《机械设计总结及练习题20121205b-20131012.》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械设计总结及练习题20121205b-20131012.（33页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、连接零件螺栓，键销连接等 传动零件带、齿轮、蜗轮传动 轴系部件轴，轴承，联轴器、离合器 其它零部件设计弹簧弹簧等 四类通用 的零部件 机械设计的主要零、部件 工作原理，受力分析， 失效形式，设计准则， 强度计算，参数选择， 结构设计 机械设计学习的28字诀 第5章 螺纹连接与螺旋传动 一、螺纹分类特点及其参数 二、牙型角和牙型斜角 三、螺纹连接的种类，形式及其特点 四、螺纹预紧的作用 五、螺纹连接的防松本质及防松的方法 六、螺纹连接的强度计算 1、松螺栓连接 2、紧螺栓连接 七、单个紧螺栓受拉受力和变形图及其公式 八、螺栓组强度计算 1、配合孔或铰制孔螺栓连接 2、减载方法 3、组合计算的特点
2、 九、提高螺栓连接疲劳强度的措施 第7章 挠性件传动 一、带传动的工作原理、特点 二、平带与V带传动能力不同的原因，公式与f 的意义 三、带的两种结构特点（帘布和线芯） 四、带传动的受力分析 1、紧边拉力，松边拉力和预紧力三者的关系 2、欧拉公式及最大有效圆周力计算公式 五、失效形式和设计准则 六、带传动的应力分析 会画图应力图，写出应力计算公式，指出最大应力点 七、带传动的设计计算方法 八、带传动的参数选择 第8章 齿轮传动 一、传动特点，与蜗轮和带传动的比较。 二、失效形式，影响因素及其设计准则 三、4个系数的意义，影响因素及其选择，改进措施 四、强度计算的特点及参数选择 1、齿面接触疲劳
3、强度及其主要影响因素 2、齿根弯曲疲劳强度极其主要影响因素 3、主要参数选择 五、斜齿轮传动 1、受力分析特点，注意轴向力的大小，方向以及 作用点等 2、各个力的计算公式要记熟 六、齿轮的结构特点及其润滑 第9章 蜗杆传动 一、传动特点 二、失效形式及设计准则的特点 三、2种不同的蜗轮材料的失效特点及其选择原则。 四、蜗杆强度计算的特点 五、主要参数选择 1、主要掌握各种轮缘与轮芯的连接方式 2、分度圆直径为标准值 六、蜗杆传动的变位特点 七、受力分析 1、轴向力判别方法，圆周力的计算特点 2、计算公式 八、热平衡计算的目的及其改进措施 九、蜗轮的几种螺栓连接结构设计特点 历届考题类型及考试要
4、求 填空题 选择题 简答题 受力分析题 计算题 结构设计题 30分 30分 20分 20分 100分 练习题举例 一、计算题主要集中在2部分 1 螺栓组连接设计计算 2 滚动轴承寿命计算 近年来也少量计算题出现在以下部分 1 齿轮传动设计计算（螺旋角、受力计算，接 触和弯曲应力计算） 2 带传动设计计算（2种带速设计，拉力计算） 3 滑动轴承设计计算（非液体摩擦计算） 螺栓组连接及其综合设计计算 1 计算类型，分3种 1）校核螺栓连接组的连接强度 2）设计受载最大的螺栓直径 3）确定螺栓连接组承受的最大载荷 2 方法 1）判断连接组的受载情况-向形心移动变成4种简 单受力的组合 2）搞清使用何
5、种螺栓，分普通螺栓和铰制孔 3）列出保证连接组可靠性工作条件，联立求解 （15分）有一提升装置如图所示，已知卷筒由6个 均布于D0=240mm圆周上的M12的普通螺栓（ d1=10.106mm）连接于蜗轮上，卷筒直径 d=200mm，卷筒转速n=85r/min，结合面间摩擦系 数f=0.15，可靠性系数Ks=1.2，螺栓材料的许用应 力=120MPa，起吊的最大载荷Wmax=6200N，蜗 杆轮齿螺旋线方向为右旋，齿轮的法面模数 mn=3mm，齿数为z1=21，z2=84，中心距 a=160mm。试求： 例1 1）试确定重物上升时的电动机的转动方向， 在图上用箭头标出。 2）根据使I轴上的合力
6、最小条件，确定齿轮1 、2的轮齿螺旋线方向，并求出螺旋角的大 小。 3）试在图中标出重物上升时，蜗杆与蜗轮在 节点C处受的3对分力Fa、Fr、Ft的方向。 4）试校核滚筒与蜗轮连接螺栓的强度。 如图所示为一托架，20kN的载荷作用在托架宽度 方向的对称线上，用四个螺栓将托架连接在一钢制横 梁上，螺栓的相对刚度为0.3，螺栓组连接采用普通 螺栓连接形式，假设该螺栓组不会压溃，试计算: （1） 该螺栓组连接的接合面所需的螺栓预紧力F 至少应大于多少？（接合面的抗弯剖面模量 W=12.71106mm3） （2）在（1）的前提下，若受力最大螺栓处接合面 间的残余预紧力F 要保证不小于1750N， 计算
7、该螺 栓所需预紧力F 、螺栓所受的总拉力F0。 （3）若为减小应力幅以提高螺栓连接疲劳强度，在 螺栓上可采取哪些具体措施？ 例2（教材P83页题5.4变形） 1）力分解 2）求受力最大螺栓建立不离缝的条件，以 便求预紧力F 3) 减小螺栓刚度可减小应力幅， 具体措施： （1）适当增加螺栓长度； （2）减小螺栓杆直径； （3）螺栓做成中空的空心杆。 结构设计问题 1 轴承组合部件结构设计及改错 2 螺栓连接结构（4种连接型式变化） 3 传动件连接结构 1）蜗轮轮缘和轮芯连接（普通螺栓栓和铰制孔栓） 2）带与带轮连接 3）两个半联轴器连接（普通螺栓栓和铰制孔栓） 4）齿轮结构及其与轴连接结构 4
8、轴承及轴上零件的连接结构 1）滚动轴承与滑动轴承结构 2）轴毂连接主要是平键连接结构 分别画出用普通螺栓和铰制孔螺栓连接两个 开通孔的铸铁板的结构图。 例 2（待学到轴承部件时再练习） 指出齿轮轴系结构图中的错误（指出并改正 8处即可），说明错误原因，并在另一半上画 出正确结构（16分）。（请将图画在答题纸 上）已知： 1）齿轮是油润滑，轴承是脂润滑； 2）角接触球轴承，面对面安装。 例1 受力分析题 判断齿轮2和蜗杆3的合理旋向；蜗轮4的转动方向；啮 合点A、B各轮的受力和方向，并写出计算表达式。 例1 如图图所示二级标级标 准斜齿圆齿圆 柱齿轮齿轮 减速器。已知小齿轮齿轮 1 为输为输 入
9、端，转动转动 方向如图图； 齿轮齿轮 2的模数mn=2.5mm，齿数 Z249，螺旋角14.5， 螺旋线方向如图；齿轮3的模 数mn=4mm，齿数Z318。 试试求：斜齿轮齿轮 3的螺旋角应应取 多大值值，才能使轴轴的轴轴向力 相互抵消？ （5分） 例2 如图，用蜗轮蜗杆传 动提升重物W，已知传 动可以自锁，主动轴蜗 杆螺旋线方向如图，求 解： 1 重物W上升时蜗杆的 转向； 2 重物上升时，蜗轮蜗 杆在啮合点的轴向力和 周向力方向； 3如果重物悬挂在半空 ，蜗杆和蜗轮的受力有 无变化？蜗杆的转动趋 势有无变化？ 例3 再见！ 祝你们取得好成绩！ 例1 判断蜗轮2和蜗杆3的合理旋向；蜗杆1的转
10、动方向；啮 合点A、B各轮的受力和方向，并写出计算表达式。 例2 判断齿轮2和蜗杆3的合理旋向；蜗轮4的转动方向；啮 合点A、B各轮的受力和方向，并写出计算表达式。 滚动轴承寿命计算 1 计算类型，分2种： 校核滚动轴承的寿命 设计滚动轴承型号 2 方法 1）判断内部轴向力S，及附加轴向力W承受轴承。 2）求出每个轴承的轴向力Fa。 3）确定系数X，Y。 4）计算当量动载荷P=XFr+YFa 注意安装方式有影响 （10分）图示一轴由一对7209C轴承支承，背对背安装，已 知轴向力A=600N，径向力R=3000N，载荷系数fp=1.5，温 度系数fT=1.0，转速n=960r/min，轴承的有
11、关参数为： C=29800N，S=0.4Fr，X=0.44，Y=1.33，试计算： 轴承所受的轴向载荷Fa1、Fa2 受载较大轴承的寿命Lh 例1 例2 根据工作条件，在轴的两端面对面安装两 个角接触轴承，设轴上受到的轴向外载荷 A=800N，轴承受到的径向载荷Fr1=1100N ，Fr2=2200N，轴承转速n=6000r/min，fT=1 ，fp=1.5，该轴承C=33400N，内部轴向力 S=0.7Fr，e=0.68，Fa/Fre时X=0.41， Y=0.87 解答下述问题： 1）两轴承的内部轴向力S1和S2各为多少？ 2）两轴承所受的轴向载荷Fa1和Fa2各为多少 ？ 3）受力最大的轴
12、承的Lh=？ 例3 如图a)、b)所示，分别为锥齿圆柱齿轮 的悬臂布置和对称布置的支承形式。图1) 、2) 分别为一对圆锥滚子轴承背对背、面 对面安装支承形式。 （1）在锥齿轮不同布置形式下，请合理选 择一对圆锥滚子轴承的支承形式。 （2）根据合理的选择结果，计算图a）所示 情况下，轴承的轴向力Fa1、Fa2。 已知：轴承径向载荷Fr1、Fr2、齿轮的轴向 力A方向如图所示，大小分别为： Fr1=4000N、Fr2=2000N，A=2000N。轴承 内部轴向力S=0.4Fr。 （3）若该对轴承的寿命为4000小时，现将 当量动载荷加大一倍，将转速减小一半， 试计算确定该对轴承能否满足载荷及转速 改变后寿命至少2000小时的工作要求？
