机械设计基础作业集.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流机械设计基础作业集.精品文档.第9章 机械零件设计概论91填空题（1）判断机械零件强度的两种方法是 及 ；其相应的强度条件式分别为 及 。（2） 在静载荷作用下的机械零件，不仅可以产生 应力，也可能产生 应力。（3） 在变应力工况下，机械零件的强度失效是 ；这种损坏的断面包括 及 两部分。（4） 钢制零件的s-N曲线上，当疲劳极限几乎与应力循环次数N无关时，称为 循环疲劳；而当NN0时，疲劳极限随循环次数N的增加而降低的称为 疲劳。（5）零件表面的强化处理方法有 、 、 等。（6）机械零件受载荷时，在 处产生应力集中，应力集中的程度通常随材料

2、强度的增大而 。92选择题（1）零件的设计全系数为 。A零件的极限应力比许用应力B零件的极限应力比零件的工作应力C零件的工作应力比许用应力D零件的工作应力比零件的极限应力（2）对大量生产、强度要求高、尺寸不大、形状不复杂的零件，应选择 。A自由锻造的毛坯B冲压毛坯C模锻毛坯D铸造毛坯（3）从经济和生产周期性考虑，单件生产的箱体最好采用 。A铸铁件B铸钢件C焊接件D塑料件（4）我国国家标准代号是 ，国际标准化组织的标准代号是 ，原机械工业部标准代号是 。AZBBGBCJBDYBEDINFISO（5） 零件的截面形状一定，当截面尺寸增大时，其疲劳极限值将随之 。A 增加 B不变 C 降低 D 规律

3、不定 （6）某钢制零件材料的对称循环弯曲疲劳极限s-1=300MPa，若疲劳曲线指数m=9，应力循环基数N0=107，当该零件工作的实际应力循环次数N=105时，则按有限寿命计算，对应于N的疲劳极限s-1N为 MPa。A 300 B 420 C 500.4D 430.5（7） 某结构尺寸相同的零件,当采用 材料制造时,其有效应力集中系数最大。A HT200 B 35号钢 C 40CrNi D 45号钢（8）某个40Cr钢制成的零件，已知sB=750MPa，ss=550MPa，s-1=350MPa，=0.25，零件危险截面处的最大工作应力量smax=185MPa，最小工作应力smin=-75MP

4、a，疲劳强度的综合影响系数K=1.44，则当循环特性r=常数时，该零件的疲劳强度安全系数Sca为 。A 2.97 B 1.74 C 1.90 D 1.45（9） 对于循环基数N0=107的金属材料，下列公式中， 是正确的。A B C 寿命系数 D 寿命系数kNsF2 B sF1sH2 B sH1YFa2 BYFa1YFa2 C YFa1=YFa2(11) 有两个标准直齿圆柱齿轮，齿轮1的模数m1=5mm，齿数zl=30；齿轮2的模数m2=3mm，齿数z2=50，则齿形系数和应力校正系数的乘积YFa1YSa1 YFa2YSa2。A大于 B等于 C小于 D不一定大于、等于或小于(12) 圆柱齿轮传

5、动中，常使小齿轮齿宽b1略大于大齿轮齿宽b2，其目的是 。A 提高小齿轮齿面接触强度 B提高小齿轮齿根弯曲强度 C补偿安装误差，以保证全齿宽接触 D 减少小齿轮载荷分布不均(13) 对于闭式软齿面齿轮传动，在传动尺寸不变并满足弯曲疲劳强度的前提下，齿数宜适当取多些，其目的是 。A提高轮齿的弯曲强度 B提高齿面的接触强度 C提高传动的平稳性(14) 对于闭式硬齿面齿轮传动，宜取较少齿数以增大模数，其目的是 。A提高齿面接触强度B减小滑动系数，提高传动效率 C减小轮齿的切削量D保证轮齿的弯曲强度 (15) 设计一对齿数不同的齿轮传动，若需校核其弯曲强度时，一般应 。A对大、小齿轮分别校核 B只需校

6、核小齿轮C只需校核大齿轮 D应校核哪一个齿轮，无法判断(16) 在齿轮传动中，为减少动载荷，可采取的措施是 。A改用好材料 B提高齿轮制造精度C降低润滑油粘度 D加大模数(17) 直齿圆锥齿轮传动的强度计算方法是以 的当量圆柱齿轮为基础。A大端 B小端 C齿宽中点处113 在不改变齿轮的材料和尺寸的情况下，如何提高轮齿的抗折断能力?114 齿面点蚀一般首先发生在轮齿的什么部位？在开式齿轮传动中，为什么一般不出现点蚀破坏？如何提高齿面抗点蚀的能力？115 软齿面齿轮和硬齿面齿轮是如何划分的？软齿面齿轮和硬齿面齿轮在加工方法上有何区别？为什么？116 在什么工况下工作的齿轮易出现胶合破坏?胶合破坏

7、通常出现在轮齿的什么部位?如何提高齿轮齿面抗胶合的能力?117 为什么轮齿的弯曲疲劳裂纹首先发生在齿根受拉伸一侧？118 在直齿圆柱齿轮强度计算中，当齿面接触强度已足够，而齿根弯曲强度不足时，可采用什么措施提高弯曲强度？119 标准直齿圆柱齿轮传动，若传动比i，、转矩T1、齿宽b均保持不变，试问在下列条件下齿轮的弯曲应力和接触应力各将发生什么变化? (1)模数m不变，齿数z1增加； (2)齿数z1不变，模数m增大； (3)齿数zl增加一倍，模数m减小一半。1110一对圆柱齿轮传动，大、小齿轮齿面接触应力是否相等?大、小齿轮的接触强度是否相等?在什么条件下两齿轮的接触强度相等? 1111一对圆柱

8、齿轮传动，一般大、小齿轮齿根弯曲应力是否相等?大、小齿轮弯曲强度相等的条件是什么?1112 试分析一对标准直齿圆柱齿轮传动，在中心距和传动比一定的情况下，齿数和模数的不同选择方案各有何利弊?1113 齿宽系数fd的大小对齿轮传动的尺寸和强度影响如何?选取时要考虑哪些因素? 1113 在圆柱齿轮传动设计中，为什么通常取小齿轮的宽度大于大齿轮齿宽?在强度计算时是采用哪个齿宽?圆锥齿轮传动又如何?1114 有一对标准直齿圆柱齿轮传动。有关参数和许用值如下表，试分析比较哪个齿轮的弯曲疲劳强度高? 哪个齿轮的接触疲劳强度高?1115 现有A、B两对闭式软齿面直齿圆柱齿轮传动。其参数如下表所示。其材料及热

9、处理硬度、载荷、工况及制造精度均相同。试分析比较这两对齿轮接触强度及弯曲强度的高低。 1116 一标准直齿圆柱齿轮传动，若传递载荷不变，齿轮齿数、中心距和许用应力不变，小齿轮转速 n1从960 r/min降为720 r/min。试问要改变何参数，并使该值与原用值之比大致等于多少才能保证该传动具有原来的抗弯曲强度?1117 两级齿轮传动中，若一级为斜齿，另一级为直齿，试问斜齿圆柱齿轮应置于高速级还是低速级？为什么？若为直齿锥齿轮和圆柱齿轮所组成的两级传动，锥齿轮应置于高速级还是低速级？为什么？1118 图示为一二级展开式标准斜齿圆柱齿轮减速器。已知，高速级齿数z1=44, z2=94，模数 m1

10、2=2.5 mm，中心距 a 12 = 175 mm，齿宽b2= 90mm；低速级齿数z3=40，z4=75，模数m34= 3 mm，中心距a34 =175 mm，齿宽b4=100 mm；四个齿轮的材料相同，许用接触应力分别为： H1H3= 550 MPa，H2H4=420MPa；传动的摩擦损耗可忽略不计，假设两对齿轮传动的载荷系数K相同。试： (1)标出齿轮2轮齿螺旋线的旋向，以使 II轴轴承上所受轴向力小些；(2)画出各齿轮的受力图(力的作用点和方向)；(3)判断哪个齿轮的接触强度最弱。 题1118图1119 图示为二级圆锥圆柱齿轮减速器简图，输入轴转向n1如图所示。(1)合理确定斜齿轮3

11、和4的螺旋线方向（画在图上），；(2)在图上画出各齿轮的圆周力、径向力和轴向力的方向；(3)轴为输出轴，应从轴的哪端输出扭矩为好？为什么？ 题1119图1120 有一同学设计闭式软齿面直齿圆柱齿轮传动，方案一其参数为：m=4mm、z1=20、z2=60，经强度计算其齿面接触疲劳强度刚好满足设计要求，但齿根弯曲应力远远小于许用应力，因而又进行了两种方案设计。方案二为：m=2mm、z1=40、z2=120，其齿根弯曲疲劳强度刚好满足设计要求；方案三为：m=2mm、z1=30、z2=90。假设改进后其工作条件、载荷系数K、材料、热处理硬度、齿宽等条件都不变，问：(1) 改进后的方案二、方案三是否可用

12、？为什么？(2 )应采用哪个方案更合理？为什么？1121设计一直齿圆柱齿轮传动，原用材料的许用接触应力为H1=700MPa，H2 =600MPa，求得中心距a=100mm；现改用H1=600MPa，H2=400MPa的材料，若齿宽和其它条件不变，为保证接触疲劳强度不变，试计算改用材料后的中心距a。1122 一直齿圆柱齿轮传动，已知zl=20，z2=60，m=4mm，B1=45mm，B2=40mm，齿轮材料为锻钢，许用接触应力H1=500MPa，H2=430MPa，许用弯曲应力F1=340MPa，F2=280MPa，弯曲载荷系数K=1.85，接触载荷系数K=1.40，求大齿轮所允许的输出转矩T2

13、 (不计功率损失)。11一23 有一对闭式软齿面直齿圆柱齿轮传动，已知小齿轮齿数z1=20，传动比i=3，模数 m=4mm，齿宽 b = 80 mm，齿面接触应力H = 400MPa，大齿轮齿根弯曲应力 F2 = 50 MPa。现可忽略载荷系数K对强度的影响，试求：（1）小齿轮的齿根弯曲应力F1；（2）当其他条件不变，而 b =40mm时的齿面接触应力H和齿根弯曲应力F1、F2；（3）当传动比i及其他条件不变，而 z1= 40，m = 2 mm时的齿面接触应力H和齿根弯曲应力F1、F2。1124 设计铣床中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布置，轴的刚性较大，工作中受轻微冲击，7级制造精度。1125 设计一斜齿圆柱齿轮传动，已知功率Pl=40kW，转速n1=2800r/min，传动比i=3.2，工作寿命Lh=1000h，小齿轮作悬臂布置，工作情况系数KA=1.25。1126 设计由电动机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i=3，小齿轮悬臂布置，单向转动，载荷平稳，每日工作8小时，工作寿命为5年(每年250个工作日)。第 14 章 轴141填空题(1) 按受载分类，轴可以分为 轴、 轴和