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机械设计知识要点及典型例题

机械设计知识要点及典型例题第一章1、机器的基本组成要素是(机械零件)。

机械设计是研究(通用零件)2、能区分通用零件和专用零件。

第二章1、简述常用零件的设计准则2、零件常见的失效形式:()()()。

第三章1、应力的种类r=-1的应力是(),r=0的应力是()。

接触应力是(脉动)滚动轴承的动圈应力循环性质是近似(脉动)2、P22图3-1曲线中B,C的数值。

3、能根据给定的数据绘制材料或零件简化的极限应力图时。

(绘图,P25页公式3-6,背)4、单项稳定变应力时,三种情况;rc,mc,minc加载线的绘制。

P26页5、影响机械零件疲劳强度的因素主要有三个:应力集中、绝对尺寸和表面状态典型例题1、一钢制轴类零件的危险剖面承受ma某200MPa,min-100MPa,综合影响系数K=2,材料的S=400MPa,-1=250MPa,0=400MPa。

试:1)画出材料的简化极限应力线图,并判定零件的破坏形式。

2)按r=c加载计算该零件的安全系数。

(1)材料的简化极限应力线图如题2-31解图所示20010050MPa22min200100ama某150MPa22标出工作应力点M(100,150)如图所示。

材料的极限应力点为M1点,零件的破坏形式为疲劳破坏。

(2)计算安全系数mma某minS=210022504000.254001250=0.8Kam21500.2550安全系数小于1,零件的疲劳强度不够。

第四章1、影响润滑油粘度的主要因素()、()。

温度升高,粘度(2、一个零件磨损的三个典型阶段()、()、()。

3、润滑脂的主要质量指标(锥入度)。

4、摩擦的种类:()、()、()、()。

第五章)1、螺纹的公称直径是()径。

2、螺纹联接的防松就是防止螺旋副在受载时发生()。

摩擦防松有()、()、()。

3、受轴向载荷的紧螺栓联接,为保证被联接件不出现缝隙,因此残余预紧力(大于零)4、为提高螺栓在变载荷作用下的疲劳强度,可采取()措施。

(螺栓刚度的角度)5、6.8级的螺栓其抗拉强度极限和屈服极限分别为()、()。

6、.螺纹联接中最常用的螺纹牙型是________,螺纹传动中最常用的螺纹牙型是________粗牙螺纹的自锁性能比细牙螺纹的自锁性能________。

7、螺栓联接强度计算熟记公式5-31,5-32,5-34,5-35和5-36(计算题)8.螺纹联接有哪些基本类型?适用于什么场合?(能根据具体情况选用)螺纹联接有4中基本类型。

螺栓联接:用于被联接件不太厚且两边有足够的安装空间的场合。

螺钉联接:用于不能采用螺栓联接(如被联接件之一太厚不宜制成通孔,或没有足够的装配空间),又不需要经常拆卸的场合。

双头螺柱联接:用于不能采用螺栓联接且又需要经常拆卸的场合。

紧定螺钉联接:用于传递力和力矩不大的场合。

9.紧螺栓联接的强度也可以按纯拉伸计算,但须将拉力增大30%,为什么?考虑拧紧时的扭剪应力,因其大小约为拉应力的30%。

10.提高螺纹联接强度的措施有哪些?1)改善螺纹牙间的载荷分配不均;2)减小螺栓的应力幅;3)减小螺栓的应力集中;4)避免螺栓的附加载荷(弯曲应力);5)采用合理的制造工艺11、普通螺栓和铰制孔螺栓靠什么传递横向载荷?.答:普通螺栓靠被联接件接合面的摩擦力传递载荷,铰制孔螺栓靠螺栓杆部被挤压和剪切来传递载荷。

如题所示,用6个M16的普通螺栓联接的钢制液压油缸,螺栓性能为8.8级,安全系数S=3,缸内油压p=2.5N/mm2,为保证紧密性要求,残余预紧力F'11.5F,求预紧力F0的取值范围。

(端盖与油缸结合面处采用金属垫片)取题要点:Cb0.3CbCm3.141202液压油缸盖所受的总载荷:Fp2.528260N44F28260单个螺栓工作载荷:F4710NZ6最小预紧力:D2CbF0F11F1.5F0.7F1.547100.7471010362NCbCm已知螺栓性能等级为8.8级,则640Nmm2。

螺栓材料的许用应力为:640[]S213Nmm2S3查得M16螺栓的小径d113.835mm,代入强度条件:2121.3F2≤[]4d[]3.1413.83521324619N得螺栓许用总拉力:F241.341.3CbF246190.3471023206则最大预紧力:F0F2NCbCm综上,预紧力的取值范围:10362≤F0≤23206N第六章1、普通平键用于________联接,其工作面是________面,工作时靠________传递转矩,主要失效形式是________。

2.楔键的工作面是________,主要失效形式是________。

3.平键的剖面尺寸通常是根据________选择;长度尺寸主要是根据________选择。

4、导向平键和滑键用于_________联接,主要失效形式是________5、同一联接处使用两个平键,应错开_________布置;采用两个楔键或两组切向键时,要错开_________;采用两个半圆键,则应_________。

6、键如经校核判断强度不足时,可采取哪些措施?如经校核判断强度不足时,可在同一联接处错开180°布置两个平键,强度按1.5个计算。

增加键的长度d12第八章1、失效形式和设计准则失效形式:打滑、疲劳破坏。

设计准则:保证带传动不打滑,使带具有足够的疲劳寿命。

2、带传动工作时的最大应力发生在(),最大应力σ3、带的型号是根据小带轮的()和()来选择。

4、V带轮的轮槽角通常()40(大于,小于,等于)。

5、平带、V带传动主要依靠_________来传递运动和动力。

6、带传动发生打滑总是________,带传动在工作时产生弹性滑动,是因为_________。

7、带传动中,v1为主动轮的圆周速度,v2为从动轮的圆周速度,v为带速,这些速度之间存在的关系是_________。

8、简述带传动产生弹性滑动的原因和不良后果9、限制带轮最小直径?为何要限制带速?11.带传动的张紧的目的,采用张紧轮张紧时张紧轮的布置要求张紧的目的:调整初拉力。

布置在松边,靠近大轮12、熟记8-1,8-2,8-3,8-4公式典型例题已知:V带传递的实际功率P=7.5kW,带速v=10m/,紧边拉力是松边拉力的两倍,试求有效圆周力Fe、紧边拉力F1和初拉力F0。

解题注意要点:这是正常工作条件下的受力计算,不能应用欧拉公式;解:根据:得到:联立:解得:ma某=()PFevP7500Fe750Nv10FeF1F2750F2F21F2750N,F11500NF0F1Fe/21500750/21125N第九章1、设计链传动时,链节数最好取()数,为什么不能取基数?2、链传动张紧的目的主要是_________。

链传动瞬时传动比(),平均传动比()3、在一定转速下,要减小链传动的运动不均匀性和动载荷,应该_________。

4、链传动设计中,一般链轮的最多齿数限制为zma某=150,是为了________。

5、链传动的主要失效形式为_________ 6何谓掉链子现象?是首先发生在大链轮还是小链轮上典型例题12、熟记9-1,9-3,及dp(in180)z典型例题:已知链条节距p=12.7mm,主动链轮转速n1=960r/min,主动链轮分度圆直径d1=77.159mm,求平均链速v。

最大链速,最小链速?解题注意要点:必须先求出链轮齿数,才能求出平均链速。

解:根据:d1p77.195mm180inz1p18012.7in1in19.4737z1d177.159180199.4737n1z1p9601912.7平均链速:v3.86m/60100060000得到:z11n130********.548vma某R1177.159100.5483879.1277.159180100.548co3645.1219vminR11co第十章1、对于软齿面的闭式齿轮传动,其主要失效形式为________。

一般开式齿轮传动的主要失效形式是________。

高速重载齿轮传动,当润滑不良时,最可能出现的失效形式为________。

2、一对齿轮传动,小轮材为40Cr;大轮材料为45钢,则它们的接触应力________。

3、在齿轮强度计算中,影响齿面接触应力最主要的几何参数是(),影响齿根弯曲应力最主要的几何参数是()。

4、在一般机械中的圆柱齿轮传动,往往使小齿轮齿宽b1()大齿轮齿宽b2,在计算齿轮强度时,工作齿宽b应取()。

5、对齿轮的材料要求()。

6、标准齿轮的齿形系数YFa的大小与()、()、()有关,而与(模数)无关。

7.一对减速齿轮传动,若保持两轮分度圆的直径不变,减少齿数并增大模数,其齿面接触应力将_________。

8.一对齿轮传动,若两轮的材料、热处理方式及许用应力均相同,只是齿数不同,则齿数多的齿轮弯曲强度_________;两齿轮的接触疲劳强度_________。

9.熟记书上直齿轮和斜齿轮的受力分析公式,斜齿轮和锥齿轮啮合点各力方向10、开式和闭式齿轮传动的失效形式有什么不同?设计准则各是什么?其设计准则针对的失效形式各是什么?11、提高齿轮弯曲疲劳强度的措施?典型例题例1图示双级斜齿圆柱齿轮减速器,高速级:mn=2mm,z1=22,z2=95,n20,a=120,齿轮1为右旋;低速级:mn=3mm,z3=25,z4=79,n20,a=160。

主动轮转速n1=960r/min,转向如图,传递功率P=4kW,不计摩擦损失,试:(1)标出各轮的转向和齿轮2的螺旋线方向;(2)合理确定3、4轮的螺旋线方向;(3)画出齿轮2、3所受的各个分力;(4)求出齿轮3所受3个分力的大小。

解题注意要点:(1)一对斜齿轮旋向相反,1轮右旋,2轮左旋。

(2)为使3轮轴向力与2轮反向,3轮左旋、4轮右旋。

(3)为求齿轮3的分力,先求螺旋角T3和β3。

解:(1)各轮的转向和2轮的螺向如例7-8图2所示。

(2)3轮为左旋、4轮为右旋,如图所示。

(3)齿轮2、3所受的各个分力如图所示。

(4)求齿轮3所受分力:nnz96022n3n2111222.3r/mini12z295P4T3T295509550171.84Nmn3222.3m(zz4)3(2579)co3n30.975,β3=12.8386°2a2160mz325d3n3376.923mmco30.9752T32171.84103Ft34467.84Nd376.923例7-7图2Fa3Ft3tan4467.84tan12.83861018.23NFr3Ft3tann/co34467.84tan20/co12.83861667.86N第十一章1、对于轴交角为90度的涡轮蜗杆的正确啮合条件为()、()、()。

2、蜗杆的分度圆直径取标准值原因是()。

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