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精密机械设计基础总结及答案.doc

上传人:HR专家 文档编号:11360812 上传时间:2020-04-03 格式:DOC 页数:16 大小:458.01KB
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资源描述

1、1、表征金属材料的力学性能时,主要有哪几项指标? 解:表征金属材料的力学性能时,主要指标有:强度(弹性极限、屈服极限、强度极限),刚度、塑性、硬度。2、金属材料在加工和使用过程中,影响其力学性能的主要因素是什么? 解:钢材在加工和使用过程中,影响力学性能的主要因素有:含碳量、合金元素、温度、热处理工艺。3、常用的硬度指标共有哪些?常用的硬度指标有三种:布氏硬度(HBS)、洛氏硬度(HRC 洛氏C标度硬度)、维氏硬度(HV)。4、列出低碳钢、中碳钢、高碳钢的含碳量范围是多少?解:低碳钢( C 0.25% );中碳钢( 0.25% C 0.6% );高碳钢( C 0.6% ) 5、什么是合金钢?钢

2、中含有合金元素 Mn、Cr、Ni,对钢的性能有何影响? 解:冶炼时人为地在钢中加入一些合金元素所形成的钢就是合金钢。其中加入 Mn 可以提高钢的强度和淬透性;加入 Cr 可以提高钢的硬度、耐磨性、冲击韧性和淬透性;加入 Ni 可以提高钢的强度、耐热性和耐腐蚀性。6、非铁金属共分几大类?具有哪些主要特性? 解:有色金属主要分为以下几类: 1 )铜合金:良好的导电性、导热性、耐蚀性、延展性。 2 )铝合金:比强度高,塑性好,导热、导电性良好,切削性能良好。 3 )钛合金:密度小,机械强度高、高低温性能好,抗腐蚀性良好。 7、常用的热处理工艺有哪些类型?解:常用的热处理工艺有:退火、正火、淬火、回火

3、、表面热处理和化学热处理。8、钢的调质处理工艺过程是什么?其主要目的是什么?解:钢的调质处理工艺指的是淬火加高温回火。目的是为了获得良好的综合机械性能,即良好的强度、韧性和塑性。9、镀铬和镀镍的目的是什么?解:镀铬的目的是为了使材料表层获得高的化学稳定性,并具有较高的硬度和耐磨性。 镀镍是为了获得良好的化学稳定性,并具有良好的导电性。10、选择材料时,应满足哪些基本要求?解:选择材料时主要满足使用要求、工艺要求和经济要求。2. 计算所示冲压机构的自由度3. 计算图示机构的自由度 4. 计算图示机构的自由度 5. 计算图示机构的自由度 3.图示铰链四杆机构中, = 55mm , = 40 mm

4、, = 50 mm , = 25mm , 试说明分别以构件 AB , BC , CD 和 AD 为机架时,各得到何种机构5-8.1)该机为曲柄摇杆机构,且AB为曲柄,则AB应为最短杆。其中已知BC杆为最长杆50。lAB+lBClAD+lCD lAB152)该机构欲成为双曲柄机构,同样应满足曲柄存在的条件,且应以最短杆为机架。现AD为机架,则只能最短杆即为AD,则最长杆可能为BC杆,也可能是AB杆。 若AB杆为最长杆:lAD+lABlBC+lCDlAB55 即lAB若杆为最长杆:lAD+lBClAB+lCDlAB45 即lAB若该机构为双曲柄机构,则杆杆长的取值范围为:45lAB55) 欲使该机

5、构为双摇杆机构,则最短杆与最长杆之和应大于另外二杆之和。现在的关键是谁是最短、最长杆?若AB杆最短,则最长杆为BC:lAB+lBClCD+lAD lAB15若AD杆最短,BC杆最长:lAD+lBClAB+lCD lAB45AB杆最长:lAD+lABlBC+lCD lAB55 lABlAD+lCD+lBC lAB115 综上分析:AB杆的取值为: 15lAB45 或者 55lAB1155-9该机构欲成为曲柄摇杆机构,应满足曲柄存在的条件,若C为最短杆,则C9,即d16。不满足曲柄存在的条件。同理,d为最短杆, 也不满足曲柄存在的条件。只可能a为最短杆, 若b为最长杆, 不满足曲柄存在的条件。最长

6、杆只可能是c或d。若杆为最长杆:a+cb+d,c+d=25 c=13,d=12同理, 若d杆为最长杆,则c=12,d=13一铰链四杆机构ABCD,已知,AD为固定件。(1)如果该机构能成为曲柄摇杆机构,且AB为曲柄,求的值;(2) 如果该机构能成为双曲柄机构,求的值;(3) 如果该机构能成为双摇杆机构,求的值;解:(1) 如果该机构能成为曲柄摇杆机构,且AB为曲柄,则满足杆长条件,且AB为最短杆,则(2) 如果该机构能成为双曲柄机构,则应满足杆长条件,且机架AD为最短杆。则1) 若BC为最长杆即,则所以2) 若AB为最长杆,即则所以综上,AB的值应在以下范围内选取,即(3) 如果该机构能成为双

7、摇杆机构,则应分两种情况分析:第一种情况,机构各杆长度满足杆长条件,但以最短杆的对边为机架,本题目AD为固定件,则第一种情况不存在。第二种情况,机构各杆长度不满足杆长条件。1) 当,AB为最短杆,BC为最长杆,即2) 当时,AD为最短杆,BC为最长杆,则即 3)当时,AB为最长杆,AD为最短杆,则另外,考虑AB增大时,BC与CD成伸直共线时,需构成三角形的边长关系,即则综上,可得AB的取值范围为 凸轮机构常用的从动件运动规律有哪几种 ? 各有什么特点 ? 解:等速运动:速度均匀,起点和终点有刚性冲击,适合低速轻载。等加速等减速:速度曲线连续,在加速度突变处有柔性冲击,适合中低速机构。简谐运动:

8、速度曲线连续,在起末点有柔性冲击,适合高速运动带传动工作时,带内应力变化情况如何? 在什么位置?由哪些应力组成?研究带内应力变化的目的何在? 与一般带传动相比,同步带传动有哪些特点?主要适用于何种工作场合?V带(三角带)传动所传递的功率P7.5kW,带速v10m/s,现测得张紧力F01125N,试求紧边拉力F1和松边拉力F2。(1)有效圆周力(2)紧边拉力和松边拉力(3)影响螺旋传动精度的因素有哪些?如何提高螺旋传动的精度? 解:影响螺母传动精度的主要因素是:螺纹参数误差;螺旋传动机构误差;温度误差;螺杆的变形误差。 提高精度的措施有:采用误差校正机构提高螺距精度;改变螺杆结构,消除轴向窜动误

9、差;改变移动零件与滑板的连接方法,减小偏斜误差。 何谓螺旋传动的空回误差?消除空回误差的方法有哪些?解:如果螺旋副存在间隙,当螺杆的转动向改变时,螺旋传动将产生空回。消除空回的方法有:利用单向作用力;利用调整螺母;利用塑料螺母。1、 心轴、传动轴和转轴各有什么特点?解:心轴可以随回转零件一起转动,也可不随回转零件转动,它在工作中只承受弯矩而不传递扭矩;转轴工作时既承受弯矩又承受转矩;传动轴工作时只承受转矩或主要承受转矩。 2、 试举出轴的常用材料。解:轴的常用材料主要是碳素钢和合金钢。 常用的优质碳素钢有 35 、 45 、 50 号钢,最常用的是 45 号优质碳素钢。常用的合金钢有 20Cr

10、 、 40Cr 等。3、 轴的结构设计的基本要求是什么?解: 轴的结构设计主要包括: 1 )确定并绘出轴的全部结构和尺寸; 2 )制定出满足使用要求的技术条件。轴的结构取决于轴上零件的结构和尺寸、布置和固定的方式、装配和拆卸工艺以及轴的受力状况等因素,一般没有一个标准的模式可循,但一般应使轴的结构满足如下条件: 1 )轴和装在轴上的零件有准确的轴向工作位置,并便于装拆和调整; 2 )有良好的加工工艺性; 3 )有足够的强度、刚度、振动稳定性和回转精度。指出图示轴上结构1、2、3、4处有哪些不合理地地方?用文字说明。解:1处错误为:轴承定位高度超过内圈厚度。轴承无法拆卸;2处错误为:齿轮无法拆卸

11、、安装,且安装齿轮的轴段长度应比轮毂长度稍短。3处错误为:轴承没有实现轴向固定。4处错误为:联轴器没有轴向固定。指出图中轴系部件的结构错误,用笔圈出错误处,简单说明错误的原因,齿轮箱内齿轮为油润滑,轴承为脂润滑。1)弹性挡圈为多余零件;2)轴肩过高,不便于拆轴承;3)轴的台肩应在轮毂内;4)键太长;5)套筒外径太大,不应与外圈接触,不便轴承拆卸;6)轴径太长,轴承装拆不便;7)联轴器孔应打通;8)联轴器没有轴向固定;9)联轴器无周向固定;10)缺密封;11)箱体装轴承端盖面无凸出加工面,缺调整垫片;12)缺挡油环。P273 11-15已知轴颈直径d=35mm,转速n=2000r/min。径向载

12、荷Fr=1700N,轴向载荷Fa=700N。要求寿命Lh=12000h,有轻微冲击,常温下工作,试选定深沟球轴承的型号。预选6207,由手册查得C0r=15.2KN,C=25.5KN当量动载荷计算Fa/C0r=700/15200=0.046 e=0.246Fa/Fr=700/1700=0.412eX=0.56 Y=1.81 fp=1当量动载荷:p=fp(XFr+YFa)=2219N计算额定动载荷Cj=P=250523050mm范围内,公差等级对应的标准公差数值是IT7=25um,IT8=39um,f对应的基本偏差es=-25um;基本尺寸在1830mm范围内,公差等级对应的标准公差数值是IT7

13、=21um,IT6=13um,K对应的基本偏差ES=6um。( 1 ) 50H8/f7;( 2 ) 30K7/h6(1)孔50H8:基本偏差EI=0,ES=EI+IT8=+39um,轴50f7:基本偏差es=-25um, ei=es-IT7=-50um孔:Lmax=L+ES=50+0.039=50.039mm,Lmin=L+EI=50mm轴:lmax=l+es=50-0.025=49.975mm,lmin=l+ei=50-0.050=49.95mmXmax=ES-ei=+89um,Xmin=EI-es=+25umTf=Th+Ts=39+25=64um公差带见图基孔制间隙配合(2)孔30K7:基

14、本偏差ES=6,EI=ES-IT7=6-21=-15um,轴30h6:基本偏差es=0um, ei=es-IT6=-13um孔:Lmax=L+ES=30+0.006=30.006mm,Lmin=L+EI=30-0.015=29.985mm轴:lmax=l+es=30mm,lmin=l+ei=30-0.013=49.987mmXmax=ES-ei=6+15=21um,Xmin=EI-es=-15umTf=Th+Ts=21+13=34um公差带见图基轴制过渡配合试按下表中已知的数值,将适当的数值填入该表的各空格中(单位:mm)。 孔或轴最大极限尺寸最小极限尺寸上 偏 差 下 偏 差 公 差尺寸标注

15、 孔:+ 0.0130.013 轴: 孔或轴最大极限尺寸最小极限尺寸上 偏 差 下 偏 差 公 差尺寸标注 孔: + 0.01300.013 轴:+0.034+0.0090.0254、根据规定的形位公差等级:圆跳动公差等级为 7 级;圆柱度公差等级为 7 级;对称度公差等级为 9 级。试在图中所标形位公差框格内,填入相应的形位公差数值。已知:基本尺寸在50120mm范围内, 圆跳动公差等级对应的标准公差数值是IT7:0.025mm ; 基本尺寸在3050mm范围内, 圆柱度公差等级对应的标准公差数值是IT7:0.007mm ; 基本尺寸在5080mm范围内, 圆柱度公差等级对应的标准公差数值是

16、IT7:0.008mm ; 基本尺寸在1018mm范围内, 对称度公差等级对应的标准公差数值是IT9:0.04mm ;1、带传动的主要失效形式是 打滑和带的疲劳破坏 。设计准则是 在保证带不打滑的条件下,带具有一定的疲劳强度和寿命 。2、在设计轴承组合时,应考虑 轴承装拆 ,以至于进行该工作不会损坏轴承和其他零件。3、带传动工作时由于存在 弹性滑动 ,主、从动轮的转速比不能保持准确。4、在变速齿轮传动中,若大、小齿轮材料相同,但齿面硬度不同,则两齿轮工作时产生的齿面接触应力 相同 ,材料的许用接触应力 不相同 ,工作时产生的齿根弯曲应力 不相同 ,材料的许用弯曲应力 不相同。5、滚动轴承内径代号02表示轴承内径d= 15 mm 。6、当原动机的转速较高且发出的动力较不稳定时,其输出轴与传动轴之间应选用 弹性 联轴器来联接。

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