机械设计复习资料
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第1章复习思考题1、通用零件和专用零件有何区别?P1机械零件分为通用零件和专用零件,所谓通用零件是指在各机器中广泛使用的零件;所谓专用零件是指只在某一类特定的机器中使用的零件。
2、机械设计的内容涵盖哪些方面?P2机械设计的内容十分广泛,包括应用新的原理或新的概念,开发创造新的机器,改进现有机器或再设计。
3、本课程的学习目的是什么?4、设计机器应满足的要求有哪些?P2设计一个机器时首先应满足功能要求。
在此基础上还要考虑满足使用方便、安全可靠、环保、经济合理、外形美观、体积小、质量轻、能耗小、效率高等多种要求。
5、常用设计方法有哪几种?P2机械设计的方法大体上有三种不同类型1内插式设计2外推式设计3开发式设计。
6、机器的一般设计程序是怎样的?P3对于一个新产品的机械设计过程大致可以分为如下几个重要阶段1调查研究、制定开发计划书2初步设计阶段3绘制装备图和零部件图4样机试制和技术经济评价5产品定型、投放市场。
7、何谓零件的工作能力准则?P4零件在强度、刚度、振动稳定性、耐磨性、温度等各方面必须满足的条件。
8、零件的一般设计步骤如何?P4零件设计的一般过程为1确定零件的载荷2选择零件的材料3确定零件的尺寸4零件图绘制。
9、何谓机械零件的“三化”?P6标准化、系列化、通用化10、国标代号是什么?GB第2章复习思考题1、何谓零件的失效?常见形式有哪些?机械零件在工作时出现丧失工作能力或达不到设计要求性能的现象,称为失效。
失效并不意味着破坏。
常见的失效形式有:1整体断裂2过大的弹性变形或残余变形(塑性变形)3零件表面的破坏4不能满足工作条件所导致的失效。
2、载荷、应力各如何分类?基本变应力有哪几种?用哪些参数描述变应力?载荷的类型一般可分为静载荷和动载荷,在进行载荷计算过程中也常将载荷分为名义载荷和计算载荷,计算载荷等于名义载荷乘以载荷系数。
基本变应力可以归纳为三种基本类型:对称循环变应力,非对称循环变应力和脉动循环变应力。
《机械设计基础》综合复习资料一、简答题1.简述机器与机构的定义,在生产中举出一机器应用的事例,并说明其有哪些机构组成。
机器定义:由零件组成的执行机械运动的装置。
用来完成所赋予的功能,如变换或传递能量、变换和传递运动和力及传递物料与信息。
机构的定义:由两个或两个以上构件通过活动联接形成的构件系统。
举例:开卷机由圆柱齿轮机构、底座滑动机构、电机传动机构、带钢压紧机构等组成。
2.请说明铰链四杆机构成为双摇杆机构的条件。
铰链四杆机构中,若最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和,就一定是双摇杆机构3.说明为什么带传动需要的张紧力大而链传动需要的张紧力小,哪种传动一般紧边在上,哪种传动一般紧边在下,为什么?因为带传动张紧力的大小决定工作能力的大小,而链传动张紧力不决定工作能力,只是控制松边垂度和防止脱链、跳齿。
链传动一般紧边在上,带传动一般紧边在下。
链传动一般紧边在上因为以免在上的松边下垂度过大阻碍链轮的正常运转;4.请给出齿轮传动失效的主要形式,并说明闭式软齿面齿轮传动应该按照何种强度准则进行设计,何种强度准则校核,为什么?答:齿轮传动失效的主要形式:1、轮齿折断;2、齿面点蚀;3、齿面磨损;4、齿面胶合;5、塑性变形。
闭式软齿面齿轮传动应该按照齿面接触疲劳强度设计,按齿根弯曲疲劳强度校核。
因为闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是接触疲劳磨损即点蚀失效为主。
5.说明回转类零件动平衡与静平衡的区别。
答:1)静平衡在转子一个校正面上进行校正平衡,校正后的剩余不平衡量,以保证转子在静态时是在许用不平衡量的规定范围内,为静平衡又称单面平衡。
2)动平衡在转子两个校正面上同时进行校正平衡,校正后的剩余不平衡量,以保证转子在动态时是在许用不平衡量的规定范围内,为动平衡又称双面平衡。
6.请给出下列滚动轴承的类型、内径和精度等级。
62087013C30210/P251205/P6答:6208为深沟球轴承,内径为40mm,精度等级为0级;7013C为角接触球轴承,内径为65mm,精度等级为0级;30210/P2为圆锥滚子轴承,内径为50mm,精度等级为2级;51205/P6为推力球轴承,内径为25mm,精度等级为6级;7.给出2种螺栓联接防松的方法,并说明其依据的原理。
一、填空题12345678、机器的传动部分是把原动部分的运动和功率传递给工作部分的中间环节。
9器。
1、运动副是指能使两构件之间既保持直接接触。
而又能产生一定形式相对运动的连接。
2、由于组成运动副中两构件之间的接触形式不同,运动副分为高副和低副。
3、运动副的两构件之间,接触形式有点接触,线接触和面接触三种。
4、两构件之间作面接触的运动副,叫低副。
5、两构件之间作点或线接触的运动副,叫高副。
6、回转副的两构件之间,在接触处只允许孔的轴心线作相对转动。
7、移动副的两构件之间,在接触处只允许按给定方向作相对移动。
8、带动其他构件运动的构件,叫原动件。
9、在原动件的带动下,作运动的构件,叫从动件。
10、低副的优点:制造和维修,单位面积压力,承载能力。
11、低副的缺点:由于是摩擦,摩擦损失比大,效率。
12、暖水瓶螺旋瓶盖的旋紧或旋开,是低副中的副在接触处的复合运动。
13、房门的开关运动,是副在接触处所允许的相对转动。
14、抽屉的拉出或推进运动,是副在接触处所允许的相对移动。
15、火车车轮在铁轨上的滚动,属于副。
1、平面连杆机构是由一些刚性构件用副和副相互联接而组成的机构。
2、平面连杆机构能实现一些较复杂的运动。
3、当平面四杆机构中的运动副都是副时,就称之为铰链四杆机构;它是其他多杆机构的。
4、在铰链四杆机构中,能绕机架上的铰链作整周的叫曲柄。
5、在铰链四杆机构中,能绕机架上的铰链作的叫摇杆。
6、平面四杆机构的两个连架杆,可以有一个是,另一个是,也可以两个都是或都是。
7、平面四杆机构有三种基本形式,即机构,机构和机构。
8、组成曲柄摇杆机构的条件是:最短杆与最长杆的长度之和或其他两杆的长度之和;最短杆的相邻构件为,则最短杆为。
9、在曲柄摇杆机构中,如果将杆作为机架,则与机架相连的两杆都可以作____运动,即得到双曲柄机构。
10、在机构中,如果将杆对面的杆作为机架时,则与此相连的两杆均为摇杆,即是双摇杆机构。
11、在机构中,最短杆与最长杆的长度之和其余两杆的长度之和时,则不论取哪个杆作为,都可以组成双摇杆机构。
机械设计总复习范文机械设计是机械工程学科中的重要分支,是指根据特定的要求,利用机械原理、理论和设计方法,进行零部件、机构和机械系统的设计。
机械设计的目标是实现机械产品的功能需求,并满足性能、可靠性、经济性及制造与维修的要求。
下面是机械设计的总复习内容。
一、机械设计基础知识:1.机械元件的基本概念和分类。
如紧固件、轴类零部件、轴承、联接件、弹簧、键和槽等。
2.材料力学基础。
包括杨氏模量、拉伸强度、屈服强度、冲击韧性等。
3.机械设计基本原理。
如受力分析、平衡条件、功率传递、传动比等。
4.流体力学原理。
包括液压、气压的基本原理与应用。
二、机械结构设计:1.固体力学分析与设计。
包括强度计算、载荷分配、应力分析、疲劳寿命等。
2.机械系统设计。
包括机构设计、减振设计、噪音与振动控制等。
3.轴系设计。
包括轴的强度计算、轴承的选型、轴的位置配合等。
4.机械传动设计。
包括齿轮传动、带传动、离合器、制动器的设计和计算。
三、机械零件设计:1.零件加工工艺与装配设计。
包括零件的材料选择、表面处理、热处理和加工工艺的设计。
2.零件的尺寸和公差设计。
包括尺寸链的设计、公差配合的选择和计算。
3.标准零件的选用。
如轴承、齿轮、弹簧等标准零件的选用和使用。
四、机械设计的先进技术:1.计算机辅助设计和三维建模技术。
如CAD、CAM和CAE等软件的运用。
2.数字化设计和快速原型制造技术的应用。
3.仿生学在机械设计中的应用。
如叶片和机构设计中的仿生优化等。
4.可靠性设计和维修性设计。
如故障模式与影响分析、可靠性评估和维修性设计等。
五、机械设计的数学基础:1.常用的数学方法与数学模型在机械设计中的应用。
2.微积分、线性代数、概率论和数理统计在机械设计中的应用。
六、机械设计的实践能力:1.利用软件进行机械设计和分析的能力。
2.进行机械实验和测试的能力。
3.解决机械设计问题的能力。
4.进行机械制造和加工的能力。
机械设计总复习的内容主要包括机械设计基础知识、机械结构设计、机械零件设计、机械设计的先进技术、机械设计的数学基础和机械设计的实践能力等方面的内容。
河北工业大学机械设计基础第一章机械设计概论复习思考题1、机械设计的基本要求包括哪些方面?2、机械设计的一般程序如何?3、对机械零件设计有哪些一般步骤?4、对机械零件设计有哪些常用计算准则?5、对机械零件材料的选择应考虑哪些方面的要求?习题1.何谓机械零件的失效?何谓机械零件的工作能力?2.机械零件常用的计算准则有哪些?第二章机械零件的强度复习思考题1、静应力与变应力的区别?静应力与变应力下零件的强度计算有何不同?2、稳定循环变应力的种类有哪些?画出其应力变化曲线,并分别写出最大应力σmax、最小应力σmin、平均应力σm、应力幅σa与应力循环特性γ的表达式。
3、静应力是否一定由静载荷产生?变应力是否一定由变载荷产生?4、机械零件疲劳破坏的特征有哪些?机械零件疲劳强度与哪些因素有关?5、如何由σ-1、σ0和σs三个试验数据作出材料的简化极限应力图?6、相对于材料,影响机械零件疲劳强度的主要因素有哪些?综合影响因素Kσ的表达式为何?如何作零件的简化极限应力图?7、应力集中、零件尺寸和表面状态是否对零件的平均应力σm和应力幅均有影响?8、按Hertz公式,两球体和圆柱体接触时的接触强度与哪些因素有关?习题1.某材料的对称循环弯曲疲劳极限1801=-σMPa 。
取循环基数N 0=5×106,m =9,试求循环次数N 分别为7000、25000、62000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。
2.已知材料的机械性能为σs =260MPa ,σ-1=170MPa ,ψσ=0.2,试绘制此材料的简化根限应力线图。
3.圆轴轴肩处的尺寸为:D =54mm ,d =45mm ,r =3mm 。
如用上题中的材料,设其强度极限B =420MPa ,试绘制此零件的简化极限应力线图,零件的βσ=βq =1。
4.如上题中危险剖面上的平均应力σm =20MPa ,应力幅σa =30MPa ,试分别按①γ=C ,②σm =C ,求出该载面的计算安全系数S ca 。
机械设计基础复习资料一、基础知识0、零件(独立的机械制造单元)组成(无相对运动)构件(一个或多个零件、是刚体;独立的运动单元)组成(动连接)机构(构件组合体);两构件直接接触的可动连接称为运动副;运动副要素(点、线、面);平面运动副、空间运动副;转动副、移动副、高副(滚动副);点接触或线接触的运动副称为高副(两个自由度、一个约束)、面接触的运动副称为低副(一个自由度、两个约束,如转动副和移动副)0.1曲柄存在的必要条件:最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和。
连架杆和机架中必有一杆是最短杆。
0.2在四杆机构中,不满足曲柄存在条件的为双摇杆机构,满足后,若以最短杆为机架,则为双曲柄机构;若以最短杆相对的杆为机架则为双摇杆机构;若以最短杆的两邻杆之一为机架,则为曲柄摇杆机构0.3 凸轮从动件作等速运动规律时,速度会突变,在速度突变处有刚性冲击,只能适用于低速凸轮机构;从动件作等加等减速运动规律时,有柔性冲击,适用于中、低速凸轮机构;从动件作简谐运动时,在始末位置加速度也会变化,也有柔性冲击,之适用于中速凸轮,只有当从动件做无停程的升降升连续往复运动时,才可以得到连续的加速度曲线(正弦加速度运动规律),无冲击,可适用于高速传动。
0.4凸轮基圆半径和凸轮机构压力角有关,当基圆半径减小时,压力角增大;反之,当基圆半径增大时,压力角减小。
设计时应适当增大基圆半径,以减小压力角,改善凸轮受力情况。
0.5.机械零件良好的结构工艺性表现为便于生产的性能便于装配的性能制造成本低1.按照工作条件,齿轮传动可分为开式传动两种。
1.1.在一般工作条件下,齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动,通常的主要失效形式为【齿面疲劳点蚀】1.2对于闭式软齿面来说,齿面点蚀,轮齿折断和胶合是主要失效形式,应先按齿面接触疲劳强度进行设计计算,确定齿轮的主要参数和尺寸,然后再按齿面弯曲疲劳强度进行校核。
1.3闭式齿轮传动中的轴承常用的润滑方式为飞溅润滑1.4. 直齿圆锥齿轮的标准模数规定在_大_端的分度圆上。
(完整版)机械设计复习要点及重点习题摩擦、磨损及润滑概述1、如何⽤膜厚⽐衡量两滑动表⾯间的摩擦状态?【答】膜厚⽐(λ)⽤来⼤致估计两滑动表⾯所处的摩擦(润滑)状态。
2/12221min)(q q R R h +=λ式中,min h 为两滑动粗糙表⾯间的最⼩公称油膜厚度,1q R 、2q R 分别为两表⾯轮廓的均⽅根偏差。
膜厚⽐1≤λ时,为边界摩擦(润滑)状态;当31~=λ时,为混合摩擦(润滑)状态;当3>λ时为流体摩擦(润滑)状态。
2、机件磨损的过程⼤致可分为⼏个阶段?每个阶段的特征如何?【答】试验结果表明,机械零件的⼀般磨损过程⼤致分为三个阶段,即磨合阶段、稳定磨损阶段及剧烈磨损阶段。
1)磨合阶段:新的摩擦副表⾯较粗糙,在⼀定载荷的作⽤下,摩擦表⾯逐渐被磨平,实际接触⾯积逐渐增⼤,磨损速度开始很快,然后减慢;2)稳定磨损阶段:经过磨合,摩擦表⾯加⼯硬化,微观⼏何形状改变,从⽽建⽴了弹性接触的条件,磨损速度缓慢,处于稳定状态;3)剧烈磨损阶段:经过较长时间的稳定磨损后,因零件表⾯遭到破化,湿摩擦条件发⽣加⼤的变化(如温度的急剧升⾼,⾦属组织的变化等),磨损速度急剧增加,这时机械效率下降,精度降低,出现异常的噪声及振动,最后导致零件失效。
3、何谓油性与极压性?【答】油性(润滑性)是指润滑油中极性分⼦湿润或吸附于摩擦表⾯形成边界油膜的性能,是影响边界油膜性能好坏的重要指标。
油性越好,吸附能⼒越强。
对于那些低速、重载或润滑不充分的场合,润滑性具有特别重要的意义。
极压性是润滑油中加⼊含硫、氯、磷的有机极性化合物后,油中极性分⼦在⾦属表⾯⽣成抗磨、耐⾼压的化学反应边界膜的性能。
它在重载、⾼速、⾼温条件下,可改善边界润滑性能。
4、润滑油和润滑脂的主要质量指标有哪⼏项?【答】润滑油的主要质量指标有:粘度、润滑性(油性)、极压性、闪点、凝点和氧化稳定性。
润滑脂的主要质量指标有:锥(针)⼊度(或稠度)和滴点。
20XX年第一学期机械设计2 期末考试复习
一、判断题(每题1分,共10分)
无复习题目
二、选择题(每题2分,共20分)
1、圆柱齿轮传动中,在齿轮材料、齿宽和齿数相同的情况下,当增大模数时,
轮齿的弯曲强度()。
2、两摩擦表面被一层液体完全隔开,摩擦性质取决于液体内部分子间粘性阻力
的摩擦状态是()。
在联轴器的联接中,若两轴的对中性不好,会使轴()。
3、在螺纹联接中,大量采用三角螺纹是因为三角螺纹()。
4、键联接主要用于传递()。
5、带传动的特点之一是()。
7、一般链条的链节数为偶数,为了使磨损均匀,链轮齿数应当()。
8、一齿轮传动装置如图所示,轮1主动,已知z1=20,z2=40,z3=60,n1=500r/min,轮2齿根弯曲应力每分钟变化( )次。
9、对蜗轮材料的要求是()。
10、角接触球轴承和圆锥滚子轴承的轴向承载能力随接触角α的增大而()。
11、压力容器盖的紧螺栓组联接,外载荷F为变载荷(0—F变化),若螺栓的最大总拉力F0max和剩余预紧力不变,只将凸缘间的橡胶垫片去掉,改为不用垫片,则螺栓的应力幅σa与预紧力为()。
12、链传动的特点是()。
13、同时承受径向载荷及轴向载荷的高速支点选用()较合理。
14、直齿轮轴由一对面对面安装(正安装)的7206C轴承支承,轴承径向反力F r1>F r2,
则轴承的轴向力()。
15、图示悬置螺母的主要作用是()。
16、、在下列各种螺纹中,最易自锁的是()
17、带传动的中心距过大时,会导致()。
18、在()情况下,滑动轴承润滑油的粘度不应选得较高
19、与滚动轴承相比较,下述各点中,()不能作为滑动轴承的优点。
20、设计闭式软齿面直齿轮传动时,选择齿数Z1的原则是()。
21、在蜗杆传动设计中,蜗杆头数Z选多一些,则()。
22、对蜗杆传动进行热平衡计算,其主要目的是为了防止温升过高导致()。
23、普通平键联接工作时,键的主要失效形式为()。
24、联轴器与离合器的主要作用是()。
25、45号钢的疲劳极限σ-1=307N/mm2,设指数m=9,应力循环基数N0=5⨯106,
当应力循环次数N=106时,有限寿命的疲劳极限为()N/mm2。
26、在螺栓的直径参数中,()与螺栓的抗拉强度关系最大。
27、一般情况下平键联接的对中性精度()花键联接。
28、提高蜗杆传动效率的有效措施是()。
29、V带(三角带)传动的带轮基准直径应取为()。
30、对于中速、中载和温度较高的滑动轴承,宜选用()作轴瓦的材料。
31、、在转速高、轴向载荷不大的情况下, ()可以代替推力轴承承受轴
向载荷。
32、使用()时,只能在低速或停车后离合,否则会产生严重冲击,甚至损坏离合器。
33、润滑条件相同时,以下四种精度和内径相同的滚动轴承中()轴承的
极限转速最高。
34、一对正确啮合的标准渐开线减速齿轮传动,两轮材料、热处理相同,工作
时轮齿根部危险截面上的弯曲应力通常是()。
35、转轴上载荷和支点位置都已确定后,轴的直径可以根据()来进行计
算或校核。
36、一齿轮传动装置如图所示,轮1主动,则轮2齿面接触应力按()而变化,齿根弯曲应力按()而变化。
37、用联轴器联接的两轴,若主动轴直径为d1,从动轴直径为d2,则()。
38、在()情况下,滑动轴承润滑油的粘度不应选得较高。
39、将轮齿做成鼓形齿是为了减小()。
40、链传动中,最适宜的中心距是()。
41在静应力作用下,脆性材料的极限应力为()。
42当载荷重复作用时,零件表层金属呈小片状剥落,表面形成小坑,这种现象称为()。
43在螺纹联接中,同时拧上两个螺母是为了()。
44键联接主要用于传递()。
45V带的公称长度是()。
46、下列四种轴承中()必须成对使用。
47、链传动的特点之一是()。
48、要求被联接轴的轴线严格对中的联轴器是()。
49、在一对软齿面闭式传动中,选择齿面的硬度时应当使()。
50、蜗杆传动的主要优点是()。
51、在下列各种螺纹中,最易自锁的是()。
52、带传动的设计准则是()。
53、带传动中,在预紧力相同的条件下,V带比平带能传递较大的功率,是因为V带()。
54、影响齿轮齿面接触疲劳强度的主要参数是()。
55、套筒滚子链链轮齿形已标准化,对于具有标准齿形的链轮,最基本的参数为
()
三、问答题(每题5分,共20分)
1、螺纹联接防松的根本问题是什么?按防松原理不同,防松的方法可分为几类?
2、在带传动中,影响能传递的最大有效圆周力的因素有哪些?(要求答出三种因素)其关系如何?
3、摩擦式离合器与牙嵌离合器的工作原理有何不同?各有何优缺点?
4、轴上零件的周向固定方法有哪些?各适用于什么场合?(写出三种)
5、什么是带传动中的弹性滑动?造成什么后果?
6、试述形成液体动压润滑的必要条件。
7、在设计软齿面齿轮传动时,为什么常使小齿轮齿面硬度高于大齿轮齿面硬度30~50HBS?
8、联轴器和离合器的功用有何相同点和不同点?
9、花键联接的主要失效形式是什么?与平键联接相比较,花键联接有何优缺点?
10、轴按承受的载荷情况,可分哪三种类型,并举例说明?
11、用两个轴承支承装有齿轮的轴,轴承相对齿轮的配置形式可以是对称的,也
12、可以是非对称的,试分析这两种布置方式对齿轮传动承载能力的影响。
13、弹性滑动引起什么后果?
14、什么叫硬齿面齿轮?什么叫软齿面齿轮?各适用于什么场合?
15、花键联接的主要失效形式是什么?如何进行强度计算?
16、链传动在工作时引起动载荷的主要原因是什么?
17、螺纹联接有哪几种基本类型?它们各适用于什么场合?
18、图示两传动方案,哪个合理?并说明理由。
19、滚动轴承密封的目的是什么?密封装置可分为哪几大类?
20、楔键联接为什么多用于定心精度要求不高,低速有冲击,且是单向轴向受载的轴毂联接?
三、分析计算题(每小题10分,共40分)
第一类:齿轮传动受力分析。
例题:图示减速器,其锥齿轮I的旋转方向如图示。
(10分)
1)为使轴II上两齿轮的轴向力相反,试合理确定第二级斜齿轮传动螺旋线的方向(图中画出);
2)画出轴II上作用于齿轮上的圆周力、径向力、轴向力的方向。
第二类:螺纹连接受力分析。
例题:图示螺栓联接中,采用2个M20的普通螺栓,d1=17.294mm,其许用拉应力[σ]=170N/mm2,联接件接合面间摩擦系数f = 0.2,防滑系数K s=1.2,试计算该联接允许传递的静载荷F。
(10分)
第三类:滚动轴承的受力分析。
例题:一圆锥齿轮轴用两个角接触球轴承,轴承“背对背”安装(反安装),如图所示,已知,L1=40mm,L2=200mm,轴端作用力F a=815N,径向力F r=1640N,滚动轴承派生轴向力F d=0.7F R,试分别算出两轴承所受的轴向载荷A1和A2。
1 2
第四类:滑动轴承的校核计算。
例题:铸件清理滚筒上的一对滑动轴承,已知每个轴承载荷F=10000N,轴转速n=40r/min,轴颈直径d=100mm,轴承宽度B=120mm,轴瓦材料为青铜,[p]=5MPa,[V]=3m/s,[pV]=10MPa.m/s,试校核此对轴承是否安全。
(10分))
四、结构改错题(10分)
1、指出图示轴系的结构错误,齿轮采用油润滑,轴承为脂润滑(用笔圈出错误之处,并注明错误名称,不要求改正)。