機械設(shè)計基礎(chǔ)(零件)填空題(附答案).doc

機械設(shè)計基礎(chǔ)填空部分復(fù)習(xí)題第九章1、機械零件由于某種原因，不能 時，稱為失效。機械零件在 的條件下，零件能安全工作的限度，稱為工作能力。2、若兩個零件在受載前是 接觸或 接觸，受載后接觸變形處為一小面積，在這小面積上產(chǎn)生的局部應(yīng)力稱為 應(yīng)力，如 等零件工作時就有這種應(yīng)力作用。對高副接觸的零件，在外載荷作用下，接觸處將產(chǎn)生 應(yīng)力，從而將引起零件的破壞。兩零件高副接觸時，其最大接觸應(yīng)力取決于 ，及度上的載荷 。兩零件高副接觸時，其接觸應(yīng)力隨接觸點，線處的曲率半徑增大而；隨材料的彈性模量減小而 ；隨單位接觸寬度載荷的增大而。 零件的表面硬度， 接觸表面的綜合曲率半徑，可以提高零件的接觸疲勞強度。2、 材料發(fā)生疲勞破壞時的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N必 于該材料的循環(huán)基數(shù)N0；由于，和等因素的影響，零件的疲勞極限必小于其材料的疲勞極限。3、 隨時間變化的應(yīng)力稱為變應(yīng)力，具有周期性變化的變應(yīng)力稱為循環(huán)變應(yīng)力。按照隨時間變化的情況，應(yīng)力可分為 和 。變應(yīng)力可歸納為 變應(yīng)力、變應(yīng)力和變應(yīng)力三種基本類型。變應(yīng)力的五個基本參數(shù)是 max 、min 、m 、a 、r 。應(yīng)力循環(huán)中的 與 之比，可用來表示變應(yīng)力中應(yīng)力變化的情況，通常稱為變應(yīng)力的循環(huán)特性r。當(dāng)r=+1表示為 應(yīng)力，r=0表示為 應(yīng)力，它的min=，m=a=；當(dāng)r=-1表示為 應(yīng)力，它的max=a ；m= ；非對稱循環(huán)變應(yīng)力的r變化范圍為 和之間。4、 在變應(yīng)力中，表示 與 力循環(huán)次數(shù) 之間的關(guān)系曲線稱為材料的疲勞曲線。在變應(yīng)力作用下，零件的主要失效形式是 。在靜應(yīng)力下，塑性材料的零件按不發(fā)生 條件進行強度計算，故應(yīng)取材料的 作為極限應(yīng)力；而脆性材料的零件按不發(fā)生 的條件進行計算，故應(yīng)取材料的 作為極限應(yīng)力。變應(yīng)力下，零件的許用極限應(yīng)力與零件材料的疲勞極限有關(guān)，同時還應(yīng)考慮 系數(shù)、 _系數(shù)和 系數(shù)。6、一非對稱循環(huán)變應(yīng)力，其max=100N/mm2，min=-50N/mm2，計算其應(yīng)力幅a= N/mm2，平均應(yīng)力m= _N/mm2，循環(huán)特性r= 。7、機械磨損的主要類型有 磨損、 磨損、 磨損與腐蝕磨損。運動副中，不斷損失的現(xiàn)象稱為磨損，在預(yù)定使用期限內(nèi)，零件的磨損量 允許值就認(rèn)為是正常磨損。8、安全系數(shù)可用部分安全系數(shù)來確定S=S1S2S3其中S1是考慮載荷及應(yīng)力計算的 性；S2是考慮機械性能的 性；S3是考慮零件的 性。第十章 聯(lián)接1、聯(lián)接有可拆和不可拆兩種，可拆聯(lián)接有 聯(lián)接、 聯(lián)接和 聯(lián)接等。不可拆聯(lián)接有 、 等。2、螺紋按照螺紋線的數(shù)目，可分為單線螺紋和 螺紋，其中 螺紋常用于聯(lián)接。螺紋按其平面圖形的形狀，可分為 形、 形和 形等等。按其螺旋的旋向，可分為 和 。常用的旋向是 。螺紋聯(lián)接的基本類型有 聯(lián)接， 聯(lián)接， 聯(lián)接以及 聯(lián)接等四種。當(dāng)被聯(lián)接件之一厚度較大，并需經(jīng)常拆卸時，可采用 聯(lián)接；而不需經(jīng)常拆卸的可采用 聯(lián)接。3、螺紋的升角隨線數(shù)減小而 ，隨中徑增加而。 當(dāng)升角當(dāng)量摩擦角時，將發(fā)生 現(xiàn)象。螺旋副的自鎖條件為 ，矩形螺紋牙形斜角為 ，不易自鎖，故 性能好，常用作 螺紋；普通三角螺紋常用 旋，公稱直徑為 徑，牙型角= ，故 性能好，常用作 使用。螺紋聯(lián)接中，形螺紋和 螺紋主要用于傳動，其中 形螺紋只適用于承受單向軸向載荷。4、普通螺紋的公稱直徑是螺紋的 ，計算時其危險截面直徑為 徑；管螺紋的公稱直徑上管子的 ，其螺紋的牙型通常為 型。圓錐管螺紋的優(yōu)點是 比圓柱管螺紋高。與粗牙螺紋相比，在公稱直徑相同時，三角形細(xì)牙螺紋的螺距 ，小徑 ，升角 ；故它的 性能好，強度高。5、在螺栓聯(lián)接中，在裝配時一般都需在擰緊時加上預(yù)緊力，其作用是提高螺紋聯(lián)接的 ，。在重要的螺紋聯(lián)接中，擰緊力矩的測定較方便的方法是使用 扳手，較精確的方法是測量擰緊時螺栓的 量。6、螺栓聯(lián)接中，普通螺栓聯(lián)接通過在聯(lián)接上加 力，從而在接合面上產(chǎn)生 力來承受外加橫向載荷的，普通螺栓聯(lián)接所能產(chǎn)生的摩擦力大小主要取決于、 及。依靠摩擦力來承受外加橫向載荷的緊螺栓聯(lián)接的缺點是和等。為避免上述缺點，常用的措施是通過、或銷承受橫向工作載荷，而螺栓僅起聯(lián)接作用。采用鉸制孔用螺栓時，其特點是螺栓桿與孔壁之間沒有 ，而是通過兩者之間的來進行聯(lián)接，在工作時，它通過螺栓光桿部分受 ，螺栓桿與孔壁間受 來承受外加橫向載荷。7、螺桿傳動的功率損耗主要有：損耗、 摩擦損耗、 損 耗等。螺紋的防松方法按原理可分為 防松、防松和防松等。8、螺栓的主要失效形式有：螺栓桿 、螺紋 、 及經(jīng)常拆裝時 。在受有軸向變載荷的緊螺栓聯(lián)接中，通過 減小螺栓的剛度或增加 被聯(lián)接件的剛度，來提高螺栓的疲勞強度，但由此會使聯(lián)接中的殘余預(yù)緊力減小，從而降低聯(lián)接的 緊密性 ；為了減小螺栓剛度，可 螺栓光桿部分的直徑，或 采用 螺栓，也可以 螺栓長度。8、鍵主要用來實現(xiàn)軸和軸上零件之間的 固定以傳遞 矩。鍵可分為 、 、 、 等。當(dāng)需要采用雙鍵聯(lián)接時，兩個普通平鍵應(yīng)相隔 度布置，強度校核按 個鍵校核，兩個切向鍵應(yīng)相隔 度。9、平鍵的剖面尺寸應(yīng)根據(jù) 選定，鍵長則根據(jù) 確定。平鍵聯(lián)接的主要失效形式是工作面的 和 。平鍵的工作面為 ，常用的平鍵有和。普通平鍵主要用于 聯(lián)接，其主要失效形式是 ，故應(yīng)進行 強度計算。導(dǎo)向平鍵主要用于 聯(lián)接，其主要失效形式是 ，故應(yīng)進行計算。10、楔鍵可分為 和 兩種，工作面為 ，工作時靠 傳遞轉(zhuǎn)矩，并能承受單方向的 。11、花鍵聯(lián)接根據(jù)其齒形不同，可分為 、 和 三種?；ㄦI聯(lián)接與平鍵聯(lián)接相比，和等優(yōu)點。12、銷分為 和 。需多次裝拆或用于定位時，常用 。第十一章 齒輪傳動1、按照工作條件，齒輪傳動可分為 傳動和 傳動兩種。重要的齒輪傳動都采用 傳動。圓柱齒輪及齒輪副有 個精度等級， 級精度最高，常用的是 級精度。最常見的輪齒失效形式有 、 、 、 和齒向塑性流動五種。閉式齒輪傳動中，潤滑方式根據(jù)齒輪的速度大小而定，可分為潤滑和 潤滑方式。2、經(jīng)過 和 兩種熱處理后的齒輪齒面稱為軟齒面，其齒面硬度HBS 350 。齒輪的齒面硬度值HB> 350 時，稱為硬齒面，熱處理方法有、 和 ，其主要失效形式在閉式傳動中是；而當(dāng)處于高速重載下則易產(chǎn)生 破壞。在閉式傳動中，硬齒面齒輪齒面接觸承載能力較 ，其主要失效形式是 ，故應(yīng)按 強度設(shè)計，求出齒輪的 后，再按 強度校核。在閉式傳動中軟齒面齒輪的主要失效形式是 ，故應(yīng)按 強度設(shè)計，然后再按 強度校核。而在開式傳動中，齒輪的主要失效形式是 ，故一般應(yīng)按 強度設(shè)計。若傳動要求結(jié)構(gòu)緊湊，一般選用 齒面?zhèn)鲃?。3、齒輪傳動中的動載荷系數(shù)，隨速度的增加而，隨精度的提高而 。齒輪強度計算中，軸和軸承的剛度越 ，軸上齒輪的齒寬越寬 ，載荷集中越嚴(yán)重，在滿足彎曲強度條件下可適當(dāng)選取較 的齒數(shù)，從而使齒輪工作較 。4、圖示齒輪傳動中，當(dāng)齒輪1主動時，齒輪2齒面上的接觸應(yīng)力屬 循環(huán)變應(yīng)力，每轉(zhuǎn)一圈單側(cè)齒面的嚙合次數(shù)為 次，齒根上的彎曲應(yīng)力屬 循環(huán)變應(yīng)力，每轉(zhuǎn)一圈單側(cè)齒面的嚙合次數(shù)為 次。又當(dāng)齒輪2主動時，該齒輪齒根上的彎曲應(yīng)力屬 循環(huán)變應(yīng)力，每轉(zhuǎn)一圈單側(cè)齒面的嚙合次數(shù)為 次。5、齒輪傳動中，齒根部分靠近 偏下處最易發(fā)生點蝕，故常取 處的接觸應(yīng)力為計算依據(jù)。在齒輪強度計算中，接觸應(yīng)力是按一對輪齒在 處嚙合為計算依據(jù)；彎曲應(yīng)力是假定全部載荷由 輪齒承擔(dān)，并且該載荷作用于 時進行計算，計算時將輪齒看作 ，其危險截面可用 法來確定。斜齒圓柱齒輪傳動的強度計算按輪齒 的當(dāng)量直齒進行分析。而直齒圓錐齒輪傳動的強度計算近似按位于齒寬 的一對當(dāng)量直齒圓柱齒輪進行計算的。6、一對齒輪作單向傳動時，輪齒齒根所受彎曲應(yīng)力是 循環(huán)變應(yīng)力。而作雙向傳動時（如惰輪），輪齒齒根的彎曲應(yīng)力是 循環(huán)變應(yīng)力，齒面上的接觸應(yīng)力是 循環(huán)變應(yīng)力。7、當(dāng)大小一對齒輪都是軟齒面時，考慮到小齒輪齒根 ，彎曲強度 ，受載次數(shù) ，故在選材上和熱處理中，一般使小齒輪齒面硬度比大齒輪的高。齒輪彎曲強度中，一對傳動比不等于1的齒輪傳動，齒形系數(shù) 等，兩齒輪的許用彎曲應(yīng)力一般 等，因此應(yīng)驗算 個齒輪的彎曲應(yīng)力。齒輪彎曲強度計算中，標(biāo)準(zhǔn)齒輪的齒形系數(shù)YF僅與齒輪 有關(guān)，而與 無關(guān)，且YF隨 的增加而 。8、當(dāng)一對齒輪的材料、傳動比及齒寬系數(shù)一定時，由齒面接觸強度所決定的承載能力，僅與 或有關(guān)。齒輪接觸強度計算中，兩個相互接觸的輪齒所受的接觸應(yīng)力 ， 一般情況下兩個輪齒的許用接觸應(yīng)力。計算中，應(yīng)該代入較 的那一個許用接觸應(yīng)力值。如一對直齒輪，其H1=600N/mm2，H2=400N/mm2，F(xiàn)1=180N/mm2，F(xiàn)2=130N/mm2，YF1=2.57，YF2=2.18；如按接觸強度計算時，許用接觸應(yīng)力應(yīng)以 代入；按彎曲強度計算時，式中的YF/F應(yīng)以 代入。9、在斜齒輪傳動中，其標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)是齒輪的 模數(shù)；錐齒輪傳動的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)是齒輪的 模數(shù)；在蝸桿傳動中，蝸桿的 模數(shù)等于蝸輪的 模數(shù)，并定為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)。在斜齒輪傳動中，由于螺旋角的存在，使齒輪的 強度和 強度提高，但由此將使軸和軸承上受有 的作用，故一般螺旋角限制在 范圍之內(nèi)。第十二章1、蝸桿傳動用于傳遞 軸之間的回轉(zhuǎn)和動力，通常兩軸的交錯角為 。圓柱蝸桿按其螺旋面的形狀可分為 蝸桿和 蝸桿。蝸桿傳動的主要優(yōu)點是：能得到 的傳動比，傳動較 ，噪音較 等。蝸桿傳動的主要失效形式有 、 和 等，這是因為蝸桿傳動在齒面上有較大的 速度，故選取材料時，蝸桿一般采用 ，而蝸輪采用 制造。2、蝸桿傳動中，在主平面內(nèi)蝸輪與蝸桿的嚙合相當(dāng)于 和 的嚙合，它的設(shè)計計算都以 面的參數(shù)和幾何關(guān)系為準(zhǔn)。阿基米德蝸桿傳動的正確嚙合條件是：蝸桿 模數(shù)與壓力角應(yīng)分別等于蝸輪 模數(shù)與 ，蝸桿中園柱上的螺旋線升角應(yīng)等于蝸輪分度圓柱上的 ，且兩者旋向 。3、蝸桿傳動中，蝸桿直徑系數(shù)q是指蝸桿 與模數(shù)的比值。q越小，導(dǎo)程角越 ，傳動效率越 ，但蝸桿的剛度和強度越 。蝸桿頭數(shù)通常取Z1=1，2，4，蝸桿頭數(shù)越 ，傳動比越，螺旋線升角越 ，傳動效率越 ，傳動中發(fā)熱量 ，工作面發(fā)生 失效的可能性越大，若不及時采取 措施宜引起傳動失效。蝸輪齒數(shù)少于26，會產(chǎn)生 ，但齒數(shù)過多，會影響蝸桿的 。第十三章 帶/鏈傳動1、帶傳動和鏈傳動是通過 傳遞運動和動力的，不同的是帶傳動屬于 傳動，而鏈傳動屬于 傳動。在傳動中，帶傳動宜布置在 速級，松邊宜布置在 邊，鏈傳動宜布置在 速級，松邊宜布置在 邊。2、傳動帶按橫截面形狀可分為 帶、 帶和 帶三大類。帶傳動的主要張緊方法有 和 兩種。帶傳動的主要失效形式是 和發(fā)生 損壞。故帶傳動的設(shè)計依據(jù)是保證帶 及具有一定的 。3、在帶傳動中，彈性滑動是由帶材料的 和帶輪兩側(cè)膠帶上的 引起的，而打滑是由 引起的。在帶傳動中，當(dāng)過載產(chǎn)生打滑時，可采用的措施有：a) b) c) 等來增大帶傳動的承載能力，避免打滑。4、 包角和 摩擦系數(shù)，都可提高帶傳動所傳遞的圓周力。小輪包角越 ，帶的摩擦力和能傳遞的功率越大，在開口傳動中，大小帶輪的包角之和應(yīng)等于 。5、在帶傳動中，膠帶中的應(yīng)力是由 產(chǎn)生的拉應(yīng)力， 產(chǎn)生的拉應(yīng)力及應(yīng)力三部分組成。其中數(shù)值最大，起主要作用的是 應(yīng)力。帶的最大應(yīng)力發(fā)生在 邊與 輪的接觸處，其值為 。6、在帶傳動中，若小帶輪選得過小，帶的截面尺寸越 ，則帶的 應(yīng)力過大，帶的壽命將降低；小帶輪過小還會使小帶輪的 減小，從而使帶的承載能力下降，所以帶傳動中小帶輪的直徑必須某個極限值；反之，若小帶輪直徑選得過大，雖能延長帶的壽命，但會使帶傳動的 增大。帶傳動中，其它條件不變的情況下，帶速越 ，帶的材料質(zhì)量越 ，離心拉應(yīng)力越大。7、V帶是由層，填充物和 層組成的，普通V帶已標(biāo)準(zhǔn)化，按截面尺寸不同分為 種型號，楔角為 。三角膠帶二側(cè)面夾角為400，但當(dāng)帶進入帶輪產(chǎn)生彎曲，會使帶的夾角變 小 ，所以要求帶輪上輪槽楔角要 小 于400，且隨著帶輪直徑越小，帶輪輪槽楔角越 小 。V型帶在規(guī)定的張緊力，位于帶輪基準(zhǔn)直徑上的周線長度稱為長度；V型帶的公稱長度稱為 長度。帶傳動中，當(dāng)預(yù)緊力相同的情況下，V帶比平帶傳遞的功率 ，這是因為 帶的當(dāng)量摩擦系數(shù)較大的緣故。8、傳遞動力用的鏈條，按結(jié)構(gòu)的不同主要有鏈和 鏈。鏈傳動的主要失效形式有：鏈板的 ，套筒滾子的 ，鏈條鉸鏈的 ，銷軸與套筒間的 等。鏈傳動中兩軸應(yīng) 布置，兩鏈輪應(yīng)位于面，一般宜采用 布置。9、鏈傳動是以 作為中間撓性件，通過鏈與鏈輪的 來傳遞動力的。在鏈傳動中，鏈條中的作用力由 力、 力和 力三部分組成。鏈傳動中，因為 效應(yīng)，鏈速和都是變化的。10、鏈傳動設(shè)計時，鏈節(jié)數(shù)應(yīng)盡量取 數(shù)，以避免采用受附加 作用的過渡鏈節(jié)，同時，鏈輪齒數(shù)宜采用 數(shù)，以使輪齒工作時的 均勻；當(dāng)小鏈輪齒數(shù)過 時會影響鏈傳動的工作平穩(wěn)性，而大鏈輪齒數(shù)過 時，則在鏈條磨損時易產(chǎn)生跳齒脫鏈現(xiàn)象；鏈條的節(jié)距越大，鏈條的強度 ，則鏈傳動的承載能力越 ，但傳動中的動載荷 ，由此在鏈傳動中引起的沖擊越 。故鏈節(jié)距選擇的原則是：在滿足強度的條件下，鏈節(jié)距應(yīng)盡量 。第十四章 軸1、由于合金鋼與普通鋼的彈性模量E差別不大，所以軸的材料選用合金鋼主要是為了提高 度，而不是提高 度；同時通常要進行適當(dāng)?shù)牟拍艿玫匠浞掷?。因為鋼材的種類和熱處理對其彈性模量的影響很 ，欲采用合金鋼和熱處理來提高軸的剛度，效果，而且合金鋼對應(yīng)力集中的敏感性較 。2、根據(jù)承受載荷的不同，軸可分為 軸、 軸和 軸三種。既傳遞轉(zhuǎn)矩，又承受彎矩的軸是 ；只傳遞轉(zhuǎn)矩，不承受彎矩的軸是 ；不傳遞轉(zhuǎn)矩，只承受彎矩的軸是 。自行車的前軸是 軸，中間軸是 軸，后軸是 軸。零件在軸上的軸向固定，常采用、 、或等形式。軸與軸上零件的周向固定多采用鍵 ，花鍵 或過盈配合等聯(lián)接方式。3、常用的軸的強度計算有扭轉(zhuǎn)強度計算與彎扭合成強度計算兩種方法。在軸的彎扭合成強度計算中，一般轉(zhuǎn)軸的彎曲應(yīng)力是 循環(huán)變應(yīng)力，而扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力的循環(huán)特性取決于轉(zhuǎn)矩的性質(zhì)，它可以是 ， 或者 變化的，因此根據(jù)轉(zhuǎn)矩性質(zhì)引入了一個 系數(shù)，若轉(zhuǎn)矩變化規(guī)律不清楚，一般按 循環(huán)變化考慮。4、軸設(shè)計時，一般先按 強度估算軸的直徑，然后進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，再按 強度對軸進行強度驗算。計算中的折合系數(shù)是根據(jù) 性質(zhì)而定的。=0.3，表示是 轉(zhuǎn)矩，=0.6，表示是 變化的轉(zhuǎn)矩。第十五章1、按兩物體表面的潤滑情況，摩擦狀態(tài)可分為 摩擦、 摩擦、 摩擦和 摩擦四種。潤滑油的粘度是表征液體流動的 性能，它隨壓力的升高而 ，隨溫度的升高而 ?；瑒虞S承中選擇潤滑油時，要考慮速度、載荷和工作情況。對于載荷大，速度低的軸承宜選擇粘度 的油；載荷小，速度高的軸承宜選粘度 的油。2、軸承的功用為 軸及軸上零件，并保持軸的旋轉(zhuǎn)精度和減少軸與支承之間的 。滑動軸承按其承受載荷方向的不同，可分為 滑動軸承和 滑動軸承。在滑動軸承中，常用的軸瓦材料和軸承襯材料有 、 等。3、非液體摩擦滑動軸承的設(shè)計依據(jù)是：（1）（2）；（維持 油膜不遭破壞。）故需進行 和 兩項計算?；瑒虞S承形成動壓油膜的條件是：兩工作面間必須有 間隙和 速度，其運動方向必須保證潤滑油從 流進，從 流出。第十六章 滾動軸承1、滾動軸承61210表示其類型為 承 ，內(nèi)徑為 ，精度為 級 。2、滾動軸承常采用的密封型式有：a) 式密封，例如： 密封和 密封；b) 式密封，例如： 密封和 密封等。滾動軸承的主要失效形式有 和 等。為了便于互換及適于大批量生產(chǎn)，軸承內(nèi)圈孔與軸的配合采用基 制，軸承外圈與軸承座孔的配合則采用基 制。第十七章 聯(lián)軸器1、常用聯(lián)軸器已標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計時通常按 ；和 來選擇型號。4