四川大学2008年机械设计-复习资料.doc

总论稳定循环简单变应力时极限应力和安全系数的确定。1、当应力循环次数N=N0的对称循环变应力时的极限应力和安全系数 极限应力为-1 最大工作应力max=a安全系数S=-1/a考虑应力集中等因素的影响安全系数 2、当应力循环次数N=N0时的非对称循环应力的极限应力和安全系数或3、当应力循环次数NN0时零件在变应力下的极限应力和安全系数-TEST.1-1、某齿轮传动装置如图所示，轮1为主动轮，则轮2的齿面接触应力按 变化。A 对称循环 B 脉动循环 C 循环特性r=-0.5的循环 D 循环特性r=+1的循环 2、上图所示的齿轮传动装置，轮1为主动轮，当轮1作双向回转时，则 轮1齿面接触应力按 变化。A 对称循环B 脉动循环 C循环特性r=-0.5的循环 D 循环特性r=+1的循环3、两等宽的圆柱体接触，其直径d1=2d2，弹性模量E1=2E2，则其接触应力值为 。A、H1 =H2 B、H1 =2H2 C、H1 =4H2 D、H1 =H24、某四结构及性能相同的零件甲、乙、丙、丁，若承受最大应力max的值相等，而应力循环特性r分别为+1、0、0.5、-1，则其中最易发生失效的零件是 。A、甲 B、乙 C、丙 D、丁5、某钢制零件材料的对称循环弯曲疲劳极限-1=300MPa，若疲劳曲线指数m=9，应力循环基数N0=10 ，当该零件工作的实际应力循环次数N=10时，则按有限寿命计算，对应于N的疲劳极限-1N为 MPa。A、300B、428C、500.4D、430.56、在极限应力图中，工作应力点N的位置如图所示。加载情况属于min=常数情况，试用作图法判定其材料的极限应力取为 。A、BB、0C、-1D、s7、在图示极限应力图中，M点位工作应力点，应力循环特性r=常数，NO线与横坐标轴间夹角=40，则该零件所受的应力类行为 。A、不变号的不对称循环变应力B、变号的不对称循环变应力C、对称循环变应力D、脉动循环变应力8、某结构尺寸相同的零件，当采用 材料制造时，其有效应力集中系数最大。A、HT200 B、35号钢 C、40CrNi D、45号钢9、某截面形状一定的零件，当其尺寸增大时，其疲劳极限值将随之 。A、增高 B、降低C、不变D、规律不定10、对于承受简单的拉、压、弯及扭矩等体积应力的零件，其相应应力与外载荷成 关系；而对理论上为线接触的两接触表面处的接触应力与法向外载荷成 关系；对于理论上为点接触的接触应力与法向外载荷成 关系。A、线性 B、F C、 F D、 F -Answer-1.B2.B 3.B 4.D 5.C 6.D 7.A 8.C 9.B 10.A,C,B-TEST2-1、机械零件设计计算的最基本计算准则是强度。2、机械零件的主要失效形式有整体断裂、表面破坏、变形量过大、破坏正常工作条件引起的失效。3、机械零件的表面损坏形式主要有磨损、压溃、接触疲劳、腐蚀。4、产品样机试验完成后，为使设计达到最佳化，需对设计方案进行技术评价和经济评价工作。5、作用于机械零件上的名义载荷是指根据额定功率用力学公式计算出的作用于零件上的载荷，而设计零件时，应按计算载荷进行计算，它和名义载荷间的关系式为计算载荷等于名义载荷剩以载荷系数K。6、提高机械零件强度的主要措施有合理布置零件；减小所受载荷；降低载荷集中；均匀载荷分布；采用等强度结构；选用合理截面、减小应力集中。7、判断机械零件强度的两种方法是判断危险截面处的最大应力是否小于或等于许用应力及判断危险截面处的实际安全系数是否大于或等于许用安全系数,其相应的强度条件式分别为 及SS8、在静载荷作用下的机械零件，不仅可以产生静应力，也可能产生变应力。9、在变应力工况下，机械零件的强度失效是疲劳断裂；这种损坏的断面包括光滑区和粗糙区两部分10、在静应力工况下，机械零件的强度失效是塑性变形或断裂11、机械零件的表面强度主要指表面接触强度、表面挤压强度及表面磨损强度12、钢制零件的疲劳曲线中，当NN0时为有限寿命区；而当NN0时为无限寿命区。13、钢制零件的疲劳曲线上，当疲劳极限几乎与应力循环次数N无关时，称为低周循环疲劳；而当NH2 ，而H1=H2 ，故小齿轮齿面接触强度较高，则不易出现疲劳点蚀。（2）比较大、小齿轮的F1/YFa1YSa1与F2/YFa2YSa2 ，若F1/YFa1YSa1 Hlim2 ，故H1 H2 。且H1= H2 ，按无限寿命设计时，寿命系数ZN=1，故小齿轮不易出现齿面点蚀。（2）比较两齿轮的YFa1YSa1/F1与YFa2YSa2 /F2 ，比值小的齿轮其弯曲疲劳强度大，不易出现齿根弯曲疲劳折断。-TEST-1、一般开式齿轮传动的主要失效形式是 。A、齿面胶合B、齿面疲劳点蚀C、齿面磨损或轮齿疲劳折断D、轮齿塑性变形2、高速重载齿轮传动，当润滑不良时，最可能出现的失效形式是 。A、齿面胶合B、齿面疲劳点蚀C、齿面磨损D、轮齿疲劳折断3、齿轮采用渗碳淬火的热处理方法，则齿轮材料只可能是 。A、45号钢B、ZG340640C、20CrD、20CrMnTi4、齿轮传动中齿面的非扩展性点蚀一般出现在 。A、跑合阶段B、稳定性磨损阶段C、剧烈磨损阶段D、齿面磨粒磨损阶段5、对于开式齿轮传动，在工程设计中，一般 。A、按接触疲劳强度设计齿轮尺寸，再校核弯曲强度B、按弯曲强度设计齿轮尺寸，再校核接触强度C、只需按接触强度设计D、只需按弯曲强度设计6、一减速齿轮传动，小齿轮1选用45号钢调质；大齿轮选用45号钢正火，它们的齿面接触应力 。A、H1H2B、 H1500mm）、形状复杂的齿轮，设计时应选择 。A、自由锻毛坯B、 焊接毛坯C、 模锻毛坯D、 铸造毛坯-Answer-1. C 2. A 3.D4. A5.D 6. C7. B8.D9.B10. B 11.B 12.C 13.D 14.C 15.C 16.A 17.D-第十三章 蜗杆传动-Questions-1.蜗杆传动的特点及应用蜗杆传动是啮合传动，它在中间平面中，蜗轮与蜗杆的啮合，相当于斜齿轮与直齿条相啮合。因此，在受力分析、失效形式及强度计算等方面，它与齿轮传动有许多相似之处。就蜗杆而言，又与螺杆有相似之处，蜗杆齿为连续不断的螺旋齿轮，故传动平稳、噪声低，并可在一定条件下实现自锁。但由于在啮合处存在相当大的滑动，因而其失效形式主要是胶合、磨损与点蚀，且传动效率较低。所以在材料与参数选择、设计准则及热平衡计算等方面又独具特色。由于效率较低，故不适合于大功率和长期连续工作的场合。2.蜗杆传动的正确啮合条件3.蜗杆的直径系数1）物理意义 切制蜗轮时用的是蜗轮滚刀，其齿形参数和直径尺寸等要求与该蜗轮配对啮合的蜗杆完全一致。在同一模数时，由于齿数及导程角的变化，将有很多直径不同的蜗杆可供选择，这就要配备很多加工蜗轮的滚刀。为了减少加工蜗轮滚刀的数目，便于刀具的标准化，将d1定为标准值，即对应每一个m规定一定数量的d1。d1与m的比值称为直径系数q。2）q对传动性能的影响 若q增大，则d1增大，即蜗杆刚性提高。又当z1一定时，若增大q，则减小而使效率降低，但自锁性好；反之，增大，则效率提高。因此，对于小模数的蜗杆，宜选用较大的q值，以保证足够的刚度与强度，适用于小功率传动及需要自锁的场合；对于大模数的蜗杆，宜选用较小q值，以保证一定的效率，适用于较大功率的传动。4.蜗杆传动变位的特点为了保持刀具的尺寸不变，只对蜗轮进行变位。变位的目的： （1）凑中心距 （2）凑传动比5.蜗杆传动的失效形式、材料选用及强度计算特点（1）由于采用材料和传动结构上的原因，蜗杆螺旋部分的强度总是高于蜗轮轮齿的强度，所以失效常发生在蜗轮轮齿上。又因啮合处的相对滑动速度大，所以其主要失效为表面失效，除点蚀外易产生胶合与磨损。因此，对于蜗杆传动中材料的组合，首先要求具有良好的减磨性和抗胶合能力，同时应具有一定的强度。通常蜗杆采用碳钢或合金钢；蜗轮材料则视其传动中相对滑动速度的高低而定。（2）只需进行蜗轮轮齿的强度计算，对蜗杆必要时应进行刚度校核。 一般情况下，蜗轮轮齿很少发生弯曲疲劳折断，只有当z280100或开式传动时，才对蜗轮进行弯曲疲劳强度计算。因此，对闭式蜗杆传动，仅按蜗轮齿面接触强度进行设计，而无需校核蜗轮轮齿的弯曲强度。6.蜗杆传动具有那些特点？它为什么要进行热平衡计算？若热平衡计算不合要求时怎么办？蜗杆传动具有传动比大、结构紧凑、传动平稳、噪声低和在一定条件下能自锁等优点而获得广泛的应用。但蜗杆传动在啮合平面间将产生很大的相对滑动、摩擦发热大、效率低等缺点。 正是由于存在上述缺点，故需要进行热平衡计算。当热平衡计算不合要求时，可采取如下措施： （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）若上述办法还不能满足散热要求，可在箱体油池中装设蛇形冷却管，或采用压力喷油循环润滑。-TEST-1.与齿轮传动相比较， 不能作为蜗杆传动的优点。A、传动平稳B、传动比可以较大C、可产生自锁D、传动效率高2.阿基米德圆柱蜗杆与蜗轮传动的 模数，应符合标准值。A、端面B、法面C、中间平面3.在标准蜗杆传动中，蜗杆头数一定时，若增大蜗杆直径系数，将使传动效率 。A、提高B、减小C、不变D、增大也可能减小4.在其它条件相同时，若增加蜗杆头数，则滑动速度 。A、增加B、不变C、减小D、可能增加也可能减小5.蜗杆常用材料是 。A、HT150B、ZCuSn10P1C、45号钢D、GCr156.对蜗杆传动进行热平衡计算，其主要目的是为了防止温升过高导致 。A、材料的机械性能下降B、润滑油变质C、蜗杆热变形过大D、润滑条件恶化而产生胶合失效7.在蜗杆传动设计中，除规定模数标准化外，还规定蜗杆直径取标准值，其目的是 。A、限制加工蜗杆的刀具数量B、限制加工蜗轮刀具的数量，并便于刀具的标准化C、便于装配D、提高加工精度-Answer-1. D2. C3.B4. A5. C6. D7.B-第14章 链传动-Questions-1.链传动的运动特性重点了解链传动的“多边形效应”。 链传动的瞬时传动比在传动过程中是不断变化的，从而导致运动的不均匀性。只有当主、从动轮齿数相等，链条中心距正好是其节距的整数倍时，瞬时传动比才为常数。 链传动运动不均匀性及刚性链节啮入链轮齿间时引起的冲击，将引起动载荷。会形成连续不断的冲击、振动和噪声。这种现象称为“多边形效应”。 链条的节距越大，链轮齿数越少，转速越高，“多边形效应”越严重。2.合理选择链传动的主要参数1）传动比的选择： 链传动的传动比一般应小于或等于8，推荐i=23.5，imax=10 。传动比越大，则链条在小链轮上的包角越小，同时啮合的齿数就越少，轮齿的磨损就越大，越容易出现跳齿现象，破坏正常啮合。通常小链轮上的包角不应小于1202）链轮齿数的选择： 链轮齿数z1应大于或等于zmin，小链轮齿数选得多一些，多边形效应将减小，动载荷将减轻，有利于传动。大链轮齿数应小于或等于120。大链轮齿数选得越多，链条的使用寿命将越短。小链轮齿数最好与链条节数互为质数，这样才能轮流更换链轮齿与链节的啮合，从而得到较为均匀的磨损。3）链节距和列数的选择 链节距越大，链列数越多，则承载能力越大。但链节距越大，其运动不均匀性越大，附加动载荷越大。因此，在满足承载能力的条件下，应尽量选择小节距的多列链。在转速高、载荷大，且要求传动平稳的场合，应尽量选用小节距的多列链。在低速重载、中心距要求大、传动比较小的场合，宜采用大节距的单列链。4）中心距的选择 中心距过小，小轮上的包角减小，承载能力减小，同时轮齿受力增大，在一定转速下，单位时间内链条绕过链轮的次数增多，从而加剧链条的磨损与疲劳。中心距过大，链条松边下垂量大，链条容易发生上下颤动。5）链速的选择 链条的线速度一般不应超过12m/s。因为链条线速度越高，动载荷越大，为防止动载荷过大，必须限制链速。-TEST-1、链条在小链轮上的包角，一般应大于 。A、90B、120 C、150 D、180 2、套筒滚子链中，滚子的作用是 。A、缓冲吸震B、减轻套筒与轮齿间的摩擦与磨损C、提高链的承载能力D、保证链条与轮齿间的良好啮合3、在一定转速下，要减轻链传动的运动不均匀和动载荷，应 。A、增大链节距和链轮齿数B、减小链节距和链轮齿数C、增大链节距，减小链轮齿数D、减小链节距，增大链轮齿数4、大链轮的齿数不能取得过大的原因是 。A、齿数越大，链条的磨损就越大B、齿数越大，链传动的动载荷与冲击就越大C、齿数越大，链传动的噪声就越大D、齿数越大，链条磨损后，越容易发生“脱链现象”5、链传动中心距过小的缺点是 。A、链条工作时易颤动，运动不平稳B、链条运动不均匀性和冲击作用增强C、小链轮上的包角过小，链