机械设计知识点总结

1、1螺纹联接的防松的原因和措施是什么答：原因一一是螺纹联接在冲击,振动和变载的作用下, 预紧力可能在某一瞬间消失，联接有可能松脱，高温的螺 纹联接，由于温度变形差异等原因，也可能发生松脱现象, 因此在设计时必须考虑防松。措施利用附加摩擦力防 松，如用槽型螺母和开口销，止动垫片等，其他方法防松, 如冲点法防松，粘合法防松。2.提高螺栓联接强度的措施答：（1）降低螺栓总拉伸载荷Fa的变化范围：a,为了 减小螺栓刚度，可减螺栓光杆部分直径或采用空心螺杆， 也可增加螺杆长度，b,被联接件本身的刚度较大，但被 链接间的接合而因需要密封而采用软垫片时将降低K刚 度，采用金属薄垫片或采用0形密封圈作为密封元件

2、， 则仍可保持被连接件原来的刚度值。（2）改善螺纹牙间的 载荷分布，（3）减小应力集中，（4）避免或减小附加应力。 3.轮齿的失效形式 答：（1）轮齿折断，一般发生在齿 根部分，因为轮齿受力时齿根弯曲应力最大，而且有应力 集中，可分为过载折断和疲劳折断。（2）齿而点蚀，（3） 齿面胶合（4）齿面磨损（5）齿面塑性变形。4 .齿轮传动的润滑。答：开式齿轮传动通常采用人工定期加油润滑，可采用 润滑油或润滑脂，一般闭式齿轮传动的润滑方式根据齿轮 的圆周速度V的大小而定，当V12时，不宜采用油池润滑，这是因为（1）圆 周速度过高，齿轮上的油大多被甩出去而达不到啮合区， （2）搅由过于激烈使油的温升增高

3、，降低润滑性能，（3） 会搅起箱底沉淀的杂质，加速齿轮的磨损，常采用喷油润 滑。5 .为什么蜗杆传动要进行热平衡计算及冷却措施答：由于蜗杆传动效率低，发热量大，若不及时散热， 会引起箱体内油温升高，润滑失效，导致齿轮磨损加剧， 甚至出现胶合，因此对连续工作的闭式蜗杆传动要进行热 平衡计算。措施一一1），增加散热面积，合理设计箱体结 构，铸出或焊上散热片，2）提高表而传热系数，在蜗杆 轴上装置风扇，或在箱体油池内装设蛇形冷却水管。6 .带传动的有缺点。答，优点一一1）适用于中心距较大的传动，2）带具有 良好的挠性，可缓和冲击，吸收振动，3）过载时带与带 轮间产生打滑，可防止损坏其他零件，4）结构

4、简单，成 本低廉。缺点一一1）传动的外廓尺寸较大，2）需要张紧 装置，3）由于带的滑动，不能保证固定不变的传动比，4） 带的寿命短，5）传动效率较低。8与带传动和齿轮传动相比，链传动的优缺点答：与带传动相比，链传动没有弹性滑动和打滑，能保 持准确的平均传动比，需要的张紧力小，作用在轴上的压 力也小，可减小轴承的摩擦损失，结构紧凑，能在温度较 高，有油污等恶劣环境条件下工作。与齿轮传动相比，链 传动的制造和安装精度要求较低，中心距较大时其传动结 构简单。链传动的缺点一一瞬时链速和瞬时传动比不是常 数，传动平稳性较差，工作中有一定的冲击和噪声。9 .轴的作用，转轴，传动轴以及心轴的区别。答：轴是用

5、来支持旋转的机械零件。转轴既传动转矩又 承受弯矩。传动轴只传递转矩而不承受弯矩或弯矩很小。 心轴则只承受弯矩而部传动转矩。答：液体动压轴承利用轴颈与轴承表面间形成收敛油楔， 依靠两表面间一定的相对滑动速度使一定黏度的润滑油 充满楔形空间，形成流体压力与轴承载荷平衡，以得到液 体润滑。液体静压轴承是利用油泵将具有一定压力的液体送入支 承处，使摩擦表面间强迫形成一层液态膜将表面完全分 开，并能承受一定的载荷。2 .3 某一普通V带传动装置工作时有两种输入转速： 300r/min和600r/min,若传递的功率不变，试转速 设计为什么答：由于输出的功率P=Fv不变，所以需要带传动提供的 有效拉力F1

6、和F2也不相等。V带传动应按大的有效效应 拉力进行设计，即按低速时的参数设计带传动。因为按低 俗运行参数设计，带传动能提供的有效拉力较大，可以满 足高速时对有效拉力的要求。但若按高速运行参数设计， 带传动提供的有效拉力较小，不能满足低速时较大的拉力 要求，运行时，可能会因有效拉力不足而打滑，还会因带 中应力超过许用应力而使带的寿命下降。4 .滚动轴承的基本额定寿命与基本额定动载荷答：基本额定寿命：一组在相同条件下运转的近于相同的 轴承，将其可靠度为90%时的寿命作为标准寿命。即按一 组轴承中10%的轴承发生点蚀破坏，而90%的轴承不发生 点蚀破坏前的转数或工作小时数作为轴承的寿命，并把这 各寿

7、命叫做基本额定寿命。基本额定动载荷：使轴承的基本额定寿命恰好为106r时， 轴承所能承受的载荷。5.6 带传动的弹性滑动与打滑两者有何区别答：传动带在受到拉力作用时会发生弹性变形。在小带轮 上，带的拉力从紧边拉力F1逐渐降低到松边拉力F2,带 的弹性变形量逐渐减少，因此带相对于小带轮向后退缩， 使得带的速度低于小带轮的线速度vl：在大带轮上，带 的拉力从松边拉力F2逐渐上升为紧边拉力F1,带的弹性 变形量逐渐增加，带相对于大带轮向前伸长，使得带的速 度高于大带轮的线速度v2.这种带的弹性变形而引起的带 与带轮间的微量滑动，称为带传动的弹性滑动。在带传动的速度不变的条件下，随着带传动所传递的功率

8、 逐渐增加，带和带轮间的总摩擦力也随之增加，弹性滑动 所发生的弧度的长度也相应扩大。当总摩擦力增加到临界 值时，弹性滑动的区域也就扩大到了整个接触弧。此时， 如果增加带传动的功率，则带与带轮间就会发生显著的相 对滑动，即整体打滑。（建议理解后，用自己的话答）7 .用同一材料制成的机械零件和标准试件的疲劳极限 通常是不相同的，试说明导致不相同的主要原因答：主要因素：应力集中、零件尺寸大小、零件表面品质 及环境状况8 .链传动的多边效应答：链传动的瞬时传动比为1= = 9， 链传动 例 R、cos p的传动比变化与链条绕在链轮上的多边形特征有关，故将 以上现象称为链传动的多边形效应。9 .带传动为

9、什么要限制其最小中心距和最大传动比答：中心距过小，单位时间内链条的绕转次数增多，链条 曲伸次数和应力循环次数增多，因而加剧了链的磨损和疲 劳。同时，由于中心距小，链条在小链轮上的包角变小， 每个轮齿所受的载荷增大，且易出现跳齿和脱齿现象。传动比过大链条在小链轮上的包角就会过小，参与啮合的 齿数减少，每个轮齿承受的载荷增大，加速轮齿的磨损， 且易出现跳齿和脱链现象。10 .n 闭式蜗杆传动为什么要进行热平衡计算可采用哪些 措施来改善条件答：蜗杆传动由于效率低，所以工作时发热量大。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，

10、必须根据单位时间内的发热量1等于同时间内的 散热量2的条件进行热平衡计算，以保证油温稳定地处 于规定的范围内。措施：加散热片以增大散热面积、在蜗杆轴端加装风扇以 加速空气的流通。12. - 带传动、链传动和齿轮传动各有什么优缺点带传动：（优）结构简单、传动平稳、价格低廉和缓冲吸 振等特点；链传动：（优）主要用在要去工作可靠，两轴相距较远， 低速重载，工作环境恶劣，以及其他不宜采用齿轮传动的 场合（缺）只能实现平行轴间链轮的同向传动：运转是不 能保证恒定的瞬时传动比：磨损后易发生跳齿：工作时有 噪声：不宜用在载荷变化很大、高速和急速反向的传动中。 齿轮传动：（优）效率高、结构紧凑、工作可靠、传动

11、比 稳定（缺）齿轮的制造及安装精度要求高，价格较贵，且 不宜用于传动距离过大的场合。14 .齿轮传动设计时,为什么小齿轮的齿面硬度和齿宽要 比大齿轮大一些答：当小齿轮与大齿轮的齿而具有较大的硬度差（如小齿 轮面为淬火并磨制，大齿轮齿面为常化或调质），且速度 又较高时，较硬的小齿轮而对较软的大齿轮齿而会起较显 著的冷作硬化效应，从而提高了大齿轮齿而的疲劳极限， 因此，当配对的两齿轮齿而具有较大的硬度差时，大齿轮 的接触疲劳许用应力可提高约20%,但应注意硬度高的齿 而，粗糙度值也要相应的减小。圆柱齿宽的实用齿宽，在按b=（Ddd1计算后再做适当调整, 而且常将小齿轮的齿宽在圆整值的基础上人为地加

12、宽 510mm,以防止大小齿轮因装配误差产生轴向错位时导 致啮合齿宽减小额增大轮齿单位齿宽的工作载荷。15 . t“ 普通平键主要失效形式是什么答：工作而被压溃17 .用受力变形图说明受轴向工作载荷F的普通紧螺栓 联接其螺栓的总教荷F2,预紧力F。，被联接件的残 余预紧力F1与工作载荷F之间的关系。（螺栓刚度为 Ch,被联接件刚度为Cm）答：见 P83 图 5-25 （c）18 .当设计链传动时，选择齿数Z1和节距P应考虑哪些 问题答：对于zl而言。 小链轮齿数zl少，将减小外廓尺 寸，但齿数过少，会增加运动的不均匀性和动载荷；链条 在进入和退出啮合时，链门间的相对转角增大：链传动的 圆周力增

13、大，从整体上加速较链和链轮的磨损。可见，小 链轮的齿数Z1不宜过少。链轮的最少齿数Zmin=90 一般 zl叁17,对于高速传动或承受冲击载荷的链传动，zl不少 于25,且链轮齿应淬硬。小链轮的齿数zl也不宜取太大。在传动比给定时，zl大, 大链轮齿数z2也相应增大，其结果不仅增大了传动的总 体尺寸，而且还容易发生跳链和脱链，从另一方面限制了 链条的使用寿命。* .对于P而言 节距P越大，承载能力就越高，但总体尺 寸增大，多边形效应显著，振动、冲击和噪声也严重。为 使结构紧凑和延长寿命，应尽量选取较小的节距的单排 链。速度高，功率大时，宜选用小廿距的多排链。如果从 经济上考虑，当中心距小、传动

14、比大时，应选小行距的多 排链，中心距大，传动比小时，应选大节距的单排链。19 .设计齿轮时，在什么情况下必须将齿轮与轴设计成一 体，做成齿轮轴答：对于直径很小的钢制齿轮，当为圆柱齿轮时，若齿根 圆到键槽底部的距离e2mt （mt为端面模数）：当为锥齿 轮是，按齿轮小端尺寸计算而得的e时，均应将齿轮和 轴做成一体，叫做齿轮轴。20 .在某段轴颈采用两个平键时一般将键槽沿周向相隔 180。布置，采用楔键时却相隔9。”20。布置，这是 为什么考虑键的合理布置，详见P108（建议理解后，用自己的话答）21 .为什么开式齿轮传动一般不会出现点蚀现象答：开式齿轮润滑条件恶劣，齿间会进入磨料性物质，在 齿轮

15、出现点蚀现象前，齿面就被磨损报废。22 .带传动中，为什么带速不易过高或过低答：当带传动的功率一定时，提高带速，可以降低带传动 的有效拉力，相应地减少带的根数或者V带的横截面积， 总体上减少带传动的尺寸：但是，提高带速，也提高了 V 带的离心应力，增加了单位时间内带的循环次数，不利于 提高带传动的疲劳强度和寿命。降低带速则有相反的利 弊。23 .形成稳定动压油膜的必要条件（流体动力润滑的必要 条件）答：（1）相对滑动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙: （2）被油膜分开的两表面必须有足够的相对滑动速度（亦 即表面滑动表而带油时要有足够的油层最大速度），其运 动方向必须使润滑油由大口流进，从小口流出。（3）润滑 油必须有一定的黏度，供油要充分。24 .简述螺纹联接的基本类型主要有哪四种螺栓联接、螺钉联接、双头螺柱联接、紧定螺钉联接。25 .提高螺栓联接强度的措施有哪些降低螺栓总拉伸载荷的变化