机械设计作业一

机械设计作业一PAGEPAGE1机械设计作业（1）姓名：班级：学号：南昌大学现代设计研究所2014年9月目录第一章绪论………………………1第三章机械零件的强度…………2第五章螺纹连接和螺旋传动………4第九章链传动………………………8第十一章蜗杆传动………………10第十三章滚动轴承………………14第十五章轴………………………18四、计算题1、一零件用合金钢制造，已知材料的弯曲疲劳极限的综合影响系数K=1.6，，试绘制该零件的简化极限应力限图。若测得零件的工作应力，当（1）r=C,(2)时,分别用计算法和图解法求该零件的计算安全系数。2、某材料受弯曲变应力作用，其力学性能为：σ-1=350MPa，m=9，N0=5×106。现用此材料的试件进行试验，以对称循环变应力σl=500MPa作用104次，σ2=400MPa作用105次，σ3=300MPa作用106次。试确定：(1)该试件在此条件下的计算安全系数；(2)如果试件再作用σ=450MPa的应力，还能循环多少次试件才破坏?第五章螺纹连接和螺旋传动一、填空题1、螺纹的公称直径是指螺纹的。2、螺纹连接时，将螺纹做成腰杆状是为了减少以减少总拉力的变化范围。3、三角形普通螺纹的牙形角α＝，适用于；三角形管螺纹的牙形角α＝，适用于；而梯形螺纹的α＝，适用于。4、螺纹连接防松的实质是。5、在拧紧螺栓时，控制拧紧力的方法有、、。6、当两个联接件之一太厚，不宜制成通孔，切需经常拆装时，宜采用。7、螺旋副的自锁条件是。8、水管连接采用螺纹连接。9、管螺纹的尺寸采用制。10、粗牙螺纹和细牙螺纹比较，自锁性高的螺纹为。11、当螺纹大径相同时，细牙螺纹比普通三角形螺纹的螺距。12、螺栓连接预紧的目的是增加连接的和。13、防止螺母松脱的方法主要有防松和防松两类。二、选择题1、同时受预紧力QP和工作拉力F的普通螺栓，其总拉力Q为。A、QP+FB、QP‘+FC、QP+D、QP’+△F2、联接螺纹中，细牙螺纹比粗牙螺纹自锁性好的原因是。A、牙形角小B、当量摩擦系数大C、螺纹升角小D、螺纹牙的工作圈数多3、为连接承受横向工作载荷的两块薄钢板，一般采用。A、螺栓连接B、双头螺柱连接C、螺钉连接D、紧定螺钉连接4、当两个被联接件不太厚时，宜采用________。A、双头螺柱联接B、螺栓联接C、螺钉联接D、紧定螺钉联接5、当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且联接不需要经常拆装时，往往采用______。A、螺栓联接B、螺钉联接C、双头螺柱联接D、紧定螺钉联接6、被联接件受横向载荷作用时，若采用一组普通螺栓联接，则载荷靠______来传递。A、接合面之间的摩擦力B、螺栓的剪切和挤压C、螺栓的剪切和被联接件的挤压三、问答题1、连接螺纹都具有良好的自锁性，为什么有时还需要防松装置？试分别举出两个机械防松和摩擦防松的例子。2、计算普通螺纹连接时，为什么只考虑螺栓危险截面的拉伸强度，而不考虑螺栓头、螺母和螺纹牙的强度？3、为什么螺母螺纹的圈数不宜大于10？通常采用哪种结构形式可使各圈螺纹牙的载荷分布趋于均匀？4、普通螺栓连接和铰制孔用螺栓连接的主要失效形式是什么?计算准则是什么?6、试指出下列图中的错误结构，并画出正确的结构图。a)螺钉联接b)双头螺柱联接c)铰制孔用螺栓联接d)紧定螺钉联接四、计算题1、如图所示，方形盖板用4个M16（d1＝13.835mm）的螺钉于箱体连接，盖板中心O点装有吊环，已知FQ＝20KN，尺寸如图所示，要求：（1）当取残余预紧力F1＝0.6F（F为工作拉力），螺钉材料的性能等级为6.6级，安全系数S＝3时，核定螺钉的强度（螺栓材料的许用拉伸应力为）2、在图示气缸盖的螺栓连接中，已知气缸的直径D＝400mm，气缸内气体的压强p在0～0.6MPa的范围内循环变化，采用16个M22的螺栓（d1＝19.294mm），连接的相对刚度＝0.8，其残余预紧力F1＝1.6F，螺栓的疲劳极限σ－1tc=150MPa，螺栓的材料常数Ψσ＝0.2，螺栓的综合影响系数Kσ＝3.95，试按疲劳强度校核螺栓的强度(设计安全系数S取1.5)。第九章链传动一、填空题1、链传动的传动比是不变的，传动比是变化的。2、滚子链的主要参数是链条的，其增大时链条中各零件的尺寸也要增大。3、链轮齿形中，应用最多的一种齿形是。4、链传动时，通常链的节数取。5、一般情况下，滚子链节距P越大，链传动的多边形效益越。二、名词解释套筒滚子链、齿形链、多边形效应、过度链节、瞬时传动比、平均传动比疲劳点蚀、跳齿、胶合、极限功率曲线、链传动的推荐润滑方法、链的紧边、链的松边三、选择题链传动属于。A、具有中间弹性件的啮合传动B、具有中间柔性件的啮合传动C、具有中间挠性件的啮合传动D、具有中间挠性件的摩擦传动2、多排链排数般不超过3或4排，主要是为了。A、不使安装困难B、使各排受力均匀C、不使轴向过宽D、减轻链的重量4、节距是滚子链的主要参数，节距增大时，则。A、链条中各零件尺寸增大，可传递的功率也增大B、链条中各零件尺寸增大，可传递的功率减小C、链条中各零件尺寸减小，可传递的功率增大D、链条中各零件尺寸减小，可传递的功率也减小5、链传动张紧的目的是。A、使链条产生初拉力，以使链传动能传递运动和功率B、使链条与链轮之间产生摩擦力，以使链传动能传递运动和功率C．避免链条垂度过大时产生不良啮合D、避免打滑6、大链轮的齿数过多时，将会发生。A、链条磨损加剧B、链节铰链磨损后，易造成“脱链”现象C、链传动平稳性变差D、链传动噪音变大7、链传动中，p表示链条的节距，z表示链轮齿数，当转速一定时，要减轻链传动的运动不均匀性和动载荷，宜。A、增大p和zB、增大p、减小zC、减小p、增大zD、减小p和z四、简答题影响链传动动载荷的主要参数是什么？设计中应如何选择？链传动的主要失效形式有那些？五、计算题1、试设计一链传动：传递的功率为1.5KW，主动轴直径d1＝25mm，转速为90rpm，从动轴直径d2＝42mm，转速为30rpm，水平布置，传递平稳，试设计该链传动，并绘制大小链轮并给出链传动的润滑方式。第十一章蜗杆传动一、填空题1、根据蜗杆形状不同，蜗杆传动可分为、、。2、普通圆柱蜗杆中，代号ZA蜗杆为，ZI蜗杆为，ZN蜗杆为，ZK蜗杆为，其中可用车床加工的有，不能用车床加工的为，只能用加工。3、在蜗杆传动中，为保证蜗轮和蜗杆的正确啮合，对蜗杆需要进行。4、蜗杆传动时，强度计算主要是针对来进行。5、已知某蜗杆传动，模数m=8mm,蜗杆直径系数q=10,蜗杆头数z1=2,蜗轮齿数z2=40,其传动比i12=，中心距a＝mm。二、名词解释中间平面、蜗杆直径系数、热平衡计算三、选择题1、以下传动中，能缓冲吸振并能起到过载安全保护作用的是。A、带传动B、链传动C、齿轮传动D、蜗轮蜗杆传动2、设计一手动蜗杆传动吊起重物，蜗杆应采用。A、单头、小导程角B、单头、大导程角C、多头、小导程角D、多头、大导程角3、蜗杆传动中，以下传动比i的计算公式是错误的。A、B、C、D、4、为了提高蜗杆传动的效率η，在良好的润滑条件下，最有效的措施是。A、单头蜗杆B、多头蜗杆C、采用大直径系数的蜗杆D、提高蜗杆的转速5、采用变位蜗杆传动时，。A、仅对蜗杆进行变位B、仅对蜗轮进行变位C、同时对蜗杆蜗轮进行变位D、以上都不是6、蜗杆传动的中间平面是。A、过蜗杆轴线且与蜗轮轴线垂直的平面。B、过蜗轮轴线且与蜗杆轴线垂直的平面。C、过蜗杆轴线的任一平面。D、过蜗轮轴线的任一平面。7、以下传动机构中可有自锁作用的有。A、齿轮传动B、蜗杆传动C、V带传动D、滚子链传动8、在蜗杆传动中，要获得大的传动比，可取Z1=1，这时的传动效率，而传动比则。A、较高、大B、较低、大C、较高、小D、较低、小9、开式蜗杆传动的主要失效形式是_____。A、轮齿折断和齿面胶合B、齿面磨损和轮齿折断C、齿面点蚀和齿面磨损D、齿面胶合和齿面点蚀10、以下材料中不可用于蜗轮材料的有A、ZCuSn10P1B、ZCuSn5Pb5Zn5C、HT150D、20CrMnTi11、普通蜗杆传动，其传动效率主要取决于。A、工作载荷B、搅油效率C、啮合效率D、轴承效率四、简答题1、为什么连续工作的闭式蜗杆传动要进行热平衡计算，当油温过高或散热面积不足时，可采取哪些措施来提高散热能力？2、要使蜗杆传动具有自锁性的条件是什么，这时蜗杆头数取几？蜗轮齿数的取值范围为多少？为什么？3、什么是蜗杆的直径系数，为什么蜗杆的直径系数要取标准值？五、分析题1、图示由斜齿轮和右旋蜗杆组成的轮系中，已知主动蜗杆的转动方向（如图所示），为使轴I受到的轴向力最小，求：1）轮4的螺旋线方向和转动方向？2）分析轮2和轮3啮合点受到的径向力Fr、轴向力Fa、圆周力Ft的方向。2、图示为蜗杆和齿轮组成的传动系统，已知主动右旋蜗杆的转向（如图所示），为使轴Ⅱ和轴Ⅲ的轴向力最小，试确定：1)齿轮3和齿轮4的螺旋线方向;2)画出轮2和轮3的受力方向;3)标出输出轴的转向。六、计算题1、设计一带式输送机的减速传动，采用普通圆柱蜗杆，传递的功率为5KW，转速n1＝960rpm，传动比为23，由电动机驱动，载荷平稳，蜗杆材料选20Cr，渗碳淬火，硬度，蜗轮材料选为ZCuSn10P1，金属模铸造。机器每天工作8销售，设计寿命10年，每年300天。第十三章滚动轴承一、填空题1、滚动轴承内圈与轴的配合一般为，外圈与座孔的配合为。2、滚动轴承在计算当量载荷时引入判断系数e，该值越大，表明轴承所承受的载荷也越大。3、代号为30208的滚动轴承的类型为，内径为mm。4、滚动轴承密封的主要作用是和。5、滚动轴承的基本额定寿命L10中的10表示。6、当两轴承孔的同轴度较低或轴的弯曲变形较大时，应选用滚动轴承。7、滚动轴承的密封可分为和两大类。8、深沟球轴承，内径为50mm，中系列，其基本代号为。9、滚动轴承的基本额定动载荷为在该载荷作用下，轴承的恰好为。10、滚动轴承的基本额定寿命为。二、名词解释向心轴承、推力轴承、向心推力轴承、轴承的寿命、基本额定寿命、基本额定动载荷、基本额定静载荷、当量动载荷、当量静载荷2、双支点单向固定、一端固定一端游动、接触式密封、非接触式密封三、选择题1、下列轴承中，必须成对使用的为。A、30207B、50207C、6207D、N2072、代号为6206轴承的滚动轴承，其内圈与轴的正确标注为。A、B、C、D、3、角接触球轴承和圆锥滚子轴承的轴向承载能量随接触角α的增大而。A、增大B、减小C、不变D、增大或减小随轴承型号定4、在高速、载荷较小的情况下可代替推力轴承。A、角接触轴承B、深沟球轴承C、圆锥滚子轴承D、圆柱滚子轴承5、只能承受径向载荷。A、圆锥滚子轴承B、推力球轴承C、圆柱滚子轴承D、角接触球轴承6、滚动轴承内圈与轴的配合以及外圈与座孔的配合采用。A、基孔制B、基轴制C、前者基孔制，后者基轴制D、前者基轴制，后者基孔制7、中速旋转正常润滑密封的滚动轴承，其主要失效形式是。A、滚动体破裂B、滚动体与滚道产生疲劳点蚀C、滚动体与滚道的磨损D、滚道的压坏8、采用滚动轴承轴向预紧措施的主要目的是。A、提高轴承的旋转精度B、提高轴承的承载能力C、降低轴承的运转噪音D、提高轴承的使用寿命9、各类轴承的润滑方式通常根据轴承的来选择。A、转速nB、当量载荷PC、轴颈的圆周速度D、内径和转速的乘积dn10、下列轴承中，可以承受径向载荷，还可以承受不大的双向轴向载荷。A、6000B、N000C、NA000D、50000四、简答题何为滚动轴承的基本额定寿命？何为滚动轴承的基本额定动载荷？何为滚动轴承的当量载荷？2、写出下列轴承的类型、直径系列和轴承达的内径。1）7309AC2）N4153）302104）61083、滚动轴承装置设计中，采用密封装置的目的是什么？对高速滚动轴承应采用什么密封方式？五、计算题轴系受力如图所示，已知：选用轴承为30206圆锥滚子轴承，基本额定动载荷C=41200N，当Fa/Fr≤0.37时，X=1，Y=0，当Fa/Fr＞0.37时，X=0.4，Y=1.6，锥齿轮平均分度圆直径dm=60mm,圆周力Ft=1200N，径向力Fr=400N，轴向力Fa=160N，轴的转速n=600r/min，温度系数ft=1，载荷系数fP=1.5，试求轴承的寿命。2、图示某轴用一对7214AC轴承支承，轴的转速n=1450r/min,两个轴承所受的径向载荷Fr1=7550N，Fr2=3980N，轴上轴向力FA=2270N，常温下工作，载荷系数fp=1.2，要求轴承的使用寿命不低于2000小时，试验算这对轴承。（13分）附：轴承7214AC，基本额定动载荷Cr=69.2KN，派生力Fd=eR，e=0.68Fa/Fr>e，x=0.41，y=0.87Fa/Fr≤e，x=1，y=0第十五章轴一、填空题1、自行车的前轮轴属于轴，后轮轴属于轴。2、按弯扭合成强度计算转轴的危险截面处应力时引入折算系数α，是考虑。3、轴上需车制螺纹时，轴段上应设槽，需磨削的轴段上应设槽。4、转动心轴表面上由弯矩产生的弯曲应力的循环特性是。5、直轴根据外形的不同，可分为、两种，其中广泛使用的为。6、工作中只受弯矩不受扭矩的轴叫做，只受扭矩不受弯矩的轴是，同时受弯矩和扭矩的轴叫做。7、为防止轴产生弯断和扭断，应对轴进行计算。为防止工作中产生过量的变形，应进行计算。为防止发生共振，还要进行计算。8、转轴在弯曲变应力作用下的失效形式是和。9、用套筒、螺母或轴端挡圈作轴向固定时，应使轴段长度轮毂宽度。10、一般的转轴，在计算当量弯矩Mv=时，应根据的变化特征而取不同的值。二、名词解释1、转轴、心轴、传动轴、光轴、阶梯轴、软轴、扭转强度、弯扭合成强度、疲劳强度。三、选择题1、在转轴的初步设计中，轴的最小直径是按确定的。A、弯曲强度B、扭转强度C、轴段