机械设计作业汇总

武汉纺织大学机械创新设计大作业*名：***学号： **********班级：机设0922指导老师：肖志权一、 设计题1、 车用垃圾桶：经常在公交车上看到歪倒的垃圾桶，影响整体的美观，起不到设置的效果，而且这样易被踩坏或踢坏。

是否可以设计一种方便公交车用的新型垃圾桶。

3.1 具体作业：设计方案说明，含示意图或初步设计图（三维+二维）。

设计方案：▲ 公交车上的垃圾桶东倒西歪是因为车内垃圾桶不固定，由于车厢的颠簸导致这种情况，出现这种情况，会使乘客想丢垃圾的时候却发现垃圾桶倒在地上，或者是甚至找不到垃圾桶，致使垃圾桶起不到应有的作用，甚至还影响了车厢内的整洁。

鉴于这种情况，可设计一种固定在车厢某个地方，并且可以让乘客更方便丢垃圾的垃圾桶，如图1。

图1 车用垃圾桶结构示意图脚踏板 杆1杆2桶盖螺栓孔脚踏式垃圾桶利用四杆机构实现桶盖的自动启闭的，如图1，螺栓孔可以将垃圾桶固定在公交车上，垃圾桶就不会因为车的摇晃而晃倒；该机构是一个双摇杆机构，当乘客丢垃圾时用脚踩脚踏板位置时，杆1带动杆2作为摇杆向上摇动，此时由连架杆将运动传至桶盖，桶盖即作为另一摇杆摇动。

当乘客将脚踏板踩到底部极限位置时，桶盖即可完全打开。

4. 简易垃圾袋支架4.1 任务要求： （1） 设计出运动原理图； （2） 放垃圾时，支架自动张开，撑开垃圾袋； （3） 不放垃圾时，支架自动吸合，密封垃圾袋； （4） 支架是可调的，能适应各种大小的垃圾袋。

4.2 具体作业：设计方案说明（材料、结构等），含示意图或初步设计图（三维+二维）设计方案：简易垃圾袋支架运动原理图如 图2所示图2 简易垃圾袋示意图横杆托盘 螺母螺栓旋转轴M 连接件V 挂件主支撑架2主支撑架1▲ 简要说明各构件所起的作用。

V 挂件：悬挂垃圾袋。

M 连接件：增加主支撑架刚度。

旋转轴：连接主支撑架1和主支撑架2，能使两支撑架绕着它转动。

主支撑架：起支撑作用。

横杆：带动托盘，能沿着主支撑架的滑道上下滑行，对于不同大小的垃圾袋，都可以通过调节横杆，使其能适应各种不同大小的垃圾袋。

机械设计第四章作业姓名：学号：成绩：一、选择题：1、零件受对称循环应力时，对于塑性材料应取作为材料的极限。

A.材料的抗拉强度B.材料的屈服极限C.材料的疲劳极限D.屈服极限除以安全系数2、零件的截面形状一定时，当截面尺寸增大，其疲劳极限将随之。

A,增高B,不变C,降低D,无法判断3、由试验知，有效应力集中、绝对尺寸和表面状态只对有影响。

A.应力幅B.平均应力C.应力幅和平均应力4、两相对滑动的接触表面，依靠吸附油膜进行润滑的摩擦状态称为A,干摩擦B,边界摩擦C,混合摩擦D,液体摩擦5、现在把研究有关摩擦，磨损与润滑的科学与技术统称为_____。

A 摩擦理论B 磨损理论C 润滑理论D摩擦学6. 两相对滑动的接触表面，依靠吸附的油膜进行润滑的摩擦状态称为______。

A液体摩擦B 干摩擦C混合摩擦D边界摩擦7.为了减轻摩擦副的表面疲劳磨损，下列措施中________不是正确的措施。

A 合理选择表面粗糙度B 合理选择润滑油粘度C 合理选择表面硬度D合理控制相对滑动速度8.当压力加大时，润滑油的粘度_____。

A 随之加大B 随之降低C 保持不变D升高或降低视润滑油性质而定9 运动粘度ν的c·g·s制（绝对单位制）单位为_________。

A.m2/sB.斯（St）C.厘泊（cP）D.帕·秒（Pa·s）10 我国常用的相对粘度（条件粘度）的单位为_________。

A.m2/sB.厘斯（cSt）C.厘泊（cP）D.恩氏粘度（oE）11 当压力加大时，润滑油的粘度_________。

A随之加大B保持不变C随之减小D增大还是减小或不变，视润滑油性质而定12 当温度升高时，润滑油的粘度_________。

A随之升高B随之降低C保持不变D升高或降低视润滑油性质而定13 在新国标中，润滑油的恩氏粘度oE是在规定的温度t等于________摄氏度时测定的。

A.20 oCB.40 oCC.50 oCD.100oC14、某齿轮传动装置如图1所示，轮1为主动轮，当轮1做双向回转时，则轮1的齿面接触应力按变化。

习题一1．一部机器一般由几部分组成？机械设计课以研究哪一部分为主？2．机械设计的一般程序是什么？ 3．机械零件设计应满足哪些基本准则？(P4-8五点) (P13-14五点)⑴强度准则⑴计划阶段⑵刚度准则⑵方案设计阶段⑶寿命准则⑶技术设计阶段⑷振动稳定性准则⑷技术文件编制阶段⑸可靠性准则⑸改进设计阶段4．影响机械零件疲劳强度的主要因素有哪些？原因是什么？4) 零件材料与加工工艺、材料本身的疲劳强度及加工工艺可提高疲劳强度5、r = -1变应力，r = 0变应力，r = 1时称为r = 变应力。

1、机械是机器与构件的总称2、静载荷——脆性材料有冲击——塑性材料3、强制性国标：GBXXXX推荐性国标:GB/TXXXX习题二一、简答题1、普通三角形螺纹联接有什么特点?P62答：牙型为等边三角形，牙型角a=60°，内外螺纹旋合后留有径向间隙。

外螺纹牙根允许有较大的圆角，以减小应力集中。

同一公称直径按螺距大小，分为粗牙和细牙。

细牙螺纹的牙型与粗牙相似，但螺距小，升角小，自锁性较好，强度高，因牙细不耐磨，容易滑扣。

2、螺栓联接有何特点?P65螺栓连接的结构特点是被连接件上的通孔和螺栓杆间留有间隙，通孔的加工精度要求低，结构简单，拆装方便，使用时不受被连接件材料的限制。

3、螺纹联接的类型有哪些? P64-65(4点)（1）螺栓连接（2）双头螺柱连接（3）螺钉连接（4）紧定螺钉连接4、为什么螺纹联接要采用防松措施?P70因为当螺纹连接一旦出现松落，轻者会影响机器的正常运转，重者会造成严重的事故，则螺纹连接采用防松措施则可以保证连接安全可靠，防止连接脱落。

5、螺纹联接靠摩擦力防松的措施有哪些?6、螺纹联接用机械元件防松的措施有哪些?6、 P71(3点) P71(3点)对顶螺母开口销与六角开槽螺母使用弹簧垫圈使用止动垫圈自锁螺母串联钢丝? 8、极限应力线图有何用处？点) P24传力螺旋确定零件材料的破坏形式；传导螺旋确定零件材料的极限应力调整螺旋计算零件的安全系数。

机械设计作业题作业：3-1 已知：MPa 1801=-σ，60105⨯=N ，9=m ，70001=N ，250002=N ，6200003=N 。

求N1、N2、N3的有限寿命弯曲疲劳极限。

解：∵1Nσσ--=，1N < N C =410, 11SN σσσ-->>∴11180180 1.9947359.05MPa N σσ--≈==⨯= 3-5 已知：圆轴轴肩尺寸为54mm D =，45mm d =，3mm r =；该轴肩材料的力学性能为260MPa s σ=，1170MPa σ-=，σϕ=0.2，420MPa B σ=；危险截面上的平均应力20MPa m σ=，30MPa a σ=。

按m C σ=求该截面的计算安全系数Sca 。

解：（1）∵102σσσϕσ--=∴ 1022170340283.33MPa 110.2 1.2σσσϕ-⨯====++， MPa 67.14120=σ ∴(0,180)'A ,(141.67,141.67)'D ,(360,0)C （2）查附图3-1，材料的敏性系数78.0≈σq ；067.0453==d r ，2.14554==d D查附表3-2(弯曲，插值法)，轴肩圆角处的理论应力集中系数 1.88σα≈；轴肩的弯曲有效应力集中系数()()1110.78 1.881 1.686k q σσσα=+-=+⨯-=查附图3-2，尺寸及截面形状系数75.0=σε； 查附图3-4，表面质量系数0.87σβ=；查附表3-10，化学热处理的强化系数2=q β（有应力集中）； 由公式（3-12），弯曲疲劳极限的综合影响系数系数由公式（3-8），零件的对称循环弯曲疲劳极限为11170142MPa 1.199e K σσσ--===。

所以有(0,142)A ,(141.67,118)D ,(360,0)C （3）C m =σ在极限应力线图中标出点M 和M '的位置。

郑州大学现代远程教育《机械设计基础》课程作业（一）.选择题（在每小题的四个备选答案中选出一个正确的答案，并将正确答案的号码填在题干的括号内，每小题1分，共20分）1．在平面机构中，每增加一个低副将引入（ C ）。

A ．0个约束B ．1个约束C ．2个约束D ．3个约束2.铰链四杆机构ABCD 中，AB 为曲柄，CD 为摇杆，BC 为连杆。

若杆长l AB =30mm,l BC =70mm ，l CD =80mm ，则机架最大杆长为（ C ）A.80mmB.100mmC.120mmD.150mm3．在凸轮机构中，当从动件以运动规律运动时，存在刚性冲击。

（ A ）A ．等速B ．摆线C ．等加速等减速D ．简谐4.棘轮机构中采用了止回棘爪主要是为了( A )A.防止棘轮反转B.对棘轮进行双向定位C.保证棘轮每次转过相同的角度D.驱动棘轮转动5．在规范直齿轮传动中，硬齿面齿轮应按设计。

（ B ）A ．齿面接触疲劳强度B ．齿根弯曲疲劳强度C ．齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度D ．热平衡6．在一对规范直齿轮传动中，大、小齿轮的材料及热处理方式相同时，小齿轮的齿面接触应力1H σ和大齿轮的齿面接触应力2H σ的关系为。

（ C ）A ．1H σ>2H σB ．1H σ<2H σC ．1H σ=2H σD ．不确定7．提高蜗杆传动效率的措施是。

（ D ）A ．增加蜗杆长度B ．增大模数C ．使用循环冷却系统D ．增大蜗杆螺旋升角8.在传动中，各齿轮轴线位置固定不动的轮系称为( B )A.周转轮系B.定轴轮系C.行星轮系D.混合轮系9、带传动采用张紧轮的目的是_______ 。

（ D ）A.减轻带的弹性滑动B.提高带的寿命C.改变带的运动方向D.调节带的拉力10、链传动设计中，当载荷大，中心距小，传动比大时，宜选用_____。

（ B ）A 大节距单排链B 小节距多排链C 小节距单排链D 大节距多排链11、平键联接选取键的公称尺寸b ×h的依据是_____。

生活中的机械设计1.带传动（录音机）如图：图中1、2、3、4轮的传动运用了带传动的方式，图中红线为带的形状。

据观察，录音机中运用的应该是平带，并不是课程中所学的传动性能较好的V带。

图中带124为松边，134为紧边。

该装置所受拉紧力并不是很大，故应尽量避免带打滑，如若打滑会对磁带的录制和播放造成很大的影响。

2.链传动（自行车车链）如今的自行车链条与老式的链条相比有了很大的区别，因为现代的性能比较好的自行车都是可变速的自行车，因此链条具有了更多移动和变化的要求。

当年的自行车，掉链子是最平常的问题，但很少会说有链条需要更换的情况。

对于当年的单速车来说，链线平直，链条宽大，飞轮牙盘的齿牙厚实高耸，即使在非常长时间的使用后链条有一定拉伸，也不会对传动系统造成太大影响，自然也不会有换链条一说。

但是今天的自行车自行车花鼓的开档并没有太大的变化，而变速的增多，就会导致飞轮和链条强度的降低。

而日常使用中的不正确保养，比如过多的链条油，或基本不上链条油，用具有腐蚀性的清洁剂清洗等都会对链条寿命造成影响。

自行车链条最重要的参数是链条的长度，因为这会影响自行车掉链子的频率。

要保证链条减小掉链子的次数，最重要的就是要保证“啮合”，即保证链条与后齿轮啮合，将链条卡住前齿轮下方的几个卡扣上。

3.齿轮传动（机械手表）机械手表中的齿轮传动十分精密和复杂，麻雀虽小五脏俱全，据我查资料了解，钟表齿轮主要部分有：转子轮、传动轮、分轮、过轮、时轮。

这些齿轮大多数采用的是直齿圆柱齿轮（厚度很小）。

由于齿轮很小很薄，于是加工精度成了很大的问题。

钟表的齿轮具有很多的要求，可以分别通过下边的部分来实现：⑴转动灵活要求齿轮传动不发卡和传动效率高,因为钟表齿轮传递的力矩小，使机械钟表容易出现停走现象故有必要提高其传动效率,使钟表齿轮传动灵活. （2）能量传动效率高，齿轮耐磨性能好。

钟表齿轮要求能量传递效率高。

由于常常工作在润滑不良条件下,一般没有润滑系统，往往是定期加油或清洗时加油,有的齿轮还经常工作在半干摩擦状态，因此容易磨损,希望齿轮耐磨损性能好，而且磨损均匀。

机械设计作业集解答错误！未定义书签。

第一章绪论分析与思考题1-1 机器的基本组成要素是什么?1-2 什么是零件?什么是构件?什么是部件?试各举三个实例。

1-3 什么是通用零件?什么是专用零件?试各举三个实例。

1-4 机械设计课程研究的内容是什么?第二章机械设计总2论分析与思考题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?设计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 零件在什么情况下会发生共振?如何改变零件的固有频率?2-7 什么是可靠性设计?它与常规设计有何不同?零件可靠度的定义是什么?2-8 机械零件设计中选择材料的原则是什么?2-9 指出下列材料的种类，并说明代号中符号及数字的含义：HTl50，ZG230-450，65Mn，45，Q235，40Cr，20CrMnTi，ZCuSnl0Pb5。

2-10 机械的现代设计方法与传统设计方法有哪些主要区别?第三章机械零件的强度一、选择与填空题3-1 零件表面的强化处理方法有_________________、___________________、_________________等。

3-2 零件的截面形状一定，当截面尺寸增大时，其疲劳极限值将随之____________。

(1)增高(2)不变(3)降低3-3 机械零件受载时，在_____________________处产生应力集中，应力集中的程度通常随材料强度的增大而___________________。

3-4在载荷和几何形状相同的情况下，钢制零件间的接触应力_____________铸铁零件间的接触应力。

3-5 两零件的材料和几何尺寸都不相同，以曲面接触受载时，两者的接触应力值__________。