机械设计作业题

1、2-1 一台完整的机器通常由哪些根本局部组成？各局部的作用是什么？2-2 设计机器时应满足哪些根本要求？涉及机械零件时应满足哪些根本要求？2-3 机械零件主要有哪些失效形式？常用的计算准那么主要有哪些？2-4 什么是零件的强度要求？强度条件是如何表示的？如何提高零件的强度？2-5 什么是零件的刚度要求？刚度条件是如何表示的？提高零件刚度的措施有哪些？2-6 机械零件设计中选择材料的原那么是什么？2-7 指出以下材料的种类， 并说明代号中符号及数字的含义： HT150，ZG230-450，65Mn，45， Q235，40Cr，20CrMnTi，ZCuSn10Pb5。2-8 机械零件设计中实行标准

2、化有何意义？4-1 按照摩擦面间的润滑状态不同，润滑摩擦可分为哪几种？4-2 什么是边界膜？边界膜的形成机理是什么？如何提高边界膜的强度？4-3 零件的磨损过程大致可分为哪几个阶段？每个阶段的特征是什么？4-4 根据磨损机理的不同，磨损通常可以分为几种类型？它们各有什么主要特点？4-5 润滑油的主要性能指标有哪些？润滑脂的主要性能指标有哪些？一、选择与填空题6-1 设计键连接时，键的截面尺寸通常根据 按标准选择。1所传递转矩的大小 2所传递功率的大小 3轮毂的长度 4轴的直径6-2 普通平 键连接的主要 失效形式 是 ，导向 平键连接的主 要形式 是6-3 在载荷性质相同时，导向平键连接的许用

3、压力应取得比普通平键连接的许用压应力小， 这是为了 。1减轻磨损2减轻轮毂滑移时的阻力 3补偿键磨损后强度的减弱4增加导向的精度6-4 楔键连接的主要缺点是 。1键的斜面加工困难 2键安装时易损坏 3键楔紧后在轮毂中产生初应力4轴和轴上零件对中性差6-5 型面曲线为摆线或等距曲线的型面连接与平键连接相比拟， 不是型面连接的优点。1对中性好 2轮毂孔的应力集中小3拆卸方便 4加工方便6-6 为什么采用两个平键 双键连接时， 通常在轴的圆周上相隔 180 度位置布置； 采用两 个楔键时，常相隔 90度到 120 度；而采用两个半圆键时，那么布置在轴的同一母线上。6-7 与平键、楔键、半圆键相配的轴

4、和轮毂上的键槽是如何加工的？6-8 花键连接的主要失效形式是什么？如何进行强度计算？6-9 销有那几种类型？各用于何种场合？销连接有哪些失效形式？设计准那么有何不同？6-10 图示牙嵌离合器的左右两半分别用键与轴1、2 相连接， 在空载下， 通过操纵可使右半离合器沿导向平键在轴1上作轴向移动。该轴传递的转矩T =1200N m,轴径厲=80mm右半离合器的轮毂长度 L, =130mm行程li =60mm工作中有轻微冲击，离合器及轴的材料均钢材。试选择右半离合器的导向平键尺寸，并校核其连接强度。6-11 图示减速器的低速轴与凸缘联轴器及圆柱齿轮之间分别采用键连接。轴传递的转矩T =1000Nm齿

5、轮的材料为锻钢，凸缘联轴器材料为HT200,工作时有轻微冲击，连接处轴及轮毂尺寸如图示。试选择键的类型及尺寸，并校核该连接的强度。6-12 试指出以下列图中的错误结构，并画出正确的结构图。6-13图示的轴伸长度为 72mm直径d=40mm配合公差为 H7/k6，采用A型普通平键连接。试确定图中各结构尺寸，尺寸公差，外表粗糙度和形位公差一般键连接。8-1带传动正常工作时，紧边拉力F,和松边拉力F2满足关系 .1 F1=F2 2F1-F2 = Fe 3F1/F2=efa4F1 +F2 =F08-2 假设将传动比不为 1 的平带传动中心距减小 1/3，带长作相应调整，而其他条件不变， 那么带传动的最

6、大有效拉力Fec 。1 增大 2不变 3降低8-3 V 带传动在工作过程中，带内应力有 、 、 最大应力max = 发生在 处。8-4 带传动的主要失效形式是 。设计准那么是8-5 带传动不发生打滑的条件是 为保证带传动具有一定的疲劳寿命，应将紧边应力限制为 max 。8-6 带传开工作时， 带与小带轮间的摩擦力和带与大带轮间的摩擦力两者大小是否相等？为 什么？带传动正常工作时的摩擦力与打滑时的摩擦力是否相等？为什么？8-7 带与带轮间的摩擦系数对带轮传动有什么影响？为了增加传动能力， 将带轮工作面加工 得粗糙些以增大摩擦系数，这样做合理否？为什么？8-8 带传动中的弹性滑动是如何发生的？打滑

7、又是如何发生的？两者有何区别？对带传动 各产生什么影响？打滑首先发生在哪个带轮上？为什么？8-9是分析传动中心距 a、预紧力F0及带的根数Z的大小对带传动的工作能力有何影响？=140mm，大带轮基准直径8-10 一带式运输机装置如下列图。小带轮基准直径D2 =400mm鼓轮直径D =250mm为了提高生产效率，拟在运输机载荷不变即拉力F不变 的情况下， 将输送带的速度 v 提高， 设电动机的功率和减速器的强度足够， 且更换大小带轮 后引起中心距的变化对传递功率的影响可忽略不计， 为了实现这一要求， 是分析采取以下哪 种方案更合理，为什么？ 1 将大带轮基准直径 D2 减小到 280mm;2将小

8、带轮基准直径 D1 增大到 200mm; 3将鼓轮直径 D 增大到 350mm。8-11在多根V带传动中，当一根带疲劳断裂时，应如何更换？为什么？8-12为何V带传动的中心距一般设计成可调节的？在什么情况下需采用张紧轮？张紧轮布置在什么位置比拟合理？8-13 一窄 V 带传动，主动轮转速 n1 =1460r/min ，两个带轮基准直径 D1 =140mm，D2 =400mm中心距a=815mm采用两根SPA型窄V带，一天运转16小时，工作载荷变动较大，试求带所能传递的功率。8-14 图中所示为带传动的张紧方案，试指出其不合理处，并改正。8-15图中所示为SPB型窄V带轮槽结构，试填写有关结构尺

9、寸、尺寸公差及外表粗糙值。10-1 在齿轮传动的设计计算中， 对以下参数和尺寸标准化的有 ;应圆整的有 ；没有标准化也不应圆整的有 。1 斜齿圆柱齿轮的法面模 ma 2斜齿圆柱齿轮的端面模数 ml 3分度圆直径 d 4齿顶圆直径 da 5齿轮宽度 B 6分度圆压力角7斜齿轮螺旋角8变位 系数 x 9中心距 a 10齿厚 s10-2 材料为 20Cr 的齿轮要到达硬齿面，适宜的热处理方法是 。1 整体淬火 2渗碳淬火 3调质 4外表淬火10-3 将材料为 45 钢的齿轮毛坯加工成为 6 级精度的硬齿面直齿圆柱外齿轮， 该齿轮制造工 艺顺序应是 为宜。1 滚齿、 外表淬火、 磨齿 2滚齿、 磨齿、

10、 外表淬火 3外表淬火、 滚齿、 磨齿 4 滚齿、调质、磨齿10-4 在以下措施中， 不利于减轻和防止齿面点蚀发生。1 提高齿面硬度 2采用粘度低的润滑油 3降低齿面粗糙度值 4采用较大的变位系数10-5 在齿轮传动中， 将齿面进行齿顶修缘的目的是 将齿轮加工成鼓形齿的目的是 。10-6 影响齿轮传动动载荷系数Kv 大小的两个主要因素是 10-7 一对正确啮合的标准渐开线齿轮做减速传动时，如两轮的材料、热处理及齿面硬度均 相同，那么齿根弯曲应力 。1F1>F 2 2F1= F 23F1< F 210-8有两个标准直齿圆柱齿轮，齿轮1的模数 m =3mm齿数乙=30;齿轮2的模数讥=

11、3mn，齿数Z2=50,那么齿形系数和应力校正系数的乘积Yf91 Ysa1YFa2Ysa2。1 大于 2等于 3小于 4不一定大于、等于或小于10-9 齿轮的弯曲疲劳强度极限和接触疲劳强度极限Hlim 是经持久疲劳试验并按失效概率为来确定的， 实验齿轮的弯曲应力循环特性为 来确定的， 实验齿轮的弯曲应力循环特性为 循环。10-10 直齿圆锥齿轮传动的强度计算方法是以 的当量圆柱齿轮为计算根底的。10-11 为什么齿面点蚀一般首先发生在界线附近的齿根面上？在开式齿轮传中，为什么一般 不出现点蚀破坏？如何提高齿面抗点蚀的能力？10-12在什么工况下工作的齿轮易出现胶合破坏？胶合破坏通常出现在齿轮的

12、什么部位 何提高齿面抗胶合能力？10-13闭式齿轮传动和开式齿轮传动在其承载能力的计算准那么上有何不同？为什么？10-14通常所谓软齿面与硬齿面的硬度界限是如何划分的？软吃面齿轮和硬齿面齿轮在加 工方法上有何区别？为什么？10-15导致载荷沿齿轮接触线分布不均匀的原因有哪些？如何减轻载荷分布不均匀的程 度？10-16在进行齿轮强度计算时，为什么要引入载荷系数K ?载荷系数 K是有那几局部组成？各考虑了什么因素的影响？10-17标准圆柱齿轮传动，假设传动比i，转矩T1，齿宽b均保持不变，试问在以下条件齿轮的弯曲应力与接触应力各将发生什么变化？1模数m不变，齿数增加；2齿数z不变，模数m增加3齿数

13、召增加一倍，模数 m减小一半。10-18 一对圆柱齿轮传动， 大齿轮和小齿轮的接触应力是否相等？如大、小齿轮的材料即热处理情况相同，那么其许用接触应力是否相等？如其许用接触应力相等，那么大、小齿轮的接触疲劳强度是否相等？10-19图为两级减速器齿轮的两种布置方案，试问那种布置方案较为合理？为什么？10-20在直齿、斜齿圆柱齿轮传动中，为什么将小齿轮设计得比大齿轮宽一些？在人字齿轮传动中是否也应将小齿轮设计得宽一些？10-21在以下各齿轮受力图中标注各力的符号齿轮 1主动。10-22两极展开式齿轮减速器如下列图。主动轮1为左旋，转向n1如图，为使中间轴上两齿轮所受的轴向力相互抵消一局部，试在图中

14、标出各齿轮的螺旋线方向，并在各齿轮别离体的啮合点处标出齿轮的轴向力Fa、径向力F和圆周力的方向圆周力的方向用符号或a表示。10-23图示定轴轮系中，齿数Zj =22=25, Z2=20,齿轮1转速n,=450r/min，工作寿命Lh =2000h。假设齿轮1为主动轮且转向不变，试问：1齿轮2在工作过程中齿轮的接触应力和弯曲应力的循环特性r各为多少？2齿轮2的接触应力和弯曲应力的循环次数N2各为多少？10-24 一对斜齿圆柱齿轮传动由电动机直接驱动，齿轮材料为45钢，软齿面，齿轮精度等级为8-7-7FL。法面模数 叫，齿数Z1 =30，Z2=93,螺旋角 =13.82°，齿宽B1=85

15、mmB2 =80mm转速=1440r/min，该齿轮对称布置在两支架之间，载荷平稳。试确定该齿轮传动的载荷系数K。10-25在上题齿轮传动中，小齿轮调质处理，齿面硬度为220240HBS大齿轮常化处理，齿面硬度为190210HBS要求齿轮的工作寿命为5年允许出现少量点蚀，每年工作250天，每天工作8小时，齿轮单向转动。是确定该齿轮传动的许用接触应力和许用弯曲应力。10-26设计一直齿圆柱齿轮传动，原用材料的许用接触应力为 H1 =700MPa,H2 =600MPa求得中心距 a=100mm现改用 H1=600MPa H2=400MPa的材料，假设齿宽和其他条件不变，使计算改用材料后的中心距。1

16、0-27 一直齿圆柱齿轮传动，乙=20，z2 =60， m =4mm B-i =45mryi B2 =40mm齿轮材料为锻钢，许用接触应力H1=500MPa,H2 =430MPa许用弯曲应力F1=340MPa,F2=280MPa弯曲载荷系数 K =1.85 1接触载荷系数 K =1.40，求大齿轮允许的输出转矩T2不及功率损失。10-28设计铳床中一对支持圆柱齿轮传动I功率P,小齿轮主动i转速 n1=1450r/min ,齿数z =23 i z2=54 i双向传动i工作寿命Lh=12000ho小齿轮对轴承非对称布置，轴的刚性较大i工作中受轻微冲击i7级制造精度。10-29设计小型航空发动机中的

17、一斜齿圆柱齿轮传动，功率P1=130kw i转速n1=11640r/min ,齿数乙=23, z, =73 ,工作寿命Lh=100h ,小齿轮作悬臂布置，工作情况系数K。10-30 一标注斜齿圆柱齿轮的布局结构如下列图。法面模数 mn=5mm齿数z=52 i螺旋角=13 10'25''i精度等级为8-7-7HK GB10095-88。.是确定图中各结构尺寸、尺寸公差、外表粗糙度和形位公差i并填写表中数据。12-1宽径比B/d是设计滑动轴承时首先要确定的重要参数之一 i通常取 B/d =。1110 20.11 30.4243512-2巴氏合金通常用于做滑动轴承的 。1轴套

18、 2轴承套 3含油轴瓦4轴承座12-3当轴不宜由轴向装入滑动轴承时i应采用 式结构的滑动轴承。12-4在径向滑动轴承的轴瓦上设计纵向油槽i当径向载荷相对于轴承不转动时i应开在上；当径向载荷相对轴承转动时i应开在上 i以免降低轴承的承载能力。 12-5 不是静压滑动轴承的特点。1启动力矩小2对轴承材料要求高3供油系统复杂4高、低速运转性能均好12-6 在滑动轴承上开设油孔和油槽时应注意哪些问题？12-7 为什么轴承的宽径比不宜过大或过小？12-8 验算滑动轴承的压力 p ，速度 V 和压力与速度的乘积 pV ，是不完全液体润滑轴承设 计中的内容，对液体动力润滑轴承是否需要进行此项验算？为什么？1

19、2-9 试分析液体动力润滑轴承和不完全液体润滑轴承的区别， 并讨论它们各自适用的场合。12-10 试分析液体动力油膜形成的必要条件，一个液体动力润滑轴承是如何满足这些条件 的？12-11 对已设计好的液体动力润滑径向滑动轴承， 试分析在仅改动以下参数之一时， 将如何 影响该轴承的承载能力。1转速由 n =500r/min 改为 n =700r/min ；2宽径比B/d由1.0改为0.8 ;3润滑油由采用 46 号全损耗系统用油改为 68号全损耗系统用油；4轴承孔外表粗糙度由 R 6.3 m改为Rs 3.2 m ； 5周静和轴承孔的配合由 F6/d7 改为 F7/d8 。12-12 在设计液体润

20、滑轴承时， 当出现以下情况之一后， 可考虑采用什么改进措施 对每种 情况提出两种改进措施？1当 hminh 时；2当条件 p p ，V V ， pV pV 不满足时；3当计算入口温度ti偏低时。12-13有一不完全液体润滑径向滑动轴承，轴颈直径d =200mm轴承宽度 B=250mm轴承材料选用ZCuAI10Fe3，当轴转速为60、100、500r/min时，轴承允许的最大径向载荷各位 多少？12-14某汽轮机用动力润滑径向滑动轴承，轴承直径d =80mm转速n =1000r/min，轴承径向载荷F =10000N,载荷平稳，试确定轴瓦材料、轴承宽度B，润滑油牌号、流量、最小油膜厚度、周与孔的配合公差及外表粗糙度，并进行轴承热平衡计算。12-15 指出图示结构设计的不合理之处，并画出正确的结构图。12-16 牙签离合器的许用压力和许用弯曲应力与 有关。1 工作情况系数 K 2结合时的转速状态3齿的形状12-17 弹性联轴器的弹性元件有定刚度与变刚度之分，非金属材料的弹性元件是 ，其刚度多随载荷增大而 。12-18 多盘摩擦离合器的内摩擦盘有时做成蝶形，这是为了 。1