机械设计简答题题库
《机械设计》试题库
教材名称及版本：《机械设计》第九版
濮良贵，陈国定，吴立言主编高等教育出版社
试题题型：简答题与齿轮等啮合传动相比较，带传动的优点有哪些？答案 1.因带有良好的弹性,可缓和冲击及振动,传动平稳, 噪声小.
2. 靠摩擦传动的带,过载时将在轮面上打滑,起到安全保护作用
3. 可用于两轮中心距较大的场合
4. 传动装置结构简单,制造容易,维修方便,成本较低.
与齿轮等啮合传动相比较，带传动的缺点有哪些？
答案 1.靠摩擦传动的带传动,由带的弹性变形产生带在轮上的弹性滑动,使传动比不稳定,不准确.
2. 带的寿命短,传动效率低, V 带传动的效率约为0.95.
3. 不能用于恶劣的工作场合.
V 带传动的主要参数有哪些？
答案小带轮直径d,小带轮包角，带速v,传动比i,中心距a,初拉力F带的根数乙带的型号等.
带传动中，以带的形状分类有哪几种形式？
答案平带,V带,多楔带，圆带和活络带传动?
按材料来说，带的材料有哪些？
答案棉织橡胶合成的,尼龙橡胶合成的和皮革等.
带传动的打滑经常在什么情况下发生？
答案当拉力差值大于摩擦力极限值时,带与轮面之间的滑动在整个包角内出现,此时主动轮转动无法传到带上,则带不能运动,带传动失去工作能力,此时打滑情况发生.
带传动时，带的横截面上产生那些应力？
答案拉应力,离心应力和弯曲应力.
在V 带传动中，拉力差与哪些因素有关？
答案主动轮包角,当量摩擦系数,带轮楔角,材料摩擦系数有关.
带传动为什么要限制带速，限制范围是多少？
答案因带速愈大,则离心力愈大,使轮面上的正压力和摩擦力减小,带承受的应力增
大,对传动不利,但有效圆周力不变时,带速高有利于提高承载能力,通常带速
在5~25m/s 范围为宜.
带传动中，小带轮的直径为什么不宜太小？
答案因带轮的直径愈小,带愈厚,则带的弯曲应力愈大,对带传动不利,所以带轮直径
不宜过小.
V 带传动的主要失效形式有哪些？
答案主要失效形式有打滑,磨损,散层和疲劳断裂.
带传动的设计准则是什么？
答案设计准则为防止打滑和保证足够的使用寿命.
V 带传动设计计算的主要内容是确定什么？
答案带的型号,根数,基准长度,带轮直径,中心距和带轮的结构尺寸,以及选用何种张
紧装置.
V 带的型号有哪几种？
答案型号有Y,Z,A,B,C,D,E 七种
带传动中，增大包角的主要方法有哪些？
答案加大中心距和带的松边外侧加张紧轮，可提高包角.
带传动中，为什么常设计为中心距可调节？
答案一是调整初拉力,提高带的传动能力.二是可加大中心距,增大包角,提高传动能
力.三是便于维修.
带传动中的工况系数K 与哪些主要因素有关？
答案K 与带传动中的载荷性质,工作机的类型,原动机的特性和每天工作时间有关.
带传动为什么要核验包角？
答案小带轮包角愈大,接触弧上可产生的摩擦力也越大, 则带传动的承载能力也愈大,
通常情况下,应使包角大于120o.
为什么要控制初拉力的大小？
答案初拉力过小,极限摩擦力小,易打滑;初拉力过大,磨损快，增大压轴力.
在带传动设计时，当包角过小应采取什么措施？
答案可采用如下措施:
1）增大中心距;
2）控制传动比;
3）增设张紧轮装置.
与带传动相比较，链传动有什么优点？
答案由于链传动是啮合传动,故传动比准确,工作可靠性好,承载能力大,传动尺寸较
紧凑,可以在恶劣条件下工作（如工作高温,多尘,易燃等），压轴力较小.
与带传动相比较，链传动有什么缺点？
答案链传动的瞬时传动比不恒定，噪声较大.
与齿轮传动相比较，链传动有什么优点？
答案链传动的中心距较大、成本低、安装容易。
与齿轮传动相比较，链传动有哪些缺点？
答案由于轮齿与链穴之间有空隙,随着磨损间隙加大, 不宜用于正反转急速变化的传动
中.
链传动的主要失效形式有哪几种？
答案节距磨损伸长、胶合破坏、链条疲劳断裂、链条静力拉断、轮齿磨损。
为什么说链轮齿数愈多，传动愈平稳？
答案当链轮直径不变时,选节距小的链，则链轮齿数增多,多边形效应减弱,
使传动平稳,振动和噪声减小.
带传动中，小带轮齿数为何不宜太小也不能过大？
答案因齿数越少,传动越不平稳,冲击、磨损加剧; 小链轮齿数过多,大链轮齿数也随
着增多,使传动装置的尺寸增大;同时,节距因磨损加大后,容易产生脱链.
链传动中，为什么链节数常取偶数？
答案链节数必须圆整为整数,一般应为偶数,以避免采用影响强度的过渡链节.链传动的中心距为什么不宜太小也不能过大？
答案在一定链速下，中心距过小,单位时间内链绕过链轮的次数增多,加速磨损; 同时
也使小链轮的包角减小,轮齿的受力增大,承载能力下降。中心距过大, 链条的松边下
垂量增大,容易引起链条的上下颤动。
链传动的已知条件是哪些？
答案传动的用途和工作情况,原动机的种类, 传递的功率,主动轮的转速,从动轮的转速
（或传动比）,以及外廓安装尺寸的等.
链传动为什么要限制链速？
答案为了不使链传动的动载荷和噪声过大，一般限制链速v v 15m/s.
单排链的结构由哪些零件组成？
答案由内链片，外链片，销轴，套筒及滚子组成.
某滚子链"12A-2 X 84 GB1243-83"各数字符号说明什么？
答案GB1243-83国标代号,84节,2为双排,A系列,12为链号.
在链传动中，为什么尽量不用过渡链节？
答案当链节为奇数时,需要用过渡链节才能构成环状,过渡链节的链板在工作时,会受到附
加弯曲应力,故尽量不用.
链传动的瞬时传动比是否恒定，为什么？
答案不恒定。由于链节是刚体,只能在节点处相互转动, 链条绕在轮上成多边形，主动
轮等速转动,在直边上各点的链轮速度也不相等,使链速在变化, 从动轮的转速
也不恒定,瞬时传动比不恒定。
链传动中，链条为什么是疲劳断裂？
答案链传动由于松紧边拉力不同,在运转时链条各元件处在变应力状态,经多次反复下,
链条将发生疲劳断裂.
为什么链传动的链条需要定期张紧？
答案链条的滚子,套筒和销轴磨损后,链的节距增大,容易产生跳齿和脱链,故需定期将
链条张紧.
为什么在链传动中，当转速很高和载荷大时会发生胶合？
答案当转速和载荷大时,套筒和销轴间产生过热而发生粘附,表面较软的金属被撕下,即
发生胶合.
滚子链的主要尺寸有哪些？
答案节距,排数,滚子外径,链节数,销轴长度.
链轮的材料应满足什么条件？
答案链轮材料应满足强度和耐磨性的要求,小链轮的啮合齿数多,宜用更好的材料制作.与齿轮传动相比较，蜗杆有哪些优点？
答案蜗杆传动平稳、无噪声、传动比大而准确、蜗杆的导程角较小，有自锁性能.
与齿轮传动相比较，蜗杆传动有哪些缺点？
答案蜗杆与蜗轮齿面间沿齿向有较大的滑动,不发热多,且容易产生胶合和磨损,传动效率
低。
为什么说蜗杆传动可视作螺旋传动？
答案因为蜗杆视为螺杆,蜗轮视为局部螺母,当转动螺杆时,若螺杆不能轴向移动,则螺
母只能轴向移动。
试述蜗杆与蜗轮正确啮合条件是什么？
答案中间平面上蜗杆的轴向模数与蜗轮的端面模数相等,蜗杆的轴向压力角
与蜗轮的端面压力角相等，蜗杆螺旋线升角与蜗轮分度圆柱螺旋角相等
且方向相同. 蜗杆传动中，圆柱蜗杆传动和圆弧面蜗杆传动各有什么特点？答案圆柱蜗杆传动加工容易,但承载能力低；圆弧面蜗杆传动加工难,但承载能力较高.
阿基米德圆柱蜗杆传动的中间平面有什么特点？
答案此平面通过蜗杆轴线,并与蜗轮轴线垂直。在中间平面上,蜗杆的齿廓与齿条相同,
蜗轮的齿廓为渐开线，蜗杆与蜗轮如同齿轮与齿条啮合一样.
在蜗杆传动中，为什么要规定标准模数系列及蜗杆直径系列？
答案通常,蜗轮轮齿是用与蜗杆相同尺寸的滚刀进行加工的,蜗杆头数与模数都是有限的
数量，而蜗杆分度圆直径 d 将随着导程角而变,任一值就应有相应的d 值,这样会
有无限量的刀具,故为了经济,减少刀具量,规定了标准模数和蜗杆直径系列.
蜗杆传动为什么比齿轮传动平稳？
答案蜗杆传动由蜗杆与蜗轮组成,可以看作是螺旋传动,蜗杆视为螺杆,蜗轮视为局部螺
母,从而传动平稳、无噪声.
蜗杆传动的相对滑动速度对传动性能有何影响？
答案相对滑动速度V s大，容易形成润滑油膜，但由于热量不能散发，使磨损加剧对传动
十分不利.
蜗杆传动的失效形式是什么？
答案绝大多数失效形式发生在蜗轮齿面上；由于相对滑动速度大，齿面容易磨损与胶合。
为什么蜗杆传动尺寸只对蜗轮轮齿进行强度计算？
答案通常蜗杆需采用机械强度较高的材料制作，为了减少摩擦系数和抗磨损、抗胶合的
能力；蜗轮则采用青铜材料，因它强度较低，故只对蜗轮轮齿进行强度计算.为什么蜗杆传动要进行热平衡计算？
答案由于蜗杆传动效率低，故发热大，温升高，如果破坏润滑，则产生胶合而失效。进行热平衡计算以限制工作温度，以免破坏润滑而胶合失效. 闭式蜗杆传动的设计准则是什么答案由蜗轮表面接触强度计算得出主要参数，还需校核计算其刚度.
蜗杆传动时，蜗杆常采用哪些材料？
答案一般采用碳钢，如40，45等；对高速重截的传动，常用合金钢，如20C R、
40C R、20C R M N T I等.
蜗杆传动时，蜗轮一般采用哪些材料？
答案一般采用青铜，如ZC U AL10F E3、ZC U Z N38、M N2P B2 等。对于重要场合，采用
锡青铜。
蜗杆传动时，若油温过高，常用散热措施有哪些？
答案最简单的办法是增加散热面积，另外加装风扇，通冷却水，强制冷却等措施，
应充分注意到各自的结构和安装特点.
蜗杆传动的总效率与哪些因素有关？
答案啮合效率与蜗杆导程，当量摩擦角有关，总效率还与搅油效率、轴承效率的连乘
积有关
蜗杆传动中，蜗杆为什么通常与轴做成一体？
答案由于蜗杆径向尺寸较小，有时铣制蜗杆齿部两端的直径可大于根径，车削时,蜗杆
齿部两端的直径小于蜗杆根径。
蜗杆结构为什么常采用齿圈与轮芯组合式？
答案因齿圈用贵重金属青铜,轮芯用铸铁制造,可节省材料,降低成本.
蜗杆传动中，蜗杆和蜗轮分别受了哪些力？
答案蜗杆轴向力、径向力、圆周力，蜗轮轴向力、径向力、圆周力。
轴按形状分类有哪几种？
答案直轴、阶梯轴、曲轴和挠性钢丝轴。
轴按承受的载荷分类有哪几种？
答案心轴、传动轴和转轴。
自行车的前轴和后轴，按承载分类各属于哪一种轴？
答案前轴属心轴，后轴属转轴。
轴上零件的周向固定有哪些方法？
答案键、销、紧定螺钉、过盈配合、型面联结等。
轴上零件的轴向固定方法有哪些？
答案轴本身做成轴肩、轴环，另设轴套、轴端挡圈、弹簧挡圈、轴承盖、紧定螺钉、
销、圆锥轴颈、轴上螺纹等.
轴常采用哪些材料制造？
答案碳素钢,如35,45,50；合金钢，球墨铸铁等.
轴的工作性能有哪些要求？
答案一般情况下取决于轴的强度；对于精密机床要求刚度；对高速轴为了避免共振等问题
的计算.
轴的合理结构应具有哪些要求?
答案轴的材料、形状和尺寸决定了强度和刚度，相应的轴上零件的配合和位置固定，安装
和维修方便及易于加工制造等。
轴的设计步骤是什么?
答案选材料，初算轴径，轴的结构设计，验算轴的刚度、强度，绘制轴的工作图.
为什么在一般工作温度下，以合金钢来代替碳素钢提高刚度是不行的?
答案因为合金钢和碳素钢的弹性模量十分接近.
轴在什么情况下采用球墨铸铁制造?
答案因为球墨铸铁具有良好的耐磨性,吸振性和加工性能,应力集中不敏感适宜制造结
构形状复杂的轴。
齿轮减速器中，为什么低速轴的直径比高速轴的直径粗得多?
答案若按当量弯矩设计计算轴径时,轴承受弯矩,还承受扭矩,而扭矩与轴的转速成反比,转速小扭矩大轴径就大,故减速器中低速轴粗. 如何提高轴的疲劳强度?
答案减小集中应力可提高轴的疲劳强度：力求轴的形状简单,相邻轴径变化
不要太大,并用大的过渡圆角半径连接起来；提高表面质量，降低加工的粗糙
度，采用喷丸处理。
为什么大多数的轴设计成阶梯形?
答案从等强度的轴而言,形状应是抛物线回转体,但这样加工困难, 安装轴上零件都
困难；为了接近等强度并，且容易加工,故设计成阶梯轴.
轴的强度计算为什么以初步计算和校核计算两步进行?
答案轴在设计之前,轴承间的距离尚未确定,设计时只能依靠一些简单公式初步估计轴
的直径,再根据结构条件确定出轴的形状和几何尺寸, 最后再进行轴的强度和刚度的校核
计算.
为什么对于十分重要的轴还要进行刚度校核?
答案如果精度要求较高的轴刚度不高,在承受载荷后会产生过度磨损或产生偏载, 以致
发生强烈振动和噪声.
轴的刚度校核计算的条件是什么?
答案保证轴产生的挠度,偏转角和扭转角小于或等于许多值.
若某一滑轮轴不转动，试问它承受什么载荷? 属于什么轴？
答案承受弯拒、扭拒，属于心轴。
齿轮轴承载是什么? 属于什么轴?
答案承载为弯拒、扭拒，属于转轴。
轴的强度计算中，弯扭合成强度计算公式的各符号代表什么？它与哪些因素有关?
答案M--当量弯矩.M--弯矩.T--扭矩.a--修正系数。它与轴的弯矩、扭矩产生的应力循环特
征有关。
滚动轴承的优点有些?
答案具有摩擦阻力小, 启动轻便灵活,旋转精度高,润滑和维修简单等
滚动轴承一般由哪些零部件组成?
答案由内圈,外圈滚动体和保持架组成.
标准类型的轴承有哪几种?
答案共有十种；主要有深沟球轴承、调心球轴承、圆柱滚子轴承、调心滚子轴承、滚针轴承、角接触球轴承、圆锥子轴承、推力球轴承等。滚动轴承的失效形式有哪些?
答案表面疲劳点蚀是最常见的失效形式，还有塑性变形、磨损等。
滚动轴承在什么情况下进行寿命计算或静强度计算?
答案对于长期转动的滚动轴承,疲劳点蚀是主要的失效形式,应对它进行寿命计算.对于
不常转动的或转速极低的轴承,要限制其塑性变形,则对它进行静强度计算.为什么调心轴承要成对使用，并安排在轴的两端?
答案若轴上安装两个轴承的轴径难以保证同轴度,或轴受载后的变形较大，为使轴正常
会转,应选用自动调心轴承，且调心轴承成对安装于轴的两端
圆锥滚子轴承为什么便于调整游隙?
答案此类轴承类似于角接触球轴承，因滚动体为线接触，故同时承受径向和轴向载荷的
能力大，滚动体与内圈组合在一起，外圈可以分离，使安装、调整游隙方便。滚动轴承各元件常采用什么材料?
答案内、外圈和滚动体均采用轴承合金钢制造，保持架用软钢冲压而成.
滚针轴承有什么特点?
答案这类轴承只能承受径向载荷,径向尺寸很小,但轴向尺寸大,对轴的变形或安装误差很敏感,适用于转速较低,径向尺寸受限制的场合. 滚动轴承的精度等级分几级?如何标注?
答案精度等级分为B,C,D,E,G 五级。按字母顺序B 级精度最高,G 级精度最低,一般机械中多采用G 级精度轴承。滚动轴承的滚动体一般有哪几种形状?
答案形状很多，有球形、圆柱形、螺旋形、圆锥形、腰鼓形和滚针形等。
指出滚动轴承的寿命计算公式中各符号的意义和单位?
答案L h-滚动轴承的寿命；p-当量动载荷；n-轴承的工作转速r/min;c-基本额定动载荷;e-
寿命指数.
滚动轴承的当量动载荷p 的计算式中x 和y 是什么系数?
答案x-径向载荷系数;y-轴向载荷系数
何类滚动轴承有内部轴向力问题?
答案3000 型和7000 型轴承本身结构特点，即有一定的接触角,在工作时因承受径向力
而引起派生的轴向力。
角接触滚动轴承常用哪两种安装?其安装特点是什么?
答案两种安装是反安装（特点为背靠安装,外圈为厚端对着厚端）、正安装（特
点为面对面安装,即外圈反向）。它们产生的内部轴向力也方向相反.
基本额定动载荷C与当量动载荷p有何区别？
答案在基本额定动载荷的作用下,轴承工作106转后,一批轴承中有10%发生失效,而
其余90%可以继续工作； c 大，轴承的承载能力强。而p 是指轴承一般在径向
力和轴向力作用下，为了能够对照和比较，换算的等效载荷。
轴承的轴向固定有哪些?
答案为使轴和轴承相对于机架有固定的位置,并能承受轴向力,必须将轴承进行轴
向固定。其形式有双支点单向固定,一支点固定另一支点游动，双支点游
动.
滚动轴承游隙的调整方法有哪些?
答案调整游隙的调整方法有加减轴承盖的金属薄垫片,或用螺钉及细
牙螺纹调节.
滚动轴承安装的两个轴颈与机座的两个轴承孔有什么要求?
答案它们必须保证同轴度,以防安装后产生过大的偏移,造成旋转阻力,影响轴承
寿命和机械的平稳性,两轴颈同次安装精磨,两孔同时镗孔.
滚动轴承的润滑作用是什么?
答案润滑主要是减少摩擦损失和减少磨损，并起到冷却、吸振、防锈及降低噪
声等作用。
不可拆联接有哪几种?各有主要特点?
答案铆接：能承受冲击载荷,联接可靠,结构较轻,紧密性差; 焊接：有残余应
力,需作退火处理;
粘接：工艺简单,重量轻,若表面处理不良,粘接质量欠佳,易脱落.
可拆联接有哪几种?各有何主要特点?
答案过盈联接：对中性好,承载能力大,承受冲击性能好,对零件的削弱
少,但加工精度高,装卸不便.
型面联接：对中性好，装卸较方便,无应力集中现象,承受较大扭拒，加
工要求高;
销联接：适用于轻载,相互定位的场合,还可用作安全元件,过载时被剪
断。
平键联接有哪些特点?
答案截面为矩形,两侧面为工作面，键的顶面与轮毂键槽间有间隙,对中
机械设计简答题复习资料
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
机械设计简答题(综合)
轴承：1．对于滚动轴承的轴系固定方式，请解释什么叫“两端固定支承”？答：两端固定支承即为轴上的两个轴承中，一个轴承的固定限制轴向一个方向的串动，另一个轴承的固定限制轴向另一个方向的串动，两个轴承的固定共同限制轴的双向串动。 2. 什么是轴承的基本额定动负荷？基本额定动负荷的方向是如何规定的？（6 分）答：轴承的基本额定动负荷：滚动轴承标准中规定，轴承工作温度在100 C以下，基本额定寿命L= 1 X 106时，轴承所能承受的最大载荷成为轴承的基本额定动负荷.（3分）轴承的基本额定 动负荷的方向，对于向心轴承为径向载荷（ 1 分），对于推力轴承为中心轴向载荷（ 1 分），对于角接触向心轴承为载荷的径向分量（ 1 分）。 3．简述形成稳定动压油膜的条件？答：1）两摩擦表面之间必须能够形成收敛的楔形间隙；2）两摩擦表面之间必须有充足的、具有一定粘度的润滑油；3）两摩擦表面之间必须 有足够的相对运动速度。 4．解释名词；滚动轴承的寿命；滚动轴承的基本额定动载荷。答：1）滚动轴承的寿命即滚动轴承中内、外圈滚道以及滚动体，任一元件出现疲劳点蚀之前，两套圈之间的相对运转总转数。也可用恒定转速下的运转小时数表示；2）基本额定动载荷即基本额定寿命为 106转时，轴承所能承受的最大载荷。 5?滚动轴承的当量静载荷P0的定义。当量静载荷是一个假想载荷，其作用方向与基本额定静负荷相同，而在当量静载荷作用下，轴承的受载最大滚动体与滚道接触处的塑性变形总量与实际载荷作用下的塑性变形总量相同。 6．同滚动轴承相比，液体摩擦滑动轴承有哪些特点？1）在高速重载下能正常工作，寿命长；2）精度高；滚动轴承工作一段时间后，旋转精度J 3）滑动轴承可以做成剖分式的一能满足特殊结构需要。如曲轴上的轴承；4）液体摩擦轴承具有很好的缓冲和阻尼作用，可以吸收震动，缓和冲击。5）滑动轴承的径向尺寸比滚动轴承的小。6）起动摩擦阻力较大。 7、按照摩擦界面的润滑状态，可将摩擦分为干摩擦、边界摩擦、液体摩擦和混合摩擦。0?滑动轴承计算中，计算p, pv, v各考虑什么问题？答：p――轴承磨损；pv――发热；v 局部磨损。 8. 选择滚动轴承时主要考虑哪些因素?方向和性质；轴承的转速；调心性能要求；轴承的安 装与拆卸；经济性。 联轴器： 1 、联轴器和离合器都是用来实现轴与轴之间的连接,传递运动和动力。但联轴器与离合器的主要区别在于联轴器需要在停止转动后才能实现轴与轴的结合或分离, 而离合器可使工作中的轴随时实现结合或分离。 链： 1 、链传动设计时,链条节数应选偶数。链轮齿数应选质数；速度较高时,链节距应 选小些。节距p =（25.4/16）*链号，节距大，尺寸大，功率大。 2. 与带传动相比,链传动有那些特点？答案：优点：没有弹性滑动和打滑现象,平均传动 比准确,传动效率较高,压轴力小,能在高温,多灰尘,湿度大且有腐蚀性的环境下工作, 工况相同时,结构较为紧凑； 缺点：瞬时传动比不准确,传动不平稳, 工作时有噪声, 不适合在载荷变化很大和急速反向的传动中工作,只限于平行轴传动,制造成本较高。 3. 简述链节距P 的选择原则。 答题要点：在满足传递功率要求的前提下,应尽量选择小节距的单排链；若传动速度高、功率大时,则可选用小节距多排链。 4. 紧边布置在上面,避免咬链或发生紧边与松边相碰。张紧轮：靠近主动轮松边还要增大
机械设计简答题答案
简答题 1.机械设计的一般步骤是怎样的？ 选择零件类型、结构计算零件上的载荷确定计算准则选择零件的材料确定零件的基本尺寸结构设计校核计算画出零件工作图写出计算说明书 3. 螺纹升角的大小对自锁和效率有何影响？写出自锁条件及效率公式。 答：螺母被拧紧时，其拧紧力矩为M1＝Ft d2/2＝G d2tan(ψ+ρν)/2，无摩擦时，M10＝Ft d2/2＝G d2tan(ψ)/2，机械效率为η1＝M10 / M1＝tanψ/tan(ψ+ρν)。 螺母被放松时，其阻碍放松的力矩为M2＝F d2/2＝G d2tan(ψ－ρν)/2，无摩擦时，M20＝F d2/2＝G d2tan(ψ)/2，机械效率为η2＝M2 / M20＝tan(ψ－ρν)/tanψ。 由η1＝＝tanψ/tan(ψ+ρν)得知，当ψ越小，机械效率越低。 由η2＝tan(ψ－ρν)/tanψ得知，当ψ－ρν≤0时，螺纹具有自锁性。 4.为什么螺母的螺纹圈数不宜大于10圈？ 答：因为螺栓和螺母的受力变形使螺母的各圈螺纹所承担的载荷不等，第一圈螺纹受载最大，约为总载荷的1/3，逐圈递减，第八圈螺纹几乎不受载，第十圈没用。所以使用过厚的螺母并不能提高螺纹联接强度. 5. 作出螺栓与被联接件的受力—变形图，写出F'、F、F''、 F0间的关系式。 6. 在相同的条件下，为什么三角胶带比平型带的传动能力大？ 答：两种传输动力都是靠摩擦力，同样的皮带和轮的材质摩擦系数是一样的，但是三角带接触面是V型表面压力大于平行带，所以摩擦力大，所以传输的动能要大一些。 7.在非液体摩擦滑动轴承的计算中，为什么要限制轴承的压强p和pv值 答：限制p 目的是防止轴瓦过度磨损。限制pv目的是控制温度，防止边界膜破裂。 8.什么是带传动的弹性滑动和打滑？弹性滑动和打滑对传动有何影响？ 答：（1）由于带的弹性变形而产生的带与带轮间的滑动称为带的弹性滑动。 打滑是指带传动中带传递的外载荷超过最大有效圆周力，带在带轮上发生显著相对滑动现象。（2）影响：弹性滑动： 1 ）带的传动比不稳定； 2 ）降低了传动效率； 3 ）引起带的磨损和带的温升，降低带的寿命。打滑： 1 ）打滑将造成带的严重磨损； 2 ）从动轮转速急速下降，甚至停转，带的运动处于不稳定状态，带不能正常工作，致使传动失效。 9.试简述带传动中的弹性滑动与打滑现象的联系与区别。 答：弹性滑动是由于带本身的弹性和带传动两边的拉力差引起的，只要传递圆周力，两边就必须出现拉力差，故弹性滑动是不可以避免的。打滑是当带传递的工作载荷超过了带与带轮之间摩擦力的极限值，带与带轮之间发生剧烈的相对滑动，故在工作中可以，而且应该避免。打滑是弹性滑动从量变到质变的飞跃。在传动突然超载时，打滑可以起到过载保
机械设计期末试题及答案 2
一、选择题:本题共 10个小题,每小题 2分,共 20分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。把所选项前的字母填在题后的括号内。 1. 在一般工作条件下, 齿面硬度HB ≤ 350的闭式齿轮传动, 通常的主要失效形式为【】 A .轮齿疲劳折断 B. 齿面疲劳点蚀 C .齿面胶合 D. 齿面塑性变形 2. 带传动在工作时产生弹性滑动, 是由于【】 A .包角α太小 B. 初拉力 F 0太小 C .紧边与松边拉力不等 D. 传动过载 3. 在下列四种型号的滚动轴承中, 只能承受径向载荷的是【】 A . 6208 B. N208 C. 3208 D. 5208 4. 下列四种螺纹中, 自锁性能最好的是【】 A .粗牙普通螺纹 B. 细牙普通螺纹 C .梯形螺纹 D. 锯齿形螺纹 5. 在润滑良好的条件下, 为提高蜗杆传动的啮合效率, 可采用的方法为【】 A .减小齿面滑动速度υs B. 减少蜗杆头数 Z 1 C .增加蜗杆头数 Z 1D. 增大蜗杆直径系数 q 6. 在圆柱形螺旋拉伸 (压缩弹簧中, 弹簧指数 C 是指【】 A .弹簧外径与簧丝直径之比值 B .弹簧内径与簧丝直径之比值 C .弹簧自由高度与簧丝直径之比值 D .弹簧中径与簧丝直径之比值
7. 普通平键接联采用两个键时, 一般两键间的布置角度为【】 A . 90°B. 120°C.135°D.180° 8. V 带在减速传动过程中, 带的最大应力发生在【】 A . V 带离开大带轮处 B. V带绕上大带轮处 C . V 带离开小带轮处 D. V带绕上小带轮处 9. 对于普通螺栓联接, 在拧紧螺母时, 螺栓所受的载荷是【】 A .拉力 B. 扭矩 C .压力 D. 拉力和扭矩 10.滚子链传动中, 链节数应尽量避免采用奇数, 这主要是因为采用过渡链节后【】 A .制造困难 B. 要使用较长的销轴 C .不便于装配 D. 链板要产生附加的弯曲应力 二、填空题:本大题共 10个小题, 每空 1分, 共 20分。把答案填在题中横线上。 1. 轴如按受载性质区分, 主要受的轴为心轴, 主要受 2.代号 62203的滚动轴承,为。 3.在一般机械中的圆柱齿轮传动,往往使小齿轮齿宽 b 1b 2;在计算齿轮强度时,工作齿宽 b 应取。 4.普通平键联接的工作面是键的 5.为了便于互换及适应大量生产,轴承内圈孔与轴的配合采用制,轴承外圈与轴承座孔的配合采用制。 6. 不随时间变化的应力称为 , 随时间变化的应力称为具有周期性的变应力称为。
机械设计考试试题及答案汇总
考试科目： 机 械 设 计 考试时间： 120分钟 试卷总分 100分 一、简答题 （本大题共4小题，总计26分） 1、 齿轮强度计算中，有哪两种强度计算理论分别针对哪些失效若齿轮传动为闭式软齿面传动，其设计准则是什么 （6分） 齿面的接触疲劳强度和齿根的弯曲疲劳强度的计算，齿面的接触疲劳强度针对于齿面的疲劳点蚀失效和齿根的弯曲疲劳强度针对于齿根的疲劳折断。 齿轮传动为闭式软齿面传动，其设计准则是按齿面的接触疲劳强度设计，校核齿根的弯曲疲劳强度。 2、连接螺纹能满足自锁条件，为什么还要考虑防松根据防松原理，防松分哪几类（8分）
因为在冲击、振动、变载以及温度变化大时，螺纹副间和支承面间的摩擦力可能在瞬间减小或消失，不再满足自锁条件。这种情况多次重复，就会使联接松动，导致机器不能正常工作或发生严重事故。因此，在设计螺纹联接时，必须考虑防松。根据防松原理，防松类型分为摩擦防松，机械防松，破坏螺纹副关系防松。 3、联轴器和离合器的功用是什么二者的区别是什么（6分） 联轴器和离合器的功用是联接两轴使之一同回转并传递转矩。二者区别是：用联轴器联接的两轴在工作中不能分离，只有在停机后拆卸零件才能分离两轴，而用离合器可以在机器运转过程中随时分离或接合两轴。 4、链传动产生动载荷的原因是什么为减小动载荷应如何选取小链轮的齿数和链条节距（6分） 小链轮的齿数不宜过小和链条节距不宜过大。 得 二、选择题（在每题若干个选项中选出正确的选项填在横分
线上。 本大题共12小题，总计24分） 1、当两个被联接件之一太厚，不易制成通孔且需要经常拆卸时，往往采用 B 。 A．螺栓联接 B．双头螺柱联接 C．螺钉联接 2、滚动轴承中，为防止轴承发生疲劳点蚀，应进行 A 。 A. 疲劳寿命计算 B. 静强度计算 C. 极限转速验算 3、阿基米德蜗杆的 A 参数为标准值。 A. 轴面 B. 端面 C. 法面 4、一对相啮合的圆柱齿轮的Z1＜Z2， b1>b2,其齿面接触应力的大小为 A 。 A. σH1=σH2 B. σH1>σH2 C. σH1<σH2 5、V带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了____B___。 A．使结构紧凑B．限制弯曲应力 C．限制小带轮上的包角D．保证带和带轮接触面间有足够摩擦力 6、在齿轮抗弯强度的设计公式m 中，应代入_ C __。
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机械设计简答题 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max 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。
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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1、带传动中弹性滑动与打滑就是怎样产生的？它们分别对带传动有何影响？ 答:(1)弹性滑动就是由于紧边与松边的拉力不同,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,它就是带传动正常工作的固有特性。打滑就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。打滑就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,它就是不可避免的。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,它就是应当避免的。2、带传动为什么必须要张紧？常用的张紧装置有哪些？ 答:因为带传动就是靠带与带轮之间的摩擦力来传递运动与动力的,如果不张紧,摩擦力小,传递的功率小,甚至出现打滑失效,加之由于带都不就是完全的弹性体,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:链传动就是带有中间挠性件的啮合传动。与带传动相比,链传动无弹性滑动与打滑现象,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,链条曲伸次数与应力循环次数增多,因而加剧了链的磨损与疲劳。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,且易出现跳齿与脱链现象;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与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,但就是过小将导致:(1)传动的不均匀性与动载荷增加;(2)链条进入与退出啮合时,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,从而加速了链条与链轮的损坏。齿数过大,传动的尺寸与质量增大,链条也易于跳齿与脱链的现象发生。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,但就是传动的多边形效应也要增大,于就是振动、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就是什么？ 答:一就是因为链速与从动链轮角速度周期性变化,从而产生了附加的动载荷。二就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。三就是当链节进入链轮的瞬间,链节与链轮以一定的相对速度相啮合,从而使链与轮齿受到冲击并产生附加的动载荷。四就是若链张紧不好,链条松弛。 7、带传动为什么要限制其最小中心距与最大传动比？ 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,从而破坏正确啮合与造成脱链现象;3)润滑不当或转速过高时,销轴与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,于就是带的宽度、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就是什么？如果温升过高不能满足热平衡的条件时,可以采取哪些措施？
机械设计简答题集锦教学教材
常用螺纹有哪几种类型？各用于什么场合？对连接螺纹和传动螺纹的要求有何不同？ 答：常用螺纹有普通螺纹、管螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹等。前两种螺纹主要用于连接，后三种螺纹主要用于传动。对连接螺纹的要求是自锁性好，有足够的连接强度；对传动螺纹的要求是传动精度高，效率高，以及具有足够的强度和耐磨性。 普通螺栓连接和绞制孔用螺栓连接的主要失效形式是什么？计算准则是什么？ 答：普通螺栓连接的主要失效形式是螺栓杆螺纹部分断裂，设计准则是保证螺栓的静力拉伸强度或疲劳拉伸强度。铰制孔用螺栓连接的主要失效形式是螺栓杆和孔壁被压溃或螺栓杆被剪断，设计准则是保证连接的挤压强度和螺栓的剪切强度。 计算普通螺栓连接时，为什么只考虑螺栓危险截面的拉伸强度，而不考虑螺栓头，螺母和螺纹牙的强度？ 答：螺栓头、螺母和螺纹牙的结构尺寸是根据与螺杆的等强度条件及使用经验规定的，实践中很少发生失效，因此，通常不需要进行强度计算。 螺栓上的总循环是什么循环？ 答：普通紧螺栓连接所受轴向工作载荷为脉动循环时，螺栓上的总载荷为不变号的不对称循环变载荷，10< 《机械设计》试题A 一、填空（每空1分，共20分） 1．在疲劳曲线上，以循环基数N0为界分为两个区：当N≥N0时，为（）区；当N＜N0时，为（）区。 2．刚度是指机械零件在载荷作用下抵抗（）的能力。 零件材料的弹性模量越小，其刚度就越（）。 3．润滑油的（）性越好，则其产生边界膜的能力就越强； （）越大，则其内摩擦阻力就越大。 4．为改善润滑油在某些方面的性能，在润滑油中加入的各种具有独特性能的化学合成物即为（）。 5．正是由于（）现象，使带传动的传动比不准确。 带传动的主要失效形式为（）和（）。6．蜗杆传动的主要缺点是齿面间的（）很大，因此导致传动的（）较低、温升较高。 7．链传动水平布置时，最好（）边在上，（）在下。 8．设计中，应根据被联接轴的转速、（）和（）选择联轴器的型号。 9．径向滑动轴承的半径间隙与轴颈半径之比称为（）； 而（）与（）之比称为偏心率ε。10．对于普通平键，考虑到载荷分布的不均匀性，双键联接的强度按（）个键计算。 二、判断题（每小题1分，共10分）（正确的划“√”，错误的划“×”）1．十字滑块联轴器中的所有元件都是刚性元件，因此属于刚性联轴器。 （） 2．两摩擦表面的粗糙度值越小，则越容易实现液体动力润滑。（）3．在计算转轴的强度时，安全系数法比当量弯矩法更精确。（）4．相啮合的蜗杆和蜗轮的螺旋角必须大小相等，旋向相反。（）5．闭式齿轮传动皆须首先按齿面接触强度进行设计计算，确定传动的几何尺寸，然后校核齿根弯曲疲劳强度。（）6．由于链传动不需要张紧力，故作用在轴上的载荷较小。（）7．正是由于过载时产生“弹性滑动”，故带传动对传动系统具有保护作用。 （） 8．楔键只能用于单向传动，双向传动时，必须采用两个楔键。（）9．性能等级为级的螺栓，其屈服点 σ＝600MPa。（） s 10．机械零件的计算分为设计计算和校核计算，两种计算的目的都是为了防止机械零件在正常使用期限内发生失效。（） 1．常用螺纹有哪几类？哪些用于联接，哪些用于传动，为什么？哪些是标准螺纹？ 常用的有：三角螺纹，矩形螺纹，梯形螺纹和锯齿形螺纹。三角螺纹用于联接，其余用于传动。因三角螺纹自锁性好，其它螺纹传动效率高。除矩形螺纹外，其余均为标准螺纹。 2．何谓螺纹联接的预紧，预紧的目的是什么？预紧力的最大值如何控制？ 螺纹联接的预紧是指在装配时拧紧，是联接在承受工作载荷之前预先受到预紧力的作用。预紧的目的是增加螺纹联接的刚度、保证联接的紧密性和可靠性（防松能力）。拧紧后，预紧应力的大小不得超过材料屈服极限σS的80%。 3．螺纹联接有哪些基本类型？适用于什么场合？ 螺纹联接有4中基本类型。螺栓联接：用于被联接件不太厚且两边有足够的安装空间的场合。螺钉联接：用于不能采用螺栓联接（如被联接件之一太厚不宜制成通孔，或没有足够的装配空间），又不需要经常拆卸的场合。双头螺柱联接：用于不能采用螺栓联接且又需要经常拆卸的场合。紧定螺钉联接：用于传递力和力矩不大的场合。 4．紧螺栓联接的强度也可以按纯拉伸计算，但须将拉力增大30%，为什么？ 考虑拧紧时的扭剪应力，因其大小约为拉应力的30%。 5．提高螺纹联接强度的措施有哪些？ 1）改善螺纹牙间的载荷分配不均；2）减小螺栓的应力幅；3）减小螺栓的应力集中；4）避免螺栓的附加载荷（弯曲应力）；5）采用合理的制造工艺。 6．为什么螺母的螺纹圈数不宜大于10圈（使用过厚的螺母不能提高螺纹联接强度）？ 因为螺栓和螺母的受力变形使螺母的各圈螺纹所承担的载荷不等，第一圈螺纹受载最大，约为总载荷的1/3，逐圈递减，第八圈螺纹几乎不受载，第十圈没用。所以使用过厚的螺母并不能提高螺纹联接强度。 7．联接螺纹能满足自锁条件，为什么还要考虑防松？根据防松原理，防松分哪几类？ 因为在冲击、振动、变载以及温度变化大时，螺纹副间和支承面间的摩擦力可能在瞬间减小或消失，不再满足自锁条件。这种情况多次重复，就会使联接松动，导致机器不能正常工作或发生严重事故。因此，在设计螺纹联接时，必须考虑防松。根据防松原理，防松类型分为摩擦防松，机械防松，破坏螺纹副关系防松。 3．V带传动在由多种传动组成的传动系中的布置位置 带传动不适合低速传动。在由带传动、齿轮传动、链传动等组成的传动系统中，应将带传动布置在高速级。若放在低速级，因为传递的圆周力大，会使带的根数很多，结构大，轴的长度增加，刚度不好，各根带受力不均等。 另外，V带传动应尽量水平布置，并将紧边布置在下边，将松边布置在上边。这样，松边的下垂对带轮包角有利，不降低承载能力。 4．带传动的张紧的目的，采用张紧轮张紧时张紧轮的布置要求 张紧的目的：调整初拉力。 采用张紧轮张紧时，张紧轮布置在松边，靠近大轮，从里向外张。因为放在松边张紧力小；靠近大轮对小轮包角影响较小；从里向外是避免双向弯曲，不改变带中应力的循环特性。 1．链传动的主要工作特点 (1) 平均传动比准确，没有弹性滑动； (2) 可以在环境恶劣的条件下工作（突出优点）； (3) 中心距大，传递动力远，结构较小，没有初拉力压轴力小； (4) 瞬时传动比不准，工作中有冲击和噪声； (5) 只限于平行轴之间的传动，不宜正反转工作。 3．确定小链轮齿数z1时应考虑的因素 (1) 考虑动载荷的大小，小链轮齿数越少，链传动的多边形效应和动载荷越大； (2) 考虑大链轮齿数z2，为防止大链轮过早脱链应使：z2 ≤150； 1、螺纹联接为什么要防松，防松方法有几种？各举两例。 【答案】螺纹联接在冲击、振动和变载作用下，预紧力可能在某一瞬间消失，联接仍有可能松脱；温度变化较大而联接件与被联接件的温变差异较大时，联接也可能松脱。因此在设计时，就应考虑防松。防松方法一般有三类： 第一类：摩擦力防松，例如弹簧垫圈，双螺母等。 第二类：机械防松，例如槽形螺母和开口销、止动垫圈等。 第三类：其它方法防松（破坏防松），例如冲击法、粘合法。 2、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？ 【答案】（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。 3、带传动为什么必须要张紧？常用的张紧装置有哪些？ 【答案】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。 4、试简要说明链传动中链轮齿数和链节距对传动的影响？ 【答案】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。 5、对于齿面硬度HBS≤350的一对齿轮传动，选取齿面硬度时，哪个齿轮的齿面硬度应高些？为什么？ 【答案】小齿轮的齿面硬度高。 因为当小齿轮与大齿轮的齿面具有较大的硬度差，且转速又较高时，较硬的小齿轮齿面对较软的大齿轮齿面会起到明显的冷作硬化效应，从而大大提高大齿轮齿面的疲劳极限；而且小齿轮的转速比大齿轮的转速高，啮合的次数多，为了使大小齿轮达到等强度，故使小齿轮的齿面硬度比大齿轮的齿面硬度高30~50HBS 6、试述直齿圆柱齿轮传动失效形式有哪些？并说明闭式硬齿面齿轮传动的设计准则是什么？ 【答案】失效形式有：轮齿的折断、齿面的点蚀、齿面的磨损、齿面的胶合、塑性变形闭式硬齿面齿轮传动的设计准则是：按弯曲疲劳强度计算、接触疲劳强度校核 连杆机构 1．偏置曲柄滑块机构、摆动导杆机构有无急回特性？ 答：有急回特性，极位夹角不等于零 2．机构的“死点位置”是什么？机构的“死点”位置在什么情况下需要克服，在什么情况下应当利用？ 答：在曲柄摇杆机构中，连杆与曲柄共线时，机构的这种位置称为“死点位置”。 运动时克服，固定夹紧时利用 凸轮 1、凸轮机构从动件常用运动规律,冲击特性及应用场合?（从动件的运动规律取决于凸轮的轮廓形状） 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,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。 2、什么情况下凸轮机构的从动杆才能得到运动的停歇？ 答：向径高度无变化 齿轮 1、对齿轮材料的基本要求是什么？常用的齿轮材料有哪些？ ①、齿面应用足够的硬度，以抵抗齿面磨损、点蚀、胶合以及塑性变形等②、齿芯应用足够的强度和较好的韧性，以抵抗齿根折断和冲击载荷 ③、应用良好的加工工艺性能及热处理性能，使其便于加工且便于提高其力学性能。 锻钢因具有强度高、韧性好、便于制造等优点，大多数齿轮用锻钢，当齿轮直径较大不便于锻造时，可用铸钢铸造齿轮，低速轻载的齿轮可用铸铁制齿坯，非金属材料适用于高速轻载。精度要求高的场合。 2、请比较齿轮传动与蜗杆传动的主要失效形式的异同点。 答：两者主要失效形式都有点蚀、断齿、胶合、磨损。 蜗杆传动，胶合失效和磨损必须首先考虑。齿轮传动以点蚀、断齿失效为主。 3、请列出一般动力传动时齿轮传动的两个计算准则，在闭式齿轮传动设计中，分别用这两个准则来设计哪两个参数？ 答：齿面接触疲劳准则： H σ≦[ H σ] 齿根弯曲疲劳准则： F σ≦[ F σ] 使用 H σ≦[ H σ]计算准则计算分度圆直径 1 d 使用 F σ≦[ F σ]计算准则计算或校核模数m 4、简述齿廓啮合基本定律。 答: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。 5. 试述齿廓啮合基本定律。 答：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。 机械设计简答题总结 1.提高机械零件疲劳强度的措施 ①减小应力集中；②提高表面加工质量；③采用能提高疲劳强度的热处理和强化方法； ④减小或消除零件表面可能发生的初始裂纹尺寸； 2.螺纹连接预紧的目的 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出现缝隙或相对滑移。 3.连接螺纹都具有良好的自锁性，为什么有时还需要防松装置试各举出两个机械防松和摩擦防松的例子。 在静载荷或工作温度变化不大时，螺纹连接不会自动松脱。但在冲击、振动或变载荷的作用下，螺旋副间的摩擦力可能减小或瞬时消失。重复多次后就会使连接松脱。 摩擦防松：对顶螺母、弹簧垫圈、自锁螺母； 机械防松：开口销与六角开槽螺母、止动垫圈、串联钢丝； 4.提高螺纹连接强度的措施 1）降低影响螺栓疲劳强度的应力幅 ①降低螺栓的刚度C b（增加螺栓长度、腰状杆螺栓和空心螺栓）；②增大被连接件的刚度C m（不用垫片或采用刚度较大的垫片）； 同时增大预紧力 2）改善螺纹牙上载荷分布不均的现象 均载螺母：悬置螺母、环槽螺母、内斜螺母、 钢丝螺套 3）减小应力集中的影响（较大的圆角和卸载槽，或将螺纹收尾改为退刀槽） 4）采用合理的制造工艺方法（冷镦螺栓头部、滚压螺纹） 5.V带传动中，小带轮基准直径d1的选取对带传动的影响是什么带速V的选取对带传动的影响是什么 当带传动的功率P和转速一定时，d1减小则带速V降低，单根V带所传递的功率减小，从而导致V带根数增加。这就加大了带轮的宽度，也增大了载荷在V带之间分配的不均匀性，同时d1的减小也将导致V带弯曲应力增大。故d1不能太小。 当带传动的功率P一定时，提高带速，则单根V带所传递的功率增加，相应的可减少带的根数或者减小V带的横截面积，使带传动的总体尺寸减小；带速V过高，则离心拉应力增大，使得单根V带所传递的功率减小，带的寿命降低。带速过低，单根V带所传递的功率过小，带的根数增多，传动能力没有得到发挥。（大部分速度范围内，V带的基本额定功率都是增高的。只有极高速的情况下才会下降。所以V带应设置在高速级） 6.带传动设置张紧轮应注意什么 1）一般应在松边内侧，使带只受单项弯曲；2）张紧轮尽量靠近大带轮，以免减小带在小带轮上的包角；3）张紧轮的轮槽尺寸与带轮的相同，且直径小于小带轮的直径 7.什么叫做带传动的弹性滑动试分析其产生的原因。 由于带的弹性变形而引起的带与带轮之间的微量滑动； 由于带传动总是存在松边与紧边，在大带轮上，带的拉力从松边F2逐渐上升为紧边拉力F1时，带的弹性变形增加，带相对于大齿轮向前伸长使得带的速度高于大带轮的速度v2。在小带轮上，带的拉力从紧边拉力F1逐渐降低到松边F2为时，带的弹性变形减小，带相对于小带轮向后退缩，使得带的速度低于小带轮的速度v1。 8.什么是链传动的多边形效应 机械设计基础简答题汇 总 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998 机械设计基础简答题汇总 0.绪论 【机器】：机器是执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料、信息。 【机构】：用来传递运动和力、有一个构件为机架、用构件间能够相对运动的连接方式组成的构件系统称为机架。（机构是一种用来传递与变换运动和力的可动装置。）【机械】：机构与机器的总称。 【构件】：机构中独立运动的刚体。 构件是运动的单元，零件是制造的单元。 1.第一章 机构具有确定运动的条件是：机构自由度大于零，且机构自由度等于原动件数，机构中有机架。 什么是复合铰链，怎么处理复合铰链的自由度：两个以上构件同时在一处用转动副相连接就构成复合铰链；K个构件汇交而成的复合铰链具有（K-1）个自由度。 什么叫局部自由度，怎么处理局部自由度：机构中常出现一种与输出构件无关的自由度，称为局部自由度（或称多余自由度），在计算自由度时应予以排除。 什么叫虚约束，怎么处理虚约束的自由度：在运动副引入的约束中，有些约束对机构自由度的影响是重复的，对机 构运动不起任何限制作用的约束称为虚约束或者消极约束。在计算自由度的时候应当除去不计。 阐述三心定理：做相对平面运动的三个构件共有三个瞬心，这三个瞬心位于同一直线上。 2.第二章 什么是曲柄，什么是摇杆：与机架组成整转副的连架杆称为曲柄，与机架组成摆动副的连架杆称为摇杆。 杆长条件：铰链四杆机构有整转副的条件是最短杆和最长杆长度之和小于等于其余两杆长度之和；整转副是由最短杆与其相邻杆组成的。 压力角和传动角：作用在从动件上的驱动力和该力作用点绝对速度之间所夹的锐角称为压力角，传动角是压力角的余角。 3.第三章（凸轮，无） 4.第四章（齿轮机构） 齿廓实现定角速比传动的条件：一对齿廓的瞬时速比，等于该瞬时接触点的公法线, 截连心线为两段线段的反比。不论两齿廓在何位置接触，过其接触点所作两齿廓的公法线均须与连心线交于一固定的点C（节点）。 什么叫渐开线标准直齿圆柱齿轮：分度圆上齿厚与齿槽宽相等，切齿顶高和齿根高均为标准值的齿轮称为标准齿轮。 3-9弯曲疲劳极限的综合影响系数Kδ的含义是什么？它与哪些因素有关？它对零件的疲劳强度和静强度各有什么影响？ 答：在对称循环时，Kδ是试件的与零件的疲劳极限的比值；在不对称循环时, K δ是试件的与零件的极限应力幅的比值。Kδ与零件的有效应力集中系数σkδ、尺寸系数εδ、表面质量系数βδ和强化系数βq有关。Kδ对零件的疲劳强度有影响，对零件的静强度没有影响。 3-10 零件的等寿命疲劳曲线与材料试件的等疲劳曲线有何区别？在相同的应力变化规律下，零件和材料试件的失效形式是否总是相同的？为什么？ 答：区别在于零件的等寿命疲劳曲线相对于试件的等寿命疲劳曲线下移了一段距离（不是平行下移）。在相同的应力变化规律下，两者的失效形式通常是相同的，如图中m1′和m2′。但两者的失效形式也有可能不同，如图中n1′和n2′。这是由于Kδ的影响，使得在极限应力线图中零件发生疲劳破坏的范围增大。 3-11试说明承受循环变应力的机械零件，各在什么情况下按静强度条件和疲劳强度条件计算？ 承受循环变应力的机械零件，当应力循环次数小于1000时，应按静强度条件计算；当应力循环次数大于1000时，在一定的应力变化规律下，如果极限应力点落在极限应力线图中的屈服曲线GC上时，也应按静强度条件计算；如果极限应力点落在极限应力线图中的疲劳曲线AG上时，则应按疲劳强度条件计算 3-12 在单向稳定应变应力下工作的零件，如何确定其极限应力? 答：在单向稳定变应力下工作的零件，应当在零件的极限应力线图中，根据零件的应力变化规律，由计算的方法或由作图的方法确定其极限应 3-15 影响机械零件疲劳强度的主要因素有哪些？提高机械零件疲劳强度的措施有哪些？ 影响机械零件疲劳强度的主要因素有零件的应力集中大小，零件的尺寸，零件的表面质量以及零件的强化方式。提高的措施是：1）降低零件应力集中的影响；2）提高零件的表面质量；3）对零件进行热处理和强化处理；4）选用疲劳强度高的材料；5）尽可能地减少或消除零件表面的初始裂纹等。机械设计试题A及答案
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