2012机械设计习题 下载本文

机械设计习题

2、气缸盖连接结构如图6-2所示,气缸内径D=250mm,为保证气密性要求采用12个M18的螺栓,螺纹小径d1=15.294mm、中径d2?16.376mm,许用拉应力???=120MPa,取残余预紧力为工作拉力的1.5倍,求气缸所能承受的最大压强。 图6-2 3、凸缘连轴器用M16(小径d1?13.835mm,中径d2?14.702mm,)受拉螺栓连接,以摩擦力来传递转矩T=2000N.m,螺栓分布圆直径D=200mm,接合面摩擦系数us=0.15,载荷较平稳,传递摩擦力可靠性系数(防滑系数)KS?1.2。螺栓材料为45钢,屈服极限?S?480MPa,安装时不控制预紧力,取安全系数S?4,试确定所需螺栓数z。

4、如图6-3所示,板A用5个普通螺钉固定在机座B上,已知板与机座间摩擦系数us=0.15,防滑计算该螺钉联接中螺钉所需的小径(或计算直径)尺寸。

系数(可靠性系数)Ks=1.2,螺钉许用应力????60MPa,试指出哪个螺钉是危险螺钉?并按强度 图6-3 第七章 键、花键和销联接

一、选择题

1、普通平键联接与楔键联接相比,最重要的优点是__________。

A.键槽加工方便 B.对中性好 C.应力集中小 D.可承受轴向力 2、平键联接的工作面是键的__________。 A.两个侧面

B.上下两面 C.两个端面

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D.侧面和上下面

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3、一般普通平键联接的主要失效形式是__________。

A.剪断 B.磨损 C.胶合 4、一般导向键联接的主要失效形式是__________。 A.剪断

B.磨损 C.胶合

D.压溃 D.侧面和上下面 D.轮毂长度

5、楔键联接的工作面是键的__________。 A.两个侧面 A.传递的转矩 A.传递的力矩 A.装配方便

B.上下两面 C.两个端面 B.传递的功率 C.轴的直径 B.传递的功率 C.轴的直径 B.对中性好 C.应力集中小

6、设计普通平键联接时,根据__________来选择键的长度尺寸。 7、设计普通平键联接时,根据__________来选择键的截面尺寸_

D.轮毂长度

D.键的轴向固定好

8、用圆盘铣刀加工轴上键槽的优点是__________。

9、当采用一个平键不能满足强度要求时,可采用两个错开__________布置。 A.90° B.120° C.150°

D.180°

D.180°

10、当轴双向工作时,必须采用两组切向键联接,并错开__________布置。 A.90° B.120° C.150° 11、楔键联接的主要缺点是__________。 A.轴和轴上零件对中性差

B.键安装时易损坏 D.键的斜面加工困难 B.对中性和导向性都比较好 D.可采用磨削加工提高联接质量

D.合金钢

C.装入后在轮鼓中产生初应力 A.承载能力较大

D.压溃

12、花键联接与平键联接相比较,__________的观点是错误的。 C.对轴的削弱比较严重 A.低碳钢 二、填空题

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________,这种联接的强度条件是_________。

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_________。 三、简答题

1、普通平键的公称长度L与工作长度l之间有什么关系?

2、平键联接的工作原理是什么?主要失效形式有哪些?平键的剖面尺寸b×h和键的长度L是如何确定的?

3、导向平键联接和滑键联接有什么不同,各适用于何种场合?

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13、通常用来制造键的材料是__________。

B.中碳钢 C.高碳钢

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4、普通平键的强度条件怎样(用公式表示)?如何在进行普通平键联接强度计算时,强度条件不能满足,可采用哪些措施?

5、平键和楔键在结构和使用性能上有何区别?为什么平键应用较广?

6、当使用单键联接不能满足联接的强度要求时,可采用双键联接。试说明为什么使用两个平键联接时,一般设置在同一轴段上相隔180°布置;采用两个楔键联接时,相隔120°左右;采用两个半圆键联接时则常设置在轴的同一母线上?

7、花键联接和平键联接相比有哪些优缺点?为什么矩形花键和渐开线型花键应用较广?三角形花键多用在什么场合?

第十一章 带传动

一、选择题

1、平带、V带传动主要依靠_________来传递运动和动力。

A.带的紧边拉力 B.带的松边拉力 C.带的预紧力 D.带和带轮接触面间的摩擦力 2、下列普通V带中,以_________型带的截面尺寸最小。

A.A B.C C.E A.强度高

D.Z

D.没有接头

3、在初拉力相同的条件下,V带比平带能传递较大的功率,是因为V带_________。

B.尺寸小 C.有楔形增压作用

B.带容易变形和磨损 D.带的弹性滑动

4、带传动正常工作时不能保证准确的传动比,是因为_________。 A.带的材料不符合虎克定律 C.带在带轮上打滑 A.带的初拉力不够

5、带传动在工作时产生弹性滑动,是因为_________。

B.带的紧边和松边拉力不等 D.带和带轮间摩擦力不够

B.在大轮上先开始

C.带绕过带轮时有离心力 A.在小轮上先开始

6、带传动发生打滑总是_________。 C.在两轮上同时开始 系是_________。 A.v1 = v2 = v C.v1<v<v2 A.进入主动轮 A.使结构紧凑

B.v1 >v>v2 D.v1 = v>v2

D.退出从动轮

D.不定在哪轮先开始

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

8、一增速带传动,带的最大应力发生在带_________处。

B.进入从动轮 C.退出主动轮

B.限制弯曲应力

D.保证带和带轮接触面间有足够摩擦力

9、V带传动设计中,限制小带轮的最小直径主要是为了_________。 C.限制小带轮上的包角

10、用_________提高带传动传递的功率是不合适的。

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A.适当增加初拉力F0 C.增加带轮表面粗糙度 A.带的型号 C.主动轮转速

B.增大中心距a

D.增大小带轮基准直径dd1

11、V带传动设计中,选取小带轮基准直径的依据是_________。

B.带的速度

D.传动比

12、带传动采用张紧装置的目的是_________。 A.减轻带的弹性滑动 C.改变带的运动方向 A.保证带不打滑

B.提高带的寿命

D.调节带的初拉力

13、确定单根V带许用功率P0的前提条件是_________。

B.保证带不打滑,不弹性滑动 D.保证带不疲劳破坏

B.不发生打滑

D.既不打滑,又不疲劳破坏

C.保证带不打滑,不疲劳破坏 A.不发生弹性滑动 C.不发生疲劳破坏

14、设计带传动的基本原则是:保证带在一定的工作期限内_________。

15、带传动传动比不准确的原因是_________。 A.大小带轮包角不等 C.总是存在弹性滑动 A.小带轮的包角

B.摩擦系数不稳定 D.总是存在打滑现象

D.带与带轮间的摩擦系数

16、在V带传动设计中,一般选取传动比i≤7,imax受_________限制。

B.小带轮直径 C.带的速度

17、带传动达到最大工作能力时,弹性滑动发生在_________接触弧上。 A.小轮和大轮的全部 C.小轮全部和大轮部分

B.小轮部分和大轮全部

D.小轮部分和大轮部分

18、设计V带传动时,发现带的根数过多,可采用_________来解决。 A.换用更大截面型号的V带 C.增大中心距 A.减小

B.增大传动比

D.减小带轮直径

D.先增大,后减小

19、V带带轮槽形角?随带轮直径的减小而_________。

B.增大 C.不变

20、设计V带传动时,选取V带的型号主要取决于_________。 A.带的紧边拉力 二、填空题

1、带传动的失效形式有_________和_________。

2、带传动所能传递的最大有效圆周力决定于_________、_________、_________和_______四个因素。 3、传动带中的的工作应力包括_________应力、_________应力和_________应力。

4、单根V带在载荷平稳、包角为180°、且为特定带长的条件下所能传递的额定功率P0主要与_________、_________和_________有关。

5、在设计V带传动时,V带的型号根据__________和__________选取。 6、限制小带轮的最小直径是为了保证带中__________不致过大。

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B.带的松边拉力

D.带的线速度

C.传递的功率和小轮转速

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7、V带传动中,限制带的根数 Z≤Zmax,是为了保证 。 8、V带传动中,带绕过主动轮时发生_________的弹性滑动。

9、带传动常见的张紧装置有_________、_________和_________等几种。 10、V带两工作面的夹角?为_________,V带轮的槽形角?应_________于?角。 三、简答题

1、简述带传动产生弹性滑动的原因和不良后果。 2、为什么说弹性滑动是带传动固有的物理现象?

3、在相同条件下,V带传动与平带传动的传动能力有何不同?为什么?如何提高带的传动能力? 4、为什么带传动一般放在传动系统的高速级,而不放在低速级?

5、在V带传动设计时,为什么要求D1≥Dmin、?1≥120°、5≤v≤25 m/s? 6、在V带传动设计时,为什么要限制带的根数? 7、带传动的主要失效形式是什么?设计准则是什么?

8、带传动工作中,带上所受应力有哪几种?如何分布?最大应力在何处? 9、当传递相同功率时,为什么V带传动作用在轴上的压力比平带传动小? 四、分析计算题

1、已知:V带传动所传递的功率P = 7.5 kW,带速 v=10m/s,现测得初拉力F0 = 1125N,试求紧边拉力F1和松边拉力F2。

2、已知:V带传递的实际功率P = 7 kW,带速 v=10m/s,紧边拉力是松边拉力的两倍,试求有效圆周力Fe 和紧边拉力F1。

3、已知带传动所能传递的最大功率P = 6 kW,已知主动轮直径D1= 100mm,转速n1= 1460 r/min,包角?1?150?,带与带轮间的当量摩擦系数fv?0.51,试求最大有效圆周力Fe、紧边拉力F1、松边拉力F2和初拉力F0。

4、如图11-1所示为一两级变速装置,如果原动机的转速和工作机的输出功率不变,应按哪一种速度来设计带传动?为什么?

图11-1

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