机械设计复习题.doc

填空题（10分）选择题（15分）看老师以前帮大家复习的就行，这里不能给复习题的简答题（自己找答案吧）（20-25分）1、花键联接和平键联接相比，有那些优缺点？ 2普通螺栓联接和铰制孔用螺栓联接主要失效形式是什么？试写出二者的计算准则3齿面点蚀一般发生在何部位？为什么? 防止或减小点蚀的措施有哪些？4简述螺纹联接的基本类型主要有哪四种？5、 提高螺栓联接强度的措施有哪些？6、简述带传动的优点？7滚动轴承的基本类型有哪些？8、何谓带传动的弹性滑动9、简述摩擦和润滑的种类？10、那些因素影响带传动的最大有效拉力？11、螺纹联接的常用防松方法有那些？计算题 (这个需要大家自己好好查书)（40分）1、有一钢制液压油缸，如图所示。缸内油压3mpa，缸体内径D=160mm，螺栓分布直径D0=200mm，。为保证气密性要求，残余预紧力取为工作载荷的1.6倍，螺栓间弧线距离不大于100mm。已知螺栓的许用应力为180mpa。试计算： （1）最少的螺栓数目； （2）单个螺栓承受的总拉力； （3）螺栓小径。 1、解：（1）设螺栓弧线距离为P0，则螺栓数 （2）螺栓的受力分析 在压强P的作用下，螺栓联接承受轴向力 在轴向力PV的作用下，各螺栓所受的轴向工作载荷为 单个螺栓承受的总拉力 （3）螺栓危险截面的直径（螺纹小径d1）为 2、螺栓组联接的二种方案如图所示，已知外载荷R，L=300mm，a=60mm，求： （1）螺栓组在两个方案中受力最大螺栓的剪力各为多少？（剪力以R的倍数表示） （2）分析哪个方案较好，为什么？ 2、解：方案（a）：设通过螺栓组对称中心并与接合面相垂直的轴线为回转轴线（螺栓2的轴线）。在工作载荷R的作用下，螺栓组联接承受横向工作剪力R以及由R产生的转矩T=RL的作用。 在转矩T的作用下，薄板在各螺栓所受的工作剪力 在工作剪力R作用下，薄板在各螺栓所受的工作剪力 （方向与 相反） 因此 方案（b）：设通过螺栓组对称中心O并与接合面相垂直的轴线为回转轴线。 在工作载荷R的作用下，螺栓组联接承受横向工作剪力R以及由R产生的转矩T=RL的作用。在转矩T的作用下，薄板在各螺栓所受的工作剪力 在工作剪力R作用下，薄板在各螺栓所受的工作剪力 （方向与 相反） 由图显然 与 的合力最大 因此 则螺栓所受最大工作剪力 。 由上面分析计算可以看出：方案(b)螺栓最大工作剪力较小，而且各螺栓受力相对（a）方案较均匀，方案(b)较好。（与 同向） （与 反向） （与 反向） 则螺栓所受最大工作剪力 3、悬臂梁由四个普通螺栓联接固定于立墙上的两个夹板间，如图所示，已知载荷P=1000N，螺栓布局和相关尺寸如图示，试选择螺栓直径d注：（1）螺栓材料45钢的=360mpa； （2）板间摩擦系数f=0.15，可靠性系数Ks=1.2；（3）螺纹标准见下表；螺纹外径 d(mm) 5 6 8 10 12 14 16 螺纹内径 d1(mm)4.134 4.917 6.647 8.376 10.106 11.835 13.835 3、解：在横向力作用下，悬臂梁不滑移的条件为 则悬臂梁在y向摩擦力 预紧力也可用符号表示 4、某优质碳素钢的性能为：=307 MPa，m=9,。现用此材料制作试件进行试验，以对称循环变应力=500 MPa作用次，=400 MPa作用次。试计算该试件的计算安全系数。如以后再以=350 MPa作用于试件，还能再循环多少次才能使试件破坏？4、解：=470000=1550000如要使试件破坏，则有5、钢制零件，其=560MPa，=280 MPa，=250 MPa。承受工作变应力=155 MPa，=30 MPa。零件的有效应力集中系数=1.65，绝对尺寸系数=0.81，表面状态系数0.95,如取许用安全系数=1.5，按无限寿命校核此零件的强度。5、解：1）计算应力幅和平均应力 2）计算疲劳强度安全系数3）计算静强度安全系数该零件的疲劳强度和静强度安全系数均大于需用安全系数，故零件强度足够。6、一开式直齿圆柱齿轮传动，已知a=150mm,z1=23,z2=97,齿宽b2=30,b1=35, 小齿轮及大齿轮均为钢正火，许用应力=270Mpa（已考虑是开式齿轮）,=420Mpa, 查得=4.45, =3.93,=1,=475 ,=1,=1.8,n1=1440r/min,该齿轮传动为单向运转，试求它所能传递的最大功率。 6、解：开式传动用弯曲强度计算。 取代入公式7、直齿圆锥齿轮减速器的主动轴采用一对30207圆锥滚子轴承支承。已知轴的转速n1=1450r/min,轴承的径向支反力R1=600N,R 2 =2000N，圆锥齿轮啮合时的轴向力Fa=250N。计算轴承内部轴向力的公式S=R/2Y，载荷系数fp=1.2,温度系数ft=1。该轴承的基本额定动载荷Cr=29.4kN, e=0.37, 当(A/R)e时, X=1, Y=0; 当(A/R)e时, X=0.4, Y=1.6. 现要求轴承的使用寿命Lh=20000h, 试校核该对轴承是否合用？7、解: 1、轴承受力分析：派生轴向力：轴承受到的轴向力： 2、当量动载荷： 寿命计算取计算 合格8、 图示由一对正装的7206AC角接触球轴承支承的轴。已知：径向载荷, , 轴向外载荷Fx=1000N，轴承转速n=200r/min，轴承基本额定动载荷C=22.5KN，工作温度小于1200C，载荷平稳；试问哪个轴承的寿命较短？内部轴向力FseFA /FReFA /FReXYXY0.7FR0.7100.410.878、解：Fs1=0.7FR1=0.72000=1400N，方向如图Fs2=0.7FR2=0.73000=2100N，方向如图Fs2+Fx=2100+3000=5100N Fs1轴承1压紧，轴承2放松FA1=5100N，FA2=2100NFA2/ FR2=2100/3000=0.7=e，X2=1，Y2=0FP2=FR2=3000NFA1/ FR1=5100/2000=2.55e，X1=0.41，Y1=0.87FP1= X1FR1+ Y1FA1=0.412000+0.875100=5257NFP1FP2轴承1寿命短。9、一对标准直齿圆柱齿轮传动，参数见表。试：（1） 比较哪个齿轮易点蚀；哪个齿轮易折断？（2） 齿宽系数等于多少？（3） 若载荷系数，按齿根弯曲疲劳强度计算，齿轮允许传递的最大扭矩等于多少？ 齿轮1317602.971.5239050012345552.351.6837047019、解：（1）因为 所以齿轮2相对更易点蚀。因为 所以齿轮1易弯曲疲劳折断。（2） （3）按齿轮1计算弯曲强度所以 即最大扭矩T为279605.3Nmm10、已知某支承结构（如图所示）两端均采用7307AC轴承，n=960r/min,如果R1=1320N,R2=3010N,轴向载荷，试计算其工作寿命Lh 。载荷系数=1.3，温度系数,C=23.45KN、S=0.68R、e=0.68、当时、X=0.41、Y=0.87、当时、X=1、Y=0、A为轴承所受的轴向力、S为轴承所受的派生轴向力。 10、解1）求解派生轴向力（画出派生轴向力的方向1分）轴承1受压，轴承2放松 2) 求解当量动载荷 结构改错题：请用圆圈标出错误的位置（下面是你可以参考的答案）（10-15）如：1、联轴器轴向和周向均未固定；2、齿轮周向未固定；3、套筒轴向固定齿轮不可靠；4.联