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机械设计问答题附答案

机械设计问答题附答案
机械设计问答题附答案

第一课螺纹连接

1.问:常用螺纹的类型主要有哪些?

答:普通螺纹、米制锥螺纹、管螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹。

2.问:哪些螺纹主要用于联接?哪些螺纹主要用于传动?

答:普通螺纹、米制锥螺纹、管螺纹主要用于联接。梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹主要用于传动。

3.问:螺纹联接的基本类型有哪些?

答:螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉联接、紧定螺钉联接。其它还有地脚螺栓联接、吊环螺钉联接和T型槽螺栓联接等。

4.问:螺纹联接预紧的目的是什么?

答:预紧的目的在于增强联接的可靠性和紧密性,以防止受载后被联接件间出现缝隙或发生相对滑移。

5.问:螺纹联接防松的方法按工作原理可分为哪几种?

答:摩擦防松、机械防松(正接锁住)和铆冲防松(破坏螺纹副关系)等。

6.问:受拉螺栓的主要破坏形式是什么?

答:静载荷下受拉螺栓的损坏多为螺纹部分的塑性变形和断裂。变载荷下多为栓杆部分的疲劳断裂。

7.问:受剪螺栓的主要破坏形式是什么?

答:螺栓杆和孔壁的贴合面上出现压溃或螺栓杆被剪断。

8.问:为了提高螺栓的疲劳强度,在螺栓的最大应力一定时,可采取哪些措施来降低应力幅?并举出三个结构例子。

答:可采取减小螺栓刚度或增大被联接件刚度的方法来降低应力幅。1)适当增加螺栓的长度;2)采用减小螺栓杆直径的腰状杆螺栓或空心螺栓;3)在螺母下面安装弹性元件。

9.问:螺纹联接设计时均已满足自锁条件,为什么设计时还必须采取有效的防松措施?

答:在静载荷及工作温度变化不大时,联接一般不会自动松脱。但在冲击、振动、载荷变化、温度变化较大或高温下均造成联接间摩擦力减小或瞬时消失或应力松驰而发生联接松脱。

10.问:横向载荷作用下的普通螺栓联接与铰制孔用螺栓联接两者承受横向载荷的机理有何不同?当横向载荷相同时,两种

答:前者靠预紧力作用,在接合面间产生的摩擦力来承受横向力;后者靠螺栓和被联接件的剪切和挤压来承载。前者由于靠摩擦传力,所需的预紧力很大,为横向载荷的很多倍,螺栓直径也较大。

11.问:承受预紧力Fo和工作拉力F的紧螺栓联接,螺栓所受的总拉力F2是否等于Fo+F?为什么?

答:不等于。因为当承受工作拉力F后,该联接中的预紧力Fo减为残余预紧力F1,故F2=F1+F

12.问:对于紧螺栓联接,其螺栓的拉伸强度条件式中的系数1.3的含义是什么?

答:系数1.3是考虑到紧联接时螺栓在总拉力F2的作用下可能补充拧紧,故将总拉力增加30%以考虑此时扭转切应力的影响。

第二课带传动

1.问:带传动常用的类型有哪些?

答:在带传动中,常用的有平带传动、V带传动、多楔带传动和同步带传动等。

2.问:V带的主要类型有哪些?

答:V带有普通V带、窄V带、联组V带、齿形V带、大楔角V带、宽V带等多种类型,其中普通V带应用最广,近年来窄V带也得到广泛的应用。

3.问:普通V带和窄V带的截型各有哪几种?

答:普通V带的截型分为Y、Z、A、B、C、D、E七种,窄V带的截型分为SPZ、SPA、SPB、SPC四种。

4.问:什么是带的基准长度?

答:V带在规定的张紧力下,其截面上与“测量带轮”轮槽基准宽度相重合的宽度处,V带的周线长度称为基准长度Ld,并以Ld表示V带的公称长度。

5.问:带传动工作时,带中的应力有几种?

答:带传动工作时,带中的应力有:拉应力、弯曲应力、离心应力。

6.问:带传动中的弹性滑动是如何发生的?

答:由于带的弹性变形差而引起的带与带轮之间的滑动,称为带传动的弹性滑动。这是带传动正常工作时固有的特性。选用弹性模量大的带材料,可以降低弹性滑动。

7.问:带传动的打滑是如何发生的?它与弹性滑动有何区别?打滑对带传动会产生什么影响?

答:打滑是由于过载所引起的带在带轮上全面滑动。打滑可以避免,而弹性滑动不可以避免。打滑将使带的磨损加剧,从动轮转速急剧下降,使带的运动处于不稳定状态,甚至使传动失效。

8.问:打滑首先发生在哪个带轮上?为什么?

答:由于带在大轮上的包角大于在小轮上的包角,所以打滑总是在小轮上先开始。

9.问:弹性滑动引起什么后果?

答:1)从动轮的圆周速度低于主动轮;2)降低了传动效率;3)引起带的磨损;4)使带温度升高。

10.问:当小带轮为主动轮时,最大应力发生在何处?

答:这时最大应力发生在紧边进入小带轮处。

11.问:带传动的主要失效形式是什么?

答:打滑和疲劳破坏。

12.问:带传动的设计准则是什么?

答:在保证带传动不打滑的条件下,具有一定的疲劳强度和寿命。

13.问:提高带传动工作能力的措施主要有哪些?

答:增大摩擦系数、增大包角、尽量使传动在靠近最佳速度下工作、采用新型带传动、采用高强度带材料等。

14.问:带轮的结构形式有哪些?

答:铸铁制V带轮的典型结构有:实心式、腹板式、孔板式、椭圆轮辐式。

15.问:根据什么来选定带轮的结构形式?

答:主要原因是根据带轮的基准直径选择结构形式;根据带的截型确定轮槽尺寸;带轮的其它结构尺寸由经验公式计算。

16.问:V带传动常见的张紧装置有哪些?

答:定期张紧装置、自动张紧装置、采用张紧轮的装置。

17.问:带传动中,在什么情况下需采用张紧轮?张紧轮布置在什么位置较为合理?

答:当中心距不能调节时,可采用张紧轮将带张紧。张紧轮一般应放在松边内侧,使带只受单向弯曲。同时张紧轮还应尽量靠近大轮,以免过分影响带在小轮上的包角。

18.问:带与带轮间的摩擦系数对带传动有什么影响?

答:最大有效拉力随摩擦系数的增大而增大。这是因为摩擦系数越大,则摩擦力就越大,传动能力也就越高。

19.问:为了增加传动能力,将带轮工作面加工得粗糙些以增大摩擦系数,这样做是否合理?

答:不合理。这样会加剧带的磨损,降低带的寿命。

20.问:与普通V带相比,窄V带的截面形状及尺寸有何不同?其传动有何特点?

答:窄V带是用合成纤维作抗拉体,与普通V带相比,当高度相同时,窄V带的宽度约缩小13,而承载能力可提高1.5~2.5倍,适用于传递动力大而又要求传动装置紧凑的场合。

第三课链传动

1.问:按用途不同,链可分为哪几种?

答:传动链、输送链和起重链。输送链和起重链主要用在运输和起重机械中,而在一般机械传动中,常用的是传动链。

2.问:滚子链的接头型式有哪些?

答:当链节数为偶数时,接头处可用开口销或弹簧卡片来固定,一般前者用于大节距,后者用于小节距;当链节数为奇数时,需采用过渡链节。由于过渡链节的链板要受到附加弯矩的作用,所以在一般情况下最好不用奇数链节。

3.问:齿形链按铰链结构不同可分为哪几种?

答:可分为圆销式、轴瓦式、滚柱式三种。

4.问:滚子链传动在何种特殊条件下才能保证其瞬时传动比为常数?

答:只有在Z1=Z2(即R1=R2),且传动的中心距恰为节距p的整数倍时(这时β和γ角的变化才会时时相等),传动比才能在全部啮合过程中保持不变,即恒为1。

5.问:链传动在工作时引起动载荷的主要原因是什么?

答:一是因为链速和从动链轮角速度周期性变化,从而产生了附加的动载荷。二是链沿垂直方向分速度v'也作周期性的变化使链产生横向振动。三是当链节进入链轮的瞬间,链节和链轮以一定的相对速度相啮合,从而使链和轮齿受到冲击并产生附加的动载荷。四是若链张紧不好,链条松弛。

6.问:链在传动中的主要作用力有哪些?

答:主要有:工作拉力F1,离心拉力Fe,垂度拉力Ff。

7.问:链传动的可能失效形式可能有哪些?

答:1)铰链元件由于疲劳强度不足而破坏;2)因铰链销轴磨损使链节距过度伸长,从而破坏正确啮合和造成脱链现象;3)润滑不当或转速过高时,销轴和套筒表面发生胶合破坏;4)经常起动、反转、制动的链传动,由于过载造成冲击破断;5)低速重载的链传动发生静拉断。

8.问:为什么小链轮齿数不宜过多或过少?

答:小链轮齿数传动的平稳性和使用寿命有较大的影响。齿数少可减小外廓尺寸,但齿数过少,将会导致:1)传动的不均匀性和动载荷增大;2)链条进入和退出啮合时,链节间的相对转角增大,使铰链的磨损加剧;3)链传动的圆周力增大,从而加速了链条和链轮的损坏。

9.问:链传动的中心距过大或过小对传动有何不利?一般取为多少?

答:中心距过小,链速不变时,单位时间内链条绕转次数增多,链条曲伸次数和应力循环次数增多,因而加剧了链的磨损和疲劳。同时,由于中心距小,链条在小链轮上的包角变小,在包角范围内,每个轮齿所受的载荷增大,且易出现跳齿和脱链现象;中心距太大,会引起从动边垂度过大。

10.问:与带传动相比,链传动有何优缺点?

答:链传动是带有中间挠性件的啮合传动。与带传动相比,链传动无弹性滑动和打滑现象,因而能保持准确的平均传动比,传动效率较高;又因链条不需要像带那样张得很紧,所以作用于轴上的径向压力较小;在同样使用条件下,链传动结构较为紧凑。同时链传动能用于高温、易燃场合。

第四课齿轮传动

1.问:常见的齿轮传动失效有哪些形式?

答:齿轮的常见失效为:轮齿折断、齿面磨损、齿面点蚀、齿面胶合、塑性变形等。

2.问:在不改变材料和尺寸的情况下,如何提高轮齿的抗折断能力?

答:可采取如下措施:1)减小齿根应力集中;2)增大轴及支承刚度;3)采用适当的热处理方法提高齿芯的韧性;4)对齿根表层进行强化处理。

3.问:为什么齿面点蚀一般首先发生在靠近节线的齿根面上?

答:当轮齿在靠近节线处啮合时,由于相对滑动速度低形成油膜的条件差,润滑不良,摩擦力较大,特别是直齿轮传动,通常这时只有一对齿啮合,轮齿受力也最大,因此,点蚀也就首先出现在靠近节线的齿根面上。

4.问:在开式齿轮传动中,为什么一般不出现点蚀破坏?

答:开式齿轮传动,由于齿面磨损较快,很少出现点蚀。

5.问:如何提高齿面抗点蚀的能力?

答:可采取如下措施:1)提高齿面硬度和降低表面粗糙度;2)在许用范围内采用大的变位系数和,以增大综合曲率半径;3)采用粘度高的润滑油;4)减小动载荷。

6.问:什么情况下工作的齿轮易出现胶合破坏?如何提高齿面抗胶合能力?

答:高速重载或低速重载的齿轮传动易发生胶合失效。措施为:1)采用角度变位以降低啮合开始和终了时的滑动系数;2)减小模数和齿高以降低滑动速度;3)采用极压润滑油;4)采用抗校核性能好的齿轮副材料;5)使大小齿轮保持硬度差;6)提高齿面硬度降低表面粗糙度。

7.问:闭式齿轮传动与开式齿轮传动的失效形式和设计准则有何不同?

答:闭式齿轮传动:主要失效形式为齿面点蚀、轮齿折断和胶合。目前一般只进行接触疲劳强度和弯曲疲劳强度计算。开式齿轮传动:主要失效形式为轮齿折断和齿面磨损,磨损尚无完善的计算方法,故目前只进行弯曲疲劳强度计算,用适当增大模数的办法考虑磨损的影响。

8.问:硬齿面与软齿面如何划分?其热处理方式有何不同?

答:软齿面:HB≤350,硬齿面:HB350。软齿面热处理一般为调质或正火,而硬齿面则是正火或调质后切齿,再经表面硬化处理。

9.问:在进行齿轮强度计算时,为什么要引入载荷系数K?

答:在实际传动中,由于原动机及工作机性能的影响,以及齿轮的制造误差,特别是基节误差和齿形误差的影响,会使法向载荷增大。此外在同时啮合的齿对间,载荷的分配并不是均匀的,即使在一对齿上,载荷也不可能沿接触线均匀分布。因此实际载荷比名义载荷大,用载荷系数K计入其影响

10.问:齿面接触疲劳强度计算公式是如何建立的?为什么选择节点作为齿面接触应力的计算点?

答:齿面接触疲劳强度公式是按照两圆柱体接触的赫兹公式建立的;因齿面接触疲劳首先发生在节点附近的齿根部分,所以应控制节点处接触应力。

11.问:一对圆柱齿轮传动,大齿轮和小齿轮的接触应力是否相等?如大、小齿轮的材料及热处理情况相同,则其许用接触

答:一对齿轮传动,其大小齿轮的接触应力一定相等。两齿轮材料和热处理相同时,其许用应力不一定相等。因为许用应力还与寿命系数有关,大小齿轮的应力循环齿数不等,故许用应力不一定相等。

12.问:配对齿轮的齿面有较大的硬度差时,对较软齿面会产生什么影响?

答:当小齿轮与大齿轮有较大的硬度差,且速度又较高时,较硬的齿面对较软的齿面会起较显著的冷作硬化效应,从而提高其疲劳极限。

13.问:在直齿轮和斜齿轮传动中,为什么常将小齿轮设计得比大齿轮宽一些?

答:其目的是防止大小齿轮因装配误差产生轴向错位时导致啮合宽度减小而增大轮齿的工作载荷。

14.问:齿轮传动的常用润滑方式有哪些?润滑方式的选择主要取决于什么因素?

答:齿轮的常用润滑方式有:人工定期加油、浸油润滑和喷油润滑。润滑方式的选择主要取决于齿轮圆周速度的大小。

15.问:齿形系数与模数有关吗?有哪些因素影响齿形系数的大小?

答:齿形系数与模数无关,齿形系数的大小取决于齿数。

16.问:为什么设计齿轮时,齿宽系数既不能太大,又不能太小?

答:齿宽系数过大将导致载荷沿齿宽方向分布不均匀性严重;相反若齿宽系数过小,轮齿承载能力减小,将使分度圆直径增大。

17.问:选择齿轮传动第Ⅱ公差组精度等级时,除了考虑传动用途和工作条件以外,主要依据是什么?

答:圆周速度。

18.问:选择齿轮毛坯的成型方法时(铸造,锻造,轧制圆钢等),除了考虑材料等因素外,主要依据是什么?

答:齿轮的几何尺寸和批量大小。

19.问:斜齿轮传动的接触强度计算中的重合度系数Zε考虑了重合度对单位齿宽载荷的影响,它与哪些因素有关?

答:它与斜齿传动的端面重合度和纵向重合度有关。

20.问:有一标准直齿圆柱齿轮传动,齿轮1和齿轮2的齿数分别为Z1和Z2,且Z1 Z2。若两齿轮的许用接触应力相同,问两答:两齿轮接触强度相等。因齿轮1和齿轮2的接触应力相等,许用接触应力相同,所以两齿轮的接触强度相等。

21.问:设计齿轮传动时,若大小齿轮的疲劳极限值相同,这时它们的许用应力是否相同?为什么?

答:许用应力不一定相同。因许用应力与疲劳极限值有关外,还与齿轮的循环次数(即寿命系数ZN,YN)有关。当大小齿轮的循环次数都达到或超过无限循环的次数时,大小齿轮的许用应力相同;否则,大小齿轮的许用应力不相同。

22.问:斜齿圆住齿轮传动中螺旋角β太小或太大会怎样,应怎样取值?

答:螺旋角太小,没发挥斜齿圆柱齿轮传动与直齿圆住齿轮传动相对优越性,即传动平稳和承载能力大。螺旋角β越大,齿轮传动的平稳性和承载能力越高。但β值太大,会引起轴向力太大,大了轴和轴承的载荷。故β值选取要适当。通常β要求在8°~25°范围内选取。

第五课蜗杆传动

1.问:按加工工艺方法不同,圆柱蜗有哪些主要类型?各用什么代号表示?

答:阿基米德蜗杆〔ZA蜗杆〕﹑渐开线蜗杆〔ZI蜗杆〕﹑法向直廓蜗杆〔ZN蜗杆〕

﹑锥面包络蜗杆〔ZK蜗杆〕。

2.问:简述蜗杆传动变位的目的,特点。

答:变位的目的一般是为了凑中心距或传动比,使符合一定的设计要求。变位后,被变动的是蜗轮尺寸,而蜗杆尺寸不变;变为后蜗杆蜗轮啮合时,蜗轮节圆与分度圆重合,蜗杆分度圆和节圆不再重合。

3.问:分析影响蜗杆传动啮合效率的几何因素。

答:蜗杆的头数Z1,蜗杆的直径系数q﹑蜗杆分度圆直径〔或模数﹑Z1﹑q〕。

4.问:蜗杆分度圆直径规定为标准值的目的是什么?

答:为了减少蜗轮刀具数目,有利于刀具标准化。

5.问:蜗杆传动中,轮齿承载能力的计算主要是针对什么来进行的?

答:主要是针对蜗轮齿面接触强度和齿根抗弯曲强度进行的。

6.问:阿基米德蜗杆与蜗轮正确啮合的条件是什么?

答:1)蜗杆的轴向模数ma1=蜗轮的端面模数mt2且等于标准模数;2)杆的轴向压力角αa1=蜗轮的端面压力角αt2且等于标准压力角;3)蜗杆的导程角γ=蜗轮的螺旋角β且均可用γ表示,蜗轮与蜗轮的螺旋线方向相同。

7.问:为什么连续传动的闭式蜗杆传动必须进行热平衡计算?

答:由于蜗杆传动效率低,工作时发热量大。在闭式传动中,如果产生的热量不能及时散逸,将因油温不断升高使润滑油稀释,从而增大摩擦损失,甚至发生胶合。所以进行热平衡计算。

8.问:如何确定闭式蜗杆传动的给油方法和润滑油粘度?

答:润滑油粘度及给油方法,一般根据蜗杆传动的相对滑动速度及载荷类型来确定。

9.问:蜗杆通常与轴做成一个整体,按蜗杆螺旋部分的加工方法如何分类?

答:按蜗杆螺旋部分的加工方法可分为车制蜗杆和铣制蜗杆。

10.问:闭式蜗杆传动的主要失效形式是什么?

答:点蚀、齿根折断、齿面胶合及过度磨损。

第六课滚动轴承

1.问:滚动轴承由哪几个基本部分组成?

答:由内圈、外圈、滚动体和保持架等四部分组成。滚动体是滚动轴承中的核心元件,它使相对运动表面间的滑动摩擦变为滚动摩擦。

2.问:常用的滚动体有哪些?

答:滚动体有球、圆柱滚子、滚针、圆锥滚子、球面滚子、非对称球面滚子等几种。

3.问:保持架的主要作用是什么?

答:保持架的主要作用是均匀地隔开滚动体,使滚动体等距离分布并减少滚动体间的摩

擦和磨损。如果没有保持架,则相邻滚动体转动时将会由于接触处产生较大的相对滑动速度而引起磨损。

4.问:按轴承所承受的外载荷不同,滚动轴承可以分为哪几种?

答:可以概况地分为向心轴承、推力轴承和向心推力轴承三大类。

5.问:常用滚动轴承的类型有哪些?

答:调心球轴承、调心滚子轴承、推力调心滚子轴承、圆锥滚子轴承、大锥角圆锥滚子轴承、推力球轴承、双向推力球轴承、深沟球轴承、角接触球轴承、外圈无挡边的圆柱滚子轴承、内圈无挡边的圆柱滚子轴承、内圈有单挡边的圆柱滚子轴承、滚针轴承、带顶丝外球面球轴承等。

6.问:选择滚动轴承类型时应考虑的主要因素有哪些?

答:1)轴承的载荷:轴承所受载荷的大小、方向和性质,是选择轴承类型的主要依据。2)轴承的转速:在一般转速下,转速的高低对类型的选择不发生什么影响,只有在转速较高时,才会有比较显著的影响。3)轴承的调心性能;4)轴承的安装和拆卸。

7.问:什么是轴承的寿命?

答:单个轴承,其中一个套圈或滚动体材料首次出现疲劳扩展之前,一套圈相对于另一套圈的转数称为轴承的寿命。由于制造精度、材料的均质程度等的差异,即使是同样的材料、同样尺寸以及同一批生产出来的轴承,在完全相同的条件下工作,它们的寿命也会极不相同。

8.问:滚动轴承的失效形式主要有哪几种?

答:主要有:点蚀、塑性变形、磨粒磨损、粘着磨损、锈蚀、轴承烧伤等。

9.问:什么是轴承的基本额定寿命?

答:按一组轴承中10%的轴承发生点蚀破坏,而90%的轴承不发生点蚀破坏前的的转数(以百万转为单位)或工作小时数作为轴承的寿命,并把这个寿命叫做基本额定寿命,以L10表示。

10.问:什么是轴承的基本额定动载荷?

答:使轴承的基本额定寿命恰好为一百万转时,轴承所能承受的载荷值,称为轴承的基本额定动载荷,用C表示。对向心轴承,指的是纯径向载荷,用Cr表示;对推力轴承,指的是纯轴向载荷,用Ca表示。

11.问:什么是轴承的当量动载荷?

答:滚动轴承若同时承受径向和轴向联合载荷,为了计算轴承寿命时在相同条件下比较,在进行寿命计算时,必须把实际载荷转换为与确定基本额定动载荷的载荷条件相一致的当量动载荷,用P表示。

12.问:滚动轴承为什么要进行静载荷计算?

答:静载荷是指轴承套圈相对转速为零或相对转速极度低时,作用在轴承上的载荷。为了限制滚动轴承在静载荷下产生过大的接触应力和永久变形,需进行静载荷计算。

13.问:滚动轴承寿命计算式中,为什么球轴承的ε值低于滚子轴承的ε值?

答:因为滚子轴承理论上为线接触,而球轴承为点接触,前者承载能力较高,故ε值较大,轴承寿命较高。

14.问:什么是滚动轴承的预紧?为什么滚动轴承需要预紧?

答:所谓预紧,就是在安装时用某种方法在轴承中产生并保持一轴向力,以消除轴承中的轴向游隙,并在滚动体和内、外圈接触处产生初变形。通过预紧可以提高轴承的旋转精度,增加轴承装置的刚性,减小机器工作时轴的振动,常采用预紧的滚动轴承。

15.问:滚动轴承为什么需要润滑?常用润滑方式有哪些?

答:润滑对于滚动轴承具有重要意义,轴承中的润滑剂不仅可以降低摩擦阴力,还可以起着散热、减小接触应力、吸收振动、防止锈蚀等作用。轴承常用的润滑方式有两种:油润滑和脂润滑。此外,也有使用固体润滑剂润滑的。

16.问:滚动轴承采用油润滑时,常用的润滑方法有哪些?

答:油浴润滑、滴油润滑、飞溅润滑、喷油润滑、油雾润滑等。

17.问:当滚动轴承采用脂润滑时,装脂量一般为多少?

答:滚动轴承的装脂量一般为轴承内部空间的13~23。

18.问:滚动轴承为何需要采用密封装置?常用密封装置有哪些?

答:轴承的密封装置是为了阻止灰尘、水、酸气和其它杂物进入轴承,并阻止润滑剂流失而设置的。密封装置可分为接触式及非接触式两大类。

19.问:轴上成对安装的角接触球轴承或圆锥滚子轴承,其轴上左右两个支承上轴承所承受的总轴向力Fa是否就等于各自轴

答:Fa1与Fa2不一定分别等于Fd1和Fd2。因为需综合考虑轴上的外加轴向载荷Fae、Fa1及Fa2的影响,再根据力系平衡条件,按“放松”或“压紧”轴承分别计算。

20.问:30000型和70000型轴承常成对使用,这时,什么是正安装?什么是反安装?什么叫“面对面”安装?什么叫“背靠

答:成对使用时,“面对面”安装方式称为正安装,“背对背”安装方式称为反安装。而“面对面”系指两轴承外圈窄边相对,而“背对背”系指两轴承外圈宽边相对。

21.问:轴承装置设计中,常用的轴承配置方法有哪几种?

答:1)双支点单向固定;2)一支点双向固定,另一端支点游动;3)两端游动支承。第七课轴

1.问:按受载不同,轴可分为哪几类?

答:按照承受载荷的不同,轴可分为转轴、心轴和传动轴三类。

2.问:什么是转轴?

答:工作中既承受弯矩又承受扭矩的轴称为转轴。

3.问:什么是心轴?

答:只承受弯矩而不承受扭矩的轴称为心轴。心轴又分为转动心轴和固定心轴。

4.问:什么是传动轴?

答:只承受扭矩而不承受弯矩(或弯矩很小)的轴称为传动轴。

5.问:轴的主要材料是什么?

答:轴的材料主要是碳钢和合金钢。钢轴的毛坯多数用轧制圆钢和锻件,有的则直接用圆钢。

6.问:提高轴的强度的常用措施?

答:主要措施有:合理布置轴上零件以减小轴的载荷、改进轴上零件的结构以减小轴的载荷、改进轴的结构以减小应力集中的影响、改进轴的表面质量以提高轴的疲劳强度等。

7.问:轴的强度计算主要有哪几种方法?

答:主要有三种方法:许用切应力计算、许用弯曲应力计算、安全系数校核计算。

8.问:轴的安全系数校核计算主要包括哪些内容?

答:主要包括疲劳强度校核和静强度校核。疲劳强度的校核即计入应力集中、表面状态和尺寸影响以后的精确校核。静强度校核的目的在于校核轴对塑性变形的抵抗能力。

9.问:轴的变形有哪几种?

答:有三种:挠度、转角和扭角。

10.问:轴的结构主要取决于哪些因素?

答:轴在机器中的安装位置及形式;轴上安装的零件的类型、尺寸、数量以及和轴联接的方法;载荷的性质、大小、方向及分布情况;轴的加工工艺等。设计时,必须针对不同情况进行具体的分析。

11.问:什么是轴的结构工艺性?

答:轴的结构工艺性是指轴的结构形式应便于加工和装配轴上的零件,并且生产率高,成本低。一般地说,轴的结构越简单,工艺性越好。因此,在满足使用要求的前提下,轴的结构形式应尽量简化。

12.问:轴上零件轴向固定的方法主要有哪些?

答:轴上零件的轴向定位是以轴肩(或轴环)、套筒、轴端挡圈、轴承端盖、圆螺母、弹性挡圈、紧定螺钉、锁紧挡圈等来保证的。

13.问:按扭转强度条件进行轴的计算的应用场合是什么?

答:这种方法是只按轴所受的扭矩来计算轴的强度,如果还受有不大的弯矩时,则用降低许用扭转切应力的办法予以考虑。这种计算方法简便,但计算精度较低。它主要用于下列情况:1)传递以转矩为主的传动轴;2)初步估算轴径以便进行结构设计;3)不重要的轴。

14.问:按许用弯曲应力进行轴的强度计算的应用场合是什么?

答:它主要用于计算一般重要的、弯扭复合的轴。计算精度中等。

15.问:安全系数校核计算的特点及应用场合是什么?

答:它主要用于重要的轴,计算精度较高,但计算较复杂,且常需要有足够的资料才能进行。安全系数校核计算能判断各危险截面的安全程度,从而改善各薄弱环节,有利于提高轴的疲劳强度。

16.问:为什么要进行轴的刚度校核计算?

答:轴在载荷作用下,将产生弯曲或扭转变形。若变形量超过允许的限度,就会影响轴上零件的正常工作,甚至会丧失机器应有的工作性能。因此,在设计有刚度要求的轴时,必须进行刚度的校核计算。

第八课弹簧

1.问:按照所承受的载荷不同,弹簧可分为哪几种?

答:拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和弯曲弹簧等四种。

2.问:按照形状不同,弹簧可分为哪几种?

答:螺旋弹簧、环形弹簧、碟形弹簧、板簧和平面涡卷弹簧等。

3.问:弹簧主要有哪些功能?

答:1)控制机构的运动;2)减振和缓冲;3)储存及输出能量;4)测量力的大小。

4.问:螺旋弹簧的制造工艺是什么?

答:1)卷制;2)挂钩的制作或端面圈的精加工;3)热处理;4)工艺试验及强压处理。

5.问:什么是弹簧的特性曲线?它与弹簧的刚度有何关系?

答:表示载荷与变形的关系的曲线称为弹簧的特性曲线。弹簧的载荷变量与变形变量之比称为弹簧刚度。弹簧刚度也即弹簧特性曲线上某点的斜率。斜率愈大,刚度也愈大,弹簧愈硬;反之,弹簧愈软。

6.问:定刚度弹簧和变刚度弹簧的特性曲线有何区别?

答:定刚度弹簧的特性线呈直线型,弹簧刚度为一常数;变刚度弹簧的特性线呈曲线或折线型,刚度为一变数。

7.问:弹簧的旋绕比C是如何定义的?

答:C=Dd,式中,D为弹簧的平均直径,d为弹簧丝直径。

8.问:设计弹簧时,旋绕比C的取值范围是多少?C值过大或过小有何不利?

答:为了使弹簧本身较为稳定,不致颤动和过软,C值不能太大;但为了避免卷绕时弹簧丝受到强烈弯曲,C值又不能太小。当其它条件相同时,C值愈小,弹簧内外侧的应力差愈悬殊,材料利用率也就愈低。设计弹簧时C值范围为4~6。

9.问:在什么情况下要对弹簧进行振动验算?

答:承受变载荷的圆柱螺旋弹簧常是在加载频率很高的情况下工作。为了避免引起弹簧

的谐振而导致弹簧的破坏,需对弹簧进行振动验算,以保证其临界工作频率(即工作频率的许用值)远低于其基本自振频率。

10.问:设计弹簧时,强度计算和刚度计算的目的各是什么?

答:强度计算的目的在于确定弹簧直径D和弹簧丝直径d,刚度计算的目的在于确定弹簧圈的数目。

11.问:计算援助螺旋弹簧弹簧丝剖面切应力时,引用曲度系数k的目的是什么?

答:目的是为了考虑螺旋角和弹簧丝曲率对弹簧应力的影响以及切向力所产生的应力。

机械设计基础题库及答案(徐刚涛全)

《机械设计基础》习题与答案 目录 第1章绪论 第2章平面机构的结构分析 第3章平面连杆机构 第4章凸轮机构 第5章间歇运动机构 第6章螺纹联接和螺旋传动 第7章带传动 第8章链传动 第9章齿轮传动 第10章蜗杆传动 第11章齿轮系 第12章轴与轮毂连接 第13章轴承 第14章联轴器、离合器和制动器 第15章回转体的平衡和机器的调速

第1章绪论 思考题 1.机器、机构与机械有什么区别?各举出两个实例。 2.机器具有哪些共同的特征?如何理解这些特征? 3.零件与构件有什么区别?并用实例说明。举出多个常用的通用机械零件。 答:1、机器:①人为的实物组合体; ②每个运动单元(构件)间具有确定的相对运动; ③能实现能量、信息等的传递或转换,代替或减轻人类的劳动; 实例:汽车、机床。 机构:①人为的实物组合体; ②每个运动单元(构件)间具有确定的相对运动; 实例:齿轮机构、曲柄滑块机构。 机械是机器和机构的总称。 机构与机器的区别在于:机构只用于传递运动和力,机器除传递运动和力之外,还具有变换或传递能量、物料、信息的功能或完成有用的机械功; 2、同上。 3、零件是机械制造的的最小单元体,是不可拆分的,构件是机械运动的最小单元体它有可能是单一的一个零件,也有可能是若干个零件组合而成,内燃机中的连杆,就是由连杆体1、连杆盖2、轴套3、轴瓦 4、螺杆5和螺母6等零件联接而成的,在制造中几个零件分别加工,装配成连杆后整体运动。通用零件,如齿轮、轴、螺母、销、键等。 第2章平面机构的结构分析 一、填空题 1、两构件通过面接触所构成的运动副称为低副,其具有2约束。 2、机构具有确定相对运动的条件是主动件数目=自由度。 3、4个构件在同一处以转动副相联,则此处有3个转动副。 4、机构中不起独立限制作用的重复约束称为虚约束。 答:1.低副、2. 2. 主动件数目=自由度 3. 3 4.虚约束 二、综合题 1、计算下图所示机构的自由度,并判断该机构是否具有确定的相对运动。若有复合铰链、局部自由 度、虚约束请明确指出。

机械设计基础问答题

机械设计基础问答题 1.试述机械与机构、零件与构件、运动副与约束的涵义。 2.①零件是制造的基本单元;②某些零件固联成没有相对运动的刚性组合称为构件,构件 是运动的基本单元;③构件与构件之间通过一定的相互接触与制约,构成保持相对运动的可动联接,称为运动副;④当构件用运动副联接以后,它们之间的某些相对运动将不能实现,这种对相对运动的限制称为运动副的约束;⑤能完成有用的机械功或转换机械能的机构组合系统称为机器;⑥机器与机构总称为机械。 3.何谓复合铰链、局部自由度和虚约束? 4.①三个或三个以上的构件在同一轴线上用回转副相联接构成复合铰链;②局部自由度是 指不影响机构中输入与输出关系的个别构件的独立运动(凸轮机构中的滚子——提高效率,减少磨损);③运动副引入的约束中,对机构自由度的影响与其他机构重复,这些重复的约束称为虚约束(机械中常设计带有虚约束,对运动情况虽无影响,但往往能使受力情况得到改善)。 5.机构具有确定运动的条件是什么?若不满足条件,将会出现什么情况? 6.①运动链成为具有确定相对运动的机构的必要条件为:运动链的自由度必须大于零,主 动构件数必须等于运功链的自由度;②不满足条件时,当自由度为零时,运动链将成为各构件间没有相对运动的刚性构架,当主动构件数大于自由度时,可能会折断构件,当主动构件数小于自由度时,从动件的运动不确定。 7.试述机件损伤和失效的主要形式以及机件工作准则的涵义。 8.①机件的主要的损伤及失效形式有:机件产生整体的或工作表面的破裂或塑性变形,弹 性变形超过允许的限度,工作表面磨损、胶合和其他破环,靠摩擦力工作的机构产生打滑和松动,超过允许强度的强烈震动,等等;②主要准则:强度——机件抵抗断裂、过大的塑性变形或表面疲劳破坏的能力,刚度——机件受载时抵抗弹性变形的能力,常用产生单位变形所需的外力或外力矩来表示(提高刚度的办法:改进机件结构,增加辅助支撑或肋板以及减小支点的距离,适当增加断面尺寸)耐磨性——磨损过程中抵抗材料脱落的能力,振动稳定性——机器在工作时不能发生超过容许的振动,耐热性。 9.机械中常用哪些材料?选用材料的原则是什么? 10.1.机械制造中常用的材料是钢和铸铁,其次是有色金属合金以及非金属材料。 11.2.材料选用有3种原则:a:使用要求——考虑机件所受的则和的大小、性质和应力方向 (拉伸为主—钢件;受压机件—铸铁),机件的工作条件,机件的尺寸和重量的限制,机件的重要程度;b:工艺要求;c:经济要求。 12.滑动摩擦根据摩擦面间润滑剂的存在情况,滑动摩擦如何分类? 13.a:干摩擦:两摩擦表面间无任何润滑剂而直接接触的纯净表面间的摩擦状态; 14.b:边界摩擦:摩擦副表面各吸附一层极薄的边界膜,边界膜厚度通常在以下,尚不足 以将微观不平的两接触表面分隔开,两表面间仍有凸峰接触; 15.c:流体摩擦:两摩擦表面完全被流体层分隔开,表面凸峰不直接接触的摩擦状态; 16.d:混合摩擦:干摩擦、边界摩擦、流体摩擦处于混合共存状态下的摩擦状态。 17.试述螺纹牙型的主要种类及应用。 18.a:三角形螺纹:螺纹牙根厚、强度高、牙型角大,当量摩擦系数大、自锁性能好但传 动效率低,适用于联接;

机械设计常见问答题

1、一般的机器由原动机、传动、执行三部分组成;设计机器的一般程序是计划、方案设计、技术设计、技术文件的编制这几个阶段;对机器的主要要求有:使用功能要求、经济性要求、劳动保护和环境保护要求、寿命与可靠性要求、其他专业要求。 2、机械零件的主要失效形式:整体断裂、过大的残余变形、零件的表面破坏、破坏正常工作条件引起的失效。设计机械零件应该满足的基本要求:避免在预定的寿命期内失效的要求、结构工艺的要求、经济性要求、质量小的要求、可靠性要求。机械零件的设计准则:强度准则、刚度准则、寿命准则、振动稳定性准则、可靠性准则。机械零件的设计方法:理论设计、经验设计、模型实验设计。机械零件的常用材料有金属材料、高分子材料、陶瓷材料、复合材料几大类。机械零件的选用原则:使用要求、工艺要求、经济性要求、材料的供应情况。 3、机械零件设计中的标准化,按使用范围分:国家标准、行业标准、企业标准;按使用的强制性分:强制标准、推荐标准。 4、常见的摩擦状态有干摩擦、液体摩擦、边界摩擦和混合摩擦。机械零件的正常磨损分为磨合阶段、稳定磨损阶段、剧烈磨损阶段。 5、按建立压力油膜的原理不同,流体润滑主要有流体动力润滑、弹性流体动力润滑及流体静力润滑。在高速运转或载荷较小的摩擦部位及低温工况下,宜选用粘度较低的润滑油;在低速运转或载荷较大的摩擦部位及高温工况下,宜选用粘度较高的润滑油。润滑济中加入添加剂的作用是改善润滑剂的性能,提高润滑油的品质;常用的添加济有极压添加剂、油性添加剂、粘度指数添加剂、抗蚀添加剂。 6、减少磨损的主要措施有:选择合适的材料、选择合适的润滑剂及润滑方法、加强表面处理,提高表面质量、正确的使用和保养机器。 7、添加剂的作用有:提高润滑剂的油性、极压性和在极端工作条件下更有效的工作能力;推迟润滑剂的老化变质,延长其正常使用寿命;改善润滑剂的物理性能,如降低凝点、消除泡沫、提高粘度、改善其粘温特性等。 8、润滑油的主要性能指标有:粘度、油性、燃点、闪点、凝点、氧化稳定性。 9、控制预紧力的方法很多,常用的借助测力矩扳手或定力矩扳手,利用控制拧紧力矩的方法来控制预紧力的大小。 10、提高螺纹连接强度的措施主要有:降低影响螺栓疲劳强度的应力蝠;改善螺纹牙上载荷分布不均匀现象;减少应力集中的影响;采用合理的制造。 11、弹性滑动是指由于带的弹性变形而引起的带与带轮间的微量滑动,打滑则是指带与带轮间发生显著的相对滑动。 12、齿轮的主要失效形式有:轮齿折断、齿面磨损、齿面点蚀、齿面胶合、塑性变形五种。

机械设计基础考试题库及答案汇总

一、 名词解释 1.机械: 2.机器: 3.机构: 4.构件: 5.零件: 6.标准件: 7.自由构件的自由度数: 8.约束: 9.运动副: 10.低副: 11.高副: 23.机构具有确定运动的条件: 24.死点位置: 25.急回性质: 26.间歇运动机构: 27.节点: 28.节圆: 29.分度圆: 30.正确啮合条件: 31.连续传动的条件: 32.根切现象: 33.变位齿轮: 34.蜗杆传动的主平面: 35.轮系: 36.定轴轮系: 37.周转轮系: 38.螺纹公称直径:螺纹大径。39.心轴: 40.传动轴: 41.转轴: 二、 填空题 1. 机械是(机器)和(机构)的总称。 2. 机构中各个构件相对于机架能够产生独立运动的数目称为(自由度)。 3. 平面机构的自由度计算公式为:(F=3n-2P L -P H )。 4. 已知一对啮合齿轮的转速分别为n 1、n 2,直径为D 1、D 2,齿数为z 1、z 2,则其传动比i= (n 1/n 2)= (D 2/D 1)= (z 2/ z 1)。 5. 铰链四杆机构的杆长为a=60mm ,b=200mm ,c=100mm ,d=90mm 。若以杆C为机架,则此四杆机构为(双摇杆机构)。 6. 在传递相同功率下,轴的转速越高,轴的转矩就(越小)。 7. 在铰链四杆机构中,与机架相连的杆称为(连架杆),其中作整周转动的杆称为(曲柄),作往复摆动的杆称为(摇杆),而不与机架相连的杆称为(连杆)。 8. 平面连杆机构的死点是指(从动件与连杆共线的)位置。 9. 平面连杆机构曲柄存在的条件是①(最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和)②(连架杆和机架中必有一杆是最短杆)。 10. 平面连杆机构的行程速比系数K=1.25是指(工作)与(回程)时间之比为(1.25),平均速比为(1:1.25)。 11. 凸轮机构的基圆是指(凸轮上最小半径)作的圆。 12. 凸轮机构主要由(凸轮)、(从动件)和(机架)三个基本构件组成。 13. 带工作时截面上产生的应力有(拉力产生的应力)、(离心拉应力)和(弯曲应力)。 14. 带传动工作时的最大应力出现在(紧边开始进入小带轮)处,其值为:σmax=σ1+σb1+σc 。 15. 普通V带的断面型号分为(Y 、Z 、A 、B 、C 、D 、E )七种,其中断面尺寸最小的是(Y )型。 16. 为保证齿轮传动恒定的传动比,两齿轮齿廓应满足(接触公法连心线交于一定点)。 17. 渐开线的形状取决于(基)圆。 18. 一对齿轮的正确啮合条件为:(m 1 = m 2)与(α 1 = α2)。 19. 一对齿轮连续传动的条件为:(重合度1>ε)。 20. 齿轮轮齿的失效形式有(齿面点蚀)、(胶合)、(磨损)、(塑 性变形)和(轮齿折断)。 21. 一对斜齿轮的正确啮合条件为:(m 1 = m 2)、(α 1 = α2) 与(β1=-β2)。 22. 蜗杆传动是由(蜗杆、蜗轮)和(机架)组成。 23. 通过蜗杆轴线并垂直蜗轮轴线的平面称为(中间平面)。 24. 常用的轴系支承方式有(向心)支承和(推力)支承。 25. 轴承6308,其代号表示的意义为(6:深沟球轴承、3:直 径代号,08:内径为Φ40)。 26. 润滑剂有(润滑油)、(润滑脂)和(气体润滑剂)三类。 27. 列举出两种固定式刚性联轴器(套筒联轴器)、(凸缘联轴 器)。 28. 轴按所受载荷的性质分类,自行车前轴是(心轴)。 29. 普通三角螺纹的牙形角为(60)度。 30. 常用联接螺纹的旋向为(右)旋。 31. 普通螺栓的公称直径为螺纹(大)径。 32. 在常用的螺纹牙型中(矩形)形螺纹传动效率最高,(三角) 形螺纹自锁性最好。 33. 减速器常用在(原动机)与(工作机)之间,以降低传速 或增大转距。 34. 两级圆柱齿轮减速器有(展开式)、(同轴式)与(分流式)三种配置齿轮的形式。 35. 轴承可分为(滚动轴承)与(滑动轴承)两大类。 36. 轴承支承结构的基本形式有(双固式)、(双游式)与(固游式)三种。 37. 轮系可分为(平面轮系)与(空间轮系)两类。 38. 平面连杆机构基本形式有(曲柄摇杆机构)、(双曲柄机构)与(双摇杆机构)三种。 39. 凸轮机构按凸轮的形状可分为(盘形凸轮)、(圆柱凸轮) 与(移动凸轮)三种。 40. 凸轮机构按从动件的形式可分为(尖顶)、(滚子)与(平底)三种。 41. 变位齿轮有(正变位)与(负变位)两种;变位传动有(等移距变位)与(不等移距变位)两种。 42. 按接触情况,运动副可分为(高副)与(低副) 。 43. 轴上与轴承配合部分称为(轴颈);与零件轮毂配合部分称为(轴头);轴肩与轴线的位置关系为(垂直)。 44. 螺纹的作用可分为(连接螺纹)和(传动螺纹) 两类。 45. 轮系可分为 (定轴轮系)与(周转轮系)两类。 46. 常用步进运动机构有(主动连续、从动步进)与(主动步进、从动连续)两种。 47. 构件是机械的(运动) 单元;零件是机械的 (制造) 单元。 48. V 带的结构形式有(单楔带)与(多楔带)两种。 三、 判断题 1. 一个固定铰链支座,可约束构件的两个自由度。× 2. 一个高副可约束构件的两个自由度。× 3. 在计算机构自由度时,可不考虑虚约束。× 4. 销联接在受到剪切的同时还要受到挤压。√ 5. 两个构件之间为面接触形成的运动副,称为低副。√ 6. 局部自由度是与机构运动无关的自由度。√ 7. 虚约束是在机构中存在的多余约束,计算机构自由度时应除去。√ 8. 在四杆机构中,曲柄是最短的连架杆。× 9. 压力角越大对传动越有利。× 10. 在曲柄摇杆机构中,空回行程比工作行程的速度要慢。× 11. 偏心轮机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。√ 12. 曲柄滑块机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。√ 13. 减速传动的传动比i <1。× 14. Y型V带所能传递的功率最大。× 15. 在V带传动中,其他条件不变,则中心距越大,承载能力越大。× 16. 带传动一般用于传动的高速级。× 17. 带传动的小轮包角越大,承载能力越大。√ 18. 选择带轮直径时,直径越小越好。× 19. 渐开线上各点的压力角不同,基圆上的压力角最大。× 20. 基圆直径越大渐开线越平直。√ 21. 设计蜗杆传动时,为了提高传动效率,可以增加蜗杆的头数。 √ 22. 在润滑良好的闭式齿轮传动中,齿面疲劳点蚀失效不会发生。 × 23. 只承受弯矩而不受扭矩的轴,称为心轴。√ 24. 螺钉联接用于被联接件为盲孔,且不经常拆卸的场合。√ 25. 挤压就是压缩。 × 26. 受弯矩的杆件,弯矩最大处最危险。× 27. 仅传递扭矩的轴是转轴。√ 28. 低速重载下工作的滑动轴承应选用粘度较高的润滑油。√ 29. 代号为6310的滚动轴承是角接触球轴承。×

机械设计基础--简答题

机械设计基础—简答题汇总 一、铰链四杆机构的基本类型与传动特性; 类型:曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。 基本特性:若最短杆与最长杆长度之和大于另外两杆之和,无论以哪一个构件为机架,均不存在曲柄,之能是双摇杆机构。 存在曲柄的条件:若最短杆与最长杆长度之和小于另外两杆之和,是否存在曲柄取决于以哪一个构件作为机架: ①以最短杆邻边作为机架,构成曲柄摇杆机构; ②以最短杆作为机架,构成双曲柄机构; ③以最短杆对边作为机架,构成双摇杆机构; ④平行四边形机构作为特例,以任何一边作为机架,均构成双曲柄机构。 二、铰链四杆机构的基本特性 ①急回特性:机构的空回行程速度大于工作行程速度的特性。 ②压力角及传动角:从动件受到驱动力的方向与受力点速度方向所夹的锐 角;压力角的余角为传动角。压力角越小,有效分力越大,传动性能越 好;通常以传动角衡量机构的传力性能,传动角越大,传力性能越好。 ③死点位置:压力角等于90°,不产生驱动力矩推动曲柄传动,使整个机构 处于静止状态。 三、凸轮机构的类型、特点、运动规律及应用; 类型: ①形状分类:盘行凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮; ②从动件形式分类:尖顶从动件、滚子从动件、平底从动件

③从动件运动方式分类:移动从动件、摆动从动件 ④从动件与凸轮保持接触的方式分类:力锁定凸轮机构、几何锁定凸轮机 构 优点:只要选择合适的凸轮轮廓曲线,就可以获得预期的运动规律,而且凸轮机构结构简单紧凑。 缺点:凸轮轮廓形状复杂,加工比较困难;凸轮轮廓与从动件之间通过点或线接触,易于磨损。 运动规律: ①等速运动:产生刚性冲击,适用于低速、轻载、从动件质量较小的场合; ②等变速运动:产生柔性冲击,适用于中速、轻载的场合; ③余弦加速运动:产生柔性冲击,适用于中速、中载的场合; ④正弦加速运动:不产生冲击,适用于高速、轻载的场合。 四、凸轮机构的压力角和基圆半径的关系; cos a =R基圆/R向径 五、凸轮轮廓的设计原理和方法; 设计方法:①反转法;②图解法;③解析法 加工方法:①铣、锉削加工;②数控加工 六、间歇运动机构的种类 ①棘轮机构;②槽轮机构(柔性冲击);③不完全齿轮机构(刚性冲击); ④凸轮式间歇运动机构(圆柱凸轮、蜗杆凸轮)。 七、普通平键尺寸选择:

机械设计经典问答题 附答案

第一课螺纹连接 1.问:常用螺纹的类型主要有哪些? 答:普通螺纹、米制锥螺纹、管螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹。 2.问:哪些螺纹主要用于联接?哪些螺纹主要用于传动? 答:普通螺纹、米制锥螺纹、管螺纹主要用于联接。梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹主要用于传动。 3.问:螺纹联接的基本类型有哪些? 答:螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉联接、紧定螺钉联接。其它还有地脚螺栓联接、吊环螺钉联接和T型槽螺栓联接等。 4.问:螺纹联接预紧的目的是什么? 答:预紧的目的在于增强联接的可靠性和紧密性,以防止受载后被联接件间出现缝隙或发生相对滑移。 5.问:螺纹联接防松的方法按工作原理可分为哪几种? 答:摩擦防松、机械防松(正接锁住)和铆冲防松(破坏螺纹副关系)等。 6.问:受拉螺栓的主要破坏形式是什么? 答:静载荷下受拉螺栓的损坏多为螺纹部分的塑性变形和断裂。变载荷下多为栓杆部分的疲劳断裂。 7.问:受剪螺栓的主要破坏形式是什么? 答:螺栓杆和孔壁的贴合面上出现压溃或螺栓杆被剪断。 8.问:为了提高螺栓的疲劳强度,在螺栓的最大应力一定时,可采取哪些措施来降低应力幅?并举出三个结构例子。 答:可采取减小螺栓刚度或增大被联接件刚度的方法来降低应力幅。1)适当增加螺栓的长度;2)采用减小螺栓杆直径的腰状杆螺栓或空心螺栓;3)在螺母下面安装弹性元件。 9.问:螺纹联接设计时均已满足自锁条件,为什么设计时还必须采取有效的防松措施? 答:在静载荷及工作温度变化不大时,联接一般不会自动松脱。但在冲击、振动、载荷变化、温度变化较大或高温下均造成联接间摩擦力减小或瞬时消失或应力松驰而发生联接松脱。 10.问:横向载荷作用下的普通螺栓联接与铰制孔用螺栓联接两者承受横向载荷的机理有何不同?当横向载荷相同时,两种 答:前者靠预紧力作用,在接合面间产生的摩擦力来承受横向力;后者靠螺栓和被联接件的剪切和挤压来承载。前者由于靠摩擦传力,所需的预紧力很大,为横向载荷的很多倍,螺栓直径也较大。 11.问:承受预紧力Fo和工作拉力F的紧螺栓联接,螺栓所受的总拉力F2是否等于Fo+F?为什么? 答:不等于。因为当承受工作拉力F后,该联接中的预紧力Fo减为残余预紧力F1,故F2=F1+F 12.问:对于紧螺栓联接,其螺栓的拉伸强度条件式中的系数1.3的含义是什么? 答:系数1.3是考虑到紧联接时螺栓在总拉力F2的作用下可能补充拧紧,故将总拉力增加30%以考虑此时扭转切应力的影响。 第二课带传动 1.问:带传动常用的类型有哪些? 答:在带传动中,常用的有平带传动、V带传动、多楔带传动和同步带传动等。 2.问:V带的主要类型有哪些?

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《机械设计基础》试题及答案 绪论 一、填空(每空1分) T-1-1-01-2-3、构件是机器的运动单元体;零件是机器的制造单元体;部件是机器的装配单元体。 T-2-2-02-2-4、平面运动副可分为低副和高副,低副又可分为转动副和移动副。 T-2-2-03-2-2、运动副是使两构件接触,同时又具有确定相对运动的一种联接。平面运动副可分为低副和高副。 T-2-2-04-2-1、平面运动副的最大约束数为2 。 T-2-2-05-2-1、机构具有确定相对运动的条件是机构的自由度数目 等于主动件数目。 T-2-2-06-2-1、在机构中采用虚约束的目的是为了改善机构的工作情况和受力情况。 T-2-2-07-2-1、平面机构中,两构件通过点、线接触而构成的运动副称为高副。 T-3-2-08-2-2、机构处于压力角α=90°时的位置,称机构的死点位置。曲柄摇杆机构,当曲柄为原动件时,机构无死点位置,而当摇杆为原动件时,机构有死点位置。 T-3-2-09-2-2、铰链四杆机构的死点位置发生在从动件与连杆共线

位置。 T-3-2-10-2-1、在曲柄摇杆机构中,当曲柄等速转动时,摇杆往复摆动的平均速度不同的运动特性称为:急回特性。 T-3-2-11-2-1、摆动导杆机构的极位夹角与导杆摆角的关系为相等。 T-4-2-12-2-3、凸轮机构是由机架、凸轮、从动件三个基本构件组成的。 T-5-1-13-2-1、螺旋机构的工作原理是将螺旋运动转化为直线运动。 T-6-2-14-2-1、为保证带传动的工作能力,一般规定小带轮的包角α≥120°。 T-6-7-15-2-3、链传动是由主动链轮、从动链轮、绕链轮上链条所组成。 T-6-7-16-2-3、链传动和带传动都属于挠性件传动。 T-7-2-17-3-6、齿轮啮合时,当主动齿轮的齿根_推动从动齿轮的齿顶,一对轮齿开始进入啮合,所以开始啮合点应为从动轮齿顶圆与啮合线的交点;当主动齿轮的齿顶推动从动齿轮的齿根,两轮齿即将脱离啮合,所以终止啮合点为主动轮齿顶圆与啮合线的交点。 T-7-3-18-2-2、渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件为模数

机械设计基础问答题简答题答案

1. 试述齿廓啮合基本定律。1.所谓齿廓啮合基本定律是指:作平面啮合的一对齿廓,它们的瞬时接触点的公法线,必于两齿轮的连心线交于相应的节点C,该节点将齿轮的连心线所分的两个线段的与齿轮的角速成反比。 2. 试述螺纹联接防松的方法。2.螺纹连接的防松方法按工作原理可分为摩擦防松、机械防松及破坏螺纹副防松。摩擦防松有:弹簧垫圈、双螺母、椭圆口自锁螺母、横向切口螺母机械防松有:开口销与槽形螺母、止动垫圈、圆螺母止动垫圈、串连钢丝破坏螺纹副防松有:冲点法、端焊法、黏结法。 3. 试分析影响带传动承载能力的因素? 3.初拉力Fo? 包角a? 摩擦系数f? 带的单位长度质量q? 速度v. 4.简述螺纹联接的基本类型主要有哪四种?螺栓联接、螺钉联接、双头螺柱联接、紧定螺钉联接.提高螺栓联接强度的措施有哪些?降低螺栓总拉伸载荷的变化范围;改善螺纹牙间的载荷分布;减小应力集中;避免或减小附加应力。6.滚动轴承的基本类型有哪些?调心球轴承、调心滚子轴承、圆锥滚子轴承、推力球轴承、深沟球轴承、角接触球轴承、推力圆柱滚子轴承、圆柱滚子轴承、滚针轴承等。1.简述轮齿的失效形式主要有哪五种?轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损、齿面塑性变形3.试说明滚动轴承代号6308的含义。.6─深沟球轴承3─中系列08─内径d=40mm公差等级为0级游隙组为0组4.简述联轴器的分类及各自的特点。联轴器分为刚性联轴器和弹性联轴器。刚性联轴器又分为固定式和可移式。固定式刚性联轴器不能补偿两轴的相对位移。可移式刚性联轴器能补偿两轴的相对位移。弹性联轴器包含弹性元件,能补偿两轴的相对位移,并具有吸收振动和缓和冲击的能力5.常用的螺纹紧固件有哪些?常用的螺纹紧固件品种很多,包括螺栓、双头螺柱、螺钉、紧定螺钉、螺母、垫圈等。6说出凸轮机构从动件常用运动规律,冲击特性及应用场合。答:等速运动规律、等加速等减速运动规律、简谐运动规律(余弦加速度运动规律);等速运动规律有刚性冲击,用于低速轻载的场合;等加速等减速运动规律有柔性冲击,用于中 低速的场合;简谐运动规律(余弦加速度运动规律)当有停歇区间时有柔性冲击,用于中低速场合、当无停歇区间时无柔性冲击,用于高速场合7说明带的弹性滑动与打滑的区别。弹性滑动是由于带传动时的拉力差引起的,只要传递圆周力,就存在着拉力差,所以弹性滑动是不可避免的;而打滑是由于过载引起的,只要不过载,就可以避免打滑,所以,打滑是可以避免的8简述齿廓啮合基本定律。不论齿廓在任何位置接触,过接触点所做的公法线一定通过连心线上一定点,才能保证传动比恒定不变9为什么闭式蜗杆传动必须进行热平衡计算?蜗杆传动存在着相对滑动,摩擦力大,又因为闭式蜗杆传动散热性差,容易产生胶合,所以要进行热平衡计算1说明螺纹连接的基本类型及应用。螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接、紧定螺钉连接。螺栓连接用于被连接件不厚、通孔且经常拆卸的场合;双头螺柱连接用于被连接件之一较厚、盲孔且经常拆卸的场合;螺钉连接用于被连接件之一较厚、盲孔且不经常拆卸的场合2轴上零件的周向固定各有哪些方法?周向固定:键连接、花键连接、过盈配合连接3轴上零件的轴向固定方法主要有哪些种类?各有什么特点?轴向固定:轴肩、轴环、轴套、轴端挡板、弹性档圈轴肩、轴环、轴套固定可靠,可以承受较大的轴向力;弹性档圈固定可以承受较小的轴向 1请说明平面机构速度瞬心的概念,并简述三心定理。答:速度瞬心定义为:互相作平面相对运动的两构件上在任一瞬时其相对速度为零的重合点。或说是作平面相对运动的两构件上在任一瞬时其速度相等的重合点(即等速重合点)。三心定理:作平面运动的三个构件共有三个瞬心,他们位于同一直线上。2带传动中的弹性滑动与打滑有什么区别?答:弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。打滑是指由于过载引起的全面滑动,是一种传动失效的表现,应当避免。弹性滑动是由带材料的弹性和紧边、松边的拉力差引起的。只要带传动具有承载能力,出现紧边和松边,就一定会发生弹性滑动,所以弹性滑动是不可以避免的。3按轴工作时所受载荷不同,可把轴分成那几类?如何分类?答: 转轴,心轴,传动轴。转轴既传递转矩又承受弯矩。传动轴只传递转矩而不承受弯矩或承受弯矩很小。心轴则承受弯矩而不传递转矩。4螺纹连接为什么要防松?有哪几类防松方法?答:在静载荷作用下且工作温度变化不大时,螺纹连接不会自动松脱。但是在冲击、振动和变载荷作用下,或当温度变化很大时,螺纹副间的摩擦力可能减小或瞬间消失,这种现象多次重复就会使连接松脱,影响连接的正常工作,甚至会发生严重事故。因此,设计时必须采取防松。摩擦防松,机械防松,破坏螺纹副关系。5 简述动压油膜形成的必要条件。答:相对运动表面间必须形成收敛形间隙;要有一定的相对运动速度,并使润滑油从大口流入,从小口流出。间隙间要充满具有一定粘

机械设计简答题整理版

1、带传动中弹性滑动和打滑是怎样产生的?它们分别对带传动有何影响? 答:(1)弹性滑动是由于紧边和松边的拉力不同,因而弹性变形也不等,从而造成带与带轮之间的微量滑动,称为弹性滑动,它是带传动正常工作的固有特性。打滑是由于随着有效拉力增大,弹性滑动的区段也将扩大,当弹性滑动的区段扩大到整个接触弧,带的有效拉力达到最大值,如果工作载荷进一步增大,带与带轮间将发生显著的相对滑动,这称为打滑。打滑是带传动的失效形式之一。(2)弹性滑动造成带传动的传动比不为常数,它是不可避免的。打滑使带的磨损加剧,从动轮的转速急剧降低,甚至使传动失效,它是应当避免的。 2、带传动为什么必须要张紧?常用的张紧装置有哪些? 答:因为带传动是靠带与带轮之间的摩擦力来传递运动和动力的,如果不张紧,摩擦力小,传递的功率小,甚至出现打滑失效,加之由于带都不是完全的弹性体,工作一段时间以后,带由于发生塑性变形而松弛,为了保证带传动正常工作,必须要把带张紧; 常见的张紧装置有:(1)定期张紧装置:滑道式张紧装置、摆架式张紧装置。(2)自动张紧装置。(3)采用张紧轮的装置 3、与带传动相比,链传动有何优缺点? 答:链传动是带有中间挠性件的啮合传动。与带传动相比,链传动无弹性滑动和打滑现象,因而能保持准确的平均传动比,传动效率较高;又因链条不需要像带那样张得很紧,所以作用于轴上的径向压力较小;在同样使用条件下,链传动结构较为紧凑。同时链传动能用于高温、易燃场合。 4、链传动的中心距过大或过小对传动有何不利? 答:中心距过小,链速不变时,单位时间内链条绕转次数增多,链条曲伸次数和应力循环次数增多,因而加剧了链的磨损和疲劳。同时,由于中心距小,链条在小链轮上的包角变小,在包角范围内,每个轮齿所受的载荷增大,且易出现跳齿和脱链现象;中心距太大,会引起从动边垂度过大。 5、试简要说明链传动中链轮齿数和链节距对传动的影响? 答:链轮齿数少,可以减小带传动的外廓尺寸,但是过小将导致:(1)传动的不均匀性和动载荷增加;(2)链条进入和退出啮合时,链节间的相对转角增大,使铰链的磨损加剧;(3)链传动的圆周力增大,从而加速了链条和链轮的损坏。齿数过大,传动的尺寸和质量增大,链条也易于跳齿和脱链的现象发生。链轮齿数多,增大带传动的外廓尺寸。 在一定的条件下,链的节距越大,链传动的承载能力就越高,但是传动的多边形效应也要增大,于是振动、冲击、噪音也越严重。 6、链传动在工作时引起动载荷的主要原因是什么? 答:一是因为链速和从动链轮角速度周期性变化,从而产生了附加的动载荷。二是链沿垂直方向分速度v'也作周期性的变化使链产生横向振动。三是当链节进入链轮的瞬间,链节和链轮以一定的相对速度相啮合,从而使链和轮齿受到冲击并产生附加的动载荷。四是若链张紧不好,链条松弛。 7、带传动为什么要限制其最小中心距和最大传动比? 答:中心距愈小,带长愈短。在一定速度下,单位时间内带的应力变化次数愈多,会加速带的疲劳破坏;如在传动比一定的条件下,中心距越小,小带轮包角也越小,传动能力下降,所以要限制最小中心距。(2)传动比较大及中心距小时将导致小带轮包角过小,传动能力下降,故要限制最大传动比。 8、链传动的可能失效形式可能有哪些? 答: 1)铰链元件由于疲劳强度不足而破坏;2)因铰链销轴磨损使链节距过度伸长,从而破坏正确啮合和造成脱链现象;3)润滑不当或转速过高时,销轴和套筒表面发生胶合破坏;4)经常起动、反转、制动的链传动,由于过载造成冲击破断;5)低速重载的链传动发生静拉断。 9、带的速度、带轮直径对带传动有什么影响? 答:(1)带的速度过大,离心力过大;带的速度过小这时所需的有效拉力过大,即所需带的根数过多,于是带的宽度、轴径及轴承的尺寸都要随之增大。 (2)小带轮的直径过小,将使带的弯曲应力增加,强度下降;如果保证传递的功率,这势必使得带的根数增加;如果保证带的根数,这势必使得带传递的功率下降; 10、液体动压向心滑动轴承热平衡计算的基本原理是什么?如果温升过高不能满足热平衡

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《机械设计基础》试题库 一、填空题 (机械原理部分) 1.牛头刨床滑枕往复运动的实现是应用了平面四杆机构中的机构。 2.机构具有确定运动的条件是数目与数目相等。 3.平面四杆机构的压力角愈,传力性能愈好。 4.平面四杆机构的传动角愈,传力性能愈好。 5.有些平面四杆机构是具有急回特性的,其中两种的名称是机构、机构。6.在平面四杆机构中,用系数表示急回运动的特性。 7.摆动导杆机构中,以曲柄为原动件时,最大压力角等于度,最小传动角等于度。 8.在摆动导杆机构中,若导杆最大摆角φ= 30°,则其行程速比系数K的值为。9.四杆机构是否存在止点,取决于是否与共线。 10.在铰链四杆机构中,当最短杆和最长杆长度之和大于其他两杆长度之和时,只能获得机构。 11.平面四杆机构中,如果最短杆与最长杆的长度之和小于其余两杆的长度之和,最短杆为机架,这个机构叫__ 机构。 12.平面连杆机构急回特性系数K____1时,机构有急回特性。 13.以滑块为主动件的曲柄滑块机构有____个止点位置。 14.凸轮机构主要由、、和三个基本构件组成。 15.盘形凸轮的基圆,是指以凸轮的轮廓的值为半径所作的圆。 16 .在凸轮机构中,从动件的运动规律完全由来决定。 17.据凸轮的形状,凸轮可分为凸轮、凸轮和移动凸轮。 18.凸轮机构的压力角是指的运动方向和方向之间所夹的锐角。 19.在实际设计和制造中,一对渐开线外啮合标准斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是 相等、相等、且相反。 20.在实际设计和制造中,一对渐开线标准直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是、。 21.一对渐开线标准直齿圆柱齿轮的连续传动条件是。 22.在标准齿轮的分度圆上,与数值相等。 23.斜齿圆柱齿轮传动的重合度比直齿圆柱齿轮传动的重合度,因而承载能力。 24..渐开线上各点的压力角不等,向径越大,则压力角越,圆上的压力角为零。25.单个齿轮的渐开线上任意点的法线必是圆的切线。 26.渐开线齿轮的五个基本参数是齿数、、、系数和顶隙系数。27.我国规定齿轮标准压力角为度;模数的单位是。 28.齿轮切削加工方法可分为仿形法和范成法,用成形铣刀加工齿形的方法属法,用滚刀 加工齿形的方法属法。 29.渐开线齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆称为圆。 30.在普通铣床上用铣刀加工斜齿圆柱齿轮时,刀号据选取。 31.渐开线齿轮的特性称为中心距可分性。 32.齿轮传动最基本的要求是其瞬时传动比必须。 33.用齿条型刀具按范成法加工齿轮,如果切齿结束时,刀具的中线与轮坯分度圆相切,则加工 出来的齿轮是齿轮,刀具的中线与轮坯分度圆不相切,则加工出来的齿轮称为 齿轮。 34.规定渐开线标准斜齿圆柱齿轮____ 面上的参数为标准值。 35.直齿圆锥齿轮的标准模数规定在____端的圆上。 36.对于正确安装的一对渐开线圆柱齿轮,其啮合角等于圆上的角。 37.在课本上所介绍的间歇运动机构中,其中两种机构的名称是:机构、 机构。 38.外槽轮机构由、和机架组成,其中拨盘作转动。 (机械零件部分)

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简答题1.试述螺纹联接防松的方法。 答:螺纹连接的防松方法按工作原理可分为摩擦防松、机械防松及破坏螺纹副防松。 摩擦防松有:弹簧垫圈、双螺母、椭圆口自锁螺母、横向切口螺母 机械防松有:开口销与槽形螺母、止动垫圈、圆螺母止动垫圈、串连钢丝 破坏螺纹副防松有:冲点法、端焊法、黏结法。 2.试分析影响带传动承载能力的因素? 答:初拉力、包角a、摩擦系数f、带的单位长度质量q、速度v。 3.链传动与带传动相比较有哪些优点?(写三点即可) 答:1)无弹性打滑和打滑现象,因而能保证平均传动比不变; 2)无需初拉力,对轴的作用力较小; 3)可在环境恶劣下工作; 4. 涡轮与蜗杆啮合时的正确啮合条件是什么? 解: 24、简述四杆机构中曲柄存在的两个条件,并简述铰链四杆机构三种基本类型的判别方法。 25、标注普通型螺纹M12 1.5LH—6H7H/7g8g各项所代表的含义。 1、简述滚动轴承的3类、6类、7类的类型名称及应用特点。 答题要点:3类为圆锥滚子轴承,承载能力强,既可承受径向力,又可承受单向轴向力;6类为深沟球轴承,应用广泛;主要承受径向力,又可承受较小的双向轴向力; 7类为角接触球轴承,按接触角的大小可分为C、AC、B等三种。既可承受径向力,又可承受轴向力,接触角越大,承受轴向力的能力越强。 2、分析比较带传动的弹性滑动和打滑现象。

谢谢你的观赏 谢谢你的观赏 答题要点:弹性滑动是因材料的弹性变形而引起带与带轮表面产生的相对滑动现象称为弹性滑动。带传动的弹性滑动是不可避免的。 产生弹性滑动的原因:带有弹性;紧边松边存在拉力差。 摩擦型带传动在工作时,当其需要传递的圆周力超过带与带轮摩擦力的极限值时,带将会在带轮表面上发生明显的相对滑动,这种现象称为打滑。 通常打滑由过载引起,将使带传动无法正常工作 1.简述凸轮机构中压力角和基圆半径的关系? 1.答:压力角越小,则基圆半径越大,整个机构的尺寸也越大,致使结构不紧凑;(4分) 故在不超过需用压力角的条件下,将压力角取大些,以减少基圆半径值。 (6 分) 2. 带传动中的弹性滑动与打滑有什么区别? 2.答:弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。打滑是指由于过载引起的全面滑动,是一种传动失效的表现,应当避免。 (3分) 3. 弹性滑动是由带材料的弹性和紧边、松边的拉力差引起的。只要带传动具有承载能力,出现紧边和松边,就一定会发生弹性滑动,所以弹性滑动是不可以避免的。(6分) 3.根据渐开线的形成过程,简述渐开线的主要特性? 3.答: 1)发生线沿基圆滚过的长度等于基圆上被滚过的弧长; 2)渐开线上任一点的法线必与基圆相切; 3)渐开线的形状决定于基圆的大小; 4)渐开线上各点的压力角不相等; 5)基圆以内无渐开线。 4. 螺纹连接为什么要防松?有哪几类防松方法? 4在静载荷作用下且工作温度变化不大时,螺纹连接不会自动松脱。但是在冲击、振动和变载荷作用下,或当温度变化很大时,螺纹副间的摩擦力可能减小或瞬间 消失,这种现象多次重复就会使连接松脱,影响连接的正常工作,甚至会发生 严重事故。因此,设计时必须采取防松。 (4分) 5. 摩擦防松,机械防松,破坏螺纹副关系。 1、 为什么三角带的张紧轮常压在带的内侧,其致使包角有所减小,而不压在外侧,使包 角增加?

机械设计简答题答案

1.一部机器由哪些部分组成?分别起什么作用? 答:机器通常由动力部分、工作部分和传动部分三部分组成。除此之外,还有自动控制部分。 动力部分是机器动力的来源,常用的发动机有电动机、内燃机和空气压缩机等。工作部分是直接完成机器工作任务的部分,处于整个传动装配的终端,起结构形式取决于机器的用途。例如金属切削机床的主轴、拖板、工作台等。 传动部分是将动力部分的运动和动力传递给工作部分的中间环节。例如:金属切削机床中常用的带传动、螺旋传动、齿轮传动、连杆机构、凸轮机构等。机器应用的传动方式主要有机械传动、液压传动、气动传动及电气传动等。 2.决定机器好坏的关键是哪个阶段? 答:设计阶段 3.机械零件的失效形式有哪些? 答:(一)整体断裂(二)过大的残余变形(三)零件的表面破坏(四)破坏正常工作条件引起的失效 4.常规的机械零件设计方法有哪些? 答:(一)理论设计(二)经验设计(三)模型试验设计 5.机械零件的理论设计有哪几种? 答:设计计算校核计算 6.惰轮轮齿的接触应力.弯曲应力分别为怎样的循环变应力? 答:接触应力为:脉动循环变应力弯曲应力为:对称循环变应力 7.材料的疲劳特性可以用哪些参数描述?

答:可用最大应力m ax σ,应力循环次数N ,应力比max min σσσ= 来描述。 8.循环特性r=-1,0,1分别代表什么应力? 答:r=-1代表对称循环变应力,r=0脉动循环变应力,r=1静应力。 9.在循环变应力作用下,影响疲劳强度的最主要因素? 答:应力幅。 10.疲劳曲线有哪两种?如何定义? σ-N 疲劳曲线,等寿命疲劳曲线。 σ-N 疲劳曲线:在各种循环作用次数N 下的极限应力,以横坐标为作用次数N 、纵坐标为极限应力,绘成而成的曲线。 等寿命疲劳曲线:在一定的应力循环次数N 下,疲劳极限的应力幅值与平均应力关系曲线。 11.σ-N 曲线中,我们把曲线分成了那几段?各有什么特点? 分为AB BC CD 三段。在AB 段,是材料发生破坏的最大应力值基本不变。在BC 段,材料发生疲劳破坏的最大应力不断下降。在CD 段,材料试件经过一定次数的交应变力作用后会发生疲劳破坏。 12.简述静强度设计和疲劳强度设计的不同之处? 静强度设计是和屈服强度做比较,疲劳强度是考虑到不同因素对疲劳极限的影响。 13.简述疲劳损伤线性积累假说的内容? 在规律性变幅循环应力作用下,各应力对材料造成的损伤是独立进行的,并可以线性 地累积成总损伤,当各应力的寿命损伤率之和等于 1 时,材料将会发生疲劳。

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... .. 2010-2011学年第一学期《机械设计》单元测验四学号:姓名:成绩: 一、选择题(每小题1分,共38分) 1、在尺寸相同的情况下,( B )轴承能承受的轴向载荷最大。 A、深沟球轴承 B、角接触轴承 C、调心轴承 D、滚针轴承 2、滑动轴承材料应有良好的嵌藏性是指( C )。 A 摩擦系数小 B 顺应对中误差 C 容纳硬污粒以防磨粒磨损 D 易于跑合 3、下列各材料中,可作为滑动轴承衬使用的是(A )。 A ZchSnSb8-4 B 38SiMnMo C GCr15 D HT200 4、设计动压向心滑动轴承时,若通过热平衡计算发现轴承温升过高,在下列改进设计的措施中有效的是()。 A 增大轴承的宽径比B/d B 减少供油量 C 增大相对间隙 D 换用粘度较高的油 5、设计动压向心滑动轴承时,若宽径比B/d取得较大,则( D )。 A 轴承端泄量大,承载能力高,温升高 B 轴承端泄量大,承载能力高,温升低 C 轴承端泄量小,承载能力高,温升低 D 轴承端泄量小,承载能力高,温升高 6、一流体动压滑动轴承,若其它条件都不变,只增大转速n,其承载能力( A )。 A 增大 B 减小 C 不变 D 不会增大 7、向心滑动轴承的直径增大1倍,宽径比不变,载荷及转速不变,则轴承的压强pv变为原来的( B )倍。 A 2 B 1/2 C 1/4 D 4 8、三油楔可倾瓦向心滑动轴承与单油楔圆瓦向心轴承相比,其优点是( B )。 A 承载能力高 B 运转稳定 C 结构简单 D 耗油量小 9、径向滑动轴承的直径增大1倍,宽径比不变,载荷及转速不变,则轴承的压强pv变为原来的( B )倍。 A 2 B 1/2 C 1/4 D 4 10、流体动压润滑轴承达到液体摩擦的许用最小油膜厚度受到( C )限制。 A 轴瓦材料 B 润滑油粘度 C 加工表面粗糙度 D 轴承孔径 11、在下列各种设备中,( D )只宜采用滑动轴承。 A 中小型减速器齿轮轴 B 电动机转子 C 铁路机车车辆轴 D 大型水轮机主轴 12、在正常条件下,滚动轴承的主要失效形式是( A )。 A、工作表面疲劳点蚀 B、滚动体碎裂 C、滚道磨损 D、全不是 13、下列滚动轴承中( A )轴承的极限转速最高。 A、深沟轴承 B、角接触球轴承 C、推力球轴承 D、滚针轴承 14、( C )不能用来同时承受径向载荷和轴向载荷。 A 深沟球轴承 B 角接触球轴承 C 圆柱滚子轴承 D 调心球轴承 15、角接触轴承承受轴向载荷的能力,随接触角α的增大而( A )。 A 增大 B 减小 C 不变 D 不定 16、有a)7230C和b)7230AC两种滚动轴承,在相等的径向载荷作用下,它们的派生轴向力Sa和Sb相比较,应是( C )。 A Sa >Sb B Sa = Sb C Sa <Sb D 大小不能确定 17、若转轴在载荷作用下弯曲变形较大或轴承座孔不能保证良好的同轴度,宜选用类型代号为( A )

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《机械设计基础》课程试题库 一、填空题 1.在铰链四杆机构中,双曲柄机构的最短杆与最长杆长度之和小于等于其余两杆长度之和。 2.确定凸轮基圆半径的原则是在保证αmax≤ [ α ]条件下,选择尽可能小的基圆半径。 3.一对齿轮传动中,大、小齿轮的齿根最大弯曲应力通常是不等的。 4.在设计 V 带传动时, V 带的型号是根据计算功率和小带轮转速选取的。 5.对于两级斜齿圆柱齿轮传动,应使中间轴上的两个斜齿轮的旋向相同。 6.滚动轴承主要失效形式是疲劳点蚀和塑性变形。 7.在蜗杆传动中,一般蜗杆头数取Z1= 1、 2、4,蜗杆头数越少,自锁性越好。 8.普通螺纹联接承受横向外载荷时,依靠接合面间的摩擦承载,螺栓本身受预紧力 ___作用,可能的失效形式为断裂。 9.平键联接中,两侧面是工作面,楔形键联接中,上下面是工作面。 10.对于闭式软齿面齿轮传动,主要按接触强度进行设计,而按弯曲强度进行校核。 11.蜗杆传动发热计算的目的是防止温升过高而产生齿面胶合失效。 12.带传动中,带上受的三种应力是拉应力,弯曲应力和离心拉应力。最大应力发生 在带的紧边开始绕上小带轮处。 13.链轮的转速高,节距大,齿数少,则链传动的动载荷就越大。 14.轴上的键槽通常采用铣削加工方法获得。 15.联轴器和离合器均可联接两轴,传递扭矩,两者的区别是前者在运动中不能分离,后者可以 随时分离。 16.验算非液体摩擦滑动轴承的pv 值是为了防止轴承过热而发生胶合;验算轴承速度v 是为了 防止轴承加速磨损或产生巨大热量。普通三角形螺纹的牙型角为___60__度。17.紧螺栓联接按拉伸强度计算时,考虑到拉伸应力和扭转切应力复合作用,应将拉抻 载荷增大至 ___1.3____ 倍。 18.受轴向工作载荷的紧螺栓联接,设螺栓刚度 C1 远远小于被联接件的刚度 C2,则不论 工作载荷 F 是否变化,螺栓中的总拉力F2接近 ___预紧力 _____。 19.带传动中,带的弹性滑动是带传动的 _____固有 ______特性,是_不可 ______避免的。 20.带传动的最大有效圆周力随着初拉力、包角、摩擦系数的增大而增大。 21.若齿轮传动的传动比、中心距和齿宽不变,增加两轮的齿数和,则弯曲强度____减 小_____,接触强度 ______不变 _________。 22. 齿轮传动(大、小齿轮分度圆直径分别为d2、d1 ) 传动比表达式为 __i= d2/ d1____。蜗 杆传动(蜗杆分度圆直径d1,蜗杆分度圆柱导程角,蜗轮分度圆直径 d2)传动比表达式为 _______d2/ d1tg___________。

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