机械设计练习题(含答案) 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/12/26 1:49:25星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

机械设计练习题

填空题

1. 机构具有确定运动的条件是 自由度F>0 且 原动件数等于自由度F 。

2. 在曲柄摇杆机构中,以摇杆为主动件,曲柄为从动件,则曲柄与连杆处于共线位置时称为 死点 ,此时机构的传动角为 0°,压力角为 90°。

3. 在凸轮机构四种常用的推杆运动规律中, 等速 运动规律有刚性冲击; 正弦加速度

运动规律无冲击。

4. 带传动工作时,最大应力发生在 紧边进入小带轮处 ,最大值为 ?1??b1??c。

5. 带传动的设计准则为:在保证带传动不发生 打滑 的前提下,带具有一定的 疲劳 强度和使用寿命。

6. 一对渐开线齿轮正确啮合条件为: 模数相等 、 压力角相等 及 ?1???2,齿轮连续啮合条件为:重合度大于1 。

7. 图示减速器中,1为蜗杆,2为蜗轮,3、4均为斜齿轮,主动轴蜗杆为顺时针旋转,蜗轮为右旋,则蜗杆螺旋线方向为 右旋 ,若希望蜗轮2和小齿轮3的轴向力能抵消一部分,则齿轮3的螺旋线方向为右旋 ,齿轮4的轴向力方向为 向上 。

8. 按轴工作时所承受的载荷不同,可把轴分成 心轴 , 转轴 , 传动轴 。 9. 代号为7312C的滚动轴承,其类型名称为 角接触球轴承 ,内径为 60 mm,宽度系列代号为 0 ,直径系列代号为 3 。

10. 螺纹连接中,按其工作原理不同,螺纹防松方法有 摩擦防松 、 机械防松 和 破坏螺纹副关系防松 等。

11. 轴承的基本额定动载荷是指轴承的 基本额定寿命 恰好为 10r 时,轴承所能承受的载荷值。

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问答题

1. 请说明平面机构速度瞬心的概念,并简述三心定理。

答:瞬心是指互相作平面相对运动的两构件在任一瞬时,其相对速度为0的重合点,或者是绝对速度相等的重合点。三心定理:作平面运动的三个构件共有三个瞬心(1.5分),它们位于同一直线上。

2. 简述闭式齿轮传动的设计准则

答:1)对于软齿面闭式齿轮传动,通常先按齿面接触疲劳强度进行设计,然后校核齿根弯曲疲劳强度。2)对于硬齿面闭式齿轮传动,通常先按齿根弯曲疲劳强度进行设计,然后校核齿面接触疲劳强度。

3. 平键连接的工作原理是什么?主要失效形式有哪些?平键的截面尺寸bxh是如何确定的? 答:平键的工作面为两侧面,工作时靠键与键槽侧面的挤压来传递转矩。主要失效形式是工作面的压溃和键的剪断。截面尺寸根据轴径d由标准查出。

4. 简述形成流体动压油膜的必要条件。

答:形成动压油膜的必要条件是:1)相对运动表面之间必须形成收敛形间隙; 2)要有一定的相对运动速度,并使润滑油从大口流入,从小口流出;3)间隙间要充满具有一定粘度的润滑油。

计算题:

1.如图示螺栓联接的受力-变形图。若保证残余预紧力F\的大小等于其预紧力F’的一半。求该联接所能承受的最大工作载荷和螺栓所受的总拉力,并在图中标出各力。

解:在受力-变形图中标出残余预紧力、预紧力及工作载荷, 由图中几何关系可知螺栓连接最大工作载荷为: F=F’ 螺栓所受的总拉力为:

FF 1

S1 Fr1

900N

S2

Fr2 2

300N F

F0 F0?F\?F?F\?F'?1.5F'?3F\

2.计算图中所示机构的自由度数,若该机构存在局部自由度、复合铰链、虚约束等请在图中指明。 答:

活动构件数:n=7 高副数:PL=9 低副数:PH=1 F=3n-2PL-PH=2

F处存在局部自由度,E处或E’处存在虚约束,C处存在复合铰链。

3.图示为两个同型号的单列圆锥滚子轴承支承的轴,根据外载荷情况,己算出轴承1、2的径向支反力为Fr1=4000N,Fr2=5000N。轴上两零件所受的轴向力如图示。试计算轴承1、2所受的轴向载荷Fa1、Fa2。

注:1)已知该轴承的Y=2

2)轴承内部轴向力的计算式为:S?解:轴承的内部轴向力为

Fr 2YFr4000??1000(N) 2Y2?2F5000?1250(N) S2=r?2Y2?2S1=

方向如图所示。 分析轴承受力:

外部轴向合力为FA=900-300=600N,方向与S1相同。 因为 S1+FA=1000+600=1600N>S2 所以轴承1为放松端 Fa1=S1=1000 N 轴承2为压紧端 Fa2=S1+FA=1600 N