機械設計期末復習

1、機械設計期末復習總論一、判斷題1.循環(huán)特性 r = 1 的變應力是脈動循環(huán)變應力。 ( )2.只有靜載荷產(chǎn)生靜強度破壞，只有變載荷才產(chǎn)生疲勞破壞。( )3.大多數(shù)通用機械零件及專用零件的失效都是由高周疲勞引起的。( )二、填空題1.在載荷與幾何形狀相同的條件下，鋼制零件間的接觸應力大于鑄鐵零件間的接觸應力。三、選擇題1、為了在高溫下減輕磨損，應該加入的添加劑是。A 極壓添加劑B 降凝添加劑C油性添加劑D抗氧化添加劑2、下列材料中常用于滲碳淬火熱處理零件。A 40CrB 38CrMoAlC 20CrMnTiD T103、下述各參數(shù)中，只要根據(jù)計算圓整即可，其余的應取標準值。A. 螺紋大徑B. 齒

2、輪寬度C.圓柱齒輪模數(shù)D.平鍵高度4、繪制零件的極限應力線圖（- m圖）時，必須已知的數(shù)據(jù)是_。aA. -1， 0，s，B.， ， K-10sC. -1， 0， ， D. -1， 0， ， K5、潤滑良好的閉式齒輪傳動，在下列措施中，_不利于減輕和防止齒面點蝕現(xiàn)象發(fā)生。A 采用粘度低的潤滑油B.提高齒面硬度C 采用加入添加劑的潤滑油D.降低齒面粗糙度值四、簡答題1、a ,m ,max,min, r五個參數(shù)各代表什么？繪圖說明當m250MPa ,r0.25 時應力隨時間的變化曲線。機械設計期末復習連接一、判斷題1.受橫向變載荷的普通螺栓連接中，螺栓所受力為靜載荷。(T)2.滑鍵固定在輪轂上隨輪轂

3、一同沿著軸上的鍵槽移動。(T)3. 平鍵連接包括軸、 輪轂和鍵 3 個零件， 驗算連接的擠壓強度時應按擠壓應力是否小于等于三者中強度最強材料的許用擠壓應力。 （）4.對于普通螺栓聯(lián)接，在擰緊螺母時，螺栓所受的載荷是拉力和扭矩。(T)5.普通平鍵連接采用兩個鍵時，一般兩鍵間的布置角度為180。 ( T)6.矩形螺紋、梯形螺紋及鋸齒形螺紋主要用于連接。( F )7.為了提高受軸向變載荷螺栓聯(lián)接的疲勞強度，可以增加螺栓的剛度。( F)8. 螺紋的升角越大，其聯(lián)接的自鎖性能就越好。( F )9. 平鍵聯(lián)接可以實現(xiàn)軸與輪轂的軸向和周向固定。( F )二、填空題1普通平鍵聯(lián)接的工作面是鍵的，楔鍵聯(lián)接的工作

4、面是鍵的。2.螺紋聯(lián)接的防松方法， 按其工作原理可分為摩擦放松、機械放松、 永久放松等方式。三、選擇題1.在受軸向變載荷的緊螺栓連接中，采用空心螺栓，是為了。A 增大變載荷下的剩余預緊力B.改善變載荷下的螺母支承面接觸狀態(tài)C降低應力幅 aD.減輕螺栓重量，節(jié)省材料2.用作調(diào)節(jié)或阻塞的螺紋，應采用。A 三角形粗牙螺紋B 矩形螺紋C鋸齒形螺紋D三角形細牙螺紋3.在下列連接方式中可以同時起將軸上零件在軸上作周向和軸向固定的作用。A 平鍵連接B 花鍵連接C 過盈連接D半圓鍵連接4在螺栓連接設計中，若被連接件為鑄件，則往往在螺栓孔處做沉頭座孔，其目的是機械設計期末復習A 避免螺栓受附加彎曲應力作用B 便

5、于安裝C為安置防松裝置D .鑄造工藝需要5在受軸向變載荷作用的緊螺柱連接中，為提高螺栓的疲勞強度，可采取的措施是A 增大螺栓剛度C，減小被連接件剛度 CmB 減小 C ，增大 CmbbC增大 Cb 和 CmD減小 Cb 和 Cm6在承受橫向載荷或旋轉(zhuǎn)力矩的普通螺栓組聯(lián)接中，螺栓桿_作用。A.受切應力B.受拉應力C. 受扭轉(zhuǎn)切應力和拉應力D.既可能只受切應力，又可能只受拉應力。7.工作時不易松脫，同時可承受振動和變載荷作用的銷聯(lián)接，常選用_銷。A槽B.開口C.圓錐D.圓柱四、簡答題1、只受預緊力的緊連接螺栓強度條件公式ca = 1.3F0，試解釋引入系數(shù)1.3 的意義。d1242、用一個半圓鍵承

6、載能力不足時需采用兩個半圓鍵，此時兩鍵應如何配置？為什么？3、降低螺栓剛度Cb 及增大被聯(lián)接件剛度Cm的具體措施有哪些？五、計算題1、如圖所示用兩個M10( 小徑 d =8.367mm ，中徑 d =9.026mm) 的普通螺栓固定一牽引鉤。若螺釘材料12為 Q235 鋼，屈服極限 sS=1.6）,考慮防滑系數(shù)S=1.2，=240MPa ，裝配時控制預緊力（安全系數(shù)取K接合面間摩擦系數(shù)f=0.2 ，求允許的牽引力F 。F解 :許用拉應力= s240150MPaS1.6機械設計期末復習螺釘數(shù) z=2, 接合面數(shù) i=1,則所需預緊力K s F1.2FF03Ffzi0.2 2 11.3F0強度條件

7、為4 d12d 2所以 F12119N1.3432、圖示螺栓連接中，采用兩個M16 （小徑d1=13.835mm,中徑 d2=14.701mm, ）的普通螺栓，螺栓材料為 45 鋼， s=640MPa, 連接時不嚴格控制預緊力，取安全系數(shù)S=4, 被連接件接合面間的摩擦系數(shù)f = 0.2 。若考慮摩擦傳力的防滑系數(shù)Ks=1.2 ，試計算該連接允許傳遞的靜載荷F 。F/2FF 2解：許用拉應力= /S=160MpaS設每個螺栓所需預緊力為F0, 則fF 0ziKsF故 F 2/3 F0由強度條件，知F018502故 F 2/3 F0 =12335N3有一受預緊力F 0和軸向工作載荷作用的緊螺栓連

8、接，已知預緊力F 0 1000N，螺栓的剛度 Cb與連接件的剛度Cm 相等，軸向工作載荷 F = 1000 N ，試計算該螺栓所受的總拉力F2 ? 剩余預緊力 F 1 ? 在預緊力F0 不變的條件下，若保證被連接件間不出現(xiàn)縫隙，該螺栓的最大軸向工作載荷機械設計期末復習Fmax 為多少 ?解：4、圖示螺栓聯(lián)接中, 采用兩個 M202的普通螺栓，其許用拉應力 l60N mm，聯(lián)接件接合面間摩擦系數(shù) f 0.20 ，防滑系數(shù) K 1.2，計算該聯(lián)接件允許傳遞的靜載荷F ?(M20 的螺栓 d 17.294mm)s1解：螺栓預緊后，接合面所產(chǎn)生的最大摩擦力必須大于或等于橫向載荷，假設各螺栓所需預緊力均

9、為 F0則由平衡條件fF 0ziKsF可得K s FF0fzi螺栓危險截面的強度條件為機械設計期末復習于是得帶傳動及鏈傳動一、判斷題1.V 帶傳動的平均傳動比是準確的。()2.采用張緊輪張緊 V 帶時，最好將張緊輪布置在緊邊。()3.通常 V 帶傳動的中心距都做成不可調(diào)的。()4.V 帶在減速傳動過程中，帶的最大應力發(fā)生在V 帶離開大帶輪處。 ()5.鏈傳動設計時，鏈條節(jié)數(shù)應選奇數(shù)。( )6.在 V 帶傳動設計計算中， 通常限制帶的根數(shù)zbB. b=bC. b1b212128、有兩對標準直齒圓柱齒輪傳動，已知參數(shù)為： m= 4mm, z1=40，z=120; : m = 8mm， z =20，

10、21z =60 ， 在其他條件相同的情況下，齒輪的接觸疲勞強度_；齒輪的彎曲疲勞強度2_。機械設計期末復習A D.四、簡答題1. 齒輪常見的失效形式有哪些？2. 試分析齒輪產(chǎn)生齒面磨損的主要原因， 它是哪一種齒輪傳動的主要失效形式？防止磨損失效的最有效辦法是什么？五、分析題1、圖示減速器，其I 軸的旋轉(zhuǎn)方向如圖示。(1) 合理確定第二級斜齒輪傳動螺旋線的方向（圖中畫出）(2) 畫出 II 軸上作用于兩齒輪上的圓周力、徑向力、軸向力的方向。解：斜齒輪螺旋線方向及各力方向均示于圖中。蝸桿傳動機械設計期末復習一、判斷題1.阿基米德蝸桿傳動應用廣泛的原因是傳動效率高，精度高。()2.“蝸桿與蝸輪的分度

11、圓螺旋角大小相等、方向相反”是蝸桿傳動正確嚙合條件之一。()3.一般情況下由下列參數(shù)可完全確定蝸桿傳動的主要幾何尺寸：（ 1）中心距；（ 2）傳動比；(3)蝸桿頭數(shù)；（ 4）模數(shù)；（ 5）蝸桿直徑系數(shù)（或蝸桿分度圓直徑）；（ 6）變位系數(shù)。()二、選擇題1. 蝸桿傳動不適用于。A 大功率連續(xù)工作傳動B 手動起重機構(gòu)傳動C短時間運轉(zhuǎn)，間歇工作的傳動D精密分度傳動2在潤滑良好的條件下，為提高蝸桿傳動的嚙合效率，可采用的方法為A 減小齒面滑動速度vsB. 減少蝸桿頭數(shù)Z1C增加蝸桿頭數(shù)Z1D. 增大蝸桿直徑系數(shù)q三、簡答題1試分析閉式蝸桿傳動的主要失效形式與設計準則。四、分析題1.圖示傳動裝置，蝸桿

12、軸I 由電動機驅(qū)動，錐齒輪軸（ 1）畫出 II 軸錐齒輪所受的三個分力（Ft3、 Fr3、III 接工作機，已知III 軸的旋轉(zhuǎn)方向Fa3）（直接畫在圖上） 。n4。（ 2）為使II 軸上蝸輪與錐齒輪所受的軸向力方向相反，蝸輪應為旋。（ 3）蝸桿應為旋，其轉(zhuǎn)向為時針方向。機械設計期末復習解：( 1 )II 軸錐齒輪所受的三個分力如圖所示。（ 2）右（ 3）右，逆2. 如圖為圓柱齒輪蝸桿傳動。已知斜齒輪1 的轉(zhuǎn)動方向和斜齒輪2 的輪齒旋向。(1) 在圖中嚙合處標出齒輪 1 和齒輪 2 所受軸向力 Fa1 和 Fa2 的方向。(2) 為使蝸桿軸上的齒輪 2 與蝸桿 3 所產(chǎn)生的軸向力相互抵消一部分

13、， 試確定并標出蝸桿 3 輪齒的螺旋線方向，并指出蝸輪 4 輪齒的螺旋線方向及其轉(zhuǎn)動方向。(3) 在圖中嚙合處標出蝸桿和蝸輪所受各分力的方向。解：機械設計期末復習(1) 在圖中嚙合處齒輪1 和齒輪 2 所受軸向力Fa1 和 Fa2 的方向如圖。(2) 蝸桿 3 輪齒的螺旋線方向，蝸輪 4 輪齒的螺旋線方向及其轉(zhuǎn)動方向如圖。(3) 蝸桿和蝸輪所受各分力的方向。五、計算題1、一個雙頭蝸桿（z1=2）的導程為12.56mm，若測得蝸桿的分度圓直徑為22.4mm，求模數(shù)，直徑系數(shù)及導程角。解：12.56= mz1 ,所以m=2mmd1=mq, 所以d122.4q11.2m2z12tg0.178571q

14、11.2所以=10.124701007 29軸承一、判斷題1.為引導潤滑油分布到滑動軸承的整個工作面上，一般要在軸承的承載區(qū)開設油孔和油溝。( )2.一定相對速度運動的兩平行板間的液體不能形成承載油膜，但只要兩板構(gòu)成了楔形間隙，即可形成承載油膜。()機械設計期末復習3.滾動軸承主要元件是內(nèi)圈、外圈、滾動體和保持架，缺一不可。（）4.三支點傳動軸應選用調(diào)心軸承。()5.滾子軸承宜用于承受較大的載荷，載荷較小時，可優(yōu)先選用球軸承。( )二、填空題1為了便于互換及適應大量生產(chǎn)，軸承內(nèi)圈孔與軸的配合采用制，軸承外圈與軸承座孔的配合采用制。2.代號為 30208 的滾動軸承的類型名稱是_軸承，其內(nèi)徑是_

15、 mm。三、選擇題1、滾動軸承一般由內(nèi)圏、外圏、滾動體和保持架四部分組成，有些滾動軸承中可以缺少其中某一部分或某幾部分，但是其中是不可缺少的。A 內(nèi)圈B. 外圏C. 滾動體D. 保持架2、液體動壓滑動軸承可能發(fā)生的主要磨損類型為。A 黏著磨損B 表面疲勞磨損C氧化磨損D磨粒磨損3、下列密封形式中，屬于接觸式動密封。A 墊片密封B. 氈圏密封C. 間隙密封D. 迷宮式密封4、非液體摩擦滑動軸承的主要失效形式是。A 工作表面塑性變形B工作表面磨損C 工作表面材料破裂D工作表面擠壓5、推力球軸承不適用于高轉(zhuǎn)速，這是因為高速時，從而使軸承壽命嚴重下降。A 沖擊過大B滾動體離心力過大C流動阻力大D圓周線

16、速度過大6、滑動軸承計算中限制pv 值是考慮限制軸承的A 磨損B發(fā)熱C膠合D 塑性變形7、在下列四種型號的滾動軸承中，只能承受徑向載荷的是A 6208B .N208C. 3208D. 5208四、簡答題1. 舉出三種接觸式動密封裝置。機械設計期末復習五、計算題1、齒輪軸由一對7004AC角接觸球軸承面對面安裝支承，如圖所示。軸承的支反力R1=900N, R2=720N,軸向載荷Fa=100N,軸轉(zhuǎn)速n=1420r/min ，若要求軸承預期壽命Lh12000h ，軸承是否合格? ( 7004AC參數(shù) :C =10500N;派生軸向力Fd=0.68Fr,當Fa/Fr 0.68時 X=1,Y=0;當

17、 Fa/Fr 0.68時X=0.41,Y=0.87;溫度系數(shù)ft=1,載荷系數(shù)fP=1.3 ) 。解（ 1）計算派生軸向力S1=0.68R 1=0.68 900=612NS2=0.68R 2=0.68 720=489.6N方向如圖所示。（ 2）計算軸承上的軸向載荷。F+S =100+489.6=589.6NP2, 軸承 1 為危險軸承。危險軸承的當量動載荷P= P1=900N16667ftCLh8485hLhnfP P軸承壽命不滿足要求2 、軸上裝有兩個圓錐滾子軸承30208，如圖所示，軸轉(zhuǎn)速n=2600r/min,軸上作用力F =1500N ，RFA=825N ，動載荷系數(shù)fP=1.5，溫度

18、系數(shù)ft=1.0，試分析：（ 1）哪個軸承是危險軸承？（ 2）危險軸承的當量動載荷P=?（ 3）若軸承預期壽命 Lh =10000h ，軸承壽命是否滿足要求？（ 30208 參數(shù)：基本額定動載荷 C=34KN; 派生軸向力 Fd = 0.313 Fr ， e =0.38, 當 Fa/Fr 0.38 時 X=1, Y=0 ； 當 Fa/Fr0.38 時 X=0.4 ， Y=1.6 ）解：（ 1）計算軸承上的徑向載荷。Fr1=F R(200+600)/600=2000NFr2= F r1 - FR = 500N（ 2）計算派生軸向力機械設計期末復習Fd1 = 0.313 Fr1=626NFd2 =

19、 0.313 Fr2=156.5N方向如圖所示。（ 3）計算軸承上的軸向載荷FA + Fd1=1451N F d2軸承 2 壓緊。所以Fa1= F d1=626NFa2= F A + Fd1=1451N（ 4）計算軸承的當量動載荷Fa1 / Fr1=0.313e, X=0.4, Y=1.6P2=X F r2 +Y F a2=2522N（ 5）計算危險軸承的壽命P2P1,2 軸承為危險軸承危險軸承的當量動載荷P2= 2522N將有關參數(shù)帶入軸承壽命公式，得L10h=14112h10000h機械設計期末復習軸承壽命滿足要求。3、某軸系部件采用一對7208AC滾動軸承支承， 如圖所示。 己知作用于軸

20、承上的徑向載荷Fr1 1000N ， Fr2 2060 N，作用于軸上的軸向載荷 F A = 880 N，軸承內(nèi)部軸向力 F d 與徑向載荷 F r 的關系為 Fd 0.68 F r, 試求軸承軸向載荷 F a1 和 F a2。F A12解 :軸承 1 派生軸向力Fd1 0.68F r1 0.68 1000=680N，方向向右軸承 2 派生軸向力F d2 0.68F r2 0.68 2060=1400.8N ，方向向左因 Fd2 +FA1400.8+880 2280.8 Fd1，故軸承 1 為壓緊端，軸承 2 為放松端。因此，軸承1 和 2 所受軸向力分別為：Fa1 Fd2+FA=2280.8

21、NFa2 Fd2 1400.8N4、根據(jù)工作條件，決定在某傳動軸上安裝一對角接觸向心球軸承( 如圖所示 ) ，已知兩個軸承受到的徑向載荷分別為Fr 1 1650N 和 Fr 2=3500N。外加軸向力Fae 1020N。(1) 若派生軸向力Fd 0.7Fr ，試計算兩個軸承實際受到的軸向載荷 Fa 和 Fa 。12解：Fd1 0.7F r1 0.7 1650=1155N方向向右Fd2 0.7F r2 0.7 3500=2450N方向向左機械設計期末復習Fd1 十 Fae 1155 十 1020 2175 Fd2故軸承 1 為壓緊端，軸承2 為放松端。Fa1 Fd2 - Fae =2450-1020N =1430Fa2 Fd2 2450N聯(lián)軸器與離合器一、判斷題1. 聯(lián)軸器主要用于把兩軸連接在一起，機器運轉(zhuǎn)時不能將兩軸分離，只有在機器停車并將連接拆開后，兩軸才能分離。 （）2. 片 式