機(jī)械設(shè)計(jì)習(xí)題

機(jī)械設(shè)計(jì)習(xí)題集目錄第一章緒論一、分析與思考題第二章機(jī)械零件的工作能力和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則一、分析與思考題二、選擇與填空題第三章機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度一、分析與思考題二、設(shè)計(jì)計(jì)算題第四章摩擦、磨損及潤(rùn)滑概述一、分析與思考題第五章螺紋聯(lián)接和螺旋傳動(dòng)一、分析與思考題二、選擇與填空題三、設(shè)計(jì)計(jì)算題四、結(jié)構(gòu)分析題第六章鍵、花鍵、無(wú)鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接一、分析與思考題二、選擇與填空題三、設(shè)計(jì)計(jì)算題四、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析題第七章帶傳動(dòng)一、分析與思考題二、選擇與填空題三、設(shè)計(jì)計(jì)算題第八章齒輪傳動(dòng)一、分析與思考題二、選擇與填空題三、計(jì)算題一五、計(jì)算題二第九章蝸桿傳動(dòng)一、分析與思考題二、選擇題與填空題三、設(shè)計(jì)計(jì)算題第十章鏈傳動(dòng)一、分析與思考題二、選擇題三、計(jì)算題第十一章軸一、分析與思考題二、選擇題與填空題三、設(shè)計(jì)計(jì)算題第十二章滑動(dòng)軸承一、分析與思考題二、選擇與填空題三、設(shè)計(jì)計(jì)算題第十三章滾動(dòng)軸承一、分析與思考題二、選擇與填空題三、設(shè)計(jì)計(jì)算題第十四章聯(lián)軸器和離合器一、分析與思考題二、選擇與填空題三、設(shè)計(jì)計(jì)算題第十五章彈簧一、分析與思考題二、選擇與填空題三、設(shè)計(jì)計(jì)算題自測(cè)題自測(cè)題第一章緒論一、分析與思考題機(jī)械設(shè)計(jì)的內(nèi)容和一般程序是什么？其各階段大致需要完成哪些任務(wù)？ 什么是零件什么是構(gòu)件什么是部件為什么說(shuō)機(jī)械零件是組成機(jī)器的基本要素？根據(jù)什么原則把機(jī)械零件劃分為通用零件和專用零件？什么叫做一般尺寸和參數(shù)的通用零件？ 試述機(jī)械零件設(shè)計(jì)的一般步驟。機(jī)械零件的主要失效形式有哪些？什么是機(jī)械零件的工作能力？工作能力準(zhǔn)則有哪些？何謂工作載荷、名義載荷和計(jì)算載荷？名義載荷與計(jì)算載荷有何關(guān)系？ 降低機(jī)器成本主要有哪些措施？何謂機(jī)械零件的失效？何謂機(jī)械零件的工作能力？第二章機(jī)械零件的工作能力和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則一、分析與思考題什么是機(jī)械零件的失效？機(jī)械零件的主要失效形式有那些？試結(jié)合日常接觸的機(jī)械舉出其中幾種零件的失效形式并分析其原因。安全系數(shù)選擇時(shí)應(yīng)該考慮那些方面的因素？什么是靜載荷、變載荷，靜應(yīng)力和變應(yīng)力？試舉出兩個(gè)機(jī)械零部件在工作時(shí)受靜載荷作用而產(chǎn)生變應(yīng)力的例子。穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力的Z iZaZaZmY五個(gè)參數(shù)分別代表什么？試列出根據(jù)已知零件的Z iZ計(jì)算ZaZ及Y的公式。怎樣區(qū)分表面擠壓應(yīng)力和表面接觸應(yīng)力？試說(shuō)明兩圓柱體接觸應(yīng)力計(jì)算公式z中各符號(hào)的意義。二、選擇與填空題安全系數(shù)選擇時(shí)，應(yīng)考慮 、 _和三方面因素。材料的無(wú)限壽命是指 下的壽命，其有限壽命是指在 下的壽命。 機(jī)械零件的應(yīng)力集中系數(shù)僅對(duì)有影響，對(duì) 沒(méi)有影響。一般說(shuō)，機(jī)械零件的表面精讀越 _應(yīng)力集中越嚴(yán)重；表面硬度越 _疲勞強(qiáng)度越低。圖示某旋轉(zhuǎn)軸直徑 0受徑向力跨距2試計(jì)算點(diǎn)的最大、最小彎曲正應(yīng)力ai應(yīng)力幅，平均應(yīng)力和循環(huán)特征系數(shù)r并畫(huà)出其變應(yīng)力圖譜。第三章機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度一、分析與思考題試述金屬材料的疲勞斷裂過(guò)程。試根據(jù)材料的疲勞曲線，說(shuō)明什么叫循環(huán)基數(shù)。條件疲勞極限Z和疲勞極限Zr并根據(jù)疲勞曲線方程導(dǎo)出Z的計(jì)算式。影響機(jī)械零件疲勞強(qiáng)度的主要因素有哪些？原因是什么？為什么影響因素中的z、￡Z、B只對(duì)變應(yīng)力的應(yīng)力幅部分有影響？如何繪制考慮K、￡Z和B影響的極限應(yīng)力圖？它有何用途？二、設(shè)計(jì)計(jì)算題某合金鋼材制成的零件，其材料性能為:。已知工作應(yīng)力為 。，應(yīng)力變化規(guī)律為常數(shù)，彎曲疲勞極限的綜合影響系數(shù)。若設(shè)計(jì)安全系數(shù)是s并按無(wú)限壽命考慮，試用解析法校核該零件是否安全。 某試件材料的應(yīng)力循環(huán)基數(shù)=次，z= ,=。試問(wèn)：當(dāng)工作應(yīng)力Z= 時(shí)，試件壽命為多少？繪制試件的z—圖。某零件材料在=次時(shí)，Z=M=。若零件在z=下工作=次，在z=下工作=次。試問(wèn)：若又在z= 下工作，允許工作多少次？第四章摩擦、磨損及潤(rùn)滑概述一、分析與思考題試述摩擦，磨損，潤(rùn)滑對(duì)現(xiàn)代機(jī)器設(shè)計(jì)有何意義？各種磨擦狀態(tài)與摩擦系數(shù)及摩擦特性曲線有何關(guān)系？ 在工程中，常用金屬材料副的摩擦系數(shù)是如何得來(lái)的 零件的正常磨損分為幾個(gè)階段？每階段各有何特點(diǎn)？潤(rùn)滑油，潤(rùn)滑脂各有何主要性能指標(biāo)？如何理解粘度的概念？潤(rùn)滑油常用的粘度單位有幾種？彼此之間如何換算？壓力，溫度對(duì)粘度有何影響？第五章螺紋聯(lián)接和螺旋傳動(dòng)一、分析思考題螺母材料選擇與螺栓有何不同？為什么？為什么螺紋聯(lián)接常需要防松？防松的實(shí)質(zhì)是什么？有哪幾類防松措施？在螺栓聯(lián)接中，螺紋牙間載荷分布為什么會(huì)出現(xiàn)不均勻現(xiàn)象？常用哪些結(jié)構(gòu)形式可使螺紋牙間載荷分布趨于均勻？常用螺紋有哪幾種類型各用于什么場(chǎng)合對(duì)聯(lián)接螺紋和傳動(dòng)螺紋的要求有何不同簡(jiǎn)述提高螺紋聯(lián)接強(qiáng)度的四種措施：試述螺紋升角中和牙型角a與聯(lián)接的自鎖性和傳動(dòng)的效率之間的關(guān)系。 螺紋聯(lián)接中摩擦防松、機(jī)械防松裝置各有哪幾種？。計(jì)算普通螺栓聯(lián)接時(shí)，為什么只考慮螺栓危險(xiǎn)截面的拉伸強(qiáng)度，而不考慮螺栓頭、螺母和螺紋牙的強(qiáng)度滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)與滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)相比較，有何優(yōu)缺點(diǎn)八、、二、選擇與填空題TOC\o"1-5"\h\z普通螺紋的公稱直徑指的是螺紋的 ,計(jì)算螺紋的摩擦力矩時(shí)使用的是螺紋的 ,計(jì)算螺紋危險(xiǎn)截面時(shí)使用的是螺紋的 _若螺紋的直徑和螺紋副的摩擦系數(shù)一定，則擰緊螺母時(shí)的效率取決于螺紋的 和 _緊螺栓聯(lián)接受軸向外載荷。假定螺栓的剛度與被聯(lián)接件的剛度相等，聯(lián)接的預(yù)緊力為0要求受載后接合而不分離，當(dāng)外載荷等于預(yù)緊力時(shí)，則。被聯(lián)接件分離，聯(lián)接失效 被聯(lián)接件即將分離，聯(lián)接不可靠 聯(lián)接可靠，但不能繼續(xù)再加載聯(lián)接可靠，只要螺栓強(qiáng)度足夠，還可以繼續(xù)加大外載荷螺栓的材料性能等級(jí)標(biāo)成級(jí)，其數(shù)字代表 ^對(duì)螺栓材料的強(qiáng)度要求； 對(duì)螺栓的制造精度要求； 對(duì)螺栓材料的剛度要求； 對(duì)螺栓材料的耐蝕性要求。三、設(shè)計(jì)計(jì)算題圖示螺栓連接中采用個(gè) 的螺栓，其許用拉應(yīng)力為0被連接件結(jié)合面的摩擦系數(shù),若考慮摩擦傳力的可靠系數(shù)，試計(jì)算該連接允許傳遞的靜載荷圖 如圖所示支承桿用三個(gè)鉸制孔螺栓聯(lián)接在機(jī)架上，若螺桿與孔壁的擠壓強(qiáng)度足夠，試求作用于該懸壁梁的最大作用力F圖 圖示一圓盤鋸片用一個(gè) 的螺紋聯(lián)接夾緊，鋸片和鋸盤的摩擦系數(shù)s螺紋軸的許用拉應(yīng)力M若切削力80栓強(qiáng)度是否足夠？圖 如圖凸緣聯(lián)軸器，用六個(gè)普通螺栓聯(lián)接，螺栓分布在 的圓周上，接合面摩擦系數(shù)，防滑系數(shù)S若聯(lián)軸器傳遞扭矩為 ，試求螺栓螺紋小徑。圖 如圖所示的氣缸蓋連接中，已知：氣缸中的壓力在到間變化，氣缸內(nèi)徑 ，螺栓分布圓直徑，凸緣與墊片厚度之和為 。為保證氣密性要求，螺栓間距不得大于 。試選擇螺栓材料，并確定螺栓數(shù)目和尺寸。圖——四結(jié)構(gòu)分析題請(qǐng)指出圖——所示結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤或設(shè)計(jì)不合理的地方，并改正。有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，齒輪的模數(shù)5m數(shù) =齒輪的模數(shù)3m數(shù)=則齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù)的乘積。大于等于小于 不一定大于、等于或小于齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限。 和接觸疲勞強(qiáng)度極限。 是經(jīng)持久疲勞試驗(yàn)并按失效概率為來(lái)確定的，試驗(yàn)齒輪的彎曲應(yīng)力循環(huán)特性為循環(huán)。在齒輪傳動(dòng)中，為減少動(dòng)載，可采取的措施是。①改用好材料；②提高齒輪制造精度；③降低潤(rùn)滑油粘度；④加大模數(shù)在1輪傳動(dòng)中，為改善齒端偏載現(xiàn)象，可采取的措施之一是。①增加齒寬；②將齒輪輪齒作成鼓形齒；③把齒輪懸臂布置；④加大齒面硬度直2和斜齒圓柱齒輪組成的減速器，為使傳動(dòng)平穩(wěn)，應(yīng)將直齒圓柱齒輪布置在 。①高速級(jí)；②低速級(jí)；③高速級(jí)或低速級(jí)；④哪一級(jí)，無(wú)法判斷。

一對(duì)齒輪傳動(dòng)已知?jiǎng)t輪齒的許一對(duì)齒輪傳動(dòng)已知?jiǎng)t輪齒的許用接觸應(yīng)力①大于②等于③小于圖示圓錐齒輪傳動(dòng)中 主動(dòng)轉(zhuǎn)向如圖單向轉(zhuǎn)動(dòng)則在傳力過(guò)程中齒輪工作齒面上的接觸應(yīng)力TOC\o"1-5"\h\z為變應(yīng)力，齒根的彎曲應(yīng)力為 變應(yīng)力。 ①對(duì)稱循環(huán)②脈動(dòng)循環(huán) ③不對(duì)稱循環(huán)為提高齒輪接觸疲勞強(qiáng)度應(yīng) _分度圓直徑不變條件下增大模數(shù) 增大分度圓直徑分度圓直徑不變條件下增加齒數(shù) 減小齒寬為了提高齒根彎曲強(qiáng)度應(yīng) 。增大模數(shù) 增大分度圓直徑 增加齒數(shù)減小齒寬一減速齒輪傳動(dòng)，主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的材料和熱處理要求均相同，工作時(shí)，兩輪齒根危險(xiǎn)剖面上的彎曲應(yīng)力 _。 。 。在圓柱齒輪傳動(dòng)中，常使小輪齒寬略大于大輪齒寬，其目的是_提高小輪齒面接觸強(qiáng)度提高小輪齒根彎曲強(qiáng)度 補(bǔ)償安裝誤差，以保證全齒寬接觸 減少小齒輪載荷分布不均齒輪傳動(dòng)中，小輪齒面硬度與大輪齒面硬度差，應(yīng)取 較合理。 小于大于選擇齒輪毛坯的形式時(shí)，主要考慮 _齒寬齒輪直徑齒輪在軸上的布置位置 齒輪精度將材料為鋼的齒輪毛坯加工成為級(jí)精度的硬齒面直齒圓柱外齒輪，該齒輪制造工藝順序應(yīng)是為宜。滾齒、表面淬火、磨齒 滾齒、磨齒、表面淬火表面淬火、滾齒、磨齒滾齒、調(diào)質(zhì)、磨齒一閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)中最可能出現(xiàn)的失效形式是 _開(kāi)式齒輪傳動(dòng)中最可能出現(xiàn)的失效形式是_輪齒折斷 齒面疲勞點(diǎn)蝕齒面磨損齒面膠合對(duì)高速齒輪或齒面經(jīng)硬化處理的齒輪的齒頂進(jìn)行適量修緣，可以。減小載荷分布不均減少動(dòng)載荷提高輪齒的彎曲強(qiáng)度使齒輪易于跑合

正交直齒錐齒輪傳動(dòng)的齒數(shù)2正交直齒錐齒輪傳動(dòng)的齒數(shù)2節(jié)圓錐角6162其傳動(dòng)比 。6 6 6 6圖示從動(dòng)直齒錐齒輪的受力簡(jiǎn)圖，其中是正確的。三、計(jì)算題圖示為蝸桿、齒輪傳動(dòng)裝置。右旋蝸桿為主動(dòng)件，為使軸^、III上傳動(dòng)件的軸向力能相抵消，試確定：蝸桿的轉(zhuǎn)向；一對(duì)斜齒輪、輪齒的旋向；用圖表示軸n上傳動(dòng)件的受力情況。在上題的齒輪傳動(dòng)中，小齒輪調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為? ，大S輪?；幚?，齒面硬度為 ?H要求齒輪的工作壽命為年允許出現(xiàn)少量點(diǎn)蝕）每年工作 天，每天工作小時(shí)，齒輪單向轉(zhuǎn)動(dòng)。試確定該齒輪傳動(dòng)的許用接觸應(yīng)力和許用彎曲應(yīng)力。如圖 所示為二級(jí)圓柱齒輪減速器，高速級(jí)和低速級(jí)均為標(biāo)準(zhǔn)斜齒輪傳動(dòng)。已知：電機(jī)功率 ；轉(zhuǎn)速 高速級(jí)：n1、。低速級(jí)：n、4,計(jì)算時(shí)不考慮摩擦損失，求：為使11軸所承受的軸向力較小，確定齒輪、的螺旋

線方向； 求齒輪的分度圓螺旋角的大小；畫(huà)出齒輪3在嚙合點(diǎn)處所受各分力的方向，計(jì)算齒輪所受各分力的大小。圖一直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，已知 , =4 4 4齒輪材料為鍛鋼，許用接觸應(yīng)力。 0 。 ，許用彎曲應(yīng)力。4 。 8彎曲載荷系數(shù),接觸載荷系數(shù),求大齒輪所允許的輸出轉(zhuǎn)矩不計(jì)功率損失。現(xiàn)有一對(duì)嚙合的大、小齒輪，試求：①哪個(gè)齒輪的彎曲應(yīng)力大；②大、小齒輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度相等的條件的表達(dá)式；③大、小齒輪齒根彎曲應(yīng)力之間的關(guān)系式；④若兩輪的材料、熱處理及齒面硬度均相同，且壽命系數(shù)K那么，哪一個(gè)齒輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度高？附齒根彎曲應(yīng)力校核式如下：?jiǎn)渭?jí)閉式直齒圓柱齒輪傳動(dòng)中，小齒輪的材料為鋼調(diào)質(zhì)處理，大齒輪的材料為 正火，,0 4 = = 8 7單向轉(zhuǎn)動(dòng)，載荷有中等沖擊，用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，試驗(yàn)算此單級(jí)傳動(dòng)的強(qiáng)度。如圖所示為直齒圓錐齒輪和斜齒圓柱齒如圖所示為直齒圓錐齒輪和斜齒圓柱齒輪組成的兩極傳動(dòng)裝置，動(dòng)力軸1輸入，軸III輸出，111周的轉(zhuǎn)向如圖箭頭所示，試分析：在圖中畫(huà)出各輪的轉(zhuǎn)向；為使中間軸n所受的軸向力可以抵消一部分，確定斜齒輪和的螺旋方向；畫(huà)出圓錐齒輪和諧齒輪所受各分力的方向。圖已知閉式直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比 ,0i長(zhǎng)期雙向轉(zhuǎn)動(dòng)，載荷有中等沖擊，要求結(jié)構(gòu)緊湊，采用硬齒面材料。試設(shè)計(jì)此齒輪傳動(dòng)，校核齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度和彎曲疲勞強(qiáng)度。題圖設(shè)有一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，已知齒輪的模數(shù)，小、大齒輪的齒數(shù)分別為73小、大齒輪的齒形系數(shù)分別為m，小、大齒輪的許用應(yīng)力分別為。6并算得小齒輪的齒根彎曲應(yīng)力為。試問(wèn)：哪一個(gè)齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度較大？這對(duì)齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度是否均滿足要求？設(shè)兩級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器的已知條件如題圖所示，試問(wèn)：低速級(jí)斜齒輪的螺旋線方向應(yīng)如何選擇才能使中間軸上兩齒輪的軸向力方向相反；低速級(jí)螺旋角B應(yīng)取多大數(shù)值才能使中間軸上兩個(gè)軸向力互相抵消。圖示兩級(jí)斜齒輪傳動(dòng)，已知第一對(duì)齒輪： ,= =°；第二對(duì)齒輪； = = 。今使軸^上傳動(dòng)件的軸向力相互抵消，試確定：斜齒輪、的螺旋角B的大小及輪齒的旋向；用圖表示軸n上傳動(dòng)件的受力情況。在圖示的展開(kāi)式二級(jí)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)中，已知：高速級(jí)齒輪齒數(shù) = ，模數(shù)I=低速級(jí)齒輪齒數(shù)= ，模數(shù)n=分度圓螺旋角bn9,。輸出功率ill輸出軸轉(zhuǎn)速ill r齒輪嚙合效率n,n=試求：）高速級(jí)大齒輪的齒向，以使中間軸上的軸承所受的軸向力較小；）高速級(jí)斜齒輪螺旋角B為多少時(shí)，中間軸上的軸承所受的軸向力完全抵消？ ）各軸轉(zhuǎn)向及所受扭矩；）齒輪各嚙合點(diǎn)作用力的方向和大小。有一直齒圓錐斜齒圓柱齒輪減速器如圖所示。已知： 。。圓錐齒輪幾何尺寸與參數(shù)為 50斜齒圓柱齒輪幾何尺寸與參數(shù)為。錐齒輪嚙合效率n =斜齒圓柱齒輪嚙合效率n=滾動(dòng)軸承效率n=I軸轉(zhuǎn)向如圖所示，單向轉(zhuǎn)動(dòng)。 ）繪圖標(biāo)出各齒輪的轉(zhuǎn)向； ）計(jì)算各軸的扭矩；）當(dāng)斜齒圓柱齒輪分度圓螺旋角p為何旋向及多少度時(shí)，方能使大錐齒輪和小斜齒圓柱齒輪的軸向力完全抵消？）繪圖標(biāo)出齒輪各嚙合點(diǎn)作用力的方向，并計(jì)算其大小。斜齒圓柱齒輪的螺旋角按⑶ 180計(jì)算。四、計(jì)算題二設(shè)計(jì)直齒錐齒輪傳動(dòng)，傳遞功率。主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速°傳動(dòng)比i有輕微沖擊，壽命年設(shè)計(jì)一斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，已知功率 4轉(zhuǎn)速 ，傳動(dòng)比n工作壽命 ，小齒輪作懸臂布置，工作情況系數(shù)。設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的閉式圓錐齒輪傳動(dòng)。已知功率，轉(zhuǎn)速 ，傳動(dòng)比，小齒輪懸臂布置，單向轉(zhuǎn)動(dòng)，載荷平穩(wěn)，每日工作小時(shí)，工作壽命為年每年個(gè)工作日）帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算、帶輪結(jié)構(gòu)尺寸的確定可參考教材和機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)。小帶輪的孔徑和輪轂部分尺寸應(yīng)根據(jù)電動(dòng)機(jī)的軸伸直徑和長(zhǎng)度確定，小帶輪的半徑應(yīng)小于電動(dòng)機(jī)的機(jī)座中心高。圖是供參考的帶輪零件圖。圖 帶輪零件圖5齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算、齒輪結(jié)構(gòu)尺寸的確定可參考主教材和機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)。大齒輪的孔徑是根據(jù)與其相配合的軸徑來(lái)確定的，本作業(yè)將大齒輪的孔徑定為 0圖是供參考的齒輪零件圖。圖齒輪零件圖6對(duì)零件圖的要求零件圖是零件制造和檢驗(yàn)的依據(jù)，工藝人員根據(jù)零件圖制定工藝規(guī)程，檢驗(yàn)人員按照零件圖進(jìn)行成品的檢驗(yàn)和驗(yàn)收。因此，一張完整的零件圖應(yīng)滿足以下要求：清楚而正確地表達(dá)出零件各部分的結(jié)構(gòu)形狀；標(biāo)出零件各部位的尺寸及其精度；標(biāo)出零件各部位必要的形狀位置公差；標(biāo)出零件各表面的粗糙度；注明對(duì)零件的其它技術(shù)要求，例如圓角半徑、倒角尺寸及傳動(dòng)件的主要參數(shù)等，對(duì)于齒輪還應(yīng)列出其主要幾何參數(shù)、精度等級(jí)及檢驗(yàn)項(xiàng)目等；填寫(xiě)清楚零件圖標(biāo)題欄。三、設(shè)計(jì)計(jì)算步驟1選擇電動(dòng)機(jī)，分配傳動(dòng)比，計(jì)算傳動(dòng)參數(shù)。2帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算或和齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算。3畫(huà)小帶輪零件圖或和大齒輪零件圖。作業(yè)三軸系組件設(shè)計(jì)一、任務(wù)書(shū)題目 斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)輸出軸的軸系組件設(shè)計(jì)圖1原始數(shù)據(jù)題號(hào)參數(shù)輸出軸轉(zhuǎn)速輸出軸功率齒輪齒數(shù)齒輪模數(shù)齒輪齒寬齒輪螺旋角B右旋見(jiàn)圖見(jiàn)圖，工作溫度小于℃，有注：滾動(dòng)軸承壽命為輕微沖擊。，工作溫度小于℃，有圖斜齒圓柱齒輪軸系結(jié)構(gòu)2工作量輸出軸的軸系組件裝配圖一張。設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份，主要內(nèi)容包括：輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算，軸承類型選擇和壽命計(jì)算，以及其它必要的計(jì)算。題目 圓錐齒輪傳動(dòng)輸入軸的軸系組件設(shè)計(jì)圖1原始數(shù)據(jù)題號(hào)參數(shù)輸入軸轉(zhuǎn)速輸入軸功率小圓錐齒輪齒數(shù)齒輪模數(shù)小圓錐齒輪分度圓錐角6 °見(jiàn)圖見(jiàn)圖見(jiàn)圖注：滾動(dòng)軸承壽命為 。工作溫度小于 ℃，有輕微沖擊。圖圓錐齒輪軸系結(jié)構(gòu)2工作量輸入軸的軸系組件裝配圖一張。設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份，主要內(nèi)容包括：輸入軸的設(shè)計(jì)計(jì)算，軸承類型選擇和壽命計(jì)算，以及其它必要的計(jì)算。二、設(shè)計(jì)指導(dǎo).軸和齒輪的結(jié)構(gòu)軸和齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參考主教材中的有關(guān)章節(jié)。對(duì)于小圓錐齒輪，當(dāng)齒根圓與軸徑接近時(shí)，可將齒輪與軸制成一體，但要注意齒輪軸的裝拆問(wèn)題。軸承正裝的小圓錐齒輪軸系結(jié)構(gòu)如圖所示。圖是齒輪軸結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)當(dāng)齒輪外徑比套杯孔大時(shí)，軸承和套筒是在套杯內(nèi)進(jìn)行安裝，很不方便。因此，如果用正裝結(jié)構(gòu)，只有當(dāng)小圓錐齒輪外徑比套杯孔小時(shí)，才能采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，這時(shí)可在套杯外先將軸承和套筒裝在齒輪軸上后，一起裝入套杯。圖是齒輪與軸分開(kāi)的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)軸承安裝方便。軸承反裝的小圓錐齒輪軸系結(jié)構(gòu)于裝配和調(diào)整都比較麻煩，因此本作業(yè)要求采用正裝結(jié)構(gòu)。圖小圓錐齒輪軸系結(jié)構(gòu)2滾動(dòng)軸承的組合、固定和調(diào)整對(duì)于斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)和圓錐齒輪傳動(dòng)，軸上受到徑向力和軸向力，因此，需采用向心推力軸承，支承方式通常為兩支承各單向固定結(jié)構(gòu)。滾動(dòng)軸承支承的結(jié)構(gòu)形式參考主教材。滾動(dòng)軸承的外圈以及軸系的軸向固定采用軸承端蓋。軸承端蓋有凸緣式和嵌入式兩種，本作業(yè)要求采用凸緣式端蓋，其結(jié)構(gòu)尺寸參考機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)。向心推力軸承是可調(diào)間隙軸承，在安裝時(shí)，其間隙可通過(guò)在軸承端蓋與箱體間加裝調(diào)整墊片組進(jìn)行調(diào)整參看圖）調(diào)整墊片多片厚度不同例如、和的軟鋼 片或黃銅片組成，使用時(shí)可根據(jù)需要組成合適的厚度。為了保證圓錐齒輪的正確嚙合，裝配時(shí)兩齒輪的錐頂必須重合，因此要調(diào)整大、小齒輪的軸向位置。對(duì)于懸臂安裝的小圓錐齒輪軸系，為了便于調(diào)整，小圓錐齒輪軸通常放在套杯里，在套杯凸緣端面與箱體之間，用加減調(diào)整墊片參看圖的辦法來(lái)調(diào)整小圓錐齒輪的軸向位置。3滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑和密封減速器中的滾動(dòng)軸承可以采用脂潤(rùn)滑，也可以采用油潤(rùn)滑，這與齒輪的圓周速度和箱體結(jié)構(gòu)有關(guān)。本作業(yè)要求采用脂潤(rùn)滑。為了防止箱內(nèi)的潤(rùn)滑油濺人軸承室而稀釋或帶走潤(rùn)滑脂，需在軸承室內(nèi)側(cè)加裝封油環(huán)圖。軸伸出端的密封是為了防止?jié)L動(dòng)軸承內(nèi)的潤(rùn)滑油脂漏出或外界雜質(zhì)侵入軸承室。常用的密封形式如圖。設(shè)計(jì)時(shí)可參考機(jī)械設(shè)計(jì)手rm冊(cè)‘。圖封油環(huán)密封裝置旋轉(zhuǎn)軸唇形密封圈密封油溝氈圈密封旋轉(zhuǎn)軸唇形密封圈密封油溝槽密封圖 常用密封形式三、設(shè)計(jì)步驟1根據(jù)設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)，計(jì)算作用在齒輪上的力。.按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件初步估算軸徑。.根據(jù)軸上零件的安裝、定位和調(diào)整要求進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。4畫(huà)軸的受力分析圖，進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核。5計(jì)算軸承所受的力，并驗(yàn)算軸承的壽命。6完成軸系組件裝配圖，標(biāo)注主要尺寸和配合尺寸，引出零件號(hào)，填寫(xiě)標(biāo)題欄和零件明細(xì)欄。機(jī)械設(shè)計(jì)自測(cè)試題機(jī)械設(shè)計(jì)自測(cè)試題圖封油環(huán)密封裝置氈圈密封 旋轉(zhuǎn)軸唇形密封圈密封 油溝槽密封圖常用密封形式三、設(shè)計(jì)步驟1根據(jù)設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)，計(jì)算作用在齒輪上的力。.按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件初步估算軸徑。.根據(jù)軸上零件的安裝、定位和調(diào)整要求進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。4畫(huà)軸的受力分析圖，進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核。5計(jì)算軸承所受的力，并驗(yàn)算軸承的壽命。6完成軸系組件裝配圖，標(biāo)注主要尺寸和配合尺寸，引出零件號(hào)，填寫(xiě)標(biāo)題欄和零件明細(xì)欄。機(jī)械設(shè)計(jì)自測(cè)試題機(jī)械設(shè)計(jì)自測(cè)試題集目錄第一章緒論一、分析與思考題第二章機(jī)械零件的工作能力和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則一、分析與思考題二、選擇與填空題第三章機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度一、分析與思考題二、設(shè)計(jì)計(jì)算題第四章摩擦、磨損及潤(rùn)滑概述一、分析與思考題第五章螺紋聯(lián)接和螺旋傳動(dòng)一、分析與思考題二、選擇與填空題三、設(shè)計(jì)計(jì)算題四、結(jié)構(gòu)分析題第六章鍵、花鍵、無(wú)鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接一、分析與思考題二、選擇與填空題三、設(shè)計(jì)計(jì)算題四、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析題第七章帶傳動(dòng)一、分析與思考題二、選擇與填空題三、設(shè)計(jì)計(jì)算題第八章齒輪傳動(dòng)一、分析與思考題二、選擇與填空題三、計(jì)算題一五、計(jì)算題二第九章蝸桿傳動(dòng)一、分析與思考題二、選擇題與填空題三、設(shè)計(jì)計(jì)算題第十章鏈傳動(dòng)一、分析與思考題二、選擇題三、計(jì)算題第十一章軸一、分析與思考題二、選擇題與填空題三、設(shè)計(jì)計(jì)算題第十二章滑動(dòng)軸承一、分析與思考題二、選擇與填空題三、設(shè)計(jì)計(jì)算題第十三章滾動(dòng)軸承一、分析與思考題二、選擇與填空題三、設(shè)計(jì)計(jì)算題第十四章聯(lián)軸器和離合器一、分析與思考題二、選擇與填空題三、設(shè)計(jì)計(jì)算題第十五章彈簧一、分析與思考題二、選擇與填空題三、設(shè)計(jì)計(jì)算題自測(cè)題自測(cè)題第一章緒論一、分析與思考題機(jī)械設(shè)計(jì)的內(nèi)容和一般程序是什么？其各階段大致需要完成哪些任務(wù)？ 什么是零件什么是構(gòu)件什么是部件為什么說(shuō)機(jī)械零件是組成機(jī)器的基本要素？根據(jù)什么原則把機(jī)械零件劃分為通用零件和專用零件？什么叫做一般尺寸和參數(shù)的通用零件？ 試述機(jī)械零件設(shè)計(jì)的一般步驟。機(jī)械零件的主要失效形式有哪些？什么是機(jī)械零件的工作能力？工作能力準(zhǔn)則有哪些？何謂工作載荷、名義載荷和計(jì)算載荷？名義載荷與計(jì)算載荷有何關(guān)系？ 降低機(jī)器成本主要有哪些措施？何謂機(jī)械零件的失效？何謂機(jī)械零件的工作能力？第二章機(jī)械零件的工作能力和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則一、分析與思考題什么是機(jī)械零件的失效？機(jī)械零件的主要失效形式有那些？試結(jié)合日常接觸的機(jī)械舉出其中幾種零件的失效形式并分析其原因。安全系數(shù)選擇時(shí)應(yīng)該考慮那些方面的因素？什么是靜載荷、變載荷，靜應(yīng)力和變應(yīng)力？試舉出兩個(gè)機(jī)械零部件在工作時(shí)受靜載荷作用而產(chǎn)生變應(yīng)力的例子。穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力的Z iZaZaZmY五個(gè)參數(shù)分別代表什么？試列出根據(jù)已知零件的Z iZ計(jì)算ZaZ及Y的公式。怎樣區(qū)分表面擠壓應(yīng)力和表面接觸應(yīng)力？試說(shuō)明兩圓柱體接觸應(yīng)力計(jì)算公式Z中各符號(hào)的意義。二、選擇與填空題安全系數(shù)選擇時(shí)，應(yīng)考慮 、 、和三方面因素。材料的無(wú)限壽命是指 下的壽命，其有限壽命是指在 下的壽命。 機(jī)械零件的應(yīng)力集中系數(shù)僅對(duì)有影響，對(duì)沒(méi)有影響。一般說(shuō)，機(jī)械零件的表面精讀越 _應(yīng)力集中越嚴(yán)重；表面硬度越 _疲勞強(qiáng)度越低。圖示某旋轉(zhuǎn)軸直徑 。受徑向力 跨距2試計(jì)算點(diǎn)的最大、最小彎曲正應(yīng)力、，應(yīng)力幅，平均應(yīng)力和循環(huán)特征系數(shù)r并畫(huà)出其變應(yīng)力圖譜。第三章機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度一、分析與思考題試述金屬材料的疲勞斷裂過(guò)程。試根據(jù)材料的疲勞曲線，說(shuō)明什么叫循環(huán)基數(shù)。條件疲勞極限Z 和疲勞極限Zr并根據(jù)疲勞曲線方程導(dǎo)出Z的計(jì)算式。影響機(jī)械零件疲勞強(qiáng)度的主要因素有哪些？原因是什么？為什么影響因素中的z、￡Z、B只對(duì)變應(yīng)力的應(yīng)力幅部分有影響？如何繪制考慮K、￡Z和B影響的極限應(yīng)力圖？它有何用途？二、設(shè)計(jì)計(jì)算題某合金鋼材制成的零件，其材料性能為：。已知工作應(yīng)力為 。，應(yīng)力變化規(guī)律為常數(shù)，彎曲疲勞極限的綜合影響系數(shù)。若設(shè)計(jì)安全系數(shù)是s并按無(wú)限壽命考慮，試用解析法校核該零件是否安全。 某試件材料的應(yīng)力循環(huán)基數(shù)=次，z= ,=。試問(wèn)：當(dāng)工作應(yīng)力Z= 時(shí)，試件壽命為多少？繪制試件的z—圖。某零件材料在=次時(shí)，Z=M=。若零件在z=下工作=次，在z=下工作=次。試問(wèn)：若又在z=下工作，允許工作多少次？第四章摩擦、磨損及潤(rùn)滑概述一、分析與思考題試述摩擦，磨損，潤(rùn)滑對(duì)現(xiàn)代機(jī)器設(shè)計(jì)有何意義？各種磨擦狀態(tài)與摩擦系數(shù)及摩擦特性曲線有何關(guān)系？ 在工程中，常用金屬材料副的摩擦系數(shù)是如何得來(lái)的 零件的正常磨損分為幾個(gè)階段？每階段各有何特點(diǎn)？潤(rùn)滑油，潤(rùn)滑脂各有何主要性能指標(biāo)？如