机械设计基础 简答题
机械设计基础简答题

机械设计基础简答题一、什么是机械设计基础?机械设计基础是机械工程学科中的一门基础课程,主要涉及机械系统的设计、分析和优化。
它涵盖了从基本原理到复杂系统设计的各个方面,包括力学、材料科学、热力学、机构学、动力学、传动和控制系统等。
二、简述机械设计的过程。
机械设计的过程是一个系统性的过程,通常可以分为以下几个步骤:1、确定设计目标:明确设计的目的和需求,考虑设计的功能、性能、可靠性、成本等要素。
2、概念设计:根据设计目标,进行初步的概念设计,包括机构形式、运动方案、结构布局等。
3、详细设计:对概念设计进行详细的分析和优化,包括机构尺寸、材料选择、热力学分析、动力学仿真等。
4、校核和验证:对设计进行各种校核和验证,包括强度校核、刚度校核、稳定性校核等,以确保设计的可靠性和安全性。
5、试制和试验:制造和试验设计的机械系统,以验证其性能和达到预期的设计目标。
6、改进和优化:根据试制和试验的结果,对设计进行改进和优化,以提高性能和可靠性。
三、什么是机构?列举几种常见的机构。
机构是机械系统中实现运动和力的传递或转换的组成部分。
常见的机构包括:1、连杆机构:通过连杆的组合实现运动和力的传递,如曲柄摇杆机构、双曲柄机构等。
2、凸轮机构:通过凸轮的转动实现指定运动,如盘形凸轮机构、圆柱凸轮机构等。
3、齿轮机构:通过齿轮的啮合实现运动和力的传递,如圆柱齿轮机构、圆锥齿轮机构等。
4、螺旋机构:通过螺旋的转动实现直线运动或角度运动,如螺纹丝杠机构、螺旋压力机等。
5、摩擦传动机构:通过摩擦力实现运动和力的传递,如带传动机构、摩擦轮传动机构等。
6、液压传动机构:通过液压油的传递实现运动和力的控制,如液压泵机构、液压缸机构等。
机械设计基础简答题库一、什么是机械设计基础?机械设计基础是机械工程学科中的一门基础课程,主要涉及机械系统的基本组成、力学性质、设计方法和优化等方面的知识。
它是机械工程专业学生必修的一门课程,也是工程师在设计机械设备时必须掌握的基本理论和技术。
《机械设计基础》综合复习资料

《机械设计基础》综合复习资料一、简答题1.简述机器与机构的定义,在生产中举出一机器应用的事例,并说明其有哪些机构组成。
机器定义:由零件组成的执行机械运动的装置。
用来完成所赋予的功能,如变换或传递能量、变换和传递运动和力及传递物料与信息。
机构的定义:由两个或两个以上构件通过活动联接形成的构件系统。
举例:开卷机由圆柱齿轮机构、底座滑动机构、电机传动机构、带钢压紧机构等组成。
2.请说明铰链四杆机构成为双摇杆机构的条件。
铰链四杆机构中,若最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和,就一定是双摇杆机构3.说明为什么带传动需要的张紧力大而链传动需要的张紧力小,哪种传动一般紧边在上,哪种传动一般紧边在下,为什么?因为带传动张紧力的大小决定工作能力的大小,而链传动张紧力不决定工作能力,只是控制松边垂度和防止脱链、跳齿。
链传动一般紧边在上,带传动一般紧边在下。
链传动一般紧边在上因为以免在上的松边下垂度过大阻碍链轮的正常运转;4.请给出齿轮传动失效的主要形式,并说明闭式软齿面齿轮传动应该按照何种强度准则进行设计,何种强度准则校核,为什么?答:齿轮传动失效的主要形式:1、轮齿折断;2、齿面点蚀;3、齿面磨损;4、齿面胶合;5、塑性变形。
闭式软齿面齿轮传动应该按照齿面接触疲劳强度设计,按齿根弯曲疲劳强度校核。
因为闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是接触疲劳磨损即点蚀失效为主。
5.说明回转类零件动平衡与静平衡的区别。
答:1)静平衡在转子一个校正面上进行校正平衡,校正后的剩余不平衡量,以保证转子在静态时是在许用不平衡量的规定范围内,为静平衡又称单面平衡。
2)动平衡在转子两个校正面上同时进行校正平衡,校正后的剩余不平衡量,以保证转子在动态时是在许用不平衡量的规定范围内,为动平衡又称双面平衡。
6.请给出下列滚动轴承的类型、内径和精度等级。
62087013C30210/P251205/P6答:6208为深沟球轴承,内径为40mm,精度等级为0级;7013C为角接触球轴承,内径为65mm,精度等级为0级;30210/P2为圆锥滚子轴承,内径为50mm,精度等级为2级;51205/P6为推力球轴承,内径为25mm,精度等级为6级;7.给出2种螺栓联接防松的方法,并说明其依据的原理。
机械设计基础简答题计算题(附答案)

1、一对正常齿标准直齿圆柱齿轮传动。
小齿轮因遗失需配制。
已测得大齿轮的齿顶圆直径,4082mm d a =齿数1002=Z ,压力角︒=20α,两轴的中心距mm a 310=,试确定小齿轮的:①模数m 、齿数1Z ;②计算分度圆直径1d ; ③齿顶圆直径1a d ④基节b P 。
解:(1)模数m 与1z (6分)m h z d a a )2(22*+=将mm d a 4082=,2z =100带入解得:m=4 )(21)(212121mz mz d d a +=+=将m=4,2z =100,a=310mm 带入求得:551=z(2)分度圆直径:mm mz d 22055411=⨯== (3分)(3)齿顶圆直径:11(2)(552)4228a a d z h m mm *=+=+⨯=(3分)(4)基节:mm m p p b 8.1120cos 414.3cos cos =⨯⨯=== απα(3分)2、V 带传动传递的功率P=7.5kW ,平均带速v=10m/s ,紧边拉力是松边拉力的两倍(F 1=2F 2)。
试求紧边拉力F 1,有效圆周力Fe 和预紧力F 0。
解:有效圆周力:N v P Fe 750105.710001000=⨯== (2分) 紧边拉力:N F F F F F Fe 1500115.0121=⇒-=-= (4分) 预紧力:N F F F F F 1125)15.01(21)21(210=+=+= (4分) 3、如图所示轮系中,已知各齿轮齿数为:13520z z z ===,24640z z z ===,7z =100。
求传动比17i ,并判断 1ω 和7ω 是同向还是反向?解、图中1、2、3、4轮为一定轴轮系(1分)。
4、5、6、7轴构成一周转轮系(1分)。
所以: 212414413(1)4n z z i n z z ==-=(4分) 周转轮系中,6为系杆(1分) 所以:56757756(1)5H H H n n z z i n n z z -==-=--(4分) 2314657又因为4H n n =,15n n =(1分)联立方程可以得到:117710n i n ==(2分)1ω与7ω方向相同(1分)5、在下图所示铰链四杆机构中,各杆的长度分别为: l AB = 25 mm , l BC = 55 mm , l CD = 40 mm , l AD = 50 mm , AD 为机架。
《机械设计基础》课程问题及解答

《机械设计基础》问题及解答一、机器与机构(一)名词解释1.机械:机器、机械设备和机械工具的统称。
2.机器:是执行机械运动,变换机械运动方式或传递能量的装置。
3.机构:由若干零件组成,可在机械中转变并传递特定的机械运动。
4.构件:由若干零件组成,能独立完成某种运动的单元5.零件:构成机械的最小单元,也是制造的最小单元。
6.标准件:是按国家标准(或部标准等) 大批量制造的常用零件。
(二)简答题:1.机器与机构的主要区别是什么?答:机构不能作为传递能量的装置。
2.构件与零件的主要区别是什么?答:构件运动的最小单元,而零件是制造的最小单元。
3. 何谓标准件?它最重要的特点是什么?试列举出五种标准件。
答:是按国家标准(或部标准等) 大批量制造的常用零件。
最重要的特点是:具有通用性。
例如:螺栓、螺母、键、销、链条等。
4.标准化的重要意义是什么?答:标准化的重要意义可使零件、部件的种类减少,简化生产管理过程,降低成本,保证产品的质量,缩短生产周期。
二、静力学与材料力学(一)名词解释1.强度极限:材料σ-ε曲线最高点对应的应力,也是试件断裂前的最大应力。
2.弹性变形:随着外力被撤消后而完全消失的变形。
3..塑性变形:外力被撤消后不能消失而残留下来的变形。
4..延伸率:δ=(l1-l)/l×100%,l为原标距长度,l1为断裂后标距长度。
5.断面收缩率:Ψ=(A-A1)/ A×100%,A为试件原面积,A1为试件断口处面积。
6.工作应力:杆件在载荷作用下的实际应力。
7.许用应力:各种材料本身所能安全承受的最大应力。
8.安全系数:材料的极限应力与许用应力之比。
9.正应力:沿杆的轴线方向,即轴向应力。
10.剪应力:剪切面上单位面积的内力,方向沿着剪切面。
11.挤压应力:挤压力在局部接触面上引起的压应力。
12.力矩:力与力臂的乘积称为力对点之矩,简称力矩。
13.力偶:大小相等,方向相反,作用线互相平行的一对力,称为力偶14.内力:杆件受外力后,构件内部所引起的此部分与彼部分之间的相互作用力。
机械设计基础简答题

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0F 、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: ⎪⎭⎪⎬⎫=====γβαααx2x1x2x1m m m24、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。
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。
《机械设计基础》试题和答案

《机械设计基础》试题和答案《机械设计基础》是机械工程专业的一门重要课程,涵盖了机械设计的基础知识和基本技能。
下面是一份试题和答案,希望能对读者有所帮助。
一、选择题1、下列哪个零件不属于标准件?() A. 螺栓 B. 轴承 C. 齿轮 D. 连杆答案:D. 连杆2、在机械设计中,哪种材料具有较好的耐磨性和耐腐蚀性?() A. 铝合金 B. 钢 C. 聚合物 D. 陶瓷答案:D. 陶瓷3、下列哪个零件是机械传动系统中的核心零件?() A. 轴 B. 轴承 C. 齿轮 D. 联轴器答案:C. 齿轮4、下列哪个参数是用来描述齿轮的尺寸大小的?() A. 模数 B. 压力角 C. 齿数 D. 螺旋角答案:A. 模数5、下列哪个零件属于常用件?() A. 弹簧 B. 滚动轴承 C. 联轴器 D. 滑动轴承答案:A. 弹簧二、填空题1、机械设计的基本要求包括________、、、和。
答案:使用性能好、经济性好、可靠性高、安全可靠、环保性好2、根据轴的承载情况,轴可分为________、和。
答案:心轴、传动轴、转轴3、机械传动系统一般由________、________、________和________组成。
答案:原动机、传动装置、工作机构、控制系统4、齿轮的失效形式有________、________、和。
答案:轮齿折断、齿面磨损、齿面胶合、齿面点蚀5、弹簧的特性线有________、和。
答案:直线型、抛物线型、对数型三、简答题1、请简述机械设计在工业设计中的重要性。
答案:机械设计在工业设计中具有举足轻重的地位。
机械设计为产品的实现提供了技术和美学的支撑,是产品性能和使用寿命的重要保障。
同时,机械设计的美学价值也在现代工业设计中发挥着越来越重要的作用,成为产品外观和结构设计的灵感来源。
2、请说明机械零件常用金属材料应具备哪些性能。
答案:机械零件常用金属材料应具备以下性能:力学性能,包括强度、硬度、塑性和韧性等;物理性能,如导热性、导电性和密度等;化学性能,如耐腐蚀性和抗氧化性等;工艺性能,如铸造性、焊接性、切削加工性和热处理性等。
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)。
机械设计基础简答题
1、简述机构的定义。
答:用来传递运动和力的,有一个构件为机架的,用构件间能够相对运动的连接方式组成的构件系统成为机构。
2、螺栓的主要失效形式有哪些?答:1)螺栓杆拉断2)螺纹的压馈和剪断3)滑扣3、解释心轴、传动轴和转轴?试分析自行车的前轴、后轴和中轴各属于何种轴?答:1)转轴:既传递转矩,又承受弯矩。
2)传动轴:只传递转矩,不承受弯矩或弯矩很小。
3)心轴:只承受弯矩,不传递转矩。
自行车的前、后轴为心轴;中轴转轴。
4、试解释带传动中弹性滑动和打滑现象。
弹性滑动和打滑会引起什么后果?二者都可以避免吗?答:1)由于材料的弹性变形而产生的滑动称为弹性滑动。
由过载引起的全面滑动称为打滑。
2)弹性滑动引起从动轮转速的降低,由滑移率来衡量。
打滑使传动失效,引起带的剧烈磨损;但过载时的打滑可以防止损坏其他零件。
3)弹性滑动不可避免。
打滑应避免且可以避免。
1、简述螺纹联结防松的常用方法。
答:1)利用附加摩擦力防松:弹簧垫圈对顶螺母尼龙圈锁紧螺母2)采用专门防松元件防松:槽形螺母和开口销圆螺母带翅垫片止动垫片3)其他方法防松:点冲法防松粘合法防松2、简述动压油膜形成条件:答:1)两工作表面间必须有楔形间隙。
2)两工作表面间必须连续充满润滑油或其他粘性流体。
3)两工作表面间必须有相对滑动速度,其运动方向必须保证润滑油从大截面流进,从小截面流出。
3、简述齿轮常用的热处理方法,及一对齿轮传动时的齿面硬度配对原则答:1)齿轮常用热处理方法:表面淬火:齿面硬度52~56HRC渗碳淬火:齿面硬度56~62HRC调质:齿面硬度220~260HBS正火:齿面硬度150~220HBS渗氮:齿面硬度60~62HRC2)配对原则:大小齿轮为软齿面时:小齿轮的齿面硬度比大齿轮高20~50HBS大小齿轮为硬齿面时:小齿轮的硬度应略高,也可和大齿轮相等4、根据公差带的相对位置,配合可以分为哪几类?并说明滚动轴承的内外圈分别采用哪种配合制度?答:1)根据公差带的相对位置,配合可以分为:间隙配合过渡配合过盈配合2)滚动轴承内圈孔与轴的配合采用基孔制,轴承外圈与轴承座孔的配合则采用基轴制。
机械设计基础b期末考试题及答案
机械设计基础b期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 机械设计中,通常采用哪种方法来提高零件的疲劳强度?A. 增加零件的尺寸B. 减小零件的尺寸C. 改善零件的表面粗糙度D. 增加零件的材料硬度答案:C2. 在齿轮传动中,哪个参数决定了齿轮的传动比?A. 齿数B. 齿宽C. 齿高D. 齿距答案:A3. 轴承的寿命与什么因素有关?A. 轴承的尺寸B. 轴承的材质C. 轴承的载荷D. 所有上述因素答案:D4. 以下哪种材料不适合用于制造轴承?A. 碳钢B. 合金钢C. 陶瓷D. 塑料答案:D5. 在机械设计中,动平衡的目的是什么?A. 减少零件的磨损B. 减少振动和噪声C. 增加零件的寿命D. 提高传动效率答案:B6. 以下哪种润滑方式适用于高速运转的机械?A. 油浴润滑B. 滴油润滑C. 喷雾润滑D. 油环润滑答案:C7. 机械设计中,静平衡通常适用于哪种类型的旋转体?A. 低速旋转体B. 中速旋转体C. 高速旋转体D. 所有旋转体答案:A8. 以下哪种材料的弹性模量最高?A. 橡胶B. 木材C. 钢材D. 铝材答案:C9. 机械设计中,为了减少摩擦力,通常采用哪种方法?A. 增加接触面积B. 减小接触面积C. 增加表面粗糙度D. 减小表面粗糙度答案:D10. 在机械设计中,哪个因素对齿轮的承载能力影响最大?A. 齿轮的材料B. 齿轮的尺寸C. 齿轮的表面粗糙度D. 齿轮的润滑条件答案:A二、填空题(每空1分,共10分)1. 机械设计中的“三要素”指的是________、________和________。
答案:材料、结构、工艺2. 轴承的________和________是影响其寿命的主要因素。
答案:载荷、转速3. 在机械设计中,为了提高零件的疲劳强度,通常采用________和________的方法。
答案:表面硬化、结构优化4. 动平衡的目的是减少旋转体的________和________。
机械设计基础考试题库及答案
机械设计基础考试题库及答案一、选择题1. 下列哪个是机械设计中常用的材料?A. 木材B. 塑料C. 铝合金D. 纸张答案:C. 铝合金2. 以下哪个单位不是常用的力的单位?A. 牛顿(N)B. 千克(kg)C. 磅(lb)D. 焦耳(J)答案:B. 千克(kg)3. 机械设计中的“CAD”是指什么?A. 计算机辅助设计B. 计算机应用设计C. 计算机模拟设计D. 计算机全息设计答案:A. 计算机辅助设计4. 以下哪种工艺不是常见的机械加工工艺?A. 钻削B. 锻造C. 咖啡壶D. 铣削答案:C. 咖啡壶5. 机械设计中常用的连接方式是什么?A. 焊接B. 激光切割C. 三维打印D. 美工刀答案:A. 焊接二、填空题6. 第一种简单机械是_____________。
答案:杠杆7. 用螺旋线装饰的曲线简直是_____________。
答案:旋塞8. 木料没有什么特别的能逃避__ __的关注。
答案:渡船9. 油性笔和铅笔,常见的文具用品。
淌的笑了,讽刺意味十分_____________。
答案:狼狈10. 下列哪种不利于机械传动?答案:积木三、简答题11. 请简要介绍常见的机械设计制图软件。
答:常见的机械设计制图软件包括AutoCAD、SolidWorks、CATIA 等,它们可以帮助设计师创建三维模型、进行装配设计、进行仿真分析等,是机械设计中不可或缺的工具。
12. 请简要解释机械设计中的“加工精度”是什么意思?答:加工精度是指加工零件时所能达到的最高精度水平,通常用尺寸公差和形位公差来表示。
加工精度的高低直接影响到零件的使用效果和性能。
四、解答题13. 请设计一个简单的杠杆系统,使一个重物在不借助外力的情况下平衡悬挂。
答:这是一个开放性问题,学生可以根据自己的理解和知识设计出符合要求的杠杆系统,重点在于理解杠杆的平衡条件和力的作用原理。
14. 请分析一个机械设计中常见的零件的受力情况,并说明如何选择合适的材料和加工工艺。
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连接问答题1.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.哪些螺纹主要用于连接?哪些螺纹主要用于传动?答:普通螺纹、米制锥螺纹、管螺纹主要用于连接。
梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹主要用于传动。
3.螺纹连接的基本类型有哪些?答:螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接、紧定螺钉连接。
其它还有地脚螺栓连接、吊环螺钉连接和T型槽螺栓连接等。
4.螺纹连接预紧的目的是什么?答:预紧的目的在于增强连接的可靠性和紧密性,以防止受载后被连接件间出现缝隙或发生相对滑移。
5.螺纹连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.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.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.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连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.螺纹连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,连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连接间摩擦力减小或瞬时消失或应力松驰而发生连接松脱。
10.横向载荷作用下的普通螺栓连接与铰制孔用螺栓连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;后者靠螺栓和被连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.承受预紧力F0和工作拉力F的紧螺栓连接,螺栓所受的总拉力F2是否等于F0+F?为什么?答:不等于。
因为当承受工作拉力F后,该连接中的预紧力F0减为残余预紧力F1,故F2=F1+F12.对于紧螺栓连接,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是考虑到紧连接时螺栓在总拉力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。
带传动三、问答题1.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.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.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。
4.什么是带的基准长度?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.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。
齿轮传动问答题1.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.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.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.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.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。
6.什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.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.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:HB>350。
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.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.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。
11.一对圆柱齿轮传动,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.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.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.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.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.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.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.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.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.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,问两轮接触强度的高低 ?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.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.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。
蜗杆传动三、问答题1.为什么闭式蜗杆传动必须进行热平衡计算?如不满足热平衡条件,可采取哪些措施以降低其温升?答:因为蜗杆传动在其啮合平面间会产生很大的相对滑动速度,摩擦损失大,效率低,工作时会产生大量的热。
在闭式蜗杆传动中,若散热不良,会因油温不断升高,使润滑失效而导致齿面胶合。
所以,闭式蜗杆传动必须进行热平衡计算,以保证其油温稳定在规定的范围内,即:要求达到热平衡时的工作油温t1≤06℃~70℃,如不满足热平衡条件可采取以下的措施降低其温升:1)在箱体外壁增加散热片,以增大散热面积; 2)在蜗杆轴端设置风扇,以增大散热系数;3)若上述还不能满足热平衡条件,可在箱体油池中装设蛇形冷水管,或采用压力喷油循环润滑。
3.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.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.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。
6.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。
四、分析计算题68. 在图中,标出未注明的蜗杆(或蜗轮)的螺旋线旋向及蜗杆或蜗轮的转向,并绘出蜗杆或蜗轮啮合点作用力的方向(用三个分力表示)。
例 解1. 有一阿基米德蜗杆传动,已知比i=18,蜗杆头数Z 1=2,直径系数q=10,分度圆直径d 1=80mm 。
试求:1)模数m 、蜗杆分度圆柱导程角γ、蜗轮齿数Z 2及分度圆柱螺旋角β;2)蜗轮的分度圆直径d 2和蜗杆传动中心距α。
解答:1)确定蜗杆传动基本参数m=d 1/q=80/10=8mmZ 2=i Z 1=18×2=3663811110/1arctan()/arctan(1'''︒===q Z γβ=γ=638111'''︒2)求d 2和中心距α: d 2=Z 2m=36×2=288mmα=m(q+Z 2)/2=8×(10+36)/2=184=184mm2. 分析与思考:蜗轮蜗杆传动正确啮合条件如何?为什么将蜗杆分度圆直径d 1定为标准值? 答:蜗轮蜗杆传动正确啮合条件为:︒===2021a a t a α;m m m t ==21α;β=γ。