机械设计答案1

键连接 带传动键连接 一 选择题 CCCBA CCCCC BDBCD BBDCC BACAB 二 填空题 1 键宽 公称长度 A型 周 2 轴径d 键的两侧面 3 键两侧面 上下表面 导向平键 滑键 4 90 120 1 5个 5 挤压应力 压强强度 6 矩形 渐开线 7 静 两侧面 侧面受挤压和剪切 工作面被压溃 8 上下面 压溃 9 动 磨损 耐磨性条件p p 10 180 120 布置在一条直线上 三 简答题 1 普通平键主要失效形式是工作面被压溃 导向平键和滑键主要失效形式是工作面的过 度磨损 键的尺寸按符合标准规格的强度要求来取定 键的截面尺寸按轴的直径由标 准中选定 长度按轮毂的长度而定 键长等于或略短于轮毂的长度 导向平键按轮毂 的长度及其滑动距离而定 2 圆头平键工作长度l L b 方头平键的工作长度l L 单圆头平键l L b 2 3 普通平键的失效形式有工作面被压溃 个别情况会出现键被剪断 主要失效形式是 压溃 进行强度校核时应校核挤压强度和剪切强度 如经校核判断强度不足时 可在 同一连接处错开180 布置两个平键 强度按1 5个计算 4 平键是通过两个侧面受挤压和剪切来传递转矩 而楔键是靠上下面受挤压来传递转 矩 7 答 有矩形花键 渐开线花键 其中渐开线花键适用于载荷大 定心精度要求高 尺 寸较大的场合 压力角为45 的渐开线花键用于载荷不大的薄壁零件连接 矩形花键应 用较广 矩形花键连接采用小径定心 渐开线花键采用齿廓定心 带传动 一 1 拉应力 弯曲应力 离心应力 2 在保证不打滑的前提下带传动具有一定的疲劳强度和寿命 3 带的紧边开始绕上小带轮处 4 不可 可以 5 小 6 YZABCDE SPZSPASPBSPC 7 E 8 5 25m s 二 简答 1 V带 平带 多楔带 同步带 2 结构简单 传动平稳 价格低廉 缓冲吸振 3 不相等 顶面拉深变窄 底面压缩变宽 为使带与轮槽配合 槽角 40 以适应带的 变形 4 防止载荷分布过于不均 5 限制小带轮包角是为了保证足够大的摩擦力 6 初拉力 摩擦系数 包角 7 发生在小带轮上 因为小带轮包角小于大带轮包角 即小带轮总摩擦力小于大带轮 总摩擦力 8 1 由于带是弹性体 带的紧边和松边拉力不等 因而引起带与带轮之间的滑动成 为弹性滑动 当外载荷增大 超过带与小带轮轮槽接触面间的摩擦力总和时带将沿着 整个接触弧滑动 称为打滑 2 弹性滑动使传动比增加 磨损增加 温度上升 转 动效率降低 是带传动固有属性 不可避免 打滑使传动失效 带将严重磨损 应该 避免 9 最小包角相等 材质一致说明摩擦系数相等 初拉力相等 所以最大有效拉力相等 10 失效形式是打滑和疲劳破坏 设计准则在保证不打滑的前提下带传动具有一定的疲 劳强度和寿命 11 因为带在工作过程中受变化的拉力 其长度会逐渐增加 使初拉力减小 因此需要经 常调整中心距 以调整带的初拉力 因此便将中心距设计成可调的 轴 一 填空题 1 弯矩 扭矩 弯矩扭矩 2 45钢 3 光轴 4 定位轴肩 非定位轴肩 二 简答题 1 只承受弯矩的心轴 只承受扭矩的传动轴 既承受弯矩又承受扭矩的传动轴 3 轴肩 套筒 轴端挡圈 轴承端盖 圆螺母 三 1 略 2 缺少调整垫片 轴肩应低于轴承内圈 键连接过长 轴段长度应小于轴上零件宽度2 3mm 套筒高度应低于轴承内圈 轴承盖与轴之间应有间隙 缺少密封毡圈 无定位轴肩 缺少键连接 缺少轴端定位联轴器 11 缺少倒角 3 缺少调整垫片 闷盖没定位轴承外圈 轴肩应低于轴承内圈 轴肩过高 齿轮无法安装 轴段长度应小于轴上零件宽度2 3mm 不同轴段键连接应位于同一母线上 轴肩高度应低于轴承内圈 轴承盖与轴之间应有间隙 缺少密封毡圈 轴环定位改为轴肩定位 否则左侧零件无法安装 11 轴段长度应小于联轴器 否则无法有效轴端定位 4 缺少调整垫片 轴段过长 套筒应低于轴承内圈 并且应有轴肩定位代替套筒 缺少键连接 轴段长度应小于轴上零件宽度2 3mm 套筒高度应低于轴承内圈 轴承盖与轴之间应有间隙 缺少密封毡圈 无定位轴肩 缺少键连接 11 缺少轴端定位联轴器 12 透盖没画剖面 缺少调整垫片及表示螺纹的点划线 轴承应与右侧轴承对应 应为深沟球轴承 缺少键连接 轴段长度应小于轴上零件宽度2 3mm 套筒应低于轴承内圈 轴承盖与轴之间应有间隙 缺少密封毡圈 套筒与轴承盖接触 套筒多余 无定位轴肩 缺少键连接 11缺少轴端定位带轮 机械零件的强度 一 选择题 CAABB DBABC CBADB BD 二 填空题 1 210 Mpa 140Mpa 2 静载荷 变载荷 静应力 变应力 3 变应力 变载荷 静载荷 静载荷 4 最大应力 最小应力 应力循环特性 5 对称循环 脉动循环 静 非对称循环 三 简答题 5 如何提高机械零件的疲劳强度 答 设法减小零件的应力集中 减小零件的绝对尺寸 对零件进行表面强化 8 机械零件设计应满足哪些基本准则 答 应满足 1 强度准则 2 刚度准则 3 寿命准则 4 耐磨性准则 5 稳定性准则 6 可靠性准则 9 什么叫机械零件的失效 机械零件主要的失效形式有哪些 答 机械零件在限定的期限内 在规定的条件下 不能完成正常的功能称为失效 常 见的失效形式有 1 整体断裂 2 表面破坏 3 变形量过大 4 功能失效 10 根据磨损机理磨损分为几类 答 磨粒磨损 疲劳磨损 粘附磨损 冲蚀磨损 腐蚀磨损 微动磨损 四 计算题 螺纹连接与螺旋传动 一 选择题 1 B 2 CBCB 3 A 4 A 5 D 6 10AACBA 11 15DCDAB 16 20ADADC 21 22CCB 二 填空题 1 防止螺纹副相对转动 2 剩余预紧力 工作拉力 3 拉 扭剪 断裂 拉断或拉扭断 4 剪切 挤压 螺杆被 剪断 工作面被 压溃 5 弯曲 凸台 沉头座 6 摩擦防松 机械防松 破坏螺纹副关系 7 连接 传动 8 螺栓 被连接件 9 降低 增加 10 双头螺栓 定力矩 11 被连接件接触面间的摩擦力 预紧力 被连接件间相对滑移 螺栓抗剪切 剪切和 挤压 剪断 压溃 三 简答题 1 答 常用的螺纹连接有4种类型 1 螺栓连接 用于被连接件不太厚有足够的装 配空间的场合 2 双头螺栓连接 用于被连接件之一很厚 又经常拆装的场合 3 螺钉连接 用于被连接件之一很厚 又不经常拆装的场合 4 紧钉螺钉连接 用于固定两被连接件的相对位置 并且传动力和力矩不大的场合 3 答 有3种 1 摩擦防松 靠维持螺纹牙间不变的正压力来保证足够的摩擦力 如双螺母 2 机械防松 用机械固定的方法使螺纹副之间无相对运动 如止动垫圈 3 破坏螺纹副 使螺纹副破坏 如冲点法 4 答 因为在拧紧螺栓时 螺栓是受拉伸和扭转复合作用 要考虑扭转力的作用 还 要考虑补充拧紧 所以要轴向拉力加大30 7 答 强度极限 B 400MPa 屈服极限 S 320 MPa 8 答 1 改善螺纹牙间的载荷分配不均 2 减小螺栓的应力幅 3 减小螺栓的应 力集中 4 避免螺栓的附加载荷 弯曲应力 5 采用合理的制造工艺 9 答 螺纹连接的预紧是指在装配时拧紧 是连接在承受工作载荷之前预先受到预紧 力的作用 预紧的目的是增加螺纹连接的刚度 保证连接的紧密性和可靠性 防松能 力 拧紧后 预紧应力的大小不得超过材料屈服极限 S的80 四 判断题 五 计算题 9 解题思路1 螺栓只受预紧力F0 2 滑移面是轴的圆周 3 夹紧力R产生摩擦力传递转矩PL 4 夹紧力R由预紧力F0产生 17 18 预紧力F0 F0 19 解 T 0 2 F0 d 0 2 13500 16 43200 F T L 108N 六 结构分析题 a 铰制孔螺栓联接 1 螺纹的大径应小于铰制孔配合直径 2 弹簧垫圈的切口倾斜方向错误 3 螺纹部分长度不够 4 螺栓无法由下向上装入 b 双头螺柱联接 1 螺纹孔的的深度应大于螺杆拧入深度 2 螺纹孔内没有光孔 深度应大于螺纹孔 否则螺纹不能加工 3 上端螺柱的螺纹部分长度不够 4 下端螺柱无螺纹部分不可能拧入被联接件2的螺纹孔 5 上边的被联接件应该有通孔 其孔径应大于螺杆直径 c 螺钉联接 1 螺钉头的周围空间尺寸太小 更没有扳手空间 圆柱螺钉头也不能拧紧 2 上面的被联接件必须为光孔 不能是螺纹孔 3 下面的被联接件应有螺纹 4 光孔的直径应与螺纹小径近似相同 而不是等于螺纹大经 5 缺少防松措施 滚动轴承 一 选择题 BCABCCB 二 填空题 1 深沟球轴承 75mm 2 推力轴承 向心推力轴承 3 角接触球轴承 55mm 4 滚动体 保持架 内圈 外圈 三 简答题 1 滚动轴承由滚动体 保持架 内圈 外圈四部分组成 3 向心轴承 推力轴承 向心推力轴承 9 一组轴承中10 的轴承发生点蚀破坏 而90 的轴承不发生点蚀破坏前的转数 以10 6转为单位 或工作小时数作为轴承的寿命 并把这个寿命叫做基本额定寿命 以L1 0表示 21 双支点各单向固定 一支点双向固定 另一支点游动 两端游动 齿轮传动 一 判断题 二 选择题 BDABA BABBA CAB 三 填空题 1 靠近节线的齿根面上 2 齿面磨损 3 40 3 闭式 4 动载 使用 齿宽载荷分配系数 四 简答题 1 轮齿折断 齿面磨损 齿面点蚀 齿面胶合 塑性变形 3 当轮齿在靠近节线处啮合时 由于相对滑动速度低 形成油膜的条件差 润滑不良 摩擦力较大 特别是直齿轮传动 通常这时只有一对齿啮合 轮齿受力也最大 因 此 点蚀也就首先出现在靠近节线的齿根面上 4 开式齿轮传动 由于齿面磨损较快 很少出现点蚀 9 在实际传动中 由于原动机及工作机性能的影响 以及齿轮的制造误差 特别是基 节误差和齿形误差的影响 会使法向载荷增大 此外在同时啮合的齿对间 载荷的分 配并不是均匀的 即使在一对齿上 载荷也不可能沿接触线均匀分布 因此实际载荷 比名义载荷大