机械设计基础--简答题

VII沈阳理工大学专升本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： 以最短杆邻边作为机架，构成曲柄摇杆机构； 以最短杆作为机架，构成双曲柄机构； 以最短杆对边作为机架，构成双摇杆机构； 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 急回特性：机构的空回行程速度大于工作行程速度的特性。 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。 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： 形状分类：盘行凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮； 从动件形式分类：尖顶从动件、滚子从动件、平底从动件 从动件运动方式分类：移动从动件、摆动从动件 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： 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； 等变速运动：产生柔性冲击，适用于中速、轻载的场合； 余弦加速运动：产生柔性冲击，适用于中速、中载的场合； 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：反转法；图解法；解析法加工方法：铣、锉削加工；数控加工六、间歇运动机构的种类棘轮机构；槽轮机构（柔性冲击）；不完全齿轮机构（刚性冲击）；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：键的主要尺寸为其剖面尺寸（一般以键宽b键高h表示）与长度L。键的剖面尺寸bh按轴的直径d从有关标准中选定，键长L应该略小于轮毂长度并符合标准系列。八、普通平键的失效形式和校核计算方法； 普通平键主要失效形式为组成连接的键、轴和轮毂三者之中强度最弱的材料的工作面被压溃，极个别情况下也会出现键被剪断的情况。 导向平键的主要失效形式为组合键连接的轴或轮毂工作面部分的磨损。校核计算方法：导向平键强度条件：p=4000T/（dhl）=p；普通平键强度校核同上。九、渐开线齿轮的正确啮合条件、连续传动条件；正确啮合条件：m1=m2=m ；a1=a2=a连续传动条件：重合度大于等于1 。当齿数趋向无穷多，齿轮变成齿条时，重合度增大。两个齿条啮合时得到直齿圆柱齿轮重合度的最大值为4h/（sin 2a）十、齿轮传动的材料选择、失效形式和设计准则；材料选择：齿面应有足够的硬度和耐磨性，以抵抗齿面磨损、点蚀、胶合以及塑性变形等；轮齿心部应有足够的强度和较好的韧性以抵抗齿根折断和冲击载荷；应有良好的加工工艺性能以及热处理性能，使之便于加工且便于提高其力学性能。失效形式：齿轮的主要失效形式为轮齿失效，轮齿失效又分为齿体损伤和齿面损伤。齿体损伤轮齿折断疲劳折断和过载折断；齿面损伤点蚀、胶合、磨损和塑性变形等。设计准则： 闭式齿轮传动：闭式软齿面（HBS350)齿轮传动中，常因为齿根折断而失效，故先按齿根弯曲强度进行设计计算，确定齿轮的主要参数和尺寸，然后再按接触疲劳强度校核齿根的弯曲强度。 开式齿轮传动：齿面磨损为主要失效方式，但是由于目前磨损尚无可靠的计算方法，所以通常按照齿根弯曲强度进行设计计算，确定齿轮的模数，考虑磨损因素，再将模数增大10%20%,因而无需校核接触强度。十二、普通蜗杆传动的失效形式、设计准则；失效形式：校核、磨损、点蚀。设计准则：闭式蜗杆传动：一般按齿面接触强度进行设计，按齿根弯曲强度进行校核。开式蜗杆传动：通常按齿根弯曲强度进行设计。对于跨度大刚性差的蜗杆轴，过大的弯曲变形会造成齿向载荷分布不均，因此还需要进行蜗杆轴的刚度校核。十三、提高螺栓连接强度的措施；改善螺纹牙间的载荷分配；减小螺栓的应力变化幅度；减小应力集中；避免附加应力。十四、带传动的张紧、安装与维护；张紧装置：1、调整中心距的方法；2、张紧轮的方法。安装和维护：1、选用的V带型号和计算长度要正确，以保证V带截面在轮槽的正确位置；2、两带轮的中心线应保持平行，主动轮和从动轮的轮槽必须调整在同一平面内；3、V带的张紧程度调整要适当；4、对V带传动应定期检查，及时调整；5、带不宜与酸、碱、油类介质接触，工作温度一般不超过60 ，以防带老化；6、V带传动装置必须装安全防护罩。十五、轴的类型(心轴、传动轴、转轴的定义方法)； 心轴：只受弯矩而不受转矩的轴； 传动轴：只受转矩不受弯矩或者受很小弯矩的轴； 转轴：既受弯矩又受转矩的轴。十六、轴的材料选择轴的材料首先要有足够的强度，对应力集中敏感性低；还需能满足刚度、耐磨性、耐腐蚀性要求；并具有良好的加工性能，且价格低廉，易于获得。（常用碳钢、合金钢）十七、轴的结构设计准则： 轴的受力合理，有利于提高轴的刚度和强度； 轴相对于机架和轴上零件相对于轴的定位准确，固定可靠； 轴便于加工制造，轴上零件便于拆装和调整； 尽量减少应力集中，并节省材料，减轻重量。十八、合理选择轴承类型 轴承所承受的载荷大小、方向和性质； 轴承的转速； 轴承的装调性能； 轴承的调心性能； 经济型。十九、滚动轴承的失效形式疲劳点蚀、塑性变形、磨损。二十、滚动轴承设计准则： 对于一般转速的轴承(10r/minnn lin)，主要失效形式为疲劳点蚀，应此应以疲劳强度计算为依据进行轴承的寿命计算； 对于高速轴承，除疲劳点蚀外其各元件接触表面的过热也是主要的失效形式，因此除需进行寿命计算外，还需要校验其极限转速n lin 。 对于低速轴承（n1 r/min），可近似认为轴各元件是在静应力下工作，其失效形式为塑性变形，应进行以不发生塑性变形为准则的静强度计算。 二十一、带传动的特点：优点：能缓和载荷冲击； 运行平稳无噪声； 制造和安装精度不像啮合传动那样严格； 过载时将引起带在带轮上打滑，因而可防止其它零件的损坏； 可增加带长以适应中心距较大的工作条件（可达15米）缺点：有弹性滑动和打滑，是传动效率降低并且不能保证准确的传动比；传递同样大的圆周力时，轮廓尺寸和轴上的压力都比啮合传动大；带的寿命较短。二十二、带传动的应用：带传动应用范围非常广，多用于两轴中心距较大，传动比要求不严格的机械中。传