机械设计试题.docx
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机械设计试题.docx
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机械设计试题
机械设计试题
1.标题:
已知一传动轴的材料为40Cr钢调质,传递功率P=12kW,转速n=80r/min。
求:
(1)按扭转强度运算轴的直径;
(2)按扭转刚度运算轴的直径(设轴的许可扭转角[φ]≤0.5°/m)。
2.标题:
直径d=75mm的实心轴与外径d0=85mm的空心轴的扭转强度相等,设两轴材料雷同,试求该空心轴的内径d1和减轻重量的百分比。
3.标题:
图示一台二级锥-柱齿轮减速器简图,输入轴由左端看为逆时针迁移转变。
已知Ft1=5000N,Fr1=1690N,Fa1=676N,dm1=120mm,dm2=300mm,Ft3=10000N,Fr3=3751N,Fa3=2493N,d3=150mm,l1=l3=60mm,l2=120mm,l4=l5=l6=100mm,试画出输入轴的运算简图,运算轴的支反力,画出轴的弯扭图
4.标题:
依照上题的已知前提,试画出中心轴的运算简图,运算轴的支反力,画出弯扭图,并将运算成果标在图中。
5.标题:
两级展开式斜齿圆柱齿轮减速器的中心轴的尺寸和构造如图。
轴的材料为45钢,调质处理,轴单向运转,齿轮与轴均采取H7/k6合营,并采取圆头通俗平键联接,轴肩处的圆角半径为r=1.5mm。
若已知轴所受扭矩T=292N.m,轴的弯矩图如图所示。
试按弯扭合成理论验算轴上截面Ⅰ和Ⅱ的强度
6.标题:
试指出图示小锥齿轮轴系中的缺点构造,并画出精确的构造图。
7.标题:
试指出图示斜齿圆柱齿轮轴系中的缺点构造,并画出精确构造图。
螺纹联接功课
1.标题:
受轴向载荷的紧螺栓联接,被联接钢板间采取橡胶垫片。
已知预紧力为1500N,当轴向工作载荷为1000N时,求螺栓所受的总拉力及被联接件之间的残存预紧力。
2.标题:
图示汽缸螺栓联接,汽缸内压力p在0-1.5MPa间变更,缸盖和缸体均为钢制,为包管气密性要求,试选择螺栓材料,并确信螺栓数量和尺寸。
3.标题:
图示两根梁用8个4.6级通俗螺栓与两块钢盖板相联接,梁受到的拉力F=28kN,摩擦系数f=0.2,操纵预紧力,试确信所需螺栓的直径。
4.标题:
图示YLD10凸缘联轴器,许可传递的最大年夜转矩为630N·m,两半联轴器采取4个M12×60的铰制孔螺栓,机能等级为8.8级,联轴器材料为HT200,试校核联接强度。
5.标题:
铰制孔用螺栓组联接的三种筹划如图所示,已知L=300mm,a=60mm,试求三个筹划中,受力最大年夜的螺栓所受的力各为若干?
哪个筹划较好?
6.标题:
图示底板螺栓组联接收外力Fe感化,外力Fe感化在包含x轴并垂直于底板结合面的平面内。
试分析螺栓组受力情形,并确信哪个螺栓受载最大年夜?
包管联接安稳的须要前提有哪些?
7.标题:
指出下列图中的缺点构造,并画出精确的构造图。
带传动功课
1.标题:
图示带式输送机装配。
小带轮直径140mm,大年夜带轮直径为400mm,鼓轮直径250mm,为进步临盆率,在载荷不变前提下,进步带速度,设电机功率和减速器的强度足够,忽视中间距变更,下列哪种筹划更为合理?
1、大年夜轮直径减小到280mm;2、小轮直径增大年夜到200mm;3、鼓轮直径增大年夜到350mm。
(采取第(3)筹划不合理,因为转速n不变,D增大年夜,v加大年夜,F不变,则工作转矩,V带承载才能不敷。
采取
(1)
(2)筹划时,因为D不变,感化于带上有效圆周力F不变,故较筹划(3)好。
但在筹划
(2)中,因为小带轮直径加大年夜,应力减小,进步了带的承载才能,筹划
(1)中小带轮直径较小,应力较大年夜,故不如筹划
(2))
2.标题:
某车床电念头和主轴箱之间为窄V带传动,电念头转速n1=1440r/min,主轴箱负载为4.0kW,带轮基准直径分别为90mm、250mm,传动中间距a=527mm,预紧力按规定前提确信,天天工作16小时,试确信该传动所需窄V带的型号和根数。
3.标题:
现设计一带式输送机的传动部分,该传动部分由通俗V带传动和齿轮传动构成。
齿轮传动采取标准齿轮减速器。
原念头为电念头,额定功率为11kW,转速n1=1460r/min,减速器输入轴转速为400r/min,许可传动比误差为±5%,该输送机天天工作16小时,试设计此通俗V带传动。
4.标题:
图示为带传动的张紧筹划,试指出不合理之处。
(a)平带传动,张紧轮宜装于松边外侧接近小轮,重要用以增大年夜平带传动包角;b)V带传动,张紧轮不宜装在紧边,应装于松边内侧,使带只受单向曲折,且接近大年夜轮,防止小带轮包角减小。
)
(a)平带传动,张紧轮宜装于松边外侧接近小轮,重要用以增大年夜平带传动包角;b)V带传动,张紧轮不宜装在紧边,应装于松边内侧,使带只受单向曲折,且接近大年夜轮,防止小带轮包角减小。
)
齿轮传动功课
1.标题:
鄙人列各齿轮受力争中标注各力的符号(齿轮1主动)。
(各力符号应与教材一致,如Ft1,Ft2等。
)
2.标题:
两级展开式齿轮减速器如图所示。
已知主动轮1为左旋,转向n1如图所示,为使中心轴上两齿轮所受轴向力互相抵消一部分,试在图中标出各齿轮的螺旋线偏向,并在各齿轮分别体的啮合点处标出齿轮的轴向力Fa、径向力Fr和圆周力Ft的偏向。
(先依照已知前提确信Fa2偏向,由题意Fa3偏向与Fa2偏向相反前提,标出Fa3偏向,再确信齿轮3的螺旋线偏向。
)
3.标题:
图示定轴轮系,已知z1=z3=25,z2=20,齿轮1的转速为450r/min,工作寿命为Lh=2000h。
齿轮1为主动且转向不变,试问:
(1)齿轮2在工作过程中轮齿的接触应力和曲折应力的轮回特点系数r各为若干?
(2)齿轮2的接触应力和曲折应力的轮回次数N2各为若干?
(a)齿轮的工作应力轮回次数N=60njLh,j为齿轮每转一转时,同一齿侧面啮合次数;b)分析齿轮2轮齿曲折应力的轮回特点系数时,留意在每转一转时,同一齿侧面齿根是否产生受拉与受压的瓜代现象。
)
4.标题:
设计铣床中的一对直齿圆柱齿轮传动,已知功率P1=7.5kW,小齿轮主动,转速n1=1450r/min,齿数z1=26,z2=54,双向传动,工作寿命Lh=12000h。
小齿轮对轴承非对称安排,轴的刚性较大年夜,工作中受略微冲击,7级制造精度。
5.标题:
设计一斜齿圆柱齿轮传动,已知功率P1=40kW,转速n1=2800r/min,传动比为3.2,工作寿命Lh=1000h,小齿轮作悬臂安排,工作情形系数为1.25。
6.标题:
设计由电念头驱动的闭式圆锥齿轮传动。
已知功率P1=9.2kW,转速n1=970r/min,传动比为3,小齿轮悬臂安排,单向迁移转变,载荷安稳,每日工作8小时,工作寿命为5年(每年250个工作日)。
联轴器和聚散器功课
1.标题:
有一链式输送机用联轴器与电念头相联接。
已知传递功率P=15kW,电念头转速n=1460r/min,电念头轴伸直径d=42mm。
两轴同轴度好,输送机工作时起动频繁并有略微冲击。
试选择联轴器的类型与型号。
2.标题:
一机床主传动换向机构中采取多盘摩擦聚散器。
已知外摩擦盘5片,内摩擦盘4片,摩擦盘结合面内径D1=60mm,外径D2=110mm,传递功率P=4.4kW,转速n=1214r/min,摩擦盘材料为淬火钢,在油中工作,每小时结合约120次。
试求此聚散器所需的轴向总压力F,并验算此聚散器。
滑动轴承功课
1.标题:
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,当轴的转速为60r/min、100r/min、500r/min时,轴承许可的最大年夜径向载荷各为若干?
2.标题:
一液体动力润滑径向滑动轴承,遭受径向载荷F=70kN,转速n1=1500r/min,轴颈直径d=200mm,宽径比B/d=0.8,相对间隙ψ=0.0015,包角α=180°,采取32号全损耗体系用油(无压供油),假设轴承中平均温度为50℃,油的粘度η=0.018Pa.s,求最小油膜厚度。
3.标题:
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,轴上的径向载荷F=10kN,载荷安稳,试确信轴瓦材料、轴承宽度B、润滑油商标、流量、最小油膜厚度、轴与孔的合营公差及别处粗拙度,并进行轴承热均衡运算。
轴毂联接功课
1.标题:
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取键联接。
已知轴传递的转矩为1000N.m,齿轮的材料为锻钢,凸缘联轴器材料为HT200,工作时有略微冲击,联接处轴及轮毂尺寸如图示。
试选择键的类型和尺寸,并校核联接的强度。
2.标题:
轴与轮毂分别采取B型通俗平键联接和中系列矩形花键联接。
已知轴的直径(花键的大年夜径)d=102mm,轮毂宽L=150mm,轴与轮毂的材料均为碳钢,取许用挤压应力为100MPa,试运算两种联接各许可传递的转矩。
3.标题:
试指出下列图中的缺点构造,并画出精确的构造图。
链传动功课
1.标题:
滚子链传动传递的功率P=8.5kW,工况系数KA=1.2,主动链轮转速n1=960r/min,齿数z1=21,从动链轮转速n2=330r/min,中间距a≤600mm,链节距p=12.7mm,试运算须要几排链。
2.标题:
单排滚子链传动,主动链轮转速n1=600r/min,齿数z1=21,从动链轮齿数z2=105,中间距a=910mm,该链的节距p=25.4mm,工况系数KA=1.2,试求链传动所许可传递的功率P。
3.标题:
设计一输送装配用的链传动。
已知传递的功率P=16.8kW,主动轮转速n1=960r/min,传动比i=3.5,原念头为电念头,工作载荷冲击较大年夜,中间距a≤800mm,水安稳排。
滚动轴承功课
1.标题:
如图所示,轴上装有一斜圆柱齿轮,轴支承在一对正安装的7209AC轴承上。
齿轮轮齿上受到圆周力Fte=8100N,径向力Fre=3052N,轴向力Fae=2170N,转速300r/min,载荷系数fp=1.2,试运算两个轴承的全然额定寿命。
(想一想:
轴承反安装时有何变更?
)
2.标题:
一根装有小圆锥齿轮的轴拟用图示的支承筹划,两支承点均选用轻系列的圆锥滚子轴承。
圆锥齿轮传递的功率P=4.5kW(安稳),转速n=500r/min,平均分度圆半径rm=100mm,分锥角δ=16°,轴颈直径可在28-38内选择。
其它尺寸如图。
若欲望轴承的全然额定寿命能跨过60000h,试选择合适的轴承
3.标题:
6215轴遭受径向载荷Fr=45.6kN,轴向载荷Fa=6.3kN,载荷安稳,试运算其当量动载荷P,若在此当量动载荷感化下要求该轴承能正常扭转1000000转,其靠得住度约为若干?
4.标题:
按要求在给出的构造图中填画合适的轴承(图中箭头示意载荷偏向)。
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- 机械设计 试题