机械设计2
机械设计基础(2)
• 当 z1+z2 2zmin时,可采用这种传动。
• 其主要优点是:可以制造出齿数z1<zmin而无根切现 象;可以使两轮的弯曲强度趋于相等,提高了齿轮 的承载能力。 • 缺点是:(1)两轮必须成对设计、制造和使用。 (2)重合度略有减少。 (3)小齿轮容易变尖。
2、正传动(x1+x2>0 的传动)
hm 1 mz sin 2 sin
a
2h z sin
a 2
将 =20º ha* =1代入上式,可得: ,
zmin
2h 17 sin
a 2
二、变位齿轮及其齿厚的确定 1、齿轮修正问题的提出
标准齿轮虽然有许多优点,得到广泛的应用, 但是它也有许多不足,如: (1)标准齿轮的齿数必须大于或等于最少齿数zmin, 否则会产生根切。 (2)不适用于实际中心距a‘≠标准中心距a的场合。 当a' <a时,根本无法安装; 当a' >a时, 虽然可以安装,但将产生较大的齿 侧间隙,使重合度降低。 (3)一对互相啮合的标准齿轮,小齿轮齿根厚度小于 大齿轮齿根厚度,抗弯能力有明显差别。
标准齿轮 刀具中线 变位齿轮 刀具中线
对于标准齿轮避免根切的方法有:
选用Z>Zmin的齿数; 采用x>xmin的变位齿轮; 改变齿形系数,但会增加成本。
三、变位齿轮传动类型
根据一对齿轮变位系数之和(x1+x2)的不同,齿 轮传动类型可分为以下几种类型:
1、零传动(x1+x2=0)
1)标准齿轮传动(x1=0,x2=0) 无侧隙啮合时,分度圆与节圆重合 a'=a,'=,z1≥zmin , z2 ≥ zmin 2)等移距变位齿轮传动(又称高度变位齿轮传动) • 即x1= -x2且不为零,小齿轮取正变位,大齿轮取 负变位。无侧隙啮合时节圆与分度圆重合 a'=a 。
机械设计基础2 部分作业题答案(李良军教材)
解: 轴Ⅰ--传动轴
轴Ⅱ--转轴 轴Ⅲ --是转轴
轴Ⅳ --转轴
轴Ⅴ --心轴
11-5 解:
1)左端轴端没有倒角; 2)左侧轴肩尺寸错误; 3)没有正确表示键的位置; 4)回转零件无法安装,需用套筒定位; 5)需要非定位轴肩以便轴承装拆; 6)半联轴器需轴肩定位; 7)半联轴器需周向定位; 8)轴端应端倒角和消气。
(2)
将(2)式代入(1)式
得
F=14.4kN
13-11 如题13-11图所示,某机械上的拉杆端部采用粗牙普 通螺纹联接,已知拉杆受最大载荷F=15kN,载荷很少变动, 拉杆材料为Q235钢,试确定拉杆螺纹的直径。
解: 由公式(13-10) d1
选择4.6级粗牙螺纹
4Fa [ ]
Re 240 [ ] 160N / mm 2 1.2 ~ 1.5 1.5
H n n1 nH H 1 z2 z3 1 i13 H (1) 5 n 3 nH z1 z n3 2
1)n1、n3转向相同时 n1 nH 200 nH 5 5 n3 nH 50 nH
nH 7 5rpm
2)当n1、n3转向相反时 200 nH 50 25 5 n H rpm 50 nH 6 3
l4
3-7
解:
K-1 180 K 1
C
=36°
B θ A
D
4-2
第四章 作业答案
0°
w
A
O
w
A
O
w
A
O
4-9
反转法原理
S
φ o
120 o 60 o 90 o 90 o
4-9
机械设计基础2
大工10秋《机械设计基础》在线作业2一、多选题(共 5 道试题,共25 分。
)V1. 螺纹连接件包括下列的(ABCD)。
A. 螺栓B. 双头螺柱C. 螺钉D. 螺母和垫圈满分:5 分2. 螺旋传动对螺旋副的要求是(BCD)。
A. 连接强度B. 传动精度C. 传动效率D. 磨损寿命满分:5 分3. 螺纹连接的基本类型包括下列的(ABCD)。
A. 螺栓连接B. 双头螺柱连接C. 螺钉连接D. 紧定螺钉连接满分:5 分4. 下列各项属于螺纹的主要参数的是(ABCD)。
A. 线数B. 螺距C. 导程D. 螺纹升角满分:5 分5. 作为传动件用的是(BCD)。
A. 普通螺纹B. 矩形螺纹C. 梯形螺纹D. 锯齿形螺纹满分:5 分二、单选题(共 5 道试题,共25 分。
)V1. 确定螺纹几何参数和配合性质的直径是(A)。
A. 中径B. 小径C. 大径D. 以上答案均不正确满分:5 分2. 普通螺纹的公称直径是()C。
A. 中径B. 小径C. 大径D. 半径满分:5 分3. 作为紧固件用的是(A)。
A. 普通螺纹B. 矩形螺纹C. 梯形螺纹D. 锯齿形螺纹满分:5 分4. 螺纹连接对螺旋副的要求是(A)。
A. 连接强度B. 传动精度C. 传动效率D. 磨损寿命满分:5 分5. 矩形螺纹的牙型角为(D)。
A. 55°B. 60°C. 30°D. 0°满分:5 分三、判断题(共10 道试题,共50 分。
)V1. 带传动是一种挠性传动。
BA. 错误B. 正确2. 齿轮传动中,齿面随着工作条件的不同会出现多种不同的磨损形式。
BA. 错误B. 正确满分:5 分3. 塑性变形对齿轮的轮齿来说,是永久变形失效。
BA. 错误B. 正确满分:5 分4. 螺纹连接和螺旋传动都是利用螺纹零件工作的,两者工作性质相同。
AA. 错误B. 正确满分:5 分5. 螺栓组连接结构设计的目的,在于合理地确定连接接合面的几何形状和螺栓的布置形式,力求各螺栓和连接接合面间受力均匀,便于加工和装配。
机械设计试题及答案 2
《机械设计》课程试题(一)一、选择题:本题共10个小题,每小题2分,共20分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
把所选项前的字母填在题后的括号内。
1.一般工作条件下,齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动,通常的主要失效形式为【B 】A.轮齿疲劳折断B。
齿面疲劳点蚀C.齿面胶合D。
齿面塑性变形2.带传动在工作时产生弹性滑动,是由于【C 】A.包角α太小B。
初拉力F0太小C.紧边与松边拉力不等D。
传动过载3.下列四种型号的滚动轴承,只能承受径向载荷的是【B 】A.6208 B. N208 C. 3208 D。
52084.下列四种螺纹,自锁性能最好的是【D】A.粗牙普通螺纹B。
细牙普通螺纹C.梯形螺纹D。
锯齿形螺纹5.在润滑良好的条件下,为提高蜗杆传动的啮合效率,可采用的方法为【C】A.减小齿面滑动速度υs B. 减少蜗杆头数Z1C.增加蜗杆头数Z1 D. 增大蜗杆直径系数q6.在圆柱形螺旋拉伸(压缩)弹簧中,弹簧指数C是指【D 】A.弹簧外径与簧丝直径之比值B.弹簧内径与簧丝直径之比值C.弹簧自由高度与簧丝直径之比值D.弹簧中径与簧丝直径之比值7.普通平键接联采用两个键时,一般两键间的布置角度为【B 】A.90° B. 120°C。
135°D。
180°8.V带在减速传动过程中,带的最大应力发生在【D 】A.V带离开大带轮处 B. V带绕上大带轮处C.V带离开小带轮处D。
V带绕上小带轮处9.对于普通螺栓联接,在拧紧螺母时,螺栓所受的载荷是【D 】A.拉力 B.扭矩C.压力D。
拉力和扭矩10.滚子链传动中,链节数应尽量避免采用奇数,这主要是因为采用过渡链节后【D 】A.制造困难 B.要使用较长的销轴C.不便于装配 D.链板要产生附加的弯曲应力二、填空题:本大题共10个小题,每空1分,共20分.把答案填在题中横线上。
1.轴如按受载性质区分,主要受弯矩的轴为心轴,主要受转矩的轴为传动轴. 2.代号62203的滚动轴承,为深沟球轴承轴承,其内径为17 mm. 3.在一般机械中的圆柱齿轮传动,往往使小齿轮齿宽b1大于大齿轮齿宽b2;在计算齿轮强度时,工作齿宽b应取大齿轮齿宽b2.4.普通平键联接的工作面是键的两侧面;楔键联接的工作面是键的上下面。
机械设计基础2》试题样卷库(问答题答案)
《机械设计基础2》试题样卷库简答题答案课程概论1、机械设计基础的性质与任务。
答案:机械设计基础是一门重要的技术基础课,是一门具体研究机器或机构的原理、特性、设计计算的技术基础课程。
它是研究机械类产品的设计、开发、制造,满足经济发展和社会需求的基础知识课程。
机械设计工作涉及工程技术的各个领域。
一台新的设备在设计阶段,要根据设计要求确定工作原理及合理的结构,进行运动、动力、强度、刚度分析,完成图样设计,还要研究在制造、销售、使用以及售后服务等方面的问题。
设计人员除必须具有机械设计及与机械设相关的深厚的基础知识和专业知识外,还要有饱满的创造热情。
2、机器的主要特征。
答案:(1)它们都是人为实体(构件)的组合。
(2)各个运动实体(构件)之间具有确定的相对运动。
(3)能够实现能量的转换,代替或减轻人类完成有用的机械功。
3、一部完整的机器由以下四部分组成答案:根据功能的不同,一部完整的机器由以下四部分组成:(1)原动部分:机器的动力来源。
(2)工作部分:完成工作任务的部分。
(3)传动部分:把原动机的运动和动力传递给工作机。
(4)控制部分:使机器的原动部分、传动部分、工作部分按一定的顺序和规律运动,完成给定的工作循环。
4、什么叫机构机构的主要特征。
答案:机构是由两个以上具有确定相对运动的构件组成的。
机构的主要特征:(1)它们都是人为实体(构件)的组合;(2)各个运动实体之间具有确定的相对运动。
从结构和运动学的角度分析,机器机构之间并无区别,都是具有确定相对运动的各种实物的组合,所以,通常将机器和机构统称为机械。
5、机械分类。
答案:根据用途不同,机械可分为:(1)动力机械实现机械能与其他形式能量间的转换。
(2)加工机械改变物料的结构形状、性质及状态。
(3)运输机械改变人或物料的空间位置。
(4)信息机械获取或处理各种信息。
6、什么叫构件答案:构件所谓构件,是指机构的基本运动单元。
它可以是单一的零件,也可以是几个零件联接而成的运动单元。
《机械设计基础2》试题样卷库(问答题答案)
《机械设计基础2》试题样卷库简答题答案课程概论1、机械设计基础的性质与任务。
答案:机械设计基础是一门重要的技术基础课,是一门具体研究机器或机构的原理、特性、设计计算的技术基础课程。
它是研究机械类产品的设计、开发、制造,满足经济发展和社会需求的基础知识课程。
机械设计工作涉及工程技术的各个领域。
一台新的设备在设计阶段,要根据设计要求确定工作原理及合理的结构,进行运动、动力、强度、刚度分析,完成图样设计,还要研究在制造、销售、使用以及售后服务等方面的问题。
设计人员除必须具有机械设计及与机械设相关的深厚的基础知识和专业知识外,还要有饱满的创造热情。
2、机器的主要特征。
答案:(1)它们都是人为实体(构件)的组合。
(2)各个运动实体(构件)之间具有确定的相对运动。
(3)能够实现能量的转换,代替或减轻人类完成有用的机械功。
3、一部完整的机器由以下四部分组成答案:根据功能的不同,一部完整的机器由以下四部分组成:(1)原动部分:机器的动力来源。
(2)工作部分:完成工作任务的部分。
(3)传动部分:把原动机的运动和动力传递给工作机。
(4)控制部分:使机器的原动部分、传动部分、工作部分按一定的顺序和规律运动,完成给定的工作循环。
4、什么叫机构?机构的主要特征。
答案:机构是由两个以上具有确定相对运动的构件组成的。
机构的主要特征:(1)它们都是人为实体(构件)的组合;(2)各个运动实体之间具有确定的相对运动。
从结构和运动学的角度分析,机器机构之间并无区别,都是具有确定相对运动的各种实物的组合,所以,通常将机器和机构统称为机械。
5、机械分类。
答案:根据用途不同,机械可分为:(1)动力机械实现机械能与其他形式能量间的转换。
(2)加工机械改变物料的结构形状、性质及状态。
(3)运输机械改变人或物料的空间位置。
(4)信息机械获取或处理各种信息。
6、什么叫构件?答案:构件所谓构件,是指机构的基本运动单元。
它可以是单一的零件,也可以是几个零件联接而成的运动单元。
《机械设计基础2》试题样卷库(问答题答案)
《机械设计基础2》试题样卷库简答题答案课程概论1、机械设计基础的性质与任务。
答案:机械设计基础是一门重要的技术基础课,是一门具体研究机器或机构的原理、特性、设计计算的技术基础课程。
它是研究机械类产品的设计、开发、制造,满足经济发展和社会需求的基础知识课程。
机械设计工作涉及工程技术的各个领域。
一台新的设备在设计阶段,要根据设计要求确定工作原理及合理的结构,进行运动、动力、强度、刚度分析,完成图样设计,还要研究在制造、销售、使用以及售后服务等方面的问题。
设计人员除必须具有机械设计及与机械设相关的深厚的基础知识和专业知识外,还要有饱满的创造热情。
2、机器的主要特征。
答案:(1)它们都是人为实体(构件)的组合。
(2)各个运动实体(构件)之间具有确定的相对运动。
(3)能够实现能量的转换,代替或减轻人类完成有用的机械功。
3、一部完整的机器由以下四部分组成答案:根据功能的不同,一部完整的机器由以下四部分组成:(1)原动部分:机器的动力来源。
(2)工作部分:完成工作任务的部分。
(3)传动部分:把原动机的运动和动力传递给工作机。
(4)控制部分:使机器的原动部分、传动部分、工作部分按一定的顺序和规律运动,完成给定的工作循环。
4、什么叫机构?机构的主要特征。
答案:机构是由两个以上具有确定相对运动的构件组成的。
机构的主要特征:(1)它们都是人为实体(构件)的组合;(2)各个运动实体之间具有确定的相对运动。
从结构和运动学的角度分析,机器机构之间并无区别,都是具有确定相对运动的各种实物的组合,所以,通常将机器和机构统称为机械。
5、机械分类。
答案:根据用途不同,机械可分为:(1)动力机械实现机械能与其他形式能量间的转换。
(2)加工机械改变物料的结构形状、性质及状态。
(3)运输机械改变人或物料的空间位置。
(4)信息机械获取或处理各种信息。
6、什么叫构件?答案:构件所谓构件,是指机构的基本运动单元。
它可以是单一的零件,也可以是几个零件联接而成的运动单元。
机械设计2复习参考题2-轴系结构改错题及答案
轴系结构改错题(共7题)1、在图示轴的结构图中存在多处错误,请指出错误点,说明出错原因,并加以改正。
解:1.此处螺栓连接用该有垫片;2 轴承端盖与轴之间应该有间隙,并且配有密封。
3键的位置和尺寸不合适 4无定位轴肩5无轴肩 6套筒直径太大,不应该超过轴承内圈高度;7轴和轮毂一样长,起不到定位作用;8无定位;9无垫片10采用反装。
2、指出图中的结构错误(在有错处画○编号,并分析错误原因),并在轴心线下侧画出其正确结构图。
解: 画出的正确结构图如图。
①轴的右端面应缩到联轴器端面内1~2mm ,轴端挡圈压到联轴器端面上,与轴端面留有间隙; ②联轴器与透盖不能接触,联轴器应右移; ③联轴器与轴配合直径应小一点,形成轴肩定位;④联轴器处联接平键与蜗轮处联接平键应在一条线上;键与毂孔键槽底面间应有间隙; ⑤右轴承内圈左端面只能与套筒端面接触,与轴肩端面应有间隙,所以套筒内轴颈右端面应左移1~2mm ;⑥与蜗轮轮毂配合轴颈长度应比轮毂长短1~2mm ,轴颈右端面缩进去; ⑦左轴承内圈不能被轴环全挡住,轴环左部轴径减小至内圈厚度的2/3左右; ⑧透盖和闷盖外圆外侧应倒角,与箱体间均应有调整垫片。
⑨轴的左端伸出轴承内圈过长,应缩短一点。
3、试分析指出图中所示轴系结构中的错误,说明原因。
图中齿轮用油润滑,轴承用脂润滑。
解: 每指出1个错误得1分,说明错误原因得1分。
总分不超过10分。
存在问题分析: (1)轴承的轴向固定、调整,轴向力传递方面错误1)轴系采用全固式结构,两轴承反装不能将轴向力传到机架,应该为正装。
2)全固式结构中,轴左端的弹性挡圈多余,应去掉。
3)端盖处没有调整垫片,不能调整轴承游隙。
(2)转动零件与固定零件接触,不能正常工作方面错误1)轴的右端面应缩到联轴器端面内1~2mm ,轴端挡圈压到联轴器端面上,与轴端面留有间隙; 2)轴与右端盖之间不能接触,应有间隙。
3)定位齿轮的套筒径向尺寸过大,与轴承外圈接触。
机械设计基础教案 (2)
授课内容:绪 论目的要求:了解机械设计基础课程研究对象及学习要求重点难点:重点:课程学习要求 难点:课程学习要求 计划学时:2绪 论第一节 本课程研究的对象和内容本课程研究对象:机 械(机器与机构的总称 机器的定义:执行机械运动的装置 机器的分类机器主体部分由机构组成曲柄滑块机构:活塞的往复运动通过连杆转变为曲轴连续转动 凸轮机构:凸轮和顶杆用来启闭进气阀和排气阀; 齿轮机构:两个齿轮保证进、排气阀与活塞之间形成协调动作; 机械是机器和机构的总称第二节 本课程在教学中的地位一、本课程的特点是工程制图、工程材料及机械制造基础、理论力学,材料力学、金工实习等理论知识和实践技能的综合运用,同 时,为后续课程的学习打下基础机构的分类通用机构专用机构 用途广泛,如齿轮机构、连杆机构等只能用于特定场合,如钟表的发条机构机械原理 机械设计 :研究机器、机构运动原理:研究组成机器、机构的零件设计原理设计基础机械机器工作机原动机将其他形式的能量转化为机械能的机器利用机械能去变换或传递能量、物料、机器的功能组成动力部分 传动部分 控制部分 执行部分管理、革新工程机械设备创造条件三、怎样学好本课程1.重思考,常想几个问题:A.什么样子B.怎么运动C.工作原理、方式D.现实生活中的实际例子2.会查表、会用工具书3.不注重公式的记忆——哪些公式要记忆,会在课堂上和考试前提醒4.多看一些设计方面的书,如工业设计、机械优化设计等5.一定要会几个设计软件二维的:AUTOCAD 三维的:Pro/E、UG等授课内容:第1章平面机构的自由度和速度分析(§1.1—§1.2)目的要求:熟悉运动副的分类重点难点:重点:运动副的分类难点:运动副的分类第一节 平面机构的组成基本概念1、平面机构的定义:所有构件都在互相平行的平面内运动的机构2、自由度:构件所具有的独立运动个数一个平面构件有三个自由度,在空间内,一个构件有几个自由度? 3、运动副:两个构件直接接触组成的仍能产生某些相对运动的联接 如:凸轮、齿轮齿廓、活塞与缸套等。
机械设计基础 (2)
chapter11-1什么是运动副?高副与低副有何区别?答:运动副:使两构件直接接触,并能产生一定相对运动的连接。
平面低副-凡是以面接触的运动副,分为转动副和移动副;平面高副-以点或线相接触的运动副。
1-2什么是机构运动简图?它有什么作用?答:构件和运动副,并按比例定出各运动副位置,表示机构的组成和传动情况。
这样绘制出的简明图形就称为机构运动简图。
作用:机构运动简图不仅能表示出机构的传动原理,而且还可以用图解法求出机构上各有关点在所处位置的运动特性(位移,速度和加速度)。
它是一种在分析机构和设计机构时表示机构运动的简便而又科学的方法。
1-3平面机构具有确定运动的条件是什么?答:机构自由度F>0,且与原动件数相等,则机构各构件间的相对运动是确定的;这就是机构具有确定运动的条件。
(复习自由度4个结论P17)chapter22-1什么是曲柄摇杆机构的急回特性和死点位置?答:急回特性:曲柄等速回转的情况下,摇杆往复运动速度快慢不同,摇杆反行程时的平均摆动速度必然大于正行程时的平均摆动速度,此即急回特性。
死点位置:摇杆是主动件,曲柄是从动件,曲柄与连杆共线时,摇杆通过连杆加于曲柄的驱动力F正好通过曲柄的转动中心,所以不能产生使曲柄转动的力矩,机构的这种位置称为死点位置。
即机构的从动件出现卡死或运动不确定的现象的那个位置称为死点位置(从动件的传动角 =0°)。
chapter33-2通常采用什么方法使凸轮与从动件之间保持接触?答:力锁合:利用重力、弹簧力或其他外力使从动件与凸轮轮廓始终保持接触。
形锁合:利用高副元素本身的几何形状使从动件与凸轮轮廓始终保持接触。
3-3什么叫刚性冲击和柔性冲击?用什么方法可以避免刚性冲击?答:刚性冲击:从动件在运动开始和推程终止的瞬间,速度突变为零,理论上加速度为无穷大,产生无穷大的惯性力,机构受到极大的冲击,称为刚性冲击。
柔性冲击:当从动件做等加速或等减速运动时,在某些加速度突变处,其惯性力也随之有限突变而产生冲击,这种由有限突变而引起的冲击比无穷大惯性力引起的刚性冲击轻柔了许多,故被称为柔性冲击。
机械设计基础2
某传动装置中有一对外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮,大齿轮已损坏,小齿轮的齿数z1=24,齿顶圆直径da1=78mm, 中心距a=135mm, 试计算大齿轮的主要几何尺寸及这对齿轮的传动比。
•参考答案:78=m(24+2)m=3 mma=m/2(z1+z2) mm135=3/2(24+z2)=66=3×66+2×3=204 mm=3×66-2×1.25*3=190.5 mmi=66/24=2.75225分用作图法设计一个对心直动平底推杆盘形凸轮机构的凸轮轮廓曲线。
已知基圆半径=50mm,推杆平底与导路垂直,凸轮顺时针等速转动,运动规律如图所示。
•参考答案:二、简答题共2题,50分125分带传动是如何工作的?有哪几种类型?带传动为什么要定期张紧?有哪些张紧方法?带传动有哪些优缺点?•参考答案:带以一定的预紧力紧套在两个带轮上,由于预紧力的作用,带和带轮的接触面上就产生了正压力。
主动轮和带产生的摩擦力驱使带运动,带和从动轮相对运动,产生摩擦力,带作用在从动轮上的摩擦力带动从动轮运动。
在带传动中,常用的有平带传动,V 带传动,多嘁带传动和同步带传动等。
各种材质的带都不是完全的弹性体,在变应力的作用下,经过一定的时间的运转后,就会由于弹性变形而松弛,使传动能力降低。
为了保证带传动的能力,应定期检查,如果发现不足时,必须张紧,才能正常工作。
带传动的优点:带传动结构简单,传动平稳,造价低廉,以及缓冲共振,还可以对电机过载保护。
缺点:带易磨损,寿命短,产生弹性打滑,不能保证精确的传动比。
225分为修配一个损坏的渐开线外齿轮,实测齿轮的齿顶圆直径da=119.86mm,齿数z=28。
试确定该齿轮的主要参数:模数m、分度圆直径d、齿顶圆直径da、齿根圆直径df•参考答案:取m=42)分度圆直径d、d=mz=4x28=1123)齿顶圆直径da、da=4(28%2B2x1)=1204)齿根圆直径df df=4(28-2x1-2x0.25)。
《机械设计》2章-螺纹联接
松螺栓联接
(Loose bolt)
F
特点:螺栓只有在工作时才受力, 装配时不拧紧。 强度条件:
σ= F πd12 4 ≤[σ]
●同一组螺栓的材料、直径和长度应尽量相同,以便于简化 结构和便于装配。
●应有足够的栓距和边距;
l
对接合面无要求时 l=10d 一般情况 l=(5~8)d 对要求严格密封时 l=2.5d e=d+(3+6)mm
●应有足够的扳手空间;(具体尺寸,可查有关手册) E E 60°
e
C C
60°
A B
D
h
●支承面应平整并与螺栓轴线相垂直,以避免附加弯矩
六角螺母 六角扁螺母 六角厚螺母
圆螺母
国外防盗螺栓头介绍 “Tamper-resistant” screw heads
Conventional screwdriver will Special tool required Break-away heads to tighten but not loosen tighten loosen screw the screw
SCREWS JOINT AND POWER SCREWS
本章包括螺纹联接和螺旋传动两部分。两 者设计要求不同,螺纹联接要求自锁,螺旋传 动要求传动效率高。两者在内容上有一定的联 系(如螺纹参数、效率和强度计算等)。本章 的学习重点是螺栓联接的受力分析、强度计算 以及提高螺栓联接的强度措施。
有关联接的基本概念
则当量摩擦角ρv = tg -1
λ < ρv
注意
,都能自锁
单线普通螺纹升角约在 1.5°~3. 5°之 间,远小于当量摩擦角,故在静载荷作用 下都能保证自锁.
机械设计基础2 部分作业题答案(李良军教材)
5-14 解:
nⅢ nⅠ
Ft1 Ft2
nⅡ
Fa1 Fr1 Fr2
Fa2
Fr3 Fa4
Ft3
Fa3 Fr4
Ft4
6-10 解:
第六章 作业答案
Fr1 Ft2
Fr2
蜗杆
Fa1
n1 T1
Fa2
Ft1
蜗轮
6-11 解:
蜗轮2
n
Ⅰ
Ⅰ
小斜齿轮 3
Fa1 Fa2
蜗杆1
Ft1
Ⅱ
Fa3
Ⅲ 大斜齿轮 4
Ft2
左旋
4Fs [ ]
d 0 m
2
4 Fs 4 1061 .1 d0 3.75mm []m 3.14 0.4 240 1
2) 挤压强度条件
Fs p [ p ] d0h
Fs 1061 .1 d0 0.276mm h[ p ] 20 0.8 240
7-6. 用于自动化照明灯具上的一周转轮系如图7-27所示。已知 输入轴转速n1=19.5r/min,z1=60, z2=z2=30,z3=z4=40, z5=120,试求箱体的转速。
解: 图示为行星轮系,其中 箱体为系杆。
z5
z4
n1 nH m z 2 z 3 z5 i (1) n5 nH z1 z2 z4
iMH
Z Z 5 ( 1) 1 Z Z5
7-5. 如图7-26所示差动轮系中,设已知各轮 齿数z1=15,z2=25,z2'=20,z3=60, n1=200r/min,n3=50r/min,试分别求出当1) n1、n3转向相同时;2)当n1、n3转向相反时, 系杆H转速nH的大小和方向。 解:
机械设计(2)模拟试卷及参考答案
机械设计(2)模拟试卷及参考答案一、是非题(对的用“√”表示,错的用“×”表示,每小题1分,共10分)1.在链传动设计中,链节数一般选奇数为宜。
(×)2.在蜗杆传动中,当量摩擦系数随齿面相对滑动速度的增大而增大。
(×)3.单万向联轴器的从动轴角速度不均匀,改用双万向联轴器后,从动轴的角速度即可变为均匀。
(×)4.为了提高轴的刚度,轴的材料可以采用合金钢来代替碳素钢。
(×)5.在蜗杆传动中,蜗杆头数越多,则蜗杆传动的效率就越高。
(√)6.齿式联轴器是一种无弹性元件的挠性联轴器,它对轴的安装精度要求不高,允许有一定的偏移量。
(√)7.滚动轴承的静强度安全系数S0只能大于1。
(×)8.动压滑动轴承热平衡计算时,若进油温度t i<35℃,则说明轴承发热不严重。
(×)9.滚动轴承轴向预紧的主要目的是为了提高轴承的承载能力。
(×)10.在滑动轴承设计中,适当选用较大的宽径比会提高承载能力。
(√)11.在带、链两级传动中,宜将带传动放在高速级。
(√)12.在链传动中,张紧轮宜安装在靠近主动轮的松边外侧上。
(√)13.在蜗杆传动中,中心距a = (d2+d1)/2 = m(z1+z2)/2。
(×)14.在工作时只承受弯矩而不承受转矩的轴,其工作应力一定是对称循环变应力。
(×)15.选择联轴器规格型号时的主要依据之一是:T ca<[T]。
(√)16.在不完全液体润滑滑动轴承设计中,限制pv值的主要目的是限制轴承的温升。
(√)17.滚动球轴承在工作时滚动体上某一点的载荷及应力均呈周期性的不稳定变化。
(√)18.毡圈密封装置的毡圈及轴承盖上的装毡圈槽都是矩形截面,目的是为了得到较好密封效(×)19.刚性联轴器在安装时要求两轴严格对中,而挠性联轴器在安装时可以不考虑对中问题。
(×)20.为了增加油膜压力,液体动力润滑的向心滑动轴承中,一般油槽应开在承载区。
机械设计 (2)
它可以进一步分为:
i.非对称循环变应力 (non-symmetric cycle varing stress ) ii.对称循环变应力(symmetric cycle varing stress ) iii.脉动循环变应力(pulsation cycle varying stress)
设稳定循环变应力的最大值为σmax、最小值σmin,规定:
力循环N次后,材料不发生疲劳破坏的应力。
以σrN表示 金属的疲劳极限可以分成两种类型: (i) 对于大多数黑色金属及其合金(HB<=350),当N>=N0时,
疲劳曲线趋于水平,此时的疲劳极限应力用σrN0表示,认 为在σrN0的作用下,材料可以经受无限多次循环。
循环基数(cycle cardinal):循环次数N0称为循环基数 (ii) 对于有色金属和高硬合金钢(HB>350),无论循环次数N
极限应力(ultimate stress) σlim , τlim 极限应力常为材料的:
强度极限(静应力)σb , τb
屈服极限(静应力)σs , τs 疲劳极限(变应力)σr , τr
蠕变极限(热应力)
与应力状态有关的材料的断裂韧性。
材料的极限应力 静应力状态 脆性材料取抗拉强度极限σb , τb
非随机变化应力又可分为:
i.稳定循环变应力(stable cycle varying stress) ii.非稳定循环变应力
平均应力σm ,应力幅σa以及周期T都不随时间变化的应力。
σm , σa , T 之一随时间变化的应力。
机械零件的应力一般都可以理解为稳定循环变应力。
2.3.4 静应力的强度计算
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A-6-3-09-3-2、 (A )是带传动中所固有的物理现象,是不可避免的。
A.弹性滑动 B.打滑 C.松驰 D.疲劳破坏
A-7-2-10-3-2、渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于(D)
[]《机械设计基础》试题库及答案
绪论
一、填空(每空1分)
T-1-1-01-2-3、构件是机器的 运动 单元体;零件是机器的 制造 单元体;部件是机器的 装配 单元体。
T-2-2-02-2-4、平面运动副可分为 低副 和 高副 ,低副又可分为 转动副 和 移动副 。
T-12-2-35-2-2、滚动轴承内圈与轴颈的配合采用 基孔 制,外圈与轴承孔的配合采用 基轴 制。
二、判断题(正确的打√,错误的打×)(每题2分)
P-1-1-01-2-2、所有构件一定都是由两个以上零件组成的。(×)
P-3-2-02-2-2、铰链四杆机构中,传动角γ越大,机构传力性能越高。(√ )
A.1 B.2 C.1或2 D.3
A-2-2-03-3-2、若两构件组成低副,则其接触形式为(A)
A.面接触 B.点或线接触 C.点或面接触 D.线或面接触
A-2-4-04-3-2、机构具有确定相对运动的条件是(A)
A.机构的自由度数目等于主动件数目 B.机构的自由度数目大于主动件数目
P-12-3-29-2-2、在相同工作条件的同类型滚动轴承,通常尺寸越大,其寿命越长。(√ )
三、选择题 (将正确答案的序号填在括号中)(每题2分)
A-1-1-01-3-2、在如图所示的齿轮—凸轮轴系中,轴4称为(A)
AБайду номын сангаас零件 B.机构 C.构件 D.部件
A-2-2-02-3-2、平面运动副所提供的约束为(C)
A.分度圆 B.齿顶圆 C.齿根圆 D.基圆
A-7-7-11-3-2、闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是(B)
A.齿面胶合 B.轮齿疲劳折断 C.齿面磨粒磨损 D.轮齿过载折断
A-7-7-12-3-2、齿面接触疲劳强度设计准则针对的齿轮失效形式是(A)
P-8-2-21-2-2、蜗杆传动一般用于大速比的场合。(√)
P-8-2-22-2-2、蜗杆传动一般用于传动大功率、大速比的场合。(×)
P-9-1-23-2-2、定轴轮系的传动比等于始末两端齿轮齿数之反比。(×)
P-10-1-24-2-2、楔键的顶底面是工作面。(√)
P-10-1-25-2-2、设计键联接时,键的截面尺寸通常根据传递转矩的大小来选择。 (×)
T-2-2-07-2-1、平面机构中,两构件通过点、线接触而构成的运动副称为 高副 。
T-3-2-08-2-2、机构处于压力角α=90°时的位置,称机构的死点位置。曲柄摇杆机构,当曲柄为原动件时,机构 无 死点位置,而当摇杆为原动件时,机构 有 死点位置。
T-3-2-09-2-2、铰链四杆机构的死点位置发生在从动件与连杆 共线 位置。
T-3-2-10-2-1、在曲柄摇杆机构中,当曲柄等速转动时,摇杆往复摆动的平均速度不同的运动特性称为: 急回特性 。
T-3-2-11-2-1、摆动导杆机构的极位夹角与导杆摆角的关系为 相等 。
T-4-2-12-2-3、凸轮机构是由 机架、凸轮、从动件 三个基本构件组成的。
T-5-1-13-2-1、螺旋机构的工作原理是将螺旋运动转化为 直线 运动。
T-7-3-18-2-2、渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件为 模数 和 压力角 分别相等。
T-7-2-19-3-2、_齿面磨损__和_因磨损导致的轮齿折断__是开式齿轮传动的主要失效形式。
T-7-2-20-2-2、渐开线齿形常用的加工方法有 仿形法 和 范成法 两类。
T-7-2-21-2-2、在一对齿轮啮合时,其大小齿轮接触应力值的关系是σH1 = σH2。
W-6-3-01-2-5、说明带的弹性滑动与打滑的区别。
弹性滑动是由于带传动时的拉力差引起的,只要传递圆周力,就存在着拉力差,所以弹性滑动是不可避免的;而打滑是由于过载引起的,只要不过载,就可以避免打滑,所以,打滑是可以避免的。
T-7-10-22-2-2、斜齿圆柱齿轮的重合度 大于 直齿圆柱齿轮的重合度,所以斜齿轮传动平稳,承载能力 高 ,可用于高速重载的场合。
T-8-2-23-2-3、在蜗轮齿数不变的情况下,蜗杆的头数 越少 ,则传动比就越大。
T-8-2-24-2-3、蜗杆传动的中间平面是指:通过_蜗杆_轴线并垂直于__蜗轮__轴线的平面。
(注:下标t表示端面,a表示轴向,1表示蜗杆、2表示蜗轮)
A-8-2-17-3-2、蜗杆传动的传动比i等于(D)
A. B. C. D.
A-10-1-18-3-2、普通平键的长度应(B)
A .稍长于轮毂的长度 B .略短于轮毂的长度 C.是轮毂长度的三倍 D.是轮毂长度的二倍
T-8-2-25-2-3、普通圆柱蜗杆和蜗轮传动的正确啮合条件是_ ma1=mt2、αa1=αt2、λ=β_。
T-10-2-26-2-3、若键的标记为键C20×70GB1096-79,则该键为C型平键,b=20,L=70。
T-10-1-27-2-2、轮系运动时,所有齿轮几何轴线都固定不动的,称定轴轮系轮系,至少有一个齿轮几何轴线不固定的,称 周转星轮 系。
A-13-1-23-3-2、下列联轴器中,能补偿两轴的相对位移并可缓冲、吸振的是(D )
A.凸缘联轴器 B.齿式联轴器 C.万向联轴器 D.弹性柱销联轴器
四、问答题(每题5分)
W-4-2-01-2-5、说出凸轮机构从动件常用运动规律,冲击特性及应用场合。
答:等速运动规律、等加速等减速运动规律、简谐运动规律(余弦加速度运动规律);等速运动规律有刚性冲击,用于低速轻载的场合;等加速等减速运动规律有柔性冲击,用于中低速的场合;简谐运动规律(余弦加速度运动规律)当有停歇区间时有柔性冲击,用于中低速场合、当无停歇区间时无柔性冲击,用于高速场合。
A-8-2-16-3-2、普通圆柱蜗杆和蜗轮传动的正确啮合条件是(B)
A.mt1=ma2, αt1=αa2,λ=β B.ma1=mt2, αa1=αt2,λ=β
C.mt1=ma2, αt1=αa2,λ= -β D.ma1=ma2, αa1=αt2,λ= -β
P-10-2-26-2-2、在螺纹联接的结构设计中,通常要采用凸台或凹坑作为螺栓头和螺母的支承面,其目的是使螺栓免受弯曲和减小加工面。(√)
P-10-2-27-2-2、螺纹联接是可拆联接。 (√)
P-12-3-28-2-2、滚动轴承的基本额定动载荷C值越大,则轴承的承载能力越高。(√ )
A-12-2-21-3-2、滚动轴承在一般转速下的主要失效形式是(C)
A.过大的塑性变形 B.过度磨损 C.疲劳点蚀 D.胶合
A-13-1-22-3-2、联轴器和离合器均具有的主要作用是(B)
A.补偿两轴的综合位移 B.联接两轴,使其旋转并传递转矩 C.防止机器过载 D.缓和冲击和振动
A-10-1-19-3-2、键的截面尺寸b×h主要是根据( D )来选择。
A.传递扭矩的大小 B.传递功率的大小 C.轮毂的长度 D.轴的直径
A-10-2-20-3-2、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,宜采用(C)
A.螺栓联接 B.螺钉联接 C.双头螺柱联接 D.紧定螺钉联接
T-11-2-28-2-3、轴的作用是支承轴上的旋转零件,传递运动和转矩,按轴的承载情况不同,可以分为 转轴、心轴、传动轴 。
T-10-1-29-2-3、机械静联接又可以分为 可拆 联接和 不可拆 联接,其中键联接、螺纹联接、销联接属于 可拆 连接。
T-10-2-30-2-3、.螺纹联接防松的目的是防止螺纹副的相对运动,按工作原理的不同有三种防松方式: 摩擦力 防松、 机械 防松、 其它方法 防松。
A.将产生刚性冲击 B.将产生柔性冲击 C.没有冲击 D.既有刚性冲击又有柔性冲击
A-6-5-07-3-2、带传动的主要失效形式是带的(A)
A.疲劳拉断和打滑 B.磨损和胶合 C.胶合和打滑 D.磨损和疲劳点蚀
A-6-3-08-3-2、带传动中弹性滑动现象的产生是由于(C)
A.齿面点蚀 B.齿面胶合 C.齿面磨损 D.轮齿折断
A-7-11-13-3-2、为了实现两根相交轴之间的传动,可以采用(C)
A.蜗杆传动 B.斜齿圆柱齿轮传动 C.直齿锥齿轮传动 D.直齿圆柱齿轮传动
A-7-7-14-3-2、齿轮传动中,轮齿齿面的疲劳点蚀经常发生在(B)
T-2-2-03-2-2、运动副是使两构件接触,同时又具有确定相对运动的一种联接。平面运动副可分为 低副和 高副 。
T-2-2-04-2-1、平面运动副的最大约束数为 2 。
T-2-2-05-2-1、机构具有确定相对运动的条件是机构的自由度数目 等于 主动件数目。
T-2-2-06-2-1、在机构中采用虚约束的目的是为了改善机构的 工作情况和 受力情况 。
C.机构的自由度数目小于主动件数目 D.机构的自由度数目大于等于主动件数目
A-3-2-05-3-2、铰链四杆机构中,若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和,则为了获得曲柄摇杆机构,其机架应取(B)
A.最短杆 B.最短杆的相邻杆 C.最短杆的相对杆 D.任何一杆
A-4-2-06-3-2、在凸轮机构的从动件选用等速运动规律时,其从动件的运动(A)
P-6-3-07-2-2、带传动的弹性滑动是不可避免的,打滑是可以避免的。 (√ )
P-6-3-08-2-2、V带型号中,截面尺寸最小的是Z型。(×)