机械设计作业题

2-1一台完整的机器通常由哪些基本部分组成？各部分的作用是什么？2-2设计机器时应满足哪些基本要求？涉及机械零件时应满足哪些基本要求？2-3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？2-4什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？2-5什么是零件的刚度要求？刚度条件是如何表示的？提高零件刚度的措施有哪些？2-6机械零件设计中选择材料的原则是什么？2-7指出下列材料的种类，并代号中符号及数字的含义：HT150，ZG230-450，65Mn，45，Q235，40Cr，20CrMnTi，ZCuSn10Pb5。2-8机械零件设计中实行化有何意义？4-1按照摩擦面间的润滑状态不同，润滑摩擦可分为哪几种？4-2什么是边界膜？边界膜的形成机理是什么？如何提高边界膜的强度？4-3零件的磨损过程大致可分为哪几个阶段？每个阶段的特征是什么？4-4根据磨损机理的不同，磨损通常可以分为几种类型？它们各有什么主要特点？4-5润滑油的主要性能指标有哪些？润滑脂的主要性能指标有哪些？一、选择与填空题6-1设计键连接时，键的截面尺寸通常根据________按标准选择。（1）所传递转矩的大小（2）所传递功率的大小（3）轮毂的长度（4）轴的直径6-2普通平键连接的主要失效形式是_____________，导向平键连接的主要形式是_____________________。6-3在载荷性质相同时，导向平键连接的许用压力应取得比普通平键连接的许用压应力小，这是为了____________。（1）减轻磨损（2）减轻轮毂滑移时的阻力（3）补偿键磨损后强度的减弱（4）增加导向的精度6-4楔键连接的主要缺点是____________。（1）键的斜面加工困难（2）键安装时易损坏（3）键楔紧后在轮毂中产生初应力（4）轴和轴上零件对中性差6-5型面曲线为摆线或等距曲线的型面连接与平键连接相比较，___________不是型面连接的优点。（1）对中性好（2）轮毂孔的应力集中小（3）拆卸方便（4）加工方便6-6为什么采用两个平键（双键连接）时，通常在轴的圆周上相隔180度位置布置；采用两个楔键时，常相隔90度到120度；而采用两个半圆键时，则布置在轴的同一母线上。6-7与平键、楔键、半圆键相配的轴和轮毂上的键槽是如何加工的？6-8花键连接的主要失效形式是什么？如何进行强度计算？6-9销有那几种类型？各用于何种场合？销连接有哪些失效形式？设计准则有何不同？6-10图示牙嵌离合器的左右两半分别用键与轴1、2相连接，在空载下，通过操纵可使右半离合器沿导向平键在轴1上作轴向移动。该轴传递的转矩T=1200N·m，轴径d=80mm，右1半离合器的轮毂长度L=130mm，行程l=60mm，工作中有轻微冲击，离合器及轴的材料均钢11材。试选择右半离合器的导向平键尺寸，并校核其连接强度。6-11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连接。已知轴传递的转矩T=1000N·m，齿轮的材料为锻钢，凸缘联轴器材料为HT200，工作时有轻微冲击，连接处轴及轮毂尺寸如图示。试选择键的类型及尺寸，并校核该连接的强度。6-12试指出下列图中的错误结构，并画出正确的结构图。6-13已知图示的轴伸长度为72mm，直径d=40mm，配合公差为H7/k6，采用A型普通平键连接。试确定图中各结构尺寸，尺寸公差，表面粗糙度和形位公差（一般键连接）。8-1带传动正常工作时，紧边拉力F和松边拉力F满足关系_________________.12（1）F=F（2）F-F=F（3）F/F=efa（4）F+F=F1212e121208-2若将传动比不为1的平带传动中心距减小1/3，带长作相应调整，而其他条件不变，则带传动的最大有效拉力F_____________。ec（1）增大（2）不变（3）降低8-3V带传动在工作过程中，带内应力有________、___________、___________，最大应力=_________________，发生在_____________________________________________处。max8-4带传动的主要失效形式是______________________________________________。设计准则是___________________________________________________________________________。8-5带传动不发生打滑的条件是____________________，为保证带传动具有一定的疲劳寿命，应将紧边应力限制为____________________________。max8-6带传动工作时，带与小带轮间的摩擦力和带与大带轮间的摩擦力两者大小是否相等？为什么？带传动正常工作时的摩擦力与打滑时的摩擦力是否相等？为什么？8-7带与带轮间的摩擦系数对带轮传动有什么影响？为了增加传动能力，将带轮工作面加工得粗糙些以增大摩擦系数，这样做合理否？为什么？8-8带传动中的弹性滑动是如何发生的？打滑又是如何发生的？两者有何区别？对带传动各产生什么影响？打滑首先发生在哪个带轮上？为什么？8-9是分析传动中心距a、预紧力F及带的根数z的大小对带传动的工作能力有何影响？08-10一带式运输机装置如图所示。已知小带轮基准直径D=140mm，大带轮基准直径1D=400mm，鼓轮直径D=250mm，为了提高生产效率，拟在运输机载荷不变（即拉力F不变）2的情况下，将输送带的速度v提高，设电动机的功率和减速器的强度足够，且更换大小带轮后引起中心距的变化对传递功率的影响可忽略不计，为了实现这一要求，是分析采取下列哪种更合理，为什么？（1）将大带轮基准直径D减小到280mm;2（2）将小带轮基准直径D增大到200mm;1（3）将鼓轮直径D增大到350mm。8-11在多根V带传动中，当一根带疲劳断裂时，应如何更换？为什么？8-12为何V带传动的中心距一般设计成可调节的？在什么情况下需采用张紧轮？张紧轮布置在什么位置比较合理？8-13已知一窄V带传动，主动轮转速n=1460r/min，两个带轮基准直径D=140mm，11D=400mm，中心距a=815mm，采用两根SPA型窄V带，一天运转16小时，工作载荷变动较2大，试求带所能传递的功率。8-14图中所示为带传动的张紧方案，试指出其不合理处，并改正。8-15图中所示为SPB型窄V带轮槽结构，试填写有关结构尺寸、尺寸公差及表面粗糙值。10-1在齿轮传动的设计计算中，对下列参数和尺寸标准化的有________________________;应圆整的有_________________________________；没有标准化也不应圆整的有__________。（1）斜齿圆柱齿轮的法面模m（2）斜齿圆柱齿轮的端面模数m（3）分度圆直径d（4）al齿顶圆直径d（5）齿轮宽度B（6）分度圆压力角（7）斜齿轮螺旋角（8）变位a系数x（9）中心距a（10）齿厚s10-2材料为20Cr的齿轮要达到硬齿面，适宜的热处理是___________。（1）整体淬火（2）渗碳淬火（3）调质（4）表面淬火10-3将材料为45钢的齿轮毛坯加工成为6级精度的硬齿面直齿圆柱外齿轮，该齿轮制造工艺顺序应是___________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10-4在下列措施中，____________不利于减轻和防止齿面点蚀发生。（1）提高齿面硬度（2）采用粘度低的润滑油（3）降低齿面粗糙度值（4）采用较大的变位系数10-5在齿轮传动中，将齿面进行齿顶修缘的目的是___________，将齿轮加工成鼓形齿的目的是________________________。10-6影响齿轮传动动载荷系数K大小的两个主要因素是__________________。v10-7一对正确啮合的标准渐开线齿轮做减速传动时，如两轮的材料、热处理及齿面硬度均相同，则齿根弯曲应力_____________。（1）>（2）=（3）<F1F2F1F2F1F210-8有两个标准直齿圆柱齿轮，齿轮1的模数m=3mm，齿数z=30；齿轮2的模数m=3mm，112齿数z=50，则齿形系数和应力校正系数的乘积YY_____________YY。2Fa1Sa1Fa2Sa2（1）大于（2）等于（3）小于（4）不一定大于、等于或小于10-9齿轮的弯曲疲劳强度极限和接触疲劳强度极限是经持久疲劳试验并按失效概率Hlim为__________来确定的，实验齿轮的弯曲应力循环特性为__________来确定的，实验齿轮的弯曲应力循环特性为_________循环。10-10直齿圆锥齿轮传动的强度计算方法是以___________的当量圆柱齿轮为计算基础的。10-11为什么齿面点蚀一般首先发生在界线附近的齿根面上？在开式齿轮传中，为什么一般不出现点蚀破坏？如何提高齿面抗点蚀的能力？10-12在什么工况下工作的齿轮易出现胶合破坏？胶合破坏通常出现在齿轮的什么部位?如何提高齿面抗胶合能力？10-13闭式齿轮传动和开式齿轮传动在其承载能力的计算准则上有何不同？为什么？10-14通常所谓软齿面与硬齿面的硬度界限是如何划分的？软吃面齿轮和硬齿面齿轮在加工方法上有何区别？为什么？10-15导致载荷沿齿轮接触线分布不均匀的原因有哪些？如何减轻载荷分布不均匀的程度？10-16在进行齿轮强度计算时，为什么要引入载荷系数K？载荷系数K是有那几部分组成？各考虑了什么因素的影响？10-17标准圆柱齿轮传动，若传动比i，转矩T，齿宽b均保持不变，试问在下列条件齿轮1的弯曲应力与接触应力各将发生什么变化？（1）模数m不变，齿数增加；（2）齿数z不变，模数m增加1（3）齿数z增加一倍，模数m减小一半。110-18一对圆柱齿轮传动，大齿轮和小齿轮的接触应力是否相等？如大、小齿轮的材料即热处理情况相同，则其许用接触应力是否相等？如其许用接触应力相等，则大、小齿轮的接触疲劳强度是否相等？10-19图为两级减速器齿轮的两种布置方案，试问那种布置方案较为合理？为什么？10-20在直齿、斜齿圆柱齿轮传动中，为什么将小齿轮设计得比大齿轮宽一些？在人字齿轮传动中是否也应将小齿轮设计得宽一些？10-21在下列各齿轮受力图中标注各力的符号（齿轮1主动）。10-22两极展开式齿轮减速器如图所示。已知主动轮1为左旋，转向n如图，为使中间轴1上两齿轮所受的轴向力相互抵消一部分，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F、径向力F和圆周力的方向（圆周力的方向用符号a或表示）。10-23图示定轴轮系中，已知齿数z=z=25，z=20，齿轮1转速n=450r/min，工作寿命1221L=2000h。若齿轮1为主动轮且转向不变，试问：h（1）齿轮2在工作过程中齿轮的接触应力和弯曲应力的循环特性r各为多少？（2）齿轮2的接触应力和弯曲应力的循环次数N各为多少？210-24一对斜齿圆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8-7-7FL。已知法面模数m，齿数z=30，z=93，螺旋角=13.82o，齿宽B=85mm，n121B=80mm，转速n=1440r/min，该齿轮对称布置在两支架之间，载荷平稳。试确定该齿轮21传动的载荷系数K。10-25在上题齿轮传动中，小齿轮调质处理，齿面硬度为220~240HBS，大齿轮常化处理，齿面硬度为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250天，每天工作8小时，齿轮单向转动。是确定该齿轮传动的许用接触应力和许用弯曲应力。10-26设计一直齿圆柱齿轮传动，原用材料的许用接触应力为=700MPa，H1=600MPa，求得中心距a=100mm；现改用=600MPa，=400MPa的材料，若H2H1H2齿宽和其他条件不变，使计算改用材料后的中心距。10-27一直齿圆柱齿轮传动，已知z=20，z=60，m=4mm，B=45mm，B=40mm，齿轮材1212料为锻钢，许用接触应力=500MPa，=430MPa，许用弯曲应力=340MPa，H1H2F1=280MPa，弯曲载荷系数K=1.85，接触载荷系数K=1.40，求大齿轮允许的输出转矩F2T（不及功率损失）。210-28设计铣床中一对支持圆柱齿轮传动，已知功率P=7.5kw，小齿轮主动，转速1n=1450r/min，齿数z=23，z=54，双向传动，工作寿命L=12000h。小齿轮对轴承非对112h称布置，轴的刚性较大，工作中受轻微冲击，7级制造精度。10-29设计小型航空发动机中的一斜齿圆柱齿轮传动，已知功率P=130kw，转速1n=11640r/min，齿数z=23，z=73，工作寿命L=100h，小齿轮作悬臂布置，工作情况系112h数K=1.25。10-30一标注斜齿圆柱齿轮的布局结构如图所示。已知法面模数m=5mm，齿数z=52，螺旋n角=1310'25''，精度等级为8-7-7HKGB10095-88。.是确定图中各结构尺寸、尺寸公差、表面粗糙度和形位公差，并填写表中数据。12-1宽径比B/d是设计滑动轴承时首先要确定的重要参数之一，通常取B/d=____________。（1）1~10（2）0.1~1（3）0.4~2（4）3~512-2巴氏合金通常用于做滑动轴承的___________________。（1）轴套（2）轴承套（3）含油轴瓦（4）轴承座12-3当轴不宜由轴向装入滑动轴承时，应采用___________式结构的滑动轴承。12-4在径向滑动轴承的轴瓦上设计纵向油槽，当径向载荷相对于轴承不转动时，应开在_________上；当径向载荷相对轴承转动时，应开在_________上，以免降低轴承的承载能力。12-5___________不是静压滑动轴承的特点。（1）启动力矩小（2）对轴承材料要求高（3）供油系统复杂（4）高、低速运转性能均好12-6在滑动轴承上开设油孔和油槽时应注意哪些问题？12-7为什么轴承的宽径比不宜过大或过小？12-8验算滑动轴承的压力p，速度V和压力与速度的乘积pV，是不完全液体润滑轴承设计中的内容，对液体动力润滑轴承是否需要进行此项验算？为什么？12-9试分析液体动力润滑轴承和不完全液体润滑轴承的区别，并讨论它们各自适用的场合。12-10试分析液体动力油膜形成的必要条件，一个液体动力润滑轴承是如何满足这些条件的？12-11对已设计好的液体动力润滑径向滑动轴承，试分析在仅改动下列参数之一时，将如何影响该轴承的承载能力。（1）转速由n=500r/min改为n=700r/min；（2）宽径比B/d由1.0改为0.8；（3）润滑油由采用46号全损耗系统用油改为68号全损耗系统用油；（4）轴承孔表面粗糙度由R6.3m改为R3.2m；ss（5）周静和轴承孔的配合由F6/d7改为F7/d8。12-12在设计液体润滑轴承时，当出现下列情况之一后，可考虑采用什么改进措施（对每种情况提出两种改进措施）？（1）当hh时；min（2）当条件pp，VV，pVpV不满足时；（3）当计算入口温度t偏低时。i12-13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ZCuAl10Fe3，当轴转速为60、100、500r/min时，轴承允许的最大径向载荷各位多少？12-14某汽轮机用动力润滑径向滑动轴承，轴承直径d=80mm，转速n=1000r/min，轴承径向载荷F=10000N，载荷平稳，试确定轴瓦材料、轴承宽度B，润滑油牌号、流量、最小油膜厚度、周与孔的配合公差及表面粗糙度，并进行轴承热平衡计算。12-15指出图示结构设计的不合理之处，并画出正确的结构图。12-16牙签离合器的许用压力和许用弯曲应力与______有关。（1）工作情况系数K（2）结合时的转速状态（3）齿的形状12-17弹性联轴器的弹性元件有定刚度与变刚度之分，非金属材料的弹性元件是_______，其刚度多随载荷增大而______________。12-18多盘摩擦离合器的内摩擦盘有时做成蝶形，这是为了____________________。（1）减轻盘的磨损（2）提高盘的刚性（3）使离合器分离迅速（4）增大当量摩擦系数12-19联轴器、离合器、安全联轴器和安全离合器有何区别？各用于什么场合？12-20试比较刚性联轴器、无弹性元件的挠性联轴器和有弹性元件的挠性联轴器各有何优缺点？各适用于什么场合？12-21在下列工况下，选择哪类联轴器较好？试举出一两种联轴器的名称。（1）载荷平稳，冲击轻微，两轴易于准确对中，同时希望寿命较长。（2）载荷比较平稳，冲击不大。但两轴轴线具有一定的相对偏移。（3）载荷不平稳且具有较大冲击和振动。（4）机器在运转过程中载荷较平稳，但可能产生很大的瞬时过载，导致机器损坏。12-22十字万向联轴器适用于什么场合？为何常成对使用？在成对使用是如何布置才能使主、从动轴的角速度随时相等？12-23在联轴器和离合器设计计算中，引入工况系数K是为了考虑哪些因素的影响？12-24有一链式输送机用联轴器与电动机相连接。已知传递功率P=15kW，电动机转速n=1460r/min，电动机轴伸直径d=42mm。两周同轴度好，输送机工作时启动频繁并有轻微冲击。试选择联轴器的类型和型号。12-25一搅拌机的轴通过联轴器与减速器的输出轴相连接，原动机为电动机，减速器输出轴的转速n=200r/min，传递的转矩T=1000Nm，两轴工作时有少量偏移，试选择此联轴器的类型和型号。12-26一剪切销安全联轴器如图所示，传递转矩T=800Nm，销钉直径d=6mm，销钉材料max用45钢正火，销钉中心所在圆的直径D=100mm，销钉数z=2，取=0.7。试求此类联B轴器在载荷超过多大时方能起到安全保护作用。物业安保培训方案为保安工作，使保安工作系统化/规范化,最终使保安具备满足工作需要的知识和技能，特制定本教学教材大纲。一、课程设置及内容全部课程分为专业理论知识和技能训练两大科目。其中专业理论知识内容包括：保安理论知识、消防业务知识、职业道德、法律常识、保安礼仪、救护知识。作技能训练内容包括：岗位操作指引、勤务技能、消防技能、军事技能。二．培训的及要求培训目的1）保安人员培训应以保安理论知识、消防知识、法律常识教学为主，在教学过程中，应要求学员全面熟知保安理论知识及消防专业知识，在工作中的操作与运用，并基本掌握现场保护及处理知识2）职业道德课程的教学应根据不同的岗位元而予以不同的内容，使保安在各自不同的工作岗位上都能养成具有本职业特点的良好职业道德和行为规范）法律常识教学是理论课的主要内容之一，要求所有保安都应熟知国家有关法律、法规，成为懂法、知法、守法的公民，运用法律这一有力武器与违法犯罪分子作斗争。工作入口门卫守护，定点守卫及区域巡逻为主要内容，在日常管理和发生突发事件时能够运用所学的技能保护公司财产以及自身安全。2、培训要求1）保安理论培训通过培训使保安熟知保安工作性质、地位、任务、及工作职责权限，同时全面掌握保安专业知识以及在具体工作中应注意的事项及一般情况处置的原则和方法。2