机械设计期末考试温习题.docx
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机械设计期末考试温习题
机械设计总结课
第三章机械零件的强度
大体要求:
一、了解载荷和应力概念;
二、把握材料的疲劳曲线和极限应力线图;
3、把握单向稳固变应力时零件的疲劳强度计算
1.材料的极限应力线图和零件的极限应力线图,用符号标明各个点、线及其含义.
2.写出阻碍零件疲劳强度的因素有哪些。
(1)零件的有效应力集中系数
(2)零件的尺寸系数
(3)零件表面质量系数
(4)零件的强化系数
3.把握的公式
综合阻碍系数:
极限应力:
材料系数:
平安系数:
温习题:
1、某齿轮工作时,轮齿双侧受载,那么该齿轮的齿面接触应力按__B_转变。
A.对称循环 B.脉动循环C.循环特性r=的循环D.循环特性r=+1的循环
2、某齿轮工作时,轮齿单侧受载,那么该齿轮的齿面接触应力按_B__转变。
A.对称循环 B.脉动循环C.循环特性r=的循环D.循环特性r=+1的循环
3、零件的工作平安系数为___B__。
A.零件的极限应力比许用应力 B.零件的极限应力比零件的工作应力
C.零件的工作应力比许用应力 D.零件的工作应力比许用应力
4、脉动循环应力的循环特性为__C___。
B.-1 D.其它值
五、下面四种表达中,__D__是正确的。
A.变应力只能由变载荷产生 B.静载荷不能产生变应力
C.变应力是由静载荷产生 D.变应力是由变载荷产生,也可能由静载荷产生
六、P41,3-2
7、合金钢制零件,已知其屈服极限σs=800Mpa,疲劳极限σ-1=485Mpa,σ0=650Mpa,零件的βσ=1;βq=;kσ=;εσ=,如该零件经受工作应力,σmax=360Mpa,σmin=100Mpa.试计算:
1)绘制此零件的简化极限应力线图?
2)当许用平安系数为时,校核此零件的强度?
3)计算工作点的极限应力值?
4)将零件的工作应力点和极限应力点在图上表示出来。
(1)求各点参数
(2)
(4)找出工作应力点和极限应力点
8.合金钢18GrMnTi的机械性能,疲劳极限,,,试绘制该材料的简化极限应力线图?
并计算当循环特性数r=时的极限应力值?
解:
(1)求各点参数
解得
因此极限应力
第五章螺纹连接和螺旋传动
大体要求:
1)了解螺纹参数。
2)了解螺旋副的效率、了解自锁的概念。
3)了解机械制造经常使用螺纹。
4)把握螺纹联接的预紧和防松方式。
5)把握横向工作载荷作历时受拉、受剪螺栓的强度计算。
6)把握螺栓组连接的强度计算
温习内容:
1.只受预紧力作用的螺栓
二、受预紧力和工作载荷作用的紧螺栓联接
3.受轴向载荷的螺栓组联接F2==F+F0
4.受横向载荷Fr
(1)一般螺栓联接
(2)铰制孔用螺栓联接
5.受旋转力矩的螺栓组联接
(1)一般螺栓联接
(2)铰制孔用螺栓联接
6.受翻转力矩的螺栓组联接了解
温习题:
1、采纳一般螺栓联接的凸缘联轴器,在传递转矩时,_D_。
A、螺栓的横截面受剪切 B、螺栓与螺栓孔配合面受挤压
C、螺栓同时受剪切与挤压 D、螺栓受拉伸与扭转作用
2、用于联接的螺纹牙型为三角形,这是因为三角形螺纹_A_。
A牙根强度高,自锁性能好 B、传动效率高
C、防振性能好 D、自锁性能差
3、当铰制孔用螺栓组联接经受横向载荷或旋转力矩时,该螺栓组中的螺栓_D_。
A、必受剪切力作用 B、必受拉力作用
C、同时受到剪切与拉伸 D、既可能受剪切,也可能受挤压作用
4、计算紧螺栓联接的拉伸强度时,考虑到拉伸与扭转的复合作用,应将拉伸载荷增加到原先的_B_倍。
A、 B、l.3 C、 D、
5、在螺栓联接中,有时在一个螺栓上采纳双螺母,其目的是_C_。
A、提高强度 B、提高刚度 C、防松 D、减小每圈螺纹牙上的受力
6、在同一螺栓组中,螺栓的材料、直径和长度均应相同,这是为了_B_。
A、提高强度 B、提高刚度 C、外形美观 D、降低本钱
7、紧螺栓联接在按拉伸强度计算时,应将拉伸载荷增加到原先的倍,这是考虑_B_。
A、螺纹的应力集中 B、扭转切应力作用 C、平安因素 D、载荷转变与冲击
8、预紧力为F'的单个紧螺栓联接,受到轴向工作载荷F作用后,螺栓受到的总拉力F0_C_F'+F。
A、大于 B、等于 C、小于 D、大于或等于
9、在螺栓联接设计中,假设被联接件为铸件,那么有时在螺栓孔处制做沉头座孔或凸台,其目的是_A_。
A、幸免螺栓受附加弯曲应力作用 B、便于安装
C、为安置防松装置 D、为幸免螺栓受拉力过大
10、试画出螺栓和被连接件的载荷—变形图,并推导出工作拉力,预紧力及总拉力之间的关系。
计算题
1:
如图钢板用两个螺栓固定在机架上,F=5000N,其它尺寸如图。
螺栓性能品级为级.
试:
(1)按强度设计铰制孔用螺栓的直径d0
(2)假设用一般螺栓,计算螺栓的直径d1(f=,Ks=)
解:
1,简化力系:
2.由于F移向型心,螺栓受横向力
3.由于F移向型心,螺栓受转矩力
4.求合力
5.查表5-8,5-10的得
6.采纳铰制孔用计算直径
7.采纳一般螺栓联接的直径
8.查表5-8,5-10的得
9.求直径
二、已知一托架用4个铰制孔用螺栓固定在钢梁上,试计算作用在螺栓上的最大载荷是多少?
当螺栓材料的屈服极限σs=320MPa,安全系数为S=时,螺栓危险剖面的直径是多少?
解:
1,简化力系:
2.由于F移向型心,螺栓受横向力
3.由于F移向型心,螺栓受转矩力
4.求合力
5.求平安系数
6.采纳铰制孔用计算直径
3.如图一压力容器,用10个一般螺栓联接,螺栓材料的
,平安系数
,容器的内径
容器内的工作压力
每一个螺栓的予紧力
螺栓的刚度
被联接件的刚度
。
试计算
(1)螺栓危险截面的直径(
)是多少?
(12分)
(2)施加载荷后螺栓总的变形量?
(3分)
解:
4.某一凸圆联轴器,由6个M22(d1=19.294mm)的一般螺栓联接,并均匀的散布在直径是D0=220mm的圆周上,联轴器的材料为铸铁,接合面的摩擦系数为f=,螺栓材料的防滑系数Ks=,
试计算:
1)采纳一般螺栓联接,此连轴器能传递多大的转矩?
2)假设采纳铰制孔用螺栓联接的传递一样的转矩,试确信螺栓的直径?
5:
如下图,一铸铁吊架用两个螺栓固紧在混凝土梁上。
吊架所经受的静载荷为P=6000N,吊架底面尺寸及其它有关尺寸如下图。
试求:
一、螺栓所受的总拉力?
(相对刚度为)
二、若是螺栓性能品级为级,计算螺栓直径。
3、校核底板A处混凝土是不是被压碎?
解:
1、求螺栓受的工作拉力F,分析F由向型心平移的载荷P和倾覆力矩M=Pl一起引发的。
2、求螺栓的予紧力F0,螺栓的予紧力应保证在底版B处不产生裂缝。
3、求螺栓受的总拉力F2
4、查表5-8,5-10
5、计算螺栓的直径d1
6、校核底版A处混凝土压溃的条件
简答题:
1.螺纹的类型要紧有哪些?
2.螺纹联接的大体类型有哪些及其应用?
3.螺纹联接防松的方式分为哪几种?
举例说明
4.受横向载荷的一般螺栓联接与铰制孔用螺栓联接所经受的载荷各有何特点?
5.试画出螺栓和被连接件的载荷—变形图,并推导出工作拉力,预紧力及总拉力之间的关系。
6.通经常使用凸台和鱼眼坑来支撑螺母,理由安在?
7.经受预紧力Fo和工作拉力F的紧螺栓联接,螺栓所受的总拉力F2是不是等于Fo+F?
什么缘故?
第六章键、花键、无键和销联接
大体要求:
1)了解键联接2)了解花键联接3)了解销联接。
第八章带传动
大体要求:
1)把握带的类型及应用。
2)把握V带传动的特点。
3)把握弹性滑动和打滑的概念及区别。
4)了解带传动的传力特性。
温习内容:
1.带传动的特点
优势:
1)传动平稳;2)能过载爱惜;3)中心距较大;4)结构简单,本钱较低。
缺点:
1)传动比不恒定;2)传动效率低,带的寿命较短;3)传动的外廓尺寸大;4)需要张紧,支承带轮的轴及轴经受力较大;
二、挠性体摩擦的欧拉公式:
最大有效拉力:
包角越大传动的最大有效拉力F越大:
1)计算时要用小轮上包角1;2)打滑必然发生在小轮上;3)通常1≥120°,最小为90°;3)包角不能过小限制了带传动的传动比。
初拉力F0越大传动的最大有效拉力F越大:
1)F0过大将使磨损加重,加速带的松弛,使带的工作寿命降低;2)F0过小那么不能充分发挥带的传动能力;3)F0为必然值,限制了带的传动能力。
摩擦系数f越大传动的最大有效拉力F越大:
1)关于V带计算时要用当量摩擦系数fv;2)V带的传动能力大于平带。
3、应力分析
由紧边和松边拉力产生的应力;由离心力产生的应力;由带弯曲产生的应力。
4、弹性滑动
弹性滑动——由于带是弹性体,受力不同时,带的变形量也不相同,这种由于带的弹性变形而引发的带与带轮之间的相对滑动,称为弹性滑动。
五、打滑
打滑——当传递的有效拉力大于极限摩擦力时,带与带轮间将发生全面滑动,这种滑动称为打滑。
六、弹性滑动与打滑的区别
温习题:
1、带传动是依托_B_来传递运动和功率的。
A、带与带轮接触面之间的正压力B、带与带轮接触面之间的摩擦力
C、带的紧边拉力D、带的松边拉力
二、带张紧的目的是_D_。
A、减轻带的弹性滑动 B、提高带的寿命
C、改变带的运动方向 D、使带具有必然的初拉力
3、选取V带型号,要紧取决于_A_。
A、带传递的功率和小带轮转速 B、带的线速度
C、带的紧边拉力D、带有松边拉力
4、V带传动中,小带轮直径的选取取决于_C_。
A、传动比B、带的线速度C、带的型号 D、带传递的功率
五、中心距必然的带传动,小带轮上包角的大小要紧由_D_决定。
A、小带轮直径 B、大带轮直径
C、两带轮直径之和 D、两带轮直径之差
六、设计V带传动时,为避免_B_,应限制小带轮的最小直径。
A、带内的弯曲成力过大 B、小带轮上的包角过小
C、带的离心力过大 D、带的长度太长
7、带传动在工作时,假定小带轮为主动轮,那么带内应力的最大值发生在带_B_。
A、进入大带轮处 B、紧边进入小带轮处
C、离开大带轮处 D、离开小带轮处
八、带传动产生弹性滑动的缘故是_C_。
A、带与带轮间的摩擦系数较小B、带绕过带轮产生了离心力
C、带的紧边和松边存在拉力差 D、带传递的中心距大
九、带传动的打滑是如何发生的?
它与弹性滑动有何区别?
打滑对带传动会产生什么阻碍?
打滑第一发生在哪个带轮上?
什么缘故?
答:
当传递的有效拉力大于极限摩擦力时,带与带轮间将发生全面滑动,这种滑动称为打滑。
打滑能够幸免,而弹性滑动不能够幸免。
打滑将使带的磨损加重,从动轮转速急剧下降,使带的运动处于不稳固状态,乃至使传动失效。
由于带在大轮上的包角大于在小轮上的包角,因此打滑老是在小轮上先开始。
10、带传动的弹性滑动是如何发生的?
它与滑打滑有何区别?
弹性滑动对带传动会产生什么阻碍?
答:
弹性滑动——由于带是弹性体,受力不同时,带的变形量也不相同,这种由于带的弹性变形而引发的带与带轮之间的相对滑动,称为弹性滑动。
这是带传动正常工作时固有的特性。
打滑能够幸免,而弹性滑动不能够幸免。
(1)从动轮的圆周速度低于主动轮;
(2)降低了传动效率;(3)引发带的磨损;(4)使带温度升高。
第九章链传动
大体要求:
1) 把握链传动的特点和应用。
2) 了解传动链和链轮。
3) 把握链传动运动特性并了解其参数。
4) 了解链传动的要紧失效形式。
温习题:
一、与带传动相较,链传动的优势是_B_。
A、工作平稳,无噪声 B、寿命长
C、制造费用低 D、能维持准确的瞬时传动比
2、与齿轮传动相较,链传动的优势是_D_。
A、传动效率高 B、工作平稳,无噪声
C、承载能力大 D、能传递的中心距大
3、套筒滚子链中,滚子的作用是_B_。
A、缓冲吸震 B、减轻套筒与轮齿间的摩擦与磨损
C、提高链的承载能力 D、保证链条与轮齿间的良好啮合
4、在必然转速下,要减轻链传动的运动不均匀和动载荷,应_D_。
A、增大链节距和链轮齿数 B、减小链节距和链轮齿数
C、增大链节距,减小链轮齿数D、减小链条节距,增大链轮齿数
5、为了限制链传动的动载荷,在链节距和小链轮齿数一按时,应限制_A_。
A、小链轮的转速 B、传递的功率 C、传动比 D、传递的圆周力
6、大链轮的齿数不能取得过大的缘故是_D_。
A、齿数越大,链条的磨损就越大
B、齿数越大,链传动的动载荷与冲击就越大
C、齿数越大,链传动的噪声就越大
D、齿数越大,链条磨损后,越容易发生"脱链现象"
7、链条的节数宜采纳_B_。
A、奇数 B、偶数 C、5的倍数 D、10的倍数
第十章齿轮传动
大体要求:
1)把握齿轮传动的分类及应用。
2)把握齿轮的失效形式。
3)了解齿轮的材料及传动精度。
4)把握直齿、斜齿、锥齿轮的受力分析,强度计算。
5)了解齿轮结构及其传动的润滑。
温习内容:
一、齿轮传动的特点
优势:
1)传动效率高2)传动比恒定3)结构紧凑
4)工作靠得住、寿命长
缺点:
1)2)不适于中心距a较大两轴间传动
3)利用保护费用较高、精度低时、噪音、振动较大
二、齿轮传动的失效形式与设计准那么
、齿面、齿面胶合、齿面磨损、齿面
3、什么缘故点蚀多出此刻节线位置?
1)靠近节线处相对滑动速度低,不易形成油膜,润滑不良,摩擦力较大。
2)直齿轮传动,通常这时只有一对齿啮合,轮齿受力最大。
缘故:
高速重载;散热不良;滑动速度大;润滑成效差;
齿面粘连后撕脱。
4、设计准那么
要紧失效形式设计准那么
闭式软齿面齿轮传动齿面疲劳点蚀齿面接触疲劳强度准那么
闭式硬齿面齿轮传动齿根弯曲疲劳折断齿根弯曲疲劳强度准那么
五、
KA——工作情形系数
Kv——动载荷系数
Kα——齿间载荷分派系数
Kβ——齿向载荷散布系数
六、齿根弯曲疲劳强度计算
7、齿面接触疲劳强度计算
八、斜齿轮的受力分析和的计算
圆周力Ft
径向力Fr
轴向力Fa
主动轮左右手法那么:
右旋用右手,左旋用左手,四指指旋向,那么大拇指所指的即为主动轮轴向力的方向。
九、锥齿轮的受力分析和力的大小的计算
温习题:
1、一样开式齿轮传动的要紧失效形式是_C_。
A、齿面胶合 B、齿面疲劳点蚀
C、齿面磨损或轮齿疲劳折断 D、轮齿塑性变形
2、高速重载齿轮传动,当润滑不良时,最可能显现的失效形式是_A_。
A、齿面胶合 B、齿面疲劳点蚀C、齿面磨损 D、轮齿疲劳折断
3、关于开式齿轮传动,在工程设计中,一样_D_。
A、按接触强度设计齿轮尺寸,再校核弯曲强度
B、按弯曲强度设计齿轮尺寸,再校核接触强度
C、只需按接触强度设计
D、只需按弯曲强度设计
4、一对标准渐开线圆柱齿轮要正确啮合时,它们的_B_必需相等。
A、直径 B、模数 C、齿宽 D、齿数
5、在设计闭式硬齿面传动中,当直径一按时,应取较少的齿数,使模数增大以_B_。
A、提高齿面接触强度 B、提高轮齿的抗弯曲疲劳强度
C、减少加工切削量,提高生产率 D、提高抗塑性变形能力
6、轮齿弯曲强度计算中齿形系数与_C_无关。
A、齿数 B、变位系数 C、模数 D、斜齿轮的螺旋角
7、齿轮传动在以下几种工况中_C_的齿宽系数可取大些。
A、悬臂布置 B、不对称布置 C、对称布置 D、同轴式减速器布置
8、以下零件的失效形式:
一般紧螺栓联接1、3;一般V带传动5、1;花键(动联接)6、2;一般平键4、2;开式齿轮6。
(1)拉断
(2)剪切(3)扭转(4)挤压(5)打滑(6)磨损(7)点蚀
(8)胶合(9)塑性变形(10)弹性滑动
9、针对齿轮的失效,.应采取的方法有:
疲劳折断1、6;点蚀3、5、;胶合3、5;磨损3、5塑性变形3、。
(1)增大模数
(2)减小模数(3)提高硬度(4)降低硬度
(5)提高润滑油的粘度(6)两齿轮均采取正变位
(7)两齿轮均采取负变位(8)提高齿轮的精度。
10、齿面疲劳点蚀多出此刻什么位置?
什么缘故?
答:
节线周围
1)靠近节线处相对滑动速度低,不易形成油膜,润滑不良,摩擦力较大。
2)直齿轮传动,通常这时只有一对齿啮合,轮齿受力最大。
11.齿轮传动的失效形式与设计准那么
齿面齿面胶合齿面磨损齿面
齿面-齿面接触疲劳强度准那么
-齿根弯曲疲劳强度准那么
12、、试分析图所示的齿轮传动各齿轮所受的力(用受力图表示出各力的作用位置及方向)
13、试分析图所示的齿轮传动各齿轮所受的力(用受力图表示出各力的作用位置及方向)
14.一级齿轮减速器,Ⅰ轴上的齿轮位置,如下图:
已知传递的功率
转速
齿轮为斜齿轮,螺旋角
模数
齿数
.试计算:
1)在图上画出齿轮所受的三个力(
)的方向
2)计算三个力的大小
解:
啮合点作使劲的方向如下图
15.有一对直齿圆锥齿轮传动,已知:
小齿轮传动的功率P1=10Kw,n1=960rpm,圆锥齿轮参数m=4mm,Z1=25,Z2=75,齿宽系数.
试计算:
啮合点作使劲(Ft、Fr、Fa)的大小和方向[在图上标出各力的方向]
解:
作使劲的方向如下图
第十三章转动轴承
大体要求:
1)把握转动轴承的类型及特点。
2)把握转动轴承的代号。
3)了解转动轴承的失效形式及选择计算。
4)了解转动轴承的组合设计。
温习内容:
一、转动轴承的构造
维持架、外圈、内圈、转动体、维持架
二、转动轴承的代号
3、大体额定寿命L10
——同一批轴承在相同工作条件下工作,其中90%的轴承在产生疲劳点蚀前所能运转的总转数L10(以106为单位)或必然转速下的工作时数Lh作为轴承的寿命
4、大体额定动载荷C
轴承的大体额定寿命恰L10=1(为106转)时,轴承所能经受的最大载荷。
五、当量动载荷P=fP(XFr+YFa)
六、寿命
7、轴向力的计算
1)分析轴上派生轴向力和外加轴向载荷,判定被“压紧”和“放松”的轴承。
2)“压紧”端轴承的轴向力等于除本身派生轴向力外,轴上其他所有轴向力代数和。
3)“放松”端轴承的轴向力等于本身的派生轴向力
温习题
1.同一根轴的两个支承,尽管经受负载不等,但经常使用一对相同型号的转动轴承,最主若是因为除__D__之外的下述其余三点理由。
A.采购同型号的一对轴承比较方便
B.安装轴承的两轴承座孔直径相同,加工方便
C.安装轴承的两轴颈直径相同,加工方便
D.一次镗孔能保证两轴承座孔中心线的同轴度,有利于轴承正常工作
2.深沟球轴承,内径100mm,宽度系列0,直径系列2,公差品级为0级,游隙0组,其代号为___A__。
PO PO
3.转动轴承的代号由前置代号,大体代号及后置代号组成,其中大体代号表示__A___。
A.轴承的类型、结构和尺寸 B.轴承组件
C.轴承内部结构的转变和轴承公差品级 D.轴承游隙和配置
4.转动轴承的额定寿命是指_D___。
A.在额定动载荷作用下,轴承所能达到的寿命
B.在额定工况和额定动载荷作用下,轴承所能达到的寿命
C.在额定工况和额定动载荷作用下,90%轴承所能达到的寿命
D.同一批轴承在相同条件下进行实验中,90%轴承所能达到的寿命
5.代号为N1024的轴承内径应该是__D____。
B.24
6.推力球轴承的类型代号为__A___。
B.6
7.角接触球轴承经受轴向载荷的能力,随接触角α的增大而__A___。
A.增大 B.减少 C.不变 D.不定
8.一批在一样载荷和一样工作条件下运转的型号相同的转动轴承,_B____。
A.他们的寿命应该相同 B.他们的寿命不必然相同
%轴承的寿命应该相同 D.他们的最低寿命相同
9.在正常工作条件下,转动轴承的要紧失效形式是__C__。
A.转动体破裂 B.滚道磨损
C.转动体与滚道工作表面上产生疲劳点蚀
D.转动体与滚道间产生胶合
10.为了保证轴承内圈与轴肩的良好接触,轴承的圆角半径r与轴肩的圆角半径r1应有__B__。
=r1 >r1 1一、角接触球轴承的类型代号为___D__。 B.2 1二、代号为___B__的轴承能专门好的经受径向载荷及轴向载荷的综合作用。 与N210 B.7310AC与30210 与NU1010 与81210 13、转动轴承的类型代号由___B__表示。 A.数字 B.数字或字母 C.字母 D.数字加字母 计算题.如图,轴的两头安装有角接触轴承(7207c)反装,已知: 轴经受径向载荷Fr1=1000N,Fr2=2100N,轴向外载荷Fa=900N,轴的转速n=500rpm,fp=,C=23500N,e=,( )试计算该轴承的寿命? (15分) (注: 当Fa/Fr>e时,x=,y=1;Fa/Fr≤e时,X=1,Y=0) 5)求寿命 第十四章轴 大体要求: 1)把握轴的功用及类型。 2)了解轴经常使用的材料。 3)把握轴结构设计要紧问题。 4)了解提高轴强度、刚度的方法。 温习内容: 一、按承载情形分: 转轴、心轴和传动轴三类。 二、轴的设计步骤 ①按工作要求选择轴的材料; ②估算轴的大体直径; ③轴的结构设计; ④轴的强度校核计算; ⑤必要时作刚度或振动稳固性等的校核计算; ⑥绘制轴的零件工作图。 温习题: 一、优质碳素钢经调质处置制造的轴,验算刚度时发觉不足,正确的改良方式是_A_。
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