33_北航机械设计答案—轴类连接零件(2)
34_北航机械设计答案—滚动轴承(2)
第34章 滚动轴承34-10 改正图34-29中的错误结构并说明理由。
(a ) (b )(c ) (d )(f )(g ) (h )应是基轴制(d 图,原意是轴稍微短一些,以免轴与轴端挡板接触)均为标注错误,g 只要标注轴的公差,h 只要标注孔的公差,且一般轴处为过盈配合)34-11 图34-30所示,斜齿轮轴采用一对7207AC (46207)轴承支承,已知斜齿轮的圆周力N F t 3500=,径向力N F r 1200=,轴向力N F a 900=,轴的转速N F t 3500=,轴承的冲击载荷系数2.1=d f ,温度系数1=T g ,额定动载荷N C r 25400=。
试计算该对轴承的寿命(用小时计)。
图34-30解:(1)计算轴承所受轴向力在垂直面内对B 取矩,有40301001⋅=⋅+⋅r a v r F F F故 N N F F F a r v r 2101003090040120010030401=⨯-⨯=⋅-⋅=N N F F F r r v r 990)2101200(12=-=-=在水平面内对B 取矩,有401001⋅=⋅t h r F F故 N N F F t h r 1400100403500100401=⨯=⋅=N N F F F h r t h r 2100)14003500(12=-=-=所以,两个轴承所受径向力分别为N N F F F h r v r r 66.141514002102221211=+=+= N N F F F h r v r r 66.232121009902222222=+=+= 由题目中给出的表可得N N F F r s 962.99066.14157.07.011=⨯==N N F F r s 162.162566.23217.07.022=⨯==因为12162.2525)162.1625900(s s a F N N F F >=+=+,所以右端的轴承II 为压紧端,左端的轴承I 为放松端。
31_北航机械设计答案—带传动(1)
第31章 带传动31-27 V 型带传动,已知小带轮为主动轮,直径mm d d 1401=,转速min /9601r n =;大轮直径mm d d 4252=;V 型带传动的滑动率015.0≈ε。
求大轮转速2n 。
解:由公式(31-18)ε-==111221d d d d n n i 可得015.0111404259602-⨯=n 解之得min /5.3112r n =31-28 已知一V 型带传动,传递的功率kW P 10=,带速s m v /5.12=,紧边拉力是松边拉力的三倍。
求有效拉力t F 和紧边拉力1F 。
解:由公式1000vF P t =可得 10005.1210⨯=t F故可解得有效拉力N F t 800=再由公式(31-3)21F F F t -=,且由题知213F F =,可求得N F 12001=31-35 设计如图31-28所示带式运输机中V 型带传动,采用鼠笼式电动机驱动。
已知V 型带传动的功率kW P 5.6=,min /9601r n =,min /3202r n =,每日工作16h ,并绘制大带轮的零件工作草图(设安装大带轮处轴径mm d 300=)。
图31-28解:1)确定计算功率c P由公式P K P A c =及表31-7取2.1=A K ,则kW kW P c 8.75.62.1=⨯=2)选择带型根据c P 和1n 由图31-15选取V 带型号为A 型,并确定小带轮的直径mm d d 140~1121=。
3)确定带轮直径和带速由表31-3选取小带轮直径:A 型带,min /9601r n =,取mm d d 1121=。
取滑动率015.0=ε,大带轮直径为mm mm d n n d d d 96.330)015.01(112320960)1(1212=-⨯⨯=-⨯=ε 取mm d d 3302=。
小带轮带速为s m s m n d v d /58.16/10006096033014.310006011=⨯⨯⨯=⨯=π满足一般合适带速s m v s m i /25/5≤≤的要求。
机械设计基础第11章 轴与轴毂连接答案
第11章 轴与轴毂连接四、简答题5. 轴的当量弯矩计算公式中22)(T M M e α+=中,α应如何取值?答: α的取值由扭转剪应力的循环特性决定:对于不变的转矩,3.0=α;当转矩脉动循环变化时,6.0=α;对于频繁正反转的轴,转矩剪应力可视为对称循环,1=α。
若转矩的变化规律不明确时,一般也按脉动循环处理。
6.普通平键的失效形式和强度条件是什么?答:普通平键的主要失效形式是工作侧面的压溃。
普通平键连接的挤压强度条件为:P P hldT hl d T A F ][42//2σσ≤=≈= 式中,P σ——键侧面上受到的挤压应力,(MPa );T ——传递的功率,N.mm ;d ——轴的直径,mm ;h ——键的高度,mm ;l ——键的工作长度,mm 。
A 型键l=L-b ,B 型键l=L ,C 型键l=L-b/2 ;b ——键的宽度(mm )。
P ][σ——联接中较弱材料的许用挤压应力,MPa六、分析题1.根据承受载荷的不同轴可分为转轴、心轴、传动轴,试分析图中 I 、II 、III 、IV 轴是各属于那种类型?答:I 为传动轴,II 、IV 为转轴,III 为心轴。
2.指出下面图中的结构错误,并提出改进意见。
序号错误原因改正1 箱体两端面与轴承盖接触处无凸台,使端面加工面积过大加凸台2 轴肩过高,轴承无法拆卸轴肩高度要低于轴承内圈高度3 键过长键长应小于轴上齿轮的宽度4 套筒对齿轮的轴向固定不可靠装齿轮的那段轴的长度比齿轮的宽度短1-2mm5 轴上还缺台阶,轴承装配不方便在右边轴承处加非定位轴肩,6 轴与轴承透盖接触轴与轴承透盖之间有间隙,并加上密封圈7 联轴器轴向未定位联轴器左端轴段加轴肩,对联轴器做轴向定位8 缺键,没有周向定位在联轴器和轴之间加键,作周向定位12 3 4 5 6 789 107序号错误原因改正1 轴的两端均伸出过长,增加了加工和装配长度轴的左端第一段轴比联轴器的宽度短1-2mm,轴的右端面和轴承的外端面基本保持一致2 联轴器与轴承盖接触联轴器与轴承盖之间要留有扳手操作空间,3 轴与轴承透盖间缺密封措施轴与轴承透盖间加上密封圈4 轴与轴承透盖接触轴与轴承透盖之间有间隙5 轴上还缺台阶,轴承装配不方便在左边轴承处加非定位轴肩,。
北航轴的结构设计改错——机械设计基础
北航轴的结构设计改错——机械设计基础(总9页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--机械设计基础——轴的结构设计改错一、指出图中结构不合理之处,并改正。
1、答案:1)左端轴承处的弹性挡圈去掉。
2)右端轴承处轴肩过高,应改为低于轴承内圈。
3)齿轮右端用轴套固定,与齿轮配合的轴头长度应小短于齿轮轮毂宽度。
4)左端轴承处应有越程槽。
5)联轴器没固定,左端应改为轴肩固定。
6)右端轴承改为轴套定位。
7)与齿轮配合处的键槽过长,应短于其轮毂宽度。
8)齿轮应改为腹板式结构。
9) 将联轴器的周向固定,改为键联接。
2、答案:主要结构错误:1)与齿轮处键槽的位置不在同一母线上;2)端盖孔与轴径间无间隙;3)左轴承端盖与箱体间无调整密封垫片;4)轴套超过轴承内圈定位高度;5)三面接触,齿轮左侧轴向定位不可靠;6)键顶部与齿轮接触;7)无挡油盘;8)两轴承端盖的端面处应减少加工面。
3、答案:1)轴承内外圈剖面线方向不一致,应改为方向一致;2)左端轴承用轴肩定位,且轴肩不高于轴承内圈;3)齿轮没有轴向固定,改为左端用轴环,右端用轴套固定;4)与左端轴承配合的轴段上应有砂轮越程槽;5)联轴器没有轴向定位,应必为用轴肩定位;6)右端轴承改为加大定位和固定,且低于轴承内圈;7)与齿轮配合的轴段应有键槽;8)齿轮改为腹板式结构性9)轴的右端键槽过长,改为短于联轴器的孔的长度。
4、答案:1)左边轴肩高于轴承内圈;2)与齿轮配轴段太长,齿轮轴向未定位;3)齿轮与轴承间缺套筒;4)右边轴肩过高超过轴承内圈;5)右端盖与轴接触;6)右端盖处缺少密封圈;7)皮带轮周向定位缺键槽;;8)皮带轮孔未通。
5、答案:此轴系有以下6个方面13处错误:1)轴承类型配用不合适:左轴承为角接触轴承,角接触轴承不能单个使用;2)转动件与静止件直接接触:轴身与右端盖之间无间隙;3)轴上零件未定位、未固定:套筒未可靠的固定住齿轮;联轴器轴向未固定;联轴器周向未固定;4)工艺不合理:轴外伸端无轴肩,轴承不易装;装轴承盖箱体的加工面与非加工面没有分开;轴承与轴承座之间无调整垫片,轴承的轴向间隙无法调整;轴上的键槽过长;左轴承处轴肩过高,轴承无法拆卸;5)润滑与密封问题:轴承脂润滑而无挡油环;端盖上无密封件;6)制图投影错误箱体孔投影线未画6、答案:1)轴肩过高;2)无轴向定位;3)不能准确定位;4)套筒定位轴承不合理;5)静止件和活动件相碰。
北航《机械设计》在线作业一15秋满分答案
北航《机械设计》在线作业一单选题多选题判断题一、单选题(共15 道试题,共45 分。
)1. 既可以单独作成轴瓦,也可以作成轴承衬的材料是()。
A. 锡基轴承合金B. 铸锡青铜C. 铅基轴承合金D. 耐磨铸铁-----------------选择:B2. 滚动轴承的基本额定动载荷是指()。
A. 滚动轴承能承受的最大载荷B. 滚动轴承能承受的最小载荷C. 滚动轴承在基本额定寿命L10=106转时所能承受的载荷D. 一批滚动轴承能承受的平均载荷-----------------选择:C3. 闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是()。
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-----------------选择:B4. 键的截面尺寸b×h主要是根据()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-----------------选择:D5. 在与基圆柱相切的截面内,()的齿廓一侧为直线,另一侧为曲线。
A. 阿基米德蜗杆B. 法向直廓蜗杆C. 渐开线蜗杆D. 锥蜗杆-----------------选择:C6. 在承受横向载荷的普通紧螺栓联接中,螺栓杆所受应力为()。
A. 扭切应力B. 拉应力C. 扭切应力和拉应力D. 扭切应力或拉应力-----------------选择:C7. 当凸轮机构的从动件推程按等加速等减速规律运动时, 推程开始和结束位置()。
A. 存在刚性冲击B. 存在柔性冲击C. 不存在冲击-----------------选择:B8. 渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于()。
A. 分度圆B. 齿顶圆C. 齿根圆D. 基圆-----------------选择:D9. 在通过轴线的截面内,()的齿廓为直边梯形;A. 阿基米德蜗杆B. 法向直廓蜗杆C. 渐开线蜗杆D. 锥蜗杆-----------------选择:A10. 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()。
机械设计习题册答案(第5、6、8、9、11、12、13、14、15章)
目录第5章螺纹连接和螺旋传动 (9)第6章键、花键、无键连接和销连接 (12)第8章带传动 (15)第9章链传动 (19)题 4 图 (20)a)和b)按逆时针方向旋转合理。
(20)第11章蜗杆传动 (22)第12章滑动轴承 (24)第13章滚动轴承 (27)第14章联轴器和离合器 (29)第15章轴 (30)第5章螺纹连接和螺旋传动1、简要分析普通螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹的特点,并说明哪些螺纹适合用于连接,哪些螺纹适合用于传动?哪些螺纹已经标准化?普通螺纹:牙型为等边三角形,牙型角60度,内外螺纹旋合后留有径向间隙,外螺纹牙根允许有较大的圆角,以减小应力集中。
同一公称直径按螺距大小,分为粗牙和细牙,细牙螺纹升角小,自锁性好,抗剪切强度高,但因牙细不耐磨,容易滑扣。
应用:一般连接多用粗牙螺纹。
细牙螺纹常用于细小零件,薄壁管件或受冲击振动和变载荷的连接中,也可作为微调机构的调整螺纹用。
α,传动效率较其它螺纹高,但牙根强度弱,螺旋副矩形螺纹:牙型为正方形,牙型角 0=磨损后,间隙难以修复和补偿,传动精度降低。
梯形螺纹:牙型为等腰梯形,牙型角为30度,内外螺纹以锥面贴紧不易松动,工艺较好,牙根强度高,对中性好。
主要用于传动螺纹。
锯齿型螺纹:牙型为不等腰梯形,工作面的牙侧角3度,非工作面牙侧角30度。
外螺纹牙根有较大的圆角,以减小应力集中,内外螺纹旋合后,大径无间隙便于对中,兼有矩形螺纹传动效率高和梯形螺纹牙型螺纹牙根强度高的特点。
用于单向受力的传动螺纹。
普通螺纹适合用于连接,矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹适合用于传动。
普通螺纹、、梯形螺纹和锯齿形螺纹已经标准化。
2、将承受轴向变载荷连接螺栓的光杆部分做的细些有什么好处?可以减小螺栓的刚度,从而提高螺栓连接的强度。
3、螺纹连接为何要防松?常见的防松方法有哪些?连接用螺纹紧固件一般都能满足自锁条件,并且拧紧后,螺母、螺栓头部等承压面处的摩擦也都有防松作用,因此在承受静载荷和工作温度变化不大时,螺纹连接一般都不会自动松脱。
(完整版)机械设计-连接部分习题答案
机械设计-连接部分测试题一、填空:1、按照联接类型不同,常用的不可拆卸联接类型分为焊接、铆接、粘接和过盈量大的配合。
2、按照螺纹牙型不同,常见的螺纹分为三角螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹等。
其中三角螺纹主要用于联接,梯形螺纹主要用于传动。
3、根据螺纹联接防松原理的不同,它可分为摩擦防松和机械防松。
螺纹联接的防松,其根本问题在于防止螺纹副转动。
4、对于螺纹联接,当两被联接件中其一较厚不能使用螺栓时,则应用双头螺柱联接或螺钉联接,其中经常拆卸时选用双头螺柱联接。
5、普通螺栓联接中螺栓所受的力为轴向(拉)力,而铰制孔螺栓联接中螺栓所受的力为轴向和剪切力。
6、在振动、冲击或变载荷作用下的螺栓联接,应采用防松装置,以保证联接的可靠。
7、在螺纹中,单线螺纹主要用于联接,其原因是自锁,多线螺纹用于传动,其原因是效率高。
8、在螺纹联接中,被联接上应加工出凸台或沉头座,这主要是为了避免螺纹产生附加弯曲应力。
楔键的工作面是上下面,而半圆键的工作面是(两)侧面。
平键的工作面是(两)侧面。
9、花键联接由内花键和外花键组成。
10、根据采用的标准制度不同,螺纹分为米制和英制,我国除管螺纹外,一般都采用米制螺纹。
圆柱普通螺纹的公称直径是指大径,强度计算多用螺纹的()径。
圆柱普通螺纹的牙型角为 60 度,管螺纹的牙型角为()度。
二、判断:1、销联接属可拆卸联接的一种。
(√)2、键联接用在轴和轴上支承零件相联接的场合。
(√)3、半圆键是平键中的一种。
(×)4、焊接是一种不可以拆卸的联接。
(√)5、铆接是一种可以拆卸的联接。
(×)一般联接多用细牙螺纹。
(×)6、圆柱普通螺纹的公称直径就是螺纹的最大直径。
(√)7、管螺纹是用于管件联接的一种螺纹。
(√)8、三角形螺纹主要用于传动。
(×)9、梯形螺纹主要用于联接。
(×)10、金属切削机床上丝杠的螺纹通常都是采用三角螺纹。
(×)11、双头螺柱联接适用于被联接件厚度不大的联接。
机械设计作业集答案 (2)
机械设计作业集答案问题一:公差链与公差协调1.1 公差链的定义与作用公差链是指在产品设计、制造和检验过程中,涉及到公差传递的各种关系的有机组合。
在产品设计中,为了保证产品的质量和性能,需要对各个零部件的尺寸和位置进行控制,而公差链就是用来描述和分析这些零部件之间的公差传递关系的。
公差链的作用主要有以下几点: - 通过公差链的分析,可以确定产品在设计和制造过程中出现的公差带的分布范围,从而帮助设计人员确定合适的公差方案。
- 公差链可以帮助设计人员识别公差源,即造成产品公差的主要因素,便于进行优化和改进。
- 公差链的分析结果还可以为制造和检验过程提供参考,有助于指导生产和检测工艺。
1.2 公差协调的原则公差协调是指在机械设计中,通过合理选择和分配零部件的公差,以确保产品在设计要求下能够在制造和使用过程中满足性能和质量的要求。
公差协调的原则主要包括以下几个方面:1.2.1 公差合理分配原则公差合理分配原则是指在设计过程中,应根据零部件的功能、重要性和制造难度等因素来合理分配公差。
一般来说,对于功能重要且制造难度大的零部件,公差分配应较严格;而对于功能次要且制造难度小的零部件,公差分配可以相对宽松。
1.2.2 公差传递原则公差传递原则是指在公差协调中,要注意零部件之间公差的传递关系。
公差传递关系可以通过公差链的分析得到。
在公差传递时,要尽量减小公差的传递倍数,避免公差的累加误差。
1.2.3 公差统计原则公差统计原则是指在选择和应用公差时,要根据实际情况采用合适的统计方法和公差值。
一般来说,对于要求产品性能和质量较高的情况,应采用较为严格的统计方法和较小的公差值,以确保产品能够满足要求。
1.3 公差链的计算方法公差链的计算方法主要有以下几种:1.3.1 最坏情况法最坏情况法是指在公差链的计算中,假设各个零部件的公差都取其最大值,然后计算出整个系统的公差范围。
这种方法计算简单直观,但可能会导致公差范围过大。
北航机械设计试题答案
四.分析计算题 (34 分)
1.(12 分)如图所示,轴系采用一对相同型号的角接触向心球轴承支承,其基 本额定动载C=13100N,在轴上作用有径向力R、轴向力FA, 已知R =1500N, FA=600N,
载荷系数
fd
= 1 ,内部轴向力公式:FS
= 0.68Fr
,轴承e=0.68
当:
Fa Fr
≤ e时, X
代号为31206的滚动轴承该轴承的类型为圆锥滚子轴承轴承的内径尺寸为30mm直径系列为413f13是考虑拧紧力矩引起的剪应力的影响轴向固定目的在于使轴上零件在轴上有一个确定的位置周向固定目的在于确定轴上零件与轴的相对位置以传递一定的运动和动力
机械设计 A4 试卷 B
参考答案和评分标准
注:所有题目按步给分,非标准合理答案适当给分,但不超过该步骤的二分之一,计算过程纯计 算错误不重复扣分,最终答案错误该部分分数扣除。
a2
=
m 2
(q
+
z2 )
=
2×
(
+
40)
= 100(mm)
iii. 如图所示
五、结构设计题(16 分)请指出图中的轴系结构的错误,并在下半部画出正确结构。齿轮采用油
润滑,轴承采用脂润滑。(注意,在数字标号的地方有错误,请按顺序指出)
6
错误如下: 1. 轴承盖处未考虑密封,增加密封元件。转动件和固定件直接接触,错误。 2. 有轴承套筒定位高度过高,套筒不能同时顶住轴承的内、外圈,应减少直径。 3. 套筒作用不确定,齿轮的轴向固定不可靠(过定位)。 4. 轴端零件没有轴向定位,应作出定位轴肩。 5. 轴端零件没有周向定位,需开键槽。 6. 左轴端的弹簧挡圈多余,应去掉。属于支点轴向固定问题。 7. 轴径右侧装拆路线过长,轴径右侧应相应区分加工面减少直径。 8. 轴端零件和轴的配合长度应合适。 9. 未区分箱体的外加工面和非加工面。 10. 左端轴承定位轴肩过高,不利于轴承的拆卸。 11. 齿轮处的键槽长度过长。 12. 无法调整轴承间隙,机座与端盖之间应增加调整垫片。
32_北航机械设计问题详解—螺纹连接(2)
第32章螺纹连接的设计32-1试找出图32-27中所示螺纹连接结构中的错误,并改正。
(a)(b)(c)(d)图32-2732-13有一刚性凸缘联轴器,用材料为Q235的普通螺栓连接以传递转矩T,现欲提高其传递的转矩,但限于结构不能增加螺栓的直径和数目,试提出三种能提高联轴器传递转矩的方法。
答:①可以适当增加结合面的数量;②可以适当增加预紧力;③可以适当增加接合面的粗糙度,以提高摩擦因数。
(如果第1种,不能实现,可以增加结合面数量)32-26图32-43为由两块边板和一块承重板焊成的龙门起重机导轨托架,两块边板各用4个螺栓与工字钢相连接,托架所受载荷随吊重量不同而变化,其最大载荷为20kN。
试确定应采用哪种连接类型,并计算出螺栓直径。
图32-43解:根据托架的结构,可以采用普通螺栓连接或铰制孔螺栓连接。
(1)采用普通螺栓连接螺栓组受横向载荷:kNFR20=旋转力矩:mNmNLFTR⋅=⋅⨯=⋅=600030020①在横向载荷RF作用下,各螺栓所受预紧力,由公式(32-23),取12.0,2.1==ffkμ,8,1==zm可得kNkNmzFkFsRf258112.0202.11'=⨯⨯⨯==μ② 在旋转力矩作用T 下,各螺栓所受预紧力,由公式(32-27)可得kN kN r Tk F zi is f 71.70275812.060002.112'=⨯⨯⨯==∑=μ其中mm mm r r r 2751501502122821=+====(此题应该采用你第一次的方法,只是21F F F '+'='),因为预紧力的方向为轴向方向,直接相加从图32-43(b )可知,各螺栓所受合预紧力为kNkN kNF F F F F 14.90135cos 71.7025271.7025135cos 222'2'12'22'1'=⨯⨯⨯-+=-+= 选取螺栓强度等级为10.9级,可得MPa s 900=σ,取螺栓连接的安全系数5.1][=S ,则螺栓材料的许用应力MPa MPa S s 6005.1/900]/[][===σσ,则所需的螺栓危险剖面的直径为mm mm F d 78.1560014.31014.903.14][3.143'=⨯⨯⨯⨯=⨯=σπ按GB169-81,选用M16的螺栓。
北航2011研究生复试971要求
971机械工程专业综合考试大纲(2012版)一、考试组成971机械工程专业综合试卷共分四部分:1)理论力学(动力学);2)机械原理;3)机械设计;4)自动控制原理,各部分满分均为50分。
1)、2)部分为必答部分,3)、4)部分为选答部分,考生二选一作答。
二、理论力学(动力学)部分的考试大纲(一)参考教材1.《动力学》(第2版)1-7章谢传锋主编,高等教育出版社(二)主要内容及基本要求1. 质点动力学⑴质点运动学(在直角坐标系和自然轴系下描述、点的复合运动)⑵质点动力学方程(在惯性系和非惯性系中表示)、⑶点的复合运动初步掌握上述内容的概念、分析的基本方法和思路。
2. 质点系动力学⑴动量定理⑵变质量质点动力学基本方程⑶对定点和动点的动量矩定理⑷动能定理掌握上述内容的定理、基本方程,特别是各种问题的分析方法。
3. 刚体动力学I、动静法⑴刚体平面运动的运动学和动力学⑵达朗贝尔原理(惯性力的简化、动静法、动平衡与静平衡)4. 刚体动力学II、拉格朗日方程⑴拉格朗日方程⑵动力学普遍方程⑶动力学II(刚体的定点运动与一般运动的运动学与动力学)5. 振动基础⑴单自由度系统的振动在掌握必要的基础知识外,重点是能够有建立力学、数学模型及提出问题和分析解决问题的能力,掌握定性分析和定量分析的方法。
三、机械原理部分的考试大纲(一)参考教材1.《机械原理》,郭卫东,科学出版社,20102.《机械原理教学辅导与习题解答》,郭卫东,科学出版社,2010(二)考试内容及基本要求本考试内容的章节是依据参考教材[1]编制的,参考教材[2]作为[1]的辅助教材,给出了基本要求、重点与难点内容、典型例题和、常见错误和习题解答,对相关内容的掌握有帮助作用。
考试内容只涵盖书中的第1-5,9章内容,其它讲解可以不学习。
第1章机构的组成原理1.1 机构的组成及机构运动简图1.2 平面机构的自由度了解机构的组成要素,掌握机构运动简图的绘制方法。
北航机设课程答辩部分答案
机设答辩1.(机械系统的总体设计包括哪些内容,设计原则有哪些?)总体设计包括:对所拟定的设计方案进行必要的计算,如总传动比和各级传动比、各轴的受力、转矩、转速、功率等,并对执行机构和传动机构进行初步设计,进行分析比较,择优确定一个正确合理的设计方案,绘制传动装置和执行机构的总体方案简图。
设计原则包括:A创新原则B安全原则C技术经济原则D工艺性原则E维护性原则11. (工业生产中哪种类型的原动机用得最多?它有何特点?)电动机用得最多,它具有效率高、价格低、选用方便等特点。
12. (如何根据工作机所需功率确定所选电动机的额定功率?工作机所需电动机的功率与电动机的额定功率关系如何?设计传动装置时采用哪一功率计算?)先根据工作机所需功率确定工作机所需电动机的功率,再根据工作机所需电动机的功率确定电动机的额定功率,电动机的额定功率一般要略大于工作机所需电动机功率,设计传动装置时采用输出功率计算。
13. (电动机转速的高低对设计方案有何影响?)转速高,电动机质量小,价格便宜,但总传动比大,传动装置外廓尺寸大,结构不紧凑,制造成本高,转速低则相反。
14. (机械装置的总效率如何计算?确定总效率时要注意哪些问题?)传动装置总效率=电动机效率×V带传动效率×齿轮传动效率×滚动轴承效率的n次方×输送带传动效率15. (分配传动比的原则有哪些?传动比的分配对总体方案有何影响?工作机计算转速与实际转速间的误差应如何处理?展开式二级圆柱齿轮减速器传动比一般推荐按i1=(1.3~1.4)i2分配;同轴式二级减速器可取i1约等于i2。
总传动比的实际值与设计要求值的允许误差为3%~5%16. (传动装置中各相邻轴间的功率、转速、转矩关系如何?)可参见表2-717. (传动装置中同一轴的输入功率与输出功率是否相同?设计传动零件或轴时采用哪个功率?)不相同,因为有轴承功率损耗,应该用输出功率18. (在传动装置设计中,为什么一般先设计传动零件?)传动装置设计时,应先设计传动零件,再根据传动零件的工作要求,设计确定支承零件、联接零件和附件等。
机械设计第十章 连接 课后习题答案
第十章 连接10-1解: 因此平键联接处于轴端,故选用C 型平键,轮毂宽度L ′=120mm ,齿轮、轴、键都采用钢材,查表11-8[σp ]=110 MPa 。
查机械设计手册得 b =22mm ,h =14mm ,取L =110mm ,l =L -b /2=110-22/2=99mm ,k ≈h /2=7mm ,由式(10-5a )可得所选平键传递的最大转矩为所选平键的标记为:键22×110 GB/T1097—200310-2解: 因此平键联接适应正反转,故选用A 型平键,齿轮、轴、键都采用钢材,考虑正反转,查表10-8[σp ]=90 MPa 。
查机械设计手册得 b =22mm ,h =14mm ,取L =110mm ,l =L -b /2=110-22/2=99mm ,k ≈h /2=7mm ,由式(10-5a )可得所选平键传递的最大转矩为所选平键的标记为:键22×110 GB/T1097—200310-3答:联轴器和离合器主要用于联结两轴(有时也实现轴与其他回转零件的联结),使它们一起转动以传递运动和转矩。
在机器工作时,联轴器能保持两轴的接合状态,而离合器却可随时完成两轴的接合和分离。
10-4 答:联轴器能保持两轴的接合状态,而离合器却可随时完成两轴的接合和分离。
10-5 答:见表10-1。
10-6 解:因为轴的转速较高,启动频繁,载荷有变化,宜选用缓冲性较好,同时具有可移动性的弹性套柱销联轴器。
联轴器传递的转矩:9605.795509550⨯==n P T =74.6(N ·m ) 查表10-2取工作情况系数7.1=A K 。
联轴器的计算转矩 :T K T A c ==1.7×74.6=126.8(N ·m )根据工作条件和配合轴径d 1,d 2,查手册选用弹性套柱销联轴器:824282386⨯⨯JB YA TL (GB4323-84),其公称转矩为250 N ·m10-7答:螺纹联接预紧的目的是使联接在承受工作载荷之前,预先受到力的作用,防止受载后被联接件间出现缝隙或相对滑动,增强联接的可靠性和紧密性。
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机械设计习题与参考答案
机械设计习题与参考答案一、单选题(共73题,每题1分,共73分)1.对于混合轮系说法正确的是()A、必须含有周转轮系B、必须含有定轴轮系C、可以不含定轴轮系D、只由两个周转轮系组成正确答案:A2.蜗杆传动中作用在蜗杆上的三个分力中最大的是()A、轴向力B、无法判断C、圆周力D、径向力正确答案:A3.齿轮精度等级最低的是()A、1级B、12级C、6级D、9级正确答案:B4.以下轴承选项哪个不是按承受载荷的方向分类的是()?A、向心角接触轴承B、推力角接触轴承C、球轴承D、径向接触轴承正确答案:C5.下面哪个不是链传动的组成。
A、V型带B、链条C、从动链轮D、机架正确答案:A6.()离合器接合最不平稳A、摩擦B、离心C、牙嵌D、安全正确答案:C7.下列四项功能中,哪几项()可以通过轮系的运用得以实现。
①两轴的较远距离传动②变速传动③获得大的传动比④实现合成和分解A、②③④B、①②C、①②③④D、①②③正确答案:C8.除差动轮系外,行星轮系的自由度均为()A、4B、1C、3D、2正确答案:B9.轴上零件轮毂宽度B应()与之配合的轴段轴向尺寸。
A、>B、<C、≥D、=正确答案:A10.接触式密封在脂或油润滑的环境中,要求轴的圆周速度在()A、>4B、<4C、<7D、>7正确答案:C11.为了保证带传动的正常工作,应定期检查带的()A、初拉力B、拉应力C、弯曲应力D、松边拉力正确答案:A12.斜齿圆柱齿轮相对于直齿圆柱齿轮而言可以()A、降低重合度B、增大结构尺寸C、增加根切齿数D、提高齿轮承载力正确答案:D13.V带在()状态下工作一段时间后会产生塑性变形。
A、紧绷B、收紧C、拉紧D、张紧正确答案:D14.以下哪项不能实现轴向固定()A、退垫圈B、轴颈C、轴肩D、轴环正确答案:B15.当轴承的速度因素dn值过高或具备润滑油的装置(如变速器、减速器),可采用()A、固润滑B、水润滑C、油润滑D、气润滑正确答案:C16.某标准直齿圆柱齿轮的齿距为6.28mm,该齿轮的模数为()。
【北航 机械工程】北航本科生机械设计考试试题及答案(AB卷·2套)
试题A一、填空(每空1分,共20分)1.在疲劳曲线上,以循环基数N0为界分为两个区:当N≥N0时,为()区;当N<N0时,为()区。
2.刚度是指机械零件在载荷作用下抵抗()的能力。
零件材料的弹性模量越小,其刚度就越()。
3.润滑油的()性越好,则其产生边界膜的能力就越强;()越大,则其内摩擦阻力就越大。
4.为改善润滑油在某些方面的性能,在润滑油中加入的各种具有独特性能的化学合成物即为()。
5.正是由于()现象,使带传动的传动比不准确。
带传动的主要失效形式为()和()。
6.蜗杆传动的主要缺点是齿面间的()很大,因此导致传动的()较低、温升较高。
7.链传动水平布置时,最好()边在上,()在下。
8.设计中,应根据被联接轴的转速、()和()选择联轴器的型号。
9.径向滑动轴承的半径间隙与轴颈半径之比称为();而()与()之比称为偏心率 。
10.对于普通平键,考虑到载荷分布的不均匀性,双键联接的强度按()个键计算。
二、判断题(每小题1分,共10分)(正确的划“√”,错误的划“×”)11.十字滑块联轴器中的所有元件都是刚性元件,因此属于刚性联轴器。
()2.两摩擦表面的粗糙度值越小,则越容易实现液体动力润滑。
()3.在计算转轴的强度时,安全系数法比当量弯矩法更精确。
()4.相啮合的蜗杆和蜗轮的螺旋角必须大小相等,旋向相反。
()5.闭式齿轮传动皆须首先按齿面接触强度进行设计计算,确定传动的几何尺寸,然后校核齿根弯曲疲劳强度。
()6.由于链传动不需要张紧力,故作用在轴上的载荷较小。
()7.正是由于过载时产生“弹性滑动”,故带传动对传动系统具有保护作用。
()8.楔键只能用于单向传动,双向传动时,必须采用两个楔键。
()9.性能等级为6.6级的螺栓,其屈服点=600MPa。
()s10.机械零件的计算分为设计计算和校核计算,两种计算的目的都是为了防止机械零件在正常使用期限内发生失效。
()三、简答题(每小题5分,共20分)1.简述为什么开式齿轮传动一般不会出现点蚀现象?2.对于滚动轴承的轴系固定方式,请解释什么叫“两端固定支承”?3.简述形成稳定动压油膜的条件?4.解释名词: 滚动轴承的寿命;滚动轴承的基本额定动载荷。
机械设计复习题解答-轴资料.doc
机械设计复习题解答-轴资料.doc轴基本要求:了解轴的常用材料和提高轴的强度、刚度的措施。掌握按许用切应力和许用弯曲应力进行轴强度计算的方法,了解安全系数校核计算的方法,掌握轴的结构设计时应考虑的主要问题。1.什么是心轴、传动轴和转轴?试分析自行车的前轴、后轴和中轴各属于何种轴?心轴─只承受弯矩的轴;传动轴─只承受扭矩的轴;转轴─同时承受弯矩和扭矩的轴。自行车的前轴为心轴,后轴为心轴,中轴为转轴。2.简述轴的材料中碳钢与合金钢的性能比较。合金钢比碳钢有更高的强度和更好的淬火性能。一般情况下用碳钢,重要的轴用合金钢。合金钢与碳钢的弹性模量E基本相同,因此,合金钢代替碳钢并不能提高轴的刚度。3.轴的弯曲或扭转刚度过低对轴系的正常工作有哪些影响?为提高轴的刚度欲把轴的材料由45钢改为40Cr等合金钢是否合适?为什么?轴的弯曲刚度过低,会使轴因弯曲产生的挠度和转角过大,从而影响轴系的正常工作;轴的扭转刚度过低,会使轴因转矩产生的扭角过大,从而影响轴系的正常工作。4.进行轴的结构设计时,应满足哪些要求,设计过程如何,应考虑哪些问题?轴的结构设计:即确定轴的合理形状和全部结构尺寸。轴的设计包括:(1)结构设计:根据轴上零件的安装、固定及轴的制造工艺等方面的要求,合理地确定轴的结构和尺寸;(2)承载能力计算:校核轴的强度、刚度和振动稳定性等。轴的结构设计应该保证:◆ 轴和装在轴上的零件要有准确的工作位置;◆ 便于轴上零件的装拆和调整;◆ 轴应具有良好的制造工艺性等。轴的设计过程:在设计轴时,除应按工作能力准则进行设计计算或校核计算外,在结构设计上还需满足的要求:选材料验算合格?结 束 yeno 轴的承载能力计算估算轴的直径轴的结构设计➢ 多数轴上零件不允许在轴上作轴向移动,需要用轴向固定的方法使它们在轴上有确定的位置;➢ 为传递转矩,轴上零件还应作周向固定;➢ 对轴与其他零件(如滑动轴承、移动齿轮)间有相对滑动的表面应有耐磨性的要求;➢ 轴的加工、热处理、装配、检验、维修等都应有良好的工艺性;➢ 对重型轴还须考虑毛坯制造、探伤、起重等问题。5.轴上零件的轴向和周向定位、固定各有哪些典型的方式?各有何特点(p311)?轴向固定方法: 周向固定方法:键、花键、销、紧定螺钉以及过盈配合等。6.试分析图示起重机滑轮轴的两种方案的优劣。7.试指出并改正图中所示轴系中的结构错误,轴承采用脂润滑。轴肩套筒轴端挡圈圆螺母弹性挡圈等 题 61、14盖板内径应比该处轴径稍大,且该处缺少接触式(毡圈)密封;2处套筒高度不应超过右侧轴承内圈的3/4;3处轴头长度应略短于轮毂宽度;4处应采用轴肩对联轴器进行轴向固定;5处应有键联接,对联轴器进行周向图 7固定;6处弹性挡圈多余;7处应有轴肩,以便于装拆轴承;8处联轴器内孔应为通孔;9处缺少密封;10、13处轴肩高度不应超过右侧轴承内圈的3/4,且缺少挡油环(轴承两侧黄油润滑(脂)、齿轮油润滑);11处键长度不应超过轴头的长度;12处缺少密封;一般可考虑如下问题:(1)转动件和静止件是否接触1)轴与端盖;2)套筒与轴承外圆;(2) 轴上零件的固定和定位3)套筒轴向固定齿轮不可靠;4)联轴器未定位;5)左端的联轴器轴向和周向未固定;6)弹簧卡圈无用;(3)零件的结构工艺性7)右端轴头伸出过长,增加了加工和装配的长度;8)联轴器孔未通;9)箱体端面加工面与非加工面未分开;10)台阶过高,轴承拆卸不便;11)键过长,套筒无法装入;12)缺少调整(和密封)垫片,无法调整轴承游隙(和密封);(4)润滑和密封13)缺少挡油环;14)轴和轴承盖间缺少密封。8.对一般转轴,由弯矩所引起的弯曲应力和转矩所引起的扭剪应力应属什么循环应力?判断图示三根轴各截面上弯曲应力和扭剪应力的性质;按许用弯曲应力计算时,α如何取值。10.悬臂齿轮轴系如图示,试问:①轴承支点属于哪种结构型式?为什么采用这种型式?②轴上零件的定位和固定方式?③该装置中有几处采用螺纹联接,各起什么作用?④轴系的安装步骤如何?(1)一端固定(左侧)、一端游动(右侧);因为轴比较长;(2)轴肩、圆螺母、弹性挡圈、轴端挡圈(轴向);键、过盈配合(周向); 题10。
常用连接和轴的作业及答案
常用连接和轴的作业及答案机械设计基础作业及答案第7章常用连接1、按螺纹牙型不同,常用的螺纹分哪几种?答:有四种:矩形螺纹、三角形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹。
2、螺纹的旋向如何判定?答:螺纹的旋向可用右手法则来判别:手心对着自己,四指沿螺纹轴线方向伸直,螺纹的旋向与右手大拇指指向一致则为右旋螺纹;反之为左旋螺纹。
3、螺纹连接有那几种类型?各应用在什么场合?答:螺纹连接有螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉联接、紧定螺钉联接。
应用:螺纹连接结构简单,装拆方便,应用广泛;双头螺柱联接用于被连接件之一太厚不便穿孔,结构要求紧凑或经常拆卸的场合;螺钉联接用于被连接件之一较厚,不便加工通孔的场合;紧定螺钉联接用于传递不大的的载荷的场合。
4、常用螺纹连接件有哪些?各个连接件有何应用?答:参见P105、为什么螺纹连接要采用防松措施?常用的防松方法有哪些?答:松动是螺纹连接中最常见的失效形式之一,一般的螺纹连接都有自锁性能,在受静载荷和工作温度变化不大时,不会自行脱落。
但是在高温、变载荷、冲击或振动载荷作用下,连接可能发生松动或脱落现象,影响正常工作,甚至发生事故。
为了保证螺纹连接安全可靠,必须采取有效的防松措施。
1.增大摩擦力放松,2.利用机械方法放松,3.破坏螺纹副关系的防松。
6、大多数螺纹连接为什么要预紧?是否拧紧力矩越大越好?答:预紧的目的在于增强连接的可靠性,紧密性和防松能力,提高螺栓的疲劳强度。
预紧力的数值应根据载荷的性质、连接刚度等具体工作条件而确定。
7、在螺纹连接的结构设计时,应注意哪些问题?答:1.结合面的几何形状为成轴对称的简单形状;2.分布在同一圆周上的螺栓数目应取偶数;3.螺栓的布置应使各螺栓的受力合理;4.同一螺栓组紧固件的形状、尺寸、材料等均应相同,以便于加工和装配;5.螺栓排列应有合理的间距、边距,以便在装配时能安放和转动扳手;6.双头螺栓的装配,必须保证双头螺栓与机体螺纹的配合有足够的紧固性。
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第33章 轴类连接零件
33-16 试确定如图33-26所示的标准平键连接所能传递的最大转矩。
已知轴和轮毂都是45钢,正火处理。
如果改用标准尺寸小一档的两个平键,试确定其最大转矩,并说明两个平键应如何放置。
轻微冲击载荷。
图33-26 解:1.(1)确定平键的类型及尺寸
选用普通平键(圆头)连接。
根据轴径mm d 70=,选平键的剖面尺寸mm b 20=,mm h 12=(GB/T1096-1990);依据轮毂长度为90mm ,选择标准键长mm L 80=。
键的标记为:键8020⨯ GB 1096-79。
(2)确定所选平键能传递的最大转矩
查表33-1可知,许用挤压应力M P a p )120~100(][=σ。
键的接触长度mm mm b L l 60)2080('=-=-=,键与轴的接触高度为mm mm h h 62/122/'===。
由公式(33-1)可得
m N mm N d
h l T p ⋅=⋅⨯⨯⨯=≤15122
706601202][''σ 所以所选平键能传递的最大转矩为m N ⋅1512。
2. 当改用比前面所选平键小一档的两个平键mm b 18=,mm h 11=,mm L 80=。
键的接触长度mm mm b L l 62)1880('
=-=-=,键与轴的接触高度为mm mm h h 5.52/112/'===。
由公式(33-1)可得
m N mm N d h l T p ⋅=⋅⨯⨯⨯=≤
2.14322
705.5621202][''σ
所以改用两个小一档的平键可传递的最大转矩为m N T ⋅=3.21485.1。
两个平键按 180在轴上布置。
(不能为2倍,一般取1.5倍)。