机械设计基础答案第14章
机械设计基础课后答案(1-18章全)正式完全版
第11章 蜗杆传动11.1 蜗杆传动的特点及使用条件是什么?答:蜗杆传动的特点是:结构紧凑,传动比大。
一般在传递动力时,10~80i =;分度传动时只传递运动,i 可达1 000;传动平稳,无噪声;传动效率低;蜗轮一般用青铜制造,造价高;蜗杆传动可实现自锁。
使用条件:蜗杆传动用于空间交错(90)轴的传动。
用于传动比大,要求结构紧凑的传动,传递功率一般小于50kW 。
11.2 蜗杆传动的传动比如何计算?能否用分度圆直径之比表示传动比?为什么?答:蜗杆传动的传动比可用齿数的反比来计算,即1221i n n z z ==;不能用分度圆直径之比表示传动比,因为蜗杆的分度圆直径11d mq mz =≠。
11.3 与齿轮传动相比较,蜗杆传动的失效形式有何特点?为什么?答:蜗杆传动的失效形式与齿轮传动类似,有点蚀、弯曲折断、磨损及胶合。
但蜗杆传动中蜗轮轮齿的胶合、磨损要比齿轮传动严重得多。
这是因为蜗杆传动啮合齿面间的相对滑动速度大,发热严重,润滑油易变稀。
当散热不良时,闭式传动易发生胶合。
在开式传动及润滑油不清洁的闭式传动中,轮齿磨损较快。
11.4 何谓蜗杆传动的中间平面?中间平面上的参数在蜗杆传动中有何重要意义? 答:蜗杆传动的中间平面是通过蜗杆轴线且垂直于蜗轮轴线的平面。
中间平面上的参数是标准值,蜗杆传动的几何尺寸计算是在中间平面计算的。
在设计、制造中,皆以中间平面上的参数和尺寸为基准。
11.5 试述蜗杆直径系数的意义,为何要引入蜗杆直径系数q ?答:蜗杆直径系数的意义是:蜗杆的分度圆直径与模数的比值,即1q d m =。
引入蜗杆直径系数是为了减少滚刀的数量并有利于标准化。
对每个模数的蜗杆分度圆直径作了限制,规定了1~4个标准值,则蜗杆直径系数也就对应地有1~4个标准值。
11.6 何谓蜗杆传动的相对滑动速度?它对蜗杆传动有何影响?答:蜗杆传动的相对滑动速度是由于轴交角90∑=,蜗杆与蜗轮啮合传动时,在轮齿节点处,蜗杆的圆周速度1v 和蜗轮的圆周速度2v 也成90夹角,所以蜗杆与蜗轮啮合传动时,齿廓间沿蜗杆齿面螺旋线方向有较大的相对滑动速度s v ,其大小为s 1cos v v λ==。
机械设计基础(天津大学)智慧树知到答案章节测试2023年
第一章测试1.机械:是机器与机构的总称。
A:对B:错答案:A2.汽车发动机的曲轴是通用零件。
A:对B:错答案:B3.机械基础研究的对象是典型机构的运动特点和设计方法,以及通用零件的设计方法。
A:对B:错答案:A4.机械零件失效了,就一定损坏。
A:对B:错答案:B5.零件工作能力计算依据的基本原则,称为计算准则。
A:对B:错答案:B6.强度条件:是机械零件抵抗弹性变形的能力,是机械零件最基本的计算准则。
A:对B:错答案:B7.刚度是指零件在载荷作用下抵抗弹性变形的能力。
A:对B:错答案:A8.一个零件的磨损过程大体分为三个阶段:磨合磨损阶段、稳定磨损阶段及剧烈磨损阶段。
A:对B:错答案:A9.零件损坏了一定失效,但零件失效不一定损坏。
A:错B:对答案:B10.机器的最基本组成是()A:构件B:零件C:部件答案:B11.机器中运动的单元是()A:构件B:部件C:零件答案:A第二章测试1.作平面运动的构件可有三个独立运动。
A:错B:对答案:B2.作平面运动的构件其约束不能超过2个,否则构件就不可能产生相对运动。
A:错B:对答案:B3.若干个构件通过运动副所构成的相对可动的构件系统称为机构。
A:对B:错答案:B4.机构是由机架、原动件和从动件组成的传递机械运动和力的构件系统。
A:对B:错答案:A5.齿轮传动时,两轮齿廓在接触处组成()。
A:回转副B:高副C:移动副D:低副答案:B第三章测试1.铰链四杆机构常见类型有()种。
A:1B:4C:3D:2答案:C2.双摇杆机构一定不满足杆长条件。
A:对B:错答案:B3.平行四边形机构为双曲柄机构。
A:对B:错答案:A4.曲柄摇杆机构一定存在急回特性。
A:错B:对答案:A5.四杆机构图解法设计过程中,给定连杆三个位置,则两个固定铰链的位置()唯一确定的。
A:无法确定B:是C:不是答案:B6.曲柄滑块机构一定存在急回特性。
A:错B:对答案:A第四章测试1.传力性能最好的凸轮机构是()A:尖顶从动件盘形凸轮B:滚子从动件盘形凸轮C:平底从动件盘形凸轮答案:C2.等加速等减速运动规律中,由于加速度的变化导致机构产生的冲击是()A:柔性冲击B:刚性冲击答案:A3.为了减小凸轮机构的压力角,可以()基圆半径。
新版《机械设计基础》课后习题参考答案
机械设计基础习题参考答案机械设计基础课程组编武汉科技大学机械自动化学院第2章 平面机构的自由度和速度分析2-1画运动简图。
134522-2 图2-38所示为一简易冲床的初拟设计方案。
设计者的思路是:动力由齿轮1输入,使轴A 连续回转;而固装在轴A 上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头4上下运动以达到冲压的目的。
试绘出其机构运动简图,分析其运动是否确定,并提出修改措施。
43512 运动产生干涉解答:原机构自由度F=3⨯3- 2 ⨯4-1 = 0,不合理 , 改为以下几种结构均可:2-3 试计算图2-42所示凸轮—连杆组合机构的自由度。
b)a)A EMDFELKJIFBCCDBA解答:a) n=7; P l =9; P h =2,F=3⨯7-2 ⨯9-2 =1 L 处存在局部自由度,D 处存在虚约束b) n=5; P l =6; P h =2,F=3⨯5-2 ⨯6-2 =1 E 、B 处存在局部自由度,F 、C 处存在虚约束 2-4 试计算图2-43所示齿轮—连杆组合机构的自由度。
BDCA(a)CDBA(b) 解答:a) n=4; P l =5; P h =1,F=3⨯4-2 ⨯5-1=1 A 处存在复合铰链b) n=6; P l =7; P h =3,F=3⨯6-2 ⨯7-3=1 B 、C 、D 处存在复合铰链2-5 先计算如图所示平面机构的自由度。
并指出图中的复合铰链、局部自由度和虚约束。
ABCDE解答: a) n=7; P l =10; P h =0,F=3⨯7-2 ⨯10 = 1C 处存在复合铰链。
b) n=7; P l =10; P h =0,F=3⨯7-2 ⨯10 = 1BDECAc) n=3; P l =3; P h =2,F=3⨯3 -2 ⨯3-2 = 1 D 处存在局部自由度。
d) n=4; P l =5; P h =1,F=3⨯4 -2 ⨯5-1 = 1A BCDEFGG'HA BDCEFGHIJe) n=6; P l=8; P h=1,F=3⨯6 -2 ⨯8-1 = 1 B处存在局部自由度,G、G'处存在虚约束。
国家开放大学《机械设计基础》形考任务1-4参考答案
国家开放大学《机械设计基础》形考任务1-4参考答案形考作业1第1章静力分析基础1.取分离体画受力图时,(CEF)力的指向可以假定,(ABDG)力的指向不能假定。
A.光滑面约束力B.柔体约束力C.铰链约束力D.活动铰链反力E.固定端约束力F.固定端约束力偶矩G.正压力2.列平衡方程求解平面任意力系时,坐标轴选在(B)的方向上,使投影方程简便;矩心应选在(G)点上,使力矩方程简便。
A.与已知力垂直B.与未知力垂直C.与未知力平行D.任意E.已知力作用点F.未知力作用点G.两未知力交点H.任意点3.画出图示各结构中AB构件的受力图。
参考答案:4.如图所示吊杆中A、B、C均为铰链连接,已知主动力F=40kN,AB=BC=2m,α=30︒.求两吊杆的受力的大小。
参考答案:列力平衡方程:ΣFx=0又因为AB=BCF A﹒sinα=F C﹒sinαF A =F CΣF Y=02F A﹒sinα=F∴F A =F B=F/ 2sinα=40KN第2章常用机构概述1.机构具有确定运动的条件是什么?参考答案:当机构的原动件数等于自由度数时,机构具有确定的运动。
2.什么是运动副?什么是高副?什么是低副?参考答案:使两个构件直接接触并产生一定相对运动的联结,称为运动副。
以点接触或线接触的运动副称为高副,以面接触的运动副称为低副。
3.计算下列机构的自由度,并指出复合铰链、局部自由度和虚约束。
参考答案:(1)n=7,P L=10,P H=0F=3n-2P L-P H=3×7-2×10-0=1C处为复合铰链(2)n=5,P L=7,P H=0F=3n-2P L-P H=3×5-2×7-0=1(3)n=7,P L=10,P H=0F=3n-2P L-P H=3×7-2×10-0=1(4)n=7,P L=9,P H=1F=3n-2P L-P H=3×7-2×9-1=2E、Eˊ有一处为虚约束,F为局部自由度第3章平面连杆机构1.对于铰链四杆机构,当满足杆长之和的条件时,若取___为机架,将得到双曲柄机构。
第14章轴—答题
课程名:机械设计基础(第十四章)题型问答、分析题考核点:轴的基本理论知识1.为什么转轴常设计成阶梯形结构?(5分)参考答案:为了使轴上零件定位准确、固定可靠和装拆方便,一般转轴设计成中间大,两头小的阶梯形轴。
2.轴的结构设计主要应考虑哪些因素?参考答案:在进行轴的结构设计时,应使轴上零件定位准确、固定可靠;轴应具有良好的工艺性,应使轴受力合理,尽量减少应力集中,有利于提高轴的强度和刚度,并有利于节约材料和减轻重量。
3.提高轴的疲劳强度的措施有哪些?参考答案:提高轴疲劳强度的措施有。
改善零件的结构,降低轴上的应力集中影响,选用疲劳强度高的材料和提高材料疲劳强度的热处理方法和强化工艺;提高轴的表面质量。
4.轴头与轴颈的直径为什么通常要圆整为标准值?参考答案:与滚动轴承相配合的轴颈直径和与联轴器等标准件相配合的轴头直径,必须取相应的标准直径,才能安装与配合。
各轴段尽量取标准直径,以利于采用标准刃具和量具,便于加工和测量。
5.设计时如何选择轴的材料?参考答案:轴的材料应满足强度、刚度、耐磨性等方面要求,符合经济、合理、适用的原则,具体选择时还要考虑工作条件(如载荷,速度)、工艺性和可靠性等要求。
轴的常用材料是碳钢和合金钢,最常用的是45钢。
受力较小或不重要的轴可用Q235等,对于受力较大并要求限制轴的尺寸和重量。
或需要提高轴颈的耐磨性以及处于高温或低温、腐蚀等条件下工作的轴,可采用合金钢。
为了提高轴的强度和耐磨性,可对轴进行各种热处理或化学处理,以及表面强化处理等。
外形复杂的轴,如曲轴、凸轮轴等,常采用高强度铸铁或球墨铸铁。
*6图示为起重机卷筒的两种传动方案,试分析各方案中卷筒轴Ⅱ的受力情况,并比较两种方案的优劣。
(8分)解:左图中,卷筒轴为转轴,即受弯矩,又受转矩T,右图中的方案为心轴,仅受弯矩,不受转矩。
因此右图中的方案优于左图中的方案*7试从改善受力的角度比较图示两种传动方案的优劣。
(8分)解:由图可知,在输入相同转矩的情况下,左图中的轴比右图中的轴所受转矩小。
杨可桢《机械设计基础》(第6版)笔记和课后习题(含考研真题)详解 第14章 轴【圣才出品】
第14章轴14.1复习笔记一、轴的功用和类型轴是机器中的重要零件之一,用来支持旋转的机械零件和传递转矩。
1.按承受载荷的不同分类(1)转轴既传递转矩又承受弯矩的轴。
(2)传动轴只传递转矩而不承受弯矩或弯矩很小的轴。
(3)心轴只承受弯矩而不传递转矩的轴。
2.按轴线的形状不同分类按轴线的形状可分为直轴、曲轴、挠性钢丝轴。
二、轴的材料轴的材料常采用碳钢和合金钢。
1.碳钢45号钢应用最为广泛,为了改善其力学性能,应进行正火或调制处理。
不重要或受力较小的轴,则可采用Q235、Q275等碳素结构钢。
2.合金钢合金钢具有较高的力学性能与较好的热处理性能,但价格高。
三、轴的结构设计1.制造安装要求(1)为便于轴上零件的装拆,常将轴做成阶梯形;(2)对于一般剖分式箱体中的轴,其直径从轴端逐渐向中间增大;(3)为使轴上零件易于安装,轴端及各轴段的端部应有倒角;(4)轴上磨削的轴端,应有砂轮越程槽;(5)车制螺纹的轴端,应有螺纹退刀槽;(6)在满足使用要求的情况下,轴的形状和尺寸应力求简单,以便于加工。
2.轴上零件的定位安装在轴上的零件,必须有确定的轴向定位。
阶梯轴上的截面尺寸变化处称为轴肩,可起到轴向定位的作用。
3.轴上零件的固定(1)轴上零件的轴向固定零件轴向固定的方法主要有轴肩、套筒、螺母或轴端挡圈等。
①当无法采用套筒或套筒太长时,可采用圆螺母加以固定。
②为保证轴上零件紧靠轴肩,轴肩的圆角半径r必须小于相配零件的倒角C1或圆角半径R,轴肩高h必须大于C1或R。
③轴向力较小时,零件在轴上的固定可采用弹性挡圈或紧定螺钉。
(2)轴上零件的周向固定轴上零件的周向固定,大多采用键、花键或过盈配合等连接形式。
采用键连接时,为加工方便,各轴段的键槽宜设计在同一加工直线上,并应尽可能采用同一规格的键槽截面尺寸。
4.轴的各段直径和长度的确定(1)轴径的确定①有配合要求的轴段应尽量采用标准直径;②安装有标准件的轴径,应符合各标准件内径系列的规定;③套筒内径应与相配的轴径相同,并采用过渡配合。
机械设计基础(杨可桢版)1-18章答案(全)
机械设计基础(杨可桢版)1-18章答案(全)机械设计基础习题答案第八章回转件的平衡8-1解:依题意该转子的离心力大小为该转子本身的重量为则,即该转子的离心力是其本身重量的倍。
8-2答:方法如下:( 1)将转子放在静平衡架上,待其静止,这时不平衡转子的质心必接近于过轴心的垂线下方;( 2)将转子顺时针转过一个小角度,然后放开,转子缓慢回摆。
静止后,在转子上画过轴心的铅垂线1;( 3)将转子逆时针转过一个小角度,然后放开,转子缓慢回摆。
静止后画过轴心的铅垂线2;( 4)做线1和2的角平分线,重心就在这条直线上。
8-3答:( 1)两种振动产生的原因分析:主轴周期性速度波动是由于受到周期性外力,使输入功和输出功之差形成周期性动能的增减,从而使主轴呈现周期性速度波动,这种波动在运动副中产生变化的附加作用力,使得机座产生振动。
而回转体不平衡产生的振动是由于回转体上的偏心质量,在回转时产生方向不断变化的离心力所产生的。
(2)从理论上来说,这两种振动都可以消除。
对于周期性速度波动,只要使输入功和输出功时时相等,就能保证机械运转的不均匀系数为零,彻底消除速度波动,从而彻底消除这种机座振动。
对于回转体不平衡使机座产生的振动,只要满足静或动平衡原理,也可以消除的。
(3)从实践上说,周期性速度波动使机座产生的振动是不能彻底消除的。
因为实际中不可能使输入功和输出功时时相等,同时如果用飞轮也只能减小速度波动,而不能彻底消除速度波动。
因此这种振动只能减小而不能彻底消除。
对于回转体不平衡产生的振动在实践上是可以消除的。
对于轴向尺寸很小的转子,用静平衡原理,在静平衡机上实验,增加或减去平衡质量,最后保证所有偏心质量的离心力矢量和为零即可。
对于轴向尺寸较大的转子,用动平衡原理,在动平衡机上,用双面平衡法,保证两个平衡基面上所有偏心质量的离心力食量和为零即可。
8-4图 8 . 7解:已知的不平衡质径积为。
设方向的质径积为,方向的质径积为,它们的方向沿着各自的向径指向圆外。
陈立德版机械设计基础第13、14章课后题答案
第13章机械传动设计13.1简述机械传动装置的功用。
答: (1) 把原动机输出的速度降低或增速。
(2) 实现变速传动。
(3)把原动机输出转矩变为工作机所需的转矩或力。
(4)把原动机输出的等速旋转运动,转变为工作机的转速或其它类型的运动。
(5)实现由一个或多个原动机驱动若干个相同或不同速度的工作机。
13.2选择传动类型时应考虑哪些主要因素?答:根据各种运动方案,选择常用传动机构时,应考虑以下几个主要因素:(1)实现运动形式的变换。
(2)实现运动转速(或速度)的变化。
(3)实现运动的合成与分解。
(4)获得较大的机械效益。
13.3常用机械传动装置有哪些主要性能?答:(1)功率和转矩;(2)圆周速度和转速;(3)传动比;(4)功率损耗和传动效率;(5)外廓尺寸和重量。
13.4机械传动的总体布置方案包括哪些内容?答:总体布置方案包括合理地确定传动类型;多级传动中各种类型传动顺序的合理安排及各级传动比的分配。
13.5简述机械传动装置设计的主要内容和一般步骤。
答:(1)确定传动装置的总传动比。
(2)选择机械传动类型和拟定总体布置方案。
(3)分配总传动比。
(4)计算机械传动装置的性能参数。
性能参数的计算,主要包括动力计算和效率计算等。
(5)确定传动装置的主要几何尺寸。
(6)绘制传动系统图。
(7)绘制装置的装配图。
第14章轴和轴毂连接14.1轴按功用与所受载荷的不同分为哪三种?常见的轴大多属于哪一种?答:轴按功用与所受载荷不同可分为心轴、传动轴和转轴三类。
常见的轴大多数属于转轴。
14.2轴的结构设计应从哪几个方面考虑?答:轴的结构设计应从以下几方面考虑:(1)轴的毛坯种类;(2)轴上作用力的大小及其分布情况;(3)轴上零件的位置、配合性质以及连接固定的方法;(4)轴承的类型、尺寸和位置;(5)轴的加工方法、装配方法以及其它特殊要求。
14.3制造轴的常用材料有几种?若轴的刚度不够,是否可采用高强度合金钢提高轴的刚度?为什么?答:制造轴的常用材料有碳素钢和合金钢。
机械设计基础习题答案第14章
14-1解I 为传动轴,II 、IV 为转轴,III 为心轴。
14-2解圆整后取d=37 mm 。
14-3解14-4解按弯扭合成强度计算,即:代入数值计算得:。
14-5解这两个轴都是心轴,只承受弯矩。
两种设计的简化图如下:图14.5 题14-5 解图图14.6 ( a )中,因为是心轴,故,查相关手册得:,则考虑到键槽对轴的削弱,直径再扩大 4 % 。
得:图14.6 ( b )中,14-6解故。
14-7解由题可知,,若不计齿轮啮合及轴承摩擦的功率损失,则(i = Ⅰ, Ⅱ,Ⅲ)设:,则,,14-8解1. 计算中间轴上的齿轮受力中间轴所受转矩为:图14.8 题14-8 解图2. 轴的空间受力情况如图14.8 (a )所示。
3. 垂直面受力简图如图14.8 (b )所示。
垂直面的弯矩图如图14.8 ( c )所示。
4. 水平面受力简图如图14.8 (d )所示。
水平面的弯矩图如图14.8 ( e )所示。
B 点左边的弯矩为:B 点右边的弯矩为:C 点右边的弯矩为:C 点左边的弯矩为:5. B 点和C 点处的合成最大弯矩为:6. 转矩图如图14.8 (f )所示,其中。
7 .可看出,B 截面为危险截面,取,则危险截面的当量弯矩为:查表得:,则按弯扭合成强度计算轴II 的直径为:考虑键槽对轴的削弱,对轴直径加粗4% 后为:14-9解该题求解过程类似于题14-8 。
在此略。
14-10解钢的切变模量,按扭转刚度要求计算,应使即14-11解1. 求该空心轴的内径空心轴的抗扭截面模量实心轴的抗扭截面模量令,即解得圆整后取。
2 .计算减轻重量的百分率实心轴质量=密度×体积空心轴质量空心轴减轻重量的百分率为42.12% 。
机械设计基础第14章轴
输出
T
T1
设计:潘存云
合理
T2
T1+T2
T1
设计:潘存云
T1+T2
Tmax = T1
不合理 Tmax= T1+T2
2.减小应力集中 合金钢对应力集中比较敏感,应加以注意. 应力集中出现在截面突然发生变化的. 措施: 1. 用圆角过渡;
2. 尽量避免在轴上开横孔,切口或凹槽; 3. 重要结构可增加卸载槽B,过渡肩环,凹切圆角以 增大圆角半径,减小局部应力.
α----折合系数 Me---当量弯矩
折合系数取值:α=
0.3 ----转矩不变; 0.6 ----脉动变化; 1 ----频繁正反转.
mm
设计公式: d 3
材 料 碳素钢
Me 0.1[ 1b ]
表14-3 σb
400 500 600 700
800
轴的许用弯曲应力 [σ+1b] [σ0b]
130 170 200 230
C×45,C=0.2,0.5,0.8,1,1.5,2
4)磨削加工的轴段,应留有砂轮越程槽
5)切制螺纹的轴段,应留有退刀槽
6)同一轴上不同轴段的键槽布置在同一母线上 —— 以减少装夹工件的时间
7)轴上直径相近的圆角,倒角,键槽宽度,砂轮越 程槽宽度和退刀槽宽度等应尽可能采用相同的尺 寸 —— 以减少刀具种类和提高生产率
840 N m
6) 求F力产生的弯矩图
927 N m
a
设计:潘存云
P231
M 2 F FMK 4500 0.206 aV
d
a-a 截面F力产生的弯矩为:
M2 M aF F1F L / aV 4803 0.193 / 2
《机械设计基础》教材答案机工版
《机械设计基础》教材答案第1章机械概述一、判断题1.√2.×二、选择题1.C三、填空题1.它们是各种实物的组合体;各实物之间具有确定的相对运动2. 机器;机构四、简答题1. 它们是各种实物的组合体;各实物之间具有确定的相对运动;能代替或减轻人类的劳动,能利用机械能做功或进行能量转换。
2. 机构的自由度数大于0,且等于原动件个数;第2章常用机械工程材料一、判断题1.×2.×3.×4.×二、填空题1.钢;纯铁;铸铁;2. 结构钢;优质钢;碳素钢3.工具钢;高级优质钢;碳素钢4.调质5. 锌6.黄铜;青铜;白铜7.轴瓦;内衬8.塑料;橡胶;陶瓷;复合材料9.热塑性;热固性三、简答题1.铸铁的强度、塑性、韧性等力学性能不如钢材,但它具有良好的铸造性能、切削加工性能、减振性、耐磨性,而且价格低廉。
因此,铸铁被广泛应用于工业中,用来制造一些力学性能要求不高、形状复杂、锻造困难的零件。
2.退火、正火、淬火、回火、调质、时效;表面热处理分为:表面淬火和化学热处理。
表面淬火又分为火焰淬火和感应淬火;化学热处理又分为渗碳、渗氮和碳氮共渗。
第3章静力学基础知识一、判断题1.×2.×3.×4.×5.×1.D 2.B . 3.C . 4.D三、填空题1.刚体2. 大小;方向;作用点3. 柔性约束;光滑面约束;铰链约束;固定端约束4. 转动;05. 大小;转向;作用面6. 静止;匀速直线7. 各分力在x 轴上投影的代数和等于零;各分力在y 轴上投影的代数和等于零8. 力偶系中各分力偶矩的代数和等于零9. 力系的主矢和对任意一点的主矩都等于零四、简答题1. 不计自重,只受两个力而处于平衡状态的构件称为二力构件,简称二力杆。
二力杆的受力特点是:两个力沿着两个作用点的连线,且大小相等,方向相反。
2. 不对。
若两分力大小相等,方向相反,在一条直线上,则合力为0,此时分力大于合力。
机械设计基础知到章节答案智慧树2023年通辽职业学院
机械设计基础知到章节测试答案智慧树2023年最新通辽职业学院第一章测试1.我们把各部分之间具有确定的相对运动构件的组合称为()参考答案:机构2.下列各机器中,属于机构的是()参考答案:千斤顶3.机构与机器的总称是()参考答案:机械4.机构是用来传递运动和()的构件系统参考答案:传递力5.下列说法中正确的是()。
参考答案:机器是由机构组成的6.下列属于机器特征的是()参考答案:具有确定的功能;各部分之间具有确定的相对运动;人造的实物组合体7.下列属于机器和机构共同特征的是()参考答案:各部分之间具有确定的相对运动;人造的实物组合体8.根据工作类型或用途的不同,机器可分为哪几类?()参考答案:动力机器;信息机器;加工机器;运输机器9.机构是具有确定相对运动的构件的组合。
()参考答案:对10.零件是加工制造的单元体,是构件的组成部分。
()参考答案:对第二章测试1.两构件通过点或线接触而构成的运动副称为()。
参考答案:高副2.两构件通过面接触而构成的运动副称为()。
参考答案:低副3.下列不属于计算平面机构自由度时应注意的事项的是()。
参考答案:具有确定运动4.机构具有确定运动的条件是()。
参考答案:机构的自由度>0且自由度数=原动件数5.两个构件在多处构成移动副,各接触处相对移动方向()时存在虚约束。
参考答案:相同、相平行6.机构中常见的高副包括()参考答案:凸轮副;齿轮副7.高副是点或线的接触,所以承受载荷时单位面积上的压力较小。
()参考答案:错8.轴与滑动轴承组成高副。
()参考答案:错9.高副比低副的承载能力大。
()参考答案:错10.机构中只要有一个运动副是低副的机构就是低副机构。
()参考答案:错第三章测试1.曲柄滑块机构通过()可演化成偏心轮机构。
参考答案:改变运动副尺寸2.在曲柄摇杆机构中,若曲柄为等速转动的主动件,摇杆作()。
参考答案:往复变速摆动3.在下列机构中,有急回特性的机构是()。
参考答案:偏置曲柄滑块机构4.平面四杆机构压力角α与传动角γ的关系为()。
2011-最新陈立德版机械设计基础第13、14章课后题答案要点
第13章机械传动设计13.1 简述机械传动装置的功用。
答: (1) 把原动机输出的速度降低或增速。
(2) 实现变速传动。
(3)把原动机输出转矩变为工作机所需的转矩或力。
(4)把原动机输出的等速旋转运动,转变为工作机的转速或其它类型的运动。
(5)实现由一个或多个原动机驱动若干个相同或不同速度的工作机。
13.2 选择传动类型时应考虑哪些主要因素?答:根据各种运动方案,选择常用传动机构时,应考虑以下几个主要因素:(1)实现运动形式的变换。
(2)实现运动转速(或速度)的变化。
(3)实现运动的合成与分解。
(4)获得较大的机械效益。
13.3 常用机械传动装置有哪些主要性能?答:(1)功率和转矩;(2)圆周速度和转速;(3)传动比;(4)功率损耗和传动效率;(5)外廓尺寸和重量。
13.4 机械传动的总体布置方案包括哪些内容?答:总体布置方案包括合理地确定传动类型;多级传动中各种类型传动顺序的合理安排及各级传动比的分配。
13.5 简述机械传动装置设计的主要内容和一般步骤。
答:(1)确定传动装置的总传动比。
(2)选择机械传动类型和拟定总体布置方案。
(3)分配总传动比。
(4)计算机械传动装置的性能参数。
性能参数的计算,主要包括动力计算和效率计算等。
(5)确定传动装置的主要几何尺寸。
(6)绘制传动系统图。
(7)绘制装置的装配图。
第14章轴和轴毂连接14.1 轴按功用与所受载荷的不同分为哪三种?常见的轴大多属于哪一种?答:轴按功用与所受载荷不同可分为心轴、传动轴和转轴三类。
常见的轴大多数属于转轴。
14.2 轴的结构设计应从哪几个方面考虑?答:轴的结构设计应从以下几方面考虑:(1)轴的毛坯种类;(2)轴上作用力的大小及其分布情况;(3)轴上零件的位置、配合性质以及连接固定的方法;(4)轴承的类型、尺寸和位置;(5)轴的加工方法、装配方法以及其它特殊要求。
14.3 制造轴的常用材料有几种?若轴的刚度不够,是否可采用高强度合金钢提高轴的刚度?为什么?答:制造轴的常用材料有碳素钢和合金钢。
杨可桢《机械设计基础》章节题库(轴)【圣才出品】
第14章轴一、选择题1.为了保证轴承内圈与轴肩端面的良好接触,轴承的圆角半径r与轴肩处的圆角半径r l应有()关系。
A.r=r lB.r>r1C.r<r l【答案】B2.工程商使用的轴多做成阶梯形,这主要是为了()。
A.减轻轴的重量B.节省制造费用C.便于装配、加工和零件定位【答案】C3.设计高转速的轴时,应特别注意考虑其()。
A.耐磨性B.疲劳强度C .振动稳定性D .散热性【答案】C 【解析】轴的转速越高,受到的干扰载荷越大,越易发生共振。
因此,对于高转速的轴,必须进行振动特性计算。
4.当轴上安装的零件要承受轴向力时,采用( )来轴向定位,所受的轴向力较大。
A .圆螺母B .紧定螺钉C .弹性挡圈D .楔形键【答案】A【解析】轴上零件的轴向定位是以轴肩、套筒、轴端挡圈、轴承端盖和圆螺母等来保证的。
其中圆螺母定位可承受大的轴向力。
5.某45钢的轴刚度不足,可采取( )措施来提高其刚度。
A .用40Cr 钢代替B .淬火C .增大轴的尺寸D .提高材料的抗腐蚀性能【答案】C【解析】增加轴径,轴的截面惯性矩、极惯性矩增大,从而提高轴的刚度。
I p I6.计算表明钢轴的刚度不够,下列措施中能达到提高刚度目的是( )。
A .采用淬火钢B .减小应力集中C .用合金钢代替碳钢D .增加轴的直径尺寸【答案】D【解析】增加轴径,轴的截面惯性矩、极惯性矩增大,从而提高轴的刚度。
7.减速箱上窥视孔的主要功能是( )。
A .检查传动啮合情况即注入润滑油B .观察油面高度C .放出润滑油D .散热【答案】A8.设计减速器中的轴,其一般设计步骤为( )。
A .先进行结构设计,再作转矩、弯曲应力和安全系数校核B .接弯曲应力初估轴径,再进行结构设计,最后校核转矩和安全系数C .根据安全系数定出轴颈和长度,再校核转矩和弯曲应力D .按转矩初估轴轻,再进行结构设计,最后校核弯曲应力和安全系数【答案】DI p I9.为提高轴的刚度,采取()的方法,效果不大,不宜采用。
机械设计基础 第十四章 联轴器与离合器制动器
键对的轴向位移、径向位移、角位移或综合位移。
②万向联轴器1——主、从动轴的叉状接头;2——十字形连接件;3——轴销;4——中间轴,左右单万向联轴器。
=45°。
允许两轴线夹角αmax单万向联轴器:ω1恒定时,ω4变速,引起惯性力。
双万向联轴器:可使从动轴ω恒定。
条件——中间轴两叉头在同一平面内;两万向联轴器的夹角需相等。
应用:汽车、拖拉机、金属切削机床中。
组成:两个外表面带齿的套连);两个内表面有(螺栓联工作时:转矩有齿轮传递。
14—4 非金属弹性元件挠性联轴器L sd1:10圆锥形孔圆柱形孔短圆柱形孔A12345A A§14—5 牙嵌离合器组成:左摩擦盘(联接主动轴)右摩擦盘(从动轴,可工作原理:依靠接触面上产生的摩擦力矩来传递特点:可平稳的接合、脱开;、多片式摩擦离合器外套筒内套筒内摩擦片主动轴从动轴特点:结构紧凑、轴向压力小,传递转矩大。
应用:机床变速箱、飞机、汽车及起重设备中。
自动离合器自动离合器是能根据机器运转参数(T,n )的变化而自动完成接合和分离动作的离合器。
当传递的转矩达到一定值时,便能自动分离,具有防止摩擦式安全离合器二、离心式离合器套筒1与主动轴连,套筒2与从动轴连,外表面覆着石棉的闸块3,当转速大时,闸块3产生的离心力使闸块压向套筒2,产生摩擦力从而带动从动轴一起转。
相连,1内均有径向叶片,14—8 制动器。
机械设计基础 第十四章
(3) 弹性柱销联轴器
如图14-6所示,弹性柱销联轴器(LX型,GB/T5014-2003, 附表5) 是用尼龙柱销将两个半联轴器连接起来。这种联轴器结 构简单,维修安装方便,具有吸振和补偿轴向位移及微量径向 位移和角位移的能力。允许径向位移为0.1~0.25 mm。
图14-6 弹性柱销联轴器
14.1 联轴器 14.1.1 联轴器的功能和分类
联轴器是机械传动中一种常用的轴系部件,它的基本功 用是连接两轴,有时也用于连接轴和其他回转零件,以传递 运动和转矩。有时也可作为一种安全装置用来防止被连接机 件承受过大的载荷,起到过载保护的作用。
联轴器所连接的两轴,由于制造和安装的误差,承载后 的变形以及温度变化、轴承磨损等原因,都可能使被连接的 两轴相对位置发生变化,如图14-1所示。
14.3 制动器
制动器是用来降低机械运转速度或迫使机械停止运转的 装置。制动器通常装在机构中转速较高的轴上,这样所需制 动力矩和制动器尺寸可以小一些。
14.3.1 制动器的类型
制动器的分类有很多种,常见的有以下几种:
按照制动零件的结构特征,制动器可分为带 式、块式、盘式等形式的制动器。
按机构不工作时制动零件所处状态,制动器可 分为常闭式和常开式两种制动器。
图14-3 夹壳联轴器
2. 可移式联轴器
(1) 十字滑块联轴器
如图14-4所示,十字滑块联轴器是由两个端面带槽的半联 轴器1和3以及一个两面具有凸榫的浮动盘2所组成。浮动盘的 两凸榫互相垂直并分别嵌在两半联轴器的凹槽中,凸榫可在 半联轴器的凹槽中滑动。利用其相对滑动来补偿两轴之间的 偏移。
图14-4 十字滑块联轴器
图14-10 牙嵌式安全离合器
【机械设计基础】(第五版)课后习题答案10-14章答案
10-1证明当升角与当量摩擦角符合时,螺纹副具有自锁性。
当时,螺纹副的效率所以具有自锁性的螺纹副用于螺旋传动时,其效率必小于50%。
10-2解由教材表10-1、表10-2查得,粗牙,螺距,中径螺纹升角,细牙,螺距,中径螺纹升角对于相同公称直径的粗牙螺纹和细牙螺纹中,细牙螺纹的升角较小,更易实现自锁。
10-3解查教材表10-1得粗牙螺距中径小径螺纹升角普通螺纹的牙侧角,螺纹间的摩擦系数当量摩擦角拧紧力矩由公式可得预紧力拉应力查教材表9-1得35钢的屈服极限拧紧所产生的拉应力已远远超过了材料的屈服极限,螺栓将损坏。
10-4解(1)升角当量摩擦角工作台稳定上升时的效率:(2)稳定上升时加于螺杆上的力矩(3)螺杆的转速螺杆的功率(4)因,该梯形螺旋副不具有自锁性,欲使工作台在载荷作用下等速下降,需制动装置。
其制动力矩为10-5解查教材表9-1得Q235的屈服极限,查教材表10-6得,当控制预紧力时,取安全系数由许用应力查教材表10-1得的小径由公式得预紧力由题图可知,螺钉个数,取可靠性系数牵曳力10-6解此联接是利用旋转中间零件使两端螺杆受到拉伸,故螺杆受到拉扭组合变形。
查教材表9-1得,拉杆材料Q275的屈服极限,取安全系数,拉杆材料的许用应力所需拉杆最小直径查教材表10-1,选用螺纹()。
10-7解查教材表9-1得,螺栓35钢的屈服极限,查教材表10-6、10-7得螺栓的许用应力查教材表10-1得,的小径螺栓所能承受的最大预紧力所需的螺栓预紧拉力则施加于杠杆端部作用力的最大值10-8解在横向工作载荷作用下,螺栓杆与孔壁之间无间隙,螺栓杆和被联接件接触表面受到挤压;在联接接合面处螺栓杆则受剪切。
假设螺栓杆与孔壁表面上的压力分布是均匀的,且这种联接的预紧力很小,可不考虑预紧力和螺纹摩擦力矩的影响。
挤压强度验算公式为:其中;为螺栓杆直径。
螺栓杆的剪切强度验算公式其中表示接合面数,本图中接合面数。
10-9解(1)确定螺栓的长度由教材图10-9 a)得:螺栓螺纹伸出长度螺栓螺纹预留长度查手册选取六角薄螺母GB6172-86 ,厚度为垫圈GB93-87 16,厚度为则所需螺栓长度查手册中螺栓系列长度,可取螺栓长度螺栓所需螺纹长度,取螺栓螺纹长度(2)单个螺栓所受横向载荷(3)螺栓材料的许用应力由表9-1查得被联接件HT250的强度极限查表10-6取安全系数被联接件许用挤压应力查教材表9-1得螺栓35钢的屈服极限,查表10-6得螺栓的许用剪切应力螺栓的许用挤压应力(4)校核强度查手册,六角头铰制孔用螺栓GB28-88 ,其光杆直径螺栓的剪切强度最小接触长度:挤压强度所用螺栓合适。
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14-1解I 为传动轴,II 、IV 为转轴,III 为心轴。
14-2
解
圆整后取d=37mm 。
14-3解
14-4解按弯扭合成强度计算,即:代入数值计算得:。
14-5解这两个轴都是心轴,只承受弯矩。
两种设计的简化图如下:
图14.5题14-5解图
图14.6(a )中,w w
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因为是心轴,故,查相关手册得:
,则
考虑到键槽对轴的削弱,直径再扩大4%。
得:
图14.6(b )中,14-6
解
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故。
14-7解由题可知,,若不计齿轮啮合及轴承摩擦的功率损失,则
(i =Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ)设:,则,,
14-8解1.计算中间轴上的齿轮受力
中间轴所受转矩为:w w w .k h d a w .c o m 课后答案
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图14.8题14-8
解图
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2.轴的空间受力情况如图14.8(a )所示。
3.垂直面受力简图如图1
4.8(b )所示。
垂直面的弯矩图如图14.8(c )所示。
4.水平面受力简图如图14.8(d )所示。
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水平面的弯矩图如图14.8(e )所示。
B 点左边的弯矩为:
B 点右边的弯矩为:
C 点右边的弯矩为:C 点左边的弯矩为:
5.B 点和C
点处的合成最大弯矩为:w w w .k h d a w .c o m 课后答案
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6.转矩图如图14.8(f )所示,其中。
7.可看出,B 截面为危险截面,取
,则危险截面的当量弯矩为:查表得:,则按弯扭合成强度计算轴II 的直径为:考虑键槽对轴的削弱,对轴直径加粗4%后为:14-9解该题求解过程类似于题14-8。
在此略。
14-10解
钢的切变模量
,按扭转刚度要求计算,应使
即
14-11解1.
求该空心轴的内径w w w .k h d a w .c o m 课后答案网
空心轴的抗扭截面模量
实心轴的抗扭截面模量令,即解得圆整后取。
2.计算减轻重量的百分率
实心轴质量=密度×
体积
空心轴质量空心轴减轻重量的百分率为42.12%。
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