機(jī)械設(shè)計(jì)作業(yè)題

1、 2-1 一臺(tái)完整的機(jī)器通常由哪些基本部分組成？各部分的作用是什么？2-2 設(shè)計(jì)機(jī)器時(shí)應(yīng)滿足哪些基本要求？涉與機(jī)械零件時(shí)應(yīng)滿足哪些基本要求？2-3 機(jī)械零件主要有哪些失效形式？常用的計(jì)算準(zhǔn)則主要有哪些？2-4 什么是零件的強(qiáng)度要求？強(qiáng)度條件是如何表示的？如何提高零件的強(qiáng)度？2-5 什么是零件的剛度要求？剛度條件是如何表示的？提高零件剛度的措施有哪些？2-6 機(jī)械零件設(shè)計(jì)中選擇材料的原則是什么？2-7 指出下列材料的種類，并說明代號(hào)中符號(hào)與數(shù)字的含義：HT150，ZG230-450，65Mn，45，Q235，40Cr，20CrMnTi，ZCuSn10Pb5。2-8 機(jī)械零件設(shè)計(jì)中實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化有何意

2、義？4-1按照摩擦面間的潤(rùn)滑狀態(tài)不同，潤(rùn)滑摩擦可分為哪幾種？4-2 什么是邊界膜？邊界膜的形成機(jī)理是什么？如何提高邊界膜的強(qiáng)度？4-3 零件的磨損過程大致可分為哪幾個(gè)階段？每個(gè)階段的特征是什么？4-4 根據(jù)磨損機(jī)理的不同，磨損通?？梢苑譃閹追N類型？它們各有什么主要特點(diǎn)？4-5 潤(rùn)滑油的主要性能指標(biāo)有哪些？潤(rùn)滑脂的主要性能指標(biāo)有哪些？一、 選擇與填空題6-1 設(shè)計(jì)鍵連接時(shí)，鍵的截面尺寸通常根據(jù)_按標(biāo)準(zhǔn)選擇。（1）所傳遞轉(zhuǎn)矩的大小 （2）所傳遞功率的大小 （3）輪轂的長(zhǎng)度 （4）軸的直徑6-2 普通平鍵連接的主要失效形式是_，導(dǎo)向平鍵連接的主要形式是_。6-3 在載荷性質(zhì)一樣時(shí)，導(dǎo)向平鍵連接的許用

3、壓力應(yīng)取得比普通平鍵連接的許用壓應(yīng)力小，這是為了_。（1）減輕磨損 （2）減輕輪轂滑移時(shí)的阻力 （3）補(bǔ)償鍵磨損后強(qiáng)度的減弱 （4）增加導(dǎo)向的精度6-4 楔鍵連接的主要缺點(diǎn)是_。（1）鍵的斜面加工困難 （2）鍵安裝時(shí)易損壞 （3）鍵楔緊后在輪轂中產(chǎn)生初應(yīng)力 （4）軸和軸上零件對(duì)中性差6-5 型面曲線為擺線或等距曲線的型面連接與平鍵連接相比較，_不是型面連接的優(yōu)點(diǎn)。（1）對(duì)中性好 （2）輪轂孔的應(yīng)力集中小 （3）拆卸方便 （4）加工方便6-6 為什么采用兩個(gè)平鍵（雙鍵連接）時(shí)，通常在軸的圓周上相隔180度位置布置；采用兩個(gè)楔鍵時(shí)，常相隔90度到120度；而采用兩個(gè)半圓鍵時(shí)，則布置在軸的同一母線上

4、。6-7 與平鍵、楔鍵、半圓鍵相配的軸和輪轂上的鍵槽是如何加工的？6-8 花鍵連接的主要失效形式是什么？如何進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算？6-9 銷有那幾種類型？各用于何種場(chǎng)合？銷連接有哪些失效形式？設(shè)計(jì)準(zhǔn)則有何不同？6-10 圖示牙嵌離合器的左右兩半分別用鍵與軸1、2相連接，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(dòng)。該軸傳遞的轉(zhuǎn)矩=1200N·m，軸徑=80mm，右半離合器的輪轂長(zhǎng)度=130mm，行程=60mm，工作中有輕微沖擊，離合器與軸的材料均鋼材。試選擇右半離合器的導(dǎo)向平鍵尺寸，并校核其連接強(qiáng)度。6-11 圖示減速器的低速軸與凸緣聯(lián)軸器與圓柱齒輪之間分別采用鍵連接。已知軸

5、傳遞的轉(zhuǎn)矩=1000N·m，齒輪的材料為鍛鋼，凸緣聯(lián)軸器材料為HT200，工作時(shí)有輕微沖擊，連接處軸與輪轂尺寸如圖示。試選擇鍵的類型與尺寸，并校核該連接的強(qiáng)度。6-12 試指出下列圖中的錯(cuò)誤結(jié)構(gòu)，并畫出正確的結(jié)構(gòu)圖。6-13 已知圖示的軸伸長(zhǎng)度為72mm，直徑d=40mm，配合公差為H7/k6，采用A型普通平鍵連接。試確定圖中各結(jié)構(gòu)尺寸，尺寸公差，表面粗糙度和形位公差（一般鍵連接）。8-1 帶傳動(dòng)正常工作時(shí)，緊邊拉力和松邊拉力滿足關(guān)系_.（1）=（2）-=（3）/=（4）+=8-2 若將傳動(dòng)比不為1的平帶傳動(dòng)中心距減小1/3，帶長(zhǎng)作相應(yīng)調(diào)整，而其他條件不變，則帶傳動(dòng)的最大有效拉力_。

6、（1）增大 （2）不變 （3）降低8-3 V帶傳動(dòng)在工作過程中，帶應(yīng)力有_、_、_，最大應(yīng)力=_，發(fā)生在_處。8-4 帶傳動(dòng)的主要失效形式是_。設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是_。8-5帶傳動(dòng)不發(fā)生打滑的條件是_，為保證帶傳動(dòng)具有一定的疲勞壽命，應(yīng)將緊邊應(yīng)力限制為_。8-6 帶傳動(dòng)工作時(shí)，帶與小帶輪間的摩擦力和帶與大帶輪間的摩擦力兩者大小是否相等？為什么？帶傳動(dòng)正常工作時(shí)的摩擦力與打滑時(shí)的摩擦力是否相等？為什么？8-7 帶與帶輪間的摩擦系數(shù)對(duì)帶輪傳動(dòng)有什么影響？為了增加傳動(dòng)能力，將帶輪工作面加工得粗糙些以增大摩擦系數(shù)，這樣做合理否？為什么？8-8 帶傳動(dòng)中的彈性滑動(dòng)是如何發(fā)生的？打滑又是如何發(fā)生的？?jī)烧哂泻螀^(qū)別？對(duì)

7、帶傳動(dòng)各產(chǎn)生什么影響？打滑首先發(fā)生在哪個(gè)帶輪上？為什么？8-9 是分析傳動(dòng)中心距、預(yù)緊力與帶的根數(shù)的大小對(duì)帶傳動(dòng)的工作能力有何影響？8-10 一帶式運(yùn)輸機(jī)裝置如圖所示。已知小帶輪基準(zhǔn)直徑=140mm，大帶輪基準(zhǔn)直徑=400mm，鼓輪直徑=250mm，為了提高生產(chǎn)效率，擬在運(yùn)輸機(jī)載荷不變（即拉力不變）的情況下，將輸送帶的速度v提高，設(shè)電動(dòng)機(jī)的功率和減速器的強(qiáng)度足夠，且更換大小帶輪后引起中心距的變化對(duì)傳遞功率的影響可忽略不計(jì)，為了實(shí)現(xiàn)這一要求，是分析采取下列哪種方案更合理，為什么？（1）將大帶輪基準(zhǔn)直徑減小到280mm;（2）將小帶輪基準(zhǔn)直徑增大到200mm;（3）將鼓輪直徑增大到350mm。8-

8、11 在多根V帶傳動(dòng)中，當(dāng)一根帶疲勞斷裂時(shí)，應(yīng)如何更換？為什么？8-12 為何V帶傳動(dòng)的中心距一般設(shè)計(jì)成可調(diào)節(jié)的？在什么情況下需采用緊輪？緊輪布置在什么位置比較合理？8-13 已知一窄V帶傳動(dòng)，主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速=1460r/min，兩個(gè)帶輪基準(zhǔn)直徑=140mm，=400mm，中心距=815mm，采用兩根SPA型窄V帶，一天運(yùn)轉(zhuǎn)16小時(shí)，工作載荷變動(dòng)較大，試求帶所能傳遞的功率。8-14 圖中所示為帶傳動(dòng)的緊方案，試指出其不合理處，并改正。8-15 圖中所示為SPB型窄V帶輪槽結(jié)構(gòu)，試填寫有關(guān)結(jié)構(gòu)尺寸、尺寸公差與表面粗糙值。10-1 在齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算中，對(duì)下列參數(shù)和尺寸標(biāo)準(zhǔn)化的有_;應(yīng)圓整的有_；沒

9、有標(biāo)準(zhǔn)化也不應(yīng)圓整的有_。（1）斜齒圓柱齒輪的法面模 （2）斜齒圓柱齒輪的端面模數(shù) （3）分度圓直徑 （4）齒頂圓直徑 （5）齒輪寬度 （6）分度圓壓力角 （7）斜齒輪螺旋角 （8）變位系數(shù) （9）中心距 （10）齒厚10-2 材料為20Cr的齒輪要達(dá)到硬齒面，適宜的熱處理方法是_。（1）整體淬火 （2）滲碳淬火（3）調(diào)質(zhì) （4）表面淬火10-3將材料為45鋼的齒輪毛坯加工成為6級(jí)精度的硬齒面直齒圓柱外齒輪，該齒輪制造工藝順序應(yīng)是_為宜。（1）滾齒、表面淬火、磨齒 （2）滾齒、磨齒、表面淬火 （3）表面淬火、滾齒、磨齒 （4）滾齒、調(diào)質(zhì)、磨齒10-4 在下列措施中，_不利于減輕和防止齒面點(diǎn)蝕發(fā)

10、生。（1）提高齒面硬度 （2）采用粘度低的潤(rùn)滑油 （3）降低齒面粗糙度值 （4）采用較大的變位系數(shù)10-5 在齒輪傳動(dòng)中，將齒面進(jìn)行齒頂修緣的目的是_，將齒輪加工成鼓形齒的目的是_。10-6 影響齒輪傳動(dòng)動(dòng)載荷系數(shù)大小的兩個(gè)主要因素是_。10-7 一對(duì)正確嚙合的標(biāo)準(zhǔn)漸開線齒輪做減速傳動(dòng)時(shí)，如兩輪的材料、熱處理與齒面硬度均一樣，則齒根彎曲應(yīng)力_。（1）> （2）= （3）<10-8 有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，齒輪1的模數(shù)=3mm，齒數(shù)=30；齒輪2的模數(shù)=3mm，齒數(shù)=50，則齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù)的乘積_。（1）大于 （2）等于 （3）小于 （4）不一定大于、等于或小于10-9 齒輪

11、的彎曲疲勞強(qiáng)度極限和接觸疲勞強(qiáng)度極限是經(jīng)持久疲勞試驗(yàn)并按失效概率為_來確定的，實(shí)驗(yàn)齒輪的彎曲應(yīng)力循環(huán)特性為_來確定的，實(shí)驗(yàn)齒輪的彎曲應(yīng)力循環(huán)特性為_循環(huán)。10-10 直齒圓錐齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算方法是以_的當(dāng)量圓柱齒輪為計(jì)算基礎(chǔ)的。10-11 為什么齒面點(diǎn)蝕一般首先發(fā)生在界線附近的齒根面上？在開式齒輪傳中，為什么一般不出現(xiàn)點(diǎn)蝕破壞？如何提高齒面抗點(diǎn)蝕的能力？10-12 在什么工況下工作的齒輪易出現(xiàn)膠合破壞？膠合破壞通常出現(xiàn)在齒輪的什么部位?如何提高齒面抗膠合能力？10-13 閉式齒輪傳動(dòng)和開式齒輪傳動(dòng)在其承載能力的計(jì)算準(zhǔn)則上有何不同？為什么？10-14 通常所謂軟齒面與硬齒面的硬度界限是如何劃分

12、的？軟吃面齒輪和硬齒面齒輪在加工方法上有何區(qū)別？為什么？10-15 導(dǎo)致載荷沿齒輪接觸線分布不均勻的原因有哪些？如何減輕載荷分布不均勻的程度？10-16 在進(jìn)行齒輪強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，為什么要引入載荷系數(shù)？載荷系數(shù)是有那幾部分組成？各考慮了什么因素的影響？10-17 標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒輪傳動(dòng)，若傳動(dòng)比，轉(zhuǎn)矩，齒寬均保持不變，試問在下列條件齒輪的彎曲應(yīng)力與接觸應(yīng)力各將發(fā)生什么變化？（1）模數(shù)不變，齒數(shù)增加；（2）齒數(shù)不變，模數(shù)增加（3）齒數(shù)增加一倍，模數(shù)減小一半。10-18 一對(duì)圓柱齒輪傳動(dòng)，大齒輪和小齒輪的接觸應(yīng)力是否相等？如大、小齒輪的材料即熱處理情況一樣，則其許用接觸應(yīng)力是否相等？如其許用接觸應(yīng)力相等，則

13、大、小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度是否相等？10-19 圖為兩級(jí)減速器齒輪的兩種布置方案，試問那種布置方案較為合理？為什么？10-20 在直齒、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)中，為什么將小齒輪設(shè)計(jì)得比大齒輪寬一些？在人字齒輪傳動(dòng)中是否也應(yīng)將小齒輪設(shè)計(jì)得寬一些？10-21 在下列各齒輪受力圖中標(biāo)注各力的符號(hào)（齒輪1主動(dòng)）。10-22 兩極展開式齒輪減速器如圖所示。已知主動(dòng)輪1為左旋，轉(zhuǎn)向如圖，為使中間軸上兩齒輪所受的軸向力相互抵消一部分，試在圖中標(biāo)出各齒輪的螺旋線方向，并在各齒輪分離體的嚙合點(diǎn)處標(biāo)出齒輪的軸向力、徑向力和圓周力的方向（圓周力的方向用符號(hào)或表示）。10-23 圖示定軸輪系中，已知齒數(shù)=25，=20，齒輪1

14、轉(zhuǎn)速=450r/min，工作壽命=2000h。若齒輪1為主動(dòng)輪且轉(zhuǎn)向不變，試問：（1）齒輪2在工作過程中齒輪的接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的循環(huán)特性各為多少？（2）齒輪2的接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的循環(huán)次數(shù)各為多少？10-24 一對(duì)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)由電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，齒輪材料為45鋼，軟齒面，齒輪精度等級(jí)為8-7-7FL。已知法面模數(shù)，齒數(shù)=30，=93，螺旋角=，齒寬=85mm，=80mm，轉(zhuǎn)速=1440r/min，該齒輪對(duì)稱布置在兩支架之間，載荷平穩(wěn)。試確定該齒輪傳動(dòng)的載荷系數(shù)。10-25 在上題齒輪傳動(dòng)中，小齒輪調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為220240HBS，大齒輪常化處理，齒面硬度為190210HBS，要求齒輪

15、的工作壽命為5年（允許出現(xiàn)少量點(diǎn)蝕），每年工作250天，每天工作8小時(shí)，齒輪單向轉(zhuǎn)動(dòng)。是確定該齒輪傳動(dòng)的許用接觸應(yīng)力和許用彎曲應(yīng)力。10-26 設(shè)計(jì)一直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，原用材料的許用接觸應(yīng)力為=700MPa，=600MPa，求得中心距=100mm；現(xiàn)改用=600MPa，=400MPa的材料，若齒寬和其他條件不變，使計(jì)算改用材料后的中心距。10-27 一直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，已知=20，=60，=4mm，=45mm，=40mm，齒輪材料為鍛鋼，許用接觸應(yīng)力=500MPa，=430MPa，許用彎曲應(yīng)力=340MPa，=280MPa，彎曲載荷系數(shù)=1.85，接觸載荷系數(shù)=1.40，求大齒輪允許的輸出轉(zhuǎn)矩

16、（不與功率損失）。10-28 設(shè)計(jì)銑床中一對(duì)支持圓柱齒輪傳動(dòng)，已知功率=7.5kw，小齒輪主動(dòng)，轉(zhuǎn)速=1450r/min，齒數(shù)=23，=54，雙向傳動(dòng)，工作壽命=12000h。小齒輪對(duì)軸承非對(duì)稱布置，軸的剛性較大，工作中受輕微沖擊，7級(jí)制造精度。10-29 設(shè)計(jì)小型航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的一斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，已知功率=130kw，轉(zhuǎn)速=11640r/min，齒數(shù)=23，=73，工作壽命=100h，小齒輪作懸臂布置，工作情況系數(shù)=1.25。10-30 一標(biāo)注斜齒圓柱齒輪的布局結(jié)構(gòu)如圖所示。已知法面模數(shù)=5mm，齒數(shù)=52，螺旋角=，精度等級(jí)為8-7-7HK GB10095-88。.是確定圖中各結(jié)構(gòu)尺寸、尺

17、寸公差、表面粗糙度和形位公差，并填寫表中數(shù)據(jù)。12-1 寬徑比是設(shè)計(jì)滑動(dòng)軸承時(shí)首先要確定的重要參數(shù)之一，通常取=_。（1）110 （2）0.11 （3）0.42 （4）3512-2 巴氏合金通常用于做滑動(dòng)軸承的_。（1）軸套 （2）軸承套 （3）含油軸瓦 （4）軸承座12-3 當(dāng)軸不宜由軸向裝入滑動(dòng)軸承時(shí)，應(yīng)采用_式結(jié)構(gòu)的滑動(dòng)軸承。12-4 在徑向滑動(dòng)軸承的軸瓦上設(shè)計(jì)縱向油槽，當(dāng)徑向載荷相對(duì)于軸承不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)開在_上；當(dāng)徑向載荷相對(duì)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)開在_上，以免降低軸承的承載能力。12-5 _不是靜壓滑動(dòng)軸承的特點(diǎn)。（1）啟動(dòng)力矩小 （2）對(duì)軸承材料要求高 （3）供油系統(tǒng)復(fù)雜 （4）高、低速運(yùn)轉(zhuǎn)

18、性能均好12-6 在滑動(dòng)軸承上開設(shè)油孔和油槽時(shí)應(yīng)注意哪些問題？12-7 為什么軸承的寬徑比不宜過大或過小？12-8 驗(yàn)算滑動(dòng)軸承的壓力，速度和壓力與速度的乘積，是不完全液體潤(rùn)滑軸承設(shè)計(jì)中的容，對(duì)液體動(dòng)力潤(rùn)滑軸承是否需要進(jìn)行此項(xiàng)驗(yàn)算？為什么？12-9 試分析液體動(dòng)力潤(rùn)滑軸承和不完全液體潤(rùn)滑軸承的區(qū)別，并討論它們各自適用的場(chǎng)合。12-10 試分析液體動(dòng)力油膜形成的必要條件，一個(gè)液體動(dòng)力潤(rùn)滑軸承是如何滿足這些條件的？12-11 對(duì)已設(shè)計(jì)好的液體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承，試分析在僅改動(dòng)下列參數(shù)之一時(shí)，將如何影響該軸承的承載能力。（1）轉(zhuǎn)速由=500r/min改為=700r/min；（2）寬徑比由1.0改為

19、0.8；（3）潤(rùn)滑油由采用46號(hào)全損耗系統(tǒng)用油改為68號(hào)全損耗系統(tǒng)用油；（4）軸承孔表面粗糙度由改為；（5）周靜和軸承孔的配合由F6/d7改為F7/d8。12-12 在設(shè)計(jì)液體潤(rùn)滑軸承時(shí)，當(dāng)出現(xiàn)下列情況之一后，可考慮采用什么改進(jìn)措施（對(duì)每種情況提出兩種改進(jìn)措施）？（1）當(dāng)時(shí)；（2）當(dāng)條件，不滿足時(shí)；（3）當(dāng)計(jì)算入口溫度偏低時(shí)。12-13 有一不完全液體潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承，軸頸直徑=200mm，軸承寬度=250mm，軸承材料選用ZCuAl10Fe3，當(dāng)軸轉(zhuǎn)速為60、100、500r/min時(shí)，軸承允許的最大徑向載荷各位多少？12-14 某汽輪機(jī)用動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承，軸承直徑=80mm，轉(zhuǎn)速=1000r/min，軸承徑向載荷=10000N，載荷平穩(wěn)，試確定軸瓦材料、軸承寬度，潤(rùn)滑油牌號(hào)、流量、最小油膜厚度、周與孔的配合公差與表面粗糙度，并進(jìn)行軸承熱平衡計(jì)算。12-15 指出圖示結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理之處，并畫出正確的結(jié)構(gòu)圖。12-16 牙簽離合器的許用壓力和許用彎曲應(yīng)力與_有關(guān)。（1）工作情況系數(shù) （2）結(jié)合時(shí)的轉(zhuǎn)速狀態(tài) （3）齒的形狀12-17 彈性聯(lián)軸器的彈性元件有定剛度與變剛度之分，非金屬材料的彈性元件是_，其剛度多隨載荷增大而_。12-18 多盤摩擦離合器的摩擦盤有時(shí)做成蝶形，這是為了_。（1）減輕盤的磨損 （2）提高盤的剛性 （3）使離合器