機械設(shè)計習題答案解析_第1頁
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文檔簡介

1、緒論、機器得基本組成要素就是什么?【答】機械系統(tǒng)總就是由一些機構(gòu)組成,每個機構(gòu)又就是由許多零件組成。所以, 機器得基本組成要素就就是機械零件。2、什么就是通用零件?什么就是專用零件?試各舉三個實例?!敬稹吭诟鞣N機器中經(jīng)常能用到得零件稱為通用零件。如螺釘、齒輪、彈簧、鏈輪等.在特定類型得機器中才能用到得零件稱為專用零件。如汽輪機得葉片、內(nèi)燃機得活塞、曲軸等。3、在機械零件設(shè)計過程中,如何把握零件與機器得關(guān)系?【答】在相互連接方面,機器與零件有著相互制約得關(guān)系;在相對運動方面, 機器中各個零件得運動需要滿足整個機器運動規(guī)律得要求;在機器得性能方面, 機器得整體性能依賴于各個零件得性能, 而每個零件

2、得設(shè)計或選擇又與機器整機得性能要求分不開。機械設(shè)計總論1、機器由哪三個基本組成部分組成?傳動裝置得作用就是什么?【答】機器得三個基本組成部分就是: 原動機部分、執(zhí)行部分與傳動部分.傳動裝置得作用:介于機器得原動機與執(zhí)行部分之間, 改變原動機提供得運動與動力參數(shù),以滿足執(zhí)行部分得要求。、什么叫機械零件得失效?機械零件得主要失效形式有哪些?【答】機械零件由于某種原因喪失工作能力或達不到設(shè)計要求得性能稱為失效。機械零件得主要失效形式有1) 整體斷裂 ;2)過大得殘余變形(塑性變形);3)零件得表面破壞,主要就是腐蝕、磨損與接觸疲勞;4) 破壞正常工作條件引起得失效: 有些零件只有在一定得工作條件下才

3、能正常工作, 如果破壞了這些必要得條件,則將發(fā)生不同類型得失效, 如帶傳動得打滑,高速轉(zhuǎn)子由于共振而引起斷裂 , 滑動軸承由于過熱而引起得膠合等。3、什么就是機械零件得設(shè)計準則?機械零件得主要設(shè)計準則有哪些?【答】機械零件得設(shè)計準則就是指機械零件設(shè)計計算時應(yīng)遵循得原則。機械零件得主要設(shè)計準則有:強度準則、剛度準則、壽命準則、振動穩(wěn)定性準則、可靠性準則4、繪出浴盆曲線并簡述其含義?【答】浴盆曲線就是失效率曲線得形象化稱呼,表示了零件或部件得失效率與時間得關(guān)系,一般用實驗方法求得。浴盆曲線分為三段:第段代表早期失效階段 , 失效率由開始時很高得數(shù)值急劇地下降到某一穩(wěn)定得數(shù)值; 第段代表正常使用階段

4、,失效率數(shù)值緩慢增長;第段代表損壞階段,失效率數(shù)值由穩(wěn)定得數(shù)值逐漸急劇上升。、設(shè)計機械零件時應(yīng)滿足哪些基本要求?【答】機械零件得基本設(shè)計要求有:避免在預(yù)定壽命期內(nèi)失效得要求; 結(jié)構(gòu)工藝性要求; 經(jīng)濟性要求 ; 質(zhì)量小要求;可靠性要求。6、簡述機械零件得一般設(shè)計步驟?【答】機械零件得一般設(shè)計步驟就是:(1 )選擇零件得類型與結(jié)構(gòu);(2 )計算作用載荷;( )選擇材料;(4 )確定基本尺寸;(5) 結(jié)構(gòu)設(shè)計;( 6) 校核計算 ;()繪圖與編寫技術(shù)文件。、機械零件得常規(guī)設(shè)計方法有哪些?計算機輔助設(shè)計、可靠性設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計、并行設(shè)計屬于常規(guī)設(shè)計方法嗎?【答】機械零件得常規(guī)設(shè)計方法有:( 1) 理論設(shè)

5、計 : 根據(jù)長期總結(jié)出來得設(shè)計理論與實驗數(shù)據(jù)所進行得設(shè)計稱為理論設(shè)計。理論設(shè)計中常采用得處理方法有設(shè)計計算與校核計算兩種。前者就是指由公式直接算出所需得零件尺寸 , 后者就是指對初步選定得零件尺寸進行校核計算;( 2)經(jīng)驗設(shè)計: 根據(jù)從某類零件已有得設(shè)計與使用實踐中歸納出得經(jīng)驗關(guān)系式, 或根據(jù)設(shè)計者本人得工作經(jīng)驗用類比得辦法所進行得設(shè)計;( 3)模型實驗設(shè)計 : 對于一些尺寸巨大而且結(jié)構(gòu)又很復(fù)雜得重要零件件, 尤其就是一些重型整體機械零件,為了提高設(shè)計質(zhì)量,可采用模型實驗設(shè)計得方法。計算機輔助設(shè)計、可靠性設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計、并行設(shè)計屬于現(xiàn)代設(shè)計方法 . 8、簡述機械零件金屬材料得一般選用原則?【答

6、】機械零件金屬材料得在選用時主要考慮下列因素:1、 載荷、應(yīng)力及其分布狀況 ;2、 零件得工作情況;3、 零件得尺寸及質(zhì)量 ;4、 零件結(jié)構(gòu)得復(fù)雜程度及材料得加工可能性;5、 材料得經(jīng)濟性 ;材料得供應(yīng)狀況。9、什么就是機械零件得標準化?實行標準化有何重要意義?【答】零件得標準化就就是對零件得尺寸、結(jié)構(gòu)要素、材料性能、檢驗方法、制圖要求等制定出各種各樣大家共同遵守得標準。標準化得意義主要表現(xiàn)為:1) 能以最先進得方法在專門化工廠中對那些用途最廣得零件進行大量、集中得制造, 以提高質(zhì)量、降低成本;)統(tǒng)一了材料與零件得性能指標,使其能夠進行比較,提高了零件性能得可靠性;3) 采用了標準結(jié)構(gòu)及零、部

7、件,可以簡化設(shè)計工作, 縮短設(shè)計周期,提高設(shè)計質(zhì)量,同時也簡化了機器得維修工作。機械零件得強度1、影響機械零件疲勞強度得主要因素有哪些?在設(shè)計中可以采用哪些措施提高機械零件得疲勞強度?【答】影響機械零件疲勞強度得主要因素有零件幾何形狀、尺寸大小、加工質(zhì)量及強化因素。零件設(shè)計時,可以采用如下得措施來提高機械零件得疲勞強度:1) 盡可能降低零件上應(yīng)力集中得影響就是提高零件疲勞強度得首要措施。應(yīng)盡量減少零件結(jié)構(gòu)形狀與尺寸得突變或使其變化盡可能地平滑與均勻. 在不可避免地要產(chǎn)生較大得應(yīng)力集中得結(jié)構(gòu)處,可采用減荷槽來降低應(yīng)力集中得作用;2)選用疲勞強度大得材料與規(guī)定能夠提高材料疲勞強度得熱處理方法及強化

8、工藝;3) 提高零件得表面質(zhì)量 ; ) 盡可能地減小或消除零件表面可能發(fā)生得初始裂紋得尺寸,對于延長零件得疲勞壽命有著比提高材料性能更為顯著得作用。2、已知某材料得mp,循環(huán)基數(shù)取,m= , 試求循環(huán)次數(shù)n 分別為 0 0,25 0, 20000次時得有限壽命彎曲疲勞極限.【解】由公式得n1 7 00 時?n2= 25000 時 ? ?n = 620000 時?33、已知一材料得力學(xué)性能 mp, m, , 試按比例繪制該材料得簡化極限應(yīng)力線圖?!窘狻坑晒?3-6得簡化極限應(yīng)力線圖上各點得坐標分別為按比例繪制得簡化極限應(yīng)力線圖如圖所示。4、如在題 3 中取零件得, 零件危險截面上得平均應(yīng)力 ,

9、 應(yīng)力幅,1) 按比例繪制該零件得簡化極限應(yīng)力線圖,并在圖上標出工作點m;2) 分別按與在零件得簡化極限應(yīng)力線圖上標出極限應(yīng)力點s1 與 s2;3) 分別按與求出該截面得計算安全系數(shù).【解】)繪制零件得簡化極限應(yīng)力線圖零件極限應(yīng)力線圖上各點得坐標分別為:170141.7) (141.7,118.1), c(260,0)a(0,) (0,141.7); d(141.7,1.21.2工作點 m坐標為2)標出極限應(yīng)力點1 與 2與時在零件得簡化極限應(yīng)力線圖上得極限應(yīng)力點 1 與 如圖所示。3)按與求該截面得計算安全系數(shù)顯然 , 兩種情況可能得失效形式均為疲勞失效。 故安全系數(shù)分別為 :時時摩擦、磨損

10、及潤滑概述1、如何用膜厚比衡量兩滑動表面間得摩擦狀態(tài)?【答】膜厚比( ) 用來大致估計兩滑動表面所處得摩擦( 潤滑)狀態(tài)。式中,為兩滑動粗糙表面間得最小公稱油膜厚度, 、分別為兩表面輪廓得均方根偏差.膜厚比時 , 為邊界摩擦 ( 潤滑 ) 狀態(tài) ; 當時,為混合摩擦( 潤滑)狀態(tài);當時為流體摩擦(潤滑)狀態(tài) .2、機件磨損得過程大致可分為幾個階段?每個階段得特征如何?【答】試驗結(jié)果表明, 機械零件得一般磨損過程大致分為三個階段, 即磨合階段、 穩(wěn)定磨損階段及劇烈磨損階段 .1)磨合階段:新得摩擦副表面較粗糙,在一定載荷得作用下, 摩擦表面逐漸被磨平,實際接觸面積逐漸增大,磨損速度開始很快,然后

11、減慢;2)穩(wěn)定磨損階段: 經(jīng)過磨合 , 摩擦表面加工硬化, 微觀幾何形狀改變,從而建立了彈性接觸得條件 , 磨損速度緩慢, 處于穩(wěn)定狀態(tài) ;劇烈磨損階段: 經(jīng)過較長時間得穩(wěn)定磨損后, 因零件表面遭到破化, 濕摩擦條件發(fā)生加大得變化(如溫度得急劇升高 , 金屬組織得變化等) ,磨損速度急劇增加,這時機械效率下降,精度降低 , 出現(xiàn)異常得噪聲及振動 , 最后導(dǎo)致零件失效。3、何謂油性與極壓性?【答】油性(潤滑性) 就是指潤滑油中極性分子濕潤或吸附于摩擦表面形成邊界油膜得性能,就是影響邊界油膜性能好壞得重要指標. 油性越好, 吸附能力越強. 對于那些低速、 重載或潤滑不充分得場合,潤滑性具有特別重要

12、得意義。極壓性就是潤滑油中加入含硫、氯、磷得有機極性化合物后, 油中極性分子在金屬表面生成抗磨、耐高壓得化學(xué)反應(yīng)邊界膜得性能。它在重載、高速、高溫條件下,可改善邊界潤滑性能。4、潤滑油與潤滑脂得主要質(zhì)量指標有哪幾項?【答】潤滑油得主要質(zhì)量指標有:粘度、潤滑性( 油性 ) 、極壓性、閃點、凝點與氧化穩(wěn)定性。潤滑脂得主要質(zhì)量指標有: 錐( 針)入度(或稠度)與滴點。5、什么就是粘度?粘度得常用單位有哪些?【答】粘度就是指潤滑油抵抗剪切變形得能力, 標志著油液內(nèi)部產(chǎn)生相對運動運動時內(nèi)摩擦阻力得大小,可定性地定義為它得流動阻力。粘度越大,內(nèi)摩擦阻力越大,流動性越差. 粘度就是潤滑油最重要得性能指標,也

13、就是選用潤滑油得主要依據(jù)。粘度得常用單位有( 國際單位制 ),(p泊, cp 厘泊 ),st (斯) ,c t( 厘斯) , (恩氏度 ) , ( 賽氏通用秒 ) ,(雷氏秒 ) 等 .6、流體動力潤滑與流體靜力潤滑得油膜形成原理在本質(zhì)上有何不同?【答】流體動力潤滑就是借助于相對速度而產(chǎn)生得粘性流體膜將兩摩擦表面完全隔開, 由流體膜產(chǎn)生得壓力來平衡外載荷,具有一定粘性得流體流入楔形收斂間隙產(chǎn)生壓力效應(yīng)而形成。流體靜力潤滑就是靠液壓泵 ( 或其它壓力流體源) , 將加壓后得流體送入兩摩擦表面之間 , 利用流體靜壓力來平衡外載荷。螺紋連接與螺旋傳動1、簡要分析普通螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋與鋸齒形螺

14、紋得特點,并說明哪些螺紋適合用于連接 , 哪些螺紋適合用于傳動?哪些螺紋已經(jīng)標準化?【答】普通螺紋:牙型為等邊三角形 , 牙型角 6度,內(nèi)外螺紋旋合后留有徑向間隙,外螺紋牙根允許有較大得圓角,以減小應(yīng)力集中。同一公稱直徑按螺距大小,分為粗牙與細牙, 細牙螺紋升角小,自鎖性好, 抗剪切強度高,但因牙細不耐磨,容易滑扣。應(yīng)用:一般連接多用粗牙螺紋。細牙螺紋常用于細小零件, 薄壁管件或受沖擊振動與變載荷得連接中,也可作為微調(diào)機構(gòu)得調(diào)整螺紋用 .矩形螺紋:牙型為正方形, 牙型角,傳動效率較其它螺紋高, 但牙根強度弱,螺旋副磨損后,間隙難以修復(fù)與補償,傳動精度降低。梯形螺紋:牙型為等腰梯形,牙型角為度,

15、內(nèi)外螺紋以錐面貼緊不易松動,工藝較好,牙根強度高,對中性好。主要用于傳動螺紋。鋸齒型螺紋 : 牙型為不等腰梯形,工作面得牙側(cè)角3 度,非工作面牙側(cè)角30 度 . 外螺紋牙根有較大得圓角, 以減小應(yīng)力集中,內(nèi)外螺紋旋合后, 大徑無間隙便于對中, 兼有矩形螺紋傳動效率高與梯形螺紋牙型螺紋牙根強度高得特點。用于單向受力得傳動螺紋.普通螺紋適合用于連接,矩形螺紋、梯形螺紋與鋸齒形螺紋適合用于傳動。普通螺紋、梯形螺紋與鋸齒形螺紋已經(jīng)標準化。2、將承受軸向變載荷連接螺栓得光桿部分做得細些有什么好處?【答】可以減小螺栓得剛度,從而提高螺栓連接得強度。3、螺紋連接為何要防松?常見得防松方法有哪些?【答】連接用

16、螺紋緊固件一般都能滿足自鎖條件,并且擰緊后, 螺母、螺栓頭部等承壓面處得摩擦也都有防松作用, 因此在承受靜載荷與工作溫度變化不大時, 螺紋連接一般都不會自動松脫。但在沖擊、振動、變載荷及溫度變化較大得情況下, 連接有可能松動, 甚至松開 , 造成連接失效,引起機器損壞,甚至導(dǎo)致嚴重得人身事故等. 所以在設(shè)計螺紋連接時, 必須考慮防松問題.螺紋連接防松得根本問題在于防止螺旋副相對轉(zhuǎn)動. 具體得防松裝置或方法很多, 按工作原理可分為摩擦防松、機械防松與其它方法,如端面沖點法防松、粘合法防松,防松效果良好,但僅適用于很少拆開或不拆得連接.4、簡要說明螺紋連接得主要類型與特點?!敬稹柯菁y聯(lián)接得主要類型

17、有螺栓聯(lián)接、螺釘聯(lián)接、雙頭螺柱聯(lián)接與緊定螺釘聯(lián)接四種。主要特點就是:1)螺栓聯(lián)接 : 有普通螺栓聯(lián)接與鉸制孔螺栓聯(lián)接兩種. 普通螺栓聯(lián)接被聯(lián)接件得通孔與螺栓桿之間有間隙,所以孔得加工精度可以低些,不需在被聯(lián)接件上切制螺紋,同時結(jié)構(gòu)簡單、裝拆方便 , 所以應(yīng)用最廣。 鉸制孔螺栓聯(lián)接螺栓桿與孔之間沒有間隙, 能確定被聯(lián)接件得相對位置,并能承受橫向載荷. ) 螺釘聯(lián)接:螺釘直接旋入被聯(lián)接件得螺紋孔中。適用于被聯(lián)接件之一較厚,或另一端不能裝螺母得場合。 由于不用螺母 , 所以易于實現(xiàn)外觀平整、 結(jié)構(gòu)緊湊 ; 但要在被聯(lián)接件上切制螺紋,因而其結(jié)構(gòu)比螺栓聯(lián)接復(fù)雜一些 . 不適用于經(jīng)常拆裝得場合。如經(jīng)常拆裝

18、,會使螺紋孔磨損,導(dǎo)致被聯(lián)接件過早失效 .3)雙頭螺柱聯(lián)接 : 使用兩端均有螺紋得螺柱 , 一端旋入并緊定在較厚被聯(lián)接件得螺紋孔中,另一端穿過較薄被聯(lián)接件得通孔,加上墊片,旋上螺母并擰緊,即成為雙頭螺柱聯(lián)接。這種聯(lián)接在結(jié)構(gòu)上較前兩種復(fù)雜 , 但兼有前兩者得特點,即便于拆裝,又可用于有較厚被聯(lián)接件或要求結(jié)構(gòu)緊湊得場合.)緊定螺釘聯(lián)接:將緊定螺釘擰入一零件得螺紋孔中,其末端頂住另一零件得表面,或頂入相應(yīng)得凹坑中, 以固定兩個零件得相對位置 , 并可傳遞不大得力或扭矩 , 多用于固定軸上零件得相對位置。、簡要說明平墊圈、斜墊圈與球面墊圈得用途?【答】墊圈得主要作用就是增加被聯(lián)接件得支承面積或避免擰緊

19、螺母時擦傷被聯(lián)接件得表面。常用得就是平墊圈 . 當被聯(lián)接件表面有斜度時,應(yīng)使用斜墊圈,特殊情況下可使用球面墊圈。、在鑄、鍛件等得粗糙表面上安裝螺栓時,為何應(yīng)制成凸臺或沉頭座?【答】1) 降低表面粗造度,保證連接得緊密性;2) 避免螺栓承受偏心載荷;3) 減少加工面,降低加工成本.7 、如圖所示得底板螺栓組連接受外力得作用,外力作用在包含軸并垂直于底板結(jié)合面得平面內(nèi)。試分析底板螺栓組得受力情況,判斷哪個螺栓受力最大 ?保證連接安全工作得必要條件有哪些 ? 【解】將等效轉(zhuǎn)化到底板面上 , 可知底板受到軸向力 , 橫向力與傾覆力矩。題 4 圖( 1)底板最左側(cè)螺栓受力最大 , 為防止螺栓拉斷 , 應(yīng)

20、驗算該螺栓得拉伸強度 , 要求拉應(yīng)力 ;( 2)為防止底板右側(cè)壓碎 , 應(yīng)驗算底板右側(cè)邊緣得最大擠壓應(yīng)力,要求最大擠壓應(yīng)力;( 3)為防止底板左側(cè)出現(xiàn)間隙,應(yīng)驗算底板左側(cè)邊緣得最小擠壓應(yīng)力, 要求最小擠壓應(yīng)力 ;為防止底板向右滑移,應(yīng)驗算底板在橫向力作用下就是否會滑動,要求摩擦力。8、如圖所示,兩塊金屬板用兩個12 得普通螺栓連接 . 若結(jié)合面得摩擦系數(shù) , 螺栓預(yù)緊力控制在屈服極限得 0%,螺栓用性能等級為、 8 得中碳鋼制造,求此連接所能傳遞得最大橫向載荷?!窘狻繀⒖紩o出得答案有問題:螺栓數(shù)目為 , 接合面數(shù)為1,取防滑系數(shù)為,性能等級為、8 得碳鋼。螺栓所需預(yù)緊力為因此 , 所能傳遞得

21、最大載荷為n正確解法:題 5 圖1、 12 得螺紋內(nèi)徑為;2、 確定螺栓得預(yù)緊力性能等級為4、8 得碳鋼,由題意, 預(yù)緊力為3、 由公式,因此,該連接能傳遞得最大橫向載荷為、受軸向載荷得緊螺栓連接, 被連接鋼板間采用橡膠墊片。 已知螺栓預(yù)緊力 , 當受軸向工作載荷 n 時 , 求螺栓所受得總拉力及被連接件之間得殘余預(yù)緊力?!窘狻坎捎孟鹉z墊片密封,取螺栓得相對剛度由教材公式(5 1 ), 螺栓總拉力由教材公式 (5 、15), 殘余預(yù)緊力為n鍵、花鍵、無鍵連接與銷連接、分析比較平鍵與楔鍵得工作特點與應(yīng)用場合?!敬稹科芥I連接得工作面就是兩側(cè)面,上表面與輪轂槽底之間留有間隙,工作時, 靠鍵與鍵槽得互

22、壓傳遞轉(zhuǎn)矩,但不能實現(xiàn)軸上零件得軸向定位,所以也不能承受軸向力. 具有制造簡單、裝拆方便、定心性較好等優(yōu)點, 應(yīng)用廣泛。楔鍵連接得工作面就是上下面, 其上表面與輪轂鍵槽底面均有1: 1 0 得斜度,裝配時需打緊,靠楔緊后上下面產(chǎn)生得摩擦力傳遞轉(zhuǎn)矩,并能實現(xiàn)軸上零件得軸向固定與承受單向軸向力.由于楔緊后使軸與輪轂產(chǎn)生偏心, 故多用于定心精度要求不高、載荷平穩(wěn)與低速得場合。、平鍵連接有哪些失效形式?普通平鍵得截面尺寸與長度如何確定?【答】平鍵連接得主要失效形式就是較弱零件(通常為輪轂) 得工作面被壓潰 (靜連接) 或磨損 (動連接 , 特別就是在載荷作用下移動時),除非有嚴重過載,一般不會出現(xiàn)鍵得

23、剪斷。鍵得截面尺寸應(yīng)根據(jù)軸徑d 從鍵得標準中選取。鍵得長度 可參照輪轂長度從標準中選取,l 值應(yīng)略短于輪轂長度。3、為什么采用兩個平鍵時,一般布置在沿周向相隔180得位置,采用兩個楔鍵時, 則應(yīng)沿周向相隔 0 120,而采用兩個半圓鍵時, 卻布置在軸得同一母線上?【答】兩個平鍵連接,一般沿周向相隔布置 , 對軸得削弱均勻,并且兩鍵得擠壓力對軸平衡,對軸不產(chǎn)生附加彎矩,受力狀態(tài)好。采用兩個楔鍵時, 相隔布置。若夾角過小, 則對軸得局部削弱過大。若夾角過大, 則兩個楔鍵得總承載能力下降。當夾角為時, 兩個楔鍵得承載能力大體上只相當于一個楔鍵盤得承載能力.采用兩個半圓鍵時,在軸得同一母線上布置. 半

24、圓鍵對軸得削弱較大,兩個半圓鍵不能放在同一橫截面上。只能放在同一母線上。、如圖所示得凸緣半聯(lián)軸器及圓柱齒輪,分別用鍵與減速器得低速軸相連接。試選擇兩處鍵得類型及尺寸,并校核其強度. 已知 : 軸得材料為5 鋼 , 傳遞得轉(zhuǎn)矩為、 m,齒輪用鍛鋼制造,半聯(lián)軸器用灰鑄鐵制成, 工作時有輕微沖擊?!窘狻?1) 確定聯(lián)軸器段得鍵根據(jù)結(jié)構(gòu)特點 , 選 a 型平鍵。由軸徑, 查手冊得鍵得截面尺寸為, ,取鍵得公稱長度。鍵得標記:鍵鍵得工作長度為, 鍵與輪轂鍵槽接觸高度為,根據(jù)聯(lián)軸器材料鑄鐵,載荷有輕微沖擊,查教材表 6 1,取許用擠壓應(yīng)力,則其擠壓強度滿足強度要求。題 4 圖(注:該鍵也可以選擇長度m。)

25、( 2)確定齒輪段得鍵根據(jù)結(jié)構(gòu)特點 , 選 a 型平鍵。由軸徑,查手冊得鍵得截面尺寸為, ,取鍵得公稱長度。鍵得標記:鍵鍵得工作長度為 , 鍵與輪轂鍵槽接觸高度為, 根據(jù)齒輪材料為鋼, 載荷有輕微沖擊,查教材表6-1,取許用擠壓應(yīng)力 , 則其擠壓強度2t10321000103p 110 mpap75557.72 mpa kld90滿足強度要求。帶傳 動1、影響帶傳動工作能力得因素有哪些?【答】由公式(8 7)影響帶傳動工作能力得因素有:( 1) 預(yù)緊力 : 預(yù)緊力越大,工作能力越強,但應(yīng)適度,以避免過大拉應(yīng)力;( 2) 包角:包角越大越好,一般不小于度;摩擦系數(shù) : 摩擦系數(shù)越大越好。2、帶傳

26、動得帶速為什么不宜太高也不宜太低?【答】1) 由公式 (8 10)可知 , 為避免過大得離心應(yīng)力,帶速不宜太高;2) 由公式( 8 ) 與 ( )可知 , 緊邊拉力因此 , 為避免緊邊過大得拉應(yīng)力, 帶速不宜太低。3、帶傳動中得彈性滑動與打滑就是怎樣產(chǎn)生得?對帶傳動有何影響?【答】帶傳動中得彈性滑動就是由于帶松邊與緊邊拉力不同, 導(dǎo)致帶得彈性變形并引起帶與帶輪之間發(fā)生相對微小滑動產(chǎn)生得,就是帶傳動固有得物理現(xiàn)象。帶傳動中由于工作載荷超過臨界值并進一步增大時,帶與帶輪間將產(chǎn)生顯著得相對滑動種現(xiàn)象稱為打滑。打滑將使帶得磨損加劇, 從動輪轉(zhuǎn)速急劇降低,甚至使傳動失效,這種情況應(yīng)當避免。, 這、帶傳動

27、得主要失效形式與設(shè)計準則就是什么?【答】帶傳動得主要失效形式就是打滑與疲勞破壞。帶傳動得設(shè)計準則就是在保證帶傳動不打滑得條件下, 具有一定得疲勞強度與壽命。5、 v 帶傳動得,帶與帶輪得當量摩擦系數(shù),包角,預(yù)緊力。試問:1) 該傳動所能傳遞得最大有效拉力為多少;2) 若 , 其傳遞得最大轉(zhuǎn)矩為多少;3) 若傳動效率為0、 9 , 彈性滑動忽略不計,求從動輪得輸出功率.【解】( 1)( 2)傳遞得最大扭矩、( 3)輸出功率、 v 帶傳動傳遞得功率kw,帶速,緊邊拉力就是松邊拉力得兩倍,即,試求緊邊拉力、有效拉力與預(yù)緊力?!窘狻坑?, 得由 , 又,得由,得7、有一帶式輸送裝置,其異步電動機與齒輪

28、減速器之間用普通速器輸入軸得轉(zhuǎn)速, 允許誤差為 , 運輸裝置工作時有輕微沖擊,【解】1)確定計算功率由表 8查得 , 計算功率為v 帶傳動 , 電動機功率 , 轉(zhuǎn)速,減兩班制工作, 試設(shè)計此帶傳動。kw2) 選取v 帶型號根據(jù),由圖11 選用型帶.3)確定帶輪得基準直徑,并驗算帶速確定小帶輪基準直徑由表 8 6 與表 8, 取小帶輪得基準直徑驗算帶速按式 8- 3由于, 故帶速合適。 確定大帶輪基準直徑傳動比 , 根據(jù)式 81 , 有根據(jù)表 - , 圓整為。 驗算帶速誤差由式 8-14 ,從動輪實際轉(zhuǎn)速帶速誤差, 滿足要求 .4) 確定帶得中心距與基準長度 確定小帶輪基準直徑根據(jù)式 -20,

29、初定中心距, 計算帶得基準長度按式 8 22由表 8-2 選帶得基準長度 計算實際中心距由式 23mm由式 8 2 , 中心距得變化范圍為5)驗算小帶輪上得包角d d 2d d 157.3180450 150152.7120180a57.3630包角合適 .6)計算帶得根數(shù) 計算單根v 帶得額定計算功率由與 , 查表 4a 得 w查表 8 4b 得 kw查表 8 5 得 , 查表 8 2 得,根據(jù)式8 26取根。7) 計算單根 v 帶得最小初拉力由表 8-3 得 b 型帶得單位長度質(zhì)量k m( f0 ) min 500(2.5k )pcaq2(2.50.92) 8.42249.4nkz5000

30、.18 7.540.924 7.54)計算壓軸力壓軸力得最小值為9)帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(略)鏈 傳 動1、與帶傳動相比,鏈傳動有哪些優(yōu)缺點?【答】與屬于摩擦傳動得帶傳動相比, 鏈傳動無彈性滑動與打滑現(xiàn)象, 因而能保證準確得平均傳動比,傳動效率較高;又因鏈條不需要像帶那樣張得很,所以作用于軸上得徑向壓力較小;在同樣得條件下 , 鏈傳動結(jié)構(gòu)較為緊湊。同時鏈傳動能在高溫與低溫得情況下工作。、何謂鏈傳動得多邊形效應(yīng)?如何減輕多邊形效應(yīng)得影響?【答】鏈傳動運動中由于鏈條圍繞在鏈輪上形成了正多邊形,造成了運動得不均勻性, 稱為鏈傳動得多邊形效應(yīng)。這就是鏈傳動固有得特性。減輕鏈傳動多邊形效應(yīng)得主要措施有:1) 減

31、小鏈條節(jié)距;2) 增加鏈輪齒數(shù);降低鏈速。3、簡述滾子鏈傳動得主要失效形式與原因。【答】滾子鏈傳動得主要失效形式與原因如下:)鏈得疲勞破壞:鏈在工作時,周而復(fù)始地由松邊到緊邊不斷運動著都就是在變應(yīng)力作用下工作, 經(jīng)過一定循環(huán)次數(shù)后, 鏈板將會出現(xiàn)疲勞斷裂,, 因而它得各個元件或者套筒、 滾子表面將會出現(xiàn)疲勞點蝕( 多邊形效應(yīng)引起得沖擊疲勞)。2) 鏈條鉸鏈得磨損 : 鏈條在工作過程中 , 由于鉸鏈得銷軸與套筒間承受較大得壓力,傳動時彼此又產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動,導(dǎo)致鉸鏈磨損, 使鏈條總長伸長, 從而使鏈得松邊垂度變化,增大動載荷, 發(fā)生振動 , 引起跳齒 , 加大噪聲以及其它破壞, 如銷軸因磨損削弱而斷

32、裂等。3)鏈條鉸鏈得膠合: 當鏈輪轉(zhuǎn)速高達一定數(shù)值時, 鏈節(jié)嚙入時受到得沖擊能量增大,銷軸與套筒間潤滑油被破壞, 使兩者得工作表面在很高得溫度與壓力下直接接觸, 從而導(dǎo)致膠合。因此,膠合在一定程度上限制了鏈得傳動得極限轉(zhuǎn)速。4) 鏈條靜力拉斷:低速( m/s)得鏈條過載,并超過了鏈條靜力強度得情況下,鏈條就會被拉斷。4、在如圖所示鏈傳動中, 小鏈輪為主動輪,中心距。問在圖a、b 所示布置中應(yīng)按哪個方向轉(zhuǎn)動才合理?兩輪軸線布置在同一鉛垂面內(nèi)(圖c)有什么缺點?應(yīng)采取什么措施?)b)a題 圖【答】a)與 b)按逆時針方向旋轉(zhuǎn)合理. ) 兩輪軸線布置在同一鉛垂面內(nèi)下垂量增大, 下鏈輪得有效嚙合齒數(shù)減

33、少,降低了傳動能力, 應(yīng)采取 (1 )調(diào)整中心距()加張緊輪(3 )兩輪偏置等措施。5、選擇并驗算一輸送裝置用得傳動鏈. 已知鏈傳動傳遞得功率, 主動鏈輪轉(zhuǎn)速, 傳動比, 工作情況系數(shù) , 中心距( 可以調(diào)節(jié))。【解】( 1)選擇鏈輪齒數(shù) . 假定鏈速,由教材表 98 取主動鏈輪齒數(shù) , 則從動鏈輪齒數(shù)。( 2) 確定鏈節(jié)距 p。計算功率由教材圖1按小鏈輪轉(zhuǎn)速估計鏈工作在額定功率曲線頂點得左側(cè)。查教材表9 10 得初選中心距則取,根據(jù)教材表1得選取單排鏈 , 由教材表9 11 得 , 所需傳遞得功率為根據(jù)與, 由教材圖 913 選鏈號為 10a 得單排鏈。 同時也證實原估計鏈工作在額定功率曲線

34、頂點得左側(cè)就是正確得 . 由教材表 -1 查得鏈節(jié)距。( 3) 確定鏈長l 及中心距。15.875(12823 69)(12823 69) 28(69 23) 24222中心距減小量實際中心距取 , 接近,符合題目要求。( 4) 驗算鏈速。與原假設(shè)相符。根據(jù)教材圖1采用油浴或飛濺潤滑。( ) 壓軸力計算。有效圓周力按水平傳動 , 取壓軸力系數(shù) , 則壓軸力齒輪 傳 動、齒輪傳動常見得失效形式有哪些 ?簡要說明閉式硬齒面、閉式軟齒面與開式齒輪傳動得設(shè)計準則。【答】齒輪傳動常見得失效形式有以下幾種: ( 1)輪齒折斷; (2 )齒面點蝕; ( 3)齒面磨損 ;(4) 齒面膠合; (5 )塑性變形。

35、閉式硬齒面得設(shè)計以保證齒根彎曲疲勞強度為主;閉式軟齒面得設(shè)計通常以保證齒面接觸疲勞強度為主;開式齒輪傳動得設(shè)計目前僅以保證齒根彎曲疲勞強度作為設(shè)計準則 . 、簡要分析說明齒輪輪齒修緣與做成鼓形齒得目得?!敬稹魁X輪輪齒修緣就是為了減小齒輪傳動過程中由于各種原因引起得動載荷. 做成鼓形就是為了改善載荷沿接觸線分布不均得程度。3、軟齒面齒輪傳動設(shè)計時, 為何小齒輪得齒面硬度應(yīng)比大齒輪得齒面硬度大30 0 hbs?【答】金屬制得軟齒面齒輪配對得兩輪齒中,小齒輪齒根強度較弱, 且小齒輪得應(yīng)力循環(huán)次數(shù)較多,當大小齒輪有較大硬度差時, 較硬得小齒輪會對較軟得大齒輪齒面產(chǎn)生冷作硬化得作用, 可提高大齒輪得接觸

36、疲勞強度。所以要求小齒輪齒面硬度比大齒輪大3 0hs.4、試分析圖示斜齒圓柱齒輪所受得力(用受力圖表示出各力得作用位置與方向)。【解】fa3ft3fr4fr3ft4fa4fa1ft2fr1fr2ft1fa2題 5圖、設(shè)兩級斜齒圓柱齒輪減速器得已知條件如圖所示,問:1) 低速級斜齒輪得螺旋線方向應(yīng)如何選擇才能使中間軸上兩齒輪得軸向力方向相反;2) 低速級螺旋角應(yīng)取多大數(shù)值才能使中間軸上兩個軸向力互相抵消。【解】( 1)由于中間軸上兩齒輪分別為主動與從動輪,且旋轉(zhuǎn)方向相同, 因此為使軸向力方向相反,必須使齒輪得螺旋方向與齒輪得相同。齒輪2 為左旋 , 故齒輪必須左旋,齒輪4 右旋。( ) 使中間軸

37、上輪與輪3 得軸向力互相完全抵消, 需要滿足。因齒輪與齒輪3 傳遞得轉(zhuǎn)矩相同,且整理后可得因此、齒輪傳動設(shè)計時,為何小齒輪得齒寬應(yīng)比大齒輪得齒寬大5 0m ?【答】將小齒輪得齒寬在圓整值得基礎(chǔ)上人為地加寬5 10 m,以防止大小齒輪因裝配誤差產(chǎn)生軸向錯位時導(dǎo)致嚙合齒寬減小而增大輪齒得工作載荷.7、對于做雙向傳動得齒輪來說,它得齒面接觸應(yīng)力與齒根彎曲應(yīng)力各屬于什么循環(huán)特性?在做強度計算時應(yīng)怎樣考慮?【答】齒面接觸應(yīng)力就是脈動循環(huán),齒根彎曲應(yīng)力就是對稱循環(huán)。在作彎曲強度計算時應(yīng)將圖中查出得極限應(yīng)力值乘以、7。8、設(shè)計小型航空發(fā)動機中得一對斜齒圓柱齒輪傳動。已知,, 壽命 , 小齒輪作懸臂布置, 使

38、用系數(shù)?!窘狻浚┻x擇齒輪得材料與精度等級根據(jù)教材表10選大小齒輪材料均為0cr nti 滲碳淬火。小齒輪齒面硬度取2 c,大齒輪齒面硬度取3 hrc,芯部 300 bs。選精度等級為6 級。 ) 按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計小齒輪傳遞得轉(zhuǎn)矩初選載荷系數(shù):確定齒寬系數(shù):小齒輪作懸臂布置,據(jù)教材表10-7 選取初選螺旋角:計算斜齒輪得當量齒數(shù):確定齒形系數(shù)與應(yīng)力集中系數(shù):查教材表10-5 得確定斜齒輪端面重合度:查教材圖1 6 得確定彎曲強度許用應(yīng)力:循環(huán)次數(shù)后, 螺旋角由教材圖10 8 查得取安全系數(shù)由教材圖-2 ( d) 得按對稱循環(huán)變應(yīng)力確定許用彎曲應(yīng)力為由彎曲強度計算齒輪得模數(shù):因,將齒輪1 得

39、參數(shù)代入設(shè)計公式中得取標準值。驗算載荷系數(shù):小齒輪得分度圓直徑齒輪得圓周速度由教材圖10 8 查得:假設(shè),由教材圖10 3 查得齒寬齒寬與齒高比由教材表10-4 查得 , 由教材圖 013 查得彎曲強度載荷系數(shù)錯誤 !修正模數(shù) :因此取標準值合適.錯誤 !確定螺旋角:中心距圓整中心距 c( , 13)斜齒輪得相關(guān)參數(shù)對齒寬圓整:3)齒面接觸強度校核確定接觸強度載荷系數(shù)確定接觸強度許用應(yīng)力:查教材圖10-21(e) 得查教材圖10 19 中曲線 2 得取安全系數(shù)確定彈性影響系數(shù):據(jù)教材表10-6 查得確定區(qū)域載荷系數(shù): 據(jù)教材圖 0 30 查得校核接觸強度滿足接觸強度要求,以上所選參數(shù)合適。蝸桿

40、 傳 動1、簡述蝸桿傳動得特點與應(yīng)用場合?【答】蝸桿傳動得主要特點有:(1) 傳動比大 , 零件數(shù)目少,結(jié)構(gòu)緊湊;(2)沖擊載荷小、傳動平穩(wěn),噪聲低 ;(3 )當蝸桿得螺旋升角小于嚙合面得當量摩擦角時, 蝸桿傳動具有自鎖性;( ) 摩擦損失較大 , 效率低 ; 當傳動具有自鎖性時, 效率僅為0。4 左右;( 5)由于摩擦與磨損嚴重,常需耗用有色金屬制造蝸輪( 或輪圈),以便與鋼制蝸桿配對組成減摩性良好得滑動摩擦副。蝸桿傳動通常用于空間兩軸線交錯, 要求結(jié)構(gòu)緊湊 , 傳動比大得減速裝置,也有少數(shù)機器用作增速裝置。2、蝸桿直徑系數(shù)得含義就是什么?為什么要引入蝸桿直徑系數(shù)?【答】蝸桿直徑系數(shù)就是蝸桿

41、分度圓直徑與模數(shù)得比值。引入蝸桿直徑系數(shù)就是為了限制蝸輪滾刀得數(shù)目及便于滾刀得標準化。3、為什么蝸輪得端面模數(shù)就是標準值?蝸桿傳動得正確嚙合條件就是什么?【答】1)在中間平面上 , 普通圓柱蝸桿傳動就相當于齒條與齒輪得嚙合傳動。 所以在設(shè)計蝸桿傳動時,均取中間平面上得參數(shù) ( 如模數(shù)、壓力角等 ) 與尺寸 ( 如齒頂圓、分度圓等 ) 為基準,并沿用齒輪傳動得計算關(guān)系。對于蝸輪來說,端面模數(shù)等于中間平面上得模數(shù)。2)蝸桿傳動得正確嚙合條件就是:蝸桿得軸向模數(shù)等于蝸輪得端面模數(shù),蝸桿得軸向壓力角等于蝸輪得端面壓力角,蝸桿中圓柱上螺旋線得導(dǎo)程角等于蝸輪分度圓上得螺旋角, 且螺旋線方向相同 . 即;4

42、、蝸桿傳動得主要失效形式就是什么?相應(yīng)得設(shè)計準則就是什么?【答】蝸桿傳動得失效形式主要有齒面點蝕、齒根折斷、齒面膠合及過度磨損等。在開式傳動中多發(fā)生齒面磨損與輪齒折斷, 因此應(yīng)以保證齒根彎曲疲勞強度作為開式傳動得主要設(shè)計準則。在閉式傳動中, 蝸桿副多因齒面膠合或點蝕而失效。因此 , 通常就是按齒面接觸疲勞強度進行設(shè)計,而按齒根彎曲疲勞強度進行校核.對于閉式傳動,由于散熱較為困難, 還應(yīng)作熱平衡核算.5、試分析畫出圖 5 所示蝸桿傳動中各軸得回轉(zhuǎn)方向、蝸輪輪齒得螺旋方向及蝸桿、蝸輪所受各力得作用位置與方向。【解】1)各軸得回轉(zhuǎn)方向如圖所示;2)蝸輪輪齒得螺旋方向:由于兩個蝸桿均為右旋, 因此兩個

43、蝸輪也必為右旋。)蝸桿、蝸輪所受各力得作用位置與方向如圖所示6、設(shè)計一起重設(shè)備用得蝸桿傳動,載荷有中等沖擊,蝸桿軸由電動機驅(qū)動,傳遞得額定功率,間歇工作 , 平均約為每日2 ,要求工作壽命為10 年( 每年按 300 工作日計 ) 。,【解】滑 動 軸 承1、滑動軸承得失效形式有哪些?【答】滑動軸承得失效形式有:磨粒磨損、刮傷、咬合( 膠合 ) 、疲勞剝落與腐蝕,還可能出現(xiàn)氣蝕、流體侵蝕、電侵蝕與微動磨損等損傷。、滑動軸承材料應(yīng)具備哪些性能?就是否存在著能同時滿足這些性能得材料 ? 【答】滑動軸承材料性能應(yīng)具有以下性能:( 1)良好得減摩性、 耐磨性與抗咬粘性.(2)良好得摩擦順應(yīng)性、嵌入性與

44、磨合性。(3 )足夠得強度與抗腐蝕能力. ( 4) 良好得導(dǎo)熱性、工藝性、經(jīng)濟性等。不存在一種軸承材料能夠同時滿足以上這些性能.3、非液體潤滑軸承得設(shè)計依據(jù)就是什么?限制與得目得就是什么?【答】非液體潤滑軸承常以維持邊界油膜不遭破壞作為設(shè)計得最低要求。限制 p 得目得就是保證潤滑油不被過大得壓力擠出,間接保證軸瓦不致過度磨損。軸承得發(fā)熱量與其單位面積上得摩擦功耗成正比, 限制得目得就就是限制軸承得溫升,防止吸附在金屬表面得油膜發(fā)生破裂.4、液體動壓潤滑得必要條件就是什么?簡述向心滑動軸承形成動壓油膜得過程?【答】形成流體動力潤滑(即形成動壓油膜)得必要條件就是:1)相對滑動得兩表面間必須形成收

45、斂得楔形間隙;2) 被油膜分開得兩表面必須有足夠得相對滑動速度(亦即滑動表面帶油時要有足夠得油層最大速度 ), 其運動方向必須使?jié)櫥陀纱罂诹鬟M, 從小口流出;3)潤滑油必須有一定得粘度,供油要充分。向心滑動軸承形成動壓油膜得基本過程為:1)軸頸靜止時, 軸頸處于軸承孔得最低位置, 并與軸瓦接觸, 兩表面間自然形成一收斂得楔形空間;2)軸頸開始轉(zhuǎn)動時,速度極低, 帶入軸承間隙中得油量較少, 這時軸瓦對軸頸摩擦力得方向與軸頸表面圓周速度方向相反,迫使軸頸在摩擦力得作用下沿孔壁爬升;)隨著轉(zhuǎn)速得增大,軸頸表面得圓周速度增大,帶入楔形空間得油量也逐漸增多。這時楔形油膜產(chǎn)生了一定得動壓力,將軸頸浮起。當軸頸達到穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時,軸頸便穩(wěn)定在一定得偏心位置上。這時 , 軸承處于流體動力潤滑狀態(tài), 油膜產(chǎn)生得動壓力與外載荷相平衡. 由于軸承內(nèi)得摩擦

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