机械设计习题解答_第1页
机械设计习题解答_第2页
机械设计习题解答_第3页
机械设计习题解答_第4页
机械设计习题解答_第5页
已阅读5页,还剩8页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

1、教学日历上规定的作业注:1、蓝色字体表示已用word文档制出;2、黑色字体是图片,请改为word文档(分给学生做);3、没有答案的部分,请将答案做出(写了“答案略”的题不做答案)一章12 什么是零件?什么是构件?什么是部件?试各举三个实例。答:零件是组成机器的不可拆的最小单元,可以分为通用零件和专用零件,例如:螺栓、齿轮、轴、弹簧。构件是机器中每一个独立的运动单元体,例如:连杆、曲轴。部件是机械的一部分,由若干装配在一起的零件所组成,例如:发动机底盘、车身、电气设备。14 机械设计课程研究的内容是什么?答:主要是介绍整台机器机械部分设计的基本知识,重点讨论一般尺寸和常用工作参数下的通用零件下的

2、设计,包括它们的基本设计理论和方法以及技术资料、标准的应用等。具体内容包括:1)总论部分机器及零件设计的基本原则,设计计算理论,材料选择,结构要求,以及摩擦、磨损、润滑等方面的基本知识;2)联接部分螺纹联接,键、花键及无键联接,销联接,铆接,焊接,胶接与过盈联接等;3)传动部分螺旋传动,带传动,链传动,齿轮传动,蜗杆传动以及摩擦轮传动等;4)轴系传动滑动轴承、滚动轴承,联轴器与离合器以及轴等;5)其它部分弹簧,机座和箱体,减速机和变速器等。二章23 机械零件主要有哪些失效形式?常用的计算准则主要有哪些?答: 机械零件主要失效形式有: 1) 整体断裂过载、疲劳;2) 过大的残余应变应力超过屈服极

3、限;3) 零件的表面破坏腐蚀磨损点蚀;4) 破坏正常的工作条件而引起的失效带传动的打滑,共振,螺纹的松弛。常用的计算准则主要有:1)强度准则;2) 刚度准则;3) 寿命准则;4) 振动稳定性准则;5)可靠性准则。28 机械零件设计中选择材料的原则是什么?答: 机械零件设计中选择材料的原则有:一,载荷及应力的大小和性质;二,零件的工作情况;三,零件的尺寸及重量;四,零件的结构复杂程度及工艺性;五,材料的经济性;六,材料的供应状况。29 指出下列材料的种类,并说明代号中符号及数字的含义:HT150,ZG230450,65Mn,45,Q235,40Cr,20CrMnTi,ZCuSn10Pb5。答:

4、HT150为黑色金属,“HT”代表灰铸铁,“150”代表最小抗拉强度为150MPa。ZG230450为黑色金属,“ZG”代表铸钢,“230450”中“230”代表最小屈服强度为230 MPa,“450”代表最小抗拉强度为450 MPa。65Mn为黑色金属(合金弹簧钢),“65”代表含碳量为 0.65,“Mn”为加入合金元素。45为黑色金属(优质碳素结构钢),“45”代表含碳量为 0.45。Q235为黑色金属(低合金高强度钢),“Q”代表低合金高强度钢,“235”代表屈服强度为235 MPa。40Cr为黑色金属(合金调质钢),“40”代表含碳量为 0.40,“Cr”代表加入的合金元素。20CrM

5、nTi为黑色金属(合金渗碳钢),“20”代表含碳量为0.20,“Cr”“Mn”“Ti”为加入的合金元素。ZCuSn10Pb5为有色金属(铸造锡青铜),“ZCuSn”代表铸造锡青铜,“Sn”“Pb”为合金元素,“10”“5”为合金元素“Sn”“Pb”的含量分别为0.10、0.05。三章318 某材料的对称循环弯曲疲劳极限-1=350MPa,屈服极限s=550MPa,强度极限=750MPa,循环基数N=5×106,m=9,试求对称循环次数N分别为5×104、5×105、5×107次时的极限应力。解:由公式得:当N=5×104时,s=550MPa,已

6、发生塑性变形,因此认为该点处于应变疲劳区,所以取-1N =s=550MPa;N=5×105时,所以取-1N =452MPa;N=5×107时,<-1N=350MPa,所以取-1N =350MPa(或NN,处于无限寿命阶段)五章题520 如图所示,两根梁用8个4.6级普通螺栓与两块钢盖板相联接,梁受到的拉力F=28KN,摩擦系数f=0.2,控制预紧力,试确定所需螺栓的直径。(解答见PPT习题,移植成word文档)题522受轴向载荷的紧螺栓联接,被连接件间采用橡胶垫片。已知预紧力F0=1500N,当工作载荷F=1000N时,求螺栓受到的总拉力及被连接件之间的残余预紧力。(

7、解答见PPT习题,移植成word文档)题523 图示凸缘联轴器(GB/T58431986)的型号为YLD10,允许传递的最大转矩T=630N·m,两半联轴器采用4个M12的铰制孔螺栓联接,螺栓规格为M12×60(GB/T271988),螺栓的性能等级为8.8级,联轴器材料为HT200,试校核其联接强度。题524铰制孔用螺栓组联接的三种方案如图所示,已知L=300mm,a=60mm,试求三个方案中,受力最大的螺栓所受的力各为多少?哪个方案较好? (解答见PPT习题,移植成word文档)六章题616 图示减速器的低速轴与凸缘联轴器及圆柱齿轮之间分别用键联接。已知:轴传递的转矩T

8、1000N·m,齿轮材料为锻钢,凸缘联轴器的材料为HT200,工作时有轻微冲击,联接处轴及轮毂的尺寸如图示。试选择键的类型和尺寸,并校核其联接强度。八章题8-22一V带传动传递的功率p=7.5KW,带速 v=10m/s,测得紧边拉力是松边拉力的两倍,即F1=2F2,试求紧边拉力F1、有效拉力Fe和预紧力F0。题8-23 现设计一带式输送机的传动部分,该传动部分由普通V带传动和齿轮传动组成。齿轮传动采用标准齿轮减速器。原动机为电动机,额定功率P=11kW,转速n1=1460r/min,减速器输入轴转速为400r/min,允许传动比误差为±5%,该输送机每天工作16小时,试设计

9、此普通V带传动,并选定带轮结构形式与材料。 (答案略)九章题918 有一链传动,小链轮主动,转速n1=900r/min,齿数z1=25,z2=75。现因工作要求,拟将大齿轮的转速降低到n2250r/min,链条长度不变,试问:若从动轮齿数不变,应将主动轮齿数减小到多少?此时链条所能传递的功率有何变化?若主动轮齿数不变,应将从动轮齿数增大到多少?此时链条所能传递的功率有何变化? 题921设计一输送装置用的链传动。已知传动的功率P=16.8KW,主动轮转速n1=960r/min,传动比i=3.5,原动机为电动机,工作载荷冲击较大,中心距a800mm,水平布置。 (答案略)十章题107 一对正确啮合

10、的渐开线标准齿轮作减速传动时,如两齿轮的材料、热处理及齿面硬度相同,则齿根弯曲应力_ 。(1)F1>F2 (2)F1 =F2 (3)F1 <F2答:(1)题1020 一对圆柱齿轮传动,大、小齿轮齿面接触应力是否相等? 如大、小齿轮的材料及热处理情况相同,则其许用接触应力是否相等?题1025 两级展开式齿轮减速器如图所示。已知主动轮1为左旋,转向n1如图所示,为使中间轴上两齿轮所受轴向力互相抵消一部分,试在图中标出各齿轮的螺旋线方向,并在各齿轮分离体的啮合点处标出齿轮的轴向力Fa、径向力Fr和圆周力Ft的方向。 题1034 一直齿圆柱齿轮传动,已知Z1=20,Z2=60,m=4mm,

11、B1=45mm,B2=40mm,齿轮材料为锻钢,许用接触应力H1=500Mpa, H2=430Mpa, 许用弯曲应力F1=340Mpa, F2=280Mpa,弯曲载荷系数K=1.85,接触载荷系数K=1.4,求大齿轮所能传递的扭矩T2(不计功率损失)十一章题11-17 图示为简单手动起重装置。若按图示方向转动蜗杆,提升重物G,试确定:1)蜗杆和蜗轮齿的旋向;2)蜗轮所受作用力的方向(画出);3)当提升重物或降下重物时,蜗轮齿面是单侧受载还是双侧受载。 题11-25 试设计轻纺机械中的一单级蜗杆减速器,传递功率P1=8.5kW,主动轴转速n1=1460r/min,传动比i=20,载荷平稳,单向工

12、作,长期连续运转,润滑情况良好,工作寿命Lh=15000h。 (答案略)十二章题1221 对已设计好的液体动力润滑径向滑动轴承,试分析在仅改动下列参数之一时,将如何影响该轴承的承载能力。(1) 转速由n=500r/min改为n=700r/min;(2) 宽径比B/d由1.0改为0.8;(3) 润滑油由采用46号全损耗系统用油改为68号全损耗系统用油;(4) 轴承孔表面粗糙度由Rz=6.3µm改为Rz=3.2µm。12-21答(1) 由公式:,转速增加,角速度增加,故承载能力提高;(2) 由公式:,B/d下降,Cp下降,承载能力下降。(3) 由公式:上升,承载能力上升。(4)

13、 粗糙度增加,会导致轴承温升增加,粘度下降,承载能力下降。题1222在设计液体润滑轴承时,当出现下列情况之一后,可考虑采取什么改进措施(对每种情况提出两种改进措施)?(1) 当hmin<h时;(2) 当条件p<p,v<v,pv<pv不满足时;(3) 当计算入口温度ti偏低时。12-22答: (1) 方案1:设法增加hmin,增加,故可以加大D,或减少d; 方案2:设法减少h,即减少表面粗糙度 (2)方案1:从结构着手,增加B(增加d虽可以使p降低,但却引起v增加) 方案2:从材料着手,采用需用值大的材料 (3)主要是控制温升方案1:加大间隙;方案2:降低粗糙度题1226

14、起重机卷筒轴采用两个不完全液体润滑径向滑动轴承支承,已知每个轴承上的径向载荷F=100kN,轴径d=90mm,转速n=90r/min。拟采用整体式轴瓦,试设计此轴承,并选择润滑剂牌号。12-26答解:1.选取轴承宽径比 选取宽径比为1。 2.计算轴承宽度 B=(B/d)*d=90mm 3.计算轴颈圆周速度 4.计算轴承工作压力 5.选择轴瓦材料 查表12-2,在保证 的条件下,选材为ZCuSn10P1 6.初估润滑油动力粘度 -1/3/107/60.06 Pa·s 7.计算相应得运动粘度 取润滑油密度=900 Kg/m3 由式4-4得 =106 =66.6 cSt 8.选定平均温度 现取平均温度tm=50 oC 9.选牌号参定表4-1,选牌号为L-An68十三章题13-2若一滚动轴承的基本额定寿命为537000转,则该轴承所受的当量动载荷 基本额定动载荷。(1)大于 (2)等于 (3)小于13-2答:(1)大于 题13-23 如图所示,轴上装有一斜齿元柱齿轮,轴支承在一对装的7209AC轴承上。齿轮轮齿上受到圆周力Fte=8100N,径向力Fre=3

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论