机械设计总复习

1、1.给岀铰链四杆机构成为曲柄摇杆机构的条件。答：（1）最短构件与最长构件的长度和不大于其余两构件的长度之和。（2）最短杆的邻边为机架。2.有一回转构件已经动平衡了，是否还要进行静平衡实验，为什么？答：有一回转构件已经动平衡了，肯定静平衡了，不需要进行静平衡实验。因为：刚性转子动平衡条件：1F=0，2M= 0;而刚性转子静平衡条件：1F=03.给岀下列滚动轴承的内径、类型及精度等级。答：62208:6-深沟球轴承，22-尺寸系列，08-表示轴承内径8 5=40mm7312AC/P6: 7-角接触球轴承，03-尺寸系列，12-表示轴承内径12 5=60mmP6-精度等级6级51103/P6:5-推

2、力球轴承，11-尺寸系列，03-表示轴承内径17mmP6-精度等级6级4.尖顶从动件与滚子从动件盘形凸轮轮廓之间有何关系。答：滚子从动件盘形凸轮轮廓与尖顶从动件是法向等距曲线。5.带传动为什么要限制其最小中心距和最大传动比？答：a大一-结构尺寸大，高速时带颤动，a1不稳定；a小一-结构紧凑；a太小，带长太短带绕转次数多带寿命短；a太小，a1小降低传动能力。所以带传动要限制其最小中心距。传动比i大，a1减小- 降低传动能力，所以传动比i不能太大。6.在普通圆柱蜗杆传动中，为什么将蜗杆的分度圆直径规定为标准值？答：加工蜗轮时的滚刀与尺寸与与之啮合的蜗杆尺寸相同，但m定时，由于z1和丫的变化，d1是

3、变化的，即需要配备很多加工蜗轮的滚刀。为了减少蜗轮滚刀的数量，将蜗杆的分度圆直径d1规定为标准值。7.请给岀2种紧螺栓联接防松的方法，并说明所依据的原理。答：（1）双背螺母，依据摩擦防松的原理；（2）开口螺母和开口销，依据机械防松的原理。8.请说明为什么标准渐开线直齿圆柱齿轮转动具有可分性。1rb2Z2i12- - 答：因为122rb1Z1齿轮加工完成，其基圆半径一定，所以传动比i就不变，安装时，中心距a稍微有所变化也不影响传动比i。9.给岀曲柄摇杆机构转化为曲柄滑块机构的条件。答：当曲柄摇杆机构的摇杆长度无限长时，摇杆与连杆相连的转动副变成直线运动，此处安装一个移动副，就将 曲柄摇杆机构变成

4、了曲柄滑块机构。10.在机器中安装飞轮如何调速？为什么通常将飞轮安装在机器的高速轴上？答：飞轮是一个储能器，当机器岀现盈功，飞轮转动惯量很大，角速度变化很小，吸收很大的能量；当机器岀 现亏功，飞轮转动惯量很大，角速度变化很小，放岀很大的能量，由于大的转动惯量，机器速度变化很小就可吸收 和放岀大的能量来进行速度的调节。飞轮安装在高速轴上时，重量小，节省材料，经济性好。11.给岀滚动轴承基本代号的含义。答：左起第一位一一代表轴承的类型左起第二位、第三位一一代表轴承的尺寸系列左起第四位、第无位一一代表轴承的内径尺寸。12.请给岀三种能将主动件的连续转动变成从动件间歇运动的机构。答：凸轮机构、槽轮机构

5、、棘轮机构13.何谓带传动的弹性滑动和打滑？二者的性质有什么不同？答：弹性滑动：带传动中因带的弹性变形的变化所导致的带与带轮之间的相对运动。打滑：带传递的圆周力超过带与带轮之间的最大摩擦力，带与带轮之间的显著滑动。区别：弹性滑动是带传动的固有特性，是不可避免的。打滑是一种失效形式，是可以避免的，而且必须避免。14.以下材料适合制造何种机械零件？并各举一例。35CrMo 20 ZG270-500 ZPbSb16Cu2答：35CrMo合金结构钢，抽油杆；20优质低碳碳素结构钢，卡瓦牙；ZG270-500铸钢，采油井口大四通；ZPbSb16Cu2铸造铅锑轴承合金，滑动轴承轴瓦。15.请给岀滚动轴承基

6、本额定寿命的定义，说明为什么有的轴承的寿命会远大于其基本额定寿命。答：滚动轴承基本额定寿命的定义是：一批相同轴承在同样工作条件下运转，其中Q%的轴承发生疲劳点蚀前运转的总转数（L10），或一定工作转速下工作的小时数（L10h）。因为同型号轴承：离散性大、寿命相差数十倍，而只有90%的轴承达到基本额寿命，有10%的轴承达不到基本额寿命。16链传动的失效形式有哪些？答：链条元件的疲劳破坏 ，铰链铰链磨损，销轴与套筒的胶合，冲击破坏，静力拉断，链轮轮齿磨损。17为什么当大小齿轮都采用软齿面时，一般应使小齿轮的齿面硬度比大齿轮高？ 答：因为其一是小齿轮通常转的圈数多，轮齿磨损快；其二是小齿轮强度低，齿

7、面硬一些其强度也有所提高。18.说明回转类零件动平衡与静平衡的区别。答：刚性转子动平衡条件：1F=0,工俨0;而刚性转子静平衡条件：1F=019.请给出齿轮传动失效的主要形式，并说明闭式软齿面齿轮传动应该按何种强度准则进行设计，何种强度准则 校核,为什么？答：齿轮传动失效的主要形式：轮齿折断,齿面接触疲劳磨损（齿面点蚀） ,齿面胶合,齿面磨粒磨损,齿面塑 性流动；闭式软齿面齿轮传动应该按bH设计，按F校核，因为其主要失效形式是点蚀、其次是轮齿的折断。20.说明为什么带传动需要张紧而链传动一般不需要张紧, 哪种传动一般紧边在上, 哪种传动一般紧边在下, 为什 么？答：因为带传动是摩擦传动，而链传

8、动是啮合传动，所以带传动需要张紧而链传动一般不需要张紧； 带传动的紧边在下，而链传动的紧边在上；因为带传动的紧边在下，松边在上可增大小带轮的包角；链传动的 紧边在上是为了防止咬链。21.带传动工作时，带应力变化情况如何？max在什么位置？由哪些应力组成？答：带应力变化是变应力；max在紧边进入小带轮的位置；max由紧边拉应力和小带轮弯曲应力组成。22.请给出三种以上螺栓联接防松的方法，并简要分析其特点。答：（1）双背螺母，依据摩擦防松的原理；（2）开口螺母和开口销，依据机械防松的原理；（3）胶接，依据破坏螺纹副的原理。二、分析题1.如题二一1图所示为蜗轮传动与圆锥齿轮传动组合。已知输出轴上的锥

9、齿轮4的转向n4，为了使中间轴上的轴向力相互抵消一部分，试确定：（1） 蜗杆传动的螺旋线方向；蜗轮、蜗杆为左旋（2）蜗轮的转动方向； 略（3）轮1和轮4所受的各分力的方向。 略题二1图2.如题二2图的传动系统，1、2是一对蜗轮蜗杆传动，3、4是一对斜齿轮传动。已知1为原动件，4为输出件， 其转向如图所示。为了使中间轴上蜗轮2和斜齿轮3上的轴向力互相抵消一部分。解：螺纹小径的经验公式为d1d 1.1P=10-1.1x1=8.9试确定1、2、3、4各轮的螺旋线方向；1、2、3为左旋，4轮为右旋在图上标出2和3轮所受各分力的方向。 略。题二一2图锥齿轮。为使H、山轴的轴向力抵消一部分，试分析：(1)

10、蜗轮2的转动方向;(3)蜗轮2、齿轮3所受轴向力方向；略按接触强度校核答：因为闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是齿面点蚀，所以按接触强度进行设计，按弯曲强度进行校核；闭 式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是轮齿折断，所以按弯曲强度设计，按接触强度校核。三、计算题1.如题三一1图的平面机构，试求其自由度(如有复合铰链、虚约束、局部自由度请指岀)。题三一1图解：活动构件数n=5,低副数R=7,有虚约束E，无复合铰链和局部自由度。2.一对渐开线外啮合圆柱齿轮，已知z121, z222, mn2mm,中心距a=44mm若不采用变位齿轮而用标准斜齿圆柱齿轮凑中心距，求斜齿圆柱齿轮的螺旋角应为多少?试求其自由

11、JCOH亠PL=10,咼副数PH=0，无虚约束、复合铰链和局部自由度。题三一2图4.如题三-3图所示平面机构，试求其自由度(如有复合铰链、虚约束、局部自由度请标出)题三一3图解：活动构件数n=5,低副数PL=7,高副数PH=0，无虚约束、复合铰链和局部自由度。5.如题三-4图所示用两个M1O 1的普通螺栓固3.如题二一3图所示的传动系统中，蜗杆1主动左旋，转向如图所示3、4齿轮为斜齿圆柱齿轮,5、6齿轮为直齿向下(2)齿轮3、4的螺旋线方向;3轮左旋，4轮右旋(4)III轴上圆锥齿轮应如何配置。锥齿轮5配置在椎齿轮6的右侧题二一3图4.试分析为什么闭式软齿面齿轮传动按接触强度进行设计,按弯曲强

12、度进行校核，而硬齿面则应按弯曲强度设计,解:讥3.如题三右 图所示平面机构,解：活动构件数n=7,低副数合铰链、虚约束、局部自由度请标岀解：螺纹小径的经验公式为d1d 1.1P=10-1.1x1=8.9定一牵引钩，若螺栓材料为Q235,被联接件结合面摩擦系数f= 0.15，求其允许的最大牵引力F已知材料为Q235的螺栓的许用应力115MPa，螺纹小径的经验公式为d1d 1.1P题三一4图四、改错题1.试指岀该轴的设计错误，并画岀改正图。题四图1答：四处错误，分别用红色圆画出1左边第一处：轴承定位套筒外径太大；2左边第二处：轴承定位轴肩太高3左边第三处：轴承安装反了；4左边第四处：皮带轮与轴定位错误，不可能既用轴肩定位又用圆锥定位。 改正图略。2.试指岀该轴的设计错误，并画岀改正图。答：六处错误，分别用红色圆画岀。1左边第一处：装皮带轮的轴段太