搜档网
当前位置:搜档网 › 南工大机械设计试题及答案大全

南工大机械设计试题及答案大全

南工大机械设计试题及答案大全
南工大机械设计试题及答案大全

南工大机械设计试题及答案大全

一、填空,选择题,是(T)非(F)题(20分)

1、旋绕比C选得过大则弹簧尺寸过大,结构不紧凑。()

2、按弯曲扭转合成计算轴的应力时引入α,目的是由于______________。

A轴上键槽削弱轴的强度;B正应力与剪应力方向不同;

C正应力与剪应力的循环特性有差异

3、在载荷较大比较平稳,无冲击,且两轴线易对中的情况下,通常宜采用_______联轴器。A刚性;B无弹性元件的挠性;C有弹性元件的挠性

4、若一滚动轴承的寿命为588000转,则该轴承所受的当量动载荷基本额定动载荷。A等于;B大于;C小于

5、设计不完全液体向心滑动轴承时,为了控制轴承的温升保证轴承的工作能力,常需要对_________值进行校核计算。

6、在蜗杆传动中,蜗杆头数越少,则传动效率越。

7、在承受横向载荷的普通紧螺栓组中,螺栓杆作用。

A受剪切应力;B受拉应力;C受扭转剪切应力和拉应力

8、链传动中小链轮齿数宜适当多取些是为了______________。

A防止脱链;B防止小链轮转速过高;

C提高传动平稳性;D保证链轮强度

9、提高齿轮抗点腐蚀能力,采取的措施是_____________。

A闭式传动;B软齿面;C加大中心距;

10、带传动中限制小带轮的直径d d1>d dmin是为了_________。

A限制带的弯曲应力;B限制相对滑动量;C保证带与轮面间摩擦力

11、图示为直齿圆柱齿轮齿根弯曲强度计算力学模型,齿宽为b,试在图中标出Υ、F n、h、

S,并写出齿根弯曲应力公式(σF=M/W)中M和W表达式.(6分)

12,标准平键的承载能力,通常取决于键的抗剪切能力。()

13,小带轮在一定的转速范围内,单根V带所能传递的功率随带速增加而增大。()14,角接触球轴承的接触角α越小,承受轴向载荷的能力就越大。()

15,直齿锥齿轮的强度计算是在轮齿的大端进行的。()

二,简答题(20分)

1,试比较以下三种情况(F1?F2?F3;V1

2,What is the rated life of a rolling bearings?

3,What is the creep of belt drives?

4,What are gear failures?

5,What are the functions of lubrication in a bearing unit?

三、分析与计算题(50分)

1.(15分)一对圆锥滚子轴承安装如图示.轴承1和轴承2受的径向载荷R1=580N,R2=1800N,轴上作用有轴向载荷F A=150N,轴承的派生力S=R/(2*Y),(Y=1.6,即Y取A/R>e时的Y值),e=0.37,轴承的轴向载荷A与径向载荷R之比A/R>e时,X=0.4,Y=1.6;A/R≤e 时,X=1,y=0,轴承载荷有中等的冲击,载荷系数f d=1.5。试求:

(1)在下图上画出S1,S2的方向;

(2)求两轴承的轴向载荷A1、A2;

(3)求两个轴承的当量动载荷P1、P2,并判断哪个轴承的额定寿命较短?

2.(12分)图示斜齿圆柱齿轮——蜗杆传动组成的传动装置,动力由I轴输入,蜗轮4为左旋齿。试求:

(1)为使蜗轮4按图中n4方向转动,确定斜齿轮1的转动方向;(2分)

(2)为使中间轴II所受的轴向力能抵消一部分,确定斜齿轮1和轮2的轮齿旋向;(4分)(3)在图上节点处画出齿轮1和蜗轮4所受的三分力的方向(垂直齿面向外的力画⊙,向内的力画);(6分)

3.(15分)利用紧螺栓联接的力——变形协调关系图求解以下问题:

(1)在单个螺栓受轴向外载荷F的力——变形图上,将Qp,Qp’,Q,(λb+Δλ),λ’m 标在相应的图线上。

(Qp——预紧力,Qp’——残余锁紧力,Q——单个螺栓受的轴向总拉力,(λb+Δλ)——螺栓的总的拉伸变形,λ’m——被联接件的剩余变形)

(2)已知F=5KN,Qp=10KN。螺栓的刚度为Cb,被联接件的刚度为Cm,Cm=4Cb,求Qp’。

(3)若采用螺栓M16(小径d1=13.835mm),屈服限σs=240Mpa,控制预紧力,安全系数S为1.5,问螺栓允许的最大的拉伸载荷为多少?

4.(8分)一混合摩擦润滑的向心滑动轴承,B/d最大允许值为1.5,轴颈d=100mm,已知轴承的材料许用值[p]=5MPa,[V]=3m/s,[PV]=10MPam/s试求轴承的转速为以下三种数值时,轴的最大载荷各多少?

(1)n1=250r/min

(2)n2=500r/min

(3)n3=1000r/min

四、Find out and correct structure mistakes in Fig.below(10分)

图示为减速器轴的结构装配图,试指出结构错误并改正。(写上序号)

注:1,圆角、倒角、退刀槽未画出,不算错。

2,在题图上标注、修改,可另作图。

3,只指出5处错误,多指出无效,只批阅前5个答案。

一、选择、填充(第7题2分,其余每空1分,共20分)

1.齿式联轴器是一种可以补偿位移的挠性联轴器。

(a)综合;(b)轴向;(c)径向;(d)角

2.若一滚动轴承的基本额定寿命为6万转,则该轴承所受的当量动载荷基本额定动载荷。

(a)大于;(b)小于;(c)等于

3.设计时,按基本额定动载荷选择的滚动轴承,在预定使用时间内,其工作可靠度R 为。

(a)0.95;(b)0.99;(c)0.9;(d)0.5

4.滑动轴承实验曲线如图其润滑状态

I区表示

II区表示

Ⅲ区表示

滑动轴承摩擦特性曲线

5.蜗杆传动中,蜗杆头数越少,则传动效率越自锁性越.

6.对于一般传递动力的闭式蜗杆传动,其选择蜗轮材料主要依据是。

(a)齿面滑动速度v s;(b)蜗杆传动效率;

(c)配对蜗杆的齿面硬度;(d)蜗杆传动的载荷大小。

7.影响齿轮传动动载系数Kv大小的两个主要因素

。(2分)

8.齿轮的弯曲疲劳强度极限σF l i m和接触疲劳强度极限σH l i m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循环。

9.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基础的。10.套筒滚子链的节距P越大,链传动的承载能力越,传动时的动载荷越。11.设计链传动时,大链轮齿数不应取的过多(>120齿),否则链条磨损后易使链发生

现象。

12.新标准规定中,矩形花键以定心.

(a)大径;(b)小径;(c)侧面

13.图示极限应力曲线图,N点表示零件的工作应力状态,在零件加载过程中,设应力循环特性r=常数,则零件的疲劳极限应力点为(N l,N2,N3,N4),零件可能失效形式为。

二,简答题(20分)(每小题4分)

1.试比较以下三种情况(F1?F2?F3;V1

2.What is the basic rated dynamic load of rolling bearings?(solution in English)

3.What is the creep of belt drives?(solution in English)

4.What are the functions of lubrication in a bearing unit?(solution in English)

5.What are gear failures?(solution in English)

三、分析与计算(50分)

1.图示为单级斜齿圆柱齿轮减速箱,传递功率为P=4kW(不计摩擦损失)。I轴为主动轴转速n1=960r/min,转动方向如图示。已知齿数Z l=20,Z2=60;法面模数m n=3mm,法面压力角为α=20°,分度圆螺旋角β=13°30’。试求齿轮2受力大小和方向(用三分力表示,轮1左旋)。(13分)

2.图示一转轴上采用一对70000型轴承,已知轴承受径向载R l=1000N,R2=1500N,轴向载荷K=100N,轴承的附加轴向力S=0.4R,试求作用轴承上的轴向载荷Al,A2.(10分)

3.—混合摩擦润滑的向心滑动轴承.B/d最大允许值为l.5,轴颈d=100mm,已知轴承的材料许用值[p]=5Mpa,[V]=3m/s。[PV]=10Mpam/s,试求轴承的转速为以下三种数值时,轴的最大载荷各为多少?(12分)

(1)n1=250r/min

(2)n2=500r/min

(3)n3=1000r/min

4.螺纹联接如图示。用二个M10(小径d1=8.376mm)的螺钉,将一块薄板联接在一机座上,薄板受力R=600N,二钉距S=150mm,R与钉孔之距L=200mm,薄板与机座之间摩擦系数为f=0.12,螺钉材料许用拉应力[α]=80MPa,薄板与机座联结可靠性系数Ks=1.2,试校核此联接是否安全?(15分)

四、Find out and correct structure mistakes in the Fig.below(10分)

南京工业大学机械设计试题(B)卷(闭)

2007--2008学年第2学期使用班级过控0501-2

班级学号姓名

题号一二三四五总分得分

一、选择、填充与是(T)非(F)题(20分)

1.与带传动相比,链传动的承载能力,传动效率,作用在轴上的径向压力。

2.普通螺栓联接,其设计准则是。

3.平键联接,键的常用材料为。

4.蜗杆直径d1=qm式中q称为。

5.45钢的持久疲劳极限σ-1=270Mpa,设疲劳曲线方程的幂指数m=9,应力循环基数N0=5*106次,当实际应力循环次数N=104次时,有限寿命疲劳极限为Mpa。

6.圆柱螺旋弹簧的旋绕比C是之比值。

7.带传动中限制小带轮的直径d d1>d dmin是为了。

a)限制带的弯曲应力b)限制相对滑动量c)保证带与轮面间摩擦力

8.链传动中小链轮齿数宜适当多取些是为了。

a)防止脱链b)防止小链轮转速过高c)提高传动平稳性d)保证链轮强度9.采用的措施,不能有效地改善轴的刚度。

a)改用高强度合金钢b)改变轴的直径c)改变轴的支承位置d)改变轴的结构10.若一滚动轴承的基本额定寿命为588000转,则该轴承所受的当量动载荷基本

额定动载荷。

a)等于b)大于c)小于

11.螺纹升角增大,则联接的自锁性。

a)提高b)不变c)降低

12.联轴器与离合器的根本区别在于。(2分)

a)联轴器只能用来连接两根轴;离合器还可以用来联结轴上的其他回转零件。

b)联轴器只能用来传递转矩;离合器除传递转矩外,还可以用作安全、定向或起动装置。

c)要把被联轴器联结的两轴分离,需要使机器停车进行拆卸;离合器可在机器工作过程中随时使两轴接合或分离。

d)联轴器只能用来连接两根轴,离合器还可以用来联结轴上的其他回转零件。

13.在保证链承载能力的条件下,尽量选用大节距的链条。()

14.滑动轴承设计中,适当提高宽径比可以提高轴承的承载能力。()

15.开式齿轮传动中,齿面点蚀并不常见。()

16.蜗杆传动的最大特点是滑动速度大。()

17.联轴器和离合器的计算扭矩等于公称扭矩乘以一个小于1的载荷系数。()

二、简答题(20分)

1,简述螺纹联接的防松方法?

2,What are design requirements for mechanical components?

3,What’s the procedure of design of sliding bearings?

4,What’s the procedure of design of shaft?

5,What are failure models of mechanical components?

二、分析与计算(50分)

1.图示为蜗杆一斜齿圆柱齿轮减速器.已知III—III轴的转向和该轴上斜齿轮的螺旋线方

向为左旋,试问:

(1)欲使作用在轮2和轮3上的轴向力部分抵消,确定出轮2和轮3的轮齿螺旋线方向(图

示);(5分)

(2)定出蜗杆1的螺旋线方向和轴I—I的转向(图示);(4分)

(3)画出蜗杆和蜗轮所受圆周力F t,轴向力F a,径向力F r,的方向.(要求在啮合点画

出方向,垂直纸面向内方向用表示、向外方向用表示)(6分)

2.一转轴由角接触球轴承支承,其受力和跨度如图示。

求:(1)两轴承的当量动载荷P1,P2(要求在图上画出F S的方向)(16分)(2)指出哪个轴承寿命长。(4分)

注:F S=1.14Fr;Fa/Fr≤e时,X=1,Y=0;Fa/Fr>e时,X=0.35,Y=0.57;

fp=1.,e=1.14。

3.如图所示为用三个M12的普通螺栓联接的两平板。已知F=900N,板间摩擦系数f=0.18,防滑系数Ks=1.2,螺栓小径d1=10.106mm,许用应力[б]=108MPa。

试校核此螺栓联接是否安全(10分)

4.一混合摩擦润滑的向心滑动轴承,B/d最大允许值为1.5,轴颈d=100mm,已知轴承的材料许用值[p]=5MPa,[PV]=10MPam/s试求轴承的转速n1=250r/min时,轴的最大载荷各多少?(5分)

4

四、Find out and correct structure mistakes in Fig.below(10分)图示为减速器轴的结构装配图,试指出结构错误并改正。(写上序号)注:1,圆角、倒角、退刀槽未画出,不算错。

2,在题图上标注、修改,可另作图。

3,只指出5处错误,多指出无效,只批阅前5个答案。

南京工业大学机械设计试题(A)卷(闭)

2008--2009学年第二学期使用班级过控0601-2

班级学号姓名

题号一二三四总分

得分

一、填空,选择,判断题(15分)

1.有A、B两个弹簧,中径D A>D B,其他参数和材料均相同,问:

当外载F相同时,弹簧变形大,

2.按弯曲扭转合成计算轴的应力时引入α,目的是由于______________。

A轴上键槽削弱轴的强度;B正应力与剪应力方向不同;

C合成正应力与剪应力时的折算系数;D正应力与剪应力的循环特性有差异

3.齿式联轴器是一种可以补偿位移的挠性联轴器。

A综合;B轴向;C径向;D角

4.一对角接触球轴承或圆锥滚子轴承,能承受径向载荷和轴向载荷的联合载荷。它们的基本额定动载荷C指的是______________。

A纯轴向载荷;B纯径向载荷;C径向和轴向的联合载荷;

D使套圈间产生纯径向位移的载荷的径向分量

5.设计滑动轴承时,载荷愈大,相对间隙ψ应_____________。

A愈大;B愈小;C任意

6.一蜗杆传动,已知模数m=8mm,蜗杆导程角γ=11°18’36”,蜗杆直径系数q=10.蜗杆转速nl=970r/min,蜗轮分度圆直径d2=320mm,则蜗轮转速n2=r/min.

7.齿轮传动中,齿形的修缘的目的是_________________________。

8.在承受横向载荷的普通紧螺栓组中,螺栓杆作用。

A受剪切应力;B受拉应力;C受扭转切应力和拉应力

9.链传动中小链轮齿数宜适当多取些是为了______________。

A防止脱链;B防止小链轮转速过高;C提高传动平稳性;D保证链轮强度

10.提高齿轮抗点腐蚀能力,采取的措施是_____________。

A闭式传动;B软齿面;C加大中心距;

D分度圆直径不变,减少齿数,增大模数

11.带传动中限制小带轮的直径d d1>d dmin是为了_________。

A限制带的弯曲应力;B限制相对滑动量;C保证带与轮面间摩擦力

12.设计时,按基本额定动载荷选择的滚动轴承,在预定使用时间内,其工作可靠度R

为。

A0.95;B0.99;C0.9;D0.5

13,灰铸铁齿轮传动常用于低速,无冲击和大尺寸的场合。()

14.直齿锥齿轮的强度计算是在轮齿的大端进行的。()

15.欲提高液体动压滑动轴承的工作转速,应提高其润滑油的粘度。()

二、简答题(20分)(每小题4分)

1.什么是滚动轴承的基本额定寿命?

2.What’s the procedure of design of shaft?(solution in English)

3.What’s the procedure of design of sliding bearings?(solution in English)

4.What are failure models of mechanical components?(solution in English)

5.What are fundamental requirements for machinery design?(solution in English)

三、分析与计算题(55分)

1.一轴两端各由一个轴承支承受力情况如图示,载荷系数f p=1.3,试分别求出两个轴承的当量动载荷.(15分)

已知轴承的基本额定动载荷C=34KN,派生轴向力Fs=Fr/2Y.

2.图示斜齿圆柱齿轮——蜗杆传动组成的传动装置,动力由I轴输入,蜗轮4为左旋齿。试

求:

(1)为使蜗轮4按图中n4方向转动,确定斜齿轮1的转动方向;

(2)为使中间轴II所受的轴向力能抵消一部分,确定斜齿轮1和轮2的轮齿旋向;

(3)在图上节点处画出齿轮1和蜗轮4所受的三分力的方向(垂直齿面向外的力画⊙,向内的力画);(12分)

3.螺纹联接如图示。用二个M10(小径d1=8.376mm)的螺钉,将一块薄板联接在一机座上,薄板受力R=600N,二钉距S=150mm,R与钉孔之距L=200mm,薄板与机座之间摩擦系数为f=0.12,螺钉材料许用拉应力[α]=80MPa,薄板与机座联结可靠性系数Ks=1.2,试校核此联接是否安全?(12分)

4.图示为单向转动的从动轴轴上为标准直齿圆柱齿轮。已知模数m=2mm,齿数Z=50,工作转矩T=50Nm(脉动循环),在具有最大弯矩的轴截面上,抗弯截面系数W=2500mm3,抗扭截面系数W T=5000mm3,α=0.6。要求:

(1)做出轴的合成弯矩图、扭矩图、计算弯矩图;(6分)

(2)分别求出该截面上弯曲应力的应力幅бa和平均应力бm;(5分)

(3)分别求出该截面上扭转剪应力的应力幅τa和平均应力τm。(5分)

机械设计第九版课后答案(西北工大)

第三章 机械零件的强度 习题答案 3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa 1801=-σ,取循环基数60105?=N ,9=m ,试求循环次数N 分别为7 000、25 000、620 000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。 [解] MPa 6.37310710 5180936 9 10111=???==--N N σσN M P a 3.324105.210 51809469 20112=???==--N N σσN M P a 0.22710 2.610 51809569 30113=???==--N N σσN 3-2已知材料的力学性能为MPa 260=s σ,MPa 1701=-σ,2.0=σΦ,试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。 [解] )170,0('A )0,260 (C 0 12σσσΦσ-= - σ Φσσ+= ∴-121 M P a 33.2832 .01170 21210=+?=+= ∴-σΦσσ 得)2 33.283,2 33.283(D ' ,即)67.141,67.141(D ' 根据点)170,0('A ,)0,260 (C ,)67.141,67.141(D '按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示 3-4 圆轴轴肩处的尺寸为:D =72mm ,d =62mm ,r =3mm 。如用题3-2中的材料,设其强度极限σB =420MPa ,精车,弯曲,βq =1,试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。

[解] 因 2.14554 ==d D ,067.045 3==d r ,查附表3-2,插值得88.1=ασ,查附图3-1得78.0≈σq ,将所查值代入公式,即 ()()69.1188.178.0111k =-?+=-α+=σσσq 查附图3-2,得75.0=σε;按精车加工工艺,查附图3-4,得91.0=σβ,已知1=q β,则 35.21 1191.0175.069.1111k =???? ??-+=???? ??-+=q σσσσββεK ()()() 35 .267.141,67.141,0,260,35.2170,0D C A ∴ 根据()()()29.60,67.141,0,260,34.72,0D C A 按比例绘出该零件的极限应力线图如下图 3-5 如题3-4中危险截面上的平均应力MPa 20m =σ,应力幅MPa 20a =σ,试分别按①C r =②C σ=m ,求出该截面的计算安全系数ca S 。 [解] 由题3-4可知35.2,2.0MPa,260MPa,170s 1-====σσK Φσσ (1)C r = 工作应力点在疲劳强度区,根据变应力的循环特性不变公式,其计算安全系数 28.220 2.03035.2170 m a 1-=?+?=+= σΦσK σS σσca (2)C σ=m 工作应力点在疲劳强度区,根据变应力的平均应力不变公式,其计算安全系数 ()()()() 81 .1203035.220 2.035.2170m a m 1-=+??-+=+-+= σσσσca σσK σΦK σS

哈工大机械设计大作业V带传动设计完美版

哈工大机械设计大作业V带传动设计完美版

————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期: ?

Harbin Instituteof Technology 机械设计大作业说明书 大作业名称:机械设计大作业 设计题目:V带传动设计 班级: 设计者: 学号: 指导教师: 设计时间: 2014.10.25 哈尔滨工业大学

目录 一、大作业任务书 ........................................................................................................................... 1 二、电动机的选择 ........................................................................................................................... 1 三、确定设计功率d P ..................................................................................................................... 2 四、选择带的型号 ........................................................................................................................... 2 五、确定带轮的基准直径1d d 和2d d ............................................................................................. 2 六、验算带的速度 ........................................................................................................................... 2 七、确定中心距a 和V 带基准长度d L ......................................................................................... 2 八、计算小轮包角 ........................................................................................................................... 3 九、确定V 带根数Z ........................................................................................................................ 3 十、确定初拉力0F ......................................................................................................................... 3 十一、计算作用在轴上的压力 ....................................................................................................... 4 十二、小V 带轮设计 .. (4) 1、带轮材料选择 ............................................................................................................. 4 2、带轮结构形式 . (4) 十二、参考文献 ............................................................................................................................... 6 ?

西北工业大学机电学院工业工程导师介绍

机电学院 工业工程系导师简介 王润孝教授 王润孝,1957年1月生,教授,机械工程和管理科学与 工程学科博士生导师,西北工业大学制造自动化软件与信息 研究所所长。1982年、1998年分获西北工业大学机电控制与 自动化专业工学硕士学位和航空宇航制造工程学科工学博士 学位。1989 年至 1990 年在美国马里兰大学作访问学者。 兼任教育部机械学科教学指导委员会委员,教育部高等 学校文化素质教育指导委员会委员,全国工程教育专业认证 专家委员会委员、全国高等学校教学研究会常务理事、陕西 省机械工程学会副理事长、西安市科协副主席等职务。 任教以来,为博士、硕士、本科生讲授“数控机床”、“制造技术新哲理”、“数字技术”“人力资源开发与研究”等6门课程,累计指导博士和硕士研究生70余名,发表学术论文180余篇,编写专著及教材8项。主持以及参加的国家自然科学基金、航空自然基金、陕西省科学基金、陕西省攻关计划项目以及横向课题二十余项,获省部级以上科技成果奖9项。 孙树栋教授 孙树栋,男,1963年生,中共党员。1989年南京航空航天大学机械工程 专业获博士学位,曾在英国Sheffield(谢菲尔德)、Strathclyde(斯克莱德) 等大学任访问学者。现任西北工业大学教授、博士生导师。 在国家自然科学基金、863计划、国防基础科研、总装预研等项目的持续支持下,提出了遗传模拟退火算法、遗传免疫算法等新算法,有效解决了机器 人控制、车间计划调度等面临的多目标、有约束优化难题;提出了建立企业生 产过程资金流模型、基于组件的可重构信息管理系统等理论与方法;建立了稳 固的科研团队,研制成功具有自主知识产权的可重构制造执行系统、协同服务 系统,在10余家企业得到成功应用,产生了显著的经济效益和社会效益。 撰写专著、主编教材8部,发表学术论文140余篇,其中70余篇被SCI、EI、ISTP收录。研究成果获国家科技进步二等奖1项、省部级科技奖7项。曾荣获教育部优秀青年教师奖、航空青年科技奖。 秦现生教授 秦现生:男,1962年生,博士、教授、博士导师。中英机械电子产品设 计研究所所长。曾在英国strathclyde大学任高级访问学者合作研究一年。主 要从事生物机电、空间机电、远程机电、现代数控、智能机器人、过程测控与 自动化、数字装备、故障诊断、产品开发管理、先进制造模式、质量管理以及 智能制造等方面的研究,发表学术论文140余篇,出版教材、专著8部,获省 部级以上教学科研成果奖4项。先后完成国家自然科学基金、国家863计划、 航空基金、陕西省科学基金及横向课题30多项。目前正在承担欧盟Asia-Link Programme国际合作项目、国防科研项目和各基金项目总经费650余万元。培养博士研究生30余名、硕士研究生近50名,与英、法等国外大学联合培养在读的博士研究生3人。

哈工大机械设计基础学时试题答案

班 级 姓 名 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 分数 一、 填空题(共24 分,每空1分) 1)按照两表面间的润滑状况,可将摩擦分为 干摩擦 、 边界摩擦 、 流体摩擦 和 混合摩擦 。 2)当两个被联接件之一太厚,不宜制成通孔,且联接不需要经常装拆时,往往采用螺纹联接中的 螺钉 联接。 3)带传动中,带在带轮上即将打滑而尚未打滑的临界状态下,紧边拉力F 1与松边拉力F 2之间的关系为 112f F F e α=? 。 4)滚动轴承的基本额定寿命L ,是指一批相同的轴承,在相同的条件 下运转,其中 90% 的轴承在疲劳点蚀前所能转过的总转数,单位为106r 。 5)非液体摩擦滑动轴承限制pv 值,主要是为了防止轴瓦 胶合 失效。 6)弹簧指数C= D/d ,C 越大,弹簧刚度越 小 。 7)当机构处于死点位置时,机构的压力角为 90° 。 8)有一紧螺栓连接,已知预紧力'F =1500N ,轴向工作载荷F =1000N ,螺栓的刚度C b =2000N/mm ,被连接件的刚度C m =8000N/mm ,则螺栓所受的总拉力F 0= 1700 N ,剩余预紧力''F = 700 N ,保证结合面不出现缝隙的最大轴向工作载荷F max = 1875 N 。 9)对于软齿面闭式齿轮传动,通常先按 齿面接触疲劳 强度进行设计,然后校核 齿根弯曲疲劳 强度。 10)蜗杆传动的失效形式主要是 齿面点蚀 、 齿面胶合 和 齿面磨损 ,而且失效通常发生在 蜗轮轮齿上 。 哈工大2005 年秋季学期 机械设计基础(80学时)试题答案

11)在凸轮机构的几种基本的从动件运动规律中,等速运动规律使凸轮机构产生刚性冲击,正弦加速度运动规律则没有冲击,等加速等减速、余弦加速度运动规律产生柔性冲击。 二、选择题(共11分,每小题1分) 1)一阀门螺旋弹簧,弹簧丝直径d=2.5mm,因环境条件限制,其弹簧外径D2不得大于17.5mm,则弹簧指数不应超过c) 。 a) 5 ; b) 6.5 ; c) 6 ; d) 7 。 2)平键的剖面尺寸b×h是根据d) 从标准中查取。 a) 传递转矩的大小; b) 载荷特性; c) 键的材料; d) 轴的直径。 3)带传动采用张紧轮的目的是d) 。 a)减轻带的弹性滑动; b) 提高带的寿命; c) 改变带的运动方向; d) 调节带的初拉力。 4)润滑良好的闭式软齿面齿轮传动最常见的失效形式为b) 。 a) 齿面磨损; b) 齿面疲劳点蚀; c) 齿面胶合; d) 齿面塑性变形。 5)在V带传动设计中,取小带轮基准直径d d1≥d dmin,主要是为了考虑 a) 对传动带疲劳强度的影响 a) 弯曲应力; b) 离心拉应力; c) 小带轮包角; d) 初拉力。 6)蜗杆传动中,当其它条件相同时,增加蜗杆的头数,则传动效率 b) 。 a) 降低; b) 提高;c) 不变;d)可能提高,可能降低。 7)工作时只承受弯矩,不传递转矩的轴,称为a) 。 a) 心轴; b) 传动轴; c) 转轴; d) 曲轴。 8)半圆键连接的主要优点是c) 。 a) 对轴的强度削弱较轻; b) 键槽的应力集中较小; c) 适于锥形轴端的连接。

机械设计基础习题(西北工业大学版)5

第九章 9-1.带传动中的弹性滑动与打滑有什么区别对传动有何影响影响打滑的因素有哪些如何避免打滑 解:由于紧边和松边的力不一样导致带在两边的弹性变形不同而引起的带在带轮上的滑动,称为带的弹性滑动,是不可避免的。打滑是由于超载所引起的带在带轮上的全面滑动,是可以避免的。 由于弹性滑动的存在,使得从动轮的圆周速度低于主动轮的圆周速度,使得传动效率降低。 影响打滑的因素有:预紧力大小、小轮包角、当量摩擦因素。 避免打滑:及时调整预紧力,尽量使用摩擦因素大的、伸缩率小的皮带,对皮带打蜡。 9-3.试分析参数1112D i α、、的大小对带传动的工作能力有何影响 解:1D 越小,带的弯曲应力就越大。 1α 的大小影响带与带轮的摩擦力的大小,包角太小容易打滑(一般取1α≥0120) 12i 越大,单根V 带的基本额定功率的增量就越大。 9-4.带和带轮的摩擦因数、包角与有效拉力有何关系 解:ec 01 F =2F F 1 f e f e e αα -≥+,最大有效拉力ec F 与张紧力0F 、包角α和摩擦系数f 有关,增大0F 、α和f 均能增大最大有效拉力ec F 。 9-9.设计一由电动机驱动的普通V 带减速传动,已知电动机功率P=7KW ,转速 1=1440/min n r ,传动比123i =,传动比允许偏差为±5%,双班工作,载荷平稳。 解: 1.计算功率ca P 查表得,A K =1.2,则A =K P=1.278.4ca P kW ?= 2.选择带的截型 根据18.41440/min 9-9A ca P kW n r ==和查图选定型带。 3.确定带轮的基准直径12D D 和 参考图9-9和表9-3取小带轮的基准直径1D =100mm ,大带轮的基准直径 2121(1)3100(10.01)297D i D mm ε=-=??-=。 查表取标准值2315D mm =。

哈工大机械设计大作业轴系

HarbinI n s t i tut e o fTech n o logy 机械设计大作业说明书大作业名称:轴系设计 设计题目: 5.1.5 班级:1208105 设计者: 学号: 指导教师: 张锋 设计时间:2014.12.03 哈尔滨工业大学

哈尔滨工业大学 机械设计作业任务书 题目___轴系部件设计____ 设计原始数据: 方案电动机 工作功 率P/k W 电动机满 载转速n m /(r/min) 工作机的 转速n w /(r/min) 第一级 传动比 i1 轴承座 中心高 度 H/mm 最短工 作年限 工作环 境 5.1.5 3 710 80 2 170 3年3 班 室内清 洁 目录 一、选择轴的材料 (1) 二、初算轴径 (1) 三、轴承部件结构设计 (1) 3.1轴向固定方式 (2) 3.2选择滚动轴承类型 (2) 3.3键连接设计 (2) 3.4阶梯轴各部分直径确定 (2) 3.5阶梯轴各部段长度及跨距的确定 (2) 四、轴的受力分析 (3) 4.1画轴的受力简图 (3) 4.2计算支反力 (3) 4.3画弯矩图 (3) 4.4画转矩图 (5) 五、校核轴的弯扭合成强度 (5)

六、轴的安全系数校核计算………………………………………………6 七、键的强度校核 (7) 八、校核轴承寿命 (8) 九、轴上其他零件设计 (9) 十、轴承座结构设计 (9) 十一、轴承端盖(透盖).........................................................9参考文献 (10)

一、选择轴的材料 该传动机所传递的功率属于中小型功率,因此轴所承受的扭矩不大。故选45号钢,并进行调质处理。 二、初算轴径 对于转轴,按扭转强度初算直径 3min m P d C n ≥ 式中: P ————轴传递的功率,KW ; m n ————轴的转速,r/mi n; C————由许用扭转剪应力确定的系数,查各种机械设计教材或机械设计手册。 根据参考文献1表9.4查得C=118~106,取C=118, 所以, mm n P C d 6.23355 85.211833==≥ 本方案中,轴颈上有一个键槽,应将轴径增大5%,即 ????d ≥23.6×(1+5%)=24.675mm 按照GB 2822-2005的a R 20系列圆整,取d=25mm。 根据GB/T1096—2003,键的公称尺寸78?=?h b ,轮毂上键槽的尺寸 b=8m m,mm t 2.0013.3+= 三、轴承部件结构设计 由于本设计中的轴需要安装带轮、齿轮、轴承等不同的零件,并且各处受力不同,因此,设计成阶梯轴形式,共分为七段。以下是轴段的草图: 3.1及轴向固定方式 因传递功率小,齿轮减速器效率高、发热小,估计轴不会长,故轴承部件的固定方式可采用两端固定方式。因此,所涉及的轴承部件的结构型式如图2所示。然后,可按轴上零件的安装顺序,从min d 处开始设计。 3.2选择滚动轴承类型 因轴承所受轴向力很小,选用深沟球轴承,因为齿轮的线速度,齿轮转动时飞溅的润滑油不足于润滑轴承,采用油脂对轴承润滑,由于该减速器的工作环境清 洁,脂润滑,密封处轴颈的线速度较低,故滚动轴承采用毡圈密封,由于是悬臂布置所以不用轴上安置挡油板。 3.3 键连接设计 轴段⑦ 轴段⑥ 轴段⑤ 轴段④ 轴段③ 轴段② 轴段① L1 L2 L3 图1

哈尔滨工业大学机械设计基础轴系部件设计

机械设计基础大作业计算说明书 题目:朱自发 学院:航天学院 班号:1418201班 姓名:朱自发 日期:2016.12.05 哈尔滨工业大学

机械设计基础 大作业任务书题目:轴系部件设计 设计原始数据及要求:

目录 1.设计题目 (4) 2.设计原始数据 (4) 3.设计计算说明书 (5) 3.1 轴的结构设计 (5) 3.1.1 轴材料的选取 (5) 3.1.2初步计算轴径 (5) 3.1.3结构设计 (6) 3.2 校核计算 (8) 3.2.1轴的受力分析 (8) 3.2.2校核轴的强度 (10) 3.2.3校核键的强度 (11) 3.2.4校核轴承的寿命 (11) 4. 参考文献 (12)

1.设计题目 斜齿圆柱齿轮减速器轴系部件设计2.设计原始数据

3.设计计算说明书 3.1 轴的结构设计 3.1.1 轴材料的选取 大、小齿轮均选用45号钢,调制处理,采用软齿面,大小齿面硬度为241~286HBW ,平均硬度264HBW ;齿轮为8级精度。 因轴传递功率不大,对重量及结构尺寸无特殊要求,故选用常用材料45钢,调质处理。 3.1.2初步计算轴径 按照扭矩初算轴径: 6 3 39.55100.2[]P P n d n τ?≥ =式中: d ——轴的直径,mm ;

τ——轴剖面中最大扭转剪应力,MPa ; P ——轴传递的功率,kW ; n ——轴的转速,r /min ; []τ——许用扭转剪应力,MPa ; C ——由许用扭转剪应力确定的系数; 根据参考文献查得106~97C =,取106C = 故 10635.0mm d ≥== 本方案中,轴颈上有一个键槽,应将轴径增大5%,即 35(15%)36.75mm d ≥?+= 取圆整,38d mm =。 3.1.3结构设计 (1)轴承部件的支承结构形式 减速器的机体采用剖分式结构。轴承部件采用两端固定方式。 (2)轴承润滑方式 螺旋角: 12() arccos =162n m z z a β+= 齿轮线速度: -338310175 2.37/6060cos 60cos16n m zn dn v m s πππ β???==== 因3/v m s <, 故轴承用油润滑。

哈尔滨工业大学机械设计大作业_带传动电算

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 上机电算说明书 课程名称:机械设计 电算题目:普通V带传动 院系:机电工程学院 班级: 设计者: 学号: 指导教师: 设计时间:2015.11.11-2015.12.1 哈尔滨工业大学

目录 一、普通V带传动的内容 (1) 二、变量标识符 (1) 三、程序框图 (2) 四、V带设计C程序 (3) 五、程序运行截图 (10) 参考文献 (11)

一、普通V带传动的内容 给定原始数据:传递的功率P,小带轮转速n1 传动比i及工作条件 设计内容:带型号,基准长度Ld,根数Z,传动中心距a,带轮基准直径dd1、dd2,带轮轮缘宽度B,初拉力F0和压轴力Q。 二、变量标识符 为了使程序具有较好的可读性易用性,应采用统一的变量标识符,如表1所示。表1变量标识符表。 表1 变量标识符表

三、程序框图

四、V带设计c程序 #include #include #include #define PAI 3.14 int TYPE_TO_NUM(char type); /*将输入的字符(不论大小写)转换为数字方便使用*/ float Select_Ki(float i); /*查表选择Ki的程序*/ float Select_KA(float H,int GZJ,int YDJ); /*查表选择KA的程序*/ float Select_KL(float Ld,int TYPE); /*查表选择KL的程序*/ float Select_M(int TYPE); /*查表选择m的程序*/ float Select_dd1(int TYPE); /*查表选择小轮基准直径dd1的程序*/ float Select_dd2(int dd1,float i); /*查表选择大轮直径dd2的程序*/ float Compute_P0(float V,int TYPE,float dd1); /*计算P0的程序*/ float Compute_DIFP0(int TYPE,float Ki,int n1); /*计算DIFP0的程序*/ float Compute_VMAX(int TYPE); /*计算VMAX的程序*/ float Compute_KALF(float ALF1); /*计算KALF的程序*/ float Compute_B(int TYPE,int z); /*计算带宽B的程序*/ float* Compute_LAK(float dd1,float dd2,int TYPE); /*计算Ld,a,KL的程序*/ main() { float P,H,i,n1,KA,Ki,dd1,dd2,V,P0,DIFP0,Pd,VMAX,*LAK,m,Ld,KALF,a,KL,z,F0,ALF1, Q,B; int YDJ,GZJ,TYPE,ANS; char type,ans; printf(" V带传动设计程序\n"); printf(" 程序设计人:×××\n 班号:123456678\n 学号:1234567896\n"); START: printf("请输入原始参数:\n"); printf("传递功率P(KW):"); scanf("%f",&P); printf("小带轮转速n1(r/min):"); scanf("%f",&n1); printf("传动比i:"); scanf("%f",&i); printf("每天工作时间H(h):"); scanf("%f",&H); printf("原动机类型(1或2):"); scanf("%d",&YDJ); printf("工作机载荷类型:\n1,载荷平稳\n2,载荷变动较小\n3,载荷变动较大\n4,载荷变动很大\n"); scanf("%d",&GZJ);

机械设计基础试题及答案

一、填空题:(每空1分,计32分) 1. 按表面间摩擦状态不同,滑动轴承可分为 液体摩擦 滑动轴承和 非液体摩擦 滑动轴承 2. 普通螺栓连接的凸缘联轴器是通过 摩擦力矩 传递转矩的;铰制孔螺栓连接的凸缘联轴器是通过 剪切与挤压 传递转矩的。 3. 三角形螺纹的牙型角为 60度 ,因其具有较好的 自锁 性能,所以通常用于 连接 。 4. 滑动轴承轴瓦上浇铸轴承衬的目的是 提高轴瓦的减磨耐磨性能 写出一种常用轴承衬材料的名称 轴承合金 。 5. 普通平键的工作面是 两侧面 ,其主要失效形式为 平键被压溃 ,其剖面尺寸b*h 是根据 轴的直径 来选择的。 6. 轮齿折断一般发生在 齿根 部位,为防止轮齿折断,应进行 齿根弯曲疲劳 强度计算。 7. 滚动轴承的基本额定寿命是指一批轴承,在相同运转条件下,其中 90 %的轴承不发生 疲劳点蚀 前所运转的总转数。 8. 按工作原理不同,螺纹连接的防松方法有 摩擦防松 、 机械防松 和 破坏螺纹副防松 。 9.转速与当量动载荷一定的球轴承,若基本额定动载荷增加一倍,其寿命为原来寿命的 8 倍。 10.蜗杆传动中,蜗杆分度圆柱上的螺旋线升角应等于蜗轮分度圆上的螺旋角,且两螺旋线方向应 相同 。 11.机构具有确定运动的条件是(1) 机构自由度大于零 (2) 原动件数等于自由度数 。 12.曲柄摇杆机构中,当 曲柄 与 机架 处于两次共线位置之一时,出现最小传动角。 13.圆柱螺旋弹簧的特性线是表示弹簧 受力与变形 之间的关系曲线;弹簧受轴向工作载荷时,其簧丝横截面上的应力最大点在 簧丝内侧点 ; 哈工大2004年秋季学期 机械设计基础(80学时) 试题答案

哈工大机械设计大作业一千斤顶

Harbin Institute of Technology 哈尔滨工业大学 机械设计作业设计计算说明书 题目:设计螺旋起重器(千斤顶) 系别: 班号: 姓名: 日期:

Harbin Institute of Technology 哈尔滨工业大学 机械设计作业任务书 题目:设计螺旋起重器 设计原始数据:题号3.1.1 起重量Fq=30 kN 最大起重高度H=180mm

一 选择螺杆、螺母的材料 螺杆采用45#调制钢,由参考文献[2]表10.2查得抗拉强度b 600 MPa σ=,s 355 MPa σ=。 螺母材料用铝黄铜ZCuAl10Fe3。 二 耐磨性计算 螺杆选用45# 钢,螺母选用铸造铝黄铜ZCuAl10Fe3,由参考文献[1]表 5.8 查得[]p =18~25MPa 从表 5.8 的注释中可以查得,人力驱动时[]p 值可以加大20%,则[]p =21.6~30MPa 取[]25MPa p = 。 按耐磨性条件设计螺纹中径2d ,选用梯形螺纹,则 2d ≥ 由参考文献[1]查得,对于整体式螺母系数2ψ==1.2—2.5,取2ψ=。 则 式中:Q F -----轴向载荷,N ; 2d -----螺纹中径,mm ; []p -----许用压强,MPa ; 查参考文献[2]表11.5取公称直径28d =mm ,螺距3P =mm ,中径226.5d =mm ,小径 324.5d =mm ,内螺纹大径428.5D =mm 。 三 螺杆强度校核 螺杆危险截面的强度条件为: 219.6d mm ≥==

e []σσ=≤ (2) 式中:Q F -----轴向载荷,N ; 3d -----螺纹小径,mm ; 1T -----螺纹副摩擦力矩,2 1tan(') 2Q d T F ψρ=+ (3) ψ为螺纹升角,ψ ; []σ-----螺杆材料的许用应力,MPa 。 查参考文献[1]表5.10得钢对青铜的当量摩擦因数'0.08~0.10f =,螺纹副当量摩擦角 'arctan 'arctan 0.08~arctan 0.10 4.5739~5.7106f ρ===,取'5.7106ρ=(由表5.10的注 释知,大值用于启动时,人力驱动属于间歇式,故应取用大值)。把数据代入(3)式中,得 把数据代入(2)式中,得 由参考文献[1]表5.9可以查得螺杆材料的许用应力 s []4σ σ= (4) 其中s 355 MPa σ=,则 []88.75a MP σ= 显然,e []σσ<,螺杆满足强度条件。 四 螺母螺牙强度校核 螺母螺纹牙根部的剪切强度条件为 4[]Q F Z D b ττπ= ≤ (5) 式中:Q F -----轴向载荷,N ; 4D -----螺母螺纹大径,mm ; 126.5 30000tan(2.0637 5.1427)502612T N mm =??+?= ?70.4e MPa σ==

2016年哈工大考研《机械设计基础》真题回忆版

2016年哈工大考研《机械设计基础》真题回忆版 填空题 题目很多,我记不太清了,但是有很多选①②③④这种填空格式的选择题,有几道确定是单选,还有几道我不确定,但是选的一个。考的还是五花八门,大概得认真把机械设计整本书背下来才能打高分。 简答题 第一道问张紧轮怎么布置 第二道是给出两个图问你哪个可以形成油膜,其实是考液体动压润滑的三个必要条件 第三道是给出一个高转速轴,一个低速重载轴,问都应该装哪种轴承 第四道问轴上装两个平键,考虑强度因素,问为什么两轴要呈180度放置 第五道说的是大批量生产一个直径280mm的齿轮套在直径50mm的轴上,问选用哪种结构,轮坯用哪种方式制造 第三题 计算自由度,机构蛮复杂的,但是这种题再难也难不到哪里去啦 第四题 是考虑摩擦圆摩擦角,让你对一个机构受力分析,然后第一问求某滑块速度,第二问求机构的效率。机构挺复杂的,有两个移动副和三个杆件,我时间不够这题没怎么做,大概觉得需要用到考虑摩擦圆摩擦角之后的受力分析,速度瞬心法求速度,还有效率的计算公式。←_←这题14分,特别值钱,但是又难又花时间第五题 凸轮,考对心直动从动件,理论轮廓是圆的一部分,考从动件位移,压力角计算

第六题 齿轮,考齿条刀具加工某齿轮,第一问加工标准的,第二问加工变位的,直接套公式就ok 第七题 轮系,两个周转和一个定轴的组合,问传动比 第八题 等效和速度波动调节,第一问求最大盈亏功,第二问求最大速度最小速度,第三问求它们出现的时间。唔,问题很常规,M-φ曲线比较新鲜,但总体还是很简单第九题 第一道,考的是铰制孔用螺栓,第一问求失效形式,第二问求设计最优结构,第三问求螺栓剪切力并根据校核条件设计直径。 考了十几年的普通螺栓今年突然就出了铰制了! 第二道,给的图是传送带加斜齿轮,直齿轮的三级传dong装置。在安装小齿轮的高速轴上,装了一对圆锥滚子轴承,给了小齿轮的Fa Fr Ft,传送带对该轴的压li,小齿轮转速,问小齿轮左旋还是右旋对轴承寿命有什么影响 第十题作图题 第一问是让你画联轴器和唇形密封圈,题目没直接提唇形,问的比较隐晦。 第二个题是轴系改错,轴承奇葩了点,是左边一个右边一对儿,不过常考的点还是那些

哈工大机械设计大作业

哈尔滨工业大学 机械设计作业设计计算说明书 题目: 轴系部件设计 系别: 英才学院 班号: 1436005 姓名: 刘璐 日期: 2016.11.12

哈尔滨工业大学机械设计作业任务书 题目:轴系部件设计 设计原始数据: 图1 表 1 带式运输机中V带传动的已知数据 方案d P (KW) (/min) m n r(/min) w n r 1 i轴承座中 心高H(mm) 最短工作 年限L 工作 环境 5.1. 2 4 960 100 2 180 3年3班 室外 有尘 机器工作平稳、单向回转、成批生产

目录 一、带轮及齿轮数据 (1) 二、选择轴的材料 (1) 三、初算轴径d min (1) 四、结构设计 (2) 1. 确定轴承部件机体的结构形式及主要尺寸 (2) 2. 确定轴的轴向固定方式....................................... 错误!未定义书签。 3. 选择滚动轴承类型,并确定润滑、密封方式 .................. 错误!未定义书签。 4. 轴的结构设计................................................ 错误!未定义书签。 五、轴的受力分析 (4) 1. 画轴的受力简图 (4) 2. 计算支承反力 (4) 3. 画弯矩图 (5) 4. 画扭矩图 (5) 六、校核轴的强度 (5) 七、校核键连接的强度 (7) 八、校核轴承寿命 (8) 1. 计算轴承的轴向力 (8) 2. 计算当量动载荷 (8) 3. 校核轴承寿命 (8) 九、绘制轴系部件装配图(图纸) (9) 十、参考文献 (9)

哈工大2012机械设计基础(839回忆版)

2012哈工大机械设计基础真题回忆版上一年考前两个月因为没有找到2011年真题而很惘然的时候,我找到了某人士的热心回忆版。今年终于到我考完了,感觉还不错,是时候让我回馈这个网站了,现呈上我的2012的回忆版,考完这晚就默写出来,大概有个百分之八九十吧。希望能给有志考上哈工大的你们一点点鼓励。 一、填空题: 1.规定涡轮加工刀具的原因。 2.梯形螺纹的牙型角 3.齿面接触应力是否每处接触点都一样? 4.滚动轴承的寿命计算及定义 5.多级减速箱输出轴按高速还是低速计算? 6.提高螺纹连接刚度的措施:(减少)螺栓刚度,举例 7.轴承部件轴向固定的三种方式 二、简答题 1.齿轮传动的载荷系数的组成及其分别影响系数 2.软齿面闭式齿轮传动设计准则,怎么选择M和Z? 3.非液体摩擦滑动轴承设计校核准则? 4.图1中带受应力最大为何处?应力组成。

三、计算题(8题) 1.自由度计算,问某一杆为主动件,机构运动是否确定,一般题。《机械原 理试题精选与解答》里面的会做,这个也没问题的 2.刨床刨削机构。在《机械原理试题精选与解答》P39例2.19的基础上加了 几个问:1.摆杆摆角大少?2.知AD尺寸,求其他杆尺寸3.标出曲柄AB 运动方向4.什么位置CD角速度最大? 3.(1)画出该位置凸轮转角,推杆位移,压力角。(2)推程角,远休止角, 回程角,近休止角的计算数值。(3)若推程时压力角最大为45°,问a 的取值。(两轮大小相同为R) 4.加工齿轮及变位。P85例4.17,(1)(2)问。跟03到05中的某一年的真 题基本是一样的。第三个问特别点:求变位后da(齿顶圆直径),rb(基圆半径)

西北工业大学机械原理课后答案第4章

第四章 平面机构的力分析 题4-7 机械效益Δ是衡量机构力放大程度的一个重要指标,其定义为在不考虑摩擦的条件下机构的输出力(力矩)与输入力(力矩)之比值,即Δ=d r d r F F M M //=。试求图示各机构在图示位置时的机械效益。图a 所示为一铆钉机,图b 为一小型压力机,图c 为一剪刀。计算所需各尺寸从图中量取。 (a ) (b) (c) 解:(a)作铆钉机的机构运动简图及受力 见下图(a ) 由构件3的力平衡条件有:02343=++R R r F F F 由构件1的力平衡条件有:04121 =++d R R 按上面两式作力的多边形见图(b )得 θcot ==?d r F F (b )作压力机的机构运动简图及受力图见(c ) 由滑块5的力平衡条件有:04565=++R R F F G 由构件2的力平衡条件有:0123242 =++R R R 其中 5442R R = 按上面两式作力的多边形见图(d ),得t F G = ? (c) 对A 点取矩时有 b F a F d r ?=? a b =? 其中a 、b 为F r 、F d 两力距离A 点的力臂。t F G = ?

(d) (a)(b) d r R41 F R43 F d G 题4-8 在图示的曲柄滑块机构中,设已知l AB=0.1m,l BC=0.33m,n1=1500r/min(为常数),活塞及其附件的重量G3=21N,连杆质量G2=25N,J S2=0.0425kg·m2,连杆质心S2至曲柄销B的距离l BS2=l BC/3。试确定在图示位置时活塞的惯性力以及连杆的总惯性力。 解:1) 选定比例尺, mm m l 005 .0 = μ绘制机构运动简图。(图(a) ) 2)运动分析:以比例尺vμ作速度多边形,如图(b) 以比例尺 a μ作加速度多边形如图4-1 (c) 2 44 . 23 s m c p a a C ='' =μ2 2 2 2100 s m s p a a S = '' =μ 2 2 2 1 5150 s BC c n l a l a BC t B C= '' = = μ μ α 3) 确定惯性力 活塞3:) ( 3767 3 3 3 3 N a g G a m F C S I = - = - =方向与c p''相反。 连杆2:) ( 5357 2 2 2 2 32 N a g G a m F S S I = - = - =方向与 2 s p'相反。 ) (8. 218 2 2 2 m N J M S I ? = - =α(顺时针) 总惯性力:) ( 5357 2 2 N F F I I = = ') ( 04 .0 2 2 2 m F M l I I h = =(图(a) )

哈工大机械设计基础试题与答案(doc 9页)

1分,共30分) 本题分数 1. 机构具有确定运动的条件是机构的自由度大于零且机构的原动件数等于机构的自由度。 2. 在凸轮机构四种常用的推杆运动规律中,等速运动规律运动规律有刚性冲击;等加速等减速运动规律和余弦加速度运动规律有柔性冲击; 正弦加速度运动规律无冲击。 3. 带传动工作时,最大应力发生在在紧边进入小带轮处,带传动的主要失效形式是打滑和疲劳破坏。 4. 一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合条件为:模数相等和压力角相等,齿轮连续啮合传动条件为:重合度大于1 。 5. 在齿轮传动设计时,软齿面闭式传动常因_ _齿面点蚀而失效,故通常先按齿面接触疲劳强度设计公式确定传动的尺寸,然后验算齿轮的齿根弯曲疲劳强度。 6. 齿轮传动以及蜗杆传动的效率均包括:(1)轮齿啮合效率η1、 (2)搅油效率η2、(3)轴承效率η3;总的传动效率为:η=η1η2η3。

7.在矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹和三角形螺纹四种螺纹中,传动效率最高的是矩形螺纹;双向自锁性最好的是三角形螺纹;只能用于单向传动的是锯齿形螺纹。 8. 普通平键的工作面是两侧面;楔键的工作面为键的__上下_____面,平 键的剖面尺寸b×h按轴径d 来查取。 9. 代号为72308的滚动轴承,其类型名称为角接触球轴承,内径为 40 mm,2 为宽度系列代号, 3 为直径系列代号。 10. 圆柱螺旋压缩弹簧在工作时最大应力发生在弹簧丝内侧。 (每题4分,共20分) 答:速度瞬心定义为:互相作平面相对运动的两构件上在任一瞬时其相对速度为零的重合点。或说是作平面相对运动的两构件上在任一瞬时其速度相等的重合点(即等速重合点)。 三心定理:作平面运动的三个构件共有三个瞬心,他们位于同一直线上。 2.带传动中的弹性滑动与打滑有什么区别? 答:弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。打滑是指由于过载引起的全面滑动,是一种传动失效的表现,应当避免。弹性滑动是由带材料的弹性和紧边、松边的拉力差引起的。只要带传动具有承载能力,出现紧边和松边,就一定会发生弹性滑动,所以弹性滑动是不可以避免的。 3.按轴工作时所受载荷不同,可把轴分成那几类?如何分类? 答: 转轴,心轴,传动轴。 转轴既传递转矩又承受弯矩。 传动轴只传递转矩而不承受弯矩或承受弯矩很小。 心轴则承受弯矩而不传递转矩。

机械设计基础答案(西工大版)

机械设计基础答案(西工大版)

第一章 前面有一点不一样,总体还行~~~ 1-1.机械零件常用的材料有哪些?为零件选材时应考虑哪些主要要求? 解:机械零件常用的材料有:钢(普通碳素结构钢、优质碳素结构钢、合金结构钢、铸钢),铸铁,有色金属(铜及铜合金、铝及铝合金)和工程塑料。 为零件选材时应考虑的主要要求: 1.使用方面的要求: 1)零件所受载荷的大小性质,以及应力状态,2)零件的工作条件, 3)对零件尺寸及重量的限制, 4)零件的重要程度, 5)其他特殊要求。 2.工艺方面的要求。 3.经济方面的要求。 1-2.试说明下列材料牌号的意义:Q235,45,40Cr,65Mn,ZG230-450,HT200,ZcuSn1 0P1,LC4. 解:Q235是指当这种材料的厚度(或直径)≤16mm时的屈服值不低于235Mpa。

45是指该种钢的平均碳的质量分数为万分之四十五。 40Cr是指该种钢的平均碳的质量分数为万分之四十并且含有平均质量分数低于1.5%的Cr元素。 65Mn是指该种钢的平均碳的质量分数为万分之六十五并且含有平均质量分数低于1.5%的Mn 元素。 ZG230-450表明该材料为铸钢,并且屈服点为230,抗拉强度为450. HT200表明该材料为灰铸铁,并且材料的最小抗拉强度值为200Mpa. ZCuSn10P1铸造用的含10%Sn、1%P其余为铜元素的合金。 LC4表示铝硅系超硬铝。 1-6.标准化在机械设计中有何重要意义? 解:有利于保证产品质量,减轻设计工作量,便于零部件的互换和组织专业化的大生产,以及降低生产成本,并且简化了设计方法,缩短了设计时间,加快了设计进程,具有先进性、规范性和实用性,遵照标准可避免或减少由于个人经验不足而出现的偏差。

哈工大机械原理大作业-凸轮机构设计(第3题)

机械原理大作业二 课程名称:机械原理 设计题目:凸轮设计 院系:机电学院 班级: 1208103 完成者: xxxxxxx 学号: xx 指导教师:林琳 设计时间:

工业大学 凸轮设计 一、设计题目 如图所示直动从动件盘形凸轮,其原始参数见表,据此设计该凸轮。 二、凸轮推杆升程、回程运动方程及其线图 1 、凸轮推杆升程运动方程(6 50π?≤ ≤) 升程采用正弦加速度运动规律,故将已知条件mm h 50=,6 50π =Φ带入正弦加速度运动规律的升程段方程式中得: ??? ?? ???? ??-=512sin 215650?ππ?S ;

?? ? ?????? ??-= 512cos 1601ππωv ; ?? ? ??= 512sin 1442 1?π ωa ; 2、凸轮推杆推程远休止角运动方程( π?π ≤≤6 5) mm h s 50==; 0==a v ; 3、凸轮推杆回程运动方程(9 14π ?π≤≤) 回程采用余弦加速度运动规律,故将已知条件mm h 50=,9 5'0π= Φ,6 s π = Φ带入余弦加速度运动规律的回程段方程式中得: ?? ? ???-+=)(59cos 125π?s ; ()π?ω--=59 sin 451v ; ()π?ω-=59 cos 81-a 21; 4、凸轮推杆回程近休止角运动方程(π?π 29 14≤≤) 0===a v s ; 5、凸轮推杆位移、速度、加速度线图 根据以上所列的运动方程,利用matlab 绘制出位移、速度、加速度线图。 ①位移线图 编程如下: %用t 代替转角 t=0::5*pi/6; s=50*((6*t)/(5*pi)-1/(2*pi)*sin(12*t/5)); hold on plot(t,s); t=5*pi/6::pi; s=50; hold on plot(t,s); t=pi::14*pi/9; s=25*(1+cos(9*(t-pi)/5));

相关主题