_______。 (A) 渗碳淬火(B) 碳氮共渗(C) 调质(D) 渗氮 16. 一对减速齿轮传动中，若保持分度圆直径d1不变，而减少齿数和增大模数，其齿面接触应力将 D 。 (A) 增大(B) 减小(C) 略有减小(D) 保持不变 17. 轮齿弯曲强度计算中的齿形系数YFa与D 无关。 (A) 齿数z1 (B) 变位系数x (C) 斜齿轮的螺旋角β(D) 模数m 18.链传动中当其它条件不变的情况下，传动的平稳性随链条节距P的B 。 (A) 增大而不变(B) 减小而提高(C) 减小而降低(D) 增大而提高 19. 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 。 (A) 链传动是啮合传动，无需大的张紧力(B) 链的质量大，离心力大 (C) 链传动只用来传递较小功率(D) 链速较高，在传递相同功率时，圆周力小 20. 链条的节数宜采用 A 。 (A) 偶数(B) 奇数(C) 10的倍数(D) 5的倍数 21. 机械设计这一门学科，主要研究____C___的工作原理、结构和设计计算方法。 (A) 标准化的机械零件和部件 (B) 专用机械零件和部件 (C) 各类机械零件和部件 (D) 通用机械零件和部件 22. 设计一台机器,包括以下几项工作：a.零件设计；b.总体设计；c.技术设计，它们进行的顺序大体上是_____A__。 (A) c→b→a(B) a→c→b (C) b→a→c (D) b→c→a 23. 通常带传动松边在______上__，链传动松边在____下____。 24. 对于闭式软齿面齿轮传动，主要按齿面接触疲劳强度进行设计，而按齿根弯曲疲劳强度进行校核，这时影响齿轮强度的最主要几何参数是接触宽度b;综合曲率半径ρ;综合弹性模量E。 29. 带传动中，带的离心拉力发生在全长带中。 30. V带传动是靠带与带轮接触面间的摩擦力工作的。V带的工作面是 两侧面。 31. 带传动的主要失效形式为打滑和疲劳破坏。 32. 已知V带传动所传递的功率P= 7.5 kW，带速v = 10 m/s，现测得张紧力F。=1125N试求紧边拉力F1=1500N和松边拉力F2=750N 。 33. 在平键联接中，静联接应校核挤压强度；动联接应校核压强度。 34. 齿轮在轴上的周向固定，通常是采用键联接，其截面尺寸是根据齿轮内孔大小查取标准而确定的。 35. 螺旋副的自锁条件是自锁条件：ф≤ρ 。 36. 螺纹联接防松的实质是不破坏螺纹副的自锁性。 37. 普通紧螺栓联接受横向载荷作用，则螺栓中受拉应力和剪切 应力作用。
机械设计课后习题答案 徐锦康 top
机械设计答案 第1章机械设计概论 1－2 设计机器时应满足哪些基本要求？ 答：1、功能要求 满足机器预定的工作要求，如机器工作部分的运动形式、速度、运动精度和平稳性、需要传递的功率，以及某些使用上的特殊要求（如高温、防潮等）。 2、安全可靠性要求 （1）使整个技术系统和零件在规定的外载荷和规定的工作时间内，能正常工作而不发生断裂、过度变形、过度磨损、不丧失稳定性。 （2）能实现对操作人员的防护，保证人身安全和身体健康。 （3）对于技术系统的周围环境和人不致造成危害和污染，同时要保证机器对环境的适应性。 3、经济性 在产品整个设计周期中，必须把产品设计、销售及制造三方面作为一个系统工程来考虑，用价值工程理论指导产品设计，正确使用材料，采用合理的结构尺寸和工艺，以降低产品的成本。设计机械系统和零部件时，应尽可能标准化、通用化、系列化，以提高设计质量、降低制造成本。 4、其他要求 机械系统外形美观，便于操作和维修。此外还必须考虑有些机械由于工作环境和要求不同，而对设计提出某些特殊要求，如食品卫生条件、耐腐蚀、高精度要求等。 1－4 机械零件的计算准则与失效形式有什么关系？常用的设计准则有哪些？它们各针对什么失效形式？ 答：在设计中，应保证所设计的机械零件在正常工作中不发生任何失效。为此对于每种失效形式都制定了防止这种失效应满足的条件，这样的条件就是所谓的工作能力计算准则。它是设计机械零件的理论依据。 常用的设计准则有： 1、强度准则：确保零件不发生断裂破坏或过大的塑性变形，是最基本的设计准则。 2、刚度准则：确保零件不发生过大的弹性变形。 3、寿命准则：通常与零件的疲劳、磨损、腐蚀相关。 4、振动稳定性准则：高速运转机械的设计应注重此项准则。 5、可靠性准则：当计及随机因素影响时，仍应确保上述各项准则。 1－7 机械零件设计的一般步骤有哪些？其中哪个步骤对零件尺寸的确定起决定性的作用？
机械工艺夹具毕业设计84单拐曲轴零件机械加工规程设计说明书
毕业设计说明书 专业：机械制造及自动化 班级：机制 姓名： 学号： 指导老师：
目录
第一部分 工艺设计说明书 1. 零件图工艺性分析 1.1零件结构功用分析 曲轴是将直线运动转变成旋转运动，或将旋转运动转变为直线运动的零件。它是往复式发动机、压缩机、剪切机与冲压机械的重要零件。曲轴的结构与一般轴不同，它有主轴颈、连杆轴颈、主轴颈和连杆轴颈之间的连接板组成。 1.2零件技术条件分析 1）主轴颈、连杆轴颈本身精度： 主轴颈φ110 003 .0025 .0++尺寸公差等级IT6，表面粗糙度Ra 为1.25μm ，连杆轴颈φ 110 071 .0036 .0--尺寸公差等级为IT7，表面粗糙度Ra 为0.63μm ，轴颈长度公差等级为IT13， 圆柱度误差0.015，连杆轴竟的圆柱度误差0.015。 2）位置精度，主轴颈与连杆轴颈的平行度φ0.02，主轴颈的同轴度误差为φ0.02。 1. 3零件结构工艺性分析 曲轴的结构与一般轴不同，它有主轴颈、连杆轴颈、主轴颈和连杆轴颈之间 的连接板组成，其L/D=818/110=7.44＜12，钢性差，易变形，形状复杂，它的工作特点是在变动和冲击载荷下工作，对曲轴的基本要求是高强度、高韧性、高耐磨性和回转平稳性，因而安排曲轴加工过程应考虑到这些特点。 2. 毛坯选择 2.1毛坯类型 曲轴工作时要承受很大的转矩及变形的弯曲硬力，容易产生扭振、折断及轴颈磨损，要求材料应有较高的强度、冲击韧度、疲劳强度和耐磨性，所以要求用球墨铸铁QT600-2 曲轴的毛坯：此零件属中批生产，固采用铸造毛坯。 2.2毛坯余量确定 由书机械加工工艺设计资料表1.2-10查得毛坯加工余量为5，毛坯尺寸偏差由表1.2-2查得为±1.4. 2.3毛坯－零件合图草图
第九章 机械零件设计基础
题9—3 已知某合金钢的σ-1= 370 MPa,σs = 880 MP ɑ,σ0= 625 MPa 。 （1） 试按比例绘制此材料（试件）的σm -σa 简化极限应力图； （2） 设此试件受σmax = 300 MPa,σmin = -120 Mpa 的变应力作用，试用所 绘制的极限 应力图求出该试件在这种情况下的极限应力σr 。 解答：1．选比例尺??? ??=μσmm MPa 10绘制试件的简化疲劳极限应力图（题解1 —8图）。 题解1—8图 2．求试件的应力参数（σm 、σa 、γ），并在简化疲劳极限应力图中标出试件的工作点N （σm ，σa ）的位置。 4 0300120MPa 210MPa 2120300290MPa MPa 21203002max min .min max a min max m -=-=σσ=γ=+=σ-σ=σ=-=σ+σ= σ 3．求极限应力σr ：连ON 并将其延长交极限应力线图AD 于M ′点，可得M ′的坐标为（140，350）。 σr =σm ′+σa ′=（140+350）MPa = 490 MPa 题9—4 一受转矩T 作用的单向回转轴，轴材料为中碳钢，τ -1 =230MP a ,τ S = 390 MP a , Ψτ =0.05，现知该轴某危险截面处的直径d = 50 mm ，该截面处的疲劳强度综合影响系数（K τ）D =τ ττβεK =3.07，轴的转速n =955 r/min ，若要求安 全系数S τ=2.0，试求此时该轴能传递的最大功率P 。 D G （880，0） 题解9—3图
解题分析：根据题意，单向回转的轴，其截面受脉动循环变应力，即：τa =τ m =τ /2。 解答： 轴危险截面处的安全系数（P198,10-12）为： S τ = m a D K τψττττ+-)(1 =) 2/()2/()(1τψττττ+-D k = 2.0 故可求得轴危险截面处的剪应力： τ = τ τψτ+-D K )(1 = 05 .007.3230 + MPa = 73.72 MPa ∵ τ = W T = 16 //1055.93 6d n P π?? ∴ 该轴能传递的最大功率： P = 6 3631055916 9555073.721055916????π?=???π?τ..n d kW = 180.94 kW 题9—6某材料受弯曲变应力作用，其力学性能为： ,MPa 3501=σ- 9=m ， 60105?=N 。现用此材料的试件进行试验，以对称循环变应力MPa 5001=σ作用 410次，MPa 4002=σ作用510次，MPa 3003=σ作用610次。试确定： (1) 该试件在此条件下的计算安全系数； (2) 如果试件再作用MPa 450=σ的应力，还能循环多少次试件才破坏？ 解题分析：该试件受单向规律性不稳定循环变应力作用，其疲劳强度应借助疲劳损伤累积线性方程式即曼耐尔定理来求解。计算时，因小于材料持久疲劳极限σr 的工作应力（如MPa 3003=σ＜MPa 3501=σ-），对材料的疲劳损伤作用很小，故可忽略不计。 解答：1．求计算安全系数S ca ：计算应力 () MPa 52275MPa 400105001010 51 1 9 95946 1 .n N m n i m i i ca =?+???=σ=σ∑= 试件的计算安全系数: 27152 275350 1..S ca ca ==σσ= - 2．试件再受MPa 450=σ的应力作用时，试件破坏前还能循环的次数n （1）由材料的有限寿疲劳极限σ rN 的计算公式（参看表 1-1），可求得各应 力σ1、σ2、σ作用时，所对应的极限循环次数N 1、N 2 、N ：
机械设计第一章到第六章的练习题
机械设计简答题 第一章绪论 1.问：机器的基本组成要素是什么？ 答：机械零件 2.问：什么是零件？ 答：零件是组成机器的不可拆的基本单元，即制造的基本单元。 3.问：什么是通用零件？ 答：在各种机器中经常都能用到的零件，如：齿轮、螺钉等。 4.问：什么是专用零件？ 答：在特定类型的机器中才能用到的零件，如：涡轮机的叶片、内燃机曲轴等。 5.问：什么是部件？ 答：由一组协同工作的零件所组成的独立制造或独立装配的组合体叫做部件，如减速器、离合器等。 6.问：什么是标准件？ 答：经过优选、简化、统一，并给以标准代号的零件和部件称为标准件。 7.问：什么是机械系统？ 答：由许多机器、装置、监控仪器等组成的大型工程系统，或由零件、部件等组成的机器（甚至机器中的局部）都可以看成是一个机械系统。 8.问：机械设计课程的主要研究对象是什么？ 答：本课程只研究在普通工作条件下一般参数的通用零件和部件。 第二章机械设计总论 1.问：一台完整的机器通常由哪些基本部分组成？ 答：原动机部分、执行部分和传动部分。 2.问：一般机器的设计程序通常由哪几个基本阶段构成？ 答：一部机器的设计程序基本上由计划阶段、方案设计阶段、技术设计阶段、技术文件编制阶段构成。 3.问：设计机器时应满足哪些基本要求？ 答：一般来说，需满足使用功能要求、经济性要求、劳动保护和环境保护要求、可靠性要求和其它专用要求。 4.问：机械零件主要有哪些失效形式？ 答：机械零件的主要失效形式有：整体折断、过大的残余变形、零件的表面破坏、破坏正常工作条件引起的失效等。 5.问：设计机械零件时应满足哪些基本要求？ 答：一般说来，大致有以下基本要求：避免在预定寿命期内失效的要求、结构工艺性要求、经济性要求、质量小的要求和可靠性要求等。