机械设计教程习题集docWord文件下载.docx

机械设计教程习题集docWord文件下载.docx

《机械设计教程习题集docWord文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械设计教程习题集docWord文件下载.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

第五章习题

5-1何谓螺纹的大径、屮径和小径？

它们分别用于什么场合？

52螺栓连接、双头螺林连接、螺钉连接的主要区别是什么?

它们的应用场合有何不同?

53普通螺栓连接和饺制孔用螺栓连接的结构有何不同？

主要失效形式和设计准则是什么？

5-4螺纹连接预紧的目的是什么？

如何控制预紧力？

55连接螺纹能满足自锁条件，为什么在设计螺纹连接时还要考虑防松问题？

在可拆卸的防松措施中哪类工作可靠？

为什么？

56紧螺栓连接所受轴向变载荷在0〜FZI'

可变化，当预紧力仇一定时，改变螺栓或被连接件的刚度，对螺栓连接的疲劳强度和连接的紧密性冇何影响？

57螺旋传动按使用特点的不同可分为哪儿类？

试举例说明其应用场合。

5-8某普通螺栓连接，螺栓公称岂径为M20,性能等级为4.8级。

试求；

（1）当承受轴向变载荷并控制预紧力时，其预紧力仇最大为多少？

（2）若连接承受横向拉力，冇一个贴合面，摩擦因数.戶0.15,则可能承受的横向载荷为多少（按单个螺栓计算）？

5-9-普通螺栓连接，螺栓的刚度为被连接件的刚度为Cn“如果Cm=8Cb,预紧力Fo=lOOON,轴向外载荷F=1100N，试求螺栓所受的总拉力和被连接件小的残余预紧力。

5-10在图5-34中，用4个M16普通螺栓，其许用应力[cr]=160MPa,贴合而的摩擦因数.戶0.15。

求该螺栓组所能承受的横向静载荷。

5-11图5-35所示的联轴器，有6个沿圆周均布的M12较制孔用螺栓，用以传递两半联轴器Z间的转矩，若螺栓性能等级为5.6级，载荷平稳，联轴器的材料为HT250o试计算该

5-12图5-36所示为一方形盖板，用4个螺栓与机体连接。

盖板中心点的吊环受到垂直于盖板的静拉力Fz=6000N,螺栓性能等级为4.6级，残余预紧力取为拉力的0.6倍，不控制预紧力，试决定该连接所需螺栓的直径。

5-13图5-37所示的连接屮有三个较制孔用螺栓，螺栓性能等级为5.6级，被连接件的材料为Q235钢，在距螺栓组的公共中心线为200mm的右侧作用有静载荷斤=12kN，试确定螺栓的公称直径。

5-14图5-38所示为用两只普通螺栓将剖分轮毂夹紧在轴上，剖分面间留有间隙，以便拧紧螺母后，轮毂能将轴夹紧。

利用夹紧表面间的压力在工作时所产生的摩擦力矩来传递扭矩。

若外力矩为60N・m,螺栓性能等级为4.8级，夹紧表面间的摩擦因数戶0.15,不控制预紧力，冇关尺寸如图所示。

试确定螺栓的直径，

5-15一升降机构承受的载荷F为1OOkN,采用梯形螺纹,其参数为J=70mm,J2=65mm,螺旋线数h=4o下部采用推力球轴承，升降台上下移动由滚动导轨导向，因摩擦很小，故忽略不计，具体情况见图5-39,试计算：

（1）若螺纹间的摩擦因数户0」，求工作台稳定上升时的传动效率；

（2）当工作台稳定上升时，加于螺杆上的力矩；

（3）当工作台以SOOmm/min的速度上升，在稳定运转条件下螺杆的转速和所盂的功率；

（4）

欲使工作台在载荷F的作用下等速下降，是否需要制动装置？

加于螺杆上的制动力

5-16试指出图5・40所示螺纹连接结构中的不合理之处，并将其改正。

图5-40题5-16图

（a）普通螺栓连接；

（b）双头螺柱连接；

（c）螺钉连接；

（d）较制孔用螺栓连接

第六章习题

6-1有—B型普通V带传动,n1=1460r/min,/i2=400r/min,ddi=180mm,中心距a=l600mm,根数z=2,工作时有振动，一天运转16h（即两班制），试求该普通V带所能传递的功率。

6-2某普通V带传动，主动轮所能传递的最大转矩7>

70NmBftlJdI=200mm,F（）=800N。

求F】和F2的值。

若将此带传动传递功率为P=llkW,小带轮转速为/?

1=1460r/min,问能否正常工作？

6-3有一带式输送装置，其异步电动机与齿轮减速器ZI'

可用普通V带传动，电动机功率P=7.5kW,转速®

=970r/min,减速器输入轴的转速z?

2=330r/min,允许误差为±

5%,运输装置工作时冇轻度冲击，两班制工作，试设计此普通V带传动。

第七章习题

7-1与带传动相比较，链传动有何优缺点？

一般用在什么场合？

7-2滚了链由哪几种零件组成？

各零件Z间如何连接？

滚了链的磨损通常发生在什么部位？

7-3小链伦的齿数过多或过少对链传动有何影响？

通常链伦齿数在什么范阳内选取？

7-4何谓链传动的多边形效应？

它是如何产生的？

它对链传动有什么影响？

7-5为什么链轮的节距越大，齿数越少，链速的变化也就越大？

7-6链传动发牛:

脱链的主要原因有哪些？

若只考虑链条较链的磨损，脱链通常发生在哪个链伦上？

7-7图7-15所示为链传动和带传动组成的减速传动装置简图，指出其存在问题，分析原因,并指出改进的措施。

7-8链传动的屮心距过人或过小对链传动有何影响？

一般链传动的中心距在什么范围内选？

7-9E2知zi=25,护75,"

]=800i7min的滚子链传动，可传递功率P=20kW,如果用同样的链,Z2不变，用减少可的办法来使H2=200r/mino试确定这时口J以传递多大功率？

7-10设计一个往复式压气机上的滚子链传动。

已知电动机转速m=960r/min,P=3kW,压气机转速n2=330r/mino试确定大、小链轮齿数，链条节距，中心距和链节数。

7-11选择并验算一个输送装置用的传动链。

已知传递的功率P=7.5kW,主动链伦转速7?

i=970r/min,传动比1=3,工作情况系数Ka=1.5,中心距aW650mm可以调节。

第八章习题

选择与填空题

8-1在齿轮传动的设计计算中，对下列参数和尺寸应标准化的有;

应圆整的有；

没有标准化也不应圆整的有O

（1）斜齿轮的法面模数加n

（2）斜齿轮的端面模数"

（3）直齿轮中心距4（4）斜齿轮中心距°

（5）齿宽方（6）齿厚S（7）分度圆压力角。

⑻螺旋角0（9）锥距R（10）齿顶圆直径da

8-2材料为20Cr的硬齿而齿轮，适宜的热处理方法是o

（1）整体淬火

（2）渗碳淬火（3）调质（4）表面淬火

8-3将材料为45钢的齿轮毛坯加工成为6级精度的侦齿面直齿圆林外齿轮，该齿轮制造工艺顺丿y应是为宜。

（1）滚齿、表面淬火、磨齿

（2）滚齿、磨齿、表面淬火（3）表面淬火、滚齿、磨齿

（4）滚齿、调质、磨齿

8-4一对正确啮合的标准渐开线齿轮作减速传动时，若两轮的材料、热处理及齿面硕度均相同，贝I」齿根弯曲应力o

（1）碍1＞碍2

（2）碍1=碍2（3）61＜碍2

8-5肓齿圆锥齿轮传动的强度计算方法是以的当量圆柱齿伦为

计算基础的。

分析与思考题

8-6在不改变齿轮的材料和尺寸的情况下，如何提高轮齿的抗折断能力？

8-7为什么齿面点蚀一般首先发生在靠近节线的齿根血上?

在开式齿轮传动屮，为什么一•般不出现点蚀破坏?

如何提高齿面抗点蚀的能力？

8-8在什么工况下工作的齿伦易出现胶合破坏?

胶合破坏通常出现在伦齿的什么部位?

如何提高齿面抗胶合的能力？

8-9闭式齿轮传动与开式齿轮传动的失效形式和设计准则有何不同?

8-10通常所谓软齿面与硬齿面的硬度界限是如何划分的?

软齿而齿伦和硬齿而齿伦在加工方法上有何区别?

8-11导致载荷沿轮齿接触线分布不均的原因有哪些?

如何减轻载荷分布不均的程度？

8-12齿面接触疲劳强度计算公式是如何建立的?

为什么要选择节点作为齿面接触应力的计算占少

八、、•

8-13标准直齿圆柱齿轮传动，若传动比i,转矩石，齿宽方均保持不变，试问在下列条件下齿轮的弯曲应力与接触应力各将发生什么变化？

（1）模数加不变，齿数Z1增加；

（2）齿数zi不变,模数加增大;

（3）齿数7增加一倍，模数加减小一半。

8-14-对圆柱齿轮传动，人齿轮和小齿轮的接触应力是否相等?

如人、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？

8-15在齿轮设计公式中为什么要引入齿宽系数?

齿宽系数咖的人小主要与哪两方面因素冇关?

8-16在肓齿、斜齿圆柱齿轮传动屮，为什么常将小齿轮设计得比人齿轮宽一些?

在人字齿轮传动和圆锥齿轮传动中是否也应将小齿轮设计得宽-•些？

8-17两级展开式齿轮减速器如图8・20所示。

在各齿轮的啮合点处标出齿轮的轴向力几、径向力仟和切向力仟的方向（切向力的方向分别用符号0或。

表示向内或向外）。

（a）（b）

图8-20题8-17图

设计计算题

8-18-对斜齿闘柱齿轮传动由电动机直接驱动，齿轮材料为45钢，软齿面，齿轮精度等级为8级。

已知法面模数mn=3mm,齿数引=30,辺=93,螺旋角^=13.82°

齿宽bi=85mm,/?

2=80mm,转速z?

i=1440r/min,该齿轮对称布置在两支承Z间，载荷平稳。

试确定该齿轮传动的载荷系数K。

8-19在上题的齿轮传动屮，小齿轮调质处理，齿面硬度为220〜240HBS,人齿轮正火处理，

齿面硕度为190〜210HBS,要求齿轮的工作寿命为5年（允许出现少量点蚀），每年工作260天，每天工作8小时，齿伦单向转动。

试确定该齿轮传动的许用接触应力和许用弯曲应力。

8-20设计一直齿圆柱齿轮传动，原用材料的许用接触应力为[須i=700MPa,g]2=600MPa,求得小心距100mm；

现改用[<

7H]i=600MPa,[oj4]2=400MPa的材料，若齿宽和其它条件不变，为保证接触疲劳强度不变，试计算改用材料后的中心距。

8-21一直齿圆柱齿轮传动,已知Zi=20,辺=60,加=4mm,Z?

i=45mm,Z?

2=40mm,齿轮材料为锻钢，许用接触应力[oj,]i=500MPa,[oi!

]2=430MPa,许用弯曲应力[oKh=340MPa,[op]2=280MPa,载荷系数K=1.85,求大齿轮所允许的输出转矩7%不计功率损失）。

8-22设计铳床屮一对玄齿圆柱齿轮传动，已知功率P】=7.5kW,齿主动轮转速,?

1=1450r/min,齿数zi=26,z2=54,双向传动,工作寿命Lh=12000ho小齿轮对轴承非对称布置,轴的刚性较大，工作中受轻微冲击，7级制造精度。

8-23设计一斜齿圆柱齿轮传动，已知功率P】=40kW,转速n1=2800r/min,传动比=3.2,工作寿命Lh=1000h,小齿轮作悬臂布置，载荷系数K=1.25。

8-24设计rfl电动机驱动的闭式|员|锥齿轮传动。

己知功率Pi=9.2kW,转速“i=970r/min,传动比匸3,小齿轮悬臂布置，单向转动，载荷平稳，每LI工作8小