机械设计基础专升本复习资料ppt课件.pptx

机械设计基础 复习提纲 1 绪论 基本概念机械机器与机构的区别构件是运动单元 零件是制造单元通用零件 专用零件机构是由许多构件组成的 2 第1章平面机构的自由度 运动副平面机构自由度计算F 3n 2PL PH机构具有确定运动的条件是复合铰链局部自由度虚约束例1 7 作业1 1 1 13 3 第2章平面连杆机构 2 1一 铰链四杆机构二 含一个移动副的四杆机构 2 2一 铰链四杆机构有整转副的条件二 急回特性三 压力角和传动角四 死点位置 4 第2章平面连杆机构 作业2 1选择题 曲柄摇杆机构中 以曲柄为主动件 当与连杆共线时摇杆处于极限位置 A 摇杆B 机架C 曲柄判断题 曲柄摇杆机构中 以曲柄为主动件 当曲柄与连杆共线时摇杆处于极限位置 5 第3章凸轮机构 3 2基圆 凸轮的基圆一般是指以凸轮理论轮廓的最小向径r0为半径所绘的圆 图3 5 3 3凸轮机构的压力角作业3 1 6 第4章齿轮机构 4 2 4 3 4 4 4 5一 正确啮合条件二 标准中心距三 重合度 4 6 7 第4章齿轮机构 4 7一 根切和最少齿数标准齿轮欲避免根切齿数必须大于或等于不根切的最少齿数Zmin 正常齿制Zmin 17 4 8 4 91 一个渐开线直齿圆柱齿轮上有个节圆 2 判断题 直齿圆柱齿轮传动中 节圆与分度圆永远相等 8 第4章齿轮机构 3 斜齿圆柱齿轮规定面上的参数为标准参数 直齿锥齿轮以的模数为标准模数 渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是什么 渐开线斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是什么 9 第5章轮系 5 1 5 2 5 3 5 4 5 5作业5 2 5 4 5 5 例5 21 何谓定轴轮系 周转轮系 行星轮系及差动轮系 2 在轮系运转时 所有齿轮的轴线相对于机架的位置都是固定的轮系称为 A 周转轮系B 定轴轮系C 复合轮系D 行星轮系 10 第9章机械零件设计概论 9 1失效形式及设计准则 9 2机械零件去强度1 某截面形状一定的零件 当其尺寸增大时 其疲劳极限值将随之 d A 增高B 不变C 规律不定D 降低 11 第9章机械零件设计概论 2 循环特性r可以用来表示应力变化情况 r 1表示对称循环变应力 r 0表示脉动循环变应力 r 1表示静应力 3 转动心轴工作时 若外载荷的大小 方向均不变 则轴的弯曲应力的性质是c A 静应力B 脉动循环变应力C 对称循环变应力D 非对称循环变应力 12 第10章连接 10 1 10 2 10 3 10 4 10 5 10 6重点 10 700 在螺栓连接设计中 若被连接件为铸件 则往往在螺栓孔处做沉头座孔 其目的是 A 便于安装 B 避免螺栓受附加弯曲应力作用 C 为安置防松装置 D 连接更牢固0 判断题 采用圈数很多的加厚螺母来提高螺栓连接的强度 13 第10章连接 1 三角形螺纹主要用于 而矩形 梯形和锯齿形螺纹主要是用于 2 有一受预紧力F0和轴向工作载荷F作用的紧螺栓连接 已知预紧力F0 1000N 螺栓的刚度kb与被连接件的刚度kc相等 轴向工作载荷FE 1000N 试计算该螺栓所受的总拉力Fa 残余预紧力FR 在预紧力F0不变的条件下 若保证被连接件间不出现缝隙 该螺栓所能承受的最大轴向工作载荷Fmax为多少 14 第10章连接 3 作业10 54 当两个被连接件之一太厚 不宜制成通孔 且连接需要经常拆装时 宜采用 c A 螺栓连接B 螺钉连接C 双头螺柱连接D 紧定螺钉连接5 计算紧螺栓连接的拉伸强度时 考虑到拉伸与扭转的复合作用 应将拉伸载荷增加到原来的 b 倍 A 1 1 B 1 3 C 1 25 D 0 3 15 第10章连接 6 普通平键的工作面是 A 顶面B 底面C 端面D 两侧面7 选择普通平键时 键的截面尺寸 b h 是根据查标准来确定 普通平键的工作面是 16 第10章连接 9 普通平键连接采用两个键时 为使轴和轴上零件对中良好 两键的布置角度为 d A 90 B 120 C 135 D 180 10 三角形螺纹因当量摩擦系数较大 自锁性能好 适用于连接 判断正误 11 标准普通平键连接的承载能力 通常取决于 d A 键 轮毂中较弱者的挤压强度B 轴 轮毂中较弱者的挤压强度C 键 轴中较弱者的挤压强度D 键 轮毂和轴中较弱者的挤压强度 17 第10章连接 18 第10章连接 2 图3所示为一刚性凸缘联轴器 材料为Q215钢 传递的最大转矩为1400N m 静载荷 已知轴的材料为45钢 工作时有轻微冲击 试根据图示和表为该联轴器选择平键 确定键的尺寸 并校核其强度 p 100MPa 19 第10章连接 20 第10章连接 21 第11章齿轮传动 11 1 1 2 11 4 11 5 11 6 11 7 11 81 在一般工作条件下 齿面硬度HBS 350的闭式齿轮传动 通常的主要失效形式为 A 轮齿疲劳折断B 齿面塑性变形C 齿面胶合D 齿面疲劳点蚀2 齿轮传动中 轮齿齿面的疲劳点蚀经常发生在 A 齿根部分 B 靠近节线处的齿根部分 C 齿顶部分 D 靠近节线处的齿顶部分 22 第11章齿轮传动 3 对于标准齿轮传动 影响齿形系数YFa的主要几何参数是 A 齿轮的模数B 齿轮的压力角C 齿轮的齿数D 齿轮的顶隙系数4 一个渐开线直齿圆柱齿轮上有个节圆 5 硬齿面闭式齿轮传动的主要失效形式是什么 通常用什么样的设计准则 6 软齿面闭式齿轮传动的主要失效形式是什么 通常用什么样的设计准则 23 第11章齿轮传动 7 直径较小的钢制齿轮 当齿根圆直径与轴径接近时 可以将齿轮和轴做成一体 称为 8 作业11 7 11 9 11 159 已知在某二级斜齿圆柱齿轮传动中 1轮为主动轮 4轮的螺旋线方向和转动方向如下图所示 为了使 轴轴承上所承受的轴向力抵消一部分 试确定1 2两轮的螺旋线方向和转动方向 2 3两轮轴向力Fa2 Fa3的方向 并将其标在图中 24 第11章齿轮传动 25 第12章蜗杆传动 12 1 12 2 12 3 12 41 通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面称为 2 蜗杆传动的正确啮合条件是 3 为了减少蜗轮刀具数目 有利于刀具标准化 规定 为标准值 A 蜗轮齿数B 蜗轮分度圆直径C 蜗杆头数D 蜗杆分度圆直径 26 第12章蜗杆传动 4 在蜗杆传动强度计算中 若蜗轮材料是铸铁或铝铁青铜 则其许用接触应力与有关 A 蜗轮铸造方法B 蜗轮是单向受载还是双向受载C 应力循环次数ND 齿面间相对滑动速度 27 第13章带传动和链传动 13 1 13 2 13 3 13 41 1 带传动中 小带轮直径越 弯曲应力越大 带传动的最大应力发生在 紧边与小轮的接触处 最大应力的值等于 1 b1 c 2 摩擦型带传动在多级传动系统中通常用于高速级传动 判断正误 y 3 带传动的弹性滑动是一种失效形式 设计时要避免 判断正误 n 28 第13章带传动和链传动 4 带传动工作时 带截面内的最大应力 当减速传动时 最大应力发生在 5 设计滚子链传动时 链轮齿数最好取数 而链节数最好取数 6 1 带传动的带速v为什么规定在5 25m s范围内 答 因为P Fev 1000kW 故当功率P确定 v过小时 则力Fe过大使带的根数过多 故v不宜小于5m s 而v过大时 由于离心力过大 带与轮间正压力减小 摩擦力严重下降 带传动能传递的极限有效拉力Felim减小 容易使得Fe Felim产生打滑 且此时抖动严重 故v不宜大于25m s 29 第13章带传动和链传动 2 带传动为什么要限制最大中心距 最大传动比 最小带轮直径 答 中心距过大 将引起带的严重抖动 在中心距一定条件下 传动比大 小带轮包角过小 带轮直径过小弯曲应力则过大 故应对三个参数加以限制 3 链传动的传动比写成i n1 n2 Z2 Z1 d2 d1是否正确 为什么 答 不正确 因为 30 第13章带传动和链传动 4 采用哪些措施可减小链传动的运动不均匀性和动载荷 提出三种以上措施 1 增加小链轮齿数 z1 2 在传动的情况下 尽量用较小的链节距 p 3 限制链速 v 在多级传动中 链传动宜用于低速级 5 在滚子链传动设计中 选择齿数z和节距p时应考虑哪些问题 31 第13章带传动和链传动 答 小链轮齿数太少则链传动的运动不均匀性和动载荷都会增大 传动平稳性下降 噪音增大 因此小链轮齿数宜选大些 有利于改善链传动的性能 但是 Z1选得太多 在传动比一定时 大链轮齿数Z2增多 不仅增大传动的尺寸和重量 易产生跳齿和脱链 而且会缩短链条的使用寿命 设计时 应使 且保证 链节距p越大 排数越多 链条的承载能力越大 但是 运动不均匀性及附加动载荷增大 链轮尺寸增大 选择节距p和排数的原则是 在满足承载能力的条件下 尽可能选小节距的单排链 高速 重载的传动选小节距多排链 低速 重载的传动宜选用节距较大 排数较少的链条 32 第14章轴 14 1 14 2 14 3 14 41 按照轴所受载荷类型的不同 轴可分为哪几种类型 各举一实例 2 在计算轴的弯扭合成强度条件公式中 是为了考虑扭矩T与弯矩M产生的应力 a 不同而取值的 A 循环特性 征 B 方向C 位置D 大小 33 第14章轴 3 当校核轴的刚度不够时 将轴的材料从碳素钢改用合金钢 判断正误 n 4 工作中只受弯矩不受转矩的轴叫做 只受转矩不受弯矩的轴叫做 既受弯矩又受转矩的轴叫做 5 为什么轴常采用阶梯轴结构 34 第14章轴 答 1 为了便于轴上零件的固定和定位 2 为了便于轴上零件装拆和位置的调整 3 为了便于轴上各段直径尺寸精度和表面粗糙度精度等级的确定 4 为了便于等强度 35 第15章滑动轴承 1 在滑动轴承材料中 最适合做轴承衬的是 b A 铅青铜B 巴氏合金C 黄铜D 灰铸铁2 试述形成流体动力润滑 动压油膜 的必要条件 P2473 15 34 在进行非液体摩擦滑动轴承设计计算时 一般要进行哪三项验算 并分别说明原因 36 第16章滚动轴承 16 1 16 2 16 3 16 51 根据国家标准规定 型号为7312C的滚动轴承 其内径d mm 轴承类型名称为 轴承的公称接触角为 C 15 AC 25 B 40 2 在进行轴承装配时 轴承内圈孔与轴的配合采用基轴制 判断正误 n 37 第16章滚动轴承 3 代号为7212C的滚动轴承 对单个轴承的承载情况描述最准确的是 A 只能承受径向负荷B 能承受双向轴向负荷C 只能承受轴向负荷D 能同时承受径向负荷和单向轴向负荷4 深沟球轴承 内径为100mm 宽度系列为0 直径系列为2 公差等级为6 游隙0组 其代号为 1 A 6220 P6B 60220 DBC 60220 P6D 6220 P6 DB 38 轴承 7 某工程机械传动中轴承配置形式如图五 2所示 已知轴的工作转速n 1000r min 在常温下工作 载荷系数 1 2 轴承型号为30311 该轴承的基本额定动载荷C 51500N 轴上的轴向外载荷Fae 980N 方向如图五 2所示 两轴承的径向载荷分别为Fr1 2568N Fr2 3952N 内部轴向力为Fs 判别系数e 0 37 当Fa Fr e时 X 1 Y 0 当Fa Fr e时 X 0 4 Y 1 6 试画出内部轴向力Fs的方向 并计算轴承的寿命Lh 39 轴承 40 轴承 41 轴承 解 1 内部轴向力的方向如图五 2所示Fs1 Fr1 2Y 2568 3 2 802 5N Fs2 Fr2 2Y 3952 3 2 1235N 2 Fae Fs2 Fs1轴承1被压紧 Fa1 Fae Fs2 2215N轴承2被放松 Fa2 Fs2 1235NFa1 Fr1 2215 2568 0 86 e X 0 4 Y 1 6P1 XFr1 YFa1 0 4 2568 1 6 2215 4571 2NFa2 Fr2 1235 3952 0 31 e X 1 Y 0P2 XFr2 3952N由于P1 P2 故按P1计算 42 轴承 4 求Lh 43 轴承 8 某设备中的一转轴选用一对30207E圆锥滚子轴承支承 如题五 2图所示 正装 即面对面安装 已知两轴承上所受的径向负荷Fr1 7400N Fr2 2400N 斜齿轮与锥齿轮作用在轴上的负荷分别为FA1 200N 向右 FA2 840N 向左 指向如图所示 轴的工作转速n 970r min 在常温下工作 载荷系数 1 2 试计算轴承的使用寿命 提示 Fr1 R1 Fr2 R2 已知30207E型轴承的有关参数如下 C 51500N e 0 37 FS Fr 2Y 当Fa Fr e时 X 0 4 Y 1 6 当Fa Fr e时 X 1 Y 0 44 轴承 45 结构分析题 1 题六图所示为轴系结构 按示例 所示 在图中编号 指出其他错误 注 不考虑轴承的润滑方式以及图中的倒角和圆角 至少7处 46 47 14 无沉孔的联轴器不能用压板螺钉作轴向固定 1 轴端过长 2 无调整垫片 轴承间隙无法调 3 无砂轮越程槽 轴颈处不便磨削加工 4 轴肩过高 左轴承不便拆卸 5 轴承处无挡油环 易使蜗轮上的润滑油进入轴承 导致油脂稀释流出或变质 6 轴头长度等于蜗轮轮毂宽度 套筒可能顶在轴肩上而顶不住蜗轮 蜗轮固定不可靠 7 轴段长度等于套筒宽度 右轴承定位 固定不可靠 8 套筒过高 右轴承不便拆卸 9 毡圈油封及槽的画法不正确 10 转动件 联轴器 与静止件 轴承盖 接触 无法正常运转 11 不同轴段的键槽没有布置在轴的同一母线上 不便加工轴上的键槽 12 联轴器孔中键槽底部与键上表面间无间隙 13 轴端过长 超出联轴器的端面 无法与另外半联轴器相联接 14 无沉孔的联轴器不能用压板螺钉作轴向固定 48 49 2 已知齿轮用油润滑 轴承用脂润滑 指出题六图中结构错误和不合理之处 并作简明注释 如 缺少调整垫片 正确指出1处得1分 50 51 52 结构改错 1 联轴器没有定位 此处应设计一定位轴肩 2 轴承盖与轴应有