机械设计试题答案.doc

一、简答题（15分、每小题5分） 1．在具有稳定输入、输出功率的机器上，转轴以定速转动，当不考虑外来冲击和载荷波动等作用时，请分别将内部受的是稳态应力或交变应力的零件的编号写入相应的静应力、交变应力、利用摩擦工作的分类中。 A．机箱箱体的地脚螺栓；B．安有齿轮的旋转轴；C．轴上的齿轮；D．轴上的蜗杆；E．轴上的滚动轴承；F．轴上的平键；G．轴端的花键；H．轴上的销；I．联轴器；J．离合器；K．联轴器上的螺栓；L．输入端的V带；M．输出端的滚子链 受稳态应力的零件是： 受交变应力的零件是： 利用摩擦工作的零件有： 解：受稳态应力的零件是： A、F、G、H、I、J、K 受交变应力的零件是：B、C、D、E、L、M 利用摩擦工作的零件有：A、E、J、K、L 2．在按疲劳强度设计零件时，都要用到下面的强度准则：(([(]或(([(] 请问在利用上面的公式设计时，它与按静强度设计时的类似公式有什么不同之处？ 答：按疲劳强度设计时，因为载荷是变化的，零件的工作应力不再是简单的正应力或剪应力，除了必须考虑应力的均值和变化幅值的大小外，还必须考虑载荷变化规律的影响。另外，疲劳强度与许多因素（如载荷性质、零件尺寸、表面加工精度、应力集中情况等）有关，因此在这类机械零件的设计过程中必须根据具体工况加以修正。 3．请写出摩擦学设计时所用到的主要三个准则，并分别简要解释它们的含义。 答：由于目前对磨损的计算尚无可靠、定量的计算方法，因此常采用条件性计算，主要是验算压强p不超过许用值，；另外，和坏。有时还需。这些准则可写成 p( [p] 验算压强以保证工作面不致产生过度磨损 pv ( [pv] 验算pv值，以限制单位接触表面上单位时间内产生的摩擦功不致过大，可防止发生胶合破 v( [v] 验算工作速度v，使之不要过快磨损。 二、标准件（15分，每小题3分） 1．请按GB/T 27-1988给出的标准标注出：公称直径为16mm、长60mm、按m6制造的铰制孔螺栓。 解：螺栓 M12(m6(60 GB/T 27-1988 2．请按GB/T 1096-1979给出的标准分别标注出：宽为18 mm、高为11 mm、长为100 mm圆头普通平键和宽为18 mm、高为11 mm、长为100 mm方头普通平键。 解：键 18(100 GB/T 1096-1979 键 B 18(100 GB/T 1096-1979 3．请按GB/T GB/T 117-2000给出的标准分别标注出：直径为10 mm，长为100 mm，材料为35号钢，热处理硬度为HRC28~38，不经表面处理的圆锥销。 解：销 10(100 GB/T 117-2000 4．根据下面所给出的轴承编号，指出这些轴承相应的类型、尺寸系列、内径、结构、公差和游隙的组别。 6312/P4、71911B、23230/C3解： 6312/P4—表示内径为60mm，03尺寸系列的深沟球轴承，4级公差，正常结构，0组游隙。 71911B—表示内径为55mm，19尺寸系列的角接触球轴承，0级公差，接触角为40(，0组游隙。 23230/C3—表示内径为150mm，32尺寸系列的调心滚子轴承，0级公差，正常结构，3组游隙。 5．根据下面所给出带、滚子链和连轴器编号，指出这些零件的公称尺寸 （1）带：SPB 2240 GB/T 11544-1997 （2）链：08A—1—87 GB/T1243—1997（注：此链的节距为0.5英寸） （3）联轴器： YL6联轴器 GB/T 5843-1986 解：（1）SPB 2240 GB/T 11544-1997：基准长度为2240 mm的SPB型窄V带。 （2）08A—1—87 GB/T1243—1997：A系列、节距12.7mm、单排、87节的滚子链： （3）YL6联轴器 GB/T 5843-1986： 主动端为J型轴孔，A型键槽，d=30 mm，L=60 mm；从动端为J1型轴孔，B型键槽，d=28 mm，L=44 mm 的凸缘联轴器： 三、问答题（10分） （1）请列出你所知道的摩擦状态。 （2）并请用下面的Stribeck曲线阐明：在有润滑油存在的条件下，膜厚与工况参数（速度、载荷和粘度）的关系指出：在什么条件下容易得到厚的润滑膜。 （3）为什么不宜选用最小摩擦系数点作为摩擦工作状态？ 题三图 答：（1）流体动压润滑；流体静压润滑；弹性流体动压润滑；薄膜润滑；边界润滑；干摩擦。 （2）粘度大、速度高、压力小容易得到厚的润滑膜。 （3）工作状态不稳定。 四、分析题（10分） 下图为手动简单起重设备，按图所示方向转动蜗杆，提升重物W，试求： （1）蜗杆与蜗轮螺旋线方向 （2）在图上标出啮合点所受各力的方向。 （3）若蜗杆自锁，反转手柄使重物下