机械设计.docx
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机械设计.docx
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机械设计
强度小测验
一.选择题
1.当零件可能出现疲劳断裂时,应按照准则计算。
A强度B刚度C寿命D振动稳定性。
2.零件的工作安全系数为。
A零件的极限应力比许用应力B零件极限应力比工作应力
C零件的工作应力比许用应力D零件的工作应力比极限应力
3.变应力特性可用
、
、
、
、
等五个参数中的任意来描述。
A一个B两个C三个D四个。
4.零件受不稳定变应力作用时,若各级应力是递减的,则发生疲劳破坏时的总损伤率
将。
A大于1B等于1C小于1D可能大于1,也可能小于1。
5.两零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相等B不相等C是否相等与材料和几何尺寸有关。
二.是非题
1.当零件的表面出现塑性变形时,应按照刚度准则计算。
()
2.零件的表面破坏主要是腐蚀、磨损和接触疲劳。
()
3.机器的设计阶段是决定机器好坏的关键。
()
4.疲劳破坏是引起大部分机械零件失效的主要原因。
()
5.随着工作时间的延长,零件的可靠度总是不变。
()
三.计算题
某合金钢对称循环疲劳极限
,材料等效系数
,屈服极限
。
试求:
1.绘制材料的简化极限应力图;
2.求
时的
、
值。
螺纹连接和键连接小测验
一.选择题
1.当两被连接件之一太厚,不宜制成通孔,且需要经常装拆时,通常采用()。
A螺栓连接B螺钉连接C双头螺柱连接D紧定螺钉连接。
2.螺纹连接防松的根本问题在于()。
A增加螺纹连接的轴向力B增加螺纹连接的刚度
C增加螺纹连接的强度D防止螺纹副相对转动。
3.在受轴向载荷的紧螺栓连接中,强度验算公式
,式中系数1.3是考虑了()的影响。
A应力集中B载荷分布不均C扭转应力D挤压应力。
4.用于连接的螺纹牙型多为三角形,这是因为()。
A螺纹强度高B传动效率高C防振性能好D螺纹副的自锁性好。
5.常用于螺旋传动中,传动效率最高的螺纹是()。
A普通螺纹B梯形螺纹C锯齿形螺纹D矩形螺纹。
6.平键的截面尺寸通常根据()按照标准选择的。
A轴径B键长C以上两者均可。
7.半圆键连接具有()特点。
A对轴削弱小B工艺性差,装配不方便C调心性好D承载能力大。
8.普通螺纹的公称直径是螺纹的()。
A大径B小径C中径。
二.问答题
1.螺纹连接为什么要防松?
防松措施有哪些?
2.螺纹连接预紧的目的是什么?
3.平键的尺寸是如何确定的?
4.普通螺栓连接和铰制孔用螺栓连接的主要失效形式是什么?
5.螺栓连接的结构设计要求螺栓组对称布置于连接接合面的形心,理由是什么?
6.为什么螺母的螺纹圈数不宜大于10圈?
通常采用哪些结构可以使得螺纹牙间的载荷趋于均匀?
三.计算题
1.气缸螺栓联接如图所示,已知:
气缸中的压力p=1.2MPa,气缸内径D=200mm,螺栓分布圆直径D0=260mm,为保证气密性要求,螺栓间距不得大于90mm,螺栓材料45钢:
[σ]=120N/mm2,试确定螺栓个数和最小直径。
(注:
残余预紧力FR=1.8FE;螺栓个数取偶数)
2.图示机座用4个普通螺栓固定在混凝土壁面上。
已知拉力
,作用在宽度140mm的中间平面上,
,接合面间的摩擦系数
,相对刚度
,防滑系数
,试确定:
1)哪个螺栓受力最大?
2)求出受力最大螺栓的总载荷。
带传动和链传动小测验
一.选择题
1.带传动主要依靠传递运动和动力的。
A.紧边拉力B松边拉力
C带的预紧力D带与带轮接触间的摩擦力。
2.V带传动中,带截面楔角为400,带轮的轮槽角应400。
A.大于B等于C小于
3.带传动正常工作时,不能保证准确的传动比是因为。
A.带在带轮上打滑B带容易变形和磨损C带的弹性滑动。
4.带传动中,
为主动轮圆周速度,
为从动轮圆周速度,
为带速,这些速度之间存在的关系是。
A.
B
C
D
。
5.带传动正常工作时产生弹性滑动是因为。
A.带的预紧力不够B带的紧边和松边拉力不等
C带绕过带轮时有离心力D带和带轮间的摩擦力不够。
6.带传动中,若小带轮为主动轮,则带的最大应力发生在带的处。
A.进入小带轮B进入大带轮C退出小带轮D退出大带轮。
7.设计链传动时,链节数最好取。
A.偶数;B奇数;C质数;D链轮齿数的整数倍。
8.在设计链传动中,一般链轮最多齿数限制为
,是为了。
A.减小链传动的不均匀性B限制传动比
C减少链节磨损后链轮上脱落下来的可能性D保证链轮轮齿的强度。
9.在链传动中,限制链轮最少齿数的目的之一是为了。
A.减少传动的运动不均匀性和动载荷;B防止链节磨损后脱链
C使小链轮轮齿受力均匀D防止润滑不良时轮齿加速磨损。
二.简答题
1.带传动的主要失效形式有哪些?
设计准则是什么?
2.带传动工作时为什么出现弹性滑动现象?
这种滑动是否可以避免?
3.带传动工作时,哪一点的应力最大?
最大应力
为多少?
4.普通V带的截面尺寸型号有几种?
按照截面尺寸大小的顺序排列出来。
5.简述带传动中紧边拉力
、松边拉力
、有效拉力
及张紧力
之间的关系。
6.为什么小链轮齿数不宜过多或过少?
7.为什么说链传动的运动不均匀性和瞬时传动比不等于常数是链传动本身固有的特性?
设计时应如何减少这种影响?
简述之。
8.为什么链条节数一般要偶数,链轮齿数一般取奇数的理由。
9.试说明为了避免带打滑,将带轮与带接触的表面加工得粗糙些以增加摩擦,这种作法是否合理?
为什么?
三.填空题
1.带传动工作时,所受的应力有、、;最大应力发生在。
2.带传动的设计准则是。
3.小带轮的基准直径选的大些,其目的是为了减小。
4.V带传动中,带截面楔角应带轮的轮槽角。
5.链工作过程中,如果不考虑动载荷,链条的紧边所受的拉力
;松边所受的拉力
。
6.链传动中,当链节距
增大时,优点是;缺点是。
7.滚子链是滚子、套筒、销轴、内链板和外链板所组成,其之间、
之间分别为过盈配合。
而之间、之间分别为间隙配合。
啮合传动部分小测验
一、填空题
1.齿轮传动常见失效形式有。
2.蜗杆传动的失效形式有。
失效总是发生在上。
3.
与
相等吗?
;
与
相等吗?
;设计中,
应怎样选用?
。
4.所谓软齿面齿轮是指齿面硬度HBS;所谓硬齿面齿轮是指齿面硬度HBS。
5.蜗杆传动在主平面内,其蜗杆与蜗轮的啮合相当于。
二.选择题
1.闭式软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齿面胶合;D齿面塑性变形。
2.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齿面胶合;D齿面塑性变形。
3.直齿轮的齿形系数
与()有关。
A齿数;B齿面硬度;C齿宽系数;D模数。
4.斜齿轮的齿形系数
与应力修正系数
应按照()查图表。
A实际齿数;B当量齿数;C齿宽系数;D不发生根切的最小齿数。
5.设计斜齿圆柱齿轮传动时,螺旋角
一般在
范围内选取,
小斜齿轮传动的优点不明显,太大则会引起()。
A啮合不良;B制造困难;C轴向力太大;D传动平稳性下降。
6.计算蜗杆传动的传动比时,公式()是错误的。
A
;B
;C
;D
。
7.在蜗杆传动中,其强度计算主要针对()来进行的。
A蜗杆螺旋齿;B蜗轮轮齿;C蜗杆螺旋齿和蜗轮轮齿。
8.对闭式蜗杆传动进行热平衡计算,其主要目的是为了()。
A防止润滑油温度过高而使润滑条件恶化;
B防止蜗轮蜗杆发热变形后,正常啮合受到破坏;
C防止蜗轮材料在高温下其力学性能下降。
三.问答题
1.与齿轮传动相比较,蜗杆传动具有哪些优点?
2.蜗杆传动的传动比如何计算?
能否用分度圆直径之比表示传动比?
为什么?
3.为什么要对蜗杆传动进行热平衡计算?
当热平衡计算不满足要求时,可采取什么措施?
4.闭式齿轮传动中,齿轮强度设计准则是什么?
5.在齿轮设计中,齿宽系数
,为何
既不能选大又不能选小?
6.齿轮传动有哪些润滑方式?
它们使用范围是什么?
四.力分析题
1.蜗杆—斜齿轮减速器,已知蜗杆转向,蜗轮为右旋,要求在图中标出:
1)指明蜗杆的旋向及蜗轮的转向;
2)蜗杆与蜗轮受力方向;
3)大、小斜齿轮螺旋线方向(要求II轴上各轮产生的轴向力能相互抵消一部分);
4)斜齿轮受力方向。
2.两级斜齿轮减速器,已知动力从I输入,III轴输出,其转动方向如图所示,齿轮4为右旋,要求在图中标出:
1)标出轴I和中间轴的转向;
2)1、2、3、斜齿轮螺旋线方向(要求中间轴上各齿轮产生的轴向力能相互抵消一部分);
3)画出各斜齿轮受力方向。
滑动轴承小测验
一.选择题
1.下列各种机械中,()只能采用滑动轴承。
A大型水轮发电机主轴B电动机转子
C中小型减速器齿轮轴D铁路客车车辆车轮支撑。
2.为保证滑动轴承油膜的承载能力,一般油孔、油沟均不应开在轴瓦的()。
A承载区B非承载区C靠近端部区域D靠近顶部区域。
3.含油轴承是采用()制成的。
A铅青铜B塑料C硬橡胶D粉末冶金。
4.在下列动压径向滑动轴承获得液体摩擦的图示中,轴承中的油压分布正确的是()。
5.在非液体摩擦滑动轴承中,限制p值得主要目的是()。
A防止轴承衬材料过度磨损B防止轴承衬材料发生塑性变形
C防止轴承衬材料因压力过大而过度发热D防止出现过大的摩擦阻力矩。
6.在非液体摩擦滑动轴承中,限制pv值得主要目的是()。
A防止轴承过度磨损B防止轴承因发热而产生塑性变形
C防止轴承因过度发热而产生胶合。
二.问答题
1.非液体润滑的滑动轴承其失效形式有哪些?
计算准则是什么?
2.根据一维雷诺方程
,试分析产生液体动压油膜的条件。
3.试分析图示各种两板间的油膜能否产生流体动压力,并说明理由。
4.滑动轴承热平衡的目的是什么?
滚动轴承小测验
一.选择题
1.采用滚动轴承轴向预紧措施的主要目的是。
A.提高轴承的旋转精度;B.提高轴承的承载能力;
C.降低轴承的运转噪声;D.提高轴承的使用寿命。
2.各类滚动轴承润滑方式,通常可根据轴承的来选择。
A.转速n;B.当量动载荷P;C.轴颈圆周速度
;D.内径与转速的乘积
。
3.在正常工作条件下,滚动轴承的主要失效形式是。
A.滚动体破裂;B.滚动体与外圈间产生胶合;
C.滚道磨损;D.滚动体与滚道工作表面上产生疲劳点蚀。
4.为了保证轴承内圈与轴肩端面的良好接触,轴承的圆角半径
与轴肩处的圆角半径
应有。
A.
;B.
;C.
。
5.轴承转动时,滚动体和滚道受。
A.按对称循环变化的接触应力;B.按脉动循环变化的接触应力;
C.按对称循环变化的弯曲应力;D.按脉动循环变化的弯曲应力。
6.滚动轴承内圈与轴的配合以及外圈与座孔的配合。
A.全部采用基轴制;B.全部采用基孔制;
C.内圈与轴采用基轴制,外圈与座孔采用基孔制;
D.内圈与轴采用基孔制,外圈与座孔采用基轴制。
7.一批在同样载荷和同样工作条件下运转的型号相同的滚动轴承,。
A.它们的寿命应该相同;B.90%轴承的寿命应该相同;
C.它们的最低寿命应该相同;D.它们的寿命不相同。
8.滚动轴承的额定寿命是指同一批轴承中的轴承所能达到的寿命。
A.99%;B.95%;C.90%;D.50%。
9.按滚动轴承寿命计算公式算得寿命L=(P/C)ε,其单位为。
A.小时;B.百万转;C.百万小时;D.107转。
10.代号为6208的滚动轴承,其内径应是。
A.32mm;B.80mm;C.40mm;D.16mm。
二.问答题
1.滚动轴承的主要失效形式是什么?
2.滚动轴承的基本额定寿命定义是什么?
3.滚动轴承的基本额定动载荷定义是什么?
4.简述角接触轴承和圆锥滚子轴承的派生轴向力
产生原因,
的方向如何确定?
大小怎样计算?
三.计算题
对支撑蜗杆轴的角接触球轴承型号为7106。
已知:
轴承面对面安装,轴承所受的径向力Fr1=3500N,Fr2=5000N,且在轴上作用轴向载荷FA=3000N,方向向右,且载荷系数fp=1。
试计算两个轴承的当量动载荷。
注:
①7106轴承的主要参数:
e=0.68
Fa/Fr>eX=0.41,Y=0.87
Fa/Fr≤eX=1.0,Y=0
②7106轴承内部轴向力:
FS=0.7Fr。
滑动轴承小测验解答
二.选择题
1.下列各种机械中,(A)只能采用滑动轴承。
A大型水轮发电机主轴B电动机转子
C中小型减速器齿轮轴D铁路客车车辆车轮支撑。
2.为保证滑动轴承油膜的承载能力,一般油孔、油沟均不应开在轴瓦的(A)。
A承载区B非承载区C靠近端部区域D靠近顶部区域。
3.含油轴承是采用(D)制成的。
A铅青铜B塑料C硬橡胶D粉末冶金。
4.在下列动压径向滑动轴承获得液体摩擦的图示中,轴承中的油压分布正确的是(A)。
5.在非液体摩擦滑动轴承中,限制p值得主要目的是(A)。
A防止轴承衬材料过度磨损B防止轴承衬材料发生塑性变形
C防止轴承衬材料因压力过大而过度发热D防止出现过大的摩擦阻力矩。
6.在非液体摩擦滑动轴承中,限制pv值得主要目的是(C)。
A防止轴承过度磨损B防止轴承因发热而产生塑性变形
C防止轴承因过度发热而产生胶合。
二.问答题
1.非液体润滑的滑动轴承其失效形式有哪些?
计算准则是什么?
失效形式有:
磨料磨损、胶合
计算准则是:
;
;
。
2.根据一维雷诺方程
,试分析产生液体动压油膜的条件。
(1)相对滑动的两表面必须形成收敛的楔形间隙;
(2)两表面有一定的相对滑动速度,并使粘性油液大口进,小口出;
(3)润滑油必须有一定的粘度。
3.试分析图示各种两板间的油膜能否产生流体动压力,并说明理由。
图A所示:
摩擦表面运动时不改变油楔在空间的位置,运动表面是使润滑油大口进小口出,故该油楔能产生流体动压力。
图B所示:
摩擦表面运动的结果改变了油楔在空间的位置,且使油楔上任一固定截面的间隙高度在瞬间增大,故不能产生流体动压力。
图C所示:
摩擦表面运动的结果,改变了油楔在空间的位置,且使油楔上任意固定截面的间隙高度减小,故油楔能产生流体动压力。
图D所示:
速度方向沿着倾斜方向,运动结果并不改变油楔在空间的位置,故不能产生流体动压力。
4.滑动轴承热平衡的目的是什么?
为了防止轴承的过热,必须进行热平衡计算。
目的:
一方面是通过热平衡计算以控制轴承的工作温度;另一方面是为了依据热平衡温度检查承载能力计算中所用润滑油的粘度是否符合符合工作温度下的粘度值。
轴系习题课
一、区分以下几个基本概念
1、轴承寿命和额定寿命
2、当量动载荷和额定动载荷
二、填空题
1、一滚动轴承的代号为6208,其类型为角接触球轴承,轴承内孔直径为
40mm。
2、在额定动载荷作用下,滚动轴承可以工作
转而不发生点蚀失效,其可靠度为90%。
3、各类滚动轴承的润滑方式,通常可根据轴承的
来选择。
4、在正常工作条件下,滚动轴承的主要失效形式是疲劳点蚀和永久变形。
5、轴按受载荷性质不同,分为转轴、心轴、传动轴。
6、轴上零件的轴向定位可以采用轴肩和套筒等方法;周向定位可以采用平键和花键等方法。
7、同一轴上轴向位置有多个平键键槽时,键槽应布置在同一母线上;同一轴颈位置的两个平键键槽应
布置。
三、选择题
1、根据轴在工作中承载情况分类,自行车前轴为C、中轴为A、后轴为C。
A、转轴;B、传动轴;C、心轴
2、已知某减速器的输出轴,轴上传动件为斜齿轮,那么这个斜齿轮的轴向力产生B,切向力将对轴产生A。
A、转矩;B、弯矩;C、转矩和弯矩
3、普通平键的剖面尺寸
是由A确定。
A、轴径;B、转矩;C、轴段长度
4、滚动轴承内圈与轴的配合以及外圈与座孔的配合D。
A、全部采用基轴制;B、全部采用基孔制;
C、内圈与轴采用基轴制,外圈与座孔采用基孔制;
D、内圈与轴采用基孔制,外圈与座孔采用基轴制。
5、为了保证滚动轴承内圈与轴肩端面的良好接触,轴承的圆角半径r与轴肩处的圆角r1应有B。
A、r=r1;B、r>r1;C、r 6、一批在同样载荷和同样工作条件下运转的型号相同的滚动轴承,D。 A、它们的寿命应该相同;B、90%轴承的寿命应该相同; C、它们的最低寿命应该相同;D、它们的寿命不相同。 7、滚动轴承的额定寿命是指同一批轴承中C的轴承所能达到的寿命。 A、99%;B、95%;C、90%;D、50% 8、按滚动轴承寿命计算公式 算得寿命L,其单位为B。 A、小时;B、百万转;C、百万小时;D、107转 9、滚动轴承额定寿命与额定动载荷之间具有如下关系 ,其中P为轴承的D。 A、径向载荷;B、外载荷;C、当量载荷;D、当量动载荷。 四、计算题 一对支撑蜗杆轴的角接触球轴承型号为7206,已知: 轴承面对面安装,轴承所受的径向力Fr1=3500N,Fr2=5000N,且在轴上作用轴向载荷FA=3000N,方向向右。 试计算两个轴承的当量动载荷。 注: ①、7206轴承的主要参数: e=0.68 Fa/Fr>eX=0.41,Y=0.87 Fa/Fr≤eX=1.0,Y=0 ②、7206轴承内部轴向力: Fd=0.7Fr。 解: ; ;方向如图所示。 因为 ;所以2轴承被“压紧”,1轴承被“放松”。 2轴承的轴向力为 ;1轴承的轴向力为 。 由于 ;X1=0.41,Y1=0.87 ;X2=0.41,Y2=0.87。 两个轴承的当量动载荷 五.结构改错 分析图示齿轮轴系的错误结构,并改正之。 注: 齿轮采用油润滑;轴承采用脂润滑。 此轴系有以下六个方面的错误。 1、轴承配用不合适: ⏹向心推力轴承单个使用,(应成对使用)。 2、转动件与静止件直接接触: ⏹轴与端盖直接接触。 3、轴上零件未定位、未固定: ⏹套筒顶不住齿轮; ⏹联轴器周向未固定; ⏹联轴器轴向未固定。 4、工艺不合理: ⏹悬伸轴径加工面过长,装配轴承不便; ⏹箱体端面的加工面与非加工面没有分开; ⏹端盖与箱体端面之间无垫片,无法调整轴承的游隙; ⏹齿轮周向定位键过长,套筒无法装入; ⏹左端轴承处轴肩过高。 5、润滑和密封问题: ⏹齿轮用油润滑,轴承用脂润滑而无挡油环; ⏹无密封。 6、制图问题: ⏹箱体孔无投影线。 改正图
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