機械設計期末考試精簡練習

1、機械設計復習要點第一章1、 機器的基本組成要素是（機械零件）。機械設計是研究（通用零件）2、 能區(qū)分通用零件和專用零件。第二章1、簡述常用零件的設計準則2、零件常見的失效形式：（ ）（ ）（ ）。第三章1、 應力的種類r=-1的應力是（ ），r=0的應力是（ ）。接觸應力是（脈動）2、 P22圖3-1曲線中B,C的數(shù)值。3、 能根據(jù)給定的數(shù)據(jù)繪制材料或零件簡化的極限應力圖時。（繪圖，P25頁公式3-6，背）4、 單項穩(wěn)定變應力時，三種情況；加載線的繪制。P266、影響機械零件疲勞強度的因素主要有三個：應力集中、絕對尺寸和表面狀態(tài)典型例題1、一鋼制軸類零件的危險剖面承受200 MPa，100 M

2、Pa，綜合影響系數(shù)=2，材料的400 MPa，250 MPa，400 MPa。試：1）畫出材料的簡化極限應力線圖，并判定零件的破壞形式。2）按r=c加載計算該零件的安全系數(shù)。(1) 材料的簡化極限應力線圖如題2-31解圖所示 MPa MPa標出工作應力點M（100，150）如圖所示。材料的極限應力點為M1點，零件的破壞形式為疲勞破壞。(2) 計算安全系數(shù)S = =安全系數(shù)小于1，零件的疲勞強度不夠。第四章1、影響潤滑油粘度的主要因素（ ）、（ ）。溫度升高，粘度（ ）2、一個零件磨損的三個典型階段（ ）、（ ）、（ ）。第五章1、螺紋的公稱直徑是（ ）徑。2、螺紋聯(lián)接的防松就是防止螺旋副在受載

3、時發(fā)生（ ）。摩擦防松有（ ）、（ ）、（ ）。3、受軸向載荷的緊螺栓聯(lián)接，為保證被聯(lián)接件不出現(xiàn)縫隙，因此殘余預緊力（大于零 ）4、為提高螺栓在變載荷作用下的疲勞強度，可采?。?）措施。（螺栓剛度的角度）5、6.8級的螺栓其抗拉強度極限和屈服極限分別為（ ）、（ ）。6、螺紋聯(lián)接中最常用的螺紋牙型是_，螺紋傳動中最常用的螺紋牙型是_粗牙螺紋的自鎖性能比細牙螺紋的自鎖性能_。7、螺栓聯(lián)接強度計算熟記公式5-31，5-32，5-34，5-35（計算題）8螺紋聯(lián)接有哪些基本類型？適用于什么場合？螺紋聯(lián)接有4中基本類型。螺栓聯(lián)接：用于被聯(lián)接件不太厚且兩邊有足夠的安裝空間的場合。螺釘聯(lián)接：用于不能采用螺

4、栓聯(lián)接（如被聯(lián)接件之一太厚不宜制成通孔，或沒有足夠的裝配空間），又不需要經(jīng)常拆卸的場合。雙頭螺柱聯(lián)接：用于不能采用螺栓聯(lián)接且又需要經(jīng)常拆卸的場合。緊定螺釘聯(lián)接：用于傳遞力和力矩不大的場合。9緊螺栓聯(lián)接的強度也可以按純拉伸計算，但須將拉力增大30%，為什么？考慮擰緊時的扭剪應力，因其大小約為拉應力的30%。10提高螺紋聯(lián)接強度的措施有哪些？1）改善螺紋牙間的載荷分配不均；2）減小螺栓的應力幅；3）減小螺栓的應力集中；4）避免螺栓的附加載荷（彎曲應力）；5）采用合理的制造工藝11、普通螺栓和鉸制孔螺栓靠什么傳遞橫向載荷？答：普通螺栓靠被聯(lián)接件接合面的摩擦力傳遞載荷，鉸制孔螺栓靠螺栓桿部被擠壓和剪切

5、來傳遞載荷。第六章1、普通平鍵用于_聯(lián)接，其工作面是_面，工作時靠_傳遞轉矩，主要失效形式是_。2楔鍵的工作面是_，主要失效形式是_。3平鍵的剖面尺寸通常是根據(jù)_選擇；長度尺寸主要是根據(jù)_選擇。4、導向平鍵和滑鍵用于_聯(lián)接，主要失效形式是_ 5、同一聯(lián)接處使用兩個平鍵，應錯開_布置；采用兩個楔鍵或兩組切向鍵時，要錯開_；采用兩個半圓鍵，則應_。6、鍵如經(jīng)校核判斷強度不足時，可采取哪些措施？如經(jīng)校核判斷強度不足時，可在同一聯(lián)接處錯開180°布置兩個平鍵，強度按1.5個計算。增加鍵的長度第八章1、失效形式和設計準則 失效形式：打滑、疲勞破壞。設計準則：保證帶傳動不打滑，使帶具有足夠的疲勞

6、壽命。2、帶傳動工作時的最大應力發(fā)生在（ ），最大應力max =（ ）3、帶的型號是根據(jù)小帶輪的（ ）和（ ）來選擇。4、V帶輪的輪槽角通常（ ）。（大于，小于，等于）。5、平帶、V帶傳動主要依靠_來傳遞運動和動力。6、帶傳動發(fā)生打滑總是_，帶傳動在工作時產生彈性滑動，是因為_。7、帶傳動中，v1為主動輪的圓周速度，v2為從動輪的圓周速度，v為帶速，這些速度之間存在的關系是_。8、簡述帶傳動產生彈性滑動的原因和不良后果10、影響帶承載能力的主要因素？11帶傳動的張緊的目的，采用張緊輪張緊時張緊輪的布置要求張緊的目的：調整初拉力。布置在松邊，靠近大輪12、熟記8-1，8-2，8-3，8-4公式典

7、型例題已知：V帶傳遞的實際功率P = 7.5 kW，帶速 v=10m/s，緊邊拉力是松邊拉力的兩倍，試求有效圓周力Fe 、緊邊拉力F1和初拉力F0。解題注意要點：這是正常工作條件下的受力計算，不能應用歐拉公式；解：根據(jù)：得到： N聯(lián)立： 解得： N， N N第九章1、設計鏈傳動時，鏈節(jié)數(shù)最好?。?）數(shù)，為什么不能取基數(shù)？ 2、鏈傳動張緊的目的主要是_。鏈傳動瞬時傳動比（ ），平均傳動比（ ）3、在一定轉速下，要減小鏈傳動的運動不均勻性和動載荷，應該_。4、鏈傳動設計中，一般鏈輪的最多齒數(shù)限制為zmax =150，是為了_。5、鏈傳動的主要失效形式為_ 1.鏈的疲勞磨損 2.鏈條鉸鏈磨損 3.鏈

8、條鉸鏈膠合4.靜力破壞_6何謂掉鏈子現(xiàn)象？是首先發(fā)生在大鏈輪還是小鏈輪上?7確定小鏈輪齒數(shù)z1時應考慮的因素(1) 考慮動載荷的大小，小鏈輪齒數(shù)越少，鏈傳動的多邊形效應和動載荷越大；(2) 考慮大鏈輪齒數(shù)z2，為防止大鏈輪過早脫鏈應使：z2 150；(3) 考慮鏈速，當鏈速高時，小鏈輪齒數(shù)z1應盡量取的多些；(4) 考慮鏈長為偶數(shù)，為了磨損均勻，鏈輪齒數(shù)應取奇數(shù)，并與鏈長互為質數(shù)；(5) 傳動所占空間大小，盡量使結構緊湊。第十章1、對于軟齒面的閉式齒輪傳動，其主要失效形式為_。一般開式齒輪傳動的主要失效形式是_。高速重載齒輪傳動，當潤滑不良時，最可能出現(xiàn)的失效形式為_。2、一對齒輪傳動，小輪材

9、為40Cr；大輪材料為45鋼，則它們的接觸應力_。3、在齒輪強度計算中，影響齒面接觸應力最主要的幾何參數(shù)是（ ），影響齒根彎曲應力最主要的幾何參數(shù)是（ ）。4、在一般機械中的圓柱齒輪傳動，往往使小齒輪齒寬b1（ ）大齒輪齒寬b2，在計算齒輪強度時，工作齒寬b 應?。?）。5、對齒輪的材料要求（ ）。6、標準齒輪的齒形系數(shù)YFa的大小與（ ）、（ ）、（ ）有關，而與（ 模數(shù) ）無關。7一對減速齒輪傳動，若保持兩輪分度圓的直徑不變，減少齒數(shù)并增大模數(shù)，其齒面接觸應力將_不變_。8一對齒輪傳動，若兩輪的材料、熱處理方式及許用應力均相同，只是齒數(shù)不同，則齒數(shù)多的齒輪彎曲強度_高_；兩齒輪的接觸疲勞強

10、度_相等_。9熟記書上直齒輪和斜齒輪的受力分析公式，斜齒輪和錐齒輪嚙合點各力方向10、開式和閉式齒輪傳動的失效形式有什么不同？設計準則各是什么？其設計準則針對的失效形式各是什么？11、提高齒輪彎曲疲勞強度的措施？典型例題例1 圖示雙級斜齒圓柱齒輪減速器，高速級：mn=2 mm，z1=22，z2 =95，a =120，齒輪1為右旋；低速級：mn= 3 mm，z3 =25，z4=79，a =160。主動輪轉速n1=960 r/min，轉向如圖，傳遞功率P = 4 kW，不計摩擦損失，試：(1) 標出各輪的轉向和齒輪2的螺旋線方向；(2) 合理確定3、4輪的螺旋線方向；(3) 畫出齒輪2、3 所受的

11、各個分力；(4) 求出齒輪3所受3個分力的大小。解題注意要點：(1) 一對斜齒輪旋向相反,1輪右旋,2輪左旋。(2) 為使3輪軸向力與2輪反向，3輪左旋、4輪右旋。(3) 為求齒輪3的分力，先求螺旋角T3和3。例7-7 圖2解：(1) 各輪的轉向和2輪的螺向如例7-8圖2所示。(2) 3輪為左旋、4輪為右旋，如圖所示。(3) 齒輪2、3 所受的各個分力如圖所示。(4) 求齒輪3所受分力： r/min Nm，3 =12.8386° mm N N N第十一章1、對于軸交角為90度的渦輪蝸桿的正確嚙合條件為（ ）、（ ）、（ ）。2、蝸桿的分度圓直徑取標準值原因是（ ）。3、渦輪蝸桿傳動，

12、是否正確？4 設計蝸桿傳動時，確定蝸桿的頭數(shù)z1和蝸輪的齒數(shù)z2應考慮哪些因素？答：要考慮：傳動比要求；傳動效率要求；避免加工蝸輪時產生根切；蝸桿的剛度要求；蝸輪的齒根彎曲強度要求；蝸桿傳動的反向自鎖性要求等；5、 渦輪蝸桿的受力分析斜齒輪、錐齒輪和渦輪蝸桿的的方向判定。如圖所示為蝸桿斜齒圓柱齒輪錐齒輪三級傳動，已知：右旋蝸桿主動逆時針轉，為使軸的軸向力較小。試在圖中畫出：1） 各輪的轉向和旋向；2） 各嚙合點處所受的分力Ft、Fr、Fa。第十三章1、代號為6214的滾動軸承，類型是（ ），內徑是（ ）mm深溝球軸承、圓錐滾子軸承、圓柱滾子軸承、角接觸球軸承其類型代號分別是（ ）。2、滾動軸承

13、的壽命是可靠度R=（ ）時的壽命。3、滾動軸承配合中，內圈和軸的配合采用（ ）制，外圈和軸承座孔的配合是（ ）制。4、當軸承的dn值大，載荷小時選錐入度較（ ）（大或?。┑臐櫥?。5、_N,NA_只能承受徑向載荷。 5 只能承受軸向載荷。6、角接觸軸承承受軸向載荷的能力，隨接觸角的增大而_。7、在正常轉動條件下工作，滾動軸承的主要失效形式為_8、必須成對使用的軸承是( ) ( )9、熟記書上公式：13-8A,13-4 A,13-5 A,13-6 A10. 承受方向固定的徑向載荷的滾動軸承，其滾動體上產生的接觸應力是_變應力。固定套圈上產生的接觸應力是_變應力典型例題滾動軸承的壽命計算。1一工程

14、機械傳動裝置中的軸，采用一對圓錐滾子軸承支承，背靠背的反裝，如圖二所示，已知作用于軸上的徑向力Fr9000N，軸向力Fa1200N，其方向水平向右和作用位置如圖所示，運轉中受輕微沖擊（fP1.2），常溫下工作（ft1），試求：表16-12 30000軸承當量動載荷的X、Y值/Fre/ Fr eeX1Y0X0.4Y1.60.37軸承派生的內部軸向力： Fd Fr /（2Y）圖二 (1)軸承所受的徑向載荷Fr1 ，F(xiàn)r2 ；(2)軸承派生的內部軸向載荷Fd 1，F(xiàn)d 2，并在圖中畫出其方向；(3)軸承所受的軸向載荷Fa1 ，F(xiàn)a2 ；(4)軸承所受的當量動載荷P1 ，P2。解：(1) Fr 1Fr

15、L2/(L1L2)9000×260/(190260)5200N，F(xiàn)r 2FrL1/(L1L2)9000×190/(190260)3800N； (2) Fd 1R1/（2Y）5200/（2×1.6）=1625N，F(xiàn)d 2R2/(2Y)3800/(2×1.6)=1187.5N，其方向如圖所示； (3) FaS212001187.52387.5S11625，軸有向右竄動 故：軸承1為壓緊端，F(xiàn)a1 FaFd 212001187.52387.5N，軸承2為放松端，F(xiàn)a2Fd 21187.5N (4)計算軸承1、2的當量動載荷：軸承1:Fa 1Fr 1 2387.

16、552000.4590.37=e，故：X10.4、Y11.6；P1fp(X1 Fr lY1 Fa 1)1.2×（0.4×5200+1.6×2387.5）7080 N軸承2:Fa 2Fr 2 1187.538000.31250.37=e，故：X21、Y20；P2fp(X2 Fr 2Y2 Fa 2)1.2×（1×3800+0×1187.5）4560 N (圖中S為派生軸向力Fd，)第十四章1. 聯(lián)軸器和離合器的功用有何相同點和不同點?聯(lián)軸器和離合器的功用：是聯(lián)接兩軸使之一同回轉并傳遞轉矩。二者區(qū)別是：用聯(lián)軸器聯(lián)接的兩軸在工作中不能分離，只

17、有在停機后拆卸零件才能分離兩軸，而用離合器可以在機器運轉過程中隨時分離或接合兩軸。2選擇聯(lián)軸器類型和尺寸的依據(jù)是什么類型選擇依據(jù)：被聯(lián)接兩軸的對中性、傳遞載荷的大小和特性、工作轉速、安裝尺寸的限制、工作環(huán)境等。尺寸選擇依據(jù)：計算轉矩Tc、軸的轉速n、被聯(lián)接軸的直徑d。第十五章1、閉式齒輪傳動、V帶傳動、鏈傳動組成的三級傳動裝置，宜將鏈傳動布置在（ ）級；帶傳動布置在（ ）級；齒輪傳動布置在（ ）級。2、軸肩的圓角半徑必須（ 大或??？ ）相配零件輪轂孔端部的倒角尺寸C或圓角半徑R。3、軸如按受載性質區(qū)分，主要受 的軸為心軸，主要受 的軸為傳動軸。4、軸的常用材料是（ ），結構復雜的軸用（ ）鑄造

18、。5. 按彎扭合成強度條件計算軸的應力時，公式中折合系數(shù)是考慮（ ）6、零件在軸上常用的軸軸向固定方法有各舉3種？ 一、 結構改錯題參看PPT（錯誤處畫圈并用數(shù)字標號）試分析例11-6圖1所示軸系結構中的錯誤，并加以改進。圖中齒輪用油潤滑，軸承用脂潤滑。例11-6 圖1存在問題分析： 1軸承的軸向固定、調整，軸向力傳遞方面錯誤1）軸系采用全固式結構，兩軸承反裝不能將軸向力傳到機架，應該為正裝。2）全固式結構中，軸左端的彈性擋圈多余，應去掉。3）端蓋處沒有調整墊片，不能調整軸承游隙。2轉動零件與固定零件接觸，不能正常工作方面錯誤1）軸右端的聯(lián)軸器不能接觸端蓋，用端蓋軸向定位更不行。2）軸與右端蓋之間不能接觸，應有間隙。3）定位齒輪的套筒徑向尺寸過大，與軸承外圈接觸。4）軸的左端端面不能與軸承端蓋接觸。3軸上零件裝配、拆卸工藝性方面錯誤1）右軸承的右側軸上應有工藝軸肩，軸承裝拆路線長（精加工面長），裝拆困難。2）套