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2012年机械设计内部资料1、变应力循环特性值的变化范围是-1r+1r = -1 ，对称循环变应力r = 0 ，脉动循环变应力r = +1 ，静应力其变化规律是：1）变应力的循环特性不变 2）变应力的平均应力不变 3）变应力的最小应力不变绝大多数转轴中的应力状态属于变应力的循环特性不变。2、机械零件的主要失效形式：断裂、表面点蚀、表面压碎、塑性变形、过量弹性变形、共振、过热和过量磨损。3、平键按用途可分为普通平键、导键和滑键3种。普通平键用于静联接，即轴与轴上零件之间没有相对移动。按端部形状不同分为A型（圆头），B型（平头），C型（单圆头）3种。导键和滑键均用于动联接，导键适用于轴上零件轴向位移不大的场合，滑键适用于轴上零件垂直轴向位移较大的场合。 平键的宽度应根据轴的直径选取。4、润滑剂的主要作用是减少摩擦、磨损，降低工作表面的温度。常用润滑剂有：液体润滑剂、半固体润滑剂、固体润滑剂、气体润滑剂。5、径向滑动轴承动压油膜的形成过程？ 静止时，轴与轴孔自然形成油楔，刚起动，速度低，由于轴径与轴承之间的摩擦，轴承沿轴承孔上爬。随着速度的增大，被轴径带动起来的润滑油进入楔形间隙，并产生动压将轴径推离，形成动压油膜。6、提高螺栓联接强度的措施：改善螺纹牙间的载荷分配；减小螺栓的压力幅；采用合理的制造工艺（冷镦、滚压、冷作硬化）；避免附加弯曲应力；减小应力集中的影响；氰化、氮化、喷丸等表面硬化处理。改善螺纹牙间的载荷分配，避免附加弯曲应力主要是针对静强度，其余的措施是针对疲劳强度。7、当螺纹的公称直径，牙型角，螺纹线数相同时，细牙螺纹的自锁性能要比粗牙螺纹的自锁性能要好。8、螺纹联接的主要类型：1）螺栓联接，常用于被联接件不太厚和周边有足够的装配空间的场合。2）双头螺栓，常用于装拆或结构上受限制的，不能采用螺栓联接的场合。3）螺钉联接，用于不经常装拆联接的场合。4）紧定螺钉联接，多用于轴和轴上零件的联接，可传递不大的动力和力矩。对于普通的螺栓组联接，当被联接件受横向工作载荷作用时，其螺栓本身主要承受拉应力。9、带传动的两种滑动： 弹性滑动：带传动中拉力差使带的弹性变形量变动，而引起的带与带轮之间的相对滑动，称为弹性滑动。弹性滑动使带的传动比不精确，且使带与带轮之间产生磨损。 打滑：当外界传递功率过大时，所需有效拉力大于极限有效拉力时，带与带轮之间的显著滑动。 打滑使带传动失效，但起过载保护作用。 与V带传动相比，同步带传动最突出的优点是传动比准确。10、带传动的主要失效形式：打滑和带的疲劳破坏。11、带传动的计算准则是： 保证带工作时不打滑，并具有足够的疲劳强度。12、带传动工作时所受的应力有：拉应力（紧边拉应力、松边拉应力），离心拉应力（作用于带的全长）和弯曲应力（小带轮处的弯曲应力比大轮处的弯曲应力大） 最大应力发生在带的主动边刚绕上小带轮处13、平带的工作面为与带轮接触的宽平面，V带的工作面为两侧面，在相同的张紧力下，V带传动较平带传动的能力大，因为V带产生楔形效应，当量摩擦系数大，产生的摩擦力更大。14、由齿轮传动、V带传动、链传动组成的三级传动中，带传动宜放在高速级，链传动应放在低速级。15、滚子链传动的主要失效形式：铰链磨损、链的疲劳破环、多次冲击破坏，胶合，过载拉断，链轮轮齿的磨损或塑性变形。16、 链传动布置时，两轴线应平行，两链轮应位于同一平面内；一般宜采用水平或接近水平布置，并使松边向下。 链传动中的动载荷主要与链轮转速，链节距有关。高速重载下，宜选用小节距（较多链轮齿数）多排链条。 在链传动设计中，为避免过度链节，链节数最好取为偶数。17、根据齿轮设计准则：软齿面闭式齿轮传动一般按齿面接触疲劳强度设计，按轮齿弯曲疲劳强度校核。硬齿面一般按轮齿弯曲疲劳强度设计，按齿面接触疲劳强度校核。闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是轮齿折断。设计中对配对钢制软齿面齿轮齿面硬度要求小齿轮的齿面硬度比大齿轮高3050HBS，甚至更高，使寿命接近。18、齿轮传动的失效形式： 1）轮齿折断，多发生在脆性材料轮齿根部。 2）齿面点蚀，常发生在润滑良好的闭式软齿面齿轮传动 3）齿面胶合，多发生在高速重载，散热条件差的闭式齿轮传动 4)齿面塑性变形，多发生在低速过载，频繁启动的软齿面齿轮传动19、齿面点蚀首先出现在齿面节线附近的原因？ 在节线附近啮合时，同时啮合的齿对数少，接触应力大，且节点处齿廓相对滑动速度小，油膜不易形成，摩擦力大。20、蜗杆传动设计计算时，由于蜗杆传动相对滑动速度大，效率低。发热量大，使得油的工作温度升高，涡轮齿面上容易发生胶合，为防止胶合发生，必须进行热平衡计算。当钢制蜗杆传动时的载荷较大时，蜗轮材料应采用锡青铜。动力传动的蜗杆机构，在满足模数m条件下，为防止蜗轮尺寸过大，不使蜗杆跨距增大而降低蜗杆的弯曲刚度，一般情况下，蜗轮的齿数小于或等于80.21、常见的滚动轴承的轴向组合布置方式：固定式：用于工作温度不高的短轴。固游式：用于工作温度较高或较长的轴。游动式：用于能轴向双向移动的轴。22、轴常用的强度计算方法： 1）按扭转强度条件计算，适用于传动轴和转轴的初估轴径。 2）按弯扭合成强度条件计算，适用于转轴和心轴。 3）按疲劳强度精确计算（安全系数计算），适用于各类重要的轴。4）按静刚度计算（安全系数计算），适用于瞬时过载较大的轴。23、对滑动轴承的轴瓦材料有哪些具体的要求？ 良好的减摩性，耐磨性，抗胶合性，良好的跑合性，良好的导热性，热稳定性，有足够的强度，对润滑油有较强的吸附能力，耐腐蚀，便于加工。常用轴瓦材料：铸铁，粉末冶金，铜合金（锡青铜，铝青铜，铅青铜）、铝合金、轴承合金（巴氏合金或白合金）24、整体式径向滑动轴承的特点;整体式径向滑动轴承结构简单，易制造，装拆不太方便，轴瓦磨损后，间隙无法调整，多适用于低速轻载或间隙工作的机械。25、剖分式径向滑动轴承的特点剖分式径向滑动轴承装拆方便，轴承间隙可用剖分面处的垫片厚度来调整。26、选择联轴器的原则：低速，刚度大的短轴选用刚性固定式联轴器；低速刚度小的长轴选用刚性可移式联轴器，高速选用弹性联轴器。刚性联轴器可分为刚性固定式联轴器和刚性可移式联轴器。刚性固定式联轴器用于所联接的两轴的轴线对中性准确且工作轴线不会发生相对位移的两轴联接。刚性可移式联轴器用于基础和机架刚性较差，工作中不能保证两轴轴线对中的两轴联接。二、计算题 计算1、2题见扫描附件3、滚动轴承的寿命计算 角接触球轴承与圆锥滚子轴承的内部轴向力Fs的计算。 方向：将滚动体，内圈与轴视为一体，外圈给滚动体的轴向力的方向 角接触球轴承与圆锥滚子轴承轴向力Fa计算对某一端的轴承：1）轴承本身的内部轴向力2）除本身内部的轴向力外，其他轴向力的代数和二者比较，取大值。三、结构题 1. 能指出图中的结构错误并简述原因（如09年的改错题）；能简要说明轴系部件设计时应注意的事项：(1)运动部件不能被干涉。(2)整个轴系在装配时要有调整环节(3)轴上零件要能装配与拆卸。(4)轴上零件的轴向和周向定位可靠。(5)轴承要成对使用（面对面或背