机械设计作业一

1、机械设计作业（1）班级：学号：大学现代设计研究所2014 年 9 月目录第一章 绪论 1第三章 机械零件的强度 2 第五章 螺纹连接和螺旋传动 4 第九章 链传动 8 第十一章 蜗杆传动 10第十三章 滚动轴承 14 第十五章 轴 18第一章 绪论填空题1、产品的“三化”是指、2、机器的基本组成要素是第三章 机械零件的强度名词解释1、循环特性 r 、对称循环、脉动循环2、静强度、疲劳强度、高周疲劳、低周疲劳、N 曲线、等寿命曲线（极限应力线图）3、寿命系数 KN、循环基数、单向稳定变应力、单向不稳定变应力、双向稳定变 应力、设计安全系数、计算安全系数二、选择题1、若传动轴作正、反向转动，则轴上

2、某点的扭转应力（剪应力）可按 处理。A 、脉动循环B 、对称循环 C 、静止不变 D 、以上都不是2、以下四种叙述中，是正确的。A 、变应力只能由变载荷产生B、静载荷不能产生变应力C 、变应力是由静载荷产生的D、变应力由变载荷产生，也可能由静载荷产生3、变应力特性可用 max 、 min、a、 m 、r 中五个参数的任意个来描述A 、一个 B 、两个 C、三个D 、四个4、零件的截面形状一定， 如绝对尺寸 （横截面尺寸 ）增大，疲劳强度将随之 A、 增高B 、 不变 C 、 降低 D 、不确定5、零件的材料、形状、尺寸、结构相同时，磨削加工的零件与精车加工相比， 其疲劳强度 。A、 较高B 、

3、 较低 C 、 相同6、零件的表面经淬火，渗氮，喷丸，滚子碾压等处理后，其疲劳强度 A、 增高B 、 降低 C 、 不变 D 、 增高或降低视处理方法而定三、问答题1、在N 曲线上指出静强度、低周疲劳区和高周疲劳区、及有限寿命疲劳阶段和无限寿命疲劳阶段。2、弯曲疲劳极限的综合影响系数 K的含义是什么 ?它与哪些因素有关 ?它对零件 的疲劳强度和静强度各有何影响 ?四、计算题1、一零件用合金钢制造，已知材料的弯曲疲劳极限的综合影响系数K =1.6 ，B 1000 MPa , S 800MPa, 1 485MPa , 0 746MPa ，试绘制该零件的简化 极限应力限图。若测得零件的工作应力 ma

4、x 350MPa, min 50MPa ，当（ 1）r=C,(2)C 时 , 分别用计算法和图解法求该零件的计算安全系数 Sca2、某材料受弯曲变应力作用，其力学性能为： -1=350MP，a m=9，N0=5106。现 用此材料的试件进行试验， 以对称循环变应力 l =500MPa作用 104次，2=400MPa作用 105次， 3=300MPa作用 106 次。试确定：(1) 该试件在此条件下的计算安全系数；(2) 如果试件再作用 =450MPa的应力，还能循环多少次试件才破坏 ?第五章 螺纹连接和螺旋传动一、填空题1、螺纹的公称直径是指螺纹的。2、螺纹连接时， 将螺纹做成腰杆状是为了减少

5、以减少总拉力的变化围。3、三角形普通螺纹的牙形角，适用于 ；三角形管螺纹的牙形角 ，适用于 ；而梯形螺纹的 ，适 用于 。4、螺纹连接防松的实质是。5、在拧紧螺栓时，控制拧紧力的方法 有 、 、 。6、当两个联接件之一太厚， 不宜制成通孔，切需经常拆装时， 宜采用7、螺旋副的自锁条件是。8、水管连接采用螺纹连接。9、管螺纹的尺寸采用制。10、粗牙螺纹和细牙螺纹比较，自锁性高的螺纹为。11、当螺纹大径相同时，细牙螺纹比普通三角形螺纹的螺距。12、螺栓连接预紧的目的是增加连接的和 。13、防止螺母松脱的方法主要有防松和 防松两类。二、选择题1、同时受预紧力 QP和工作拉力 F 的普通螺栓，其总拉力

6、 Q为 。A、QP+F B 、QP+FC 、QP+ cmD 、QP+Fcb cm2、联接螺纹中，细牙螺纹比粗牙螺纹自锁性好的原因是。A 、牙形角小 B 、当量摩擦系数大C 、螺纹升角小 D 、螺纹牙的工作圈数多3、为连接承受横向工作载荷的两块薄钢板，一般采用。A 、螺栓连接B、双头螺柱连接C 、螺钉连接D、紧定螺钉连接4、当两个被联接件不太厚时，宜采用 。A、双头螺柱联接 B 、螺栓联接 C 、螺钉联接 D 、紧定螺钉联接5、当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且联接不需要经常拆装时，往往 采用。A、螺栓联接B 、 螺钉联接 C 、双头螺柱联接 D 、紧定螺钉联接6、被联接件受横向载荷作用时

7、，若采用一组普通螺栓联接，则载荷靠 来传递。A、 接合面之间的摩擦力 B 、 螺栓的剪切和挤压 C 、 螺栓的剪切和被联接件 的挤压三、问答题1、连接螺纹都具有良好的自锁性，为什么有时还需要防松装置？试分别举出两个机械防松和摩擦防松的例子2、计算普通螺纹连接时，为什么只考虑螺栓危险截面的拉伸强度，而不考虑螺 栓头、螺母和螺纹牙的强度？3、为什么螺母螺纹的圈数不宜大于 10？通常采用哪种结构形式可使各圈螺纹牙 的载荷分布趋于均匀？4、普通螺栓连接和铰制孔用螺栓连接的主要失效形式是什么?计算准则是什么 ?6、试指出下列图中的错误结构，并画出正确的结构图a) 螺钉联接b)双头螺柱联接 c) 铰制孔用

8、螺栓联接 d) 紧定螺钉联接四、计算题1、如图所示，方形盖板用 4 个 M16（d1 13.835mm）的螺钉于箱体连接，盖板中 心 O 点装有吊环，已知 FQ20KN，尺寸如图所示，要求：（1）当取残余预紧力 F10.6F（F 为工作拉力），螺钉材料的性能等级为 6.6 级， 安全系数 S3 时，核定螺钉的强度 （螺栓材料的许用拉伸应力为 180MPa ）2、在图示气缸盖的螺栓连接中，已知气缸的直径 D400mm，气缸气体的压强 p 在 00.6MPa的围循环变化，采用 16 个 M22的螺栓（ d119.294mm），连接的相 对刚度 Cb 0.8 ，其残余预紧力 F11.6F ，螺栓的疲

9、劳极限 1tc=150MPa，Cb Cm螺栓的材料常数 0.2 ，螺栓的综合影响系数 K3.95 ，试按疲劳强度校核 螺栓的强度 （设计安全系数 S取1.5） 。第九章 链传动一、填空题1、链传动的传动比是不变的， 传动比是变化的。2、滚子链的主要参数是链条的，其增大时链条中各零件的尺寸也要增大。3、链轮齿形中，应用最多的一种齿形是。4、链传动时，通常链的节数取。5、一般情况下，滚子链节距 P 越大，链传动的多边形效益越。二、名词解释1、套筒滚子链、齿形链、多边形效应、过度链节、瞬时传动比、平均传动比2、疲劳点蚀、跳齿、胶合、极限功率曲线、链传动的推荐润滑方法、链的紧边、 链的松边三、选择题1

10、、链传动属于A、具有中间弹性件的啮合传动C、具有中间挠性件的啮合传动 2、多排链排数般不超过 3 或 4 A、不使安装困难BC、不使轴向过宽DB 、具有中间柔性件的啮合传动D 、具有中间挠性件的摩擦传动 排，主要是为了 。 、使各排受力均匀、减轻链的重量4、节距是滚子链的主要参数，节距增大时，则A、链条中各零件尺寸增大，可传递的功率也增大B、链条中各零件尺寸增大，可传递的功率减小C、链条中各零件尺寸减小，可传递的功率增大D、链条中各零件尺寸减小，可传递的功率也减小5、链传动紧的目的是。A、使链条产生初拉力，以使链传动能传递运动和功率B、使链条与链轮之间产生摩擦力，以使链传动能传递运动和功率C避

11、免链条垂度过大时产生不良啮合D、避免打滑6、大链轮的齿数过多时，将会发生。A、链条磨损加剧B 、链节铰链磨损后，易造成“脱链”现象C、链传动平稳性变差D 、链传动噪音变大7、链传动中， p 表示链条的节距， z 表示链轮齿数，当转速一定时，要减轻链传 动的运动不均匀性和动载荷，宜 。A、增大 p 和 zB 、增大 p、减小 z C 、减小 p、增大 z D 、减小 p 和 z四、简答题1、影响链传动动载荷的主要参数是什么？设计中应如何选择？2、链传动的主要失效形式有那些？五、计算题1、试设计一链传动： 传递的功率为 1.5KW，主动轴直径 d125mm，转速为 90rpm， 从动轴直径 d2

12、42mm，转速为 30rpm，水平布置，传递平稳，试设计该链传动， 并绘制大小链轮并给出链传动的润滑方式。第十一章 蜗杆传动一、填空题1、根据蜗杆形状不同， 蜗杆传动可分为、 、 。2、普通圆柱蜗杆中，代号 ZA蜗杆为，ZI 蜗杆为ZN蜗杆为，ZK 蜗杆为，其中可用车床加工的有 ，不能用车床加工的为 ，只能用 加工。3、在蜗杆传动中，为保证蜗轮和蜗杆的正确啮合， 对蜗杆需要进行4、蜗杆传动时，强度计算主要是针对来进行。5、已知某蜗杆传动，模数 m=8mm蜗, 杆直径系数 q=10,蜗杆头数 z1=2, 蜗轮齿数 z2=40, 其传动比 i 12=，中心距 amm 。二、名词解释中间平面、蜗杆直

13、径系数、热平衡计算三、选择题1、以下传动中，能缓冲吸振并能起到过载安全保护作用的是。A 、带传动 B 、链传动C 、齿轮传动 D 、蜗轮蜗杆传动2、设计一手动蜗杆传动吊起重物，蜗杆应采用。A 、单头、小导程角B、单头、大导程角C 、多头、小导程角D、多头、大导程角3、蜗杆传动中，以下传动比 i 的计算公式是错误的。A 、 n1 B 、 1C 、z2D 、 d2n2 2 z1 d14、为了 提高 蜗杆 传动 的效 率 ， 在 良好的 润滑条件下 ，最有 效的措施A、单头蜗杆B 、多头蜗杆C、采用大直径系数的蜗杆D 、提高蜗杆的转速5、采用变位蜗杆传动时，。A 、仅对蜗杆进行变位 B 、仅对蜗轮进

14、行变位C 、同时对蜗杆蜗轮进行变位 D 、以上都不是6、蜗杆传动的中间平面是。B 、过蜗轮轴线且与蜗杆轴线、过蜗轮轴线的任一平面。A 、过蜗杆轴线且与蜗轮轴线垂直的平面。 垂直的平面。C、过蜗杆轴线的任一平面。D7、以下传动机构中可有自锁作用的有A、齿轮传动B 、蜗杆传动C、 V 带传动D、滚子链传动8、在蜗杆传动中，要获得大的传动比，可取 Z1=1，这时的传动效率 而传动比则。A、较高、大B 、较低、大C、较高、小D 、较低、小9、开式蜗杆传动的主要失效形式是 、齿面磨损和轮齿折断、齿面胶合和齿面点蚀、ZCuSn5Pb5Zn5、20CrMnTiA、轮齿折断和齿面胶合BC、齿面点蚀和齿面磨损D

15、10、以下材料中不可用于蜗轮材料的有A、 ZCuSn10P1BC、 HT150D、啮合效率 D 、轴承效率11、普通蜗杆传动，其传动效率主要取决于 A、工作载荷B 、搅油效率 C四、简答题1、为什么连续工作的闭式蜗杆传动要进行热平衡计算，当油温过高或散热面积不足时，可采取哪些措施来提高散热能力？2、要使蜗杆传动具有自锁性的条件是什么，这时蜗杆头数取几？蜗轮齿数的取 值围为多少？为什么？3、什么是蜗杆的直径系数，为什么蜗杆的直径系数要取标准值？五、分析题1、图示由斜齿轮和右旋蜗杆组成的轮系中，已知主动蜗杆的转动方向（如图所示），为使轴 I 受到的轴向力最小，求：1）轮 4 的螺旋线方向和转动方向

16、？2）分析轮 2和轮 3啮合点受到的径向力 Fr 、轴向力 Fa、圆周力 Ft 的方向。2、图示为蜗杆和齿轮组成的传动系统，已知主动右旋蜗杆的转向（如图所示）为使轴和轴的轴向力最小，试确定：1）齿轮 3和齿轮 4的螺旋线方向 ; 2）画出轮 2和轮 3的受力方向 ; 3）标出输出轴的转向六、计算题1、设计一带式输送机的减速传动，采用普通圆柱蜗杆，传递的功率为5KW，转速 n1 960rpm，传动比为 23，由电动机驱动，载荷平稳，蜗杆材料选 20Cr，渗 碳淬火，硬度 58HRC ，蜗轮材料选为 ZCuSn10P，1 金属模铸造。机器每天工作 8 销售，设计寿命 10 年，每年 300天。第十

17、三章 滚动轴承、填空题1、滚动轴承 圈与 轴的 配 合一般为，外圈与座 孔的配合为。2、滚动轴承在计算当量载荷时引入判断系数 e，该值越大，表明轴承所承受的 载荷也越大。3、代号为 30208 的滚动轴承的类型为，径为 mm 。4、滚动轴承密封的主要作用是和 。5、滚动轴承的基本额定寿命 L10中的 10 表示。6、当两轴承孔的同轴度较低或轴的弯曲变形较大时，应选用滚动轴承。7、滚动轴承的密封可分为和 两大类。8、深沟球轴承，径为 50mm，中系列，其基本代号为。9、滚动轴承的基本额定动载荷为在该载荷作用下，轴承的恰好为。10、滚动轴承的基本额定寿命为 。二、名词解释1、向心轴承、推力轴承、向

18、心推力轴承、轴承的寿命、基本额定寿命、基本额 定动载荷、基本额定静载荷、当量动载荷、当量静载荷2、双支点单向固定、一端固定一端游动、接触式密封、非接触式密封三、选择题1、下列轴承中，必须成对使用的为。A、30207 B 、50207C、6207D、N2072、代号为 6206 轴承的滚动轴承，其圈与轴的正确标注为。H8k7A、 30B 、 30k7 C 、 30 D 、 30H8k7H83、角接触球轴承和圆锥滚子轴承的轴向承载能量随接触角的增大A、增大 B 、减小 C 、不变 D 、增大或减小随轴承型号定4、在高速、载荷较小的情况下可代替推力轴承。A、角接触轴承 B 、深沟球轴承 C 、圆锥滚

19、子轴承 D 、圆柱滚子轴承5、只能承受径向载荷。A 、圆锥滚子轴承B、推力球轴承C 、圆柱滚子轴承D、角接触球轴承6、滚动轴承圈与轴的配合以及外圈与座孔的配合采用。A、基孔制B 、基轴制C、前者基孔制，后者基轴制D 、前者基轴制，后者基孔制7、中速旋转正常润滑密封的滚动轴承，其主要失效形式是。A 、滚动体破裂B、滚动体与滚道产生疲劳点蚀C、滚动体与滚道的磨损D、滚道的压坏8、采用滚动轴承轴向预紧措施的主要目的是。A、提高轴承的旋转精度B、提高轴承的承载能力C、降低轴承的运转噪音D、提高轴承的使用寿命9、各类轴承的润滑方式通常根据轴承的来选择。A、转速 n B 、当量载荷 P C 、轴颈的圆周速

20、度 D 、径和转速的乘积 dn10、下列轴承中，可以承受径向载荷，还可以承受不大的双向轴向载荷。A、6000B、N000C、 NA000D 、50000四、简答题1、何为滚动轴承的基本额定寿命？何为滚动轴承的基本额定动载荷？何为滚动轴承的当量载荷？2、写出下列轴承的类型、直径系列和轴承达的径。1)7309AC2)N4153) 302104) 61083、滚动轴承装置设计中，采用密封装置的目的是什么？对高速滚动轴承应采用 什么密封方式？五、计算题1、 轴系受力如图所示，已知：选用轴承为 30206 圆锥滚子轴承，基本额定动载 荷 C=41200N，当 Fa/F r0.37 时，X=1，Y=0，当

21、 Fa/F r0.37 时，X=0.4，Y=1.6， 锥齿轮平均分度圆直径 dm=60mm,圆 周力 Ft=1200N，径向力 Fr=400N，轴向力 Fa=160N，轴的转速 n=600r/min ，温度系数 f t =1，载荷系数 f P=1.5 ，试求轴承的 寿命。2、图示某轴用一对 7214AC轴承支承，轴的转速 n=1450r/min, 两个轴承所受的 径向载荷 Fr1=7550N，Fr2=3980N，轴上轴向力 FA=2270N，常温下工作，载荷系数 f p=1.2 ，要求轴承的使用寿命不低于 2000小时，试验算这对轴承。 （13 分） 附：轴承 7214AC，基本额定动载荷 C

22、r=69.2KN，派生力 Fd=eR，e=0.68 Fa/F r e， x=0.41 ，y=0.87Fa/F r e， x=1， y=0第十五章 轴、填空题1、自行车的前轮轴属于轴，后轮轴属于 轴2、按弯扭合成强度计算转轴的危险截面处应力时引入折算系数，是考虑3、轴上需车制螺纹时，轴段上应设槽，需磨削的轴段上应设槽。4、转动心轴表面上由弯矩产生的弯曲应力的循环特性是。5、直轴根据外形的不同，可分为、 两种，其中广泛使用的为 。6、工作中只受弯矩不受扭矩的轴叫做，只受扭矩不受弯矩的轴是 ，同时受弯矩和扭矩的轴叫做 。7、为防止轴产生弯断和扭断，应对轴进行计算。为防止工作中产生过量的 变形，应进 行 计 算。为防止发生 共振，还要 进行 计算。8、转轴在弯曲变应力作用下的失效形式是 和。9、用套筒、螺母或轴端挡圈作轴向固定时，应使轴段长度轮毂宽度。10、一般的转轴，在计算当量弯矩 Mv= M2 ( T)2 时， 应根据 的变化特 征而取不同的值。二、名词解释1、转轴、心轴、