机械设计基础习题库.docx
- 文档编号:28635537
- 上传时间:2023-07-19
- 格式:DOCX
- 页数:14
- 大小:27.80KB
机械设计基础习题库.docx
《机械设计基础习题库.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《机械设计基础习题库.docx(14页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
机械设计基础习题库
机械设计基础习题库
第一章机械设计概述
第二章摩擦、磨损及润滑概述第三章平面机构的结构分析第四章平面连杆机构
第五章凸轮机构和间歇运动机构
第六章螺纹联接和螺旋传动键、花键、销联接第七章轴
第八章带传动第九章链传动第十章齿轮传动第十一章蜗杆传动第十二章轮系
第十三章轴毂连接第十四章轴承
第十五章联轴器和离合器
第一章机械设计概述
一、分析与思考题
1-1什么是通用零件什么是专用零件试各举三个实例。
1-2机械设计课程研究的内容是什么
1-3设计机器时应满足哪些基本要求设计机械零件时应满足哪些基本要求1-4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
1-5什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
1-6什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1-7机械零件设计中选择材料的原则是什么
1-8指出下列材料的种类,并说明代号中符号及数字的含义:
HTl50,ZG230-450,65Mn,45,Q235,40Cr,20CrMnTi,ZCuSnl0Pb5。
1-9机械的现代设计方法与传统设计方法有哪些主要区别
第二章摩擦、磨损及润滑基础
一、分析与思考题
2-1按照摩擦面间的润滑状态不同,滑动摩擦可分为哪几种
2-2什么是边界膜边界膜的形成机理是什么如何提高边界膜的强度2-3零件的磨损过程大致可分为哪几个阶段每个阶段的特征是什么
2-4根据磨损机理的不同,磨损通常分为哪几种类型它们各有什么主要特点2-5粘度的表示方法通常有哪几种各种粘度的单位和换算关系是什么2-6润滑油的主要性能指标有哪些润滑脂的主要性能指标有哪些
2-7流体动力润滑和流体静力润滑的油膜形成原理有何不同流体静力润滑的主要优缺点是什么
第三章平面机构的结构分析
一、分析与思考题
3-1机构具有确定运动的条件是什么
3-2在计算机构的自度时,要注意哪些事项
3-3机构运动简图有什么作用如何绘制机构运动简图二、填空题
3-4图示机构中有_______虚约束。
A、1个 B、2个C、3个D、没有
三、计算题:
3-5计算机构的自度。
第四章平面连杆机构
一、分析思考题
4-1连杆机构中的急回特性是什么含意?
什么条件下机构才具有急回特性?
5.举例说明急回特性在生产中有什么意义?
4-2铰链四杆机构中曲柄存在的条件是什么?
曲柄是否一定是最短杆?
4-3何为连杆机构的死点?
举出避免死点和利用死点的例子。
二、填空
4-4一平面铰链四杆机构的各杆长度分别为a=350,b=600,c=200,d=700;
(1)当取c杆为机架时,它为何种具体类型?
___________;当取d杆为机架时,则为___________。
4-5曲柄摇杆机构中,摇杆为主动件时,___________死点位置。
A、不存在B、曲柄与连杆共线时为C、摇杆与连杆共线时为
4-6为保证四杆机构良好的机械性能,___________不应小于最小许用值。
A、压力角 B、传动角 C、极位夹角
4-7平面四杆机构无急回特性时_______,行程速比系数_______A、压力角α=0 B、传动角β=0 C)、极位夹角θ=0 D、k>1 E、k<1 F、k=1
4-8在双曲柄机构中,已知三杆长度为a=80mm,b=150mm,c=120mm,则d杆长度为_______。
A、<110mm B、110mm≤d≤190mm C、≥190mm4-9.曲柄摇杆机构中,曲柄为主动件时,_______死点位置;
A、曲柄与连杆共线时为 B、摇杆与连杆共线时 C、不存在
4-10在曲柄滑块机构中,当取滑块为原动件时,_____________死点位置。
A、有一个 B、没有 C、有两个 D、有三个
4-11对于铰链四杆机构,当满足杆长之和的条件时,若取_________为机架,将得到双曲柄机构。
A、最长杆 B、与最短杆相邻的构件 C、最短杆 D、与最短杆相对的构件4-12曲柄摇杆机构中,曲柄为主动件,则传动角是______________。
A、摇杆两个极限位置之间的夹角 B、连杆与摇杆之间所夹锐角C、连杆与曲柄之间所夹锐角 D、摇杆与机架之间所夹锐角
4-13平面四杆机构中,若各杆长度分别为a=30,b=50,c=80,d=90,当以a为机架,则该四杆机构为________________。
4-14曲柄摇杆机构中,曲柄为主动件时,_______________________死点位置。
4-15力对物体的作用效应取决于力的三要素,即力的 、 、 。
4-16所谓平衡,就是指物体在力的作用下相对于惯性参考系保持
4-17平面内两个力偶等效的条件是这两个力偶的__________________;平面力偶平衡的充要条件是___________________。
4-18平面汇交力系平衡的几何条件是_____________;平衡的解析条件是_______________________。
4-19平面一般力系平衡方程的二矩式是_______________,应满足的附加条件是_______________________。
4-20平面一般力系平衡方程的三矩式是_____________________,应满足的附加条件是_____________________________。
4-21AB杆自重不计,在五个力作用下处于平衡状态。
则作用于B点的四个力的合力FR= ,方向沿 。
4-22作用在刚体上的两个力偶的等效条件是 。
4-23如图所示系统只受离F作用而处于平衡。
欲使A支座约束反力的作用线与AB
0成30角,则斜面的倾角应
为 。
三、设计题
4-24.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=,机架长度为100mm,摇杆的一个极限位置与机架的夹角为450。
四、计算题
4-25承重装置如图所示,已知A、B、C、D处均为铰链连接,且AB=CD=BC=a=,BE=r=,G=490N,杆ABC垂直于BC杆,求A、C处的约束反力。
4-26水平梁如图所示。
已知F、q、M,ABBDL(m)。
00CBBEa(m),60,30。
求A、D处的约束反力。
4-27图示三角支架,AC为钢杆,横截面面积A1=6cm2,[ζ]=160MPa;AB为木杆,横截面面积A2=100cm2,[ζ]木=7MPa,求此结构的许用荷载[P]。
第五章凸轮机构和间歇运动机构
一、分析思考题
5-1滚子从动件盘形凸轮的基圆半径如何度量?
5-2凸轮机构常用的四种从动件运动规律中,哪种运动规律有刚性冲击?
哪种运动规律没有冲击?
如何选择从动件的运动规律
5-3设计凸轮机构时,基圆半径如何选取
5-3在什么情况下凸轮机构的从动杆才能得到运动的停歇?
二、填空题
5-4___________决定了从动杆的运动规律。
A、凸轮转速 B、凸轮轮廓曲线 C、凸轮形状
5-5.凸轮机构中,凸轮基圆半径愈___________,压力角愈___________,机构传动性能愈好。
d)紧定螺钉联接 e)吊环螺钉联接
f)螺钉联接
第七章轴
一、分析思考题
7-1何为转轴、心轴和传动轴自行车的前轴、中轴、后轴及脚踏板轴分别是什么轴7-2试说明下面几种轴材料的适用场合:
0235-A,45,1Crl8Ni9Ti,Qr600-2,40CrNi。
7-3轴的强度计算方法有哪几种各适用于何种情况7-4按弯扭合成强度和按疲劳强度校核轴时,危险截面应如何确定确定危险截面时考
虑的因素有何区别
7-5为什么要进行轴的静强度校核计算这时是否要考虑应力集中等因素的影响
7-6经校核发现轴的疲劳强度不符合要求时,在不增大轴径的条件下,可采取哪些措施来提高轴的疲劳强度
7-7何谓轴的临界转速轴的弯曲振动临界转速大小与哪些因素有关
7-8什么叫刚性轴什么叫挠性轴设计高速运转的轴时,应如何考虑轴的工作转速范围
二、选择与填空题
7-9轴上安装有过盈联接零件时,应力集中将发生在轴上_____________。
A、轮毂中间部位 B、沿轮毂两端部位 C、距离轮毂端部为1/3轮毂长度处7-10某45钢轴的刚度不足,可采取____________措施来提高其刚度。
A、改用40Cr钢 B、淬火处理 C、增大轴径 D、增大圆角半径
7-11按弯扭合成强度条件计算轴的应力时,公式中折合系数α是考虑__________。
A、材料抗弯与抗扭的性能不同B、弯曲应力和扭转切应力的循环性质不同 C、强度理论的要求
7-12对轴进行表面强化处理,可以提高轴的 。
A、静强度 B、刚度 C、疲劳强度 D、耐冲击性能7-13、GIp称为 ,反映了圆轴抵抗扭转变形的能力。
三、设计计算题
7-14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。
试:
(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]≤(°)/m)。
7-15直径d=75mm的实心轴与外径d0=85mm的空心轴的扭转强度相等,设两轴的材料相同,试求该空心轴的内径d1和减轻重量的百分率。
7-16图示为一台二级圆锥-圆柱齿轮减速器简图,输入轴左端看为逆时针转动。
已知Ft1=5000N,Fr1=1690N,Fa1=676N,dml=120mm,dm2=300mm,Ft3=10000N,Fr3=3751N,Fa3=2493N,d3=150mm,l1=l3=60mm,l2=120mmm,l4=l5=l6=100mm。
试画出输入轴的计算简图,计算轴的支承反力,画出轴的弯矩图和扭矩图,并将计算结果标在图中。
7-17两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所示。
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,轴肩处的圆角半径均为r=。
若已知轴所受扭矩T=292N2m,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,并精确验算轴的疲劳强度。
7-18圆截面曲拐ABC在铅垂力F作用下,如图所示,计算其危险截面处的弯矩和扭矩。
7-19图示转轴AB电机带动,轴长l=1m,直径d=70mm,在跨中央装有带轮,轮的直径D=1m,重力不计,带紧边和松边的张力分别为F1=4kN,F2=2kN,转轴的许用应力为[ζ]=140MPa,试按第四强度理论校核转轴的强度。
7-20绘制梁的内力图,M2q。
7-21阶梯形圆轴直径d1=40mm,轴上装有三个皮带轮。
已知轮B输入功率PB=30KW。
轮A、C输出功率分别为PA=13KW,PC=17KW,轴的转速n=200r/min,材料的许用切应力[η]=60MPa,校核该轴的强度。
四、7-22并画
结构设计与分析题
试指出图示小圆锥齿轮轴系中的错误结构,出正确结构图。
7-23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。
第八章带传动
一、分析与思考题
8-1在推导单根V带传递的额定功率和核算包角时,为什么按小带轮进行?
8-2带传动中,弹性滑动是怎样产生的?
造成什么后果?
8-3带传动中,打滑是怎样产生的?
打滑的有利有害方面各是什么?
8-4弹性滑动的物理意义是什么?
如何计算弹性滑动率?
8-5带传动工作时,带上所受应力有哪几种?
如何分布?
最大应力在何处?
8-6带传动的主要失效形式是什么?
带传动设计的主要依据是什么?
8-7说明带传动设计中,如何确定下列参数:
带轮直径带速v小带轮包角a1张紧力F0带的根数z(6)传动比I。
8-8在多根V带传动中,当一根带失效时,为什么全部带都要更换?
8-9为什么带传动的轴间距一般都设计成可调的?
8-10试分析带传动中心距a、预紧力F0及带的根数z的大小对带传动的工作能力的影响。
8-11一带式输送机装置如图所示。
已知小带轮基准直径dd1=140mm,大带轮基准直径dd2=400mm,鼓轮直径D=250mm,为了提高生产率,拟在输送机载荷不变(即拉力F不变)的条件下,将输送带的速度v提高,设电动机的功率和减速器的强度足够,且更换大小带轮后引起中心距的变化对传递功率的影响可忽略不计,为了实现这一增速要求, 试分析采用下列哪种方案更为合理,为什么
(1)将大带轮基准直径dd2减小到280mm;
(2)将小带轮基准直径ddl增大到200mm;(3)将鼓轮直径D增大到350mm。
二、选择题8-12平带、V带传动主要依靠____________传递运动和动力。
A、带的紧边拉力B、带和带轮接触面间的摩擦力 C、带的预紧力
14-22滑动轴承常见的失效形式有哪些
14-23对滑动轴承材料的性能有哪几方面的要求
14-24对滑动轴承材料的基本要求之一是耐磨,而表面淬硬的钢材是很耐磨的,试问是否可用表面淬硬的钢制轴颈和钢制轴瓦配对,以达到耐磨的要求
14-25在设计滑动轴承时,相对间隙ψ的选取与速度和载荷的大小有何关系 14-26某离心泵用径向滑动轴承,轴颈表面圆周速度v=/s,工作压力P=3~4MPa,设计中拟采用整体式轴瓦(不加轴承衬),试选择一种合适的轴承材料。
14-27验算滑动轴承的压力p、速度v和压力与速度的乘积pv,是不完全液体润滑轴承设计中的内容,对液体动力润滑轴承是否需要进行此项验算为什么 14-28试分析液体动力润滑轴承和不完全液体润滑轴承的区别,并讨论它们各自适用的场合。
14-29不完全液体润滑轴承与液体动力润滑轴承的设计计算准则有何不同14-30试说明液体动压油膜形成的必要条件。
14-31对已设计好的液体动力润滑径向滑动轴承,试分析在仅改动下列参数之一时,将如何影响该轴承的承载能力。
(1)转速n=500r/min改为n=700r/min;
(2)宽径比B/d改为;
(3)润滑油采用46号全损耗系统用油改为68号全损耗系统用油;
(4)轴承孔表面粗糙度Rz=μm改为Rz=μm。
14-32在设计液体润滑轴承时,当出现下列情况之一后,可考虑采取什么改进措施(对每种情况提出两种改进措施)
(1)当hmin<[h]时;
(2)当条件p<[p],v<[v],pv<[pv]不满足时; (3)当计算入口温度ti偏低时。
14-33液体动力润滑轴承承载能力验算合格的基本依据是什么
14-34滑动轴承润滑的目的是什么(分别从液体润滑和不完全液体润滑两类轴承分析)14-35滑动轴承常用的润滑剂种类有哪些选用时应考虑哪些因素二、选择与填空题
14-36说明下列型号滚动轴承的类型、内径、公差等级、直径系列和结构特点:
6306、51316、N316/P6、30306、6306/P5、30206,并指出其中具有下列特征的轴承:
A、径向承载能力最高和最低的轴承分别是__________和__________;
B、轴向承载能力最高和最低的轴承分别是__________和__________;C、极限转速最高和最低的轴承分别是__________和__________;D、公差等级最高的轴承是________________;
E、承受轴向径向联合载荷的能力最高的轴承是__________。
14-37若一滚动轴承的基本额定寿命为537000转,则该轴承所受的当量动载荷__________基本额定动载荷。
A、大于 B、等于 C、小于
14-38在保证轴承工作能力的条件下,调心轴承内、外圈轴线间可倾斜的最大角度为__________,而深沟球轴承内、外圈轴线间可倾斜的最大角度为__________。
A、3′~4′ B、8′~16′ C、1°~2° D、2°~3°
14-39滚动轴承的内径和外径的公差带均为_____________,而且统一采用上偏差为____________,下偏差为___________的分布。
14-40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
14-41各类滚动轴承的润滑方式,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v D、内径与转速的乘积dn14-42若滚动轴承采用脂润滑,则其装脂量一般为轴承内部空间容积的__________。
14-43宽径比B/d是设计滑动轴承时首先要确定的重要参数之一,通常取B/d=___________。
A、1~10 B、~1 C、~ D、3~514-44轴承合金通常用于做滑动轴承的__________。
A、轴套 B、轴承衬 C、含油轴瓦 D、轴承座
14-45在不完全液体润滑滑动轴承设计中,限制p值的主要目的是___________________;限制pv值的主要目的是___________________。
14-46径向滑动轴承的偏心距e随着载荷增大而_________;随着转速增高而__________。
14-47______________不是静压滑动轴承的特点。
A、起动力矩小 B、对轴承材料要求高 C、供油系统复杂(4)高、低速运转性能均好
三、设计计算题
14-48如图所示,轴上装有一斜齿圆柱齿轮,轴支承在一对正装的7209AC轴承上。
齿轮轮齿上受到圆周力Fte=8100N,径向力Fre=3052N,轴向力Fae=2170N,转速n=300r/min,载荷系数fP=。
试计算两个轴承的基本额定寿命(以小时计)。
(想一想:
若两轴承反装,轴承的基本额定寿命将有何变化)
14-49一根装有小圆锥齿轮的轴拟用图示的支承方案,两支点均选用轻系列的圆锥滚子轴承。
圆锥齿轮传递的
功率P=(平稳),转速n=500r/min,平均分度圆半径rm=100mm,分锥角δ=16°,轴颈直径可在28~38mm内选择。
其它尺寸如图所示。
若希望轴承的基本额定寿命能超过60000h,试选择合适的轴承型号。
14-506215轴承受径向载荷Fr=,轴向载荷Fa=,载荷平稳,试计算其当量动载荷P。
若在此当量动载荷作用下要求该轴承能正常旋转106转,其可靠度约为多少
14-51起重机卷筒轴采用两个不完全液体润滑径向滑动轴承支承,已知每个轴承上的径向载荷F=100kN,轴颈直径d=90mm,转速v=90r/min。
拟采用整体式轴瓦,试设计此轴承,并选择润滑剂牌号。
14-52有一不完全液体润滑径向滑动轴承,轴颈直径d=200mm,轴承宽度B=250mm,轴承材料选用ZCuAll0Fe3,当轴转速为60r/min、100r/min、500r/min时,轴承允许的最大径向载荷各为多少
14-53一液体动力润滑径向滑动轴承,承受径向载荷F=70kN,转速n=1500r/min,轴颈直径d=200mm,宽径比B/d=,相对间隙ψ=,包角α=180°,采用32号全损耗系统用油(无压供油),假设轴承中平均油温tm=50℃,油的粘度η=,求最小油膜厚度hmin。
14-54某汽轮机用动力润滑径向滑动轴承,轴承直径d=80mm,转速n=1000r/min,轴承上的径向载荷F=10kN,载荷平稳,试确定轴瓦材料、轴承宽度B、润滑油牌号、流量、最小油膜厚度、轴与孔的配合公差及表面粗糙度,并进行轴承热平衡计算。
第十五章联轴器和离合器
一、分析思考题
15-1联轴器、离合器、安全联轴器和安全离合器有何区别各用于什么场合
15-2试比较刚性联轴器、无弹性元件的挠性联轴器和有弹性元件的挠性联轴器各有何
优缺点各适用于什么场合
15-3在下列工况下,选择哪类联轴器较好试举出一两种联轴器的名称。
(1)载荷平稳,冲击轻微,两轴易于准确对中,同时希望联轴器寿命较长。
(2)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。
(3)载荷不平稳且具有较大的冲击和振动。
(4)机器在运转过程中载荷较平稳,但可能产生很大的瞬时过载,导致机器损坏。
15-4十字轴万向联轴器适用于什么场合为何常成对使用在成对使用时如何布置才能使主、从动轴的角速度随时相等
15-5在联轴器和离合器设计计算中,引人工作情况系数KA是为了考虑哪些因素的影响?
15-6选择联轴器类型时,应当考虑哪几方面的因素
15-7牙嵌离合器和摩擦式离合器各有何优缺点各适用于什么场合15-8多盘摩擦离合器的许用压力[p]与哪些因素有关为什么二、选择与填空题
15-9试查手册确定下列联轴器的相对位移补偿量范围。
弹性齿式轮胎类型滑块联柱销联轴联轴位移轴器联轴器器器补偿α 围/(°)15-10牙嵌离合器的许用压力和许用弯曲应力与____________有关。
A、工作情况系数KAB、接合时的转速状态C、牙的形状D、牙的数量
15-11弹性联轴器的弹性元件有定刚度与变刚度之分,非金属材料的弹性元件是_____________,其刚度多随载荷增大而__________。
15-12多盘摩擦离合器的内摩擦盘有时做成碟形,这是为了________________。
A、减轻盘的磨损B、提高盘的刚性C、使离合器分离迅速D、增大当量摩擦系数
三、设计计算题
15-13有一链式输送机用联轴器与电动机相联接。
已知传递功率P=15kW,电动机转速n=1460r/min,电动机轴伸直径d=42mm。
两轴同轴度好,输送机工作时起动频繁并有轻微冲击。
试选择联轴器的类型和型号。
15-14一搅拌机的轴通过联轴器与减速器的输出轴相联接,原动机为电动机,减速器输出轴的转速n=200r/min,传递的转矩T=1000N2m,两轴工作时有少量偏移,试选择此联轴器的类型和型号。
15-15一机床主传动换向机构中采用多盘摩擦离合器。
已知外摩擦盘5片,内摩擦盘4片,摩擦盘接合面内径D1=60mm,外径D
量范y/mm x/mm
第一章机械设计概述
第二章摩擦、磨损及润滑概述第三章平面机构的结构分析第四章平面连杆机构
第五章凸轮机构和间歇运动机构
第六章螺纹联接和螺旋传动键、花键、销联接第七章轴
第八章带传动第九章链传动第十章齿轮传动第十一章蜗杆传动第十二章轮系
第十三章轴毂连接第十四章轴承
第十五章联轴器和离合器
第一章机械设计概述
一、分析与思考题
1-1什么是通用零件什么是专用零件试各举三个实例。
1-2机械设计课
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 机械设计 基础 习题
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)