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刘红俊老师机械设计复习第二章 机械设计总论2-1 机器的组成2-2 设计机器的一般程序2-3 对机器的主要要求2-4 机械零件的主要失效形式2-5 设计机械零件时应满足的基本要求2-6 机械零件的计算准则2-7 机械零件的设计方法2-8 机械零件设计的一般步骤2-9 机械零件材料的选用原则2-10 机械零件设计中的标准化2-11 机械现代设计方法简介机械零件常见的失效形式有：机械零件常见的失效形式有：整体断裂 过大的残余变形 零件的表面破坏 腐蚀、磨损、接触疲劳（点蚀）失去正常工作条件引起的失效等。强度准则强度准则刚度准则刚度准则寿命准则寿命准则振动稳定性准则振动稳定性准则可靠性准则可靠性准则避免在预定寿命期内失效的避免在预定寿命期内失效的（强度）要求要求结构工艺性要求结构工艺性要求经济性要求经济性要求质量小的要求质量小的要求可靠性要求可靠性要求3-1 材料的疲劳特性3-2 机械零件的疲劳强度计算*3-3 机械零件的抗断裂强度3-4 机械零件的接触强度第三章 机械零件的强度3-01 机械零件的载荷与应力3-02机械零件在静应力下的强度计算3-1 材料的疲劳特性极限应力：r、rN第三章 机械零件的强度3-01 机械零件的载荷与应力变应力可由静载荷静载荷或变载荷产生稳定性变应力的描述：max、min、m、a、r（循环特性）3-02机械零件在静应力下的强度计算极限应力：s、b安全系数：注意各系数的含义注意各系数的含义3-2 机械零件的疲劳强度计算材料及零件的疲劳极限应力线图直线方程材料常数（AD的斜率）综合影响系数应力变化规律（加载方式）疲劳强度计算图解法和解析法复合应力安全系数应力状态应力类型单向应力状态复合应力状态极限应力 lim静应力稳定循环变应力r=C(塑性材料）以为判据以为判据以S为判据以S为判据塑性 脆性以S为判据疲劳区屈服区强度计算公式总结 1FB B 2H HH HFB B 1 2H HH H3-4 机械零件的接触强度第四章 摩擦、磨损与润滑概述4-0 概述4-1 摩擦 4种摩擦状态 干摩擦、边界摩擦、流体摩擦、混合摩擦4-2 磨损 磨损基本类型 磨粒磨损、疲劳磨损（点蚀）、粘附磨损、冲蚀磨损、腐蚀磨损、微动磨损4-3 润滑剂、添加剂和润滑方法 润滑油的粘度（运动粘度、动力粘度）及牌号 润滑油的粘温特性4-4 流体润滑原理简介第五章 螺纹联接与螺旋传动5-1 螺纹5-2 螺纹联接的类型与标准联接件5-3 螺纹联接的预紧5-4 螺纹联接的防松5-5 螺纹联接的强度计算5-6 螺栓组联接的设计5-7 螺纹联接件的材料与许用应力5-8 提高螺纹联接强度的措施*5-9 螺旋传动5-1 螺纹螺纹的主要参数：大径d、小径d1、中径d2、线数n、导程p、螺纹升角细牙螺纹的特点：细牙螺纹牙形小，螺距小，升角小，自锁性好；小径大，强度高，但牙易磨损，不易经常拆卸。5-2 螺纹联接类型及特点及图示结构 受拉螺栓连接：普通螺栓、螺钉、双头螺栓、（紧定螺钉）受剪螺栓连接5-34 螺栓的预紧与防松5-5 螺纹联接的强度计算联接的失效形式：联接的失效形式：受拉螺栓：塑性变形、疲劳断裂受拉螺栓：塑性变形、疲劳断裂 受剪螺栓：剪断、压溃受剪螺栓：剪断、压溃 联接失效：滑移、离缝、压溃联接失效：滑移、离缝、压溃松脱原因：载荷变化、冲击、振动、温度变化第五章 螺纹联接与螺旋传动紧螺栓联接强度计算受剪螺栓联接强度计算：松螺栓联接强度计算仅受预紧力的紧螺栓联接（螺栓不拉断）受横向载荷的紧螺栓联（不滑移、不拉断）接受轴向载荷的紧螺栓联接（不离缝、不拉断）铰制孔螺栓5-6 螺栓组联接的设计 受力分析的类型：普通螺栓强度条件：联接条件（不滑移）：受横向载荷的螺栓组联接受转矩的螺栓组联接普通螺栓强度条件：联接条件（不滑移）：铰制孔螺栓受轴向载荷的螺栓组联接每个螺栓所承受的总载荷F2为：F2=F1+F强度条件：联接条件（不离缝）：F10，且满足密封要求。受倾覆力矩（翻转力矩）的螺栓组联接LiLmaxOOOM最大工作载荷：强度条件：不压溃条件：不离缝条件：组合受力时为不包括M的残余预紧力F1螺螺栓栓类类别别普通螺栓（受拉螺栓）普通螺栓（受拉螺栓）单单个个螺螺栓栓受受力力强强度度条条件件预紧力预紧力F0=0松螺栓松螺栓轴向载荷轴向载荷轴向力轴向力F紧螺栓联接紧螺栓联接横向载荷横向载荷转转 矩矩F0-预紧力预紧力轴向载荷轴向载荷总拉力总拉力静强度静强度疲劳强度疲劳强度倾覆力矩倾覆力矩铰制孔螺栓（受剪螺栓）铰制孔螺栓（受剪螺栓）横向载荷横向载荷转转 矩矩被联被联接件接件强度强度螺栓联接强度计算小结螺栓联接强度计算小结螺栓联接强度计算小结螺栓联接强度计算小结忽略忽略TMMTM受拉螺栓受力分析（电子讲义末页）失效形式分析失效形式分析在F0、Qx、M的作用下，接合面上部离缝，因此要求:Pmin0在F0、Qx、M的作用下，接合面下部压溃，因此要求：Pmax P在横向载荷Qy（F0、Qx）作用下，托架下滑，因此要求：在F2（F0、Qx、M）的作用下，螺栓被拉断或塑性变形，要求：QODrl45Qx xQy yM例题首先将外载荷向接合面形心简化！首先将外载荷向接合面形心简化！注意其它受载荷及转动滑移情况！注意其它受载荷及转动滑移情况！确定单个螺栓的预紧力确定单个螺栓的预紧力F0 按不离缝确定F0，要求：Pmin0按不压溃确定F0，要求:Pmax P按不下滑确定F0，要求：注意：为仅考虑Qx的残余预紧力综合，可取：QODrl45Qx xQy yM例题注意注意W的算法！的算法！5-7 螺纹联接件的材料与许用应力 螺纹联接件力学性能等级代号：如5.6 螺纹联接件的许用拉应力 受剪螺纹联接许用剪应力和许用挤压应力5-8 提高螺纹联接强度的措施 降低影响螺栓疲劳强度的应力幅 改善螺纹牙上载荷分布不均的现象 减小应力集中 避免或减小附加弯曲应力 采用合理的制造工艺减小螺栓刚度Cb 增大被联接件刚度Cm适当增大预紧力F0 凸台、沉头坑的作用内螺纹外螺纹螺纹联接螺纹联接的画法及结构改错螺纹联接的画法及结构改错第六章 键、花键、无键联接和销联接6-1 键联接 键联接分类及特点：平键、半圆键、楔键、切向键等。A、B、C型普通平键的特点 键的尺寸选择：bh和键的长度L 平键联接的失效 强度校核：6-2 花键联接 花键联接的特点*6-3 无键联接、6-4 销联接普通平键联接普通平键联接(静联接静联接)：工作面的压溃、键的剪断工作面的压溃、键的剪断导向平键滑键联接导向平键滑键联接(动联接动联接)：工作面的磨损工作面的磨损注意工作面注意工作面bh根据轴径d由标准中查得，键的长度L参考轮毂的长度确定，应略短于轮毂长，并符合标准中规定的尺寸系列。键分布均匀，各齿受力均匀；因槽较浅，齿根处应力集中较小；齿数较多，总接触面积大，承载能力强；轴和轴上零件对中性好；导向性好；齿根仍有应力集中，加工成本较高。A型用指状铣刀加工，固定良好，轴槽应力集中大。B型用盘铣刀加工，轴的应力集中小。C型用于轴端，便于安装。第八章 带传动8-1 带传动概述8-2 带传动的工作情况分析8-3 带传动的设计计算8-4 带轮结构设计8-5 带传动的张紧装置8-6 带传动设计实例8-1 带传动概述带传动的特点带轮槽的楔角小于带的。8-2 带传动的工作情况分析弹性滑动带传动力分析公式优点：优点：结构简单、无啮合冲击，传动平稳、适合高速、造价低廉以及缓冲减振，过载保护，适用于大中心距；缺点：缺点：摩擦式带传动有弹性滑动弹性滑动和打滑打滑的现象，传动比不稳定，需较大张紧力，寿命短。最大应力发生在带的紧边开始绕上小带轮处。最大应力发生在带的紧边开始绕上小带轮处。为了不使带所受到的弯曲应力过大，应限制小带轮直径。为了不使带所受到的弯曲应力过大，应限制小带轮直径。由于拉力差和带的弹性变形而引起的带相对带轮的局部滑动。8-3 带传动的设计计算带传动的主要失效形式带传动的设计准则单根V带所允许传递的功率公式的含义：带的参数选择8-5 带传动的张紧装置 张紧轮的位置及张紧方向带的型号小带轮直径dd1带的速度v中心距a传动比i带的基准长度Ld小带轮上的包角 1带的根数z打滑、带的疲劳破坏 在不打滑的条件下，具在不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命。有一定的疲劳强度和寿命。注意：各参数对弯曲应力、圆周力、离心力、小轮包角、打滑、寿命、承载能力等传动性能的影响8-4 带轮结构设计松边在上，有利于加大包角。张紧轮放在松边，受力小。靠近大轮向外张紧，带受单向变应力。300050002000160040002008005001004003001000小带轮的转速n1 (r /min)125025000.8 1 1.25 2 3.15 4 5 8 10 16 20 30 40 50 63 80 100 200 250 普通V带选型图ZABCDEd1=5071d1=80100d1=112140d1=125140d1=160200d1=200315d1=355400d1=450500d1=80100计算功率Pca（KW）第九章 链传动9-2 传动链的结构特点链节数宜取偶数偶数，避免过渡链节过渡链节链轮齿数宜取奇数奇数，避免不均匀磨损不均匀磨损9-1 链传动的特点及应用特点及应用9-3 滚子链链轮的结构和材料9-4 链传动的工作情况分析链传动的多边形效应多边形效应造成链条和链轮都做周期性的变速运动，从而引起动载荷。9-5 滚子链传动的设计计算失效形式（帐篷曲线）链传动的参数选择及对传动性能的影响9-6 链传动的布置、张紧、润滑与防护链轮齿数z1、z2传动比i中心距a链的节距p和排数链轮的齿数越少、节距越大、转速越高，则传动的动载荷就越大。主要缺点是：因多边形效主要缺点是：因多边形效应，动载荷大，传动不平应，动载荷大，传动不平稳，瞬时传动比不恒定。稳，瞬时传动比不恒定。张紧主要是为了避免链条垂度过大时产生啮合不良和链条的振动；同时也增加链条与链轮的啮合包角。松边在下。否则松边下垂，链条与链轮容易卡死，且易上下链相碰。滚子链传动的设计计算1 5 10 36 50 100 500 1000 5000主动链轮转速n1(r/min)单排链额定功率Pca(KW)0.10.350.515105010050028A40A32A48A24A20A16A12A10A08AA系列单排滚子链额定功率曲线（教材图9-11）第十章第十章 齿轮传动齿轮传动10-1 齿轮传动概述10-2 齿轮传动的失效形式及设计准则10-3 齿轮的材料及其选择原则10-4 齿轮传动的计算载荷10-5 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算10-6 齿轮传动设计参数、许用应力与精度选择10-7 标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算10-8 标准锥齿轮传动的强度计算10-9 齿轮的结构设计10-10 齿轮传动的润滑第十章第十章 齿轮传动齿轮传动10-1 齿轮传动概述10-2 齿轮传动的失效形式及设计准则失效形式及措施齿轮的设计准则10-3 齿轮的材料及其选择原则对齿轮材料性能的要求软齿面、硬齿面 闭式软齿面齿轮：易发生点蚀，按接触疲劳强度设计，校核 弯曲强度 闭式硬齿面齿轮：易发生轮齿折断，按弯曲疲劳强度设计，校核接触强度 开式齿轮：主要失效是磨损、断齿，不会出现点蚀，只按弯曲 疲劳强度设计，然后将计算出的模数m加大10%20%齿轮的齿体应有较高的抗折断能力，齿面应有较强的抗点蚀、抗磨损和较高的抗胶合能力，即要求：齿面硬、齿芯韧。轮齿折断、齿面磨损、齿面点蚀、齿面胶合、塑性变形10-4 齿轮传动的计算载荷载荷系数 KKA Kv K K10-5 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算受力分析强度计算公式齿形系数对齿形的影响齿轮强度的比较10-6 齿轮参数及许用应力齿轮传动设计参数的选择（Z1、m）在保证弯曲疲劳强度的前提下，宜选多齿数、小模数，齿宽系数d及齿宽的选择 （为什么小齿轮比大齿轮宽，计算时用窄齿宽）齿轮的许用应力10-8 标准锥齿轮传动的强度计算 几何尺寸关系 tan1=r1/r2锥齿轮受力分析：锥齿轮受力分析：圆周力（主动轮、从动轮）圆周力（主动轮、从动轮）轴向力（指向大端）轴向力（指向大端）径向力（指向轴心）径向力（指向轴心）斜齿轮受力分析：斜齿轮受力分析：圆周力（主动轮、从动轮）圆周力（主动轮、从动轮）轴向力（左右手法）轴向力（左右手法）径向力（指向轴心）径向力（指向轴心）10-9 齿轮的结构设计10-10 齿轮传动的润滑10-7 标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算第十一章 蜗杆传动11-1 蜗杆传动概述11-2 蜗杆传动的类型11-3 普通蜗杆传动的参数与尺寸 蜗杆的分度圆直径d1（d1=qm）11-4 普通蜗杆传动的承载能力计算 失效形式：蜗轮磨损、胶合、点蚀；蜗杆刚度不足。蜗轮磨损、胶合、点蚀；蜗杆刚度不足。蜗杆传动的设计准则 受力分析（方向判断同斜齿轮）（方向判断同斜齿轮）11-5 蜗杆传动的效率、润滑与热平衡其中：T2=T1i 热平衡计算的目的：蜗杆传动效率低，发热量大；保证润滑，防止胶合。12-1 滑动轴承概述12-2 滑动轴承的典型结构12-3 滑动轴承的失效形式及常用材料12-4 滑动轴承轴瓦结构12-5 滑动轴承润滑剂的选择12-6 不完全液体润滑滑动轴承的设计计算12-7 液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算*12-8 其它形式滑动轴承简介第十二章 滑动轴承磨粒磨损、刮伤、咬粘(胶合)、疲劳剥落和腐蚀12-1 滑动轴承概述 滑动轴承的 特点及应用12-2 滑动轴承的典型结构12-3 滑动轴承的失效形式及常用材料 滑动轴承失效形式 对滑动轴承材料的要求12-4 滑动轴承轴瓦结构 轴瓦的形式和结构 油槽的设置及对轴承承载能力的影响12-5 滑动轴承润滑剂的选择 润滑油的粘度（运动粘度、动力粘度）及牌号 润滑油的粘温特性第十二章 滑动轴承减摩性、耐磨性、抗咬粘性、摩擦顺应性、嵌入性、磨合性高速、重载、高精度；低速、重载、低精度；特殊场合、应用广泛。整体、剖分12-6 不完全液体润滑滑动轴承的设计计算失效形式：磨损、胶合设计准则：保证边界膜不破裂。保证边界膜不破裂。校核内容：p p、pvpv、vvp p：限制过度磨损。限制过度磨损。限制过度磨损。限制过度磨损。pvpv：限制温升，避免胶合。限制温升，避免胶合。限制温升，避免胶合。限制温升，避免胶合。vv：防止滑动速度过高而加速磨损。防止滑动速度过高而加速磨损。防止滑动速度过高而加速磨损。防止滑动速度过高而加速磨损。12-7 液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算流体动压润滑的必要条件流体动压润滑的必要条件雷诺方程的意义雷诺方程的意义径向滑动轴承形成流体动力润滑的过程工作能力计算工作能力计算（各参数对承载能力的影响）流体动力润滑的必要条件是：相对运动的两表面间构成收敛楔形。两表面必须有足够的相对滑动速度，其运动方向必须使润滑油由大口流进，小口流出。润滑油必须有一定的粘度，供油要充分。承载量系数承载量系数Cp与与偏心率偏心率最小油膜厚度最小油膜厚度 hmin=r(1-)h轴承的热平衡计算轴承参数对承载能力及温升的影响轴承参数对承载能力及温升的影响参数选择：宽径比B/d、相对间隙、粘度、平均温度动压轴承承载能力的验算依据：参数、B/d、d、tm!第十三章 滚动轴承13-1 概 述13-2 滚动轴承的主要类型和代号13-3 滚动轴承的类型选择13-4 滚动轴承的工作情况13-5 滚动轴承尺寸的选择13-6 轴承装置的设计13-7 滚动轴承与滑动轴承性能对照13-8 滚动轴承例题分析第十三章 滚动轴承13-1 概 述13-2 滚动轴承的主要类型和代号滚动轴承的类型及特点滚动轴承的代号13-3 滚动轴承的类型选择13-4 滚动轴承的工作情况轴向载荷对载荷分布的影响派生(附加、内部)轴向力FdFd圆锥滚子轴承角接触球轴承70000C(=15)70000AC(=25)70000B(=40)Fd=Fr(2Y)Fd=eFrFd=0.68FrFd=1.14FrFa/Fre，Fa影响较小且有益，计算P时忽略;Fa/Fr e，Fa影响较大，计算P时要考虑。13-5 滚动轴承尺寸的选择滚动轴承的失效形式：滚动轴承的设计准则滚动轴承基本额定寿命，L10的意义。的意义。基本额定动载荷C当量动载荷判断系数e的意义（判断Fa的影响）滚动轴承的轴向力计算（三句话）（三句话）滚动轴承寿命计算公式13-6 轴承装置的设计（三种）支承方式及特点轴承游隙及轴上零件位置的调整滚动轴承的润滑与密封轴系结构改错滚动轴承的设计准则：滚动轴承的设计准则：对于回转的滚动轴承对于回转的滚动轴承：接触疲劳寿命计算和静强度计算。对于摆动或转速很低的滚动轴承对于摆动或转速很低的滚动轴承：只需作静强度计算。对于高速轴承对于高速轴承：除进行疲劳寿命计算外，还需校核极限转速nlim。疲劳点蚀、塑性变形、磨损、烧伤、断裂。第十四章 联轴器和离合器14-0 联轴器和离合器概述14-1 联轴器的种类和特性14-2 联轴器的选择 计算转矩计算转矩Tc=KA（工况系数）（工况系数）T（名义转矩）（名义转矩）应使 Tc T 14-3 离合器14-4 安全联轴器及安全离合器14-5 特殊功用及特殊结构的联轴器及离合器第十五章 轴15-0 工程实际中的轴15-1 轴的概述15-2 轴的结构设计 轴系结构改错题15-3 轴的计算 机械设计模拟试题1八、（八、（8分）分）按图示例所示，指出图中轴系结构的其它错误（注：找出8处错误即可，不考虑轴承的润滑方式，倒角和圆角忽略不计）。1537试指出图示小锥齿轮轴系中的错误结构，并画出正确的结构图。试指出图示小锥齿轮轴系中的错误结构，并画出正确的结构图。1538试指出图示斜齿圆柱齿轮轴系中的错误结构，并画出正确结构图。1539 试指出图示斜齿圆柱齿轮轴系中的错误结构，并画出正确结构图。1540 试指出图示斜齿圆柱齿轮轴系中的错误结构及视图表达错误，并画出正确结构图及视图。1347 图示为采用一对反装圆锥滚子轴承的小锥齿轮轴承组合结构。指出结构中的错误，加以改正并画出轴向力的传递路线。1347 图示为采用一对反装圆锥滚子轴承的小锥齿轮轴承组合结构。指出结构中的错误，加以改正并画出轴向力的传递路线。1348 试分析图示轴系结构的错误，并加以改正。齿轮用油润滑、轴承用脂润滑。机械设计模拟试题1一、单项选择题（一、单项选择题（20分，每题只有一个正确答案）分，每题只有一个正确答案）1、当螺栓联接的被联接件是铸件时，应在安装螺栓处加工凸台或沉孔，其目的是_。A易拧紧 B避免偏心载荷 C外观好 D增大接触面积，提高承载能力2、当温度升高时，润滑油的粘度_。A随之升高 B随之降低 C升高或降低视润滑油的性质而定 D保持不变3、键的长度一般根据_来选择。A传递转矩的大小 B轮毂的长度 C轴的长度 D轴的转速机械设计模拟试题14、带传动工作时产生弹性滑动是因为_。A带的预紧力不够 B带的弹性和拉力差 C带绕过带轮时有离心力 D带和带轮间摩擦力不够5、链传动张紧的主要目的是_。A同带传动一样 B提高链传动的工作能力 C避免松边垂度过大而引起啮合不良和链条振动 D增大包角6、斜齿圆柱齿轮的齿形系数YFa与_有关。A齿轮制造精度 B法面模数 C齿轮齿数 D齿轮齿数及分度圆柱螺旋角7、动压润滑的径向滑动轴承的相对间隙是根据_选择。A载荷和轴颈直径 B润滑油粘度和轴的转速 C载荷和润滑油粘度 D载荷和轴颈的圆周速度机械设计模拟试题18、设计动压润滑径向滑动轴承，验算最小油膜厚度hmin的目的是_。A确定轴承是否能获得液体摩擦 B 控制轴承的压强 C 控制轴承的发热量 D计算轴承内部的摩擦阻力9、内燃机曲轴中部的轴承应采用_。A圆锥滚子轴承 B深沟球轴承 C剖分式滑动轴承 D整体式滑动轴承10、某零件用合金钢制造，该材料力学性能为：-1=410MPa，=0.25，综合影响系数K=1.47，则该零件受脉动循环变应力时（KN=1），其极限应力为_MPa。A 223 B 328 C 551 D 656机械设计模拟试题1二、多项选择题（二、多项选择题（10分，每题有一个以上正确答案，多选、少分，每题有一个以上正确答案，多选、少选均不给分）选均不给分）1、当采用受剪螺栓（铰制孔螺栓）联接承受横向载荷时，螺栓杆受到_作用。A弯曲 B扭转 C挤压 D拉伸 E剪切2、在主动轮转速不变的前提下，提高V带传动所传递的功率，可采取_的措施。A减小初拉力 B增大小带轮的直径 C增加带的根数 D增大传动比 E增加带轮表面粗糙度 F用截面积较大的带3、减小齿向载荷分布系数K的措施有_。A采用鼓形齿 B增大齿宽 C轮齿修缘 D提高支承刚度 E齿轮悬臂布置 F提高制造、安装精度机械设计模拟试题14、齿轮传动中，提高齿面接触疲劳强度可采取的措施有_。A减小齿宽 B增大齿根圆角半径 C增大中心距 D增大轮齿表面硬度 E降低轮齿表面的粗糙度5、提高液体动压润滑径向滑动轴承的承载能力，可采取的措施有_。A提高轴径的转速 B增大轴承孔表面的粗糙度 C增大相对间隙 D 适当增大宽径比 E 提高润滑油粘度机械设计模拟试题1三、填空题（三、填空题（12分）分）、带传动的设计准则是、带传动的设计准则是_。、减速带传动的打滑首先发生在、减速带传动的打滑首先发生在_。3、一般参数闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是、一般参数闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是_，开式齿轮传动的失效形式是，开式齿轮传动的失效形式是_。4、蜗杆蜗轮传动中强度计算的对象是、蜗杆蜗轮传动中强度计算的对象是_，其原，其原因是：因是：_、_。5、设计不完全（混合）液体润滑径向滑动轴承，常采用条件、设计不完全（混合）液体润滑径向滑动轴承，常采用条件性计算，这些限制条件是性计算，这些限制条件是_、_、_。6、套筒滚子链传动中，当主动链轮的直径和转速不变的条件、套筒滚子链传动中，当主动链轮的直径和转速不变的条件下，对下，对16A和和32A的链条，均能满足强度要求，则选用的链条，均能满足强度要求，则选用_较合理，理由是较合理，理由是_。机械设计模拟试题1四、（分）某轴受弯曲稳定变应力作用，max=250MPa，min=-50MPa，已知轴的材料为合金钢，该材料的-1450MPa，0=700MPa，s=800MPa，综合影响系数K=2.0，KN=1,试：1、绘制该零件的简化疲劳极限应力图，并标出工作应力点A的位置；2、用图解法计算此轴的安全系数。ma机械设计模拟试题1五、（五、（12分）分）有一支座，用四个受拉螺栓（普通螺栓）固定在水泥地基上，如图所示。已知：F=3500N，L=200mm，D=220mm，若接合面摩擦系数f=0.35,螺栓许用应力=120MPa,防滑系数Ks=1.2,螺栓相对刚度按底板不滑移条件确定预紧力F0；1.求螺栓危险剖面直径d1；2.试说明螺栓布置是否合理？若不合理，应如何改进？机械设计模拟试题1六、（六、（10分）分）如图所示传动系统，已知电机转动方向。1、说明为什么带传动布置在高速级，而链传动布置在低速级？2、说明为什么斜齿圆柱齿轮3、4的齿宽不相等？3、使轴向力抵消一部分，在图中标出斜齿轮3、4螺旋线方向；4、在图中标出所有齿轮轴向力的方向。机械设计模拟试题1七、（七、（10分）分）图示的轴用30307轴承支承，根据受力分析，已求出径向载荷Fr1=2000N，Fr2=4000，斜齿轮的轴向力FA1=1000N，锥齿轮的轴向力FA2=700N，取载荷系数fP=1.1，试计算说明哪个轴承的寿命较短？派生轴向力FdeFa/FreFa/FreXYXY0.31100.419717KN机械设计模拟试题1八、（八、（8分）分）按图示例所示，指出图中轴系结构的其它错误（注：找出8处错误即可，不考虑轴承的润滑方式，倒角和圆角忽略不计）。机械设计模拟试题1九、九、（10分）分）有一对闭式钢制齿轮传动，已知T1=120103Nmm，弹性系数ZE=189.8，载荷系数K=1.2；齿轮编号齿数模数(mm)齿宽(mm)齿形系数 应力修正系数许用接触 应力（N/mm2）许用弯曲 应力（N/mm2）1Z1=204b1=85YFa1=2.8Ysa1=1.55H1=550F1=4202Z2=40b2=80YFa2=2.4Ysa2=1.67H2=450F2=3801、试分析该对齿轮传动，哪个齿轮的接触疲劳强度较低？哪个齿轮的弯曲疲劳强度较低？为什么？2、预测当出现失效时，将是齿面疲劳点蚀还是齿根疲劳折断？为什么？提示：机械设计模拟试题21、单项选择题、单项选择题(每小题每小题1分，共分，共15分分)1.键的剖面尺寸bh通常是根据_从标准中选取。A.传递的转矩 B.传递的功率 C.轮毂的长度 D.轴的直径d2.工作时仅受预紧力F0作用的紧螺栓联接，其强度校核公式为：A.可靠性系数 B.螺杆受拉扭联合作用 C.螺纹中的应力集中 D.载荷变化与冲击3.在螺栓联接中，有时在一个螺栓上采用双螺母，其目的是_。A.提高联接强度 B.提高联接刚度 C.防松 D.减小每圈螺牙上的受力，式中的1.3是考虑_。4.一定型号的普通V带传动，当小带轮转速一定时，其所能 传递的功率增量机械设计模拟试题2 A.小带轮上的包角 B.大带轮上的包角 C.传动比 D.带的线速度取决于_。5.带传动在工作中产生弹性滑动的原因是_。A.传递的功率过大 B.带的弹性 C.紧边与松边的拉力差 D.B和C6.带传动正常工作时，紧边拉力F1与松边拉力F2应满足的关系是_。A.F1h2Fh2h0Fh2h0c)h1h2d)h1h2h1h1vv0Q机械设计模拟试题2 4（9分）图示为一起升机构传动简图。已知：电机轴转向（图中n1），重物Q的运行方向（图中v）。试确定：1.蜗杆螺旋线的旋向（绘入图中）；2.分别画出锥齿轮、蜗杆蜗轮在啮合点处圆周力Ft、轴向力Fa的方向。n1v1234机械设计模拟试题2四、计算题（共计算题（共30分）分）1.(8分)某轴受弯曲稳定变应力作用,max=250MPa、min=-50MPa。已知轴的材料为合金钢，该材料的-1=450MPa、0=700MPa、s=800MPa，综合影响系数K=2.0，寿命系数 KN=1.2,试:1）绘制该零件的简化疲劳极限应力图;2）分别用图解法和解析法计算此轴的安全系数。ma机械设计模拟试题22.(12分)图示为一压力容器盖螺栓组联接，已知容器内径D=250mm，内装具有一定压强的液体，沿凸缘圆周均匀布置12个M16（d1=13.835mm）的普通螺栓，螺栓材料的许用应力=180MPa，螺栓的相对刚度Cb/(Cb+Cm)=0.5。按紧密性要求，残余预紧力F1=1.8F，F为螺栓的轴向工作载荷。1.试计算该螺栓组联接允许容器内液体的最大压强pmax=？此时螺栓所需的预紧力F0=？2.试用螺栓受力变形图定性说明若保持预紧力F0，载荷F和被联接件的刚度Cm不变，将螺栓刚度Cb减小后，此螺栓联接静强度和紧密性的变化。Dp机械设计模拟试题23.(10分)某轴选用一对30208E型圆锥滚子轴承支承如图示。已知两支承上的径向力Fr1=5000N、Fr2=2500N，斜齿轮与锥齿轮作用在轴上的轴向力为 Fae1=500N、Fae2=350N，方向如图示。轴的转速n=1000r/min，载荷系数fp=1.2，温度系数ft=1。试计算轴承的寿命Lh=？注：30208E轴承Cr=59800N、e=0.37、；当时X=1、Y=0；当时X=0.4、Y=1.6。Fae2Fae1Fr1Fr221机械设计模拟试题2五、结构改错题（结构改错题（10分）分）指出图中的结构错误及不合理之处，并简述其理由（可在结构错误及不合理之处标上序号，然后按序号加以说明；找出10处错误即可）。