機械設(shè)計習(xí)題卡及答案

1、第一章第一章 緒論、第二章緒論、第二章 機械設(shè)計總論機械設(shè)計總論專業(yè)：專業(yè)： 學(xué)號：學(xué)號： 姓名：姓名： 機械設(shè)計機械設(shè)計習(xí)題卡習(xí)題卡1填空題1機械零件一般可以分為 通用零件 和 專用零件 兩大類。2觀察一輛自行車， 螺釘、鏈輪、鏈條 等明顯屬于通用零件，而龍頭、大梁、腳蹬則屬于專用零件。3機器通常由三個部分和兩個系統(tǒng)組成，它們是原動機部分、傳動部分、執(zhí)行部分、控制系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)。4機械零件的主要失效形式包括整體斷裂、過大的殘余變形、零件的表面破壞和 破壞正常工作條件引起的失效 。5根據(jù)不同失效形式，機械零件的一般的設(shè)計準(zhǔn)則包括強度準(zhǔn)則、剛度準(zhǔn)則、 壽命準(zhǔn)則、振動穩(wěn)定性準(zhǔn)則和可靠性準(zhǔn)則 。第三

2、章第三章 機械零件的強度機械零件的強度專業(yè)：專業(yè)： 學(xué)號：學(xué)號： 姓名：姓名： 機械設(shè)計機械設(shè)計習(xí)題卡習(xí)題卡2一、填空題：1零件材料的疲勞根據(jù)疲勞次數(shù)的明顯不同可分為低周疲勞和高周疲勞，例如材料斷裂試件和發(fā)動機曲軸。2材料疲勞曲線是表達(dá) 疲勞極限 與 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 的相對關(guān)系。3零件的疲勞強度極限除與材料自身疲勞強度極限有關(guān)外，還與零件的應(yīng)力集中狀況、零件具體尺寸、零件表面質(zhì)量以及零件的熱處理強化方式四個方面有關(guān)。4對于單向穩(wěn)定變應(yīng)力進(jìn)行分析時，可能發(fā)生最常見三種變化規(guī)律為、和，例如心軸、大多數(shù)底座類零件、rcmcminc舉重設(shè)備中的吊臂。5對規(guī)律性單向不穩(wěn)定變應(yīng)力采用 疲勞損傷累積 假說進(jìn)行

3、計算。6極限應(yīng)力線圖是以 為橫坐標(biāo)的，其含義是工作平均應(yīng)力；以為縱坐標(biāo)ma的，其含義是工作應(yīng)力幅。二、選擇題1、零件的截面形狀一定，當(dāng)截面尺寸增大時，其疲勞極限將隨之C。A.增加B.不變C.降低2、兩零件的材料和幾何尺寸都不相同，以曲面接觸受載時，兩者的接觸應(yīng)力值A(chǔ)。A.相等B.不相等C.是否相等與材料和幾何尺寸有關(guān)3. 零件受靜載荷作用時, 則在其內(nèi)部 C A.只會產(chǎn)生靜應(yīng)力 B.只會產(chǎn)生變應(yīng)力 C.可能產(chǎn)生靜應(yīng)力, 也可能產(chǎn)生變應(yīng)力三、計算題1某材料的對稱循環(huán)彎曲疲勞強度為,取循環(huán)基數(shù)為MPa1801MPas260，試計算循環(huán)次數(shù)分別為 700 次，25000 次和 620000 次時的有

4、限60105N9m壽命彎曲疲勞極限。第三章第三章 機械零件的強度機械零件的強度專業(yè)：專業(yè)： 學(xué)號：學(xué)號： 姓名：姓名： 機械設(shè)計機械設(shè)計習(xí)題卡習(xí)題卡3小于 1000 次，靜強度；對中等尺寸零件，605 10N 2試作圖說明承受循環(huán)變應(yīng)力的機械零件，應(yīng)力變化規(guī)律時，在什么情況下可按靜強度條件計算？什么情況下需按疲勞強度條件計算？3一零件由 45 鋼制成, 材料的機械性能為: s=360MPa, -1=250MPa, =0.2。已知零件上最大工作應(yīng)力max=200MPa, 最小工作應(yīng)力min=100MPa, 應(yīng)力變化規(guī)律為m=常數(shù), 彎曲疲勞極限的綜合影響系數(shù) K=1.5。試分別用圖解法和計算法確

5、定該零件的計算安全系數(shù)。10a1020.2,250MPa0416.7MPamaxmaminma, 第三章第三章 機械零件的強度機械零件的強度專業(yè)：專業(yè)： 學(xué)號：學(xué)號： 姓名：姓名： 機械設(shè)計機械設(shè)計習(xí)題卡習(xí)題卡4ma150,50對（150，50） ，為屈服失效，所以安全系數(shù)360/200=1.8 第五章第五章 螺紋聯(lián)接和螺紋傳動螺紋聯(lián)接和螺紋傳動專業(yè)：專業(yè)： 學(xué)號：學(xué)號： 姓名：姓名： 機械設(shè)計機械設(shè)計習(xí)題卡習(xí)題卡5一、選擇與填空題1普通螺紋的公稱直徑指的是螺紋的_ A _，計算螺紋的摩擦力矩時使用的是螺紋的 _ B _，計算螺紋危險截面時使用的是螺紋的_ C _ 。A大徑 B.中徑 C.小徑

6、2螺紋升角 增大，則聯(lián)接的自鎖性_C_，傳動的效率_A_；牙型角 增大，則聯(lián)接的自鎖性_A_，傳動的效率_C_。A.提高 B.不變 C.降低3在鉸制孔用螺栓聯(lián)接中，螺栓桿與孔的配合為_B_。A.間隙配合 B.過渡配合 C.過盈配合4在螺栓聯(lián)接的破壞形式中，約有_ 90 _的螺栓屬于疲勞破壞，疲勞斷裂常發(fā)生在_螺紋根部_。5在承受橫向載荷或旋轉(zhuǎn)力矩的普通緊螺栓組聯(lián)接中，螺栓桿_B_作用。A.受切應(yīng)力 B.受扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力和拉應(yīng)力C.受拉應(yīng)力 D.既可能只受切應(yīng)力又可能只受拉應(yīng)力6緊螺栓聯(lián)接受軸向外載荷作用。假定螺栓的剛度 Cb與被聯(lián)接件的剛度 Cm相等，聯(lián)接的預(yù)緊力為 F0，要求受載后接合面不分離，

7、當(dāng)外載荷 F 等于預(yù)緊力 F0時，則_D_。A.被聯(lián)接件分離，聯(lián)接失效B.被聯(lián)接件即將分離，聯(lián)接不可靠 C.聯(lián)接可靠，但不能繼續(xù)再加載D.聯(lián)接可靠，只要螺栓強度足夠，還可以繼續(xù)加大外載荷 F二、分析與思考題1常用螺紋有哪幾種類型？各用于什么場合？對聯(lián)接螺紋和傳動螺紋的要求有何不同？普通螺紋、管螺紋、米制錐螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋、鋸齒螺紋。見 P62 頁表 5-1聯(lián)接螺紋要求自鎖性較好，強度高；傳動螺紋要求傳動效率高。2聯(lián)接螺紋都具有良好的自鎖性，為什么有時還需要防松裝置？試各舉出兩個機械防松第五章第五章 螺紋聯(lián)接和螺紋傳動螺紋聯(lián)接和螺紋傳動專業(yè)：專業(yè)： 學(xué)號：學(xué)號： 姓名：姓名： 機械設(shè)計機

8、械設(shè)計習(xí)題卡習(xí)題卡6和摩擦防松的例子。螺紋聯(lián)接在沖擊、振動或變載作用下，或當(dāng)溫度變化較大時，螺旋副間的摩擦力可能減小或瞬時消失，在高溫時由于螺紋聯(lián)接件和被聯(lián)接件的材料發(fā)生蠕變和應(yīng)力松馳等，會使聯(lián)接中的預(yù)緊力和摩擦力逐漸減小，導(dǎo)致聯(lián)接松動，甚至松開。為保證連接安全可靠，設(shè)計時必須采取防松措施。機械：止動墊圈、串聯(lián)鋼絲摩擦：對頂螺母、彈簧墊圈3普通螺栓聯(lián)接和鉸制孔用螺栓聯(lián)接的主要失效形式是什么？計算準(zhǔn)則是什么？普通螺栓：對受拉螺栓，其主要破壞形式是螺栓桿螺紋部分發(fā)生斷裂，因而其設(shè)計準(zhǔn)則是保證螺栓的靜力或疲勞拉伸強度；對于受剪螺栓鉸制孔螺栓，其主要破壞形式是螺栓桿和孔壁的貼合面上出現(xiàn)壓潰或螺栓桿被剪

9、斷，其設(shè)計準(zhǔn)則是保證聯(lián)接的擠壓強度和螺栓的剪切強度，其中聯(lián)接的擠壓強度對聯(lián)接的可靠性起決定性作用。4普通緊螺栓聯(lián)接所受到的軸向工作載荷或橫向工作載荷為脈動循環(huán)時，螺栓上的總載荷是什么類型的循環(huán)？非對稱循環(huán)變應(yīng)力5螺栓的性能等級為 8.8 級，與它相配的螺母的性能等級應(yīng)為多少？性能等級數(shù)字代號的含義是什么？根據(jù)螺母的性能等級不應(yīng)低于與之相配螺栓的性能等級這一要求，螺母可選用9級。Bs800MPa,640MPa6在什么情況下，螺栓聯(lián)接的安全系數(shù)大小與螺栓直徑有關(guān)？試說明其原因。P87 表 5-10 不控制預(yù)緊力的普通螺栓聯(lián)接，其安全系數(shù)大小與螺栓直徑有關(guān)，其安全系數(shù) S 隨螺紋直徑增大而減小，因為

10、尺寸小的螺栓在擰緊時容易產(chǎn)生過載，故采用加大安全系數(shù)的方法來彌補可能產(chǎn)生的過載。7緊螺栓聯(lián)接所受軸向變載荷在 0F 間變化，當(dāng)預(yù)緊力 F0一定時，改變螺栓或被聯(lián)接200bbmCFFFFFCC第五章第五章 螺紋聯(lián)接和螺紋傳動螺紋聯(lián)接和螺紋傳動專業(yè)：專業(yè)： 學(xué)號：學(xué)號： 姓名：姓名： 機械設(shè)計機械設(shè)計習(xí)題卡習(xí)題卡7件的剛度，對螺栓聯(lián)接的疲勞強度和聯(lián)接的緊密性有何影響？減小螺栓剛度或增大被聯(lián)接件剛度都可以減小總拉力的變動范圍，從而提高了螺栓聯(lián)bCmC2F接的疲勞強度。但在此種情況下引起殘余預(yù)緊力減小，從而降低了聯(lián)接的緊密性。1F8 在保證螺栓聯(lián)接緊密性要求和靜強度要求的前提下，要提高螺栓聯(lián)接的疲勞強

11、度， 應(yīng)如何改變螺栓和被聯(lián)接件的剛度及預(yù)緊力大小？試通過受力變形線圖來說明。為了減小螺栓的剛度，可適當(dāng)增加螺栓的長度，或采用腰狀桿螺栓和空心螺栓。為了增大被聯(lián)接件的剛度，可以不用墊片或采用剛度較大的墊片。P89 圖 5-289為什么螺母的螺紋圈數(shù)不宜大于 10 ？通常采用哪些結(jié)構(gòu)形式可使各圈螺紋牙的載荷分布趨于均勻？實驗證明，約有 1/3 的載荷集中在第一圈上，第八圈以后的螺紋牙幾乎不承受載荷。因此，采用螺紋牙圈數(shù)過多的加厚螺母，并不能提高聯(lián)接的強度。為了改善螺紋牙上的載荷分布，常采用懸置螺母，減小螺栓旋合段本來受力較大的幾圈螺紋牙的受力面或采用鋼絲螺套。10如何識別螺紋是左旋還是右旋？砂輪機

12、軸的兩端固定砂輪用的螺紋為何種旋向，為什么？兩端固定砂輪用的螺紋為左邊左旋，右邊右旋。砂輪主軸螺紋的旋向：緊固砂輪或砂輪卡盤的砂輪主軸端部螺紋的旋向必須與砂輪工作時旋轉(zhuǎn)方向相反。右旋螺紋順時針擰緊；左旋螺紋，逆時針擰緊。正對砂輪，砂輪轉(zhuǎn)向為，所以要求砂輪機兩側(cè)的螺紋是左邊左旋，右邊右旋。11 升角的大小對自鎖和效率有何影響？為什么聯(lián)接螺栓采用三角螺紋，而螺旋傳動卻采用矩形或梯形螺紋？10mbmCFFFCCv()tgtg第五章第五章 螺紋聯(lián)接和螺紋傳動螺紋聯(lián)接和螺紋傳動專業(yè)：專業(yè)： 學(xué)號：學(xué)號： 姓名：姓名： 機械設(shè)計機械設(shè)計習(xí)題卡習(xí)題卡8自鎖：。兩者數(shù)值越接近，自鎖性能越差；數(shù)值相差越大，自鎖

13、性能越好。螺紋傳動效率：。增大，增大；增大，減小。)(/tgtg牙型角與當(dāng)量摩擦系數(shù)間的關(guān)系是：。當(dāng)增大，增大，fcos(/2)fff三角螺紋牙型角大（一般為 60） ，矩形螺紋（=0）和梯形螺紋牙型角較小。12滑動螺旋的主要失效形式是什么？其基本尺寸(即螺桿直徑及螺母高度)通常是根據(jù)什么條件確定的？P96?；瑒勇菪闹饕问绞锹菁y磨損。其基本尺寸是根據(jù)耐磨性條件確定的。13滾動螺旋傳動與滑動螺旋傳動相比較，有何優(yōu)缺點？滾動螺旋傳動具有傳動效率高、起動力矩小、傳動靈敏平穩(wěn)、工作壽命長等優(yōu)點，缺點是制造工藝比較復(fù)雜，特別是長螺桿更難保證熱處理及磨削工藝質(zhì)量，剛性及抗振動性能較差。14計算普通

14、螺栓聯(lián)接時，為什么只考慮螺栓危險截面的拉伸強度，而不考慮螺栓頭、螺母和螺紋牙的強度？螺栓的其他部分是根據(jù)等強度條件及使用經(jīng)驗規(guī)定的，通常都不需要進(jìn)行強度計算，可按螺栓的公稱直徑由標(biāo)準(zhǔn)中選定三、計算題：1圖示凸緣聯(lián)軸器(GB/T5843-1986)的型號為 YLDl0，允許傳遞的最大轉(zhuǎn)矩 T= 630Nm，兩半聯(lián)軸器采用 4個 M12 的鉸制孔用螺栓聯(lián)接，螺栓規(guī)格為M1260(GB/T 27-1988)，螺栓的性能等級為 8.8 級，聯(lián)軸器材料為 HT200，試校核其聯(lián)接強度。 找出承受最大工作剪力的螺栓。4 個螺栓在園周上均勻分布，故承受工作剪力相等，設(shè)為 F。則有，4F rT 3/ 4/ 2

15、630/(2 130 10 )2423NFTrTD求出螺栓性能參數(shù)第五章第五章 螺紋聯(lián)接和螺紋傳動螺紋聯(lián)接和螺紋傳動專業(yè)：專業(yè)： 學(xué)號：學(xué)號： 姓名：姓名： 機械設(shè)計機械設(shè)計習(xí)題卡習(xí)題卡9螺栓的性能等級為 8.8，所以，800MPaB640MPaS查 P87 表 5-10，取，所以2.5SP2.5S 640 256MPa2.5SS800320MPa2.5BPPS校核螺栓的擠壓強度330min242310.35MPa(13 10 ) (18 10 )PFd LA說明,不能取 12mm，因為鉸制孔螺栓螺紋部分比光孔略小。0d也不能取 20mm，見 P85 圖 5-27minL因為，所以螺栓的擠壓強

16、度合格PP校核螺栓的剪切強度3 2204 242318.263.14 (13 10 )4FMPad因為，所以螺栓的剪切強度合格。 綜上所述，該螺栓組合用。2鉸制孔用螺栓組聯(lián)接的三種方案如圖所示。已知L=300mm，a=60mm，試求螺栓組聯(lián)接的三個方案中，受力最大的螺栓所受的力各為多少？哪個方案較好？ 將力 F 平移到各結(jié)合面中心，得扭轉(zhuǎn)力矩0.3 (N m)MF LF設(shè)各方案中在力 F 作用產(chǎn)生的剪切力為，扭轉(zhuǎn)力矩 M 作用下產(chǎn)生的剪切力為。1F2F對方案 11/3FF第五章第五章 螺紋聯(lián)接和螺紋傳動螺紋聯(lián)接和螺紋傳動專業(yè)：專業(yè)： 學(xué)號：學(xué)號： 姓名：姓名： 機械設(shè)計機械設(shè)計習(xí)題卡習(xí)題卡10

17、2222.5FaMFF很顯然，第 3 個螺栓受力最大，最大力MAX/32.52.833FFFF對方案 21/3FF2222.5FaMFF很顯然，1、3 兩個螺栓所受力相等，均為最大值，其最大值22MAX122.522FFFF對方案 31/3FF22533FaMFF綜上所述，方案 3 較好。第五章第五章 螺紋聯(lián)接和螺紋傳動螺紋聯(lián)接和螺紋傳動專業(yè)：專業(yè)： 學(xué)號：學(xué)號： 姓名：姓名： 機械設(shè)計機械設(shè)計習(xí)題卡習(xí)題卡113圖示一厚度為 15mm 的鋼板，用兩個鉸制孔用螺栓固定在機架上。巳知載荷 P4000N，螺栓、板和機架材料許用拉應(yīng)力=120MPa，許用剪應(yīng)力=95MPa，許用擠壓應(yīng)力p=150MPa

18、，板間摩擦系數(shù) f=0.2。(1)確定合理的螺紋直徑。(2)若改用普通螺栓，螺栓小徑應(yīng)為多大？(防滑系數(shù)Ks1.2)a)將力 P 向結(jié)合面形心簡化得到集中載荷 P 及轉(zhuǎn)矩。3(200 100/2)4000 250 101000TPN mb)在集中載荷 P 的作用下，各螺栓承受的橫向載荷1/24000/22000FPNc)在轉(zhuǎn)矩 T 的作用下，各螺栓承受的橫向載荷，22FrT 332/2/100 101000/100 1010000FTrTNd)找出螺栓組中承受最大工作剪力的螺栓，如圖所示：很顯然，螺栓 2 承受的工作剪切力比較大，最大工作剪力122000 1000012000FFFNe)按剪切

19、強度確定螺紋小徑，20 4Fd0644 1200012.69 3.14 95 10Fdmm f)按擠壓強度確定螺紋小徑，PP0FL d036P120005.3315 10150 10FdmmL綜上所述，取光孔直徑為 13mm，螺紋為 M12。第五章第五章 螺紋聯(lián)接和螺紋傳動螺紋聯(lián)接和螺紋傳動專業(yè)：專業(yè)： 學(xué)號：學(xué)號： 姓名：姓名： 機械設(shè)計機械設(shè)計習(xí)題卡習(xí)題卡12若改用普通螺栓，螺栓 2 受力最大，此時是依靠結(jié)合面間產(chǎn)生的摩擦力來抵抗外載荷 F，0sf FKF0/1.2 12000/0.272KNsFKFf0211.3 4Fd30165.25.2 72 1031.52mm 3.14 120 1

20、0Fd即，如果選用普通螺栓，其小徑必須大于 31.52mm。4在圖示螺栓聯(lián)接中采用兩個 M20 的普通螺栓,其許用拉應(yīng)力，聯(lián)接件接 160MPa合面間摩擦系數(shù)，防滑系數(shù)。請計算該聯(lián)接允許傳遞的靜載荷 F。 （M200.20f 1.2sK 螺栓的小徑） 。117.294dmm求螺栓預(yù)緊力0F，0sfF izK F01.21.50.2 2 2sKFFFFf i z 螺栓承受的拉應(yīng)力，0211.3 4Fd綜合以上兩式得第五章第五章 螺紋聯(lián)接和螺紋傳動螺紋聯(lián)接和螺紋傳動專業(yè)：專業(yè)： 學(xué)號：學(xué)號： 姓名：姓名： 機械設(shè)計機械設(shè)計習(xí)題卡習(xí)題卡13022111.31.3 1.5 44FFdd23 261 3

21、.14 (17.29 10 )160 1019.26KN4 1.3 1.54 1.3 1.5dF四、結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析題試指出下列圖中的錯誤結(jié)構(gòu)，并畫出正確的結(jié)構(gòu)圖。略第六章第六章 鍵、花鍵、無鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接鍵、花鍵、無鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接專業(yè)：專業(yè)： 學(xué)號：學(xué)號： 姓名：姓名： 機械設(shè)計機械設(shè)計習(xí)題卡習(xí)題卡14一、填空題1鍵聯(lián)接的主要類型有 平鍵聯(lián)接 、 半圓鍵聯(lián)接 、 楔鍵聯(lián)接 、 切向鍵聯(lián)接 。2普通平鍵按構(gòu)造分，圓頭 、 （ A 型） 、 平型 、 （ B 型） 、 單圓頭 、 （ C 型）三種。3平鍵聯(lián)接的工作面是兩側(cè)面 ，依靠 鍵和鍵槽側(cè)面的擠壓 來傳遞轉(zhuǎn)矩；楔鍵聯(lián)接的工作面是上下兩面，依靠

22、鍵的楔緊作用來傳遞轉(zhuǎn)矩。4普通平鍵聯(lián)接的主要失效形式是工作面被壓潰，導(dǎo)向平鍵聯(lián)接的主要失效形式是工作面的過度磨損 。5在設(shè)計中進(jìn)行鍵的選擇時，鍵的截面尺寸根據(jù)軸的直徑 d 由標(biāo)準(zhǔn)中選定而定，而鍵的長度則根據(jù)輪轂的長度 而定。6采用雙鍵聯(lián)接時，兩個平鍵應(yīng)布置在沿圓周方向相隔 180 的位置，兩個半圓鍵應(yīng)布置在軸的同一條母線上，兩個楔鍵應(yīng)布置在沿圓周方向上相隔 90120 的位置。7矩形花鍵采用小徑定心 方式定心，漸開線花鍵采用 齒形定心 方式定心。二、單項選擇題1鍵聯(lián)接的主要用途是使軸和輪轂之間 C 。A沿軸向固定并傳遞軸向力 B沿軸向可作相對滑動并具有導(dǎo)向作用C沿周向固定并傳遞扭矩 D安裝與拆

23、卸方便2設(shè)計鍵聯(lián)接時鍵的截面尺寸通常根據(jù) D 按標(biāo)準(zhǔn)選擇。A所傳遞轉(zhuǎn)矩的大小 B所傳遞功率的大小 C輪轂的長度 D軸的直徑3在載荷性質(zhì)相同時，導(dǎo)向平鍵聯(lián)接的許用壓力取得比普通平鍵聯(lián)接的許用擠壓應(yīng)力小，這是為了 A 。P106 表 6-2A減輕磨損 B減輕輪轂滑移時的阻力 第六章第六章 鍵、花鍵、無鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接鍵、花鍵、無鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接專業(yè)：專業(yè)： 學(xué)號：學(xué)號： 姓名：姓名： 機械設(shè)計機械設(shè)計習(xí)題卡習(xí)題卡15C補償鍵磨損后強度的減弱 D增加導(dǎo)向的精度4設(shè)計鍵聯(lián)接的幾項主要內(nèi)容是：a、按使用要求選擇鍵的適當(dāng)類型；b、按輪轂長度選擇鍵的長度；c、按軸的直徑選擇鍵的剖面尺寸；d、對聯(lián)接進(jìn)行必要的強度

24、校核。在具體設(shè)計時，一般順序是： C 。Abacd Bbcad Cacbd Dcdba5平鍵聯(lián)接能傳遞的最大扭矩為 T，現(xiàn)要傳遞的扭矩為 1.5T，則應(yīng) D 。A把鍵長 L 增大到 1.5 倍 B把鍵寬 b 增大到 1.5 倍C把鍵高 h 增大到 1.5 倍 D安裝一對平鍵6普通平鍵聯(lián)接的承載能力一般取決于 D 。A輪轂的擠壓強度 B鍵工作表面的擠壓強度C軸工作面的擠壓強度 D上述三種零件中較弱材料的擠壓強度7C 型普通平鍵與軸聯(lián)接，鍵的尺寸為 bhL14965，則鍵的工作長度為 A 。A58mm B61mm C65mm D51mm8下面是幾種普通平鍵聯(lián)接的剖視面，其中 B 在結(jié)構(gòu)上正確。A

25、B C9楔鍵聯(lián)接的主要缺點是 D A.鍵的斜面加工困難 B.鍵安裝時易損壞 C.鍵楔緊后在輪轂中產(chǎn)生初應(yīng)力 D.軸和軸上零件對中性差10半圓鍵和切向鍵的應(yīng)用場合是 B 。A前者多用來傳遞較大扭矩，后者多用來傳遞較小扭矩第六章第六章 鍵、花鍵、無鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接鍵、花鍵、無鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接專業(yè)：專業(yè)： 學(xué)號：學(xué)號： 姓名：姓名： 機械設(shè)計機械設(shè)計習(xí)題卡習(xí)題卡16B前者多用來傳遞較小扭矩，后者多用來傳遞較大扭矩C各種大小扭矩均可傳遞三、簡答題1根據(jù)用途不同，平鍵分為哪幾種類型？指出其中哪些用于靜聯(lián)接，哪些用于動聯(lián)接。根據(jù)用途的不同，平鍵分為普通平鍵、薄型平鍵、導(dǎo)向平鍵和滑鍵四種。其中，普通平鍵和薄型平

26、鍵用于靜聯(lián)接，導(dǎo)向平鍵和滑鍵用于動聯(lián)接。2薄型平鍵聯(lián)接與普通平鍵聯(lián)接相比，在使用場合、結(jié)構(gòu)尺寸和承載能力上有何區(qū)別？薄型平鍵與普通平鍵的主要區(qū)別是鍵的高度為普通平鍵的 6070，也分圓頭、平頭和單圓頭三種型式，但傳遞轉(zhuǎn)距的能力較低，常用于薄壁結(jié)構(gòu)、空心軸及一些徑向尺寸受限的場合。3采用雙鍵聯(lián)接時，兩個平鍵應(yīng)布置在沿圓周方向相隔 180 的位置，兩個半圓鍵應(yīng)布置在軸的同一條母線上，兩個楔鍵應(yīng)布置在沿圓周方向上相隔 90120 的位置。分別是為什么？同時，在強度計算中，為什么雙鍵只能按 1.5 個鍵計算?平鍵：對軸的削弱均勻，擠壓力對軸平衡，不產(chǎn)生附加力矩，受力狀態(tài)好，對中性好。半圓鍵：半圓鍵對軸

27、強度削弱大，雙鍵放在同一截面上對軸的強度削弱太大，所以只能放在同一母線上。楔鍵：夾角為 180 雙鍵相當(dāng)于一個楔鍵的承載能力，夾角過小，對做軸的局部削弱過大；夾角過大，則兩個楔鍵的總承載能力下降?？紤]到兩個鍵上載荷分配的不均勻性，在強度較核中只按 1.5 個鍵計算。四、計算分析題1圖示牙嵌離合器的左右兩半分別用鍵與軸 1、2 相聯(lián)接，在空載下，通過操縱可使右半離合器沿導(dǎo)向平鍵在軸 1 上作軸向移動。該軸傳遞的轉(zhuǎn)矩 T1200Nm，軸徑d180mm，右半離合器的輪轂長度 L1130mm，行程 l160mm，工作中有輕微沖擊，離合器及軸的材料均為鋼材。試選擇右半離合器的導(dǎo)向平鍵尺寸，并較核其聯(lián)接強

28、度。第六章第六章 鍵、花鍵、無鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接鍵、花鍵、無鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接專業(yè)：專業(yè)： 學(xué)號：學(xué)號： 姓名：姓名： 機械設(shè)計機械設(shè)計習(xí)題卡習(xí)題卡17選擇導(dǎo)向平鍵 選 A 型導(dǎo)向平鍵，對于軸徑 d180mm，查教材 P106 表 6-1 得平鍵的截面尺寸b22mm，h14mm，取鍵長 L180L1+l113060190。 2強度校核材料均為鋼，工作時有輕微沖擊，查教材 P106 表 6-2，取p=40MPa。k=0.5h=0.514=7mm，lL1b/213022/2119mm則 20002000 120036.01MPa40MPa7 119 80Tppkld故此鍵聯(lián)接能滿足強度要求。2圖示凸緣聯(lián)軸

29、器，允許傳遞的最大轉(zhuǎn)矩 T 為 1500Nm（靜載荷），材料為 HT250。聯(lián)接處軸及輪轂尺寸如圖示（單位：mm） 。試：1）考慮在軸端采用何種類型的平鍵較為合適，選擇鍵的類型及尺寸，并較核鍵聯(lián)接的強度。2）若鍵聯(lián)接強度不夠，請列舉兩種以上解決方案。1選擇普通平鍵 因在軸端，可選 C 型普通平鍵，對于軸徑 d55mm，查教材 P106 表 6-1 得平鍵的截面尺寸為1610，即 b16mm，h10mm，取鍵長 L90100。2強度校核第六章第六章 鍵、花鍵、無鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接鍵、花鍵、無鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接專業(yè)：專業(yè)： 學(xué)號：學(xué)號： 姓名：姓名： 機械設(shè)計機械設(shè)計習(xí)題卡習(xí)題卡18 因聯(lián)軸器材料為 HT

30、250，靜載荷，查教材 P106 表 6-2，取p=75MPa。k=0.5h=0.510=5mm，l=Lb/2=9016/282mm。 20002000 1500133.0755 82 55ppTMPaMPakld不能滿足強度要求。鍵聯(lián)接強度不夠，列舉解決方案： 1）還可適當(dāng)增加鍵的長度，滿足 L100； 2）采用雙鍵聯(lián)接，承載能力為單鍵的 1.5 倍； 以上兩種方案組合使用，以提高鍵聯(lián)接的承載能力。若仍不滿足，可： 3）采用花鍵聯(lián)接；4）提高聯(lián)軸器的材料性能，如改為鋼材。第八章第八章 帶傳動帶傳動專業(yè)：專業(yè)： 學(xué)號：學(xué)號： 姓名：姓名： 機械設(shè)計機械設(shè)計習(xí)題卡習(xí)題卡19一、填空題1帶傳動主要

31、是依靠 帶和帶輪之間的摩擦（或嚙合） 來傳遞運動和動力的。2小帶輪主動的 V 帶傳動在工作過程中，帶內(nèi)應(yīng)力有拉應(yīng)力 、彎曲應(yīng)力 、 離心應(yīng)力 ,最大應(yīng)力1b1c發(fā)生在緊邊繞進(jìn)小帶輪處。max3帶傳動的主要失效形式是打滑和疲勞破壞 。設(shè)計準(zhǔn)則是在保證帶傳動不打滑的條件下，具有一定的疲勞強度和壽命 。4帶傳動不發(fā)生打滑的受力條件是帶的有效拉力小于極限拉力即 FeFec時，帶與帶輪間將發(fā)生顯著的相對滑動，即打滑。打滑首先發(fā)生在小帶輪上，因為小帶輪的包角 小于大帶輪的包角，故它的極限拉力也較小，承載能力低，所以先打滑。 兩者的區(qū)別在于彈性滑動是必然存在的，導(dǎo)致傳動比不恒定，但帶傳動能正常工作。打滑是載

32、荷超過承載能力之后的失效形式，應(yīng)盡量避免。2在設(shè)計帶傳動時，為什么要限制小帶輪的最小直徑 d1？當(dāng)皮帶繞在帶輪上時，會產(chǎn)生彎曲應(yīng)力。帶輪直徑越小，彎曲應(yīng)力越大。為因避免彎曲應(yīng)力過大降低帶傳動的壽命，應(yīng)限制小帶輪的最小直徑 d1。3簡述傳動中心距 a 對帶傳動性能的影響。若中心距過小，帶速不變時，單位時間內(nèi)皮帶繞轉(zhuǎn)次數(shù)增多，應(yīng)力循環(huán)次數(shù)增多，將加劇帶的疲勞損壞，降低其壽命；且由于中心距小，在傳動比不變的情況下，將使小帶輪上的包角減小，降低帶傳動的承載能力。中心距大，可以增加帶輪的包角，減少單位時間內(nèi)帶的循環(huán)次數(shù)，有利于提高帶的奉命。但中心距過大，則加劇帶的波動，降低傳動的平穩(wěn)性，同時增大帶傳動的

33、整體尺寸。故設(shè)計帶傳動時，應(yīng)盡量將中心距確定在經(jīng)驗公式的范圍內(nèi)。四、計算分析題1某傳動裝置中的 V 帶經(jīng)常出現(xiàn)斷帶，試分析原因并提出改進(jìn)方案（至少提供兩種） 。第八章第八章 帶傳動帶傳動專業(yè)：專業(yè)： 學(xué)號：學(xué)號： 姓名：姓名： 機械設(shè)計機械設(shè)計習(xí)題卡習(xí)題卡23原因 1帶的承載能力不夠。解決方案：更換皮帶型號：增大帶的截面面積或換成相應(yīng)窄 V 帶； 增加帶的根數(shù)，則同時更換帶輪；加大中心距，同時換較長的皮帶；原因 2帶內(nèi)彎曲應(yīng)力過大。解決方案：在保證 i、a 不變的情況下，增大帶輪直徑，同時換較長的皮帶2. 圖示一 V 帶傳動，小帶輪為主動輪，轉(zhuǎn)向為順時針。A、C 和 B、D 分別是 V 帶繞入

34、點和繞出點。試問在上述 4 個點中：1）在哪些點上帶速大于所在帶輪圓周速度？2）在哪些點上帶速等于所在帶輪圓周速度？3）在哪些點上帶速小于所在帶輪圓周速度？BACD1）D 點帶速大于大帶輪圓周速度2）A、C 兩點帶速等于所在帶輪圓周速度3）B 點帶速小于小帶輪圓周速度3某普通 V 帶傳動，其實際緊邊拉力為 1300N，傳遞的功率為 8KW，小帶輪直徑為170mm，小帶輪的工作轉(zhuǎn)速為 1450r/min，試求帶的預(yù)緊力 F0。小帶輪圓周速度 v：vdn/60000=3.141701450/6000012.9m/s有效拉力 Fe Fe1000P/v10008/12.9620.16 N預(yù)緊力 F0:

35、 F0F1Fe/21300620.16/2989.92 N4V 帶傳動傳遞的功率 P7.5kW，帶速 v10m/s，緊邊拉力是松邊拉力的兩倍，即F12F2，試求緊邊拉力 F1、有效拉力 Fe和預(yù)緊力 F0。有效拉力 Fe Fe1000P/v10007.5/10750 N因 F12F2，且 F1F2Fe，第八章第八章 帶傳動帶傳動專業(yè)：專業(yè)： 學(xué)號：學(xué)號： 姓名：姓名： 機械設(shè)計機械設(shè)計習(xí)題卡習(xí)題卡24有 2F2F2Fe 故有：松邊拉力 F2： F2Fe750 N緊邊拉力 F1： F12Fe1500 N1001275015001125N22eeFFFFFF專業(yè)：專業(yè)： 學(xué)號：學(xué)號： 姓名：姓名： 機械設(shè)計機械設(shè)計習(xí)題卡習(xí)題卡25一、填空題1滾子鏈?zhǔn)怯蓾L子、套筒、銷軸、內(nèi)鏈板和外鏈板所組成，其中內(nèi)鏈板與套筒 之間、外鏈板與銷軸 之間分別為過盈配合，而滾子與套筒之間、套筒與銷軸 之間分別為間隙配合。2鏈條的磨損主要發(fā)生在 銷軸 與 套筒 的接觸面上。3鏈條中應(yīng)盡量避免過