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文檔簡介
1、第一章 緒 論,§1-1 機械工業(yè)在現(xiàn)代化建設中的作用,§1-2 機器的基本組成要素,§1-3 本課程的內(nèi)容、性質(zhì)與任務,§1-6 認識機器,§1-4 本課程的特點、注意問題,§1-5 教學安排,第二章 機械設計總論,§2-1 機器的組成,§2-2 設計機器的一般程序,§2-3 對機器的主要要求,§2-4 機械零件的主要失效形
2、式,§2-5 設計機械零件時應滿足的基本要求,§2-6 機械零件的計算準則,§2-7 機械零件的設計方法,§2-8 機械零件設計的一般步驟,§2-9 機械零件材料的選用原則,§2-10 機械零件設計中的標準化,§2-11 機械現(xiàn)代設計方法簡介,§3-1 材料的疲勞特性,§3-2 機械零件的疲勞強度計算,*§3-3 機械零件的抗斷
3、裂強度,§3-4 機械零件的接觸強度,第三章 機械零件的強度,,§3-01 機械零件的載荷與應力,§3-02機械零件在靜應力下的強度計算,§3-1 材料的疲勞特性◆極限應力: sr 、srN,第三章 機械零件的強度,,§3-01 機械零件的載荷與應力◆變應力可由靜載荷或變載荷產(chǎn)生◆穩(wěn)定性變應力的描述: smax 、smin 、sm 、sa 、r (循環(huán)特性),§3-02機
4、械零件在靜應力下的強度計算◆極限應力: ss、 sb◆安全系數(shù):,,§3-2 機械零件的疲勞強度計算◆材料及零件的疲勞極限應力線圖◆直線方程◆材料常數(shù)(A’D’的斜率)◆綜合影響系數(shù)◆應力變化規(guī)律(加載方式)◆疲勞強度計算圖解法和解析法,◆復合應力安全系數(shù),應力狀態(tài),應力類型,單向應力狀態(tài),復合應力狀態(tài),極限應力?lim,靜應力,穩(wěn)定循環(huán)變應力r=C(塑性材料),以?為判據(jù),以?為判據(jù),以S為判據(jù),以S為判據(jù)
5、,塑性,脆性,以S為判據(jù),疲勞區(qū),屈服區(qū),?,?,,,強度計算公式總結,§3-4 機械零件的接觸強度,第四章 摩擦、磨損與潤滑概述,§4-0 概 述§4-1 摩 擦 ◆4種摩擦狀態(tài) 干摩擦、邊界摩擦、流體摩擦、混合摩擦§4-2 磨 損 ◆磨損基本類型 磨粒磨損、疲勞磨損、粘附磨損、沖蝕磨損、腐蝕磨損、微動磨損§4-3 潤滑
6、劑、添加劑和潤滑方法 ◆潤滑油的粘度(運動粘度、動力粘度)及牌號 ◆潤滑油的粘溫特性§4-4 流體潤滑原理簡介,第五章 螺紋聯(lián)接與螺旋傳動,§5-1 螺紋§5-2 螺紋聯(lián)接的類型與標準聯(lián)接件§5-3 螺紋聯(lián)接的預緊§5-4 螺紋聯(lián)接的防松§5-5 螺紋聯(lián)接的強度計算§5-6 螺栓組聯(lián)接的設計§5-7 螺紋聯(lián)接件的材料與許用應力
7、167;5-8 提高螺紋聯(lián)接強度的措施*§5-9 螺旋傳動,§5-1 螺紋◆螺紋的主要參數(shù): 大徑d、小徑d1、中徑d2、線數(shù)n、導程p、螺紋升角?◆細牙螺紋的特點:細牙螺紋牙形小,螺距小,升角小,自鎖性好;小徑大,強度高,但牙易磨損,不易經(jīng)常拆卸。§5-2 螺紋聯(lián)接類型及特點 受拉螺栓連接:普通螺栓、螺釘、雙頭螺栓、(緊定螺釘) 受剪螺栓連接§
8、5-3~4 螺栓的預緊與放松§5-5 螺紋聯(lián)接的強度計算◆聯(lián)接的失效形式: ① 受拉螺栓:塑性變形、疲勞斷裂 ② 受剪螺栓:剪斷、壓潰 ③ 聯(lián)接失效:滑移、離縫,◆緊螺栓聯(lián)接強度計算:,◆受剪螺栓聯(lián)接強度計算:,◆松螺栓聯(lián)接強度計算 緊螺栓聯(lián)接強度計算:,
9、僅受預緊力的緊螺栓聯(lián)接 受橫向載荷的緊螺栓聯(lián)接受軸向載荷的緊螺栓聯(lián)接,§5-6 螺栓組聯(lián)接的設計 ◆受力分析的類型:,普通螺栓,強度條件:,聯(lián)接條件(不滑移):,鉸制孔螺栓,◆受橫向載荷的螺栓組聯(lián)接,◆受轉(zhuǎn)矩的螺栓組聯(lián)接,普通螺栓,強度條件:,聯(lián)接條件(不滑移):,鉸制孔螺栓,◆受軸向載荷的螺栓組聯(lián)接,每個螺栓所承受的總載荷F2為:
10、F2 = F1 + F,強度條件:,聯(lián)接條件(不離縫):F1>0,且滿足密封要求。,◆受傾覆力矩(翻轉(zhuǎn)力矩)的螺栓組聯(lián)接,最大工作載荷:,強度條件:,不壓潰條件:,不離縫條件:,螺栓類別,普通螺栓(受拉螺栓),單個螺栓受力,強度條件,預緊力,F0=0,松螺栓,軸向載荷,軸向力,F,緊螺栓聯(lián)接,橫向載荷,轉(zhuǎn) 矩,F0------預緊力,軸向載荷,總拉力,靜強度,疲勞強度,傾覆力矩,鉸制孔螺栓(受剪螺栓),橫向載荷
11、,轉(zhuǎn) 矩,被聯(lián)接件強度,螺栓聯(lián)接強度計算小結,忽略,受拉螺栓,§5-7 螺紋聯(lián)接件的材料與許用應力 ◆螺紋聯(lián)接件力學性能等級代號:如5.6 ◆螺紋聯(lián)接件的許用拉應力 ◆受剪螺紋聯(lián)接許用剪應力和許用擠壓應力§5-8 提高螺紋聯(lián)接強度的措施 ◆降低影響螺栓疲勞強度的應力幅 ◆改善螺紋牙上載荷分布不均的現(xiàn)象 ◆減小應力集中 ◆避免或減小附
12、加彎曲應力 ◆采用合理的制造工藝,,,,,內(nèi)螺紋,外螺紋,螺紋聯(lián)接,◆螺紋聯(lián)接的畫法及結構改錯,第六章 鍵、花鍵、無鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接,§6-1 鍵聯(lián)接 ◆鍵聯(lián)接分類及特點:平鍵、半圓鍵、楔鍵、切向鍵等。 ◆ A、B、C型普通平鍵的特點 ◆鍵的尺寸選擇:b×h和鍵的長度L ◆平鍵聯(lián)接的失效 ◆強度校核:,§6-2 花鍵聯(lián)接 ◆花鍵聯(lián)接的特點*§6
13、-3 無鍵聯(lián)接、§6-4 銷聯(lián)接,普通平鍵聯(lián)接(靜聯(lián)接): 工作面的壓潰、鍵的剪斷導向平鍵滑鍵聯(lián)接(動聯(lián)接): 工作面的磨損,第八章 帶傳動,§8-1 帶傳動概述,§8-2 帶傳動的工作情況分析,§8-3 V帶傳動的設計計算,§8-4 V帶輪結構設計,§8-5 帶傳動的張緊裝置,§8-6 帶傳動設計實例,§8-1
14、 帶傳動概述◆帶傳動的特點◆帶輪槽的楔角φ小于帶的。,§8-2 帶傳動的工作情況分析◆彈性滑動◆帶傳動力分析公式,優(yōu)點:結構簡單、無嚙合沖擊,傳動平穩(wěn)、適合高速、造價低廉以及緩沖減振,過載保護,適用于大中心距;缺點:摩擦式帶傳動有彈性滑動和打滑的現(xiàn)象,傳動比不穩(wěn)定,需較大張緊力,壽命短。,◆最大應力發(fā)生在帶的緊邊開始繞上小帶輪處?!魹榱瞬皇箮艿降膹澢鷳^大,應限制帶輪的最小直徑。,由于拉力差和帶的彈性變形而
15、引起的帶相對帶輪的局部滑動。,§8-3 V帶傳動的設計計算◆帶傳動的主要失效形式是打滑和傳動帶的疲勞破壞?!魩鲃拥脑O計準則:在不打滑的條件下,具有一定的疲勞強度和壽命?!魡胃鵙帶所允許傳遞的功率公式的含義:◆帶的參數(shù)選擇:,§8-4 V帶輪結構設計,§8-5 帶傳動的張緊裝置 ◆張緊輪的位置及張緊方向,帶的型號帶輪的基準直徑的dd1帶的速度v中心距a帶的基準長度Ld小帶輪上的
16、包角?1帶的根數(shù)z,第九章 鏈傳動,§9-2 傳動鏈的結構特點◆鏈節(jié)數(shù)宜取偶數(shù),避免過渡鏈節(jié),§9-1 鏈傳動的特點及應用,§9-3 滾子鏈鏈輪的結構和材料,§9-4 鏈傳動的工作情況分析◆鏈傳動的多邊形效應造成鏈條和鏈輪都做周期性的變速運動,從而引起動載荷。,§9-5 滾子鏈傳動的設計計算◆失效形式◆鏈傳動的參數(shù)選擇,§9-6 鏈傳動的布置、張緊、潤滑與防護,鏈輪
17、的轉(zhuǎn)速越高、節(jié)距越大、齒數(shù)越少,則傳動的動載荷就越大。,鏈輪齒數(shù)z1、z2傳動比i中心距a鏈的節(jié)距p和排數(shù),第十章 齒輪傳動,§10-1 齒輪傳動概述,§10-2 齒輪傳動的失效形式及設計準則,§10-3 齒輪的材料及其選擇原則,§10-4 齒輪傳動的計算載荷,§10-5 標準直齒圓柱齒輪傳動的強度計算,§10-6 齒輪傳動設計參數(shù)、許用應力與精度選擇,
18、67;10-7 標準斜齒圓柱齒輪傳動的強度計算,§10-8 標準錐齒輪傳動的強度計算,§10-9 齒輪的結構設計,§10-10 齒輪傳動的潤滑,第十章 齒輪傳動,§10-1 齒輪傳動概述,§10-2 齒輪傳動的失效形式及設計準則◆失效形式及措施◆齒輪的設計準則,§10-3 齒輪的材料及其選擇原則◆對齒輪材料性能的要求◆軟齒面、硬齒面,輪齒折斷、齒面磨損、齒面
19、點蝕、齒面膠合、塑性變形。,閉式軟齒面齒輪:易發(fā)生點蝕,按接觸疲勞強度設計,校核 彎曲強度 閉式硬齒面齒輪:易發(fā)生輪齒折斷,按彎曲疲勞強度設計, 校核接觸強度 開式齒輪:主要失效是磨損、斷齒,不會出現(xiàn)點蝕,只按彎曲 疲勞強度設計,然后將計算出的模數(shù)m加大10%?20%,齒輪的
20、齒體應有較高的抗折斷能力,齒面應有較強的抗點蝕、抗磨損和較高的抗膠合能力,即要求:齒面硬、齒芯韌。,§10-4 齒輪傳動的計算載荷◆載荷系數(shù) K=KA Kv K? K?,§10-5 標準直齒圓柱齒輪傳動的強度計算◆受力分析◆強度計算公式◆齒形系數(shù)對齒形的影響◆齒輪強度的比較§10-6 齒輪參數(shù)及許用應力◆齒輪傳動設計參數(shù)的選擇(Z1、m),在保證彎曲疲勞強度的前提下,齒數(shù)選得多一些好①
21、②③,◆齒寬系數(shù)?d及齒寬的選擇(為什么小齒輪比大齒輪寬)◆齒輪的許用應力,§10-7 標準斜齒圓柱齒輪傳動的強度計算§10-8 標準錐齒輪傳動的強度計算 ◆幾何尺寸關系 tanδ1= r1 / r2§10-9 齒輪的結構設計§10-10 齒輪傳動的潤滑,斜齒輪、錐齒輪受力分析,第十一章 蝸桿傳動,§11-1 蝸桿傳動概述§11-2 蝸桿傳動的類型
22、,§11-3 普通蝸桿傳動的參數(shù)與尺寸 ◆蝸桿的分度圓直徑d1( d1= q·m ),§11-4 普通蝸桿傳動的承載能力計算 ◆失效形式:蝸輪磨損、膠合、點蝕;蝸桿剛度不足。 ◆蝸桿傳動的設計準則,§11-5 蝸桿傳動的效率、潤滑與熱平衡,§12-1 滑動軸承概述,§12-2 滑動軸承的典型結構,§12-3 滑動軸承的失效形式及常用材料,
23、67;12-4 滑動軸承軸瓦結構,§12-5 滑動軸承潤滑劑的選擇,§12-6 不完全液體潤滑滑動軸承的設計計算,§12-7 液體動力潤滑徑向滑動軸承的設計計算,*§12-8 其它形式滑動軸承簡介,第十二章 滑動軸承,磨粒磨損、刮傷、咬粘(膠合)、疲勞剝落和腐蝕,§12-1 滑動軸承概述 ◆滑動軸承的特點及應用,§12-2 滑動軸承的典型結構,§12-3 滑動
24、軸承的失效形式及常用材料 ◆滑動軸承失效形式 ◆對滑動軸承材料的要求,§12-4 滑動軸承軸瓦結構 ◆軸瓦的形式和結構 ◆油槽的設置及對軸承承載能力的影響,§12-5 滑動軸承潤滑劑的選擇 ◆潤滑油的粘度(運動粘度、動力粘度)及牌號 ◆潤滑油的粘溫特性,第十二章 滑動軸承,減摩性、耐磨性、抗咬粘性、摩擦順應性、嵌入性、磨合性,§12-6 不完全液體潤滑滑動軸承的設
25、計計算◆失效形式:磨損、膠合◆設計準則:保證邊界膜不破裂?!粜:藘?nèi)容: p ≤[p]、 pv≤[pv]、 v≤[v],p ≤[p]:限制過度磨損。pv≤[pv]:限制溫升,避免膠合。v≤[v]:防止滑動速度過高而加速磨損。,§12-7 液體動力潤滑徑向滑動軸承的設計計算◆流體動壓潤滑的必要條件◆雷諾方程的意義◆徑向滑動軸承形成流體動力潤滑的過程◆工作能力計算,流體動力潤滑的必要條件是: ◆ 相對運動的兩表面
26、間構成收斂楔形?!?兩表面必須有足夠的相對滑動速度,其運動方向必須使?jié)櫥陀纱罂诹鬟M,小口流出。 ◆ 潤滑油必須有一定的粘度,供油要充分。,◆承載量系數(shù)Cp與偏心率?◆最小油膜厚度 hmin= r? (1-? ) ≥[h]◆軸承的熱平衡計算◆軸承參數(shù)對承載能力及溫升的影響◆參數(shù)選擇:寬徑比B/d、相對間隙?、粘度?,參數(shù)ψ、η、B/d、d、ω 、tm,第十三章 滾動軸承,§13-1 概 述,§13-2
27、滾動軸承的主要類型和代號,§13-3 滾動軸承的類型選擇,§13-4 滾動軸承的工作情況,§13-5 滾動軸承尺寸的選擇,§13-6 軸承裝置的設計,§13-7 滾動軸承與滑動軸承性能對照,§13-8 滾動軸承例題分析,第十三章 滾動軸承,§13-1 概 述,§13-2 滾動軸承的主要類型和代號◆滾動軸承的類型及特點◆滾動軸承的代號,§13-3
28、 滾動軸承的類型選擇,§13-4 滾動軸承的工作情況◆軸向載荷對載荷分布的影響◆派生(附加、內(nèi)部)軸向力Fd,§13-5 滾動軸承尺寸的選擇◆滾動軸承的失效形式:◆滾動軸承的設計準則◆滾動軸承基本額定壽命,L10的意義?!艋绢~定動載荷C◆當量動載荷◆判斷系數(shù)e的意義◆滾動軸承的軸向力計算(三句話)◆滾動軸承壽命計算公式,§13-6 軸承裝置的設計◆支承方式及特點◆軸承游隙及軸上零件
29、位置的調(diào)整◆滾動軸承的潤滑與密封◆軸系結構改錯,滾動軸承的設計準則:對于回轉(zhuǎn)的滾動軸承:接觸疲勞壽命計算和靜強度計算。對于擺動或轉(zhuǎn)速很低的滾動軸承:只需作靜強度計算。對于高速軸承:除進行疲勞壽命計算外,還需校核極限轉(zhuǎn)速nlim。,疲勞點蝕、塑性變形、磨損、燒傷、斷裂。,第十四章 聯(lián)軸器和離合器,§14-0 聯(lián)軸器和離合器概述§14-1 聯(lián)軸器的種類和特性§14-2 聯(lián)軸器的選擇
30、 計算轉(zhuǎn)矩Tc=KA(工況系數(shù))×T (名義轉(zhuǎn)矩) 應使 Tc ? [T ]§14-3 離合器§14-4 安全聯(lián)軸器及安全離合器§14-5 特殊功用及特殊結構的聯(lián)軸器及離合器,,第十五章 軸,§15-0 工程實際中的軸§15-1 軸的概述§15-2 軸的結構設計 ◆軸系結構改錯題
31、67;15-3 軸的計算 ◆,15—37試指出圖示小錐齒輪軸系中的錯誤結構,并畫出正確的結構圖。,,,,,,,,,,,15—38試指出圖示斜齒圓柱齒輪軸系中的錯誤結構,并畫出正確結構圖。,,,,,,,,,,,,,15—39 試指出圖示斜齒圓柱齒輪軸系中的錯誤結構,并畫出正確結構圖。,,,,,,,,,,,,,,,15—40 試指出圖示斜齒圓柱齒輪軸系中的錯誤結構及視圖表達錯誤,并畫出正確結構圖及視圖。,,,,,,,,,,,
32、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,13—47 圖示為采用一對反裝圓錐滾子軸承的小錐齒輪軸承組合結構。指出結構中的錯誤,加以改正并畫出軸向力的傳遞路線。,13—47 圖示為采用一對反裝圓錐滾子軸承的小錐齒輪軸承組合結構。指出結構中的錯誤,加以改正并畫出軸向力的傳遞路線。,,,,,,,,,,,,,,,,,,13—48 試分析圖示軸系結構的錯誤,并加以改正。齒輪用油潤滑、軸承用脂潤滑。,,,,,,,,,,,,,,,
33、,,,,,,,,,,,,,機械設計模擬試題1,,一、單項選擇題(20分,每題只有一個正確答案)1、 當螺栓聯(lián)接的被聯(lián)接件是鑄件時,應在安裝螺栓處加工凸臺或沉孔,其目的是_____D_______。 A易擰緊 B避免偏心載荷 C外觀好 D增大接觸面積,提高承載能力2、當溫度升高時,潤滑油的粘度_____B_______。
34、 A隨之升高 B隨之降低 C升高或降低視潤滑油的性質(zhì)而定 D保持不變3、鍵的長度一般根據(jù)______B______來選擇。 A傳遞轉(zhuǎn)矩的大小 B輪轂的長度 C軸的長度 D軸的轉(zhuǎn)速,機械設計模擬
35、試題1,,4、帶傳動工作時產(chǎn)生彈性滑動是因為___B___。 A帶的預緊力不夠 B帶的彈性和拉力差 C帶繞過帶輪時有離心力 D帶和帶輪間摩擦力不夠5、鏈傳動張緊的主要目的是__C____。 A同帶傳動一樣 B提高鏈傳動的工作能力 C避免松邊垂度過大而引起嚙合不良和鏈條振動 D增大包
36、角6、斜齒圓柱齒輪的齒形系數(shù)YFa與___C____有關。 A齒輪制造精度 B法面模數(shù) C齒輪齒數(shù) D齒輪齒數(shù)及分度圓柱螺旋角7、動壓潤滑的徑向滑動軸承的相對間隙是根據(jù)__D____選擇。 A載荷和軸頸直徑 B潤滑油粘度和軸的轉(zhuǎn)速 C載荷和潤滑油粘度 D載荷和軸頸的圓
37、周速度,機械設計模擬試題1,,8、設計動壓潤滑徑向滑動軸承,驗算最小油膜厚度hmin的目的是______A______。 A確定軸承是否能獲得液體摩擦 B 控制軸承的壓強 C 控制軸承的發(fā)熱量 D計算軸承內(nèi)部的摩擦阻力9、內(nèi)燃機曲軸中部的軸承應采用______A______。 A圓錐滾子軸承 B深溝球軸承 C
38、剖分式滑動軸承 D整體式滑動軸承10、某零件用合金鋼制造,該材料力學性能為:σ-1=410MPa,ψσ=0.25,綜合影響系數(shù)Kσ=1.47,則該零件受脈動循環(huán)變應力時(KN=1),其極限應力為____________MPa。 A 223 B 328 C 551
39、 D 656,機械設計模擬試題1,,二、多項選擇題(10分,每題有一個以上正確答案,多選、少選均不給分)1、當采用受剪螺栓(鉸制孔螺栓)聯(lián)接承受橫向載荷時,螺栓桿受到____________作用。 A彎曲 B扭轉(zhuǎn) C擠壓 D拉伸 E剪切2、在主動輪轉(zhuǎn)速不變的前提下,提高V帶傳動所傳遞的功率,可采取___________
40、_的措施。 A減小初拉力 B增大小帶輪的直徑 C增加帶的根數(shù) D增大傳動比 E增加帶輪表面粗糙度 F用截面積較大的帶3、減小齒向載荷分布系數(shù)Kβ的措施有____________。 A采用鼓形齒 B增大齒寬
41、 C輪齒修緣 D提高支承剛度 E齒輪懸臂布置 F提高制造、安裝精度,機械設計模擬試題1,,4、齒輪傳動中,提高齒面接觸疲勞強度可采取的措施有_______。 A減小齒寬 B增大齒根圓角半徑 C增大中心距 D增大輪齒表面硬度 E降低輪齒表面的粗糙度5、提高液體動壓潤滑徑向滑動軸承的承載能力,可采取的措施有______。
42、 A提高軸徑的轉(zhuǎn)速 B增大軸承孔表面的粗糙度 C增大相對間隙 D 適當增大寬徑比 E 提高潤滑油粘度,機械設計模擬試題1,,三、填空題(12分)1、帶傳動的設計準則是____________________________。2、減速帶傳動的打滑首先發(fā)生在_____________
43、_______。 3、一般參數(shù)閉式軟齒面齒輪傳動的主要失效形式是__________,開式齒輪傳動的失效形式是____________。 4、蝸桿蝸輪傳動中強度計算的對象是____________,其原因是:_________________、______________________。5、設計不完全(混合)液體潤滑徑向滑動軸承,常采用條件性計算,這些限制條件是______P_____________、_________PV__
44、________、_______V____________。6、套筒滾子鏈傳動中,當主動鏈輪的直徑和轉(zhuǎn)速不變的條件下,對16A和32A的鏈條,均能滿足強度要求,那么選用____________較合理,理由是_____________________。,機械設計模擬試題1,,四、(8分)某軸受彎曲穩(wěn)定變應力作用,σmax=250MPa,σmin=-50MPa,已知軸的材料為合金鋼,該材料的σ-1=450MPa,σ0=700MPa,σ
45、s=800MPa,綜合影響系數(shù)Kσ=2.0,KN=1,試: 1、繪制該零件的簡化疲勞極限應力圖,并標出工作應力點A的位置; 2、 用圖解法計算此軸的安全系數(shù)。,機械設計模擬試題1,,,五、(12分)有一支座,用四個受拉螺栓(普通螺栓)固定在水泥地基上,如圖所示。已知:F=3500N,L=200mm,D=220mm,若接合面摩擦系數(shù)f=0.35,螺栓許用應力[σ]=120MPa,防滑系數(shù)Ks=1.2,螺栓相對剛度,按底板不滑移條件確定
46、預緊力F0;求螺栓危險剖面直徑d1;試說明螺栓布置是否合理?若不合理,應如何改進?,機械設計模擬試題1,,,六、(10分)如圖所示傳動系統(tǒng),已知電機轉(zhuǎn)動方向。1、說明為什么帶傳動布置在高速級,而鏈傳動布置在低速級?2、說明為什么斜齒圓柱齒輪3、4的齒寬不相等?3、使軸向力抵消一部分,在圖中標出斜齒輪3、4螺旋線方向;4、在圖中標出所有齒輪軸向力的方向。,機械設計模擬試題1,,,七、(10分)圖示的軸用30307軸承支承,根據(jù)
47、受力分析,已求出徑向載荷Fr1=2000N,F(xiàn)r2=4000,斜齒輪的軸向力FA1=1000N,錐齒輪的軸向力FA2=700N,取載荷系數(shù)fP=1.1,試計算說明哪個軸承的壽命較短?,,,,,機械設計模擬試題1,,,八、(8分)按圖示例①所示,指出圖中軸系結構的其它錯誤(注:找出8處錯誤即可,不考慮軸承的潤滑方式,倒角和圓角忽略不計)。,,,,機械設計模擬試題1,,,九、 (10分)有一對閉式鋼制齒輪傳動,已知T1=120×1
48、03Nmm, 彈性系數(shù)ZE=189.8,載荷系數(shù)K=1.2;,,,、試分析該對齒輪傳動,哪個齒輪的接觸疲勞強度較低?哪個齒輪的彎曲疲勞強度較低?為什么?、預測當出現(xiàn)失效時,將是齒面疲勞點蝕還是齒根疲勞折斷?為什么?提示:,機械設計模擬試題2,、單項選擇題(每小題1分,共15分)1. 鍵的剖面尺寸b×h通常是根據(jù)___D___從標準中選取。 A. 傳遞的轉(zhuǎn)矩 B.
49、傳遞的功率 C. 輪轂的長度 D. 軸的直徑d2. 工作時僅受預緊力F0作用的緊螺栓聯(lián)接,其強度校核公式為:,,A. 可靠性系數(shù) B. 螺桿受拉扭聯(lián)合作用 C. 螺紋中的應力集中 D. 載荷變化與沖擊3. 在螺栓聯(lián)接中,有時在一個螺栓上采用雙螺母,其目的是_C____。 A. 提高聯(lián)接強度
50、 B. 提高聯(lián)接剛度 C. 防松 D. 減小每圈螺牙上的受力,,式中的1.3是考慮__B____。,4. 一定型號的普通V帶傳動,當小帶輪轉(zhuǎn)速一定時,其所能 傳遞的功率增量,機械設計模擬試題2,,A. 小帶輪上的包角 B. 大帶輪上的包角 C. 傳
51、動比 D. 帶的線速度,取決于___C_____。,5. 帶傳動在工作中產(chǎn)生彈性滑動的原因是__D_____。 A. 傳遞的功率過大 B. 帶的彈性 C. 緊邊與松邊的拉力差 D. B和C6. 帶傳動正常工作時,緊邊拉力F1與松邊拉力F2應滿足的關系是___C__。 A.
52、F1<F2 B. F1-F2=Fe C.,D. F1+F2=F0,機械設計模擬試題2,,7. 普通V帶傳動張緊輪安裝的最合適位置是___C____。 A. 緊邊靠近小帶輪外則 B. 松邊靠近小帶輪外則 C. 松邊靠近大帶輪內(nèi)則 D. 松邊靠近小帶
53、輪內(nèi)則 8. 在一定轉(zhuǎn)速下,要減輕鏈傳動的運動不均勻性和動載荷,應__D__。 A.增大鏈節(jié)距和鏈輪齒數(shù) B. 減小鏈節(jié)距和鏈輪齒數(shù) C.增大鏈節(jié)距和減小鏈輪齒數(shù) D. 減小鏈節(jié)距和增大鏈輪齒數(shù),9. 大鏈輪齒數(shù)不能取得過多的原因是__C___。 A.齒數(shù)越多、鏈條的磨損就越大 B.齒數(shù)越多、鏈
54、條的動載荷與沖擊就越大 C.齒數(shù)越多、鏈條磨損后,就越容易發(fā)生脫鏈現(xiàn)象 D.齒數(shù)越多、鏈傳動的噪聲就越大,機械設計模擬試題2,,10.一對直(斜)齒圓柱齒輪設計中,通常把小輪的齒寬做的比大輪寬一些,其主要原因是___A__。 A. 為了便于安裝,保證接觸線長 B. 為使傳動平穩(wěn) C.為了提高齒面接觸疲勞強度 D. 為了提高傳動效率,11.在直齒圓柱齒輪設計中,若中心距不變,而增大
55、模數(shù)m,則可以___A__。 A. 提高輪齒的彎曲疲勞強度 B. 提高輪齒的接觸疲勞強度 C. 彎曲與接觸疲勞強度均可提高 D. 彎曲與接觸疲勞強度均不變 12. 下列__a___的措施可以降低齒向載荷分布系數(shù)Kβ。 A. 把一個輪齒作成鼓形 B. 輪齒進行修緣 C. 增加輪齒的寬度 D. 增大重合度,機械設計模擬試題2
56、,,13. 按基本額定動載荷通過計算選用的滾動軸承,在預定的使用期限內(nèi),其工作的可靠度為__B____。 A. 50% B. 90% C. 95% D. 99%14.___D___不是滾動軸承預緊的目的。 A. 增大支承剛度 B. 提高旋轉(zhuǎn)精度 C. 減小振動與噪聲
57、 D. 降低摩擦阻力15. 按彎扭合成計算軸的應力時,要引人折合系數(shù)?,?是考慮__C___。 A.軸上鍵槽削弱軸的強度 B. 合成正應力時的折合系數(shù) C. 正應力與切應力的循環(huán)特性不同 D. 正應力與切應力的方向不同,機械設計模擬試題2,,二、填空題(共10分)1.為使V帶與帶輪輪槽更好接觸,輪槽楔角應___小___于帶截面的楔角。 2. 不完
58、全液體潤滑滑動軸承驗算平均壓力p≤[p]的目的是________________________________________;驗算pv≤[pv]的目的是________________________________________ 。3.在設計動力潤滑滑動軸承時,若減小相對間隙ψ,則軸承承載能力將______增大_______;旋轉(zhuǎn)精度將___________;溫升將_______。4.在齒輪傳動的齒根彎曲強度計算中的基本假
59、設是將輪齒視為________________________;齒面接觸疲勞強度計算以節(jié)點P為計算點的理由是_______________________________________。5.開式齒輪傳動設計的準則是_____________________________。,機械設計模擬試題2,三、分析簡答(或作圖)題(共35分) 1.(8分)由變速電機與V帶傳動組成傳動裝置??扛淖冸姍C轉(zhuǎn)速輸出軸可以得到三種轉(zhuǎn)速:300r/min
60、、450r/min和600r/min。若輸出軸功率不變,帶傳動應按哪一種轉(zhuǎn)速設計?為什么?2.(10分)有一同學設計閉式軟齒面直齒圓柱齒輪傳動,方案一其參數(shù)為:m=4mm、Z1=20、Z2=60,經(jīng)強度計算其齒面接觸疲勞強度剛好滿足設計要求,但齒根彎曲應力遠遠小于許用應力,因而又進行了兩種方案設計。方案二為:m=2mm、Z1=40、Z2=120,其齒根彎曲疲勞強度剛好滿足設計要求;方案三為:m=2mm、Z1=30、Z2=90。假設改進
61、后其工作條件、載荷系數(shù)K、材料、熱處理硬度、齒寬等條件都不變,問:1)改進后的方案二、方案三是否可用?為什么?2)應采用哪個方案更合理?為什么?,試分析圖中四種摩擦副,在摩擦面間哪些摩擦副不能形成油膜壓力,為什么?(v為上平板的速度、下平板靜止;油有一定的粘度。),v,機械設計模擬試題2,3.(8分)根據(jù)液體潤滑一維雷諾方程,,,h1,h2,h0,,,,,,,,a)h1=h2,,,h1,v,,,,h2,h0,,,,,,b)h1>
62、;h2,,,,,h2,h0,,,,,,,,,,h2,h0,,,,,,c)h1>h2,d)h1>h2,h1,h1,v,v?0,Q,機械設計模擬試題2,4.(9分)圖示為一起升機構傳動簡圖。已知:電機軸轉(zhuǎn)向(圖中n1),重物Q的運行方向(圖中v)。試確定:1 . 蝸桿螺旋線的旋向(繪入圖中);2 . 分別畫出錐齒輪、蝸桿蝸輪在嚙合點處圓周力Ft、軸向力Fa的方向。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,?,?,,,,,,,,
63、,,,,,,,n1,,,,v,1,2,3,4,機械設計模擬試題2,四、計算題(共30分)1.(8分)某軸受彎曲穩(wěn)定變應力作用,σmax=250MPa、σmin=-50MPa。已知軸的材料為合金鋼,該材料的σ-1=450MPa、σ0=700MPa、σs=800MPa,綜合影響系數(shù)Kσ=2.0,壽命系數(shù) KN=1.2,試:1) 繪制該零件的簡化疲勞極限應力圖;2) 分別用圖解法和解析法計算此軸的安全系數(shù)。,機械設計模擬試題2,2 .
64、(12分)圖示為一壓力容器蓋螺栓組聯(lián)接,已知容器內(nèi)徑D=250mm,內(nèi)裝具有一定壓強的液體,沿凸緣圓周均勻布置12個M16(d1=13.835mm)的普通螺栓,螺栓材料的許用應力[σ]=180MPa,螺栓的相對剛度Cb/(Cb+Cm)=0.5。按緊密性要求,殘余預緊力F1=1.8F,F(xiàn)為螺栓的軸向工作載荷。,1.試計算該螺栓組聯(lián)接允許容器內(nèi)液體的最大壓強pmax=?此時螺栓所需的預緊力F0=?2.試用螺栓受力變形圖定性說明若保持預緊力
65、F0,載荷F和被聯(lián)接件的剛度Cm不變,將螺栓剛度Cb減小后,此螺栓聯(lián)接靜強度和緊密性的變化。,,,,,,,,,,,D,p,機械設計模擬試題2,3 . (10分)某軸選用一對30208E型圓錐滾子軸承支承如圖示。已知兩支承上的徑向力Fr1=5000N、Fr2=2500N,斜齒輪與錐齒輪作用在軸上的軸向力為 Fae1=500N、Fae2=350N,方向如圖示。軸的轉(zhuǎn)速n=1000r/min,載荷系數(shù)fp=1.2,溫度系數(shù)ft=1。試計算軸承
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