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现代远程教育《机械设计基础》课程学习指导书王立新编《机械设计基础》课程学习指导书课程学习方法指导学生结合自主学习教材,登录学习平台点播网络课件和获取网上教学资源,通过网上答疑、课程讨论、在线测试、网上作业等方式进行学习学习方法仔细阅读课件,认真学习教材相应章节,阅读答疑课件的相应章节,自己练习每章课后习题,以及在线自测题对于配有实验“机构测绘”的第二章“平面机构的运动简图及自由度”学习后,学习实验课件;对于配有实验“齿轮范成”的第六章“圆柱齿轮传动”学习后,学习实验课件;全部教材学习完成后,认真阅读“课程设计”课件和“课程设计指导书”,完成课程设计任务课程学习进度安排按照远程教育学院的教学进度计划安排自己的学习进度需要注意的是课程设计必须有充分的时间保障才能顺利完成,通常在全日制学习的学生,需要停课全身心投入两周时间才能完成整个课程设计的任务建议远程的学生使用1个月时间来完成课程设计课程学习课时分配第一章绪论(2学时)第二章平面机构的运动简图及自由度(4学时)第三章平面连杆机构(4学时)第四章凸轮机构(4学时)第五章其他常用机构(2学时)第六章圆柱齿轮传动(10学时)第七章其他齿轮传动(2学时)第八章齿轮系(4学时)第九章带传动(4学时)第十章链传动(2学时)第十一章联接(6学时)第十二章轴(4学时第十三章轴承(7学时)第十四章机械的润滑与密封(2学时)第十五章联轴器、离合器及制动器(2学时)第十六章弹簧(2学时)第十七章机械的平衡与调速(3学时)第1章绪论(2学时)
1、章节学习目标
1、理解机械设计的一般过程
2、熟练掌握《机械设计基础》的课程性质;适用范围;机器、机构、机械、构件和零件的概念;零件和构件的区分方法
3、能运用基本概念判断零件的主要失效形式与设计准则;区分失效与破坏的关系
2、章节重点、要点课程性质设计性技术基础课弄清楚机器、机构、机械、构件和零件的概念本课适用范围(一般工作条件下+常用参数范围内)通用零、部件的设计和选用机械零件的设计准则计算量≤[许用量]机械零件的失效和破坏的关系
3、章节考试大纲本章考试以“选择题”和“判断题”的形式出现
4、章节练习题
(1)选择题
1、机械设计基础课程研究零件的内容只限于_______A.专用零件和部件B.在高速、高压、环境温度过高或过低等特殊条件下工作的以及尺寸特大或特小的零件和部件C.在普通工作条件下工作的一般参数的通用零件和部件D.标准化的零件和部件
2、下列8种机械零件涡轮的叶片,飞机的螺旋桨,往__内燃机的曲轴,拖拉机发动机的气门弹簧,起重机的起重吊钩,火车车轮,自行车的链条,纺织机的纱锭其中有_____是专用零件A.3种B.4种C.5种D.6种
(2)判断题
1、《机械设计基础》课程是一门基础课()
2、汽车发动机的连杆部件是属于构件,而其中的联接螺栓、螺母则是属于零件()
3、零件破坏了,那么零件就一定是失效了()第2章平面机构的运动简图及自由度(4学时)
一、章节学习目标
1.理解机构与运动副的定义
2.熟练掌握平面机构自由度的计算
3.能运用平面机构的自由度判定机构是否有确定运动
二、章节重点、要点机构——由两个以上构件用运动副联接起来,并具有确定相对运动的构件系统运动副——两个构件直接接触并能产生一定相对运动的联接运动副的分类高副(点、线接触,保留两个自由度)运动副转动副(保留一个转动自由度)低副面接触)__副(保留一个__自由度)平面机构自由度计算计算公式F=3n-2PL+PH注意事项
①复合铰链;
②局部自由度;
③虚约束平面机构具有确定运动的条件◆F0(必要条件)◆原动件数=机构自由度数F(充分条件)
三、章节考试大纲考试重点运动副、平面机构自由度的计算考试题型判断题、选择题、计算题
四、章节练习题
(一)、选择题1.当计算一机构的自由度为3时,该机构需要个主动件才能具有确定的运动()A.0B.1C.3D.
52.由m个构件所组成的复合铰链所包含的转动副个数为A.1B.m-1C.mD.m+l3.在平面机构中,每增加一个低副将引入()A.0个约束B.1个约束C.2个约束D.3个约束
(二)、判断题1.运动副是由回转副和高副两部分组成()
2.机构具有确定运动的条件是机构的自由度等于
13.在平面机构中,一个高副引入一个约束
(三)、计算题
1、计算机构的自由度,若有局部自由度、复合铰链或虚约束,说明所在位置第三章平面连杆机构(4学时)
一、章节学习目标
1.理解曲柄存在的条件
2.熟练掌握铰链四杆机构基本类型的判别,平面连杆机构压力角与传动角的标注
3.能运用曲柄存在条件判断一个四杆机构是否存在曲柄;能运用平面连杆机构的基本特性分析实际问题
二、章节重点、要点平面连杆机构的基本类型双曲柄机构、曲柄摇杆机构、双摇杆机构曲柄存在条件◆最长杆与最短杆的长度之和应≤其他两杆长度之和◆连架杆或机架之一为最短杆铰链四杆机构基本类型的判别◆曲柄摇杆机构——最短杆为连架杆◆双曲柄机构——最短杆为机架◆双摇杆机构——最短杆为连杆平面连杆机构的基本特性◆急回特性及行程速比系数极位夹角——从动件处于两极限位置时,主动件对应两位置所夹的锐角θ若θ0,则K1,机构有急回特性且θ越大,K值越大,急回性质越明显若θ=0,则K=1,机构无急回特性◆压力角和传动角机构中的标注)压力角从动件驱动力F与力作用点绝对速度之间所夹锐角压力角的余角为传动角γ=90-α压力角和传动角表示机构传力性能的重要参数α越小,机构传力性能越好γ越大,机构传力性能越好摆动导杆机构压力角始终为0,传力性能最好◆机构的止点位置曲柄摇杆机构摇杆主动且处于两极限位置时;曲柄滑块机构滑块主动且处于两极限位置时;摆动导杆机构导杆主动且处于两极限位置时;铰链四杆机构的演化摆动导杆机构l1l2导杆机构转动导杆机构l1l2
三、章节考试大纲考试重点铰链四杆机构基本类型的判别、平面连杆机构的基本特性考试题型选择题、判断题、分析题
四、章节练习题
(一)、选择题
1、在铰链四杆机构中,若最短杆与最长杆之和小于其它两杆长度之和,则以为机架,可以得到双曲柄机构()A.最短杆B.最短杆相对杆C.最短杆相邻杆D.任意杆
2.一曲柄摇杆机构,若改为以曲柄为机架,则将演化为()A.曲柄摇杆机构B.双曲柄机构C.双摇杆机构D.导杆机构
(二)、判断题
1、在四杆机构中,从动件压力角越大,机构传动效率越高()
2、在铰链四杆机构中,若采用最短杆为曲柄,则该机构为曲柄摇杆机构()3.当曲柄为主动件时,曲柄滑块机构存在死点和急回特性()
4.平面四杆机构的传动角等于90°时,则机构处于死点位置()
(三)、分析题
1、标出下列曲柄滑块机构的压力角,判定该机构是否会出现死点,___?第四章凸轮机构(4学时)
一、章节学习目标
1.理解凸轮机构的从动件常用的运动规律及其特点、凸轮基圆的定义及基圆对凸轮机构传力性能的影响
2.熟练掌握凸轮机构的工作过程,凸轮机构压力角、传动角的标注
3.能运用反转法设计凸轮轮廓
二、章节重点、要点凸轮机构的工作过程推程、推程运动角远休止程、远停程角回程、回程运动角近休止程、近停程角从动件常用运动规律
1.等速运动规律运动的始末有惯性力引起刚性冲击,适用于低速、轻载的场合
2.等加等减速运动规律在始末两端和中部三处有柔性冲击多用于中速、轻载的场合
3.简谐(余弦加速度)运动规律在起始和终止处理论上a为有限值,产生柔性冲击适用于中速、中载的场合反转法设计凸轮轮廓从动件按与凸轮转向相反的方向绕凸轮转动滚子从动件盘形凸轮的基圆半径指的是理论轮廓线上的最小向径凸轮机构的压力角α↑,F’减小,F”增大,导路中产生的摩擦阻力增大传力性能越差可采用增大基圆半径或适当偏置从动件等措施减小压力角滚子半径的选择增大基圆半径或减小滚子半径可以避免滚子从动件凸轮机构的“运动失真”
三、章节考试大纲考试重点凸轮机构压力角、基圆、偏心圆的标注从动件常用运动规律的特点考试题型选择题、判断题、分析题
四、章节练习题
(一)、选择题
1、在凸轮机构设计中,其压力角越大,传动效率()A.越低B.越高C.不变D.不确定
2、在圆柱凸轮机构设计中,从动件应采用从动件()A.尖顶B.滚子C.平底D.任意
(二)、判断题
1、在结构允许范围内,凸轮基圆半径越大越好()
2、当从动件以等加速等减速运动规律运动时,凸轮机构有柔性冲击()3.凸轮机构的工作过程中按工作要求可不含远停程和近停程()
(三)、分析题
1.图示为一凸轮机构,凸轮的实际轮廓为一个圆,圆心为O’,凸轮的转动中心为O,试求
(1)画出偏距圆;
(2)画出基圆,标出基圆半径r0;
(3)标出在D点接触时的压力角(要求保留作图线)第五章其他常用机构(2学时)
一、章节学习目标
1.理解棘轮机构、槽轮机构的工作原理
2.熟练掌握螺纹的主要参数、螺纹的类型及其应用场合
3.能运用所学内容判断实际生活中的槽轮机构、棘轮机构
二、章节重点、要点螺纹主要参数1大径d公称直径2小径d1强度计算时,一般为危险截面直径常用螺纹牙型三角形、矩形、梯形、锯齿形螺纹牙型角越大,螺纹当量摩擦系数越大,自锁性越好传动效率越低联接螺纹一般用三角螺纹;梯形、锯齿形一般用于传动螺纹,锯齿形螺纹只承担单向载荷棘轮机构组成棘爪、棘轮、机架优点结构简单、制造方便、运动可靠、转角可调应用
1、送进和输送
2、制动
3、超越槽轮机构组成带圆销的拨盘、带有径向槽的槽轮、机架拨盘和槽轮上都有锁止弧槽轮上的凹圆弧、拨盘上的凸圆弧,起锁定作用
三、章节考试大纲考试重点螺纹参数、螺纹类型及其应用场合槽轮机构、棘轮机构的工作原理考试题型选择题
四、章节练习题
(一)、选择题
1、普通螺纹的公称直径是指()A.中径B.大径C.小径D.管径
2、联接一般采用螺纹A.三角B.梯形C.矩形D.锯齿形3.能满足超越要求的机构是()A.外啮合棘轮机构B.内啮合棘轮机构C.外啮合槽轮机构D.内啮合槽轮机构4.在单圆销的平面槽轮机构中,当圆销所在构件作单向连续转动时,槽轮的运动通常为()A.双向往复摆动B.单向间歇转动C.单向连续转动D.双向间歇摆动第六章圆柱齿轮传动(10学时)
一、章节学习目标
1.理解渐开线齿廓上压力角的定义,渐开线齿廓的三个特性,
2.熟练掌握直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算,直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件,斜齿轮各力方向的判定
3.能运用所学知识进行直齿圆柱齿轮的设计
二、章节重点、要点渐开线齿廓的特性渐开线上各点压力角不同,离基圆越远,渐开线上的压力角越大渐开线齿廓传动比的恒定性、传递压力方向不变、传动中心距可分性直齿圆柱齿轮主要参数d=mz,r=mz/2齿数相同的齿轮,模数越大,尺寸越大承载能力越强分度圆上的压力角为标准压力角规定标准值α=20°rb=rcosαs=e=πm/2圆柱齿轮传动正确啮合条件直齿轮m1=m2=m,α1=α2=α斜齿轮β1=-β2mn1=mn2,αn1=αn2圆柱齿轮传动的连续传动条件ε≥1重合度越大,同时参加啮合的轮齿越多,传动越平稳齿轮的主要失效形式有轮齿折断、齿面点蚀斜齿轮受力方向的判定齿轮传动的设计步骤软齿面闭式齿轮传动按接触强度进行设计,粗估中心距,确定齿轮传动参数和几何尺寸;然后按弯曲强度校核硬齿面闭式齿轮传动按弯曲强度进行设计,粗估模数,确定齿轮传动参数和几何尺寸;然后按接触强度校核开式齿轮传动按弯曲强度进行设计,粗估模数并适当放大,确定齿轮传动参数和几何尺寸;
三、章节考试大纲考试重点直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算、斜齿轮受力方向的判定、直齿圆柱齿轮的主要失效形式及其设计准则考试题型选择题、判断题、计算题
四、章节练习题
(一)、选择题1.齿轮齿廓渐开线的形状取决于其的直径()A.齿顶圆B.齿根圆C.基圆D.分度圆
2、闭式软齿面齿轮传动中,齿轮的主要失效形为A.齿面胶合B.齿面磨损C.齿根断裂D.齿面点蚀
3、齿轮的齿形系数只与有关A.模数B.齿形C.传动比D.中心距
4、在一般工作条件下,齿面硬度的闭式钢制齿轮传动,其主要失效形式为A.齿面胶合破坏B.齿面磨损C.轮齿疲劳断裂D.齿面塑性变形
5、标准渐开线直齿轮的压力角是指上的压力角A.齿顶圆B.齿根圆C.基圆D.分度圆
(二)、判断题
1、渐开线上齿廓各点的压力角均相等()2.斜齿圆柱齿轮的标准参数是指其法面参数()3.斜齿圆柱齿轮的螺旋角越大越好()4.对于单个齿轮来说,节圆半径就等于分度圆半径
(三)、计算题一对渐开线标准圆柱直齿轮外啮合传动,已知齿轮的齿数z1=30,z2=40,分度圆压力角α=20°,齿顶高系数,径向间隙系数c*=
0.25,标准中心距a=140mm试求出
(1)齿轮的模数m
(2)两个齿轮的分度圆半径r
1、r2;
(3)基圆半径rb
1、rb2;
(4)齿顶圆半径ra
1、ra2第七章其他齿轮传动(2学时)
一、章节学习目标
1.理解锥齿轮传动和蜗杆传动的应用场合及应用特点
2.熟练掌握锥齿轮传动和蜗杆传动的受力分析
3.能运用所学知识对锥齿轮传动和蜗杆传动进行正确的受力分析
二、章节重点、要点锥齿轮传动用于传递两相交轴之间的运动和动力;蜗杆传动用于传递两空间交错轴之间的运动和动力蜗杆传动比大,结构紧凑;但摩擦损耗大,效率低直齿锥齿轮以大端参数为标准值,轮齿常采用等顶隙收缩齿,该种齿轮齿强度较高锥齿轮传动与蜗杆传动中的力的方向的判定锥齿轮受力方向圆周力的方向在主动轮上与其转动方向相反,在从动轮上与其转动方向相同;径向力指向各自的轮心;轴向力的方向由各自轮齿小端指向大端蜗轮蜗杆传动受力方向蜗轮圆周力指向与其转动方向一致,蜗杆圆周力指向与其转动方向相反,蜗轮蜗杆所受径向力垂直于各自的轴线蜗轮的转向判定(左右手定则)
三、章节考试大纲考试重点锥齿轮传动、蜗轮蜗杆传动受力分析考试题型选择题、判断题、分析题
四、章节练习题
(一)、选择题1.普通圆柱蜗杆传动中,蜗杆的标准模数规定在()A.法面B.端面C.中间平面D.任意平面2.蜗杆传动验算热平衡的目的是为了防止A.胶合破坏B.蜗杆磨损C.点蚀破坏D.蜗杆刚度不足3.提高蜗杆传动效率的措施是()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
(二)、判断题1.蜗杆传动的传动比为()
(三)、分析题已知在某二级直齿圆锥齿轮——斜齿圆柱齿轮传动中,1轮为驱动轮,3轮的螺旋线方向如图所示为了使II轴轴承上所受的轴向力抵消一部分,将各轮轴向力Fa
1、Fa
2、Fa
3、Fa4的方向、4轮的螺旋线方向和1轮的转动方向标在图中第八章齿轮系(4学时)
一、章节学习目标
1.理解定轴轮系和周转轮系的定义
2.熟练掌握定轴轮系各个齿轮运动方向的判定及传动比计算
3.能运用所学知识划分定轴轮系和周转轮系
二、章节重点、要点轮系的类型定轴轮系、周转轮系定轴轮系的传动比大小与方向确定传动比大小传动比方向
1、首末两轮轴线平行的定轴轮系两轮转向相同为正,相反为负
2、首末轮轴线不平行的
3、各齿轮轴线都平行的定轴轮系i1m=-1m所有从动轮齿数的乘积/所有主动轮齿数的乘积周转轮系的传动比大小与方向确定转化后:系杆=机架,周转轮系=定轴轮系,
三、章节考试大纲考试重点定轴轮系传动比的方向判定和传动比计算考试题型计算分析题
四、章节练习题计算分析题所示为一手摇提升装置其中各轮的齿数为z1=20z2=50z2′=15z3=45z3′=1z4=40z4′=17z5=511试在图上标出提升重物时手柄及各个轮的转向;
(2)试求传动比i15第九章带传动(4学时)
1、章节学习目标
1、理解带传动的类型;摩擦型带传动的工作原理及应用特点;带传动的张紧、__与维护
2、熟练掌握带传动的受力分析、应力分析;打滑和弹性滑动的性质与区别
3、能运用所学知识,完成V带传动的设计计算
2、章节重点、要点带传动是依靠张紧在带轮上的带与带轮之间的摩擦或者啮合来传递运动和动力的根据工作原理分摩擦型和啮合型摩擦型带的工作面平带(内面)、V带(两侧面)、多楔带(侧面)V带和窄V带最常用特点单级可实现大中心距传动有弹性滑动,传动比i不准确多级减速传动,常放在与电机相连的高速级受力分析与应力分析初拉力、紧边(在下)、松边(在上)带所受应力有拉应力、弯曲应力、离心应力最大应力σ__x出现在紧边刚绕入小带轮的接触处弹性滑动因带两边拉力不等,致使两边弹性变形不相等而产生的带与带轮之间的滑动(本质特征)正是因为有了“弹性滑动”,所以带传动的传动比i不准确打滑原因是所要传递的有效圆周力极限摩擦力所造成的带的失效形式打滑和疲劳破坏带的设计准则在不打滑的前提下带具有一定的疲劳强度和寿命带的张紧原因因为是靠摩擦传动,一段时间会塑性变形而松弛,拉力下降,传动能力下降,必须张紧张紧轮的位置松边内侧靠近大带轮处(带只承受单向弯曲应力+避免小带轮包角减小太多)
3、章节考试大纲考试重点在于带传动的应力分析、带传动的弹性滑动和打滑、带传动的时效形式和设计准则等本章考试以“选择题”、“判断题”和“简答题”的形式出现
4、章节练习题
(一)选择题
1、带传动采用张紧轮的目的是_______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
2、带传动正常工作时不能保证准确的传动比是因为_____A.带的材料不符合胡克定律B.带容易变形和磨损C.带的弹性滑动.D带在带轮上打滑
(二)判断题
1、V带和平带均利用带的底面与带轮之间的摩擦力来传递运动和动力()
2、带传动的打滑和弹性滑动都是其失效形式()
3、设计V带传动时,可以通过增大传动中心距来增大小带轮的包角()
(三)简答题
1、带传动工作时,带的应力有哪几种?带中应力如何分布?最大应力发生在何处?
2、带传动中的弹性滑动和打滑有什么不同?
3、带传动的主要失效形式是什么?其设计准则是什么?第十章链传动(2学时)
1、章节学习目标
1、理解链传动的工作原理和类型;链传动的特点和应用;滚子链的组成及标准;链传动的布置、张紧与润滑
2、熟练掌握链传动的失效形式、设计准则、参数选择及传动的运动不均匀性等
2、章节重点、要点链传动是依靠链与链轮之间的啮合来传递运动和动力的滚子链最常用特点单级可实现大中心距传动、低速和恶劣环境瞬时传动比i不准确,平均传动比准确多级减速传动,常放在与工作机相连的低速级受力分析与应力分析为避免过渡链节而带来附加弯曲应力,链长采用偶数链节数,链轮的齿数通常为与链节数互质的奇数链轮的端面齿形和轴面齿形已有国家标准规定,端面齿形是“三圆弧一直线”在满足承载能力下,尽量选取小节距的单排链;高速重载时,可选小节距的多排链“多边形效应”链条进入链轮后形成多边形折线,链条速度忽大忽小地周期性变化,并伴有链条的上下抖动的现象(链传动的本质特性)链传动的失效形式链板疲劳、铰链磨损、铰链胶合和链条静力拉断链轮的选材和链的张紧为了工作寿命大致相当,小链轮的材料选用比大链轮要好一些张紧轮的位置松边外侧,与小链轮的齿数相近
3、章节考试大纲考试重点在于链传动的工作原理、特点及应用;滚子链标准及结构特点;链传动的运动特性、失效形式以及润滑、布置和张紧等本章考试以“选择题”、“判断题”和“简答题”的形式出现
4、章节练习题
(一)选择题
1、在链传动中,链速的不均匀性主要取决于_______A.主动链轮齿数B.从动链轮齿数C.链的节距D.链的长度
2、链传动设计中,当载荷大,中心距小,传动比大时,宜选用_____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
(二)判断题
1、布置链传动时,应使链条的紧边在上,松边在下以保证链条工作平稳,噪音小()
2、在一定转速下,要减轻链传动的运动不均匀性,设计时,应选择较小节距的链条()
3、滚子链设计中,由于链节数一般选用偶数,考虑到均匀磨损,链轮齿数也最好采用偶数()
(三)简答题
1、什么是链传动的多边形效应?链节距和链轮转速对多边形效应有何影响?
2、链传动中,链节距、链轮齿数、链轮转速对链传动的性能有何影响?
3、链传动的主要失效形式是什么?第十一章联接(6学时)
1、章节学习目标
1、理解螺纹和螺纹联接的主要类型及应用;螺纹联接常用的防松方法;键联接的类型、特点及应用
2、熟练掌握螺栓联接的强度计算;普通平键联接的尺寸选择及强度计算
3、能运用螺栓联接的基本公式,计算承受横向载荷和轴向载荷情况下的普通螺栓和铰制孔用螺栓的强度计算
2、章节重点、要点三角形螺纹用于联接;矩形、梯形和锯齿形螺纹用于传动螺纹联接螺栓、双头螺柱、螺钉、紧定螺钉螺栓需要两被联接件钻通孔;双头螺柱、螺钉其中较厚被联接件盲孔螺柱常装拆,而螺钉则很少装拆螺纹预紧保证联接的紧密型、紧固性和可靠性螺纹联接的防松摩擦力对顶螺母、弹簧垫圈、自锁螺母机械式开口销、止动垫圈、串联钢丝其他焊接、铆接、冲点、粘接普通螺栓联接的失效形式普通螺栓塑性变形、断裂铰制孔用螺栓螺杆剪断和被联接件压溃键---截面尺寸bxh选择依据是轴段直径,键长度选择依据是轮毂长度平键的工作面是两侧面;楔键的工作面是顶面失效形式压溃(静连接)+过度磨损(动连接)普通螺栓联接强度计算松螺栓紧螺栓---横向载荷接合面所产生的摩擦力应大于横向载荷紧螺栓---仅受预紧力,轴向无工作载荷紧螺栓---轴向工作载荷铰制孔用螺栓联接强度计算剪切强度挤压强度
3、章节考试大纲本章需要了解螺纹和螺纹联接的主要类型及应用;螺纹联接常用的防松方法;键联接的类型、特点及应用掌握普通平键联接的尺寸选择及强度计算重点掌握螺栓联接的强度计算,能够计算承受横向载荷和轴向载荷情况下的普通螺栓和铰制孔用螺栓的强度计算本章考试以“选择题”、“判断题”“简答题”和“计算分析题”的形式出现
4、章节练习题
(一)选择题
1、当被联接件中有一个厚度较大,而且两被联接件不需要经常拆装的场合,一般选用_______A.螺栓联接B.螺钉联接C.双头螺柱联接D.紧定螺钉联接
2、平键连接选取键的公称尺寸b×h的依据是_____A.轮毂长B.键长C.传递的转矩大小D.轴段的直径
3、键的长度主要是根据______来选择A.传递转矩的大小B.轮毂的长度C.轴的直径
(二)判断题
1、螺栓连接主要用于被连接件不太厚、便于穿孔且需经常拆卸的场合()
2、平键的工作面是两侧面()
3、设计键联接时,键的截面尺寸通常根据传递转矩的大小来确定()
(三)简答题
1、试述螺纹联接防松的方法
2、受横向载荷的普通螺栓联接强度计算时,___要把螺栓所受的轴向预紧力增大30%?
(四)计算分析题
1、有一组紧螺栓联接,螺栓的个数为4,受横向工作载荷R=16KN的作用(如下图)已知螺栓材料为45钢,[σ]=120N/mm2被联接件之间的摩擦系数f=
0.15,可靠性系数C=
1.2,试计算所需螺栓的最小直径?
2、如果题1中的4个螺栓都换成铰制孔用螺栓,[τ]=140Mpa,试计算所需螺栓的最小直径
3、一钢制液压油缸,缸体内油压为p=
1.5MPa油缸的内径D=250mm缸盖上螺栓的数目为10个,螺栓的材料为45钢,[σ]=118MPa试计算所需螺栓的最小直径d1(提示F’’=
1.8F)第十二章轴(4学时)
1、章节学习目标
1、理解轴的类型和常用材料;提高轴强度的措施;对轴的刚度计算稍作了解
2、熟练掌握轴的结构设计
3、能运用结构设计的知识顺利找出图形中的常见结构错误
2、章节重点、要点分类心轴弯矩、转轴弯矩+转矩和传动轴转矩轴的结构设计轴段的直径和长度轴的最小直径初估公式
3、章节考试大纲本章重点掌握轴的结构设计,能够发现常见的结构错误能够对实际中的各种轴进行正确的分类本章考试以“选择题”、“判断题”和“计算分析题(结构找错)”的形式出现
4、章节练习题
(一)选择题
1、计算表明某钢制调质处理的轴刚度不够,采用______措施可以提高轴的刚度A.增加轴的直径尺寸B.用合金钢代替碳素钢C.采用淬火处理D.加大支撑间距
2、自行车的前轮轴是A.转轴B.传动轴C.心轴D.曲轴
3、通常把轴设计为阶梯形的主要目的在于A.__制造方便B.满足轴的局部结构要求C.便于装拆轴上零件D.节省材料
(二)判断题
1、转轴上所受载荷和支点位置确定,可按照弯扭合成强度条件进行校核计算()
2、为了防止轴上零件与轴产生相对转动,轴上的各传动件应进行轴向固定()
3、为了使滚动轴承内圈轴向定位可靠,轴肩高度应大于轴承内圈高度()
(3)结构找错题请在下图中找出5处错误第十三章轴承(7学时)
1、章节学习目标
1、理解滑动轴承的主要类型和结构;了解轴瓦的结构和轴承的材料;了解滚动轴承的结构、类型和特点;了解滚动轴承的主要失效形式和设计准则;了解滚动轴承的组合设计
2、熟练掌握非液体摩擦滑动轴承的计算、滚动轴承的代号
3、能运用本章知识正确计算滚动轴承的附加轴向力、当量动载荷和轴承的寿命
2、章节重点、要点非液体摩擦向心滑动轴承计算—防止润滑油膜破裂校核压强p校核pv值形成动压油膜的必要条件两工件之间的间隙必须有楔形间隙;两工件表面之间必须连续充满润滑油或其它液体;两工件表面必须有相对滑动速度其运动方向必须保证润滑油从大截面流进,从小截面出来滚动轴承的代号含义前置+基本+后置代号滚动轴承的寿命计算放松端轴承的轴向载荷Fa=该轴承的附加轴向力压紧端轴承的轴向载荷Fa=其余轴向力的代数和滚动轴承的预紧、定位和调整方法
3、章节考试大纲本章重点掌握滑动轴承的失效形式及常用材料,不完全液体润滑滑动轴承设计计算滚动轴承的主要类型及其代号,滚动轴承尺寸的选择,轴承装置的设计本章考试以“选择题”、“判断题”、“简答题”和“计算分析题”的形式出现
4、章节练习题
(一)选择题
1、为了把润滑油导入整个摩擦表面之间,应在轴瓦的开设油沟A.非承载区B.承载区C.任意位置D.承载区与非承载区之间
2、在良好的润滑和密封条件下,滚动轴承的主要失效形式是A.塑性变形 B.胶合 C.磨损 D.疲劳点蚀
3、不是滚动轴承预紧的目的A.增加支承刚度B.提高旋转精度C.减小振动和噪声D.降低摩擦力矩
(二)判断题
1、选用滑动轴承的润滑油时,转速越高,选用油的粘度越高()
2、滚动轴承内圈与轴颈的配合,通常采用基孔制()
3、滚动轴承的基本额定寿命是指一批相同的轴承的寿命的平均值()
(三)简答题
1、试说明滚动轴承代号的含义623097212C
(四)计算分析题
1、如图所示一对角接触向心球轴承,已知轴承的径向载荷分别为Fr1=2200N,Fr2=2000N,作用在轴上的轴向的外载荷Ka=1000N,且附加轴向力F′=
0.7Fr,e=
0.68
(1)试标出两端轴承的附加轴向力F1′、F2′的方向
(2)计算轴承的当量动载荷P1和P2(注当时,X=
0.41Y=
0.87;当时,X=1Y=0)
(3)若轴承的C=
33.2KN,分别计算这两个轴承的寿命第十四章机械的润滑与密封(2学时)
1、章节学习目标
1、理解常用润滑方式及装置;了解常用的密封装置
2、章节重点、要点摩擦的分类内、外摩擦;静、动摩擦;滚动、滑动摩擦干摩擦、边界摩擦、流体摩擦、混合摩擦润滑作用降低摩擦、减少磨损、防腐等润滑剂润滑油、润滑脂、固体润滑剂、气体润滑剂润滑方式手工、滴油、油环、浸油与飞溅、压力润滑密封方式接触式(毡圈、唇形)非接触式(间隙、挡油环、迷宫式)
3、章节考试大纲本章重点常用的润滑方式和密封方式本章考试以“选择题”、“判断题”的形式出现
4、章节练习题
(一)选择题
1、零件表面在混合润滑状态时的摩擦系数比液体润滑状态时的摩擦系数A.大B.小C.相等D.不确定
2、转速较高的轴承,宜采用润滑A.油润滑 B.脂润滑
3、不属于非接触式密封A.间隙密封B.曲路密封C.挡油环密封D.毛毡圈密封
(二)判断题
1、润滑油选择的原则是载荷较大或变载、冲击的场合、__粗糙或未经跑合的表面,选粘度较低的润滑油()
2、边界摩擦是指接触表面吸附着一层很薄的边界膜的摩擦现象,接触情况介于干摩擦与流体摩擦两种状态之间()
3、毛毡圈密封形式因其结构简单、__方便,在一般机械中应用广泛()第十五章联轴器、离合器及制动器(2学时)
1、章节学习目标
1、了解联轴器的分类及常用联轴器的结构和特点;了解常用离合器的类型和特点;了解常用制动器的类型和特点
2、熟练掌握联轴器的合理选择
2、章节重点、要点联轴器和离合器是联接两轴传递运动和动力联轴器和离合器的区别是联轴器所联的轴只有停车才能分离;离合器随时可以分离或结合制动器是强制机器迅速停止运转或降低机器速度的装置了解各种联轴器和离合器的特点和应用场合
3、章节考试大纲本章重点掌握联轴器的种类和特性,联轴器的选择本章考试以“选择题”、“判断题”的形式出现
4、章节练习题
(一)选择题
1、下列4种类型的联轴器中,能补偿两轴的相对位移以及缓和冲击、吸收振动的是A.凸缘联轴器B.齿式联轴器C.万向联轴器D.弹性柱销联轴器
2、联轴器和离合器的主要作用是A.联接两轴,使其一同旋转并传递转矩B.补偿两轴的综合位移C.防止机器发生过载D.缓和冲击和振动
3、对于轴向、径向位移较大,转速较低,无冲击的两轴间宜选用_____联轴器A.弹性套柱销B.万向C.滑块D.径向__
(二)判断题
1、联轴器和离合器的主要区别是联轴器靠啮合传动,离合器靠摩擦传动()
2、圆盘摩擦离合器靠在主、从动摩擦盘的接触表面间产生的摩擦力矩来传递转矩()
3、制动器一般是靠摩擦来制动运动的装置()第十六章弹簧(2学时)
1、章节学习目标
1、了解弹簧的基本类型和功用;了解弹簧的材料与制造
2、熟练掌握圆柱形螺旋弹簧的设计
2、章节重点、要点弹簧是重要的弹性零件,具有缓冲吸振、控制运动、储存能量、测量载荷等功能弹簧的特性曲线---弹簧所受载荷与其变形的关系曲线是弹簧的类型选择、试验及检验的重要依据弹簧丝直径是由强度计算确定的;工作圈数是由刚度计算确定的
3、章节考试大纲本章重点掌握圆柱形螺旋弹簧的设计本章考试以“选择题”、“判断题”的形式出现
4、章节练习题
(一)选择题
1、设计时,圆柱螺旋压缩弹簧的工作圈数(有效圈数)应按照__计算确定A.变形条件(刚度条件)B.强度条件C.应力条件D.稳定性条件
2、采用热卷法制成的弹簧,其热处理方式为_____A.低温回火B.渗碳淬火C.淬火D.淬火后回火
3、圆柱形螺旋弹簧的弹簧丝直径按弹簧的____要求计算得到A.强度B.稳定性C.刚度D.结构尺寸
(二)判断题
1、弹簧刚度与旋绕比C值有关,C值越大,则弹簧的刚度越大()
2、弹簧秤是利用弹簧的变形量与其承受的载荷成正比的原理制成的()
3、圆柱螺旋弹簧的弹簧丝直径按照弹簧的强度条件计算得到,而有效圈数则是按照刚度条件进行计算得到的()第十七章机械的平衡与调速(3学时)
1、章节学习目标
1、了解回转件的平衡试验;了解什么是周期性速度波动及飞轮的设计方法
2、熟练掌握回转件的静平衡和动平衡;周期性速度波动调节的基本概念
2、章节重点、要点静平衡在一个平面内加(减)校正质量;确定校正质量的质径积的大小和方向是主要任务动平衡分别在两个平面内加(减)校正质量,确定校正质量的质径积的大小和方向是主要任务周期性速度波动的调节在主轴上__转动惯量很大的飞轮进行调速,根据最大盈亏功、不均匀系数和平均角速度来计算飞轮转动惯量非周期性速度波动的调节依靠“调速器”进行调速
3、章节考试大纲本章重点掌握回转件的静平衡和动平衡的基本概念;周期性速度波动调节的基本概念本章考试以“选择题”、“判断题”的形式出现
4、章节练习题
(一)选择题
1、动平衡的回转件是否一定静平衡A.一定是B.一定不是C.不一定是
2、回转件达到动平衡的条件是A.各不平衡质量的离心惯性合力偶距为零B.各不平衡质量的离心合力为零C.回转件上各个质量的离心力系的合力、离心力所形成的合力偶矩为零
3、不均匀系数δ对机械速度的影响是_____A.δ越小,机械速度的波动越大B.δ越小,机械速度的波动越小C.δ与机械速度的波动无关
(二)判断题
1、静平衡的回转件一定也是动平衡()
2、回转件的动平衡要在两个校正平面内加校正质量()
3、非周期性速度波动可用加飞轮的方法调节()附章节练习题答案第一章绪论
(一)简答题
1、C
2、D
(二)判断题
1、(X)
2、(Ö)
3、(Ö)第二章平面机构的运动简图及自由度
(一)、选择题1.C
2.B3.C
(二)、判断题1.(X)
2.(X)
3.(Ö)
(三)计算题解局部自由度D虚约束F、G中有一个为虚约束活动构件数3个低副A、C、F高副B、E自由度F=3n-2PL-PH=3×3-2×3-2=1第三章平面连杆机构
(一)、选择题
1、(A)
2.(B)
(二)、判断题
1、(×)
2、(√)3.(×)
4.(×)
(三)、分析题当曲柄与连杆共线时,压力角等于90度,传动角等于0,有可能会出现死点第四章凸轮机构
(一)、选择题
1、(A)
2、(B)
(二)、判断题
1、(√)
2、(√)3.(√)
(三)分析题第五章其他常用机构
(一)、选择题
1、(B)
2、A3.(B)4.(B)第六章圆柱齿轮传动
(一)、选择题1.(C)
2、D
3、B
4、C
5、D
(二)、判断题
1、(×)2.(√)3.(×)4.×
(三)、计算题解第七章其他齿轮传动
(一)、选择题1.(C)2.A3.(D)
(二)、判断题1.(×)
(三)、分析题第八章齿轮系第八章齿轮系计算分析题解
(1)如图所示
(2)第九章带传动
(一)选择题
1、(D)
2、(C)
(二)判断题
1、(X)
2、(X)
3、(Ö)
(三)简答题
1、带传动工作时,带的应力有哪几种?带中应力如何分布?最大应力发生在何处?答带中的应力有紧边拉应力、松边拉应力、弯曲应力、离心应力紧边拉应力均布于传动带的紧边,松边拉应力均布于传动带的松边,弯曲应力发生于带绕在带轮上的弯曲部分,离心应力均布于整个带长上带中最大应力发生在带的紧边刚绕入小带轮的接触处
2、带传动中的弹性滑动和打滑各是有什么引起的?对带传动的影响有什么不同?答弹性滑动是由带本身的弹性和带传动两边的拉力差引起的,带传动只要传递动力,两边就必须出现拉力差,所以弹性滑动是不可避免的,这是带传动的本质;打滑是由于带传动载荷过大,使两边拉力差超过极限摩擦力引起的,因此,打滑是可以避免的弹性滑动仅只导致带传动的传动比变化和不准确;打滑使得带传动丧失传动能力,造成带的严重磨损,所以说打滑是带传动的主要失效形式之一
3、带传动的主要失效形式是什么?其设计准则是什么?答带传动的失效形式是打滑和疲劳破坏设计准则是在不打滑的前提下带具有一定的疲劳强度和寿命第十章链传动
(一)选择题
1、(C)
2、(B)
(二)判断题
1、(Ö)
2、(Ö)
3、(X)
4、()
5、()
(三)简答题
1、什么是链传动的多边形效应?链节距和链轮转速对多边形效应有何影响?答链传动中,具有刚性链节的链条与链轮相啮合时,链节在链轮上呈多边形分布,在链条每转过一个链节时,链条前进的瞬时速度周期性地由小变大,再由大变小运动不均匀及刚性链节啮入链轮齿间时引起的冲击,是引起动载荷的主要原因当链节不断啮入链轮齿间时,就会形成连续不断的冲击、振动和噪声,这种现象通常称为“多边形效应”链节距越大、链轮转速越高,“多边形”效应越明显
2、链传动中,链节距、链轮齿数、链轮转速对链传动的性能有何影响?答链节距在一定条件下,链节距越大,承载能力越高,但传动的多边形效应也越大,于是冲击、振动与噪声也越严重链轮齿数齿数过少会导致,传动的不均匀性和动载荷增大;铰链磨损加剧;链轮转速转速越高,传动的动载荷就越大
3、链传动的主要失效形式是什么?答链传动的失效形式链板疲劳、铰链磨损、铰链胶合和链条静力拉断第十一章联接
(一)选择题
1、(B)
2、(D)
3、(B)
(二)判断题
1、(Ö)
2、(Ö)
3、(X)
(三)简答题
1、试述螺纹联接防松的方法答螺纹联接的防松方法按工作原理可分为摩擦力防松机械防松及其他方法防松摩擦防松有弹簧垫圈、对顶螺母、自锁螺母等机械防松有开口销与六角开槽螺母、止动垫圈、止动垫圈、串连钢丝等破坏螺纹副防松有冲点法、粘合剂等
2、受横向载荷的普通螺栓联接强度计算时,___要把螺栓所受的轴向预紧力增大30%?答因为拧紧螺母后,螺栓初受到预紧力的作用外,还受到螺纹阻力矩的作用,使螺栓产生扭转切应力为了考虑扭转切应力对螺栓强度的影响,可将所受轴向预紧力增大30%
(四)计算分析题
1、有一组紧螺栓联接,螺栓的个数为4,受横向工作载荷R=16KN的作用(如下图)已知螺栓材料为45钢,[σ]=120N/mm2被联接件之间的摩擦系数f=
0.15,可靠性系数C=
1.2,试计算所需螺栓的最小直径?解1)每个螺栓承受的横向工作载荷为2)每个螺栓要想承受这种横向载荷需要的轴向预紧力为3)承受轴向预紧力的螺栓强度条件为4)所以
2、如果题1中的4个螺栓都换成铰制孔用螺栓,[τ]=140Mpa,试计算所需螺栓的最小直径解1)每个螺栓承受的横向工作载荷为2)因为铰制孔用螺栓是靠抗剪切来承受横向载荷的,通过螺栓杆的剪切强度条件,可计算出螺栓杆的直径,进而得到螺栓的直径,接下来查阅国家标准可以得到相应规格的螺栓
3、一钢制液压油缸,缸体内油压为p=
1.5MPa油缸的内径D=250mm缸盖上螺栓的数目为10个,螺栓的材料为45钢,[σ]=118MPa试计算所需螺栓的最小直径d1(提示F’’=
1.8F)解1)单个螺栓的工作载荷为2)单个螺栓的总拉伸载荷3)螺栓的最小直径第十二章轴
(一)选择题
1、(A)
2、(C)
3、(C)
(二)判断题
1、(Ö)
2、(X)
3、(X)
(三)结构找错题请在下图中找出5处错误,只要正确找到5处错误即可的满分第十三章轴承
(一)选择题
1、(A)
2、(D)
3、(D)
4、()
5、()
(二)判断题
1、(X)
2、(Ö)
3、(X)
4、()
5、()
(三)简答题
1、试说明滚动轴承代号的含义623097212C答62309右起第
1、2位09滚动轴承内径=45mm右起第3位3直径系列代号中型右起第4位2宽度系列代号宽右起第5位6滚动轴承类型深沟球轴承7212C右起第
1、2位12滚动轴承内径=60mm右起第3位2直径系列代号轻型右起第4位0宽度系列代号省略不写右起第5位7滚动轴承类型角接触球轴承C接触角α=15o
(四)计算分析题
1、如图所示一对角接触向心球轴承,已知轴承的径向载荷分别为Fr1=2200N,Fr2=2000N,作用在轴上的轴向的外载荷Ka=1000N,且附加轴向力F′=
0.7Fr,e=
0.68
(1)试标出两端轴承的附加轴向力F1′、F2′的方向
(2)计算轴承的当量动载荷P1和P2(注当时,X=
0.41Y=
0.87;当时,X=1Y=0)
(3)若轴承的C=
33.2KN,分别计算这两个轴承的寿命解
(1)如图所示两个附加轴向力的方向
(2)∵F′=
0.7Fr∴又∵∴轴承1被放松,轴承2压紧∴轴承1的轴向力轴承2的轴向力又∵∴X=
0.41,Y=
0.87∴P1=XFr1+YFa1=
0.41*2200+
0.87*1540=
2241.8N又∵∴X=
0.41,Y=
0.87∴P2=XFr2+YFa2=
0.41*2000+
0.87*2540=
3029.8
(3)∵C=33200N,P1=
2241.8N,P2=
3029.8N又∵这两个轴承是角接触向心球轴承,∴C=3第十四章机械的润滑与密封
(一)选择题
1、(A)
2、(A)
3、(D)
4、()
5、()
(二)判断题
1、(X)
2、(Ö)
3、(Ö)
4、()
5、()第十五章联轴器、离合器及制动器
(一)选择题
1、(D)
2、(A)
3、(C)
4、()
5、()
(二)判断题
1、(X)
2、(Ö)
3、(Ö)
4、()
5、()第十六章弹簧
(一)选择题
1、(A)
2、(D)
3、(A)
4、()
5、()
(二)判断题
1、(X)
2、(Ö)
3、(Ö)
4、()
5、()第十七章机械的平衡与调速
(一)选择题
1、(A)
2、(C)
3、(B)
4、()
5、()
(二)判断题
1、(X)
2、(Ö)
3、(X)
4、()
5、()122′33′4′45Fa3Fa4Fa2Fa1122′33′4′45。