《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》題庫(kù)

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1 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 一 填空題 概論 1 機(jī)械設(shè)計(jì)課程主要討論通用機(jī)械零件和部件的設(shè)計(jì)計(jì)算理論和方法 2 機(jī) 械 零 件 設(shè) 計(jì) 應(yīng) 遵 循 的 基 本 準(zhǔn) 則 強(qiáng) 度 準(zhǔn) 則 剛 度 準(zhǔn) 則 耐 磨 性 準(zhǔn) 則 震 動(dòng) 穩(wěn) 定 性 準(zhǔn) 則 3 強(qiáng)度 零件抵抗破裂 表面疲勞 壓潰 整體斷裂 及塑性變形的能力 結(jié)構(gòu)組成及自由度 1 所謂機(jī)架是指機(jī)構(gòu)中 作為描述其他構(gòu)件運(yùn)動(dòng)的參考坐標(biāo)系 的構(gòu)件 2 機(jī)構(gòu)是機(jī)器中的用以傳遞與轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)的單元體 構(gòu)件是組成機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)單元 零件組 成機(jī)械的制造單元 3 兩 構(gòu) 件 組 成 運(yùn) 動(dòng) 副 必 須 具 備 的 條 件 是 兩 構(gòu) 件 直 接 接 觸 并 保 持 一 定 的 相 對(duì) 運(yùn) 動(dòng) 4 組成轉(zhuǎn)動(dòng)副的兩個(gè)運(yùn)動(dòng)副元素的基本特征是圓柱面 5 兩構(gòu)件通過(guò)面接觸而形成的運(yùn)動(dòng)副稱(chēng)為低副 它引入 2 個(gè)約束 通過(guò)點(diǎn)線(xiàn)接觸而構(gòu)成 的運(yùn)動(dòng)副稱(chēng)為高副 它引入 1 個(gè)約束 6 機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)等于原動(dòng)件數(shù)是機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件 7 在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖上必須反映與機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)情況有關(guān)的尺寸要素 因此 應(yīng)該正確標(biāo)出運(yùn) 動(dòng)副的中心距 移動(dòng)副導(dǎo)路的方向 高副的輪廓形狀 連桿機(jī)構(gòu) 1 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)若最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于等于其余兩桿長(zhǎng)度之和則可能存在曲柄 其中若最短桿是連架桿 則為曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 若最短桿是連桿 則為雙搖桿機(jī)構(gòu) 若最 短桿是機(jī)架 則為雙曲柄機(jī)構(gòu) 若最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和大于其余兩桿長(zhǎng)度之和則不 2 存在曲柄 任何情況下均為雙搖桿機(jī)構(gòu) 2 最簡(jiǎn)單的平面連桿機(jī)構(gòu)是兩桿機(jī)構(gòu) 3 為保證連桿機(jī)構(gòu)傳力性能良好 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使最小傳動(dòng)角 min 4 機(jī)構(gòu)在死點(diǎn)位置時(shí)的傳動(dòng)角 0 5 平 面 連 桿 機(jī) 構(gòu) 中 從 動(dòng) 件 壓 力 角 與 機(jī) 構(gòu) 傳 動(dòng) 角 之 間 的 關(guān) 系 是 90 6 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中 必然出現(xiàn)死點(diǎn)位置的原動(dòng)件是搖桿 7 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)共有 6 個(gè)瞬心 8 當(dāng)連桿機(jī)構(gòu)無(wú)急回運(yùn)動(dòng)特性時(shí)行程速比系數(shù) K 1 9 以曲柄為主動(dòng)件的曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中 可能出現(xiàn)最小傳動(dòng)角的位置分別 是曲柄與機(jī)架共線(xiàn) 曲柄兩次垂直于滑塊導(dǎo)路的瞬時(shí)位置 而導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 始終是 90 凸輪機(jī)構(gòu) 1 凸輪的基圓半徑是指凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)中心至理論廓線(xiàn)的最小半徑 2 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 中 若 增 大 基 圓 半 徑 rb 則 壓 力 角 作 如 下 變 化 升 程 壓 力 角 減 小 回 程 壓 力 角 增 大 3 使凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角減小的有效方法是增大基圓半徑 4 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 中 產(chǎn) 生 剛 性 沖 擊 的 原 因 是 理 論 上 瞬 間 加 速 度 增 至 無(wú) 窮 大 引 起 慣 性 力 無(wú) 窮 大 產(chǎn) 生 柔 性 沖 擊 的 原 因 是 加 速 度 的 有 限 值 的 突 變 引 起 慣 性 力 產(chǎn) 生 突 變 5 從動(dòng)件的等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律可使凸輪機(jī)構(gòu)有剛性沖擊 硬沖 而等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律可 使凸輪機(jī)構(gòu)有柔性沖擊 軟沖 6 按滾子對(duì)心移動(dòng)從動(dòng)件設(shè)計(jì)制造的盤(pán)形凸輪廓線(xiàn)若將滾子直徑 rK 改小則滾子對(duì)心移動(dòng) 從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)的最大升距不變 rb 變大 變大 3 齒輪機(jī)構(gòu) 1 漸 開(kāi) 線(xiàn) 直 齒 圓 柱 齒 輪 的 正 確 嚙 合 條 件 是 1 2 m1 m2 連 續(xù) 傳 動(dòng) 條 件 是 1 2 漸開(kāi)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪必須具備的兩個(gè)條件是 標(biāo)準(zhǔn)的基本參數(shù) m ha c 在分度圓上 s e 3 齒輪機(jī)構(gòu)的基本參數(shù)中 與重合度無(wú)關(guān)的參數(shù)是壓力角 4 一 對(duì) 標(biāo) 準(zhǔn) 直 齒 圓 柱 齒 輪 傳 動(dòng) 的 輪 齒 在 嚙 合 過(guò) 程 中 嚙 合 角 的 值 始 終 保 持 不 變 5 一對(duì)漸開(kāi)線(xiàn)齒輪在嚙合傳動(dòng)過(guò)程中 從動(dòng)輪齒廓上的壓力角 的值由大逐漸變到小 6 一 對(duì) 漸 開(kāi) 線(xiàn) 標(biāo) 準(zhǔn) 直 齒 圓 柱 齒 輪 在 安 裝 時(shí) 其 中 心 距 不 等 于 標(biāo) 準(zhǔn) 中 心 距 則 參 數(shù) 嚙 合 角 和 重 合 度 有 變 化 7 兩軸線(xiàn)交角為 90 的直齒圓錐齒輪減速傳動(dòng) 其傳動(dòng)比 i tg 2 ctg 1 r2 r1 z2 z1 輪系 1 定軸輪系的傳動(dòng)比計(jì)算可表示為 周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比的計(jì)算可表示為 間歇機(jī)構(gòu) 1 為 了 使 槽 輪 機(jī) 構(gòu) 的 槽 輪 運(yùn) 動(dòng) 系 數(shù) K 1 2 1 Z 大 于 零 槽 輪 的 槽 數(shù) Z 應(yīng) 大 于 3 圓 銷(xiāo) 數(shù) n 2Z Z 2 2 能將連續(xù)等速轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為時(shí)停時(shí)動(dòng)的單向間歇轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)是槽輪機(jī)構(gòu) 3 能將往復(fù)擺動(dòng)轉(zhuǎn)換為單向間歇轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)是棘輪機(jī)構(gòu) 平衡與調(diào)速 1 靜平衡 對(duì)于寬徑比 1 5 的構(gòu)件 可近似認(rèn)為其全部質(zhì)量都分布在同一平面內(nèi) 當(dāng) 4 Fi 0 時(shí) 質(zhì)心分布在轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)上 稱(chēng)其為靜平衡 2 動(dòng)平衡 當(dāng)寬徑比 1 5 時(shí) 各不平衡質(zhì)量產(chǎn)生的離心慣性力是一空間力系 位于至少 兩個(gè)平面內(nèi) 當(dāng) Fi 0 Mi 0 稱(chēng)其為動(dòng)平衡 3 剛性轉(zhuǎn)子靜平衡的力學(xué)條件是 Fi 0 動(dòng)平衡的條件是 回轉(zhuǎn)件各偏心質(zhì)量產(chǎn)生的離 心慣性力的合力和合力偶矩均為零 即 Fi 0 Mi 0 各力所處平衡面 2 個(gè) 4 機(jī)器產(chǎn)生速度波動(dòng)的主要原因是輸入功與輸出功之差形成的機(jī)械動(dòng)能的增減 速度波 動(dòng)的類(lèi)型有周期性速度波動(dòng)和非周期性速度波動(dòng)兩種 前者一般采用的調(diào)節(jié)方法是在 回轉(zhuǎn)件上裝一轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很大的飛輪 速度波動(dòng)減小 后者一般采用的方法是使用調(diào)速 器 帶傳動(dòng) 1 當(dāng)帶速 v 30m s 時(shí) 一般選用灰鑄鐵作為帶輪的材料 2 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)中最主要的問(wèn)題是保證帶與帶輪間有足夠的摩擦力 影響其傳動(dòng)能力的主 要因素有 F f 1 3 帶傳動(dòng)在空載條件下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí) 緊邊拉力 F1 與松邊拉力 F2 的關(guān)系是 F1 F2 1 傳遞功 率達(dá)到極限時(shí) 緊邊拉力 F1 與松邊拉力 F2 的關(guān)系是 F1 F2 正常工作時(shí) 緊邊拉 力 F1 與松邊拉力 F2 的關(guān)系隨著 F f 1 的變化而變化 4 帶 傳 動(dòng) 在 正 常 工 作 時(shí) 大 小 帶 輪 與 帶 之 間 的 摩 擦 力 相 等 原 因 是 其 有 效 圓 周 力 相 等 主 動(dòng) 輪 的 圓 周 速 度 與 從 動(dòng) 輪 的 圓 周 速 度 不 等 原 因 是 彈 性 滑 動(dòng) 不 可 避 免 因 為 緊 松 邊 拉 力 不 等 5 在相同工作條件下 單根 V 帶傳動(dòng)能夠產(chǎn)生的摩擦力為 FV 單根平帶傳動(dòng)能夠產(chǎn)生的 摩擦力為 FV 二者關(guān)系是 FV 3FP 6 整體打滑和彈性滑動(dòng)在帶傳動(dòng)正常工作時(shí)前者必須避免 后者不可避免 7 V 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)中為保證帶具有足夠的使用壽命 應(yīng)限制帶傳動(dòng)中的最大應(yīng)力 限制小帶 5 輪的最小直徑是為了限制彎曲應(yīng)力 b1 即增大小帶輪直徑 可降低其彎曲應(yīng)力 若其 太大則增大了帶傳動(dòng)的外廓尺寸 限制 F 是為了限制 1 不能太大 太大則過(guò)緊而 很快松弛 太小易打滑 限制帶速 v 是為了限制 c 帶速 v 不能過(guò)高 8 帶傳動(dòng)在工作時(shí) 帶的橫截面上的應(yīng)力分布值中的 max 1 b1 c 最大應(yīng)力發(fā)生 在緊邊剛繞上小帶輪時(shí)的接觸點(diǎn) 增速傳動(dòng)中 發(fā)生在離開(kāi)小帶輪處 增速傳動(dòng) 速 度變大 大帶輪主動(dòng) 9 帶 在 工 作 過(guò) 程 中 繞 轉(zhuǎn) 一 周 其 截 面 中 所 產(chǎn) 生 的 工 作 應(yīng) 力 是 由 拉 力 產(chǎn) 生 的 拉 應(yīng) 力 1 F1 A 由離心力引起的附加拉應(yīng)力 c qv A 2 10 帶 在 工 作 過(guò) 程 中 產(chǎn) 生 的 三 種 應(yīng) 力 為 拉 應(yīng) 力 彎 曲 應(yīng) 力 b 附 加 拉 應(yīng) 力 c 11 標(biāo)準(zhǔn) V 帶型號(hào)的選擇主要取決于計(jì)算功率及小帶輪轉(zhuǎn)速 12 在相同工作條件下 V 帶傳動(dòng)比平帶傳動(dòng)的傳動(dòng)能力大 但傳動(dòng)效率低 13 若將帶傳動(dòng)的中心距減小 則所設(shè)計(jì)的帶傳動(dòng)傳動(dòng)能力降低而壽命提高 14 V 帶傳動(dòng)中小帶輪包角最小值應(yīng)不小于 90 鏈傳動(dòng) 1 鏈條的節(jié)數(shù)宜采用偶數(shù) 2 鏈傳動(dòng)的多邊形效應(yīng)主要與齒數(shù) Z 和節(jié)距 P 鏈速對(duì)其起放大作用 要降低滾子鏈傳 動(dòng)不均勻性和動(dòng)載荷則要減小 P 和增大 Z 齒輪傳動(dòng) 1 齒 輪 傳 動(dòng) 的 主 要 失 效 形 式 有 輪 齒 折 斷 齒 面 磨 損 齒 面 點(diǎn) 蝕 齒 面 塑 性 變 形 和 齒 面 膠 合 2 開(kāi)式齒輪傳動(dòng)最可能發(fā)生的失效形式是齒面磨損 3 齒輪在穩(wěn)定載荷下運(yùn)轉(zhuǎn) 齒面也常因接觸疲勞而發(fā)生點(diǎn)蝕 主要是由于輪齒受到循環(huán) 6 變化的載荷 4 對(duì)軟齒面閉式齒輪傳動(dòng) 在設(shè)計(jì)時(shí)通常先按接觸強(qiáng)度條件進(jìn)行設(shè)計(jì) 然后按彎曲強(qiáng)度 條件進(jìn)行校核 原因是軟齒面閉式齒輪傳動(dòng)的主要失效形式是齒面點(diǎn)蝕 對(duì)硬齒面閉 式齒輪傳動(dòng) 通常先按彎曲強(qiáng)度條件進(jìn)行設(shè)計(jì) 然后按接觸強(qiáng)度條件進(jìn)行校核 主要 失效形式是輪齒折斷 5 一 對(duì) 經(jīng) 整 體 淬 火 的 鋼 制 閉 式 齒 輪 傳 動(dòng) 其 最 可 能 發(fā) 生 的 失 效 形 式 是 輪 齒 折 斷 6 齒輪傳動(dòng)的齒面點(diǎn)蝕發(fā)生在近節(jié)線(xiàn)的齒根部分 7 一對(duì)齒面硬度 HBS 350 的閉式剛制齒輪傳動(dòng) 最可能發(fā)生的失效形式是齒面點(diǎn)蝕 8 一大 一小不同的兩齒輪組成的圓柱齒輪傳動(dòng) 其齒輪寬度分別為 b2 和 b1 通常應(yīng) 使 b2 b1 差約 5 10mm 為了便于安裝 補(bǔ)償軸向尺寸誤差 保證接觸線(xiàn)長(zhǎng)度和提高小 齒輪彎曲強(qiáng)度 對(duì)于鋼制的軟齒面齒輪常用的熱處理方法是調(diào)質(zhì) 正火 當(dāng)采用相同 材料時(shí)一般將小齒輪調(diào)質(zhì) 大齒輪正火 最可能發(fā)生的失效形式是齒面點(diǎn)蝕 小齒輪 的齒面硬度應(yīng)比大齒輪的硬度高 25 50HBS 以利于大小齒輪同時(shí)完成跑合 而且也 加強(qiáng)了小齒輪的強(qiáng)度 9 主 動(dòng) 齒 輪 為 45 號(hào) 鋼 調(diào) 質(zhì) 而 從 動(dòng) 齒 輪 為 45 號(hào) 鋼 正 火 的 一 對(duì) 減 速 直 齒 圓 柱 齒 輪 傳 動(dòng) 兩 齒 輪 的 齒 面 接 觸 應(yīng) 力 H 的 關(guān) 系 和 許 用 接 觸 應(yīng) 力 HP 的 關(guān) 系 分 別 為 H1 H2 和 H 1 H 2 在 一 對(duì) 齒 輪 的 強(qiáng) 度 計(jì) 算 中 兩 個(gè) 齒 輪 嚙 合 齒 上 的 彎 曲 應(yīng) 力 F1 F2 許 用 彎 曲 應(yīng) 力 F 1 F 2 10 一對(duì)剛制軟齒面齒輪傳動(dòng)小齒輪與大齒輪相比較 齒面硬度 HB1 HB2 若齒寬 b1 b2 則齒根最大彎曲應(yīng)力 F1 F2 齒面接觸應(yīng)力 H1 H2 若按無(wú)限長(zhǎng)壽命計(jì)算 則小齒輪齒面接觸強(qiáng)度 H1 H2 11 輪齒彎曲應(yīng)力修正系數(shù) Ysa 與模數(shù) m 無(wú)關(guān) 12 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)中 齒形系數(shù) YFa 與模數(shù) m 無(wú)關(guān) 而與齒數(shù) Z 和變位系數(shù) x 有關(guān) 7 13 提高齒輪齒面接觸強(qiáng)度的主要措施是增大中心距 a 增大齒寬 b 提高齒輪制造精度 通過(guò)選材料和熱處理增大許用接觸應(yīng)力 14 若齒輪傳動(dòng)的齒面接觸強(qiáng)度已足而輪齒彎曲強(qiáng)度不夠 則應(yīng)不改變中心距 減小齒 數(shù)重新設(shè)計(jì) 15 一對(duì)齒輪的齒寬 模數(shù)及齒數(shù)比一定時(shí) 增大齒數(shù)可使彎曲強(qiáng)度和接觸強(qiáng)度均提高 16 當(dāng)設(shè)計(jì)一對(duì)齒輪傳輪時(shí) 若保持齒寬 b 齒數(shù)比 u z2 z1 及 Z Z1 Z2 不變而增大模 數(shù) m 則齒輪的彎曲強(qiáng)度提高 接觸強(qiáng)度提高 17 影響齒輪齒面接觸強(qiáng)度的主要幾何參數(shù)是中心距 a 和齒寬 b 18 在閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)中 若齒寬系數(shù) a 選取較大 則設(shè)計(jì)結(jié)果必然是齒寬 b 較大 中心矩 a 及齒輪直徑較小 19 齒輪作正變位后 其尺寸變化是 基圓不變 齒頂高不變 齒根圓變大 齒槽寬變大 20 兩平行軸之間的斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)中 其螺旋角 及其旋向應(yīng)滿(mǎn)足 1 2 旋向相 反 21 設(shè)計(jì)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)時(shí) 螺旋角 一般在 8 20 范圍內(nèi)選取 若 取值過(guò)大 會(huì)使齒輪的軸向力太大 太小則斜齒輪優(yōu)點(diǎn)不能充分體現(xiàn) 運(yùn)載平穩(wěn) 承載力高 最 小齒數(shù)小于直齒輪的 Zmin 22 直齒圓錐齒輪模數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值指的是齒輪大端模數(shù) 蝸桿蝸輪傳動(dòng) 1 阿基米德蝸桿在軸面內(nèi)的齒廓是直線(xiàn) 2 兩軸間交錯(cuò)角 90 的蝸桿傳動(dòng)的正確嚙合條件是 ma1 mt2 m a1 t2 2 8 3 在蝸桿傳動(dòng)中用來(lái)計(jì)算傳動(dòng)比的公式 i 1 2 z2 z1 n1 n2 4 標(biāo)準(zhǔn)蝸桿傳動(dòng)的中心距 a q z2 m 2 5 蝸 桿 傳 動(dòng) 中 對(duì) 每 一 標(biāo) 準(zhǔn) 模 數(shù) 規(guī) 定 了 一 定 數(shù) 量 的 蝸 桿 分 度 圓 直 徑 引 入 蝸 桿 特 性 系 數(shù) 其 目 的 是 減 少 蝸 輪 滾 刀 標(biāo) 準(zhǔn) 刀 具 規(guī) 格 減 少 蝸 輪 滾 刀 標(biāo) 準(zhǔn) 刀 具 數(shù) 目 便 于 蝸 輪 滾 刀 標(biāo) 準(zhǔn) 化 6 在 普 通 蝸 桿 傳 動(dòng) 中 取 主 平 面 上 的 參 數(shù) 為 標(biāo) 準(zhǔn) 值 在 該 平 面 內(nèi) 相 當(dāng) 于 齒 輪 齒 條 嚙 合 7 蝸桿傳動(dòng)中 作用于蝸桿上的總作用力的三個(gè)分力中圓周力 Ft1 最大 8 蝸桿傳動(dòng)中較為理想的材料組合是鋼和青銅 9 選擇蝸桿蝸輪材料時(shí) 首先要減摩性好 其次才是強(qiáng)度 10 尺寸較大的青銅蝸輪 常采用的鑄鐵輪芯配上青銅輪緣 這主要是為了節(jié)約青銅材料 11 當(dāng)蝸桿材料為 B 300MPa 的青銅時(shí) 許用接觸應(yīng)力 HP 由材料的抗膠合性能決定 當(dāng)蝸桿材料為 B 300MPa 的青銅時(shí) 許用接觸應(yīng)力 HP 由材料的抗點(diǎn)蝕性能決定 12 當(dāng)蝸輪材料為錫青銅時(shí)其許用接觸應(yīng)力 HP 由材料的抗點(diǎn)蝕能力決定 13 蝸桿傳動(dòng)的失效形式和齒輪的失效形式相似 其中最易發(fā)生的失效是齒面磨損與膠合 由于相對(duì)滑動(dòng)速度大 效率低 發(fā)熱量大 14 蝸桿傳動(dòng)發(fā)熱計(jì)算的主要目的是 由于其傳動(dòng)效率低要及時(shí)散熱 以防止箱體內(nèi)油溫 生高 潤(rùn)滑失效 15 在潤(rùn)滑條件良好時(shí) 為了提高蝸桿傳動(dòng)效率 所能采取的最有效措施是改用多頭蝸桿 16 在蝸桿傳動(dòng)中 若保持蝸桿模數(shù)和蝸桿頭數(shù)不變而增大蝸桿分度圓直徑 將使蝸桿傳 動(dòng)效率降低而蝸桿剛度提高 9 17 具有自鎖特性的蝸桿傳動(dòng) 其效率為 0 5 18 在生產(chǎn)實(shí)際中采用變位蝸桿傳動(dòng)的目的是湊中心距及改變傳動(dòng)比 19 蝸桿傳動(dòng)不宜用于傳遞大功率 其主要原因是傳動(dòng)效率低 20 在蝸輪蝸桿傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)組成的多級(jí)傳動(dòng)中 蝸桿蝸輪通常放在高速級(jí) 其原因是 提高系統(tǒng)總效率 發(fā)揮蝸桿傳動(dòng)平穩(wěn)性好的特點(diǎn) 尺寸小而節(jié)省有色金屬降低成本 21 蝸桿傳動(dòng)中 蝸桿軸的支撐方式中常見(jiàn)的組合方式是兩端固定 軸 1 軸的常用材料是碳鋼和合金鋼 2 用合金鋼代替碳鋼作為軸的材料而不改變軸的結(jié)構(gòu)尺寸 對(duì)軸的強(qiáng)度和剛度的影響是強(qiáng) 度提高 剛度不變 3 圖中三個(gè)齒輪均對(duì)稱(chēng)布置于兩軸承之間 不計(jì)效率 中間軸為心軸的是 4 按 受 載 情 況 不 同 軸 可 分 為 心 軸 傳 動(dòng) 軸 轉(zhuǎn) 軸 在 各 種 機(jī) 器 中 轉(zhuǎn) 軸 最 常 見(jiàn) 5 心軸是只受彎矩不受轉(zhuǎn)矩的軸 6 軸的剛度不足時(shí) 應(yīng)采用增大軸徑的辦法提高剛度 7 軸上零件常用的軸向固定的方法有軸肩 軸環(huán) 套筒 圓螺母 常用的周向固定的方 法有鍵聯(lián)接 銷(xiāo)聯(lián)接 過(guò)盈配合 其中能傳遞很大轉(zhuǎn)矩 零件可軸向移動(dòng) 的是花鍵聯(lián) 接 10 8 不能用于軸上零件軸向定位和固定的方式是鍵聯(lián)接 9 計(jì)算軸的疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)時(shí)若截面處有多個(gè)應(yīng)力集中源 則該截面處的有效應(yīng)力集 中系數(shù) K 應(yīng)取為各應(yīng)力集中源的有效應(yīng)力集中系數(shù)中的最大值 10 按 許 用 彎 曲 應(yīng) 力 計(jì) 算 軸 的 強(qiáng) 度 時(shí) 當(dāng) 量 彎 矩 M 中 的 含 義 是 將 轉(zhuǎn) 矩 折 合 成 當(dāng) 量 彎 矩 的 校 正 系 數(shù) 因 為 扭 轉(zhuǎn) 剪 應(yīng) 力 可 能 不 是 對(duì) 稱(chēng) 循 環(huán) 應(yīng) 力 11 理想狀態(tài)下與軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)的一偏心質(zhì)量在軸上引起的彎曲應(yīng)力是靜應(yīng)力 12 若由彎矩所產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力是對(duì)稱(chēng)循環(huán)變應(yīng)力 按彎扭合成強(qiáng)度條件進(jìn)行軸的計(jì)算時(shí) 折算系數(shù) 的取值由扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力的循環(huán)特性決定 滾動(dòng)軸承 1 滾 動(dòng) 軸 承 主 要 失 效 形 式 有 疲 勞 點(diǎn) 蝕 塑 性 變 形 磨 粒 磨 損 以 前 兩 個(gè) 最 常 見(jiàn) 2 深溝球軸承和角接觸球軸承 前者可承受雙向的軸向力 后者只可承受單向的軸向力 3 滾 動(dòng) 軸 承 組 成 的 支 撐 結(jié) 構(gòu) 中 兩 端 固 定 式 適 用 于 工 作 溫 度 變 化 不 大 的 短 軸 為 防 止 軸 承 卡 死 而 預(yù) 留 的 軸 向 間 隙 是 通 過(guò) 在 軸 承 蓋 與 外 圈 端 面 之 間 留 出 熱 補(bǔ) 償 間 隙 來(lái) 加 以 保 證 的 4 滾動(dòng)軸承內(nèi)外圈分別與軸和孔的配合是前者是基孔制 后者是基軸制 5 一軸運(yùn)轉(zhuǎn)速度低 有較大沖擊載荷 兩軸承座分別加工 支撐跨距大 軸剛度小 最 適合這一工作情況的軸承類(lèi)型是調(diào)心滾子軸承 6 滾動(dòng)軸承的預(yù)緊不會(huì)產(chǎn)生提高軸承承載能力的結(jié)果 7 滾動(dòng)軸承預(yù)緊的目的是為了提高軸承的旋轉(zhuǎn)精度和提高軸承的支撐剛度 8 滾動(dòng)軸承的基本額定壽命是指可靠度 R 為 90 的軸承壽命 基本額定動(dòng)負(fù)荷是指基本額 定壽命 L10 1 1000000 轉(zhuǎn) 時(shí)軸承所承受的負(fù)荷 9 按額定動(dòng)負(fù)荷計(jì)算的滾動(dòng)軸承 在額定 使用期限內(nèi)其工作可靠度為 0 9 11 10 滾動(dòng)軸承當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷的一般計(jì)算式為 P XFr YFa fpft 11 一內(nèi)圈轉(zhuǎn)動(dòng)外圈固定的深溝球軸承受到大小和方向均不變的恒定載荷作用 外圈滾道 上承載區(qū)內(nèi)一固定點(diǎn)上的接觸應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力 滑動(dòng)軸承 1 根據(jù)工作時(shí)摩擦性質(zhì)的不同 軸承可分為液體摩擦滑動(dòng)軸承和非液體摩擦滑動(dòng)軸承兩 大類(lèi) 根據(jù)軸承所受負(fù)荷的方向 又可分為徑向滑動(dòng)軸承 推力滑動(dòng)軸承和徑向推力混 合滑動(dòng)軸承 2 滑動(dòng)軸承的三種潤(rùn)滑狀態(tài)是流體膜潤(rùn)滑 邊界潤(rùn)滑和混合潤(rùn)滑 3 液體摩擦滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑狀態(tài)通常為流體膜潤(rùn)滑 4 非液體摩擦滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑狀態(tài)通常為邊界潤(rùn)滑或混合潤(rùn)滑 5 對(duì)軸承材料最主要要求是 1 摩擦系數(shù)小 2 導(dǎo)熱性好 熱膨脹系數(shù)小 3 耐磨 耐 蝕 抗膠合能力強(qiáng) 4 有足夠機(jī)械強(qiáng)度及可塑性 6 滑動(dòng)軸承常用材料為金屬材料 非金屬材料 粉末冶金材料 常用金屬材料主要有軸 承合金 青銅 鑄鐵 7 非液體摩擦滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)中 驗(yàn)算比壓是為了防止軸承過(guò)度磨損 驗(yàn)算 pv 值是為了防 止軸承因過(guò)度發(fā)熱而發(fā)生膠合 8 設(shè)計(jì)液體摩擦滑動(dòng)軸承時(shí)應(yīng)保證最小膜厚滿(mǎn)足 hmin k Rz1 Rz2 9 動(dòng)壓液體摩擦徑向滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)中 為了降低溫升 應(yīng)在保證承載能力的前提下適當(dāng) 增大間隙比 減小寬徑比 10 設(shè) 計(jì) 液 體 摩 擦 滑 動(dòng) 軸 承 時(shí) 若 軸 承 寬 度 B 取 的 較 大 則 承 載 能 力 大 泄 油 量 小 11 能 夠 實(shí) 現(xiàn) 轉(zhuǎn) 動(dòng) 到 轉(zhuǎn) 動(dòng) 運(yùn) 動(dòng) 形 式 轉(zhuǎn) 換 的 常 用 零 或 機(jī) 構(gòu) 有 齒 輪 機(jī) 構(gòu) 蝸 輪 蝸 桿 傳 動(dòng) 帶 傳 動(dòng) 12 12 下圖所示的油模中能產(chǎn)生流體動(dòng)壓力的是 13 一 非 液 體 摩 擦 滑 動(dòng) 軸 承 直 徑 d 90mm 軸 轉(zhuǎn) 速 n 9r min 受 徑 向 力 F 100000N 已 知 p 14 7MPa pv 9 8Mpa m s 則 軸 承 寬 度 B 至 少 應(yīng) 取 76mm 聯(lián)軸器 1 萬(wàn)向聯(lián)軸器的主要缺點(diǎn)是瞬時(shí)速比不恒定 2 聯(lián)軸器除應(yīng)可靠的傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩外還要求具有以下兩個(gè)功能 對(duì)軸的偏移進(jìn)行補(bǔ) 償 具有這種能力的稱(chēng)為可移式聯(lián)軸器 否則稱(chēng)為固定式聯(lián)軸器 吸振緩沖 具有 這種能力的稱(chēng)為彈性聯(lián)軸器否則稱(chēng)為剛性聯(lián)軸器 3 固 定 式 剛 性 聯(lián) 軸 器 套 筒 聯(lián) 軸 器 凸 緣 聯(lián) 軸 器 可 移 式 剛 性 聯(lián) 軸 器 NZ 撓性爪聯(lián)軸器 十 字 滑 塊 聯(lián) 軸 器 齒 輪 聯(lián) 軸 器 彈 性 聯(lián) 軸 器 彈 性 套 柱 銷(xiāo) 聯(lián) 軸 器 彈 性 柱 銷(xiāo) 聯(lián) 軸 器 尼龍 柱銷(xiāo)聯(lián)軸器 4 NZ 撓性爪聯(lián)軸器 齒輪聯(lián)軸器不能吸收震動(dòng) 緩和沖擊 但能補(bǔ)償軸線(xiàn)偏移 5 在凸緣聯(lián)軸器 尼龍柱銷(xiāo)聯(lián)軸器 套筒聯(lián)軸器 齒輪聯(lián)軸器中屬于剛性可移式聯(lián)軸器 的是齒輪聯(lián)軸器 6 在凸緣聯(lián)軸器 尼龍柱銷(xiāo)聯(lián)軸器 套筒聯(lián)軸器 齒輪聯(lián)軸器中屬于彈性可移式聯(lián)軸器 的是尼龍柱銷(xiāo)聯(lián)軸器 13 7 聯(lián)軸器和離合器的主要區(qū)別是 聯(lián)軸器 欲使兩軸分離 必須停車(chē)拆卸 離合器 能 使兩軸在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)隨時(shí)分離和結(jié)合 螺紋聯(lián)接及螺旋傳動(dòng) 1 螺紋的公稱(chēng)直徑是指大徑 d 2 螺紋副中一個(gè)零件相對(duì)于另一個(gè)零件轉(zhuǎn)過(guò)一轉(zhuǎn)時(shí) 則它們沿軸線(xiàn)方向相對(duì)移動(dòng)的距離 是一個(gè)螺距 3 螺 紋 聯(lián) 接 的 四 種 基 本 類(lèi) 型 是 螺 栓 聯(lián) 接 雙 頭 螺 柱 聯(lián) 接 螺 釘 聯(lián) 接 緊 定 螺 釘 聯(lián)接 4 需經(jīng)常拆卸 而被聯(lián)接件之一又較厚時(shí) 宜采用雙頭螺柱聯(lián)接聯(lián)接 5 螺 紋 聯(lián) 結(jié) 防 松 的 方 法 有 1 附 加 摩 擦 力 防 松 彈 簧 墊 圈 2 專(zhuān) 門(mén) 防 松 元 件 防 松 止 動(dòng) 墊 片 6 采用緊配鉸制孔用螺栓聯(lián)接的螺栓組 在旋轉(zhuǎn)力矩作用下單個(gè)螺栓主要受剪力作用 7 用于聯(lián)接的螺紋牙形為三角形 這是因?yàn)槁菁y副的摩擦阻力大 自鎖性好 8 為 了 提 高 螺 栓 在 變 載 荷 作 用 下 的 疲 勞 強(qiáng) 度 應(yīng) 該 減 小 螺 栓 的 剛 度 增 大 被 連 接 件 剛 度 9 為提高 螺栓聯(lián)接 的疲勞強(qiáng)度 在結(jié)構(gòu)上可采取的措施有減小 C1 增加螺栓長(zhǎng)度 減小 螺栓橫截面積 增大 C2 在允許的部位增設(shè)筋板 以加大必要的尺寸 10 圓 柱 螺 紋 彈 簧 旋 繞 比 彈 簧 系 數(shù) C 是 彈 簧 中 徑 和 鋼 絲 直 徑 的 比 值 C 越 大 彈 簧 剛 度 越 小 11 一螺紋聯(lián)接 大徑 d 中徑 d2 升角 當(dāng)量摩擦角 v 預(yù)緊力 F 預(yù)緊時(shí) 螺 紋副的阻力矩為 F d2tg v 2 12 某汽缸蓋螺栓聯(lián)接 若汽缸內(nèi)氣體壓力在 0 2MPa 之間循環(huán)變化 則缸蓋聯(lián)接螺栓的 應(yīng)力是非對(duì)稱(chēng)循環(huán)變應(yīng)力 鍵聯(lián)接 14 1 平鍵標(biāo)記 鍵 B16x70GB1096 79 中 B 表示方頭普通平鍵 16x70 表示 bxL 2 鍵的截面尺寸 b 和 h 通常是根據(jù)軸的直徑按標(biāo)準(zhǔn)選取 3 設(shè)計(jì)鍵聯(lián)接的主要內(nèi)容按順序是 按使用要求選擇鍵的類(lèi)型 按軸的直徑選擇鍵的剖 面尺寸 按輪轂長(zhǎng)度選擇鍵的長(zhǎng)度 對(duì)聯(lián)接進(jìn)行必要的強(qiáng)度校核 4 鍵的擠壓應(yīng)力計(jì)算公式為 4000T dhl 5 普通能平鍵連接的承載力 通常取決于鍵表面的擠壓強(qiáng)度 6 正確的傳動(dòng)順序 電動(dòng)機(jī) V 帶傳動(dòng) 蝸桿傳動(dòng) 圓錐齒輪傳動(dòng) 斜齒圓柱齒輪傳動(dòng) 直齒圓柱齒輪傳動(dòng) 鏈傳動(dòng) 二 簡(jiǎn)答題 1 既然虛約束對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)實(shí)際上不起約束作用 在實(shí)際機(jī)械中為何又常常存在虛約束 2 什么是機(jī)構(gòu)的壓力角 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)在何位置上壓力角最大 分別以曲柄為原動(dòng)件 和以搖桿為原動(dòng)件兩種情況討論 3 棘輪機(jī)構(gòu)與槽輪機(jī)構(gòu)均可用來(lái)實(shí)現(xiàn)從動(dòng)軸的單向間歇轉(zhuǎn)動(dòng) 但在具體使用選擇上又有 什么不同 15 4 在帶傳動(dòng)中是否可以通過(guò)增大小帶輪包角 1 來(lái)避免帶傳動(dòng)的彈性打滑 為什么 是 否可以通過(guò)增大小帶輪包角 1 來(lái)避免帶傳動(dòng)打滑 為什么 5 在圖示塔輪平帶傳動(dòng)中 d1 D2 d2 D1 中心距 a 不變 現(xiàn)欲設(shè)計(jì)次帶傳動(dòng) 使其既 能實(shí)現(xiàn)減速傳動(dòng)又能實(shí)現(xiàn)升速傳動(dòng) 試問(wèn) 1 若主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速 n1 和傳遞的功率 P 一定 則 該傳動(dòng)應(yīng)按減速還是按升速的情況設(shè)計(jì) 為什么 2 若主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速 n1 和工作阻力矩 T2 一定 則應(yīng)按哪種情況設(shè)計(jì) 為什么 6 下圖寶塔輪皮帶傳動(dòng) 設(shè)主動(dòng)輪軸上功率 P 和轉(zhuǎn)速 n1 不變 問(wèn)該帶傳動(dòng)應(yīng)按減速還是 按升速的情況設(shè)計(jì) 為什么 16 7 影響齒輪齒面接觸應(yīng)力大小的主要幾何參數(shù)有哪些 在齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)過(guò)程中 當(dāng)發(fā)現(xiàn) 齒面的接觸強(qiáng)度不足時(shí) 可采取哪些措施提高齒面接觸強(qiáng)度 8 一對(duì)材料及熱處理?xiàng)l件相同的直齒圓柱齒輪傳動(dòng) 大 小齒輪齒根最大彎曲應(yīng)力是否 相等 輪齒許用彎曲應(yīng)力是否相等 為什么 9 如圖所示的雙級(jí)雙軸線(xiàn)圓柱齒輪減速器 兩對(duì)齒輪的材料及所有參數(shù)都一樣 這樣做 是否合理 為什么 10 說(shuō) 明 齒 輪 傳 動(dòng) 中 動(dòng) 載 荷 產(chǎn) 生 的 原 因 和 設(shè) 計(jì) 中 可 采 用 降 低 動(dòng) 載 荷 的 主 要 措 施 11 如果 a 不變 而使各輪齒數(shù)減少 則各 輪的齒面接觸強(qiáng)度 齒根彎曲強(qiáng)度有無(wú)變 17 化 12 一雙級(jí)雙軸線(xiàn)直齒援助齒輪減速器如下圖所示 各輪的材料及硬度均相同 齒輪寬度 也相等 且 Z1 Z3 50 Z2 Z4 150 試分析 哪一輪齒面強(qiáng)度最低 哪一輪彎曲強(qiáng)度最低 低速級(jí)和高速級(jí)的齒寬系數(shù)哪個(gè)應(yīng)該大些 13 開(kāi)式齒輪傳動(dòng)和閉式齒輪傳動(dòng)的主要失效形式各有哪些 他們的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 及承載能 力計(jì)算有何不同 14 雙級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器如圖所示 1 低速級(jí)斜齒輪的螺旋角 方向應(yīng)如何選擇 才能使中間軸上兩齒輪的軸向力方向相反 2 低速級(jí)斜齒輪的螺旋角 應(yīng)取多大值才 18 能使中間軸的軸向力相互抵消 15 寫(xiě)出蝸桿傳動(dòng)時(shí)蝸桿傳動(dòng)嚙合效率的計(jì)算公式 并通過(guò)分析說(shuō)明影響嚙合效率的主要 因素有哪些 說(shuō)明為什么在由齒輪傳動(dòng)組成的多級(jí)傳動(dòng)中常將蝸桿傳動(dòng)放在高速級(jí) 16 與齒輪傳動(dòng)比較 蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)是什么 為何閉式蝸桿傳動(dòng)需要進(jìn)行熱平衡計(jì)算 當(dāng)計(jì)算出的油溫過(guò)大時(shí) 可采取哪些措施以保證油溫在規(guī)定范圍以?xún)?nèi) 17 蝸桿傳動(dòng)中摩擦副材料的選取與齒輪傳動(dòng)有何不同 為什么 18 圖示為起重機(jī)卷桶部分結(jié)構(gòu) 大齒輪 1 與其他齒輪嚙合而使起重機(jī)卷桶 2 得到驅(qū)動(dòng)力 矩 試從軸的受力狀況考慮 圖 a 與圖 b 兩種結(jié)構(gòu)方案那種比較好 并說(shuō)明理由 19 19 簡(jiǎn)述非液體摩擦滑動(dòng)軸承主要失效形式 設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)則及設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容 20 簡(jiǎn)述選擇滾動(dòng)軸承類(lèi)型時(shí)應(yīng)考慮的因素 21 簡(jiǎn)述軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足的要求 22 簡(jiǎn)述滾動(dòng)軸承的基本額定動(dòng)負(fù)荷 C 和基本額定靜負(fù)荷 C 的含義 23 分析說(shuō)明液體摩擦滑動(dòng)軸承形成動(dòng)壓潤(rùn)滑的條件 24 寫(xiě)出一維雷諾方程的表達(dá)式分析流體動(dòng)壓力形成并持久維持的三個(gè)條件 20 25 螺紋聯(lián)結(jié)的基本類(lèi)型有哪些 他們分別應(yīng)用于什么場(chǎng)合 三 計(jì)算分析題 1 自由度計(jì)算 2 作圖題 連桿機(jī)構(gòu)作圖兩種題型 凸輪機(jī)構(gòu)反轉(zhuǎn)法 齒輪重合度 3 連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 根據(jù)曲柄存在的條件 4 輪系傳動(dòng)比計(jì)算 5 帶傳動(dòng) 6 齒輪 傳動(dòng) 7 蝸輪蝸桿傳動(dòng) 5 6 7 主要考察力學(xué) 速度 功率 轉(zhuǎn)矩 螺旋角等的相關(guān)內(nèi) 容 8 螺紋預(yù)緊 9 滾動(dòng)軸承承的壽命計(jì)算及選擇 在受力分析方面可和齒輪 蝸輪蝸桿以及 軸的的受力分析聯(lián)系 10 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)