机械设计期末练习题库.doc

一、 填空题1、 机器的基本组成要素是（机械零件 ）。2、 机械零件的设计准则有（强度准则 ）、（刚度准则 ）、（振动稳定性准则 ）、（可靠性准则 ）、（寿命准则 ）。3、 零件的设计安全系数（ ）。4、 r=-1的应力是（对称循环应力 ），r=0的应力是（ 脉动循环应力 ）。5、 变应力循环次数N=(10000 ),为低周疲劳。6、 绘制零件简化的极限应力图时，所必需的已知数据是（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。7、 提高零件疲劳强度的首要措施（ 降低应力集中 ）8、 接触应力是（脉动 ）循环应力。9、 一个零件磨损的三个典型阶段（ 磨合阶段 ）、（ 稳定磨损阶段 ）、（剧烈磨损阶段 ）。10、 影响润滑油粘度的主要因素（ ）、（ ）。11、 螺纹的公称直径是（ 大 ）径。12、 螺纹联接的基本类型（螺栓连接 ）、（双头螺柱连接 ）、（螺钉连接 ）、（紧定螺钉连接 ）。13、 螺纹联接的防松就是防止螺旋副在受载时发生（相对转动 ）。摩擦防松有（对顶螺母 ）、（弹簧垫圈 ）、（自锁螺母 ）。14、 受轴向载荷的紧螺栓联接，为保证被联接件不出现缝隙，因此残余预紧力（大于零 ）15、 为提高螺栓在变载荷作用下的疲劳强度，可采取（ 减小螺栓刚度 ）措施。（螺栓刚度的角度）16、 6.8级的螺栓其抗拉强度极限和屈服极限分别为（ 600MPa ）、（480MPa ）。17、 自锁性最好的螺纹是（ 三角形 ）。18、 普通平键的主要失效形式为（ 工作面被压溃 ），其剖面尺寸bh是根据（ 轴径 ）来选择。19、带传动工作时的最大应力发生在（ 带的紧边开始绕上小带轮处 ），最大应力max =（紧边拉应力+小带轮弯曲应力+离心拉应力 ）。20、带传动的主要失效形式是（ 打滑 ）、（疲劳破坏 ）21、带的型号是根据小带轮的（转速 ）和（计算功率 ）来选择。22、带传动中张紧轮的位置（ 松边，靠近大轮 ）。23、V带轮的轮槽角通常（ 小于 ）。（大于，小于，等于）。24、设计链传动时，链节数最好取（偶 ）数，链轮齿数最好取（奇 ）数。25、齿轮传动的主要失效形式是（ 轮齿折断 ）、（ 齿面磨损 ）、（ 疲劳点蚀 ）、（ 齿面胶合 ）、（ 塑性变形 ）。26、开式齿轮传动的主要失效形式（ 齿面磨损 ）、闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式（ 齿面点蚀 ）。27、在齿轮强度计算中，影响齿面接触应力最主要的几何参数是（ 小齿轮直径 ），影响齿根弯曲应力最主要的几何参数是（ 模数 ）。28在一般机械中的圆柱齿轮传动，往往使小齿轮齿宽b1（ 大于 ）大齿轮齿宽b2，在计算齿轮强度时，工作齿宽b 应取（ 大齿轮齿宽 ）。29、对齿轮的材料要求（ 表硬心韧 ）。30、标准齿轮的齿形系数YFa的大小与（ 齿数 ）、（ 齿制 ）、（ 变位系数 ）有关，而与（ 模数 ）无关。31、齿轮的结构有（齿轮轴 ）、（ 实心式齿轮 ）、（ 腹板式齿轮 ）、（ 轮辐式齿轮 ）。32、对于轴交角为90度的涡轮蜗杆的正确啮合条件为（ 中间平面参数相等（涡轮的轴面模数，压力角与涡轮的端面模数，压力角相等） ）、（ 旋向相同 ）、（ 导程角等于螺旋角 ）。33、蜗杆的分度圆直径取标准值原因是（ 限制涡轮滚刀的数目及便于滚刀的标准化 ）。34、涡轮蜗杆传动，是否正确？ 不正确35、代号为6214的滚动轴承，类型是（ 深沟球轴承 ），内径是（ 70 ）mm深沟球轴承、圆锥滚子轴承、圆柱滚子轴承、角接触球轴承其类型代号分别是（6,3，N,7 ）。36、滚动轴承的寿命是可靠度R=（ 0.9 ）时的寿命。37、滚动轴承配合中，内圈和轴的配合采用（ ）制，外圈和轴承座孔的配合是（ ）制。38、当轴承的dn值大，载荷小时选锥入度较（ 大 ）（大或小）的润滑脂。39、闭式齿轮传动、V带传动、链传动组成的三级传动装置，宜将链传动布置在（ ）级；带传动布置在（ ）级；齿轮传动布置在（ ）级。40、轴肩的圆角半径必须（ 大或小？ ）相配零件轮毂孔端部的倒角尺寸C或圆角半径R。41、轴如按受载性质区分，主要受 的轴为心轴，主要受 的轴为传动轴。42、轴的常用材料是（碳钢和合金钢 ），结构复杂的轴用（ 高强度铸铁或球墨铸铁 ）铸造。43. 按弯扭合成强度条件计算轴的应力时，公式中折合系数是考虑（ 扭转切应力的循环特性 ）。44 承受方向固定的径向载荷的滚动轴承，其滚动体上产生的接触应力是_ 周期性非稳定脉动循环_变应力。固定套圈上产生的接触应力是_稳定的脉动循环_变应力二、 问答题。 D Ca C D m m 1试在零件极限应力线图上画出C,D两点的 r=c的加载线。2试在零件极限应力线图上画出C,D两点的min=c的加载线。3. 普通平键联接有哪些失效形式？强度校核判断强度不够时，可采取哪些措施？4. 联轴器和离合器的功用有何相同点和不同点?5在设计带传动时，为什么要限制小带轮最小直径和带的最小、最大速度?6、弹性滑动和打滑是如何发生的？7、何谓掉链子现象？是首先发生在大链轮还是小链轮上?8、链传动的设计为要对中心距进行限制？9、简述齿轮传动的设计准则？10、提高齿轮弯曲疲劳强度有哪些措施？11、零件在轴上常用的轴轴向固定方法有各举3种？12 提高螺纹联接强度的措施有哪些？1.降低螺栓的应力幅 2.减小螺纹牙之间的载荷不均匀 3.减小应力集中 4.合理的制造工艺 5.避免附加载荷三、 计算题1、一钢制轴类零件的危险剖面承受200 MPa，100 MPa，综合影响系数=2，材料的400 MPa，250 MPa，400 MPa。试：1）画出材料的简化极限应力线图，并判定零件的破坏形式。2）按r=c加载计算该零件的安全系数。(1) 材料的简化极限应力线图如题2-31解图所示 MPa MPa标出工作应力点M（100，150）如图所示。材料的极限应力点为M1点，零件的破坏形式为疲劳破坏。(2) 计算安全系数S = =安全系数小于1，零件的疲劳强度不够。2、 螺栓强度计算：下列公式要背：教材5-31，5-32，5-33强度校核5-35 5-37滚动轴承的寿命计算。3一工程机械传动装置中的轴，采用一对圆锥滚子轴承支承，背靠背的反装，如图二所示，已知作用于轴上的径向力Fr9000N，轴向力Fa1200N，其方向水平向右和作用位置如图所示，运转中受轻微冲击（fP1.2），常温下工作（ft1），试求：表16-12 30000轴承当量动载荷的X、Y值/Fre/ Fr eeX1Y0X0.4Y1.60.37轴承派生的内部轴向力： Fd Fr /（2Y）图二 (1)轴承所受的径向载荷Fr1 ，Fr2 ；(2)轴承派生的内部轴向载荷Fd 1，Fd 2，并在图中画出其方向；(3)轴承所受的轴向载荷Fa1 ，Fa2 ；(4)轴承所受的当量动载荷P1 ，P2。解：(1) Fr 1FrL2/(L1L2)9000260/(190260)5200N，Fr 2FrL1/(L1L2)9000190/(190260)3800N； (2) Fd 1R1/（2Y）5200/（21.6）=1625N，Fd 2R2/(2Y)3800/(21.6)=1187.5N，其方向如图所示； (3) FaS212001187.52387.5S11625，轴有向右窜动 故：轴承1为压紧端，Fa1 FaFd 212001187.52387.5N，轴承2为放松端，F2Fd 21187.5N (4)计算轴承1、2的当量动载荷：轴承1:Fa 1Fr 1 2387.552000.4590.37=e，故：X10.4、Y11.6；P1fp(X1 Fr lY1 Fa 1)1.2（0.45200+1.62387.5）7080 N轴承2:Fa 2Fr 2 1187.538000.31250.37=e，故：X21、Y20；P2fp(X2 Fr 2Y2 Fa 2)1.2（13800+01187.5）4560 N (图中S为派生轴向力Fd，)四、 受力分析题斜齿轮、锥齿轮和涡轮蜗杆的的方向判定。如图所示为蜗杆斜齿圆柱齿轮锥齿轮三级传动，已知：右旋蜗杆主动逆时针转，为使轴的轴向力较小。试在图中画出：1） 各轮的转向和旋向；2） 各啮合点处所受的分力Ft、Fr、Fa。五、 结构改错题参看PPT试分析例11-6图1所示轴系结构中的错误，并加以改进。图中齿轮用油润滑，轴承用脂润滑。例11-6 图1存在问题分析： 1轴承的轴向固定、调整，轴向力传递方面错误1）轴系采用全固式结构，两轴承反装不能将轴向力传到机架，应该为正装。2）全固式结构中，轴左端的弹性挡圈多余，应去掉。3）端盖处没有调整垫片，不能调整轴承游隙。2转动零件与固定零件接触，不能正常工作方面错误1）轴右端的联轴器不能接触端盖，用端盖轴向定位更不行。2）轴与右端盖之间不能接触，应有间隙。3）定位齿轮的套筒径向尺寸过大，与轴承外圈接触。4）轴的左端端面不能与轴承端盖接触。3轴上零件装配、拆卸工艺性方面错误1）右轴承的右侧轴上应有工艺轴肩，轴承装拆路线长（精加工面长），装拆困难。2）套筒径向尺寸过大，右轴承拆卸困难。3）因轴肩过高，右轴承拆卸困难4）齿轮与轴联接的键过长，套筒和轴承不能安装到位。4轴上零件定位可靠方面错误1）轴右端的联轴器没有轴向定位，位置不确