机械设计试题.docx
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机械设计试题.docx
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机械设计试题
轴作业
1.题目:
已知一传动轴的材料为40Cr钢调质,传递功率P=12kW,转速n=80r/min。
求:
(1)按扭转强度计算轴的直径;
(2)按扭转刚度计算轴的直径(设轴的允许扭转角[φ]≤0.5°/m)。
2.题目:
直径d=75mm的实心轴与外径d0=85mm的空心轴的扭转强度相等,设两轴材料相同,试求该空心轴的内径d1和减轻重量的百分比。
3.题目:
图示一台二级锥-柱齿轮减速器简图,输入轴由左端看为逆时针转动。
已知Ft1=5000N,Fr1=1690N,Fa1=676N,dm1=120mm,dm2=300mm,Ft3=10000N,Fr3=3751N,Fa3=2493N,d3=150mm,l1=l3=60mm,l2=120mm,l4=l5=l6=100mm,试画出输入轴的计算简图,计算轴的支反力,画出轴的弯扭图
4.题目:
根据上题的已知条件,试画出中间轴的计算简图,计算轴的支反力,画出弯扭图,并将计算结果标在图中。
5.题目:
两级展开式斜齿圆柱齿轮减速器的中间轴的尺寸和结构如图。
轴的材料为45钢,调质处理,轴单向运转,齿轮与轴均采用H7/k6配合,并采用圆头普通平键联接,轴肩处的圆角半径为r=1.5mm。
若已知轴所受扭矩T=292N.m,轴的弯矩图如图所示。
试按弯扭合成理论验算轴上截面Ⅰ和Ⅱ的强度
6.题目:
试指出图示小锥齿轮轴系中的错误结构,并画出正确的结构图。
7.题目:
试指出图示斜齿圆柱齿轮轴系中的错误结构,并画出正确结构图。
螺纹联接作业
1.题目:
受轴向载荷的紧螺栓联接,被联接钢板间采用橡胶垫片。
已知预紧力为1500N,当轴向工作载荷为1000N时,求螺栓所受的总拉力及被联接件之间的残余预紧力。
2.题目:
图示汽缸螺栓联接,汽缸内压力p在0-1.5MPa间变化,缸盖和缸体均为钢制,为保证气密性要求,试选择螺栓材料,并确定螺栓数目和尺寸。
3.题目:
图示两根梁用8个4.6级普通螺栓与两块钢盖板相联接,梁受到的拉力F=28kN,摩擦系数f=0.2,控制预紧力,试确定所需螺栓的直径。
4.题目:
图示YLD10凸缘联轴器,允许传递的最大转矩为630N·m,两半联轴器采用4个M12×60的铰制孔螺栓,性能等级为8.8级,联轴器材料为HT200,试校核联接强度。
5.题目:
铰制孔用螺栓组联接的三种方案如图所示,已知L=300mm,a=60mm,试求三个方案中,受力最大的螺栓所受的力各为多少?
哪个方案较好?
6.题目:
图示底板螺栓组联接受外力Fe作用,外力Fe作用在包含x轴并垂直于底板结合面的平面内。
试分析螺栓组受力情况,并判断哪个螺栓受载最大?
保证联接安全的必要条件有哪些?
7.题目:
指出下列图中的错误结构,并画出正确的结构图。
带传动作业
1.题目:
图示带式输送机装置。
小带轮直径140mm,大带轮直径为400mm,鼓轮直径250mm,为提高生产率,在载荷不变条件下,提高带速度,设电机功率和减速器的强度足够,忽略中心距变化,下列哪种方案更为合理?
1、大轮直径减小到280mm;2、小轮直径增大到200mm;3、鼓轮直径增大到350mm。
提示(采用第(3)方案不合理,因为转速n不变,D增大,v加大,F不变,则工作转矩,V带承载能力不够。
采用
(1)
(2)方案时,由于D不变,作用于带上有效圆周力F不变,故较方案(3)好。
但在方案
(2)中,由于小带轮直径加大,应力减小,提高了带的承载能力,方案
(1)中小带轮直径较小,应力较大,故不如方案
(2))
(采用第(3)方案不合理,因为转速n不变,D增大,v加大,F不变,则工作转矩,V带承载能力不够。
采用
(1)
(2)方案时,由于D不变,作用于带上有效圆周力F不变,故较方案(3)好。
但在方案
(2)中,由于小带轮直径加大,应力减小,提高了带的承载能力,方案
(1)中小带轮直径较小,应力较大,故不如方案
(2))
2.题目:
某车床电动机和主轴箱之间为窄V带传动,电动机转速n1=1440r/min,主轴箱负载为4.0kW,带轮基准直径分别为90mm、250mm,传动中心距a=527mm,预紧力按规定条件确定,每天工作16小时,试确定该传动所需窄V带的型号和根数。
3.题目:
现设计一带式输送机的传动部分,该传动部分由普通V带传动和齿轮传动组成。
齿轮传动采用标准齿轮减速器。
原动机为电动机,额定功率为11kW,转速n1=1460r/min,减速器输入轴转速为400r/min,允许传动比误差为±5%,该输送机每天工作16小时,试设计此普通V带传动。
4.题目:
图示为带传动的张紧方案,试指出不合理之处。
提示
(a)平带传动,张紧轮宜装于松边外侧靠近小轮,主要用以增大平带传动包角;b)V带传动,张紧轮不宜装在紧边,应装于松边内侧,使带只受单向弯曲,且靠近大轮,防止小带轮包角减小。
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(a)平带传动,张紧轮宜装于松边外侧靠近小轮,主要用以增大平带传动包角;b)V带传动,张紧轮不宜装在紧边,应装于松边内侧,使带只受单向弯曲,且靠近大轮,防止小带轮包角减小。
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