机械设计基础习题(西北工业大学版)5
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第九章9-1.带传动中的弹性滑动与打滑有什么区别?对传动有何影响?影响打滑的因素有哪些?如何避免打滑?解:由于紧边和松边的力不一样导致带在两边的弹性变形不同而引起的带在带轮上的滑动,称为带的弹性滑动,是不可避免的。
打滑是由于超载所引起的带在带轮上的全面滑动,是可以避免的。
由于弹性滑动的存在,使得从动轮的圆周速度低于主动轮的圆周速度,使得传动效率降低。
影响打滑的因素有:预紧力大小、小轮包角、当量摩擦因素。
避免打滑:及时调整预紧力,尽量使用摩擦因素大的、伸缩率小的皮带,对皮带打蜡。
9-3.试分析参数1112D i α、、的大小对带传动的工作能力有何影响?解:1D 越小,带的弯曲应力就越大。
1α 的大小影响带与带轮的摩擦力的大小,包角太小容易打滑(一般取1α≥0120) 12i 越大,单根V 带的基本额定功率的增量就越大。
9-4.带和带轮的摩擦因数、包角与有效拉力有何关系? 解:ec 01F =2F F 1f e f e e αα-≥+,最大有效拉力ec F 与张紧力0F 、包角α和摩擦系数f 有关,增大0F 、α和f 均能增大最大有效拉力ec F 。
9-9.设计一由电动机驱动的普通V 带减速传动,已知电动机功率P=7KW ,转速1=1440/min n r ,传动比123i =,传动比允许偏差为±5%,双班工作,载荷平稳。
解:1.计算功率ca P查表得,A K =1.2,则A =K P=1.278.4ca P kW ⨯=2.选择带的截型根据18.41440/min 9-9A ca P kW n r ==和查图选定型带。
3.确定带轮的基准直径12D D 和参考图9-9和表9-3取小带轮的基准直径1D =100mm ,大带轮的基准直径2121(1)3100(10.01)297D i D mm ε=-=⨯⨯-=。
查表取标准值2315D mm =。
12 3.15i =满足条件。
4.验算带的速度v111001440/7.54/601000601000D n v m s m s ππ⨯⨯===⨯⨯带速介于5~25m/s 之间,合适。
第九章9-1.带传动中的弹性滑动与打滑有什么区别?对传动有何影响?影响打滑的因素有哪些?如何避免打滑?解:由于紧边和松边的力不一样导致带在两边的弹性变形不同而引起的带在带轮上的滑动,称为带的弹性滑动,是不可避免的。
打滑是由于超载所引起的带在带轮上的全面滑动,是可以避免的。
由于弹性滑动的存在,使得从动轮的圆周速度低于主动轮的圆周速度,使得传动效率降低。
影响打滑的因素有:预紧力大小、小轮包角、当量摩擦因素。
避免打滑:及时调整预紧力,尽量使用摩擦因素大的、伸缩率小的皮带,对皮带打蜡。
9-3.试分析参数1112D i α、、的大小对带传动的工作能力有何影响? 解:1D 越小,带的弯曲应力就越大。
1α 的大小影响带与带轮的摩擦力的大小,包角太小容易打滑(一般取1α≥0120)12i 越大,单根V 带的基本额定功率的增量就越大。
9-4.带和带轮的摩擦因数、包角与有效拉力有何关系?解:ec 01F =2F F 1f e f e e αα-≥+,最大有效拉力ec F 与张紧力0F 、包角α和摩擦系数f 有关,增大0F 、α和f 均能增大最大有效拉力ec F 。
9-9.设计一由电动机驱动的普通V 带减速传动,已知电动机功率P=7KW ,转速1=1440/min n r ,传动比123i =,传动比允许偏差为±5%,双班工作,载荷平稳。
解:1.计算功率ca P查表得,A K =1.2,则A =K P=1.278.4ca P kW ⨯= 2.选择带的截型根据18.41440/min 9-9A ca P kW n r ==和查图选定型带。
3.确定带轮的基准直径12D D 和参考图9-9和表9-3取小带轮的基准直径1D =100mm ,大带轮的基准直径2121(1)3100(10.01)297D i D mm ε=-=⨯⨯-=。
查表取标准值2315D mm =。
12 3.15i =满足条件。
4.验算带的速度v111001440/7.54/601000601000D n v m s m s ππ⨯⨯===⨯⨯带速介于5~25m/s 之间,合适。
机械设计_西北工业大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.材料为20Cr的硬齿面齿轮,适宜的热处理方法是______________。
答案:渗碳淬火2.在齿轮传动中,仅将齿轮分度圆的压力角α增大,则齿面接触应力将__________。
答案:减小降低3.将材料为45钢的齿轮毛坯加工成6级精度的硬齿面直齿圆柱外齿轮,该齿轮制造工艺顺序应是___________为宜。
答案:滚齿、表面淬火、磨齿4.巴氏合金通常用于做滑动轴承的()。
答案:轴承衬5.在螺纹连接中,采用悬置螺母的主要作用是_____答案:使螺母中各圈螺纹受力均匀6.对齿面硬度≤350HBS的一对齿轮,当采用相同的钢材制造时,一般将_______。
答案:小齿轮调质,大齿轮正火7.按弯扭合成强度条件计算轴的应力时,要引入系数α, 这个α是考虑______。
答案:正应力与切应力的应力比不同而引入的系数8.在一定转速下,要降低滚子链传动的不均性和动载荷,应当______。
答案:减小节距P和增加齿数Z19.()不是静压滑动轴承的特点。
答案:对轴承材料要求高10.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=()。
答案:0.3~1.511.对闭式蜗杆传动进行热平衡计算,其主要目的是为了防止温升过高导致____________。
答案:润滑条件恶化12.蜗杆传动的当量摩擦系数fv随齿面相对滑动速度的增大而_______。
答案:减小13.碳素弹簧钢丝的拉伸强度极限随弹簧钢丝直径的增大而()。
答案:减小14.下列材料中不能用来做弹簧的是()。
答案:HT15015.在承受横向载荷的普通紧螺栓连接中,螺栓杆____作用。
答案:受扭转切应力和拉应力16.在下列四种向心滚动轴承中,___型除可以承受径向载荷外,还能承受不大的双向轴向载荷。
答案:6000017.多盘摩擦离合器的内摩擦盘有时做成蝶形,这是为了()。
答案:使离合器分离迅速18.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变刚度,其刚度多随载荷增大而()。
第一章前面有一点不一样,总体还行~~~1-1.机械零件常用的材料有哪些?为零件选材时应考虑哪些主要要求?解:机械零件常用的材料有:钢(普通碳素结构钢、优质碳素结构钢、合金结构钢、铸钢),铸铁,有色金属(铜及铜合金、铝及铝合金)和工程塑料。
为零件选材时应考虑的主要要求:1.使用方面的要求:1)零件所受载荷的大小性质,以及应力状态,2)零件的工作条件,3)对零件尺寸及重量的限制,4)零件的重要程度,5)其他特殊要求。
2.工艺方面的要求。
3.经济方面的要求。
1-2.试说明下列材料牌号的意义:Q235,45,40Cr,65Mn,ZG230-450,HT200,ZcuSn10P1,LC4. 解:Q235是指当这种材料的厚度(或直径)≤16mm时的屈服值不低于235Mpa。
45是指该种钢的平均碳的质量分数为万分之四十五。
40Cr是指该种钢的平均碳的质量分数为万分之四十并且含有平均质量分数低于1.5%的Cr 元素。
65Mn是指该种钢的平均碳的质量分数为万分之六十五并且含有平均质量分数低于1.5%的Mn元素。
ZG230-450表明该材料为铸钢,并且屈服点为230,抗拉强度为450.HT200表明该材料为灰铸铁,并且材料的最小抗拉强度值为200Mpa.ZCuSn10P1铸造用的含10%Sn、1%P其余为铜元素的合金。
LC4表示铝硅系超硬铝。
1-6.标准化在机械设计中有何重要意义?解:有利于保证产品质量,减轻设计工作量,便于零部件的互换和组织专业化的大生产,以及降低生产成本,并且简化了设计方法,缩短了设计时间,加快了设计进程,具有先进性、规范性和实用性,遵照标准可避免或减少由于个人经验不足而出现的偏差。
第二章2-7.为什么要提出强度理论?第二、第三强度理论各适用什么场合?解:材料在应用中不是受简单的拉伸、剪切等简单应力状态,而是各种应力组成的复杂应力状态,为了判断复杂应力状态下材料的失效原因,提出了四种强度理论,分别为最大拉应力理论、最大伸长线应变理论、最大切应力理论、畸变能密度理论。
一填空题1 带传动中的应力有拉应力、离心应力和弯曲应力。
2 带传动的极限承载能力与初拉力、包角和带与带轮间的当量摩擦系数有关。
3 带传动正常工作时,紧边拉力F1、松边拉力F2、初拉力F0和有效圆周力F e之间的关系为F1- F2= F e和F1+F2 = 2F0。
4 在正常润滑的条件下,链传动一般在高速时的容易发生链疲劳破坏失效,而在低速时容易发生链条过载拉断失效。
5 按用途不同,链条可分为传动链、输送链、起重链,一般机械传动中常用传动链。
6 滚子链的磨损主要发生在销轴和套筒的接触面上。
7 齿轮轮齿的失效可能因为赤根强度不足而导致轮齿折断,也可能因为齿面硬度不足而导致齿面过度磨损或者塑性变形。
8 齿面接触应力与材料性能、齿轮宽度、小齿轮分度圆直径和齿数有关。
9 齿轮润滑需要考虑的因素有齿轮圆周速度和传动形式。
10 蜗杆传动中的传动效率受到啮合功率损耗、轴承摩擦损耗和搅油损耗的影响。
11 选择蜗杆传动的润滑油时,通常在环境温度较高时,选用粘度值较大的润滑油;当转速较高时,可选用粘度值较低的润滑油。
12 按照受力来分,轴可以分为心轴、转轴和传动轴。
13 心轴仅承受弯矩载荷,而转轴承受弯矩和扭矩载荷。
14 键联接的可以有平键联接、楔健、切向健和半圆健。
15 平键联接依靠平键的两侧面来传递转矩;楔键联接依靠楔键的上下两面来传递转矩。
16 滚动轴承内圈与轴的配合采用基孔制,外圈与孔的配合采用基轴制。
17 按防松的原理不同,螺纹联接可以分为摩擦防松、机械防松和铆冲防松。
18 三角形螺纹主要用于联结,矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹主要用于传动。
19做带传动的受力分析时,涉及初拉力、紧边拉力、松边拉力和离心力。
20带传动失效形式一般是指疲劳破坏和打滑。
21在链传动中,链条的节距越大,承载能力越强,动载荷也越大。
22直齿圆柱齿轮齿根弯曲应力的最大值与齿轮材料性能、尺宽和外载荷有关。
23选择齿轮材料时的一般要求是齿面要硬、齿心要韧。
第三章 机械零件的强度习题答案3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa 1801=-σ,取循环基数60105⨯=N ,9=m ,试求循环次数N 分别为7 000、25 000、620 000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。
[解] MPa 6.373107105180936910111=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 3.324105.2105180946920112=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 0.227102.6105180956930113=⨯⨯⨯==--N N σσN 3-2已知材料的力学性能为MPa 260=s σ,MPa 1701=-σ,2.0=σΦ,试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。
[解] )170,0('A )0,260(C 012σσσΦσ-=-Θ σΦσσ+=∴-121MPa 33.2832.0117021210=+⨯=+=∴-σΦσσ得)233.283,233.283(D ',即)67.141,67.141(D '根据点)170,0('A ,)0,260(C ,)67.141,67.141(D '按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示3-4 圆轴轴肩处的尺寸为:D =72mm ,d =62mm ,r =3mm 。
如用题3-2中的材料,设其强度极限σB =420MPa ,精车,弯曲,βq =1,试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。
[解] 因2.14554==d D ,067.0453==d r ,查附表3-2,插值得88.1=ασ,查附图3-1得78.0≈σq ,将所查值代入公式,即()()69.1188.178.0111k =-⨯+=-α+=σσσq查附图3-2,得75.0=σε;按精车加工工艺,查附图3-4,得91.0=σβ,已知1=q β,则35.211191.0175.069.1111k =⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=q σσσσββεK ()()()35.267.141,67.141,0,260,35.2170,0D C A ∴ 根据()()()29.60,67.141,0,260,34.72,0D C A 按比例绘出该零件的极限应力线图如下图3-5 如题3-4中危险截面上的平均应力MPa 20m =σ,应力幅MPa 20a =σ,试分别按①C r =②C σ=m ,求出该截面的计算安全系数ca S 。
西北工业大学机械制图习题集39页答案1.固定端约束只能限制物体的转动,不能限制物体的移动。
() [单选题]正确错误(正确答案)2.在带传动中小带轮的包角应该≤120°。
() [单选题]正确错误(正确答案)3.轴上有两个以上的键槽时,宽度应尽可能统一,并置于同一直线上。
() [单选题]正确(正确答案)错误4.代号为 7350 的滚动轴承,其内径为 50mm。
() [单选题]正确错误(正确答案)5.心轴仅用以支承旋转零件而不传递动力,只受弯曲而无扭矩作用的轴。
() [单选题]正确(正确答案)错误6.凸轮从动件运动轨迹可以是直线,也可以是弧线。
() [单选题]正确(正确答案)错误7.在曲柄摇杆机构中,当曲柄为主动件时,会出现死点位置。
() [单选题] 正确错误(正确答案)8.渐开线的形状与基圆大小无关。
() [单选题]正确错误(正确答案)9.在 V 带传动中,带速过高反而降低了传动能力。
() [单选题]正确(正确答案)错误10.齿轮传动正确的啮合条件是:两啮合齿轮的齿数及分度圆上的压力角必须相等。
() [单选题]正确错误(正确答案)11.蜗轮蜗杆机构中,两轴的交错角通常为 90°。
() [单选题]正确(正确答案)错误12.断面收缩率是塑性的重要指标,它的百分率越大,材料的塑性越差。
() [单选题]正确错误(正确答案)13.08F钢与T8A钢含碳量不一样。
() [单选题]正确(正确答案)错误14.在热处理中,淬火后必须进行回火。
() [单选题]正确(正确答案)错误15.剪切变形与挤压变形同时存在,同时消失。
() [单选题]正确(正确答案)错误16.直杆的基本变形有:拉伸与压缩、剪切与挤压、扭转、弯曲。
() [单选题] 正确(正确答案)错误17.平面汇交力系的合力一定大于任何一个分力。
() [单选题]正确错误(正确答案)18.与带传动相比,链传动没有滑动现象,因此其平均传动比恒定不变。
机械设计第五章课后习题5-1分析比较普通螺纹、管螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹的特点,各举一例说明它们的应用5-2将承受轴向变载荷的联接螺栓的光杆部分做得细些有什么好处?5-2分析活塞式空气压缩气缸盖联接螺栓在工作时的受力变化情况,它的最大应力,最小应力如何得出?当气缸内的最高压力提高时,它的最大应力,最小应力将如何变化?5-4?图5-49所示的底板螺栓组联接受外力FΣ作用在包含x轴并垂直于底板接合面的平面内。
试分析底板螺栓组的受力情况,并判断哪个螺栓受力最大?堡证联接安全工作的必要条件有哪些?5-5图5-50是由两块边板和一块承重板焊成的龙门起重机导轨托架。
两块边板各用4个螺栓与立柱相联接,托架所承受的最大载荷为KN,载荷有较大的变动。
试问:此螺栓联接采用普通螺栓联接还是铰制孔用螺栓联接为宜?为什么?5-6已知托架的边板用6个螺栓与相邻的机架相联接。
托架受一与边板螺栓组的垂直对称轴线相平行、距离为mm、大小为60KN的载荷作用。
现有如图5-51所示的两种螺栓不知型式,设采用铰制孔用螺栓联接,试问哪一种不知型式所用的螺栓直径较小?为什么?5-7图5-52所示为一拉杆螺纹联接。
已知拉丁所受的载荷F=56KN,载荷稳定,拉丁材料为Q235钢,试设计此联接。
5-8两块金属板用两个M12的普通螺栓联接。
若接合面的摩擦系数f=0.3,螺栓预紧力控制在其屈服极限的70%。
螺栓用性能等级为4.8的中碳钢制造,求此联接所能传递的横向载荷。
5-9受轴向载荷的紧螺栓联接,被联接钢板间采用橡胶垫片。
已知螺栓预紧力Fo=15000N,当受轴向工作载荷F=10 000N时,求螺栓所受的总拉力及被联接件之间的残余预紧力。
5-10图5-24所示为一汽缸盖螺栓组联接。
已知汽缸内的工作压力P=0~1MPa,缸盖与缸体均为钢制,直径D1=350mm,D2=250mm.上、下凸缘厚均为25mm.试设计此联接。
5-11设计简单千斤顶(参见图5-41)的螺杆和螺母的主要尺寸。
详细答案第三章 机械零件的强度p45习题答案3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa 1801=-σ,取循环基数60105⨯=N ,9=m ,试求循环次数N 分别为7 000、25 000、620 000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。
[解] MPa 6.373107105180936910111=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 3.324105.2105180946920112=⨯⨯⨯==--N N σσNMPa 0.227102.6105180956930113=⨯⨯⨯==--N N σσN 3-2已知材料的力学性能为MPa 260=s σ,MPa 1701=-σ,2.0=σΦ,试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。
[解])170,0('A)0,260(C012σσσΦσ-=-σΦσσ+=∴-1210MPa 33.2832.0117021210=+⨯=+=∴-σΦσσ得)233.283,233.283(D ',即)67.141,67.141(D '根据点)170,0('A ,)0,260(C ,)67.141,67.141(D '按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示3-4 圆轴轴肩处的尺寸为:D =72mm ,d =62mm ,r =3mm 。
如用题3-2中的材料,设其强度极限σB =420MPa ,精车,弯曲,βq =1,试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。
[解] 因2.14554==dD ,067.0453==d r,查附表3-2,插值得88.1=ασ,查附图3-1得78.0≈σq ,将所查值代入公式,即()()69.1188.178.0111k =-⨯+=-α+=σσσq查附图3-2,得75.0=σε;按精车加工工艺,查附图3-4,得91.0=σβ,已知1=q β,则35.211191.0175.069.1111k =⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=q σσσσββεK ()()()35.267.141,67.141,0,260,35.2170,0D C A ∴根据()()()29.60,67.141,0,260,34.72,0D C A 按比例绘出该零件的极限应力线图如下图3-5 如题3-4中危险截面上的平均应力MPa 20m =σ,应力幅MPa 20a =σ,试分别按①C r =②C σ=m ,求出该截面的计算安全系数ca S 。
机械设计基础试题一、填空题1.螺纹联接的防松方法可分为,和永久防松三大类。
2.轴上零件的轴向固定方法有轴肩固定、轴环固定、、等。
3.传动带工作时,带中的应力有:紧边拉应力、、等。
4.蜗杆头数z1越大,蜗杆的升角越____ __,蜗杆传动效率越。
5.滚动轴承7208C的类型为;内径为mm。
6.花键联接按齿形不同,可分为和两类。
7.间歇运动机构有机构和机构等。
8.与中碳钢相比,低碳钢的强度和硬度,塑性和焊接性能。
9.无弹性元件的绕性联轴器有,等。
10.机构的传动角越大,有效分力就越,效率就越。
二、简答题1. 确定疲劳极限时,应考虑到哪三方面的因素?2. 为什么在圆柱齿轮传动中,通常取小齿轮齿宽b1>b2(大齿轮齿宽)?3. 分析带传动的包角 1、带轮直径D1和中心距a的大小对带传动承载能力的影响。
4. 滚动轴承典型的组合方式分为哪三类?各适用于什么场合?5. 连接用螺纹都具有自锁性,但为什么还要对螺纹连接进行防松?试各举出两个机械防松和摩擦防松的例子。
6. 齿轮出现点蚀破坏原因是什么?点蚀破坏通常出现在轮齿的什么部位?如何提高齿面的抗点蚀能力?三、分析题1. 图示传动系统中,件1、2为直齿锥齿轮,件3为蜗杆,4为蜗轮。
已知锥齿轮1为主动,要求锥齿轮2的回转方向n2如图示。
试确定:1)考虑让安装蜗杆的中间轴上所受轴向力能抵消一部分,设计出蜗杆与蜗轮的螺旋线方向(画在图上或文字说明);2)画出各轮的轴向力方向(画在图上);3)画出各轴的回转方向(画在图上)。
2. 在图示凸轮机构中画出:1) 基圆及其半径r 0;2) 理论廓线;3) 行程h ;4) 图示位置从动件的位移量s ;5) 从动件与凸轮轮廓A 点接触时的压力角。
四、计算题1. 设计一曲柄滑块机构,曲柄为主动件,已知滑块行程H =40mm ,偏距e =15mm ,行程速比系数K =1.4。
试用图解法求出曲柄和连杆的长度。
(本小题8分) (注:θθ-+= 180180K ) 2. 计算图示机构的自由度,并说明该机构是否具有确定运动,若机构中存在复合铰链、局部自由度或虚约束,应予指出。
详细答案第三章 机械零件的强度p45习题答案3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa 1801=-σ,取循环基数60105⨯=N ,9=m ,试求循环次数N 分别为7 000、25 000、620 000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。
[解] MPa 6.373107105180936910111=⨯⨯⨯==--N N σσN M P a 3.324105.2105180946920112=⨯⨯⨯==--N N σσNM P a 0.227102.6105180956930113=⨯⨯⨯==--N N σσN 3-2已知材料的力学性能为MPa 260=s σ,MPa 1701=-σ,2.0=σΦ,试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。
[解])170,0('A),260(C012σσσΦσ-=-σΦσσ+=∴-1210M P a 33.2832.0117021210=+⨯=+=∴-σΦσσ 得)233.283,233.283(D ',即)67.141,67.141(D '根据点)170,0('A ,),260(C ,)67.141,67.141(D '按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示3-4 圆轴轴肩处的尺寸为:D =72mm ,d =62mm ,r =3mm 。
如用题3-2中的材料,设其强度极限σB =420MPa ,精车,弯曲,βq =1,试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。
[解] 因2.14554==dD ,067.0453==d r,查附表3-2,插值得88.1=ασ,查附图3-1得78.0≈σq ,将所查值代入公式,即()()69.1188.178.0111k =-⨯+=-α+=σσσq查附图3-2,得75.0=σε;按精车加工工艺,查附图3-4,得91.0=σβ,已知1=q β,则35.211191.0175.069.1111k =⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=q σσσσββεK ()()()35.267.141,67.141,0,260,35.2170,0D C A ∴根据()()()29.60,67.141,0,260,34.72,0D C A 按比例绘出该零件的极限应力线图如下图3-5 如题3-4中危险截面上的平均应力MPa 20m =σ,应力幅MPa 20a =σ,试分别按①C r =②C σ=m ,求出该截面的计算安全系数ca S 。
西北工业大学22春“机械设计制造及其自动化”《机械原理》作业考核题库高频考点版(参考答案)一.综合考核(共50题)1.对心直动尖顶盘形凸轮机构的推程压力角超过许用值时,可采用()措施来解决。
A.增大基圆半径B.改为滚子推杆C.改变凸轮转向参考答案:A2.双万向铰链机构中间轴的两叉面不在同一平面上,则其主、从动轴间就保持恒速比传动。
()A.错误B.正确参考答案:A3.在外载荷和接触表面状况相同的条件下,三角螺纹的摩擦力要比矩形螺纹的大,是因为摩擦面上的法向反力更大。
()A.错误B.正确参考答案:B4.为了避免推杆运动失真,平底推杆凸轮轮廓不能内凹。
()A.错误B.正确参考答案:B5.B.直动滚子推杆C.直动平底推杆D.摆动滚子推杆参考答案:C6.在以曲柄为主动件的曲柄摇杆机构中,最小传动角出现在()。
A.曲柄与连杆两次共线位置之一B.曲柄与机架两次共线位置之一C.曲柄与连杆共线时D.曲柄与机架共线时参考答案:B7.执行构件所受的生产阻力可以是常数,或是速度、时间、位置的函数。
()A.错误B.正确参考答案:B8.铰链四杆机构中,若有曲柄,则曲柄一定是最短杆。
()A.错误B.正确参考答案:A9.在平面连杆机构中,欲使作往复运动的输出构件具有急回特性,则输出构件的行程速比系数K()。
A.大于1B.小于1C.等于1D.等于参考答案:A10.两个理论廓线相同、滚子半径不同的凸轮机构,从动件运动规律不同。
()A.错误B.正确参考答案:A11.如果机构的自由度数F2则机构作无确定性运动。
()A.错误B.正确参考答案:A12.当凸轮基圆半径相同时,从动件导路向推程中从动件与凸轮的相对速度瞬心一侧偏置,可以()凸轮机构推程的压力角。
A.减小B.增加C.保持原来参考答案:A13.在下列四杆机构中,不能实现急回运动的机构是()。
A.曲柄摇杆机构B.导杆机构C.对心曲柄滑块机构D.偏置曲柄滑块机构参考答案:C14.为了减轻飞轮尺寸和重量,飞轮通常应装在()。
第九章9-1.带传动中的弹性滑动与打滑有什么区别对传动有何影响影响打滑的因素有哪些如何避免打滑解:由于紧边和松边的力不一样导致带在两边的弹性变形不同而引起的带在带轮上的滑动,称为带的弹性滑动,是不可避免的。
打滑是由于超载所引起的带在带轮上的全面滑动,是可以避免的。
由于弹性滑动的存在,使得从动轮的圆周速度低于主动轮的圆周速度,使得传动效率降低。
影响打滑的因素有:预紧力大小、小轮包角、当量摩擦因素。
避免打滑:及时调整预紧力,尽量使用摩擦因素大的、伸缩率小的皮带,对皮带打蜡。
9-3.试分析参数1112D i α、、的大小对带传动的工作能力有何影响 解:1D 越小,带的弯曲应力就越大。
1α 的大小影响带与带轮的摩擦力的大小,包角太小容易打滑(一般取1α≥0120)12i 越大,单根V 带的基本额定功率的增量就越大。
9-4.带和带轮的摩擦因数、包角与有效拉力有何关系解:ec 01F =2F F 1f e f e e αα-≥+,最大有效拉力ec F 与张紧力0F 、包角α和摩擦系数f 有关,增大0F 、α和f 均能增大最大有效拉力ec F 。
9-9.设计一由电动机驱动的普通V 带减速传动,已知电动机功率P=7KW ,转速1=1440/min n r ,传动比123i =,传动比允许偏差为±5%,双班工作,载荷平稳。
解:1.计算功率ca P查表得,A K =1.2,则A =K P=1.278.4ca P kW ⨯= 2.选择带的截型根据18.41440/min 9-9A ca P kW n r ==和查图选定型带。
3.确定带轮的基准直径12D D 和参考图9-9和表9-3取小带轮的基准直径1D =100mm ,大带轮的基准直径2121(1)3100(10.01)297D i D mm ε=-=⨯⨯-=。
查表取标准值2315D mm =。
12 3.15i =满足条件。
4.验算带的速度v111001440/7.54/601000601000D n v m s m s ππ⨯⨯===⨯⨯带速介于5~25m/s 之间,合适。
5.确定中心距a 和带的基准长度d L初定中心距为0800a mm =.则带的基准长度d L 为221122()2()24(315100)[2800(100315)]2266.3324800d D D L a D D amm mmππ-'≈+++-=⨯+++=⨯ 按表9-2选取d L =2240mm,则V 带传动实际中心距为022402266.33(800)786.8422d d L L a a mm mm '--≈+=+=6.验算小带轮上的包角1α00000021131510018057.318057.3164.34120(786.84D D a α--≈-⨯=-⨯=>合适)7.带的根数z根据表9-4a 、b,当110120100,1440/min 1.32,3P =0.17kW.mm n r P kW i ====∆D 时,当时,查表9-5得L K 0.96;9-2K =1.06.α=查表得则带的根数为008.45.54()(1.320.17)0.96 1.06ca L P z P P K K α===+∆+⨯⨯取z=68.确定带的张紧力0F 根据表9-1查得q=m220500 2.55008.4 2.5(1)[(1)0.107.54]154.667.540.96ca P F qv N N zv k α⨯=-+=⨯-+⨯=⨯ 9.计算压轴力Q F10164.342sin 26154.6sin 1837.922Q F zF N N α==⨯⨯⨯=第十章10-1.为避免槽轮在开始和终止转动时产生刚性冲击,设计时应注意什么问题 10-2.何谓槽轮机构的运动系数为什么k 必须大于零而小于1k 有何几何意义10-3.如图所示为自行车后轮轴上的棘轮机构,试分析当脚蹬踏板前进和不蹬踏板自由滑行时棘轮机构的工作过程。
第十一章11-1.常用的连接有哪些类型它们各有哪些优点各适用于什么场合解:常用的连接有螺纹连接、键连接、销连接、铆钉连接、焊接、胶接、过盈配合连接以及型面连接等。
螺纹连接具有结构简单、装拆方便、连接可靠、互换性强等特点。
键连接具有结构简单、连接可靠、装拆方便等优点,在机械的轴类连接中应用。
销连接主要用于确定零件间的相互位置,并可传递不大的载荷,也可用于轴和轮毂或其他零件的连接。
铆接具有工艺设备简单,工艺过程比较容易控制,质量稳定,铆接结构抗振、耐冲击,连接牢固可靠,对被连接件材料的力学性能没有不良影响等特点。
在承受严重冲击或剧烈振动载荷的金属结构连接中应用。
焊接是具有结构成本低、质量轻,节约金属材料,施工方便,生产效率高,易实现自动化等特点。
主要应用在五拆卸要求的对受力要求不太高的场合。
胶接具有连接后重量轻,材料利用率高,成本低,在全部胶接面上应力集中小,抗疲劳性能好,密封性和绝缘性好等特点。
主要用于应力要求不高,对密封性要求较高的场合。
11-6.在螺纹连接中,为什么要采用防松装置 解:11-8.平键的截面尺寸b ×h 和键的长度L 如何确定平键连接的失效形式是什么如何进行强度校核解:b ×h 根据轴径d 有表中查标准得。
键长L 按轮毂的长度确定,一般略短于轮毂长度,并符合标准中规定的长度系列。
平键的主要失效形式是侧面工作面的压溃。
按[]bs 4bs F T kl dhlσσ==≤进行强度校核。
11-14.图示刚性联轴器用螺栓连接,螺栓性能等级为,联轴器材料为铸铁(HT250),若传递载荷T=1500T ·N 。
1)采用4个M16的铰制孔用螺栓,螺栓光杆处的直径17s d mm =,受压的最小轴向长度14mm δ=,试校核其连接强度。
2)若采用M16的普通螺栓连接,当接合面摩擦因素f=,安装时不控制预紧力,试确定所需螺栓数目(取偶数)。
解:1)3150019354.81551022T F N D -===⨯ []250113.642.22.2bbs Mpa Mpa σσ=== []6401604sMpa Mpa S τστ=== []224419354.821.324117s F Mpa Mpa zi d ττππ⨯===≤⨯⨯⨯[]19354.820.3341714bs bs s F Mpa zd σσδ===≤⨯⨯ 其连接强度满足条件。
2)[]640213.333sMpa Mpa Sσσ=== 由[]211.34pF d σσπ=≤得,[]2213.835213.3324669.34 1.34 1.3p d F N πσπ⨯⨯≤==⨯⨯由S p K FF zif≥得, 1.319354.8 6.811390.510.15S p K F z F if ⨯≥==⨯⨯ 故取z=811-15.一钢制液压油缸,缸内油压p=4Mpa ,油缸内径D=160mm (参看图11-12),沿凸缘圆周均布8个螺栓,装配时控制预紧力。
试确定螺栓直径。
解:1.确定单个螺栓的工作载荷F22416010053.1448p D F N z ππ⨯⨯===⨯2.确定螺栓的总拉伸载荷Q F考虑到压力容器的密封性要求,取残余预紧力 1.6p F F '=,则2.626138.1Q p F F F F N '=+==3.求螺栓直径选取螺栓性能等级为,则640.s Mpa σ=由式[]ssσσ=确定许用应力[]σ时需查找安全系数S ,当不控制预紧力时,S 与螺栓直径d 有关,故需用试算法。
由表暂取S=3(假定d=20mm ),则螺栓许用应力为[]6402562.5sMpa Mpa sσσ===螺栓小径为113.00d mm ≥==由表查得d=20mm 时,117.29413.00,d mm mm =>能满足强度要求,且与原假设相符,故取M20合适。
第十二章12-2.刚性联轴器与挠性联轴器的主要区别是什么解:刚性联轴器各零件及连接件都是刚性的,它们之间不能作相对运动,不具有补偿两轴相对位移的能力,用于刚性支承的场合。
若两轴有偏移,将产生附加载荷,影响传动性能和使用寿命。
挠性联轴器分两种,一种是由可作相对移动的刚性件组成,用连接元件间的相对可动性来补偿被连接两轴之间的相对移动,用于弹性支承且载荷大的场合;另一种是连接件都是弹性的,通过连接件的弹性变形来补偿被连接两轴之间的相对移动,用于弹性支承需要缓冲和减振的场合。
12-5.试分析自行车“飞轮”中离合器的工作原理。
解:自行车后轮有个内棘轮机构,起到了离合器的作用,称为超越离合器,。
工作原理是当链条带动棘轮的链齿外圈时, 中心转轴上的棘爪通过弹簧与棘轮保持接触,棘爪将力矩传递给中心转轴,后轮就转动前进。
当棘轮的转速低于中心转轴的转速,或骑车者停止脚踏时,棘爪能够在棘轮上滑动,超越外圈棘轮转速,此时就会听见发出的“嗒嗒”声响。
因为棘轮只能单向传递转矩,不能双向传递转矩,使得自行车具有正常行驶功能,不能后退行驶。
因此也称为单向超越离合器.第十三章13-5.说明下列滚动轴承代号的意义:N208/P5,7321C ,6101,30310,5207. 解:N208/P5表示圆柱滚子轴承,宽度系列为0系列,直径系列为2系列,内径为40mm ,5级公差等级;7321C 表示角接触球轴承,宽度系列为0系,直径系列为3系列,内径为105mm ,公称接触角15α=,0级公差等级;6101表示深沟球轴承,宽度系列为0系,直径系列为1系列,内径为12mm ,0级公差等级;30310表示圆锥滚子轴承,宽度系列为0系,直径系列为3系列,内径为50mm ,0级公差等级;5207表示推力球轴承,宽度系列为0系,直径系列为2系列,内径为35mm ,0级公差等级;13-8.试设计一提升机用非液体摩擦滑动轴承,已知每个轴承的径向载荷为4210⨯N ,轴颈直径为100mm ,转速为1200r/min.解:1.选择轴承类型和轴瓦材料因轴承承受径向载荷,并考虑使用条件,选用剖分式径向轴承。
此轴承载荷大,转速高,根据表13-1选择轴瓦材料为ZPbSb16Sn16Cu2,其[p]=15Mpa,[v]=12m/s,[pv]=10Mpa ·m/s2.选取轴承宽径比选取轴承宽径比B/d=,则轴承宽度B=d=100mm. 3.验算轴承工作能力 轴承的p,pv,v 分别为:100001100100100001200/ 6.28/19100191001001001200/ 6.283/601000601000F p Mpa Mpa Bd Fn pv MPa m s MPa m s B dn v m s m sππ===⨯⨯==•=•⨯⨯⨯===⨯⨯计算表明,p<[p],pv<[pv],v<[v],工作能力满足要求。