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1、机械设计习题机械设计习题机械设计总论习题1-1、设计机器时应满足哪些基本要求 ？设计机械零件时应满足哪些基本要求 ？1-2、机械零件主要有哪些失效形式 ？常用的计算准则主要有哪些 ？1-3 、什么是零件的强度要求 ？强度条件是如何表示的 ？如何提高零件的强度？1-4、机械的现代设计方法与传统设计方法有哪些主要区别 ？零件的强度习题2-1、已知循环特性 r=0.125, er m= -225MPa,求 max、c min、c a。2-2、 弯曲疲劳极限的综合影响系数 Ke的含义是什么？它与哪些因素有关？它对零件的疲劳强度和静强度各有何影响 ？2-3、在单向稳定变应力下工作的零件，如何确定其极限应

2、力 ？2-4、 疲劳损伤线性累积假说的含义是什么 ？写出其数学表达式。摩擦、磨损及润滑习题3-1、机械中有几种摩擦？各有何特点？3-2、磨损过程分为几个阶段？怎样跑合可以延长零件的寿命？3-3、边界摩擦的特征为摩擦表面间形成一层很薄的边界膜，问有几种边界膜？它们之间的 区别是什么？3-4、获得流体动压润滑的基本条件是什么？螺栓联接与螺旋传动习题5-1如图所示的底板螺栓组联接爱外力 FE的作用。外力FE作用在包含x轴并垂直于底板接合面的平面内。试分析底板螺栓组的受力情况，并判断哪个螺栓受力最大？保证联接安全工作的必 要条件有哪些？题5-1图5-2题目图示刚性联轴器取 4个M16小六角头铰制孔用螺

3、栓，螺栓材料为 45钢，受剪面处螺栓直径为$ 17mm其许用最大扭矩 T=1.5kN m （设为静载荷），试校核其强度。联轴器材料HT250。5-3 :上题的刚性联轴器中，若采用 M16受拉螺栓，靠两半联轴器的接合面间产生的摩擦力来传递扭矩，螺栓材料为 45钢，接合面间的摩擦系数 f=0.16，安装时不控制预紧力，试决定螺栓数（螺栓数应为双数）。5-4、如图，缸径 D=500mm蒸汽压力p=1.2MPa,螺栓分布圆直径 D0=640mm为保证气密性要 求，螺栓间距不得大于 150mm试设计此汽缸盖螺栓组联接。题5-4图5-5、图中是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、4个螺栓与立柱相联接，托架所承受的最大载荷为 20KN,载荷有较大的变动。试问：此螺栓联接采用普通螺栓联接还是铰制孔用螺栓联接为宜？为什么？i iiirJi ij-i.题5-5图5-6、图示两根梁用 8个4.6级普通螺栓与两块钢盖板相联接，梁受到的拉力 F=28kN,摩擦系数f=0.2，控制预紧力，试确定所需螺栓的直径。键联接习题6-1、直径80mm勺轴端，安装一钢制直齿圆柱齿轮 （如图所示），轮毂宽度L，=1.5d，工作时有轻微冲击。试确定平键联接的尺寸，并计算其允许传递的最大转矩。6-2、图示减速器的低速轴与凸缘联轴器及圆柱齿轮之间分别采用键联接。已知轴传递的转矩为 1000N- m齿轮的

5、材料为锻钢，凸缘联轴器材料为 HT200,工作时有轻微冲击，联接处轴及轮毂尺寸如图示。试选择键的类型和尺寸，并校核联接的强度。带传动习题8-1、V带传动传递的功率 P=7.5，带速V=10m/s,紧边是松边拉力的两倍，即 F仁2F2,试求紧边拉力F1,有效拉力F2，和预紧力F0。8-2、有一带式输送装置，其异步电动机与齿轮减速器之间用普通 V带传动，电动机功率P=7KVy转速n1=960r/min，减速器输入轴的转速 n2=330r/min，允许误差为+5%运输装置工作有轻度冲击，两班制工作，设计此带传动。8-3、现设计一带式输送机的传动部分，该传动部分由普通 V带传动和齿轮传动组成。齿轮传动

6、采用标准齿轮减速器。原动机为电动机，额定功率为 11kW,转速n仁1460r/min ,减速器输入轴转速为400r/min，允许传动比误差为土 5%该输送机每天工作 16小时，试设计此普通 V带传动。8-4、带传动主动轮转速 n仁1450r/min，主动轮直径 D1=140mm从动轮直径 D2=400mm传动中 心距a 1000mm传递功率 P=10kW取工作载荷系数 KA=1.2。选带型号并求 V带根数z。链传动习题9-1已知主动链轮转速 n1=850r/m，齿数z仁19，从动链轮齿数 z2=90，中心距a=900伽，滚子 链极限拉伸载荷为 55.6kN，工作情况系数kA=1，试求链条所能传

7、递的功率9-2题目：已知一套筒滚子链传动，链节距 p=19.05mm主动链轮齿数 z仁15,链轮转速 n1=500r/min，从动链轮齿数 z2=25，中心距 a=650mm试求：1） 链速v （即链的平均速度）；2） 链速的波动值Vmax和Vmin ；3） 链速波动的百分比。9-3、设计一输送装置用的链传动。已知传递的功率 P=16.8kW,主动轮转速n1=960r/min，传动比i=3.5，原动机为电动机，工作载荷冲击较大，中心距 aw 800mm水平布置。齿轮传动习题10-1.题目：在图示的展开式二级斜齿圆柱齿轮传动中，已知：高速级齿轮齿数 z1=44, z2=94,模数 m i=2.5

8、mmt低速级齿轮齿数 z3=43 , z4=95，模数ITIn=3.5mm,分度圆螺旋角3H =9 42。输出功率 PH =28.4kW,输出轴转速 nM =309r/min。齿轮啮合效率 n 1=0.98 ,n 2=0.99。试求：1） 高速级大齿轮的旋向，以使中间轴上的轴承所受的轴向力较小；2） 高速级斜齿轮螺旋角 3 1为多少时，中间轴上的轴承所受的轴向力完全抵消？3） 各轴转向及所受扭矩；4） 齿轮各啮合点作用力的方向和大小（各用三个分力表示）。题10-1图10-2、设计小型航空发动机中的一对斜齿圆柱齿轮传动，已知P1=130kW,n1=11640r/min,z1=23,z2=73,

9、寿命 Lh=100h,，小齿轮作悬臂布置，使用系数 kA=1.25。10-3、有一直齿圆锥-斜齿圆柱齿轮减速器如图所示。已知： P仁17kW n1=720r/min。圆锥齿轮几何尺寸与参数为 m=5mmz1=25 , z2=60, b=50mm斜齿圆柱齿轮几何尺寸与参数为 mn=6mmz3=21 , z4=84。锥齿轮啮合效率 n 1=0.96，斜齿圆柱齿轮啮合效率 n 2=0.98，滚动轴承效率n 3=0.99。1轴转向如图所示，单向转动。1） 绘图标出各齿轮的转向；2） 计算各轴的扭矩；3） 当斜齿圆柱齿轮分度圆螺旋角 3为何旋向及多少度时，方能使大锥齿轮和小斜齿圆柱齿轮的 轴向力完全抵消

10、？4） 绘图标出齿轮各啮合点作用力的方向（各用三个分力表示），并计算其大小。斜齿圆柱齿轮 的螺旋角按3 =10 8 30计算。n 皿nm3 4iPni弋nn题10-3图10-4、图示的两种直齿圆柱齿轮传动方案中，已知小齿轮分度圆直径 d1=d3=d1 =d3 =80mrp大齿轮分度圆直径 d2=d4=d2 =d4 =2d1，输入扭矩 T仁T1 =1.65 x 105N.mrp输入轴转速n1= n1，齿轮寿命th=th ，若不计齿轮传动和滚动轴承效率的影响，试作：1）计算高速级和低速级齿轮啮合点的圆周力和径向力，标出上述各力的方向和各轴的转向；2）计算两种齿轮传动方案的总传动比 i刀和i刀；3）

11、分析轴和轴承受力情况，哪种方案轴承受力较小？4）对两种方案中高速级齿轮进行强度计算时应注意什么不同点？对其低速级齿轮进行强度计 算时又应注意什么不同点？510-5、两级展开式齿轮减速器如图所示。已知主动轮 1为左旋，转向n1如图所示，为使中间轴上两齿轮所受轴向力互相抵消一部分，试在图中标出各齿轮的螺旋线方向，并在各齿轮分离体的 啮合点处标出齿轮的轴向力 Fa、径向力Fr和圆周力Ft的方向。题10-5图10-6、有两对闭式直齿圆柱齿轮传动，其尺寸如下表所示，其材料及热处理硬度、载荷、工况及 制造精度均相同。试分析比较哪对齿轮的接触应力大？哪对齿轮的接触强度高？齿轮对参数和尺寸（皿）mZ1z2ba

12、I220404060D22040406210-7、有两对闭式直齿圆柱齿轮传动，其尺寸如下表所示，当材料及齿面硬度、制造精度、运 转工况（包括载荷）、应用场合、传动布局皆相同时，按无限寿命分析，哪个齿轮的齿根弯曲强 度最差？齿轮对参数和尺寸（皿）mz2b21I220404000D22040400.540.5蜗轮蜗杆传动习题11-1、指出图中未注明的蜗杆或蜗轮的螺旋线旋向及蜗杆或蜗轮的转向 ，并给出蜗杆和蜗轮啮合点及作用力的方向（各用三个分力表示）题11-1图11-2如图为热处理车间所用的可控气氛加热炉拉料机传动简图。已知：蜗轮传递的转矩T2=405Nm蜗杆减速器的传动比 i12=20，蜗杆转速n

13、1=480r/min，传动平稳，冲击不大。工作时间为每天8h要求工作寿命5年（每年按300工作日计）试设计该蜗杆传动。11-z1=z2=20, z3=60, z4=2, z5=40,轮 1 转3、图示为某起重设备的减速装置。已知各轮齿数向如图所示，卷筒直径 D=136mm试求：1） 此时重物是上升还是下降；2） 设系统效率n =0.68,为使重物上升,施 加在轮1上的驱动力矩T仁10N.m,问重物的重 量是多少？滑动轴承习题12-1、有一不完全液体润滑径向滑动轴承，轴 颈直径d=200mm 轴承宽度 B=250mm轴承材料 选用ZCuAI10Fe3,当轴的转速为 60r/min、 100r/m

14、in、500r/min 时，轴承允许的最大径向 载荷各为多少？w12-2、某汽轮机用动力润滑径向滑动轴承，轴 3 承直径d=100mm 转速n=1000r/min，轴上的径 |_J向载荷F=35kN,轴承工作包角a =180。载荷平稳，试确定轴瓦材料、轴承宽度 B润题11-3图 滑油牌号、流量、最小油膜厚度、轴与孔的配合公差及表面粗糙度，并进行轴承热平衡计算。12-3、试设计一铸件清砂机滚筒的滑动轴承。已知滚桶装载量和自重共 40000N,转速为30r/min，两端轴颈直径 120mm12-4、粉碎机转子支撑在一对不完全润滑的径向轴承上，已知转子的转速 d=50mm每个轴承承受的径向力F=1200N,转子轴颈d=50mm试选轴瓦材料和进行设计计算。滚动轴承习题13-1、30208轴承（新标准）额定动负荷 C=34000N（1）当量动负荷P=6200N,工作转速n=730r/min,试计算轴承寿命 h书室;P=6200N,若求h 10000h,允许的最高转速 n是多少6乡 aC150t801 13-2、如图所示，轴上装有一斜圆柱齿轮，轴支承在一 对正安装的7209AC轴承上。齿轮轮齿上受到圆周力Fte=8100N，径向力 Fre=3052N,轴向力 Fae=2170N,转 速300r/min，载荷系数fp=