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机械设计计算题(附答案)

机械设计计算题(附答案)
机械设计计算题(附答案)

1、一压力容器盖螺栓组连接如图所示,已知容器内径D=250mm ,内装具有一定压强的液体,沿凸缘圆周均匀分布12个M16(1d =13.835mm )的普通螺栓,螺栓材料的许用拉应力[]180MPa σ=,螺栓的

相对刚度/()0.5b b m c c c +=,按紧密性要求,剩余预紧力1F =1.83F ,F 为螺栓的轴向工作载荷。试计算:该螺栓组连接允许容器内的液体最大压强max p 及每个螺栓连接所需的预紧力0F 。

1、 计算每个螺栓允许的最大总拉力:

212[].........................24 1.3

20815.............................1d F N σπ=?=分

2、 计算容器内液体最大压强

212

max max 2.8 (120815)

7434.....................12.8

/4 (112)

1.8

2..............................1a F F F F F N D F p p MP π=+==

===分分分

分 2、下图所示为一对角接触球轴承支承的轴系,轴承正安装(面对面),已知两个轴承的径向载荷分别为1R F =2000N ,2R F = 4000N ,轴上作用的轴向外加载荷X F =1000N,轴承内部附加轴向力S F

的计算为

S F =0.7R F ,当轴承的轴向载荷与径向载荷之比A

R

F F >e 时,X= 0.41,

Y= 0.87,当A R

F F ≤e ,X=1,Y= 0,e = 0.68,载荷系数f p = 1.0,

试计算:

(1)两个轴承的轴向载荷F A1、F A2; (2)两个轴承的当量动载荷P 1、P 2。

)1122120.70.720001400............................10.70.740002800...........................1140010002400.........................1S R S R S X S F F N F F N F F F ==?===?=+=+=<分分分

轴承1为压紧端,轴承2为放松端…………………………………1分

1222800100018002800A A S F N F F N

=-===…………………………………….2分

(2)

1

111111112

2221800

0.90.68,0.41,0.87..........................12000()20000.410.8718002386...............128000.70.68,0.41,0.87.. (14000)

A R p R A A R F e X Y F P f X F Y F N F e X Y F =

=>====+=?+?===>===分

分22222()40000.410.8728004076..............1F R A P f X F Y F N =+=?+?=分分

3、(15分)有一受预紧力F 0和轴向工作载荷作用的紧螺栓连接,已知预紧力F 0=1000 N ,螺栓的刚度Cb 与连接件的刚度Cm 相等,轴向工作载荷F=1000N ,试计算该螺栓所受的总拉力F 2=?剩余预紧力F 1=?在预紧力F 0不变的条件下,若保证被连接件间不出现缝隙,该螺栓的最大轴向工作载荷F max 为多少

?

4、(15分)图3-1示螺栓联接中,采用两个M20的普通螺栓,其许用

拉应力[σ]=l60N/mm2,联接件接合面间摩擦系数f=0.20,防滑系

数K s=1.2,计算该联接件允许传递的静载荷F=?(M20的螺栓d1=

17.294mm)(10分)

螺栓预紧后,接合面所产生的最大摩擦力必须大于或等于横向载荷,假设各螺栓所需预紧力均为F0

则由平衡条件

可得

螺栓危险截面的强度条件为

于是得 (4分)

(5分)

5、下图表示两平板用2个M20的普通螺栓联接,承受横向载荷F=6000N,若取接合面间的摩擦系数?=0.2,可靠性系数K S=1.2,螺栓材料的的许用应力[σ]=120N/mm2,螺栓的小径d1=17.294mm。试校核螺栓的强度。

6、某设备中的一转轴,两端用30207E型轴承支承。轴的工作转速n

=1450 转/分,常温下工作,载荷系数5.1

P

=

f,轴所受轴向载荷N

3000

A

=

F;轴承径向载荷N

3000

1

=

R,N

6000

2

=

R,预期寿命

1500

h

=

'L小时。试校核该轴承是否满足寿命要求?(16分)

解:(1)求S:

N

938

2.3

3000

2.3

1

1

=

=

=

R

S;N

1875

2.3

6000

2.3

2

2

=

=

=

R

S(3分)

(2)求A

???=+=+===N

487530001875N

9382111A F S A S A

∴ N 48751

=A

??

?=====N 20623000938N

187512

22---A F S A S A ∴

N 18752=A

(5分)

(3)求Pr

37.0625.13000

487511=>==e R A N 13500)48756.130004.0(5.1)(111=?+?=+=YA XR f P P r

37.03125.06000

187522=<==e R A N

900060005.122=?==R f P P r

(5分) (4)求h L

h 997135001515001450601060103

/1061

6

1=?

??

????=???

? ??=

ε

r t

r h P f C n L ∴ 不符

合要求

h 385290001515001450601060103

/1062

6

2

=?

??

????=???

? ??=ε

r t

r h P f C n L ∴符合

要求

(3分)

7、如图所示为一对角接触球轴承在两个支点上的组合设计。已知:

12500r F N =,21250r F N =,作用在圆锥齿轮4上的轴向力N F a 5004=,

作用在斜齿轮3上的轴向力N F a 10053=,试确定危险轴承的寿命为多少小时。

(轴承基本额定动载荷N C 31900=,min 1000r n =,1=t f ,2.1=p f ,4.0=e ,

派生轴向力0.4d r F F =,当a r F e F ≤,1=x ,0=y ; a r

F

e F >,4.0=x ,6.1=y

)

8、

如图为受轴向工作载荷的紧螺栓联接工作时力和变形的关系,

试问:(1)螺栓刚度C b 和被联接件刚度C m 的大小对螺栓受力F 2有何影响?(2)若预紧力F 0=800N ,工作载荷F=1000N ,C m =4C b ,试计算: A .

螺栓上总的载荷F 2, B. 残余预紧力F 1。

9、(10分)图示普通螺栓联接,采用4个M16的螺栓(d 1=13.835 mm ),螺栓的许用拉应力[σ]=150N/mm 2,防滑可靠性系数K s =1.2,接合面

间摩擦系数f=0.2。试计算该联接允许传递的最大静载荷F R 。

机械设计计算题

第一章机械设计总论习题 四、计算题: 1、某钢制零件材料性能为,,,受单向稳 定循环变应力,危险剖面的综合影响系数,寿命系数。 (1)若工作应力按常数的规律变化,问该零件首先发生疲劳破坏,还是塑性变形? (2)若工作应力按应力比(循环特性)常数规律变化,问在什么范围内零件首先发生疲劳破坏?(图解法、解析法均可) 1、解:(1) 作该零件的极限应力图。 常数时,应力作用点在线上,与极限应力图交于线上,所以该零件首先发生塑性变形。 (2)常数时,工作应力点在范围内,即:点,所以 时首先发生疲劳破坏。 2、零件材料的机械性能为:,,,综合影 响系数,零件工作的最大应力,最小应力,加载方式为(常数)。 求:(1)按比例绘制该零件的极限应力线图,并在图中标出该零件的工作应力点和其相应的极限应力点; (2)根据极限应力线图,判断该零件将可能发生何种破坏; (3)若该零件的设计安全系数,用计算法验算其是否安全。 2、解:(1); 零件的极限应力线图如图示。工作应力点为,其相应的极限应力点为。 (2)该零件将可能发生疲劳破坏。

(3) 该零件不安全。 3、在图示零件的极限应力线图中,零件的工作应力位于点,在零件的加载过程中,可能 发生哪种失效?若应力循环特性等于常数,应按什么方式进行强度计算? 3、解:可能发生疲劳失效。 时,应按疲劳进行强度计算; 4、已知45钢经调质后的机械性能为:强度限,屈服限,疲劳限,材料的等效系数。 (1)材料的基氏极限应力线图如图示,试求材料的脉动循环疲劳极限; (2)疲劳强度综合影响系数,试作出零件的极限应力线; (3)若某零件所受的最大应力,循环特性系数,试求工作应力点的坐标和的位置。 4、解:(1) (2)零件的极限应力线为。 (3);; 5、合金钢对称循环疲劳极限,屈服极限,。 试: (1)绘制此材料的简化极限应力图; (2)求时的、值。 5、解:(1), 作材料的简化极限应力图。 (2),;;

机械设计基础考试题库及答案汇总

一、 名词解释 1.机械: 2.机器: 3.机构: 4.构件: 5.零件: 6.标准件: 7.自由构件的自由度数: 8.约束: 9.运动副: 10.低副: 11.高副: 23.机构具有确定运动的条件: 24.死点位置: 25.急回性质: 26.间歇运动机构: 27.节点: 28.节圆: 29.分度圆: 30.正确啮合条件: 31.连续传动的条件: 32.根切现象: 33.变位齿轮: 34.蜗杆传动的主平面: 35.轮系: 36.定轴轮系: 37.周转轮系: 38.螺纹公称直径:螺纹大径。39.心轴: 40.传动轴: 41.转轴: 二、 填空题 1. 机械是(机器)和(机构)的总称。 2. 机构中各个构件相对于机架能够产生独立运动的数目称为(自由度)。 3. 平面机构的自由度计算公式为:(F=3n-2P L -P H )。 4. 已知一对啮合齿轮的转速分别为n 1、n 2,直径为D 1、D 2,齿数为z 1、z 2,则其传动比i= (n 1/n 2)= (D 2/D 1)= (z 2/ z 1)。 5. 铰链四杆机构的杆长为a=60mm ,b=200mm ,c=100mm ,d=90mm 。若以杆C为机架,则此四杆机构为(双摇杆机构)。 6. 在传递相同功率下,轴的转速越高,轴的转矩就(越小)。 7. 在铰链四杆机构中,与机架相连的杆称为(连架杆),其中作整周转动的杆称为(曲柄),作往复摆动的杆称为(摇杆),而不与机架相连的杆称为(连杆)。 8. 平面连杆机构的死点是指(从动件与连杆共线的)位置。 9. 平面连杆机构曲柄存在的条件是①(最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和)②(连架杆和机架中必有一杆是最短杆)。 10. 平面连杆机构的行程速比系数K=1.25是指(工作)与(回程)时间之比为(1.25),平均速比为(1:1.25)。 11. 凸轮机构的基圆是指(凸轮上最小半径)作的圆。 12. 凸轮机构主要由(凸轮)、(从动件)和(机架)三个基本构件组成。 13. 带工作时截面上产生的应力有(拉力产生的应力)、(离心拉应力)和(弯曲应力)。 14. 带传动工作时的最大应力出现在(紧边开始进入小带轮)处,其值为:σmax=σ1+σb1+σc 。 15. 普通V带的断面型号分为(Y 、Z 、A 、B 、C 、D 、E )七种,其中断面尺寸最小的是(Y )型。 16. 为保证齿轮传动恒定的传动比,两齿轮齿廓应满足(接触公法连心线交于一定点)。 17. 渐开线的形状取决于(基)圆。 18. 一对齿轮的正确啮合条件为:(m 1 = m 2)与(α 1 = α2)。 19. 一对齿轮连续传动的条件为:(重合度1>ε)。 20. 齿轮轮齿的失效形式有(齿面点蚀)、(胶合)、(磨损)、(塑 性变形)和(轮齿折断)。 21. 一对斜齿轮的正确啮合条件为:(m 1 = m 2)、(α 1 = α2) 与(β1=-β2)。 22. 蜗杆传动是由(蜗杆、蜗轮)和(机架)组成。 23. 通过蜗杆轴线并垂直蜗轮轴线的平面称为(中间平面)。 24. 常用的轴系支承方式有(向心)支承和(推力)支承。 25. 轴承6308,其代号表示的意义为(6:深沟球轴承、3:直 径代号,08:内径为Φ40)。 26. 润滑剂有(润滑油)、(润滑脂)和(气体润滑剂)三类。 27. 列举出两种固定式刚性联轴器(套筒联轴器)、(凸缘联轴 器)。 28. 轴按所受载荷的性质分类,自行车前轴是(心轴)。 29. 普通三角螺纹的牙形角为(60)度。 30. 常用联接螺纹的旋向为(右)旋。 31. 普通螺栓的公称直径为螺纹(大)径。 32. 在常用的螺纹牙型中(矩形)形螺纹传动效率最高,(三角) 形螺纹自锁性最好。 33. 减速器常用在(原动机)与(工作机)之间,以降低传速 或增大转距。 34. 两级圆柱齿轮减速器有(展开式)、(同轴式)与(分流式)三种配置齿轮的形式。 35. 轴承可分为(滚动轴承)与(滑动轴承)两大类。 36. 轴承支承结构的基本形式有(双固式)、(双游式)与(固游式)三种。 37. 轮系可分为(平面轮系)与(空间轮系)两类。 38. 平面连杆机构基本形式有(曲柄摇杆机构)、(双曲柄机构)与(双摇杆机构)三种。 39. 凸轮机构按凸轮的形状可分为(盘形凸轮)、(圆柱凸轮) 与(移动凸轮)三种。 40. 凸轮机构按从动件的形式可分为(尖顶)、(滚子)与(平底)三种。 41. 变位齿轮有(正变位)与(负变位)两种;变位传动有(等移距变位)与(不等移距变位)两种。 42. 按接触情况,运动副可分为(高副)与(低副) 。 43. 轴上与轴承配合部分称为(轴颈);与零件轮毂配合部分称为(轴头);轴肩与轴线的位置关系为(垂直)。 44. 螺纹的作用可分为(连接螺纹)和(传动螺纹) 两类。 45. 轮系可分为 (定轴轮系)与(周转轮系)两类。 46. 常用步进运动机构有(主动连续、从动步进)与(主动步进、从动连续)两种。 47. 构件是机械的(运动) 单元;零件是机械的 (制造) 单元。 48. V 带的结构形式有(单楔带)与(多楔带)两种。 三、 判断题 1. 一个固定铰链支座,可约束构件的两个自由度。× 2. 一个高副可约束构件的两个自由度。× 3. 在计算机构自由度时,可不考虑虚约束。× 4. 销联接在受到剪切的同时还要受到挤压。√ 5. 两个构件之间为面接触形成的运动副,称为低副。√ 6. 局部自由度是与机构运动无关的自由度。√ 7. 虚约束是在机构中存在的多余约束,计算机构自由度时应除去。√ 8. 在四杆机构中,曲柄是最短的连架杆。× 9. 压力角越大对传动越有利。× 10. 在曲柄摇杆机构中,空回行程比工作行程的速度要慢。× 11. 偏心轮机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。√ 12. 曲柄滑块机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。√ 13. 减速传动的传动比i <1。× 14. Y型V带所能传递的功率最大。× 15. 在V带传动中,其他条件不变,则中心距越大,承载能力越大。× 16. 带传动一般用于传动的高速级。× 17. 带传动的小轮包角越大,承载能力越大。√ 18. 选择带轮直径时,直径越小越好。× 19. 渐开线上各点的压力角不同,基圆上的压力角最大。× 20. 基圆直径越大渐开线越平直。√ 21. 设计蜗杆传动时,为了提高传动效率,可以增加蜗杆的头数。 √ 22. 在润滑良好的闭式齿轮传动中,齿面疲劳点蚀失效不会发生。 × 23. 只承受弯矩而不受扭矩的轴,称为心轴。√ 24. 螺钉联接用于被联接件为盲孔,且不经常拆卸的场合。√ 25. 挤压就是压缩。 × 26. 受弯矩的杆件,弯矩最大处最危险。× 27. 仅传递扭矩的轴是转轴。√ 28. 低速重载下工作的滑动轴承应选用粘度较高的润滑油。√ 29. 代号为6310的滚动轴承是角接触球轴承。×

机械设计—轴计算题

2.轴的强度计算 弯扭合成强度条件: W T M W M ca ca 22)(ασ+==≤1][-b σ MPa α是根据扭剪应力的变化性质而定的应力校正系数。用来考虑扭矩T 产生的扭剪应力τ 与弯距M 产生的弯曲应力b σ的性质不同。 对轴受转矩的变化规律未知时,一般将τ按脉动循环变应力处理。 疲劳强度安全系数的强度条件: 22τσστ S S S S S ca += ≥ [ S ] 如同一截面有几个应力集中源,则取其中最大的一个应力集中系数用于计算该截面的疲劳强度。 例11-3 例11-3图1为轴上零件的两种布置方案,功率由齿轮A 输入,齿轮1输出扭矩T 1,齿轮2输出扭矩T 2,且T 1>T 2。试比较两种布置方案各段轴所受的扭矩是否相同? a b 例11-3 图1 答:各轴段所受转矩不同,如例11-3图2所示。方案a :T max = T 1,方案b :T max = T 1+ T 2 。 a b 例11-3 图2 11-31.分析图a )所示传动装置中各轴所受的载荷(轴的自重不计),并说明各轴的类型。若将卷筒结构改为图b )、c )所示,分析其卷筒轴的类型。

题11-31图 11-32.图示带式输送机有两种传动方案,若工作情况相同,传递功率一样,试分析比较: 1.按方案a )设计的单级齿轮减速器,如果改用方案b ),减速器的哪根轴的强度要重新验算?为什么? 2.若方案a )中的V 带传动和方案b )中的开式齿轮传动的传动比相等,两方案中电动机轴所受的载荷是否相同?为什么。 a ) b ) 题11-32图 11-33.一单向转动的转轴,危险剖面上所受的载荷为水平面弯矩M H = 4×105 Nmm ,垂直面弯矩M V = 1×105 Nmm ,转矩T = 6×105 Nmm ,轴的直径d =50 mm ,试求: 1.危险剖面上的的合成弯矩M 、计算弯矩M ca 和计算应力ca σ。 2.危险剖面上弯曲应力和剪应力的应力幅和平均应力:a σ、m σ、m τ、a τ。 11-34 指出图中轴系的结构错误,并改正。 题11-34 图1 11-31 答题要点: Ⅰ轴:只受转矩,为传动轴; Ⅱ轴:除受转矩外,因齿轮上有径向力、圆周力等,还受弯矩,是转轴; Ⅲ轴:不受转矩,只受弯矩,是转动心轴; Ⅳ轴:转矩由卷筒承受,轴不受转矩,只受弯矩,是转动心轴; 卷筒结构改为图b ,Ⅴ轴仍不受转矩,只受弯矩,轴不转动,是固定心轴; 卷筒结构改为图c ,Ⅵ轴除了受弯矩外,在齿轮和卷筒之间轴受转矩,是转轴; 11-32 答题要点:

机械设计基础练习题A

机械设计基础练习题A 一、选择题 1. 非周期性速度波动。 A. 用飞轮调节 B. 用调速器调节 C. 不需要调节 D. 用飞轮和调速器双重调节 2. 渐开线标准齿轮的根切现象,发生在。 A. 模数较大时 B. 模数较小时 C. 齿数较少时 D. 齿数较多时 3. 标准斜齿圆柱齿轮传动中,查取齿形系数Y F数值时,应按。 A. 法面模数m n B. 齿宽b C. 实际齿数Z D. 当量齿数Z v 4.带传动的打滑现象首先发生在。 A.大带轮上 B.小带轮上 C.主动轮上 D.从动轮上 5. 带传动在工作时产生弹性滑动,是由于。 A. 包角α1太小 B. 初拉力F0太小 C. 紧边与松边拉力不等 D. 传动过载 6. 在一定转速下、要减轻滚子链传动的不均匀性和动载荷,应该。 A. 增大节距P和增加齿数Z1 B. 增大节距P和减小齿数Z1 C. 减小节距P和减小齿数Z1 D. 减小节距P和增加齿数Z1 7. 转轴弯曲应力σb的应力循环特性为。 A. r=-1 B. r=0 C. r= +1 D. -1

机械设计基础考试专升本试题与答案

《机械设计基础》试题一 一、单项选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分)在每小题列出的四个选项 中只有一个选项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1.在如图所示的齿轮—凸轮轴系中,轴4称为( A ) A零件 B.机构 C.构件 D.部件 2.若组成运动副的两构件间的相对运动是移动,则称这种运动副为( B ) A.转动副 B.移动副 C.球面副 D.螺旋副 3.渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于( D) A.分度圆 B.齿顶圆 C.齿根圆 D.基圆 4.机构具有确定相对运动的条件是( A ) A.机构的自由度数目等于主动件数目 B.机构的自由度数目大于主动件数目 C.机构的自由度数目小于主动件数目 D.机构的自由度数目大于等于主动件数目 5.一般转速的滚动轴承计算准则为( C ) A.进行静强度计算 B.进行极限转速计算 C.进行疲劳寿命计算 D.进行热平衡 计算 6.柴油机曲轴中部的轴承应采用( B ) A.整体式滑动轴承 B. 剖分式滑动轴承 C.深沟球轴承 D.圆锥滚子轴承 7.螺纹联接的自锁条件为( A ) A.螺纹升角≤当量摩擦角 B.螺纹升角>摩擦角 C.螺纹升角≥摩擦角 D.螺纹升角 ≥当量摩擦角 8.机械运转不均匀系数是用来描述机械运转不均匀程度的重要参数,其表达式为 ( C )

A.σωω =- max min B.σωω = + max min 2 C. σωω ω = - max min m D.σωω ωω = - + max min max min 9.铰链四杆机构的死点位置发生在( A ) A.从动件与连杆共线位置 B.从动件与机架共线位置 C.主动件与连杆共线位置 D.主动件与机架共线位置 10.当轴的转速较低,且只承受较大的径向载荷时,宜选用( C ) A.深沟球轴承 B.推力球轴承 C.圆柱滚子轴承 D.圆锥滚子轴承 11.作单向运转的转轴,其弯曲应力的变化特征是( A ) A.对称循环 B.脉动循环 C.恒定不变 D.非对称循环 12.在一般机械传动中,若需要采用带传动时,应优先选用( C ) A.圆型带传动 B.同步带传动 C.V型带传动 D.平型带传动 13.铰链四杆机构中,若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和,则为了获得 曲柄摇杆机构,其机架应取( B ) A.最短杆 B.最短杆的相邻杆 C.最短杆的相对杆 D.任何一杆 14.若被联接件之一厚度较大、材料较软、强度较低、需要经常装拆时,宜采用( B ) A.螺栓联接 B.双头螺柱联接 C.螺钉联接 D.紧定螺钉联接 15.在凸轮机构的从动件选用等速运动规律时,其从动件的运动( A ) A.将产生刚性冲击 B.将产生柔性冲击 C.没有冲击 D.既有刚性冲击又有柔性冲 击 16.与标准直齿圆柱齿轮的复合齿轮形系数Y FS 值有关的参数是( C ) A.工作齿宽b B.模数m C.齿数z D.压力角α 17.齿轮传动中,轮齿齿面的疲劳点蚀经常发生在( B ) A.齿根部分 B.靠近节线处的齿根部分 C.齿顶部分 D.靠近节线处的齿顶部分 18.普通圆柱蜗杆传动的正确啮合条件是( B )(注:下标t表示端面,a表示轴 向,1表示蜗杆、2表示蜗轮)

机械设计练习题

第三章(1) 一般参数的闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是。 A 齿面点蚀 B 轮齿折断 C 齿面磨损 D 齿面胶合 (2) 在闭式齿轮传动中,高速重载齿轮传动的主要失效形式是。 A 轮齿疲劳折断 B 齿面疲劳点蚀 C 齿面胶合 D 齿面磨粒磨损 E 齿面塑性变形 (3) 对齿轮轮齿材料性能的基本要求是。 A 齿面要硬,齿心要韧 B 齿面要硬,齿心要脆 C 齿面要软,齿心要脆 D 齿面要软,齿心要韧 (4) 斜齿轮和锥齿轮强度计算中的齿形系数和应力修正系数按查图。 A 实际齿数 B 当量齿数 C 不发生根切的最少齿数 (5) 一减速齿轮传动,主动轮1用45钢调质,从动轮2用45钢正火,则它们齿面接触应力的关系是。 A σH1 < σH2 B σH1 = σH2 C σH1 > σH2 D 可能相同,也可能不同 (6) 一对标准圆柱齿轮传动,已知z1=20,z2=50,则它们的齿根弯曲应力是。 A σF1 < σF2 B σF1 = σF2 C σF1 > σF2 D 可能相同,也可能不同 (7) 提高齿轮的抗点蚀能力,不能采用的方法。 A 采用闭式传动 B 加大传动的中心距 C 提高齿面的硬度 D 减小齿轮的齿数,增大齿轮的模数 (8) 在齿轮传动中,为了减小动载荷系数KV,可采取的措施是。 A 提高齿轮的制造精度 B 减小齿轮的平均单位载荷 C 减小外加载荷的变化幅度 D 降低齿轮的圆周速度 (9) 直齿锥齿轮传动的强度计算方法是以的当量圆柱齿轮为计算基础。 A 小端 B 大端 C 齿宽中点处 (10) 直齿圆柱齿轮设计中,若中心距不变,增大模数m,则可以。 A 提高齿面的接触强度 B 提高轮齿的弯曲强度 C 弯曲与接触强度均不变 D 弯曲与接触强度均可提高 (11) 一对相互啮合的圆柱齿轮,在确定轮齿宽度时,通常使小齿轮比大齿轮宽5~10mm,其主要原因是。 A 为使小齿轮强度比大齿轮大些 B 为使两齿轮强度大致相等 C 为传动平稳,提高效率 D 为了便于安装,保证接触线承载宽度 (12) 闭式软齿面齿轮传动的设计方法为。 A 按齿根弯曲疲劳强度设计,然后校核齿面接触疲劳强度 B 按齿面接触疲劳强度设计,然后校核齿根弯曲疲劳强度 C 按齿面磨损进行设计 D 按齿面胶合进行设计 (13) 下列措施中,不利于提高齿轮轮齿抗疲劳折断能力。 A 减轻加工损伤 B 减小齿面粗糙度值 C 表面强化处理 D 减小齿根过渡圆角半径 (1) 钢制齿轮,由于渗碳淬火后热处理变形大,一般须进过加工。 (2) 对于开式齿轮传动,虽然主要实效形式是,但目前尚无成熟可靠的计算方法,目前仅以作为设计准则。这时影响齿轮强度的主要几何参数是。 (3) 闭式软齿面齿轮传动中,齿面疲劳点蚀通常出现在处,提高材料可以增强轮齿抗点蚀的能力。 (4) 在齿轮传动中,若一对齿轮采用软齿面,则小齿轮材料的硬度比大齿轮的硬度高HBS。 (5) 在斜齿圆柱齿轮设计中,应取模数为标准值,而直齿锥齿轮设计中,应取模

机械设计基础试题及答案 (2)

A 卷 一、简答与名词解释(每题5分,共70分) 1. 简述机构与机器的异同及其相互关系 答. 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. 简述“机械运动”的基本含义 答. 所谓“机械运动”是指宏观的、有确定规律的刚体运动。 3. 机构中的运动副具有哪些必要条件? 答. 三个条件:①两个构件;②直接接触;③相对运动。 4. 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? 答. 使机构具有确定运动所需输入的独立运动参数的数目称机构自由度。平面自由构件的自由度为3。 5. 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? 答. 机构具有确定运动条件:自由度=原动件数目。原动件数目<自由度,构件运动不确定;原动件数目>自由度,机构无法运动甚至构件破坏。 6. 铰链四杆机构有哪几种基本型式? 答. 三种基本型式:曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。 7. 何谓连杆机构的压力角、传动角?它们的大小对连杆机构的工作有何影响?以曲柄为原动件的偏置曲柄滑块机构的最小传动角min γ发生在什么位置? 答. 压力角α:机构输出构件(从动件)上作用力方向与力作用点速度方向所夹之锐角;传动角γ:压力角的余角。α+γ≡900。压力角(传动角)越小(越大),机构传力性能越好。偏置曲柄滑块机构的最小传动角γmin 发生在曲柄与滑块移动导路垂直的位置 8. 什么是凸轮实际轮廓的变尖现象和从动件(推杆)运动的失真现象?它对凸轮机构的工作有何影响?如何加以避免? 答. 对于盘形凸轮,当外凸部分的理论轮廓曲率半径ρ与滚子半径r T 相等时:ρ=r T ,凸轮实际轮廓变尖(实际轮廓曲率半径ρ’=0)。在机构运动过程中,该处轮廓易磨损变形,导致从动件运动规律失真。增大凸轮轮廓半径或限制滚子半径均有利于避免实际轮廓变尖现象的发生。 9. 渐开线齿廓啮合有哪些主要特点? 答. ①传动比恒定;②实际中心距略有改变时,传动比仍保持不变(中心距可分性);③啮合过程中,相啮合齿廓间正压力方向始终不变(有利于传动平稳性)。 10. 试说明齿轮的分度圆与节圆、压力角与啮合角之间的区别,什么情况下会相等(重合)? 答. 分度圆:模数和压力角均取标准值得圆定义为齿轮分度圆;每个齿轮均有一个分度圆;节圆:一对齿轮啮合时、两个相切并相对作纯滚动的圆定义为节圆。只有当一对齿轮啮合时节圆才存在。 压力角:指分度圆上的标准压力角(常取200 );啮合角:一对齿轮啮合时,节圆上

机械设计 皮带计算题

一. 已知V 带传动中,最大传递功率P =8kW ,带的速度 v =10m/s ,若紧边拉力F 1为松边拉力F 2的2倍,此时小带轮上 包角?1=120?,求:(1)有效拉力F e ;(2)紧边拉力F 1;(3) 当量摩擦系数f ˊ。 解:有效拉力F e =1000P /v =1000×8/10=800 N (2分) 又知:F 1-F 2= F e ,F 1=2F 2 则紧边拉力 F 1=2 F e =1600 N (2分) 根据欧拉公式 得当量摩擦系数f ?=ln(F 1/F 2)/α=ln2/(3.14×120/180) =0.693/2.0933=0.331 (2分) 二.(正确在括号内写“T ”,错误在括号内写“F ”) 1.双螺母防松结构中,如两螺母厚度不同,应先安装薄螺母,后安装厚螺母。(T ) 2.滚动轴承的轴向系数Y 值越大,其承受轴向能力越大。( F ) 3.减速器的齿轮和滚动轴承可以采用不同的润滑剂。(T ) 4.设计蜗杆传动时,为了提高传动效率,可以增加蜗杆的头数。( T ) 5.失效就是零件断裂了。(F ) 6.十字滑块联轴器中的所有元件都是刚性元件,因此属于刚性联轴器。 (F ) 7.两摩擦表面的粗糙度值越小,则越容易实现液体动力润滑。 (T ) 8.在计算转轴的强度时,安全系数法比当量弯矩法更精确。 (T ) 9.相啮合的蜗杆和蜗轮的螺旋角必须大小相等,旋向相反。 ( F ) 10.闭式齿轮传动皆须首先按齿面接触强度进行设计计算,确定传动的几何尺寸,然后校核齿根弯曲 疲劳强度。 ( F ) 11.由于链传动不需要张紧力,故作用在轴上的载荷较小。 (T ) 12.正是由于过载时产生“弹性滑动”,故带传动对传动系统具有保护作用。 ( F ) 13.楔键只能用于单向传动,双向传动时,必须采用两个楔键。 ( F ) 14.性能等级为6.6级的螺栓,其屈服点s σ=600MPa 。 ( F ) 15.机械零件的计算分为设计计算和校核计算,两种计算的目的都是为了防止机械零件在正常使用期限内发生失效。 ( T ) 16.速比公式i 12=n 1/n 2=Z 2/Z 1不论对齿轮传动还是蜗杆传动都成立。 (T ) f e F F α=2 1

最新机械设计基础考试题库及答案

本文从网络收集而来,上传到平台为了帮 到更多的人,如果您需要使用本文档,请 点击下载,另外祝您生活愉快,工作顺利, 万事如意! 最新机械设计基础考试题库及答案 一、填空题 1.机械是(机器)和(机构)的总称。 2.机构中各个构件相对于机架能够产生 独立运动的数目称为(自由度)。 3.平面机构的自由度计算公式为: (F=3n-2P L-P H)。 4.已知一对啮合齿轮的转速分别为n1、 n2,直径为D1、D2,齿数为z1、z2,则其传 动比i= (n1/n2)= (D2/D1)= (z2/ z1)。 5.铰链四杆机构的杆长为a=60mm, b=200mm,c=100mm,d=90mm。若以杆C为 机架,则此四杆机构为(双摇杆机构)。 6.在传递相同功率下,轴的转速越高, 轴的转矩就(越小)。 7.在铰链四杆机构中,与机架相连的杆 称为(连架杆),其中作整周转动的杆称 为(曲柄),作往复摆动的杆称为(摇杆), 而不与机架相连的杆称为(连杆)。

8.平面连杆机构的死点是指(从动件与连杆共线的)位置。 9.平面连杆机构曲柄存在的条件是①(最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和)②(连架杆和机架中必有一杆是最短杆)。 10.平面连杆机构的行程速比系数K=1.25是指(工作)与(回程)时间之比为(1.25),平均速比为(1:1.25)。11.凸轮机构的基圆是指(凸轮上最小半径)作的圆。 12.凸轮机构主要由(凸轮)、(从动件)和(机架)三个基本构件组成。 13.带工作时截面上产生的应力有(拉力产生的应力)、(离心拉应力)和(弯曲应力)。 14.带传动工作时的最大应力出现在(紧边开始进入小带轮)处,其值为:σmax=σ1+σb1+σc。 15.普通V带的断面型号分为(Y、Z、A、 B、C、D、E)七种,其中断面尺寸最小的是(Y)型。 16.为保证齿轮传动恒定的传动比,两齿轮齿廓应满足(接触公法连心线交于一定点)。 17.渐开线的形状取决于(基)圆。 18.一对齿轮的正确啮合条件为:(m1= m2)与(α 1 = α2)。 19.一对齿轮连续传动的条件为:(重合度1 > ε)。 20.齿轮轮齿的失效形式有(齿面点蚀)、(胶合)、(磨损)、(塑性变形)和(轮齿折断)。 21.一对斜齿轮的正确啮合条件为:(m1= m2)、(α 1 = α2)与(β1=-β2)。 22.蜗杆传动是由(蜗杆、蜗轮)和(机架)组成。 23.通过蜗杆轴线并垂直蜗轮轴线的平面称为(中间平面)。24.常用的轴系支承方式有(向心)支承和(推力)支承。 25.轴承6308,其代号表示的意义为(6:深沟球轴承、3:直径代号,08:内径为Φ40)。 26.润滑剂有(润滑油)、(润滑脂)和(气体润滑剂)三类。 27.列举出两种固定式刚性联轴器(套筒联轴器)、(凸缘联轴器)。 28.轴按所受载荷的性质分类,自行车前轴是(心轴)。 29.普通三角螺纹的牙形角为(60)度。 30.常用联接螺纹的旋向为(右)旋。 31.普通螺栓的公称直径为螺纹(大)径。 32.在常用的螺纹牙型中(矩形)形螺纹传动效率最高,(三角)形螺纹自锁性最好。 33.减速器常用在(原动机)与(工作机)之间,以降低传速或增大转距。 34.两级圆柱齿轮减速器有(展开式)、(同轴式)与(分流式)三种配置齿轮的形式。 35.轴承可分为(滚动轴承)与(滑动轴承)两大类。 36.轴承支承结构的基本形式有(双固式)、(双游式)与(固游式)三种。 37.轮系可分为(平面轮系)与(空间轮系)两类。 38.平面连杆机构基本形式有(曲柄摇杆机构)、(双曲柄机构)与(双摇杆机构)三种。 39.凸轮机构按凸轮的形状可分为(盘形凸轮)、(圆柱凸轮)与(移动凸轮)三种。 40.凸轮机构按从动件的形式可分为(尖顶)、(滚子)与(平底)三种。 41.变位齿轮有(正变位)与(负变位)两种;变位传动有(等移距变位)与(不等移距变位)两种。 42.按接触情况,运动副可分为(高副)

机械设计基础计算题及答案

1.一队外啮合齿轮标准直齿圆柱挂齿轮传动,测得其中心距为160mm.两齿轮的齿数分 别为Z 1=20,Z 2 =44,求两齿轮的主要几何尺寸。 2.设计一铰链四杆机构,已知其摇杆CD的长度为50mm,行程速比系数K=1.3。 3.有一对标准直齿圆柱齿轮,m=2mm,α=200,Z=25,Z 2=50,求(1)如果n 1 =960r/min, n 2 =?(2)中心距a=?(3)齿距p=? 4.一对标准直齿圆柱齿轮传动,已知两齿轮齿数分别为40和80,并且测得小齿轮的齿顶圆直径为420mm,求两齿轮的主要几何尺寸。 5.某传动装置中有一对渐开线。标准直齿圆柱齿轮(正常齿),大齿轮已损坏,小齿 轮的齿数zz 1=24,齿顶圆直径d a1 =78mm, 中心距a=135mm, 试计算大齿轮的主要几何尺 寸及这对齿轮的传动比。 6.图示轮系中,已知1轮转向n1如图示。各轮齿数为:Z1=20,Z2=40,Z3= 15,Z4=60,Z5=Z6= 18,Z7=1(左旋蜗杆),Z8 =40,Z9 =20 。若n1 =1000 r/min ,齿轮9的模数m =3 mm,试求齿条10的速度v10 及其移动方向(可在图中用箭头标出)。 7.已知轮1转速n1 =140 r/min,Z1=40, Z 2 =20。求: (1)轮3齿数 Z3; (2)当n3 = -40 r/min时,系杆H的转速 n H 的大小及方向;

(3)当n H= 0 时齿轮3的转速n3。 8.一轴由一对7211AC的轴承支承,F r1=3300N, F r2 =1000N, F x =900N, 如图。试求两轴 承的当量动载荷P。(S=0.68Fr e=0.68 X=0.41,Y=0.87) 9.已知一对正确安装的标准渐开线正常齿轮的ɑ=200,m=4mm,传动比i 12 =3,中心距 a=144mm。试求两齿轮的齿数、分度圆半径、齿顶圆半径、齿根圆半径。 10.设计一铰链四杆机构。已知摇杆CD的长度为75mm,行程速比系数K=1.5,机架长度为100mm,摇杆的一个极限位置与机架的夹角为450。 11.设计一对心直动滚子从动件盘形凸轮。已知凸轮基圆半径r b =40mm,滚子半径r=10mm,凸轮顺时针回转,从动件以等速运动规律上升,升程为32mm,对应凸轮推程角为120°;凸轮继续转过60°,从动件不动,凸轮转过剩余角度时,从动件等速返回。 12.已知轮系中各齿轮的齿数分别为Z 1=20、Z 2 =18、 Z 3 =56。求传动比i 1H 。 13.图示轮系,已知Z 1=30,Z 2 =20,Z 2 `=30,`Z 3 =74,且已知n 1 =100转/分。试求n H 。

机械设计基础公式计算例题

一、计算图所示振动式输送机的自由度。 解:原动构件1绕A 轴转动、通过相互铰接的运动构件2、3、4带动滑块5作往复直线移动。构件2、3和4在C 处构成复合铰链。此机构共有5个运动构件、6个转动副、1个移动副,即n =5,l p =7,h p =0。则该机构的自由度为 F =h l p p n --23=07253-?-?=1 二、在图所示的铰链四杆机构中,设分别以a 、b 、c 、d 表示机构中各构件的长度,且设a <d 。如 果构件AB 为曲柄,则AB 能绕轴A 相对机架作整周转动。为此构件AB 能占据与构件AD 拉直共线 和重叠共线的两个位置B A '及B A ''。由图可见,为了使构件AB 能够转至位置B A ',显然各构件的长 度关系应满足 c b d a +≤+ (3-1) 为了使构件 AB 能够转至位置B A '',各构件的长度关系应满足 c a d b +-≤)(或b a d c +-≤)( 即c d b a +≤+ (3-2) 或b d c a +≤+ (3-3) 将式(3-1)、(3-2)、(3-3)分别两两相加,则得 c a ≤ b a ≤ d a ≤ 同理,当设a >d 时,亦可得出 c b a d +≤+ b a b d +≤+ b a c d +≤+ 得c d ≤b d ≤a d ≤ 分析以上诸式,即可得出铰链四杆机构有曲柄的条件为: (1)连架杆和机架中必有一杆是最短杆。 (2)最短杆与最长杆长度之和不大于其他两杆长度之和。 上述两个条件必须同时满足,否则机构中便不可能存在曲柄,因而只能是双摇杆机构。 通常可用以下方法来判别铰链四杆机构的基本类型: (1)若机构满足杆长之和条件,则: ① 以最短杆为机架时,可得双曲柄机构。

《机械设计基础》考试试题B答案

一、填空题 1. 机构具有确定运动的条件是机构的自由度大于零且机构的原动件数等于机构的自由 度。 2. 在凸轮机构四种常用的推杆运动规律中,等速运动规律运动规律有刚性冲击; 等加速 等减速运动规律和余弦加速度运动规律有柔性冲击; 正弦加速度运动规律无冲 击。 3. 带传动工作时,最大应力发生在在紧边进入小带轮处,带传动的主要失效形式是 打滑和疲劳破坏。 4. 一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合条件为:模数相等和压力角相等,齿轮连续啮 合传动条件为:重合度大于1 。 5. 在齿轮传动设计时,软齿面闭式传动常因_ _齿面点蚀而失效,故通常先按齿面接触 疲劳强度设计公式确定传动的尺寸,然后验算齿轮的齿根弯曲疲劳强度。 6. 齿轮传动以及蜗杆传动的效率均包括:(1)轮齿啮合效率n 1 、(2)搅油效率n 2 、(3)轴承效率n 3 ;总的传动效率为:n =n 5 ?n 3 ___________________________ 。7?在矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹和三角形螺纹四种螺纹中,传动效率最高的是 _矩 形螺纹;双向自锁性最好的是三角形________________ 螺纹;只能用于单向传动的是_______ 锯齿形螺纹。 8. 普通平键的工作面是两侧面;楔键的工作面为键的一上下—面,平键的剖面 尺寸b x h按轴径d 来查取。 9. 代号为 72308的滚动轴承,其类型名称为角接触球轴承_____________ ,内径为 40 mm _2 ________ 为宽度系列代号, 3 _______ 为直径系列代号。 10. 圆柱螺旋压缩弹簧在工作时最大应力发生在弹簧丝内侧_______________ 。 二、问答题 1. 请说明平面机构速度瞬心的概念,并简述三心定理。 答:速度瞬心定义为:互相作平面相对运动的两构件上在任一瞬时其相对速度为零的重合 点。或说是作平面相对运动的两构件上在任一瞬时其速度相等的重合点(即等速重合点) 三心定理:作平面运动的三个构件共有三个瞬心,他们位于同一直线上。

机械设计计算题

1、如图所示,某轴由一对7209 AC 轴承支承,轴承采用面对面安装形式。已知两轴承径向载荷分别为F r1=3000N ,F r2=4000N ,轴上作用有轴向外载荷A=1800N 。载荷平稳,在室温下工作,转速n=1000r/min 。该轴承额定动载荷C=29800N ,内部轴向力S=0.4Fr ,e=0.68,当量动载荷系数如下表所示。试计算此对轴承的使用寿命。(9分) 答:内部轴向力方向如图所示 (2分), S 1=0.4F r1=1200N (0.5分) S 2=0.4F r2=1600N (0.5分) 因为A+S 1>S 2 故 F a1=S 1=1200N (1分) F a2=S 1+A=3000N (1分) 比较两轴承受力,只需校核轴承2。 F a2/F r2=0.75>e (1分) P=XF r2+YF a2 =0.41*4000+0.87*3000=4250N (1分) 5.5240)(60103 6==P C n L h (2分) 2.图c 所示为一托架,20kN 的载荷作用在托架宽度方向的对称线上,用四个螺栓将托架连接在一钢制横梁上,螺栓的相对刚度为0.3,螺栓组连接采用普通螺栓连接形式,假设被连接件都不会被压溃,试计算: 1) 该螺栓组连接的接合面不出现间隙所需的螺栓预紧力F′ 至少应大于多少?(接合面的抗弯剖面模量W=12.71×106mm 3)(7分) 2)若受力最大螺栓处接合面间的残余预紧力F′′ 要保证6956N , 计算该螺栓所需预紧力F ′ 、所受的总拉力F 0。 (3分) 1) (1)、螺栓组联接受力分析:将托架受力 情况分解成下图所示的受轴向载荷Q 和受倾覆力矩M 的两种基本螺栓组连接情况分别考虑。(2分) (2)计算受力最大螺栓的工作载荷F :(1分) Q 使每个螺栓所受的轴向载荷均等,为)(50004 20000 1 N Z Q F === 倾覆力矩M 使左侧两个螺栓工作拉力减小;使右侧两个螺栓工作拉力增加,其值为:

机械设计基础—考试题库及答案

机械设计基础 单选 锥齿轮传动用于传递两相交轴之间的运动和动力。 收藏 错误 正确 回答错误!正确答案: A 直齿圆柱齿轮减速器,当载荷平稳、转速较高时,应选用_____轴承收藏 A. 深沟球 B. 角接触球 C. 推力球 回答错误!正确答案: A 带传动正常工作时不能保证准确的传动比是因为 收藏 A. 带在带轮上打滑 B. 带的材料不符合胡克定律 C. 带容易变形和磨损 D. 带的弹性滑动 回答错误!正确答案: D 常用来传递空间两交错轴运动的齿轮机构是 收藏 A. 直齿圆锥齿轮 B. 蜗轮蜗杆 C. 直齿圆柱齿轮 D. 斜齿圆锥齿轮 回答错误!正确答案: B 不属于非接触式密封。

收藏 A. 曲路密封 B. 间隙密封 C. 毛毡圈密封 D. 挡油环密封 回答错误!正确答案: C 下列4种类型的联轴器中,能补偿两轴的相对位移以及缓和冲击、吸收振动的是。 收藏 A. 弹性柱销联轴器 B. 齿式联轴器 C. 万向联轴器 D. 凸缘联轴器 回答错误!正确答案: A 不均匀系数δ对机械速度的影响是_____。 收藏 A. δ与机械速度的波动无关 B. δ越小,机械速度的波动越小 C. δ越小,机械速度的波动越大 回答错误!正确答案: B 需要进行静平衡的回转件,不论有几个不平衡质量,都必须加上_____校正质量才能平衡。 收藏 A. 2个 B. 有几个不平衡质量,就要加几个校正质量 C. 1个 回答错误!正确答案: C

在平面机构中,每增加一个高副将引入 收藏 A. 2个约束 B. 3个约束 C. 1个约束 D. 0个约束 回答错误!正确答案: C 在链传动中,链速的不均匀性主要取决于 收藏 A. 主动链轮齿数 B. 链的节距 C. 从动链轮齿数 D. 链的长度 回答错误!正确答案: B 对于圆柱螺旋压缩弹簧,在轴向载荷F2 的作用下,弹簧丝将产生_____的变形。 收藏 A. .剪切与扭转组合变形 B. 压缩与扭转组合变形 C. 侧向弯曲 回答错误!正确答案: A 生产实践中,一般电动机与减速器的高速级的连接常选用_____类型的联轴器。 收藏 A. 弹性套柱销联轴器 B. 十字滑块联轴器 C. 凸缘联轴器 回答错误!正确答案: A

机械设计 计算题讲解

。 (1) 活动构件数n=5,低副数 P L =7,高副数P H =0 ,因此自由度数 F=3n-2P L -P H =3*5-2*7=1 C 为复合铰链 (2) 活动构件数n=5,低副数 P L =7,高副数P H =0 因此自由度数 F=3n-2P L -P H =3*5-2*7=1 F 、G 为同一个移动副,存在一个虚约束。 2.在图示锥齿轮组成的行星轮系中,各齿轮数120Z =,Z 2=27,Z 2’=45,340Z =,已知齿轮1的转速1n =330r/min ,试求转臂H 的转速n H (大小与方向)。 (1)判断转化轮系齿轮的转动方由画箭头法可知,齿轮1与齿轮3的转动方向相反。 (2)转化轮系传动比关系式 ' 21323113Z Z Z Z n n n n i H H H ??-=--= (3)计算转臂H 的转速H n 。 代入13330,0n n ==及各轮齿数 3302740 02045 3306 15 150/min H H H H n n n n r -?=- -?- +=-=转臂H 的转动方向与齿轮1相同。 2’ 2 1 3

3.有一轴用一对46309轴承支承,轴承的基本额定动负载r C =48.1kN ,内部轴向力S=0.7Fr ,已知轴上承力R F =2500N ,A F =1600N ,轴的转速n=960r/min ,尺寸如图所示。若取载荷系数 p f =1.2,试计算轴承的使用寿命。 1)计算径向负荷 F A F r1 S 2 F R S 1 F r2 由力矩平衡 F r2×200- F R ×300+ F A ×40=0 F r2= (F R ×300- F A ×40)/200=(2500×3000-1600×40)/200=3430N F r1= F r2- F R =3430-2500=930N (2)计算轴向负荷 内部轴向力 S 1=0.7 F r1=0.7×930=651N ;S 2=0.7 F r2=0.7×3430=2401N 由S 1+ F A < S 2 ,可知轴承1为“压紧”轴承,故有F a1= S 2- F A =2401-1600=801N F a2= S 2=2401N (3)计算当量动负荷 轴承1:F a1/ F r1=801/930=0.86>e ;取X =0.41,Y =0.87 P 1=f p (X F r1+Y F a1)=1.2×(0.41×930+0.87×801)=1294N 轴承2:F a2/ F r2=0.7=e ;取X=1,Y=0 P 2=f p ×F r2=1.2×3430=4116N ∵ P 2> P 1 ∴ 取P=P 2=4116N 计算轴承寿命。 (4)计算轴承寿命 L h =(106/60n)( C t /P)ε= 〔106 /(60×960)〕×(48.1×103/4116)ε =27706h e F a /F r ≤e F a /F r >e X Y X Y 0.7 1 0.41 0.85

机械设计基础考试题库及答案

《机械设计基础》考试题库 一、 填空题 1. 机械是(机器)和(机构)的总称。 2. 机构中各个构件相对于机架能够产生独立运动的数目称为(自由度)。 3. 平面机构的自由度计算公式为:(F=3n-2P L -P H )。 4. 已知一对啮合齿轮的转速分别为n 1、n 2,直径为D 1、D 2,齿数为z 1、z 2,则其传动比i= (n 1/n 2)= (D 2/D 1)= (z 2/ z 1)。 5. 在传递相同功率下,轴的转速越高,轴的转矩就(越小)。 6. 在铰链四杆机构中,与机架相连的杆称为(连架杆),其中作整周转动的杆称为(曲柄),作往复摆动的杆称为(摇杆),而不与机架相连的杆称为(连杆)。 7. 平面连杆机构的死点是指(从动件与连杆共线的)位置。 8. 平面连杆机构曲柄存在的条件是①(最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和)②(连架杆和机架中必有一杆是最短杆)。 9. 凸轮机构主要由(凸轮)、(从动件)和(机架)三个基本构件组成。 10. 带工作时截面上产生的应力有(拉力产生的应力)、(离心拉应力)和(弯曲应力)。 11. 带传动工作时的最大应力出现在(紧边开始进入小带轮)处,其值为:σmax=σ1+σb1+σc 。 12. 渐开线的形状取决于(基)圆。 13. 一对齿轮的正确啮合条件为:(m 1 = m 2)与(α 1 = α2)。 14. 一对齿轮连续传动的条件为:(重合度1>ε)。 15. 齿轮轮齿的失效形式有(齿面点蚀)、(胶合)、(磨损)、 (塑性变形)和(轮齿折断)。 16. 蜗杆传动是由(蜗杆、蜗轮)和(机架)组成。 17. 常用的轴系支承方式有(向心)支承和(推力)支承。 18. 轴承6308,其代号表示的意义为(6:深沟球轴承、3:直 径代号,08:内径为Φ40)。 19. 润滑剂有(润滑油)、(润滑脂)和(气体润滑剂)三类。 20. 轴按所受载荷的性质分类,自行车前轴是(心轴)。 21. 在常用的螺纹牙型中(矩形)形螺纹传动效率最高,(三角) 形螺纹自锁性最好。 22. 轴承可分为(滚动轴承)与(滑动轴承)两大类。 23. 轴承支承结构的基本形式有(双固式)、(双游式)与(固 游式)三种。 24. 平面连杆机构基本形式有(曲柄摇杆机构)、(双曲柄机构) 与(双摇杆机构)三种。 25. 按接触情况,运动副可分为(高副)与(低副) 。 26. 轴上与轴承配合部分称为(轴颈);与零件轮毂配合部分 称为(轴头);轴肩与轴线的位置关系为(垂直)。 27. 螺纹的作用可分为(连接螺纹)和(传动螺纹) 两类。 28. 轮系可分为 (定轴轮系)与(周转轮系)两类。 29. 构件是机械的(运动) 单元;零件是机械的 (制造) 单 元。 二、 判断题 1. 一个固定铰链支座,可约束构件的两个自由度。× 2. 一个高副可约束构件的两个自由度。× 3. 在计算机构自由度时,可不考虑虚约束。× 4. 销联接在受到剪切的同时还要受到挤压。√ 5. 两个构件之间为面接触形成的运动副,称为低副。√ 6. 局部自由度是与机构运动无关的自由度。√ 7. 虚约束是在机构中存在的多余约束,计算机构自由度时应除 去。√ 8. 在四杆机构中,曲柄是最短的连架杆。× 9. 压力角越大对传动越有利。× 10. 在曲柄摇杆机构中,空回行程比工作行程的速度要慢。× 11. 减速传动的传动比i <1。× 12. 在V带传动中,其他条件不变,则中心距越大,承载能力越 大。× 13. 带传动一般用于传动的高速级。× 14. 带传动的小轮包角越大,承载能力越大。√ 15. 选择带轮直径时,直径越小越好。× 16. 渐开线上各点的压力角不同,基圆上的压力角最大。× 17. 基圆直径越大渐开线越平直。√ 18. 在润滑良好的闭式齿轮传动中,齿面疲劳点蚀失效不会发生。 × 19. 只承受弯矩而不受扭矩的轴,称为心轴。√ 20. 螺钉联接用于被联接件为盲孔,且不经常拆卸的场合。√ 21. 受弯矩的杆件,弯矩最大处最危险。× 22. 仅传递扭矩的轴是转轴。√ 23. 用联轴器时无需拆卸就能使两轴分离。× 24. 用离合器时无需拆卸就能使两轴分离。 √ 三、 简答题: 1. 机器与机构的主要区别是什么? 2. 构件与零件的主要区别是什么? 3. 蜗杆传动的正确啮合条件是什么? 4. 如何判断四杆机构是否有急回性质?极位夹角θ与急回性质有何关系? 5. 何谓带传动的弹性滑动和打滑?能否避免? 6. 一对相啮合齿轮的正确啮合条件是什么? 7. 一对相啮合齿轮的连续传动条件是什么? 8. 齿轮为什么会发生根切现象? 9. 何谓定轴轮系,何谓周转轮系? 10. 为什么大多数螺纹联接必须防松?防松措施有哪些? 11. 机器有哪些特征?机构与机器的区别何在? 五、单项选择题: 1. (B )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。 2. 两个构件之间以线或点接触形成的运动副,称为(B )。 A. 低副;B.高副;C. 移动副;D. 转动副。 3. 一端为固定铰支座,另一端为活动铰支座的梁,称为(B )。 A. 双支梁;B.外伸梁;C. 悬臂梁。 4. 一端为固定端,另一端为自由的梁,称为(C )。 A. 双支梁;B.外伸梁;C. 悬臂梁。 5. 一般飞轮应布置在转速(B )的轴上。 A. 较低;B. 较高;C. 适中。 6. 在下列平面四杆机构中,有急回性质的机构是(C )。 A. 双曲柄机构;B. 对心曲柄滑块机构;C. 摆动导杆机构; D. 转动导杆机构。 7. 带传动是借助带和带轮间的(B )来传递动力和运动的。 A. 啮合;B.磨擦;C. 粘接。 8. 曲柄摇杆机构的死点发生在(C )位置。 A. 主动杆与摇杆共线;B. 主动杆与机架共线;C.从动杆与连杆共线;D. 从动杆与机架共线。 9. 在带传动中(减速传动) ,带的应力最大值发生在带(C )。 A. 进入大带轮处;B. 离开大带轮处;C. 进入小带轮处;D. 离开小带轮处。 10. 一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是(D )。 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。 D. 蜗杆圆周速度提高。

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