机械设计简答题.doc

复习自测题一、 名词解释1、 零件：构成机械的最小单元，也是制造的最小单元。2、 标准件：是按国家标准（或部标准）大批量制造的常用件。3、 强度：抵抗破坏的能力。4、 刚度：抵抗弹性变形的能力。5、 稳定性：受压细长直杆，在载荷作用下保持其原有直线平衡状态的能力。6、 硬度：材料抵抗其它物体在表面压出凹陷印痕的能力。即抗嵌入得能力。7、 弹性滑动：带具有弹性，紧边拉力大，应变大，送边拉力小，应变小。当带由紧边侧进入主动轮到从送边侧离开主动轮有个收缩过程，而带由进入从动轮到离开从动轮有个伸长过程。这两个过程使带在带轮上产生局部弹性滑动。是带传动的固有现象，无法避免。8、 打滑：由于张紧力不足，过载而松弛等原因，使带在带轮上发生全面滑动。是一种失效，需避免。9、 蜗杆传动主平面：通过蜗杆轴线并垂直蜗轮轴线的平面。10、 螺纹公称直径：螺纹大径。11、 心轴：只受弯矩的轴。12、 转轴：既受弯矩又受扭矩的轴。13、 传动轴：仅传递扭矩的轴。14、 轴承的接触角：滚动体与外圈滚道接触点的法线与轴承回转半径之间的夹角。二、 填空题1、 零件的承载能力从三个方面衡量：强度、刚度、稳定性。2、 强度条件可解决如下三个问题：校核强度、确定截面尺寸、确定载荷。3、 在传递相同功率下，轴的转速越高，轴的转矩越小。4、 带传动的主要失效形式是：打滑和疲劳断裂。设计带传动的准则是：在保证不打滑的前提下具有一定的抗疲劳寿命。5、 带工作时截面上产生的应力有：拉应力、离心应力、弯曲应力。6、 带传动工作时的最大应力出现在：小带轮的绕进段处，其值为7、 齿轮传动的失效形式只要有：轮齿断裂、齿面疲劳点蚀、齿面磨损、齿面胶合、齿面塑性变形。8、 螺旋传动是由螺杆和螺母组成。9、 角接触球轴承7208B较7208AC轴向承载能力大，这是因为接触角大。10、 轴承6308，其代号表示的意义为深沟球轴承，尺寸代号为03，内径为40mm。11、 轴按所受载荷的性质分类，自行车前轴是固定心轴。12、 普通三角形螺纹的牙形角为60度。13、 在常用的螺纹牙形中矩形螺纹传动效率高，三角形螺纹自锁性最好。14、 在平键连接中，键的两侧面是工作面。剖面尺寸bxh是根据轴的直径从标准中查取。键长根据轮毂宽度选择。15、 相同系列和尺寸的球轴承与滚子轴承相比较，滚子轴承的承载能力高，而球轴承的极限转速高。16、 蜗杆传动中热平衡计算是限制油温和周围空气温度之差不超过许用值。17、 在闭式软齿面齿轮传动中，齿轮常见的失效形式是齿面点蚀，而开式齿轮传动的主要失效为齿面磨损。18、 在V带传动中，其它条件不变，则中心距越大，承载能力越大。19、 带传动一般用于高速级。带传动的小轮包角越大，承载能力越大。20、 齿轮折断有：疲劳折断和过载折断两种。21、 材料的弹性系数E越大，则杆件的变形越小。22、 带传动是借助带和带轮间的摩擦来传递动力和运动的。23、 为了使带与轮槽更好的接触，轮槽楔角小于V带截面的楔角。24、 一对材料和硬度不同的齿轮传动时，其齿面接触应力是相等的，齿根弯曲强度则不相等。25、 蜗杆传动的失效首先发生在蜗轮上。三、 简答题1、 何谓标准件？它最重要的特点是什么？式列举出五种标准件。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。2、 工程中常见的变应力有哪几种？答：有对称循环交变应力和非对称循环交变应力两种。3、 疲劳破坏有哪些特点？答：1、断裂时无明显的宏观塑性变形，断裂前没有明显地预兆，而是突然地破坏。2、引起疲劳断裂的应力很低，常常低于静载时的屈服强度。3、疲劳破坏能清楚地显示出裂纹的发生、扩展和最后断裂三个组成部分。4、 为什么空心圆截面比实心圆截面的抗扭性能好？答：由于横截面上的扭矩主要由靠近圆轴表面的那部分材料承受，靠近中心部分的材料几乎没有发挥承载作用。若把中心部分的材料移到边缘，使其成为空心轴，不仅应力提高而且半径增加，能提供更大的扭矩，就能有效提高轴的承载能力。5、 为了避免打滑，将带轮上与带接触的表面加工的粗糙些以增大摩擦力，这样处理是否正确，为什么?答：不正确，由于带传动工作时存在弹性滑动，粗糙表面将加速带的疲劳破坏。6、 何谓带传动的弹性滑动和打滑？能否避免？答：弹性滑动：带具有弹性，紧边拉力大，应变大，松为拉力小，应变小。当带由紧边侧进入主动轮到从松边侧离开主动轮有个收缩过程，而带由进入从动轮到离开从动轮有个伸长过程。这两个过程使带在带轮上产生弹性滑动。弹性滑动不能避免。打滑：由于张紧不足，摩擦面有润滑油，过载而松弛等原因，使带在带轮上打滑而不能传递动力。打滑能避免。7、 在设计带传动时为什么要限制带速、小带轮直径和带轮包角？答：带速大则离心拉应力大，所以限制v30m/s；小带轮直径d1小则弯曲拉应力大，造成工作应力过大在交变应力作用下，带将产生疲劳破坏；一般要求带轮包角120，以防带与带轮接触弧长不足，带在轮上打滑。8、 如何提高带的工作能力？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、采用新型同步带传动（如大楔角V带、多楔带、同步带等传动）、采用高强度带材料（如采用钢丝绳、涤纶等作为同步带的承载层）9、 粗牙螺纹和细牙螺纹有何区别？各用于何种工作场合？答：粗牙螺纹是标准螺距螺纹，细牙螺纹是螺距小于标准螺距的螺纹，细牙螺纹的牙型与粗牙相似，但螺距小、螺纹升角小、小径大、强度高、自锁性好，但不耐磨、易滑扣。一般连接多用粗牙螺纹，细牙螺纹常用与细小零件，薄壁管件或受冲击、振动和变载荷连接中，也可作为微调机构的调整螺纹。10、 齿轮齿面疲劳点蚀多发生在齿面的什么部位？为什么？答：疲劳点蚀多发生在齿面的节圆附近。由于该处为单齿传力，接触应力高。11、 在什么情况下会发生齿面胶合失效？答：重载齿轮传动，润滑不良时，齿面接触应力高，齿面产生瞬时高温，使齿面熔合粘着，并沿相对滑动方向撕裂造成齿面损伤。12、 为什么螺纹结构中，支撑螺母的端面常做成凸台或沉头座？答：避免因被联接件支承面倾斜或被联接件变形过大，引起螺栓承受偏心拉伸，使螺栓受到很大的弯曲正应力。13、 为什么一般普通螺栓连接都需要预紧？答：预紧力的作用是防止螺纹联接松动脱落，并增强被联接件工作时的牢固性和紧密性，防止受载后被联接件之间发生位移或出现间隙。14、 销的基本类型和功用？答：销按形状可分为圆柱销、圆锥销、异形销。销联接一般用于轴毂联接，或作为安全或定位装置。15、 为什么大多数螺纹连接都必须放松？放松措施有哪些？答：在静载何作用下或温度变化不大时，螺纹联接不会自行松脱，而在冲击、振动、受变载荷作用或被联接件有相对转动等，螺纹联接可能逐渐松脱而失效，因此，必须防松。 防松措施有：靠摩擦力防松；机械防松；破坏螺纹副防松。16、 自行车的前、后、中轴各是什么类型的轴，为什么？答：自行车的中轴为转轴，既受弯矩又受扭矩。自行车的后轴为心轴，只受弯矩。17、 选择轴承类型时要考虑哪些因素？答：轴承的载荷，轴承的转速，轴承的调心性能，轴承的安装和拆卸。18、 在确定阶梯轴的直径时应注意哪几点？答：应符合国标的直径尺寸系列，和公差配合的有关规定。便于装卸。19、 提高齿轮的接触强度和弯曲强度的主要影响参数是什么？答：接触强度的端面载荷分配系数、弯曲强度的端面载荷分配系数20、 闭式齿轮传动的设计准则？答：1、 软齿面（HBS350)闭式齿轮传动，主要失效形式是齿面点蚀，故先按齿面接触疲劳强度设计，再校核齿根弯曲疲劳强度. 、硬齿面（HBS350)闭式齿轮传动，主要失效形式是轮齿折断，故应先按齿根弯曲疲劳强度设计，再校核齿面接触疲劳.21、 蜗杆传动为什么要进行热平衡计算？答：由于蜗杆传动效率低、发热量大，在闭式传动中，如果产生的热量不能及时散逸，将因油温不断升高而使润滑油稀释，从而增大摩擦损失，甚至发生胶合，所以要进行热平衡计算，以保证油温稳定地处于规定的范围内。22、 在闭式软齿面齿轮传动中，大小齿轮的齿面硬度为什么要有硬度差？哪一个齿轮的硬度值高？答，因为在闭式软齿面齿轮传动中，齿轮的失效形式主要是点蚀，小齿轮的齿面接触频率比大齿轮的高，易失效，所以要有硬度差，以保证大小齿轮的寿命基本相等。小齿轮的硬度值高四、 综合题1、3、已知普通螺栓联接的预紧力为F0=1000N，螺栓刚度为=1kN/mm，被联接件刚度为kN/mm。试在图中作出螺栓联接的综合受力图。若螺栓联接在轴向外载荷F的作用下，伸长了0.2mm，试在图中标出螺栓总拉力F2，外载荷F，残余预紧力F1 。2、图示为蜗杆一圆锥齿轮传动，已知输出轴III的转向，为使中间轴II上的轴向力相互抵消一部分，试决定：（1）标出蜗杆的转向及蜗杆、蜗轮的轮齿的螺旋线方向（蜗轮的标于图中）。（2）II轴上蜗轮和圆锥齿轮在啮合点所受各力的方向。3、刚性凸缘联轴器用4个M8普通螺栓联接，螺栓均匀分布在D0155mm的圆周上，接合面摩擦系数m=0.12，摩擦传力的可靠性系数（防滑系数）。若联轴器传递的转矩T1500Nm，问每个螺栓预紧力F应为多大？并校核螺栓强度。4、根据工作条件，决定在某传动轴上安装一对角接触向心球轴承70000AC（反装），已知两个轴承的径向载荷分别为Fr1=1500N，Fr2=2800N，外加轴向力Fae=1200n。轴的转速n=4000r/min，常温下运转，载荷有较小冲击（fp=1.2）。假设已知轴承的基本额定动载荷为36.8kN，试求该对滚动的轴承的寿命。(Fd=0.68Fr)eXYXY0.680.410.87105、指出下图结构中的错误并提出改正措施。6、单根V带传动的预紧力F0=1500N，传递的功率P=9KW，带速V=10m/s，试求：（1）传递的圆周力F 及紧边，松边的拉力F1，F2。（2）标出小带轮的包角及合理转向。（ 1， 两板用两根普通螺栓联接。已知FR=18