機械設計基礎復習題

復習題1、螺紋的主要參數(shù)有哪些？何處直徑為其公稱直徑？答：螺紋的主要參數(shù)有：大徑，大徑的根本尺寸是螺紋的公稱直徑；小徑D1、d1；中徑D2、d2；牙型角；牙型斜角；接觸高度h；螺距P；導程Ph；螺紋線數(shù)n；螺紋升角。2、常用螺紋牙型有哪幾種？哪些主要用于聯(lián)接？哪些主要用于傳動？答：常見螺紋牙型有三角形，牙型角大，當摩擦角大，易實現(xiàn)自鎖，牙根厚，強度高，多用于聯(lián)接螺紋；牙型為正方形，牙型角為0o，如梯形螺紋廣泛應于傳動螺紋中。3、螺紋聯(lián)接有哪幾種根本類型？它們各自有何特點？各自適用于什么場合？答：螺栓聯(lián)接：構造簡潔，易于更換，用于被聯(lián)接件厚度不大且能夠從兩面裝拆的場合；雙件外表或頂入凹坑中，以固定兩零件的相對位置，可傳遞不大的橫向力或轉矩。4、何謂螺紋聯(lián)接的預緊？預緊的目的是什么？怎樣掌握預緊力？答：大多數(shù)螺栓聯(lián)接在承受工作載荷之前，裝配時就已經擰緊，稱之為預緊。預緊使螺栓所緊力矩等方法來實現(xiàn)，如用力矩扳手來掌握預緊力。5、螺紋聯(lián)接防松的實質是什么？常用防松方法有哪些？摩擦防松、機械防松和永久止動等三類。摩擦防松是使螺紋副中產生附加壓力，從面始終有摩擦力矩存在，防止螺母相對螺栓轉動。如利用雙螺母、彈簧墊圈、開縫螺母、鎖緊螺母、尼龍圈鎖緊螺母、緊定螺釘固定等。機械防松是利用一些簡易的金屬止動件直接防止螺紋副的相對轉動。如利用開口銷、止動墊圈、焊接或鉚死、沖點、粘合等。6、受剪螺栓聯(lián)接的可能失效形式有哪些？設計中需計算何種強度？潰。設計中需要計算螺栓的抗剪強度和連接的擠壓強度。7、帶傳動的工作原理是什么？有哪些特點？帶輪之間產生的摩擦力，將主動輪的運動和動力傳遞給從動輪。答：帶傳動的原理是，將帶裝緊在帶輪上，使帶與帶輪相互壓緊，工作時靠帶與帶輪之間產生的摩擦力，將主動輪的運動和動力傳遞給從動輪?！渤齻鲃颖炔缓愣ā渤綆В瑐鲃有实?，帶的壽命較短，傳動的外廓尺寸大，需要張緊，支承帶輪的軸及軸承受較大。8、帶傳開工作中發(fā)生彈性滑動的機理是什么？對傳動有什么影響？因而產生的彈性變形也不同，這種同于帶的彈性變形而引起的帶與帶輪間的滑動，稱為帶傳動的彈性滑動。彈性滑動是帶傳開工作時不行避開的物理現(xiàn)象。對傳動的影響是：過載時，帶在帶輪上打滑，可防止其它零部件損壞，起安全保護作用，但也使傳動比不恒定。9FeFe致使傳動失效。因此，必需避開打滑。10、帶傳動設計的主要依據(jù)和設計準則是什么？則為：保證傳動帶在不打滑的條件下，具有肯定的疲乏強度和使用壽命。VVVVV答：一般V40o，帶輪輪槽楔角32o、34o、36o38o，均頂膠層受拉而變窄，底膠層受壓而變寬，從而使V帶和帶輪接觸良好。13、帶傳動在使用中應留意哪些問題？2〕一般V帶的緊邊在下，松邊在上，以便借助帶的自重加大帶輪包角。3〕安裝時兩帶輪軸線必需平行，兩輪輪槽中線必需對正，以減輕帶的磨損。4〕安裝時應首先縮行撬入，以免帶被損壞。5〕為了保證安全，帶傳動一般應安裝防護罩，并在使用過程中定期檢查、調整帶的張緊程度。6〕為避開腐蝕及快速老化，應避開帶60℃。7〕多根帶并用時，為V應同時更換，以免因帶短、舊帶長而加速帶的磨損。習題一、一帶傳動，傳遞功率P＝10kW，帶速v＝12.5m/s，現(xiàn)測得初拉力＝700NFF0 1 2VP＝7.5kW，小帶輪轉速n＝1460r/min，鼓風機主軸轉速n＝700r/min，每天工作16h，由Y系列1 2三相異步電動機驅動。要求傳動中心距a 800mm。P＝4kW，小帶輪i＝3.5，16h，Y1動機驅動。由于構造限制，要求大帶輪基準直徑dd2

450mm。試題四、設計一裂開機裝置用一般V帶傳動。電動機型號為Y132S－4，電P＝5.5kW，轉速n＝1400r/min，傳動比i＝2，兩班制工作，期望1600mm。要求繪制大帶輪的工作圖〔d＝35mm。14、齒輪傳動與其他機械傳動相比有何特點？4〕可以傳遞空間任意兩軸間的運動與動力。15、齒輪傳動常見的失效形式有哪些？各種失效形式常在何種狀況下發(fā)生？1、輪齒折型為懸臂梁，輪齒根部彎曲應力最大，且齒根過渡圓角引起應力集中，因此，折磨損，在磨損外表留有較均勻的條痕，齒面磨損后，使齒廓外形變化，從面引起失效形式。3〕齒面點蝕。輪齒在嚙合過程中，齒面接觸處將承受循環(huán)變化的接而形成麻點狀凹坑，稱為齒面疲乏點蝕。4〕齒面膠合。膠合是指相嚙合輪齒齒面，在肯定壓力和溫度作用下，直接接觸發(fā)生粘著，隨著齒面的相對運動，使金屬從齒面上撕落而引起的一種嚴峻粘著現(xiàn)象。5〕齒面塑性變形。16、一般的閉式齒輪傳動和開式齒輪傳動的主要失效各是什么？主要失效形式是齒面磨損和輪齒折斷。同？10%~15%，再取相近的標準值。有哪些？它們各在何種狀況下承受？35、4540Cr、35SiMn42SiMn要機械傳動中，例如機床、汽車變速箱等。、ZG40Mn、ZG40Crd>400~600mm鋼。QT400－15、QT500－7、QT600－3，廣泛應用于低速、工作平穩(wěn)、輕載、對尺寸和重量無嚴格要求的開式齒輪傳動。鋼制齒輪常用的熱處理方法有正火、調質、外表淬火。19、在設計軟齒面齒輪傳動時，為什么常使小齒輪的齒面硬度比大齒輪高30~50HBW？HBW－HBW＝30~50。1 220答：對于閉式軟齒面齒輪傳動，在滿足彎曲強度的條件下，應取較多的齒數(shù)z1和較小的模數(shù)，這樣可增大重合度，提高傳動的平穩(wěn)性，還可以節(jié)約制造費用，z＝20~40。對于閉式硬齒面齒輪、開式齒輪和鑄鐵齒輪傳動，為保證輪齒1具有足夠的彎曲強度，宜取較小的齒數(shù)z1

和較大的械數(shù)，一般取z＝17~20。應1使兩齒數(shù)互為質數(shù)，至少應避開大、小齒輪數(shù)比為整數(shù)。兩輪的齒寬設計為對閉式傳動：1〕軟齒面，齒輪對稱軸承布置并靠近軸承時，取 ＝0.8~1.4；齒輪不對稱軸承布置或懸臂布置且軸剛性較大時， ＝d d0.6~1.2，軸剛性較小時，取＝0.4~0.9。2〕硬齒面，的數(shù)值應降低一倍。d d對開式傳動，?。?.3~0.5。d21、齒輪主要有哪幾種構造形式？設計中如何選擇？e≤〔2~2.5〕mn〔錐齒輪e≤1.6m〕時，則應將齒輪與軸做成一體，稱為齒輪軸。2〕當齒頂圓直徑da

a

<500mm的鍛造齒輪，為減輕重量、節(jié)約材料和便于搬運與裝拆，通常承受腹板式構造。4〕對于齒頂圓直徑da

>500mm的鑄造齒輪，可做成輪輻式構造。習題一、試設計某單級閉式直齒圓柱齒輪傳動。：電動機驅動，P＝30kW，n=720r/min，傳動比i=4.5，長期雙向轉動，載荷有中等沖擊，z＝27，大小齒1 1輪材料均為40Cr外表淬火。習題二、欲配制一個遺失的齒輪，與其嚙合齒輪的齒頂圓直徑da

＝136mm，齒數(shù)z＝15，兩輪中心距a=260mm，求所配齒輪的尺寸。z＝20，z＝50，模數(shù)m=6mm，齒寬b=80mm，451 2調質處理，齒面硬度230HBW；大齒輪材料45180HBW。齒輪的n＝700r/min。122、按承載狀況，軸分為哪三種類型？各舉2~3個實例。答：按承載的狀況不同，直軸可分為轉軸、傳動軸和心軸。轉軸，工作時既承受變矩又傳遞轉矩的軸，如齒輪減速器中的軸、汽車變速箱中的軸、電動機的輸出軸。2〕傳動軸，工作時只傳遞轉矩而不承受彎矩或承受彎矩很小的軸，如汽車傳動軸、壓力機中的主軸。3〕心軸，工作時只承受彎矩而不傳遞轉矩的軸，如火車車輪軸、自行車的前后輪軸。23、軸的常用材料有哪些？假設優(yōu)質碳素鋼軸的剛度缺乏，改用合金鋼能否解決問題？為什么？20354540Cr40MnB40CrNi38SiMnMo、38CrMoAlA、20Cr、QT400－15、QT600－3。24、軸的構造設計要滿足哪些根本要求？說明軸的構造設計步驟。答：1〕軸和軸上零件要有準確的工作位置且定位牢靠。軸上零件應便于裝拆和調整。軸應具有良好的制造和裝配工藝性。軸的受力狀況合理，應力集中小，有利于提高軸的強度和鋼度等。寸和布置位置；軸的加工方法、裝配方法以及其他特別要求。25、軸上零件的周向和軸向固定方法有哪些？各適用于什么場合？答：軸上零件的軸向固定方法有：1〕軸肩：在起定位作用的同時，還起軸向固定作用，它構造簡潔、定位牢靠，能承受較大軸向載荷。2〕套筒：當兩零件相隔距離不大時，可用套筒對兩個相鄰零件軸向固定，它構造簡潔但套筒與軸的協(xié)作較松，不適用于軸轉速較高的場合。3〕圓螺母：用套筒固定所需套筒過長時，承受圓螺母固定，它固定牢靠，能承受大的軸向力，但軸上需車制螺紋，產生應力集中，故一般用細牙螺紋。4〕彈性擋圈：當軸向力很小，僅為防止零件偶然軸向移動時，承受彈性擋圈，它構造簡潔、緊湊，但牢靠性差。5〕鎖緊擋圈：當軸向力較小時，承受鎖緊擋圈，兩端都承受鎖緊擋圈時，便于調整零件在軸上的位置。6〕軸端擋圈：軸端擋圈又稱壓板，用于軸端零件的固定，可承受較大的軸向力。7〕銷聯(lián)接：銷聯(lián)接固定構造簡潔，但軸的應力集中較大，用于受力不大、同時需要進展周向固定的場合。軸上零件的周向固定方法有：鍵聯(lián)接：應用廣泛，其中平鍵聯(lián)接定心性好，用于較高精度、高轉速及受沖擊或變載荷作用的場合?；ㄦI聯(lián)接：承載力量高，對中性和導向性好，但制造比較困難，本錢高。銷聯(lián)接：主要用來固定零件的相互位置，也可傳遞不大的載荷。過盈聯(lián)接：利用軸和轂孔間的過盈協(xié)作構成的聯(lián)接，對構造簡潔，能同時實現(xiàn)周向和軸向固定，對軸的減弱小，但裝拆不便，且對協(xié)作面的加工精度要求較高。常與平鍵聯(lián)接聯(lián)合使用，以承受大的循環(huán)變化載荷、振動和沖擊載荷。26答：確定各軸段長度時，應盡可能使構造緊湊，同時還要保證零件所需的裝配或調整空間。軸的各段長度主要是依據(jù)各零件與軸協(xié)作局部的軸向尺寸和相鄰零件間的距離等確定。習題一、一傳動軸的材料為45P＝50kW，轉速n=400r/min，該軸的直徑為多少？習題二、試設計單級直齒圓柱齒輪減速器中的主動軸，見教材P172，圖11-18。減速器用電P＝7.5kWn1=970r/minm=2.5mm，z1＝22，輪轂寬度為65mm，聯(lián)軸器輪轂寬度為70mm。假設承受直徑系列為2軸承，單向傳動。習題三、指出教材P17211-19中軸的構造上不合理和不完善的地方，并說明錯誤緣由及改進意見，同時畫出合理的構造圖。27、鍵聯(lián)接的功用是什么？的周向固定，以傳遞轉矩，其中有的還能實現(xiàn)軸向固定和傳遞軸向力。、A、B、C答：按端部外形不同，一般平鍵分為三種：圓關、平頭〕〔C。對于圓頭和單圓頭鍵，軸上的鍵槽通常在銑床上用指形銑刀加工，平頭鍵的鍵槽可用盤銑刀加工。圓頭平鍵用得最多，單圓頭平鍵只適用于軸端。29、半圓鍵聯(lián)接有何特點？般只適用于輕載軸轂聯(lián)接中。30、依據(jù)什么選擇平健的截面尺寸和長度？bхhdLL′〔通常取L′≈1.2~1.5d標準中規(guī)定的長度系列。31、平鍵聯(lián)接的主要失效形式是什么？〔為輪轂算。1.5答：假設使用一個平鍵不能滿足強度要求，可承受兩個平鍵，兩鍵應相隔180o1.533、花鍵聯(lián)接有哪些特點？廣泛應用。但因其構造簡潔，需用特地的刀具和設備進展加工，本錢較高。34、矩形花鍵定心方式為什么優(yōu)選小徑定心？答：小徑定心以小徑〔d〕為協(xié)作面保證軸線重合，適用于轂孔外表硬度較高目前國家標準承受小徑定心。、銷聯(lián)接有哪些主要用途？剪斷元件，對機械系統(tǒng)起到過載保護作用。習題一、有始終徑d＝80mmL′＝矩。d＝90mm，B＝110mm，T=1800N?m，載荷平穩(wěn)，軸、鍵的材料均為鋼，齒輪材料為鍛鋼。36、軸承的功用是什么？答：軸承主要用于支承軸及軸上零件，減輕轉動副的摩擦和磨損，保證軸的旋轉精度。37、與滑動軸承相比，滾動軸承有何優(yōu)、缺點？答：與滑動軸承相比，滾動軸承具有摩擦阻力小、起動敏捷、效率高、潤滑便利和互換性好等優(yōu)點；其缺點是抗沖擊力量差，工作時有噪聲，工作壽命不及液體摩擦的滑動軸承。38、滾動軸承有哪些主要類型？如何選擇滾動軸承類型？100002023030000；500006000070000；圓柱滾子軸承N0000選擇滾動軸承的類型，應考慮軸承所承受載荷的大小、方向和性質，轉速的凹凸要求，軸承的裝拆以及經濟性等。39、滾動軸承的代號由哪幾局部組成？其中根本代號表示哪些內容？心，用以表示軸承的類型和尺寸。根本代號由類型代號、尺寸系列代號和內徑代號組成。40、軸系在什么狀況下承受兩端固定支承？在什么狀況下承受一端商定、一端游動支承？答：當軸承跨距較小L350m軸的受熱伸長，可在一端軸承的外圈和軸承端面間留出c=0.2~0.4mm當軸的跨度較大〔L≥350mm〕座孔內沿軸向游動。41、什么是滾動軸承的預緊？預緊的目的是什么？預緊方法有哪些？答：軸承的預緊是使?jié)L動體和內、外圈之間產生肯定的預變形，用以消退游隙，增加支承的不等的套筒而預緊等。42、應如何選擇滾動軸承的協(xié)作？答：軸承的協(xié)作是指內圈與軸、外圈與座孔的協(xié)作。制。確定。對于轉動的套圈〔內圈或外圈〕承受較緊的協(xié)作，固定的套圈承受較松的協(xié)作；一般當轉速越高、載荷越大、振動越大、旋轉精度越高、工作溫度越高時，應承受較緊的協(xié)作；常常拆卸或游動的套圈承受較松的協(xié)作。43、滾動軸承潤滑和密封的目的分別是什么？如何選擇潤滑方式？答：軸承潤滑的目的是降低摩擦、削減磨損、散熱、防銹、吸取振動、減小接觸應力等。常間，指的裝填量不宜超過軸承空間的1/3~1/2。潤滑油比潤滑脂摩擦損耗小，且可起到散熱和冷卻作用，但密封要求較高。一般滾動軸承承受潤滑脂潤滑。習題一、指出軸系構造圖中的錯誤，說明緣由，并畫出正確的軸系構造圖〔圖見教材P17311-19〕624194103020751307/P67208AC/P57008C/P4、6308/P5/C3、N307/P2。44、滑動軸承的性能特點有哪些？主要應用在什么場合？③具有良好的耐沖擊性和良好的吸振性能，運轉平穩(wěn)，旋轉精度高。主要缺點：①維護簡單，對潤滑條件要求要求較高；②邊界潤滑軸承，摩擦磨損較大。泥攪拌機、滾筒清砂機、裂開機等也多承受滑動軸承。45、滑動軸承的主要構造形式有哪幾種？各有什么特點？答：1〕整體式徑向滑動軸承。整體式軸承構造簡潔，制造便利，本錢低廉，但便。故一般用于低速、輕載、間歇工作處，如手動機械、低速運輸機械等。2〕剖分式徑向滑動軸承。剖分式軸承裝拆便利，當軸瓦磨損后可以用削減剖分了整體式軸承的