机械设计简答题答案
1.一部机器由哪些部分组成？分别起什么作用？
答：机器通常由动力部分、工作部分和传动部分三部分组成。除此之外，还有自动控制部分。
动力部分是机器动力的来源，常用的发动机有电动机、内燃机和空气压缩机等。
工作部分是直接完成机器工作任务的部分，处于整个传动装配的终端，起结构形式取决于 机器的用途。例如金属切削机床的主轴、拖板、工作台等。 传动部分是将动力部分的运动和动力传递给工作部分的中间环节。例如：金属切削机床中常用的带传动、螺旋传动、齿轮传动、连杆机构、凸轮机构等。机器应用的传动方式主要有机械传动、液压传动、气动传动及电气传动等。
2.决定机器好坏的关键是哪个阶段？
答：设计阶段
3.机械零件的失效形式有哪些？
答：（一）整体断裂 （二）过大的残余变形 （三）零件的表面破坏 （四）破坏正常工作条件引起的失效
4.常规的机械零件设计方法有哪些？
答：（一）理论设计 （二）经验设计 （三）模型试验设计
5.机械零件的理论设计有哪几种？
答：设计计算 校核计算
6.惰轮轮齿的接触应力.弯曲应力分别为怎样的循环变应力？
答：接触应力为：脉动循环变应力 弯曲应力为：对称循环变应力
7.材料的疲劳特性可以用哪些参数描述？
答：可用最大应力max σ，应力循环次数N ，应力比max min σσσ=来描述。
8.循环特性r=-1,0,1分别代表什么应力？
答：r=-1代表对称循环变应力，r=0脉动循环变应力，r=1静应力。
9.在循环变应力作用下，影响疲劳强度的最主要因素？
答：应力幅。
10.疲劳曲线有哪两种？如何定义？
σ-N 疲劳曲线，等寿命疲劳曲线。
σ-N 疲劳曲线：在各种循环作用次数N 下的极限应力，以横坐标为作用次数N 、纵坐标为极限应力，绘成而成的曲线。
等寿命疲劳曲线：在一定的应力循环次数N 下，疲劳极限的应力幅值与平均应力关系曲线。
11.σ-N 曲线中，我们把曲线分成了那几段？各有什么特点？
分为AB BC CD 三段。在AB 段，是材料发生破坏的最大应力值基本不变。在BC 段，材料发生疲劳破坏的最大应力不断下降。在CD 段，材料试件经过一定次数的交应变力作用后会发生疲劳破坏。
12.简述静强度设计和疲劳强度设计的不同之处？
静强度设计是和屈服强度做比较，疲劳强度是考虑到不同因素对疲劳极限的影响。
13.简述疲劳损伤线性积累假说的内容？
在规律性变幅循环应力作用下，各应力对材料造成的损伤是独立进行的，并可以
线性
地累积成总损伤，当各应力的寿命损伤率之和等于 1 时，材料将会发生疲劳。
14.摩擦状态有哪几种？各自的特点？
答：4种；分类和各自特点如下：
（1）干摩擦——表面间无任何润滑剂或保护膜的纯金属接触时的摩擦；
（2）边界摩擦——运动副的摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开，摩擦性质取决于边界膜和表面的吸附能力；
（3）混合摩擦——摩擦表面处于边界摩擦和流体摩擦的混合状态；
（4）流体摩擦——运动副的摩擦表面被流体膜隔开，摩擦性质取决于流体内部分子粘性阻力。
15.机械中的磨损主要的类型有哪些？
（1）根据磨损机理分类——
一、粘性磨损（金属摩擦副之间最普遍的磨损形式）
二、磨粒磨损
三、疲劳磨损（即疲劳点蚀）
四、流体磨粒磨损和流体侵蚀磨损（冲蚀磨损）
五、机械化学磨损（腐蚀磨损）
六、微动磨损（微动损伤）
（2）根据磨损表面外观的描述——
点蚀磨损、胶合磨损、擦伤磨损。
16、润滑油的动力粘度、运动粘度如何定义？
答：动力粘度-----用液体流动（此处应为“润滑油流动”）时所产生的内摩擦力大小来表示的黏度（《液压与液力传动》P15）
运动粘度-----流体的动力粘度与同温度下该流体密度的比值。
17.润滑剂的分类？
答：（一）气体润滑剂（如：空气）；
（二）液体润滑剂（主要是润滑油）；
（三）固体润滑剂（任何可以形成固体膜以减少摩擦阻力的物质，如：石墨）；（四）半固体润滑剂（主要是润滑脂）；
18.正常磨损过程通常经历哪几个磨损阶段？请画图表示。
答：（一）磨合阶段（二）稳定磨损阶段（三）剧烈磨损阶段
19.按照摩擦面间的润滑状态不同，滑动摩擦可分为哪几种？
答：（一）干摩擦（纯金属接触、表面间无任何润滑剂或保护膜；不允许出现）（二）边界摩擦
（三）液体摩擦
（四）混合摩擦
20：螺栓的拧紧力矩是多少？
答：T≈0.2Fd
(F：预紧力，d：公称直径)
21：螺栓连接有哪些连接方式？各自特点？
（1）螺栓连接（适用场合：被连接件较薄且需经常拆装）：
①普通螺栓连接：
被连接件上的通孔和螺栓杆间留有间隙
②铰制孔用螺栓连接：
被连接件上的通孔和螺栓杆间无间隙
（2）双头螺柱连接：
（适用场合：被连接件之一较厚且无需经常拆装）：
拆卸时无需拆下螺柱，可避免被连接件螺纹孔磨损失效；
但螺柱须拧紧以保证松开螺母时双头螺柱在螺孔中不会转动。
（3）螺钉连接：
（适用场合：连接件之一较厚且需经常拆装）
（4）紧定螺钉连接：
（适用场合：需固定零件相对位置或需传递的力和转矩较小）
利用拧入零件螺纹孔中的螺钉末端顶住另一零件的表面或顶入相应的凹坑中以固定两个零件的相对位置，并可传递不大的力或转矩。
22：螺纹的自锁条件？怎样增加其自锁性能？
螺纹升角小于螺旋副的当量摩擦角。尽量降低螺分力纹升角（升角越小，沿螺纹面方向的分力越小，垂直于螺纹面方向的越大即摩擦力越大）
23.普通螺纹参数？三个直径的区别与应用？
答：普通螺纹参数有：
（1）大径d；
（2）小径d1；
（3）中径d2；
（4）线数n；
（5）螺距P；
（6）导程n P；
（7）螺纹升角φ；
（8）牙型角α；
（9）接触高度h；
三个直径的区别和应用：
（1）大径：螺纹的最大直径，即公称直径；
（2）小径：螺纹的最小直径，在强度计算中常作为螺杆危险截面的计算直径；（3）中径：即通过螺纹轴向截面内牙型上的沟槽和凸起宽度相等处的假想圆柱
的直径；用于螺纹几何参数和配合性质
24.螺纹的分类？
答：（1）按螺纹分布的部位分：外螺纹、内螺纹；
（2）按螺旋线绕行方向分：左旋螺纹、右旋螺纹（较常用）；
（3）按螺纹母体形状分：圆柱螺纹（用于一般连接和传动）、圆锥螺纹（主要用于管连接）；
（4）按单位分：米制螺纹、英制螺纹；
（5）按牙型分：普通螺纹、管螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹、锯齿形螺纹等（其中前两种主要用于连接，后三种主要用于传动，且除矩形螺纹外，其余都以标准化）
24.试画出普通三角螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹的牙型，并标注牙型角的大小。普通三角螺纹：
梯形螺纹：
锯齿形螺纹：
25.螺纹连接的主要失效形式和计算准则是什么？
答：（1）对受拉螺栓：主要失效形式：螺栓杆螺纹部分发生断裂，设计准则：保证螺栓的静力或疲劳拉伸强度；
（2）对受剪螺栓：主要失效形式：螺栓杆和孔壁的贴合面上出现压溃或螺栓杆被剪断；设计准则：保证连接的挤压强度和螺栓的剪切强度（其中连接的挤压强度对连接的可靠性起决定性的作用）。
26.螺纹防松的基本原理有哪几种？
答：3种：
（1）摩擦防松（如：对顶螺母、弹簧垫圈）；
（2）机械防松（如：开口销与六角开槽螺母、串联钢丝）；
（3）破坏螺旋副运动关系的防松（如：冲点、涂胶粘剂）。
28、何为松螺栓连接？何为紧螺栓连接?他们的强度计算方法有何区别？
答：松螺栓连接：装配时不需要将螺母拧紧，在承受工作载荷前，处有关零件的自重外，连接并不受力；紧螺栓连接：装配时需要拧紧，在工作状态下可能还需要补充拧紧，这事螺栓除受轴向拉力外，还收到螺纹力矩引起的扭切应力。
29、试指出普通螺栓连接，双头螺栓连接和螺钉连接的结构特点，各用在什么场合？
答：螺栓连接无须在被连接件上切制螺纹孔，所以结构简单，装拆方便，应用广泛。这种连接通用于被连接件不太厚并能从被连接件两边进行装配的场合；双头螺柱连接是将双头螺柱的一端旋紧在被连接件之一的螺纹孔中，另一端则穿过其余被连接件的通孔，然后拧紧螺母，将被连接件连接起来。这种连接通用于被连接件之一太厚，不能采用螺栓连接或希望连接结构较紧凑，且需经常装拆的场合；螺钉连接是将螺钉穿过一被连接件的通孔，然后旋入另一被连接件的螺纹孔中。这种连接不用螺母，有光整的外露表面。它适用
于被连接件之一太厚且不经常装拆的场合。
30、螺旋副的传动效率如何计算？
答：螺母旋转一周的输入功为，此时螺母上升一个导程s 。其中有效功为S F W Q =2。
因此螺旋传动效率为：)
tan(tan 2112ρθθπ+===ΦT S F W W Q 当螺母反转一周时，输入功S F W Q =1，输出功，此时螺旋副效率为
)
tan()tan(2112θρθπ-===ΦT S F W W Q 31、什么叫螺栓的预紧力？为什么螺栓连接大多数都要预紧？
答；螺栓预紧力就是在拧螺栓过程中拧紧力矩作用下的螺栓与被联接件之间产生的沿螺栓轴心线方向的预紧力。预紧可以提高螺栓连接的可靠性、防松能力和螺栓的疲劳强度，增强连接的紧密性和刚性。
32、常用的控制螺纹连接预紧力的方法是怎么样的？借助什么样的工具来实现？
答：力矩法、螺母转角法、螺栓预伸长法、特殊垫圈法；使用测力矩扳手，定力矩扳手；
33、螺纹连接为什么要防松？防松的根本问题是什么？
答：螺栓连接一旦出现松脱，轻者会影响机器的正常运转，重者会造成严重的事故。
34、对承受横向载荷或转矩的紧螺栓连接采用普通螺栓时，强度计算公式中轴向载荷为什么按预紧力的1.3倍来计算？
答：考虑了扭转切应力的影响。
35、对于受变载荷作用的螺栓连接，可采用哪些措施来减小螺栓的应力幅？ 答：考虑用各种减载零件来承担横向工作载荷，如减载销、减载套筒、减载键。
36、普通平键连接的主要失效形式是什么？如经校核发现强度不够时，应采取哪些措施？
答：被工作面压溃；如果强度不够，则可以采用双键，两个平键最好布置在沿周向相隔0180。强度按1.5个键计算。 38、半圆键和普通平键相比，有什么优缺点?适用于什么场合？
答：优点：工艺性较好，装配方便，尤其适用于锥形轴端与轮毂的联接。 缺点：轴槽较深，对轴的强度削弱较大；一般只用于轻载静联接中。
39、键的连接作用是什么？
答：用来实现轴与轮毂之间的轴向固定以传递转矩；实现轴上零件的轴向固定或轴向滑动的导向。
41、平键可分为哪四种？ 答：普通平键、薄型平键、导向平键、滑键。
42、普通平键，导向平键连接的主要失效形式分别是什么？
答：普通平键用于静连接,主要失效形式是键、轴槽、和毂槽三者中强度最
弱的工作面被压溃。极个别情况也有的被剪断；导向平键用于动连接，导向平键连接主要失效形式是工作面的磨损。 43、设计平键连接时，键的尺寸如何确定？
答：答：按符合标准规格和强度要求来取定。键的截面尺寸b*h 由键的标准中选定，键的长度L 一般可按轮毂的长度而定，而导向平键则按轮毂的长度及其滑移距离而定。
44、键连接如不能满足强度条件要求时，可在轴上安装一对键，不同的键的安装双键的要求分别是什么？
答：答：两个平键最好布置在沿周向相隔180°;两个半圆键应布置在轴的同一条母线上；两个楔键则应布置在沿周向相隔0012090
45、普通平键该如何标记？
答：圆头（A 型）；平头（B 型）；单圆头（C 型）。
46、销可一般分为哪几种？用途是什么？
答：定位销:用来固定零件之间的相对位置，它是组合加工和装配时需要的重要辅助零件；
连接销：用于连接传递不大的载荷；
安全销：可作为安全装置中的过剪断元件。
47、带传动的主要失效形式是什么？
答：打滑、疲劳破坏。
48、试分析初拉力F0对带传动正反两方面的影响？
答：张紧力F0越大，则带传动的承载能力就越大，但同时带中所受的拉应力也越大，从而降低带的寿命；张紧力越小，虽可减小带中的拉应力，提高带的寿命，但带传动的承载能力会降低。
49、带传动的有效拉力与哪些参数有关？
答：初拉力、包角和摩擦系数。
50、在预紧力相同的带传动中，为什么V带比平带能传递更大的功率？
答：带传动中，在预紧力相同的条件下，V带比平带能传递较大的功率，是因为V带有楔形增压作用。
51、带传动工作时，带内有哪些应力？带中最大应力发生在何处？写出最大应力表达式？
答：带传动工作时，带上所受应力有：拉应力、离心应力、弯曲应力。
最大应力发生在带的紧边绕进小带轮处。
52. 带传动的设计准则？
答：设计准则：在保证不打滑的条件下，带传动具有一定的疲劳强度和寿命53. 带传动中,弹性滑动是怎样产生的?造成什么后果
答：产生弹性滑动的原因：带有弹性；紧边松边存在拉力差。
后果：①使主从动轮及带速的大小不同，发生传动比不准确的现象。②传动效率η下降③带的磨损加剧。
54.带传动中弹性滑动的物理意义是什么?如何计算弹性滑动率
答：弹性滑动是带传动中无法避免的一种固有特性。
55、带传动中，弹性滑动和打滑是怎么产生的？
答：弹性滑动：在小轮上，带的拉力逐渐从紧边拉力F1降低到松边拉力F2，大的弹性变形量减少，因此带现对小带轮向后退缩，使得带的速度低于轮的速度V1；大轮则是拉力从松边拉力上升到紧边拉力，带的变形量增大，带相对于轮向前伸长，使得带的速度大于轮的速度；
打滑：过载。
56、带传动正常工作时不能保证准确的传动比的原因是什么？
弹性滑动。
57、带传动中，在输入转速和带的型号不改变的情况下，若需要增大V带的传动比，可采取哪些措施？这些措施对V带传动的承载能力有何影响？
答：减小小带轮直径或增大大带轮直径；会使小带轮的包角减小，带传动的承载能力降低。
58、在V带设计中，V带的型号是怎么确定的？
答：根据传递功率和工作条件确定出计算功率，由计算功率Pca 和小带轮转速n1，查机械设计书上图8--11确定带的类型
59、V 带传动设计中，要使传递功率增加，有何措施？ 答：1000v
F P e =；
功率：P 单位：kW ；有效拉力：单位：传动带的速度：单位;
在有效拉力一定的情况下，增大传动带的速度；
在传动带速度一定的情况下，增大有效拉力。
60.在多根V 带传动中，当一根带失效时，为什么全部带都要更换？
答：新V 带和旧V 带长度不等，当新旧V 带一起使用时，会出现受力不均现象。旧V 带因长度大而受力较小或不受力，新V 带因长度较小受力大，也会很快失效。
61、V 带传动设计中，选取小带轮基准直径的主要依据是什么？直径的改变对传递的功率有何影响？
答：避免弯曲应力过大和减小载荷在V 带之间分配的不均匀性。当带传动的功率和转速一定时，减小主动带轮的直径，则带速将减小，单根V 带所能传递的功率减小，从而导致V 带根数的增加。
62：带传动的特点是什么？适用在什么场合？
答：（1）优点：传动平稳、缓冲吸振、结构简单、成本低、使用维护方便、 有良好的挠性和弹性、过载打滑。
（2） 缺点：传动比不准确、带寿命低、轴上载荷较大、传动装置外部尺寸大、效率低。
带传动常适用于大中心距、中小功率、带速v =5～25m/s ，i ≤7的情况。
63.链传动的工作原理是什么？
答：两轮间以链条为中间挠性元件的啮合来传递动力和运动
64:：与带传动和齿轮传动相比，链传动有哪些有缺点？适用什么场合？试说明自行车采用链传动的原因？
答：与链传动相比，1链传动无弹性滑动和整体打滑现象，2,准确的平均传动比，传动效率高；3轴上径向压力较小，4整体尺寸小，结构较为紧凑，5能在高温和潮湿的环境中工作。
与齿轮传动相比：1链传动的制造与安装精度要求较低，成本低，2在远距离传动时，其结构比齿轮传动轻便得多。
适用于要求工作可靠，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。
自行车两轴较远，要求有精确的传动，安装精度要求不高，切工作环境恶。 65：影响链传动速度不均匀的主要因素是什么？为什么一般情况下链传动的瞬时传动比不是恒定的？
答：1.链传动速度不均匀的原因是链条围绕在链轮上形成了正多边形，即产生了
多边形效应。
2. 链传动的瞬时传动比（公式），在传动过程中，γ角和β角不是时时相等
的，因此瞬时传动比i 随γ角和β角的变化而不断变化。β
γωωcos cos 1221R R i ==
66:设计链传动时，为什么链轮齿数不宜过少也不宜过多？
答：齿数过少，1增加运动的不均匀性和动载荷，2增大相对转角，3加速铰链和链轮的磨损。
齿数过多，1增大传动的总体尺寸，2容易发生跳动和脱链，3限制使用寿命。
67：链传动的张紧目的是什么？怎样张紧？
答：目的是为了避免在链条的松边锤度过大时产生啮合不良和链条的振动现象，增加链条与链轮的啮合包角。
链传动的中心距可调整时，可通过调整中心距张紧；当中心距不可调时，可通过设置张紧轮张紧
68：齿轮传动中，齿轮的失效形式主要有哪些？防止这些失效的主要措施有哪些？
答：1、齿轮折断 措施：增大齿根圆角半径、提高齿面精度、曾大模数等；
2、齿面磨损 措施：采用闭式齿轮传动，提高齿面硬度，降低齿面粗糙
度值，注意保持润滑油清洁等；
3、齿面点蚀 措施：提高齿轮材料的硬度，在啮合的轮齿间加注润滑油；
4、齿面胶合 措施:采用正变位齿轮，减小模数，降低齿高以减小滑动速
度，提高齿面硬度，降低齿面粗糙度值，采用抗胶
合能力强的齿轮材料，在润滑油中加入抗胶合能力
强的极压添加剂；
5、塑性变形 措施：提高轮齿齿面硬度，采用高粘度的或加有极压添加
剂的润滑油。
69、齿轮软、硬齿面如何区分？如何进行热处理？
答：软齿面（硬度<＝350HBS ）热处理的方法有正火和调质。硬齿面（硬度>350HBS ）的热处理方法有整体淬火、表面淬火、渗碳淬火和氮化等。
70、闭式齿轮传动设计准则
答：在闭式齿轮传动中，通常保证齿面接触疲劳强度为主；对于齿面硬度很高、齿芯强度又低的齿轮或材质较脆的齿轮，通常保证齿根弯曲疲劳强度为主。如果两齿轮均为硬齿面且齿面硬度一样高时，则视具体情况而定。功率较大的传动，还应作散热能力计算。
71、在进行齿轮强度计算时，为什么要引入载荷系数K ？
答：因为制作安装等误差，齿轮承载不均匀加上其它因素，就存在附加载荷。
72、齿轮传动中，载荷系数由哪些系统组成？分别考虑了哪些因素?
答：组成：使用系数a K ,动载系数v K ，齿间载荷分配系数Ka, 齿向载荷分布系数 K ； 分别考虑因素 ：a K ：实际载荷会受原动机和工作机的特性、质量比、联轴器类型以及运行状态的影响。
v K ： 齿轮传动不可避免会有制造及装配误差，轮齿受载后不可
避免产生弹性变形。
a K :齿轮制造误差和接触部位的差别，两对齿承担的载荷不相
等。
βK ：作用在齿面的载荷沿接触线分布不均匀。
73、在润滑良好的闭式齿轮传动中，软\硬齿面齿轮常发生哪类破坏? 硬齿面（1） 轮齿断裂 ；（2） 齿面点蚀
软齿面（1）齿根折断，齿面胶合，塑性变形，齿轮磨损，齿面点蚀。
74、设计一对闭式软齿面直齿轮传动，齿数与模数有两种方案：（1）m=3mm ，z1=20，z2=60；（b ）m=2mm ，z1=30，z2=90.如果其它参数都一样，试问：两种方案的接触强度是否相同?弯曲强度是否相同？若两种方案的弯曲强度都能满足，则哪种方案比较好？为什么?
答：相同、不相同、（a ）更好，因为[]F sa t F sa FO F bm Y Y F K Y Y σσσεε≤==1
75、一对直齿圆柱齿轮传动，若载荷、齿轮材料、齿宽、传动比及中心距等都不改变，试分析当增大小齿轮（主动轮）齿数z1时，将对齿轮传动的平稳性、齿根弯曲强度、齿面接触强度等各有何影响。
答：传动更平稳、齿根弯曲强度降低、齿面接触强度降低。
76 .软齿面齿轮传动时,小齿轮的齿面的齿面硬度比大齿轮齿面硬度 略高，为什么？
答：1.在相同的时间里，小齿轮转动的次数比大齿轮更多，每个齿工作次数多，磨损多。
2.小齿轮比大齿轮，齿面接触强度低、滑动率高，更容易发生失效。
小齿轮齿面硬度略大于大齿轮的齿面硬度，是为了让大、小齿轮均匀磨损、等同寿命。
77.开式齿轮传动主要失效形式有哪些？为什么开式齿轮传动一般不会出现点蚀现象？
答：齿面的磨粒磨损和断齿
原因:因为在开式齿轮传动中，磨粒磨损的速度比产生点蚀的速度还快，在点蚀形成之前，
齿面的材料已经被磨掉，故而一般不会出现点蚀现象。
78.目前设计一般使用的齿轮传动，通常按哪两个设计准则？
保证齿根弯曲疲劳强度及保证齿面接触疲劳强度
79.在一对齿轮传动中，两齿轮的接触应力，许用接触应力，弯曲应力，许用弯曲应力之间的关系如何？
答案:[]H E H d H H Z Z Z u
u T K σφσε≤±?=121
[]F sa t F sa FO F bm
Y Y F K Y Y σσσεε≤==1 80.齿轮的结构有哪些？
答：齿轮结构形式有以下四种：
1. 齿轮轴。 当齿轮的齿根圆到键槽底面的距离e 很小，如圆柱齿轮e≤
2.5mn ，圆锥齿轮的小端e≤1.6m ，为了保证轮毂键槽足够的强度，应将齿轮与轴作成一体，形成齿轮轴。
2. 实心式齿轮。当齿顶圆直径a d ≤200mm 或高速传动且要求低噪声时，可采用的实心结构。实心齿轮和齿轮轴可以用热轧型材或锻造毛坯加工。
3. 腹板式齿轮 对于齿顶圆直径a d ≤500mm 时，可采用腹板式结构，以减轻重量、节约材料。通常多选用锻造毛坯，也可用铸造毛坯及焊接结构。有时为了节省材料或解决工艺问题等，而采用组合装配式结构，如过盈组合和螺栓联结组合。 腹板式齿轮（锻造） 腹板式锥齿轮双腹板焊接齿轮 过盈、螺栓联接组合。
4. 轮辐式齿轮。 对于齿轮直径 时，采用轮辐式结构。受锻造设备的限制，轮辐式齿轮多为铸造齿轮。轮辐剖面形状可以采用椭圆形（轻载）、十字形（中载）、及工字形（重载）等。
81.在齿轮弯曲强度计算中，齿形系数、应力校正系数对齿轮弯曲强度的影响如何？
答：齿轮抗弯曲强度计算中的齿形系数Fa Y 反映了齿轮的形状对抗弯强度的影响；齿轮抗弯曲强度计算中的应力校正系数sa Y 反映了齿轮的过度曲线对抗弯强度的影响。
82.对齿轮材料的基本要求是什么？
答：齿面要硬，齿芯要韧。同时，齿轮材料还要具有良好的机械加工和热处理工艺性，经济性要求等。
83. 影响齿轮接触强度和弯曲强度最主要的参数分别是什么？
答：影响齿轮弯曲疲劳强度的主要因素是模数。影响齿面接触疲劳强度的主要因素是小齿轮直径。
84．齿轮强度计算中，各种系数反映了什么对齿轮强度的影响？ 答：齿轮弯曲疲劳强度计算中重合度εY 反应了弯曲应力对弯曲疲劳的影响。 齿轮接触强度计算中弹性系数E Z 反映了齿轮副材料的弹性模量和泊松比对齿面接触应力的影响。齿轮抗弯曲强度计算中的齿形系数Fa Y 反映了齿轮的形状对抗弯强度的影响。
标准直齿圆柱齿轮的齿形系数Fa Y 取决于齿数。
齿轮抗弯曲强度计算中的应力校正系数sa Y 反映了齿轮的过度曲线对抗弯强度的影响
85．解释规定蜗杆分度圆直径d1为标准值得实际意义？
答：为了限制蜗轮滚刀的数目及便于滚刀的标准化，就对每一标准模数规定了一定数量的蜗杆分度圆直径1d 而把比值m
d q 1 称为蜗杆的直径系数。 86.蜗杆传动的中间平面是指哪个平面？
答：通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面，称为中间平面。
87.蜗杆头数对传动效率、自锁性的影响如何?
答：在蜗杆传动中，蜗杆头数越少，则传动效率越低，自锁性越好，如果要提高效率，应增加蜗杆头数，但蜗杆头数越多，加工越困难，一般蜗杆头数取1z =1、2、4、6。
88.蜗杆转动的主要特点有哪些？
答：1.当使用单头蜗杆（相当于单线螺纹）时，蜗杆每旋转一周，蜗轮只转过一个齿距，因而能实现大的传动比。2.在蜗杆传动中，由于蜗杆齿是教务不断的螺旋齿，它和蜗轮齿是逐渐进入啮合及逐渐退出啮合的，同时啮合的齿对又较多，故冲击载荷小，传动平稳，噪声低。3.当蜗杆的螺旋线升角小于啮合面的当量摩擦角时，蜗杆传动便具有自锁性。4.蜗杆传动与螺旋齿轮传动相似，在啮合处有相对摩擦。
89.蜗杆传动的失效形式有哪些？为何特别重视发热问题，进行热处理计算？
答：失效形式：点蚀（齿面接触疲劳破坏）、齿根折断、齿面胶合、过度磨损等。 因为在闭式传动中，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。所以必须根据单位时间内的发热量等于同时间内的散热量的条件进行热平衡计算。
90. 在垂直交错的蜗杆传动中，导程角、螺旋角的关系是怎样的？
答：两者大小相等方向相同。
91.阿基米德蜗杆的轴面和端面齿形为什么线？
答：阿基米德蜗杆（ZA 蜗杆）在垂直于蜗杆轴线平面（即端面）上的齿形为阿基米德螺旋线，在包含轴线的平面上的齿形（即轴面）为直线
92.蜗轮传动的效率为什么比较低？
答：在选用蜗轮副传动时，主要考虑的是:①可实现交叉轴传动；②大的传动比；③自锁。为满足上述三项要求，蜗杆一般为单头，升角较小，效率较低。
93.同滚动轴承相比，滑动轴承适用于哪些场合？
答:滑动轴承应用场合一般在低速重载工况条件下，或者是维护保养及加注润滑油困难的部位，如船舶推进轴等。
94.在滑动轴承上开设油孔和油槽时应注意哪些问题？
答:轴向油槽分为单轴向油槽及双轴向油槽。对于整体式径向轴承，轴颈单向旋转时，载荷方向变化不大，单轴向油槽最好开在最大油膜厚度位置，以保证润滑油从压力最小的地方输入轴承。对于开式径向轴承，常把轴向油槽开在轴承剖分面处（剖分面与载荷作用线成90°），如果轴颈双向旋转，可在轴承剖分面上
开设双轴向油槽，通常轴向油槽应较轴承宽度稍短，以便在轴瓦两端留出封油面，防止润滑油从端部大量流失。
95.滑动轴承按承受载荷方向分为哪两种？
答:按其承受载荷方向的不同，可分为径向轴承（承受径向载荷）和止推轴承（承受轴向载荷）。
96、滑动轴承按其滑动表面润滑状态分为哪几种？
答：分为流体润滑轴承、不完全流体润滑轴承（指滑动表面间处于边界润滑或混合润滑状态）自润滑轴承（指工作时不加润滑剂）。
97.液体润滑轴承根据液体润滑承载机理分为哪几种？
答：流体动力润滑轴承（简称流体动压轴承）和流体静力润滑轴承（简称流体静压轴承）。
98.整体式、剖分式径向滑动轴承的优缺点分别是什么？
答：整体式：优点：结构简单，成本低。缺点：轴承套磨损后，轴承间隙过大时无法调整；另外只能从轴颈端部装拆，对于重型机器的轴或具有中间轴颈的轴，装拆很不方便或无法安装。
剖分式：这种轴装拆方便，并且轴瓦磨损后可以用减少剖分面处的垫片厚度来调整轴承间隙。
99、滚动轴承的公称接触角是什么？它对轴向力的影响如何？
答：向心推力轴承的滚动体与外圈滚道接触点（线）处的法线N-N 与半径方向的夹角α称为轴承的接触角。接触角大的，承受轴向载荷的能力也高。
100.滚动轴承的寿命、基本额定寿命、基本额定动载荷、当量动载荷是如何定义?
答：寿命：单个轴承，其中一个套圈或滚动体首次出现疲劳扩展前，一套圈相对于另一套圈的转数称为轴承的寿命。
基本额定寿命：一批相同的轴承，在同样的受力、转数等常规条件下运转，其中有10%的轴承发生疲劳点蚀破坏（90%的轴承未出现点蚀破坏）时，一个轴承所转过的总转（圈）数或工作的小时数称为轴承的基本额定寿命。用符号10L 基本额定动载荷：基本额定动载荷是指基本额定寿命为r L 610 时，轴承所能承受的最大载荷，用字母C 表示。基本额定动载荷越大，其承载能力也越大。 当量动载荷：在进行轴承寿命计算时，必须把实际载荷转换成与额定动载荷的载荷条件相一致的当量动载荷。径向当量动载荷是指一恒定的径向载荷。轴向当量动载荷是指一恒定中心轴向载荷。
101.滚动轴承的基本代号包含哪些信息？
答：1、基本代号。用来表明轴承内径、直径系列、宽度系列和类型。
2、后置代号。用字母和数字等表示轴承的结构、公差及材料的特殊要求等。 102.滚动轴承按照承担外载荷的情况分为哪三种？
答：向心轴承、推力轴承、向心推力轴承。
103.解释下列滚动轴承代号：6023/P6，7307B 。
6203/p6：内径为17mm 的深沟球轴承，尺寸系列为02,公差等级为6级，0组游隙。
7307B ：内径为35mm 的角接触球轴承，尺寸系列为03，接触角为40°，公差等级为0级，0组游隙。
104.典型的滚动轴承有哪些基本元件组成？每个元件的作用是什么？ 答：1、内圈：用来和轴颈配合；
2、外圈：用来和轴承座孔装配；
3、滚动体：在内外圈滚道间滚动；
4、保持架：均匀地隔开滚动体。
105.滚动轴承的寿命与基本额定寿命有何区别？按公式ε
??? ??=P C L 计算出的L 是什么含义？
答：额定寿命是在特定条件下测得的。当载荷为P 时的基本额定寿命。
106.一高速旋转、传递较大功率且支承跨距较大的蜗杆轴，采用一对正装的圆锥滚子轴承作为支承，是否合适？为什么？
答：因为蜗杆传动效率低。若传递功率大，转速高，则温升大。蜗杆采用正装结构时，蜗杆轴热伸长会使轴承卡死。如果采用反装结构，轴伸长不会使轴承卡死，但会使受载滚动体个数减少。因此，对这种蜗杆传动应采用一端双向固定，一端游动的支承方案。
107.滚动轴承基本额定动载荷C 的含义是什么？当滚动轴承上作用的当量动载荷不超过C 的值时，轴承是否就不会发生点蚀破坏？为什么？
答：额定动载荷C 表示达到ISO 281:1990基本额定寿命（1000000转）时的轴承载荷。它用于计算轴承在承受一定载荷下时的寿命。
当P≤C 时，轴承是否发生点蚀要具体分析。当说要求的工作寿命等于ε??
? ??P C 时，出现点蚀的概率为10%；大于ε??? ??P C 时，概率大于10%；小于ε
??? ??P C 时，概率小于10%。总有点蚀出现的可能性，仅概率大小不同 。
108.滚动轴承常见的失效形式有哪些？轴承的寿命计算是针对哪些失效形式建立起来的？
答：磨粒磨损、刮伤、咬粘、疲劳点蚀、腐蚀。
寿命计算是针对疲劳点蚀。
109.对于同一型号的滚动轴承，在某一工况条件下的基本额定寿命为L 。若其它条件不变，仅将轴承所受的当量动载荷增加一倍，轴承的基本额定寿命将是多少？ 答：由ε
??? ??=P C L ，ε为指数。对于球轴承，3=ε；对于滚子轴承，310=ε。 则寿命变为L L 3
10'2=。 110.接受到的载荷类型的不同，轴分为哪几种类型？并分别举例说明。 答：有转轴；心轴；传动轴。
111.经校核发现轴的疲劳强度不符合要求时，在不增大轴径的条件下，可以采取哪些措施来提高轴的疲劳强度？
答：提高表面质量。如：减小轴的表面及圆角处的表面粗糙度，表面渗碳、渗氮等。
112.按弯扭合成强度和按疲劳强度校核轴时,危险截面应如何确定？
答：在已知轴的外形、尺寸及载荷的基础上，通过分析确定出危险截面。 113.计算轴的弯扭合成公式22)(4T ca ασσ+=
中，为什么要引入系数α？什么情况下1=α?
答，为了考虑弯矩及扭矩产生的应力两者循环特性不同的影响。
当扭转切应力亦为对称循环应力时，取1=α。
114何为转轴、心轴和传动轴？自行车的前轮轴、后轮轴及脚踏板轴分别是什么轴？
答：转轴：既承受弯矩又承受扭矩的轴；
心轴：只承受弯矩不承受扭矩的轴；
传动轴：只承受扭矩而不承受弯矩。
前轮轴和后轮轴为心轴，脚踏板轴为转轴。
115.写出按扭转强度估算轴的直径时的设计公式，说明公式中各参数的意义和单位。
答：[][]3332.095500002.09550000n
P n P d T T ττ=≥ T τ——扭转切应力，MPa ；T ——轴所受的扭矩，mm N ?；
T W ——轴的抗扭截面系数，3m m ；n ——轴的转速，min /r ；
P ——轴传递的功率，kW ；d ——计算截面处轴的直径，mm ；
[]T τ——许用扭转切应力，MPa 。
116.轴的作用是什么？
答：支承回转零件及传递运动和动力。
117.按轴线形状分类，轴课分为那几种？
答：光轴和阶梯轴。
118.倒角、退刀槽、越程槽起什么作用？
答：退刀槽、越程槽的作用是便于加工，防止加工时刀具、砂轮碰到工件的台阶。倒角及圆角是去毛刺，防止划伤人，也便于装配。
119.周向固定有什么方法？
答：键、花键、销、紧定螺钉及过盈配合 。
120.轴向固定（定位）有什么方法？
答：轴肩、套筒、轴端挡圈、轴承端盖、圆螺母。
121.轴的强度计算有哪些方法？
答：①按弯曲强度条件计算；②弯扭合成强度计算；③疲劳强度条件计算；④静强度计算。
122.轴的材料常采用哪些？
答：主要是碳钢和合金钢。
123.在联轴器设计计算中，引入工作情况系数
K是为了考虑哪些因素的影响？
A
答：考虑了转矩变化、载荷是否有冲击等工作情况。
124.十字轴万向联轴器适合于什么场合？为何常成对使用？在成对使用时该如何布置？
答：因为在传动过程中将产生附加动载荷，故常成对使用；两轴与中间轴夹角相等，中间轴的两端的叉形接头应在同一平面内。
125.联轴器和离合器的主要作用是什么？它们的相同点和不同点有哪些？各自的优缺点是什么？
答：用来连接轴与轴（或连接轴与其他回转零件），以传递运动与转矩；有时也用作安全装置。
不同点：联轴器把两轴连接在一起，机器运转时两轴不能分离，而离合器两轴随时接合或分离。
相同点：都可以联接两轴，并在作安全装置时，转矩超过一定值时都会松开两轴。126.联轴器分为哪两大类？各自的特点是什么？
答：刚性联轴器和挠性联轴器；
刚性联轴器：无补偿能力；当两轴有相对位移时，在机件内引起附加载荷，使工作情况恶化；结构简单、成本低、可传递较大转矩。挠性联轴器：有补偿能力；结构简单，制造容易，可补偿两轴相对位移。
127.离合器分为哪两大类？各自的特点是什么？
答：牙嵌离合器和摩擦离合器；
牙嵌离合器：一般用于转矩不大，低速接合处。
摩擦离合器：结构简单、紧凑；散热通风性好；高速性能好；使用寿命长；扭矩容量稳定；分离踏板操纵轻便；平衡性好；有利于大批量生产，降低制造成本。
机械设计简答题(综合)
轴承：1．对于滚动轴承的轴系固定方式，请解释什么叫“两端固定支承”？答：两端固定支承即为轴上的两个轴承中，一个轴承的固定限制轴向一个方向的串动，另一个轴承的固定限制轴向另一个方向的串动，两个轴承的固定共同限制轴的双向串动。 2. 什么是轴承的基本额定动负荷？基本额定动负荷的方向是如何规定的？（6 分）答：轴承的基本额定动负荷：滚动轴承标准中规定，轴承工作温度在100 C以下，基本额定寿命L= 1 X 106时，轴承所能承受的最大载荷成为轴承的基本额定动负荷.（3分）轴承的基本额定 动负荷的方向，对于向心轴承为径向载荷（ 1 分），对于推力轴承为中心轴向载荷（ 1 分），对于角接触向心轴承为载荷的径向分量（ 1 分）。 3．简述形成稳定动压油膜的条件？答：1）两摩擦表面之间必须能够形成收敛的楔形间隙；2）两摩擦表面之间必须有充足的、具有一定粘度的润滑油；3）两摩擦表面之间必须 有足够的相对运动速度。 4．解释名词；滚动轴承的寿命；滚动轴承的基本额定动载荷。答：1）滚动轴承的寿命即滚动轴承中内、外圈滚道以及滚动体，任一元件出现疲劳点蚀之前，两套圈之间的相对运转总转数。也可用恒定转速下的运转小时数表示；2）基本额定动载荷即基本额定寿命为 106转时，轴承所能承受的最大载荷。 5?滚动轴承的当量静载荷P0的定义。当量静载荷是一个假想载荷，其作用方向与基本额定静负荷相同，而在当量静载荷作用下，轴承的受载最大滚动体与滚道接触处的塑性变形总量与实际载荷作用下的塑性变形总量相同。 6．同滚动轴承相比，液体摩擦滑动轴承有哪些特点？1）在高速重载下能正常工作，寿命长；2）精度高；滚动轴承工作一段时间后，旋转精度J 3）滑动轴承可以做成剖分式的一能满足特殊结构需要。如曲轴上的轴承；4）液体摩擦轴承具有很好的缓冲和阻尼作用，可以吸收震动，缓和冲击。5）滑动轴承的径向尺寸比滚动轴承的小。6）起动摩擦阻力较大。 7、按照摩擦界面的润滑状态，可将摩擦分为干摩擦、边界摩擦、液体摩擦和混合摩擦。0?滑动轴承计算中，计算p, pv, v各考虑什么问题？答：p――轴承磨损；pv――发热；v 局部磨损。 8. 选择滚动轴承时主要考虑哪些因素?方向和性质；轴承的转速；调心性能要求；轴承的安 装与拆卸；经济性。 联轴器： 1 、联轴器和离合器都是用来实现轴与轴之间的连接,传递运动和动力。但联轴器与离合器的主要区别在于联轴器需要在停止转动后才能实现轴与轴的结合或分离, 而离合器可使工作中的轴随时实现结合或分离。 链： 1 、链传动设计时,链条节数应选偶数。链轮齿数应选质数；速度较高时,链节距应 选小些。节距p =（25.4/16）*链号，节距大，尺寸大，功率大。 2. 与带传动相比,链传动有那些特点？答案：优点：没有弹性滑动和打滑现象,平均传动 比准确,传动效率较高,压轴力小,能在高温,多灰尘,湿度大且有腐蚀性的环境下工作, 工况相同时,结构较为紧凑； 缺点：瞬时传动比不准确,传动不平稳, 工作时有噪声, 不适合在载荷变化很大和急速反向的传动中工作,只限于平行轴传动,制造成本较高。 3. 简述链节距P 的选择原则。 答题要点：在满足传递功率要求的前提下,应尽量选择小节距的单排链；若传动速度高、功率大时,则可选用小节距多排链。 4. 紧边布置在上面,避免咬链或发生紧边与松边相碰。张紧轮：靠近主动轮松边还要增大
机械设计简答题答案
简答题 1.机械设计的一般步骤是怎样的？ 选择零件类型、结构计算零件上的载荷确定计算准则选择零件的材料确定零件的基本尺寸结构设计校核计算画出零件工作图写出计算说明书 3. 螺纹升角的大小对自锁和效率有何影响？写出自锁条件及效率公式。 答：螺母被拧紧时，其拧紧力矩为M1＝Ft d2/2＝G d2tan(ψ+ρν)/2，无摩擦时，M10＝Ft d2/2＝G d2tan(ψ)/2，机械效率为η1＝M10 / M1＝tanψ/tan(ψ+ρν)。 螺母被放松时，其阻碍放松的力矩为M2＝F d2/2＝G d2tan(ψ－ρν)/2，无摩擦时，M20＝F d2/2＝G d2tan(ψ)/2，机械效率为η2＝M2 / M20＝tan(ψ－ρν)/tanψ。 由η1＝＝tanψ/tan(ψ+ρν)得知，当ψ越小，机械效率越低。 由η2＝tan(ψ－ρν)/tanψ得知，当ψ－ρν≤0时，螺纹具有自锁性。 4.为什么螺母的螺纹圈数不宜大于10圈？ 答：因为螺栓和螺母的受力变形使螺母的各圈螺纹所承担的载荷不等，第一圈螺纹受载最大，约为总载荷的1/3，逐圈递减，第八圈螺纹几乎不受载，第十圈没用。所以使用过厚的螺母并不能提高螺纹联接强度. 5. 作出螺栓与被联接件的受力—变形图，写出F'、F、F''、 F0间的关系式。 6. 在相同的条件下，为什么三角胶带比平型带的传动能力大？ 答：两种传输动力都是靠摩擦力，同样的皮带和轮的材质摩擦系数是一样的，但是三角带接触面是V型表面压力大于平行带，所以摩擦力大，所以传输的动能要大一些。 7.在非液体摩擦滑动轴承的计算中，为什么要限制轴承的压强p和pv值 答：限制p 目的是防止轴瓦过度磨损。限制pv目的是控制温度，防止边界膜破裂。 8.什么是带传动的弹性滑动和打滑？弹性滑动和打滑对传动有何影响？ 答：（1）由于带的弹性变形而产生的带与带轮间的滑动称为带的弹性滑动。 打滑是指带传动中带传递的外载荷超过最大有效圆周力，带在带轮上发生显著相对滑动现象。（2）影响：弹性滑动： 1 ）带的传动比不稳定； 2 ）降低了传动效率； 3 ）引起带的磨损和带的温升，降低带的寿命。打滑： 1 ）打滑将造成带的严重磨损； 2 ）从动轮转速急速下降，甚至停转，带的运动处于不稳定状态，带不能正常工作，致使传动失效。 9.试简述带传动中的弹性滑动与打滑现象的联系与区别。 答：弹性滑动是由于带本身的弹性和带传动两边的拉力差引起的，只要传递圆周力，两边就必须出现拉力差，故弹性滑动是不可以避免的。打滑是当带传递的工作载荷超过了带与带轮之间摩擦力的极限值，带与带轮之间发生剧烈的相对滑动，故在工作中可以，而且应该避免。打滑是弹性滑动从量变到质变的飞跃。在传动突然超载时，打滑可以起到过载保
机械设计考试试题及答案汇总
考试科目： 机 械 设 计 考试时间： 120分钟 试卷总分 100分 一、简答题 （本大题共4小题，总计26分） 1、 齿轮强度计算中，有哪两种强度计算理论分别针对哪些失效若齿轮传动为闭式软齿面传动，其设计准则是什么 （6分） 齿面的接触疲劳强度和齿根的弯曲疲劳强度的计算，齿面的接触疲劳强度针对于齿面的疲劳点蚀失效和齿根的弯曲疲劳强度针对于齿根的疲劳折断。 齿轮传动为闭式软齿面传动，其设计准则是按齿面的接触疲劳强度设计，校核齿根的弯曲疲劳强度。 2、连接螺纹能满足自锁条件，为什么还要考虑防松根据防松原理，防松分哪几类（8分）
因为在冲击、振动、变载以及温度变化大时，螺纹副间和支承面间的摩擦力可能在瞬间减小或消失，不再满足自锁条件。这种情况多次重复，就会使联接松动，导致机器不能正常工作或发生严重事故。因此，在设计螺纹联接时，必须考虑防松。根据防松原理，防松类型分为摩擦防松，机械防松，破坏螺纹副关系防松。 3、联轴器和离合器的功用是什么二者的区别是什么（6分） 联轴器和离合器的功用是联接两轴使之一同回转并传递转矩。二者区别是：用联轴器联接的两轴在工作中不能分离，只有在停机后拆卸零件才能分离两轴，而用离合器可以在机器运转过程中随时分离或接合两轴。 4、链传动产生动载荷的原因是什么为减小动载荷应如何选取小链轮的齿数和链条节距（6分） 小链轮的齿数不宜过小和链条节距不宜过大。 得 二、选择题（在每题若干个选项中选出正确的选项填在横分
线上。 本大题共12小题，总计24分） 1、当两个被联接件之一太厚，不易制成通孔且需要经常拆卸时，往往采用 B 。 A．螺栓联接 B．双头螺柱联接 C．螺钉联接 2、滚动轴承中，为防止轴承发生疲劳点蚀，应进行 A 。 A. 疲劳寿命计算 B. 静强度计算 C. 极限转速验算 3、阿基米德蜗杆的 A 参数为标准值。 A. 轴面 B. 端面 C. 法面 4、一对相啮合的圆柱齿轮的Z1＜Z2， b1>b2,其齿面接触应力的大小为 A 。 A. σH1=σH2 B. σH1>σH2 C. σH1<σH2 5、V带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了____B___。 A．使结构紧凑B．限制弯曲应力 C．限制小带轮上的包角D．保证带和带轮接触面间有足够摩擦力 6、在齿轮抗弯强度的设计公式m 中，应代入_ C __。
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机械设计简答题 1.一部机器由哪些部分组成？分别起什么作用？ 答：机器通常由动力部分、工作部分和传动部分三部分组成。除此之外，还有自动控制部分。 动力部分是机器动力的来源，常用的发动机有电动机、内燃机和空气压缩机等。 工作部分是直接完成机器工作任务的部分，处于整个传动装配的终端，起结构形式取决于 机器的用途。例如金属切削机床的主轴、拖板、工作台等。 传动部分是将动力部分的运动和动力传递给工作部分的中间环节。例如：金属切削机床中常用的带传动、螺旋传动、齿轮传动、连杆机构、凸轮机构等。机器应用的传动方式主要有机械传动、液压传动、气动传动及电气传动等。 2.决定机器好坏的关键是哪个阶段？ 答：设计阶段 3.机械零件的失效形式有哪些？ 答：（一）整体断裂 （二）过大的残余变形 （三）零件的表面破坏 （四）破坏正常工作条件引起的失效 4.常规的机械零件设计方法有哪些？ 答：（一）理论设计 （二）经验设计 （三）模型试验设计 5.机械零件的理论设计有哪几种？ 答：设计计算 校核计算 6.惰轮轮齿的接触应力.弯曲应力分别为怎样的循环变应力？ 答：接触应力为：脉动循环变应力 弯曲应力为：对称循环变应力 7.材料的疲劳特性可以用哪些参数描述？ 答：可用最大应力max σ，应力循环次数N ，应力比max min σσσ=来描述。 8.循环特性r=-1,0,1分别代表什么应力？ 答：r=-1代表对称循环变应力，r=0脉动循环变应力，r=1静应力。 9.在循环变应力作用下，影响疲劳强度的最主要因素？ 答：应力幅。 10.疲劳曲线有哪两种？如何定义？ σ-N 疲劳曲线，等寿命疲劳曲线。 σ-N 疲劳曲线：在各种循环作用次数N 下的极限应力，以横坐标为作用次数N 、纵坐标为极限应力，绘成而成的曲线。 等寿命疲劳曲线：在一定的应力循环次数N 下，疲劳极限的应力幅值与平均应力关系曲线。 11.σ-N 曲线中，我们把曲线分成了那几段？各有什么特点？ 分为AB BC CD 三段。在AB 段，是材料发生破坏的最大应力值基本不变。在BC 段，材料发生疲劳破坏的最大应力不断下降。在CD 段，材料试件经过一定次数的交应变力作用后会发生疲劳破坏。 12.简述静强度设计和疲劳强度设计的不同之处？ 静强度设计是和屈服强度做比较，疲劳强度是考虑到不同因素对疲劳极限的影响。
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1、带传动中弹性滑动和打滑是怎样产生的？它们分别对带传动有何影响？ 答：（1）弹性滑动是由于紧边和松边的拉力不同，因而弹性变形也不等，从而造成带与带轮之间的微量滑动，称为弹性滑动，它是带传动正常工作的固有特性。打滑是由于随着有效拉力增大，弹性滑动的区段也将扩大，当弹性滑动的区段扩大到整个接触弧，带的有效拉力达到最大值，如果工作载荷进一步增大，带与带轮间将发生显著的相对滑动，这称为打滑。打滑是带传动的失效形式之一。（2）弹性滑动造成带传动的传动比不为常数，它是不可避免的。打滑使带的磨损加剧，从动轮的转速急剧降低，甚至使传动失效，它是应当避免的。 2、带传动为什么必须要张紧？常用的张紧装置有哪些？ 答：因为带传动是靠带与带轮之间的摩擦力来传递运动和动力的，如果不张紧，摩擦力小，传递的功率小，甚至出现打滑失效，加之由于带都不是完全的弹性体，工作一段时间以后，带由于发生塑性变形而松弛，为了保证带传动正常工作，必须要把带张紧； 常见的张紧装置有：（1）定期张紧装置：滑道式张紧装置、摆架式张紧装置。（2）自动张紧装置。（3）采用张紧轮的装置 3、与带传动相比，链传动有何优缺点？ 答：链传动是带有中间挠性件的啮合传动。与带传动相比，链传动无弹性滑动和打滑现象，因而能保持准确的平均传动比，传动效率较高；又因链条不需要像带那样张得很紧，所以作用于轴上的径向压力较小；在同样使用条件下，链传动结构较为紧凑。同时链传动能用于高温、易燃场合。 4、链传动的中心距过大或过小对传动有何不利？ 答：中心距过小，链速不变时，单位时间内链条绕转次数增多，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，在包角范围内，每个轮齿所受的载荷增大，且易出现跳齿和脱链现象；中心距太大，会引起从动边垂度过大。 5、试简要说明链传动中链轮齿数和链节距对传动的影响？ 答：链轮齿数少，可以减小带传动的外廓尺寸，但是过小将导致：（1）传动的不均匀性和动载荷增加；（2）链条进入和退出啮合时，链节间的相对转角增大，使铰链的磨损加剧；（3）链传动的圆周力增大，从而加速了链条和链轮的损坏。齿数过大，传动的尺寸和质量增大，链条也易于跳齿和脱链的现象发生。链轮齿数多，增大带传动的外廓尺寸。 在一定的条件下，链的节距越大，链传动的承载能力就越高，但是传动的多边形效应也要增大，于是振动、冲击、噪音也越严重。 6、链传动在工作时引起动载荷的主要原因是什么？ 答：一是因为链速和从动链轮角速度周期性变化，从而产生了附加的动载荷。二是链沿垂直方向分速度v'也作周期性的变化使链产生横向振动。三是当链节进入链轮的瞬间，链节和链轮以一定的相对速度相啮合，从而使链和轮齿受到冲击并产生附加的动载荷。四是若链张紧不好，链条松弛。 7、带传动为什么要限制其最小中心距和最大传动比？ 答：中心距愈小，带长愈短。在一定速度下，单位时间内带的应力变化次数愈多，会加速带的疲劳破坏；如在传动比一定的条件下，中心距越小，小带轮包角也越小，传动能力下降，所以要限制最小中心距。（2）传动比较大及中心距小时将导致小带轮包角过小，传动能力下降，故要限制最大传动比。 8、链传动的可能失效形式可能有哪些？ 答： 1）铰链元件由于疲劳强度不足而破坏；2）因铰链销轴磨损使链节距过度伸长，从而破坏正确啮合和造成脱链现象；3）润滑不当或转速过高时，销轴和套筒表面发生胶合破坏；4）经常起动、反转、制动的链传动，由于过载造成冲击破断；5）低速重载的链传动发生静拉断。 9、带的速度、带轮直径对带传动有什么影响？ 答：(1)带的速度过大，离心力过大；带的速度过小这时所需的有效拉力过大，即所需带的根数过多，于是带的宽度、轴径及轴承的尺寸都要随之增大。 (2）小带轮的直径过小，将使带的弯曲应力增加，强度下降；如果保证传递的功率，这势必使得带的根数增加；如果保证带的根数，这势必使得带传递的功率下降； 10、液体动压向心滑动轴承热平衡计算的基本原理是什么？如果温升过高不能满足热平衡
机械设计试题及答案
1．在疲劳曲线上，以循环基数N0为界分为两个区：当N≥N0时，为（无限寿命区）区；当N ＜N0时，为（有限寿命区）区。 2．刚度是指机械零件在载荷作用下抵抗（弹性变形）的能力。零件材料的弹性模量越小，其刚度就越（小）。 3．润滑油的（油）性越好，则其产生边界膜的能力就越强；（粘度）越大，则其内摩擦阻力就越大。 4．为改善润滑油在某些方面的性能，在润滑油中加入的各种具有独特性能的化学合成物即为（添加剂）。 5．正是由于（弹性滑动）现象，使带传动的传动比不准确。带传动的主要失效形式为（打滑）和（带的疲劳破坏）。 6．蜗杆传动的主要缺点是齿面间的（相对滑动速度）很大，因此导致传动的（效率）较低、温升较高。 7．链传动水平布置时，最好（紧边）边在上，（松边）在下。 8．设计中，应根据被联接轴的转速、（转矩）和（直径）选择联轴器的型号。 9．径向滑动轴承的半径间隙与轴颈半径之比称为（相对间隙）；而（偏心距）与（半径间隙）之比称为偏心率 。 10．对于普通平键，考虑到载荷分布的不均匀性，双键联接的强度按（1.5 ）个键计算。 1．当所受轴向载荷通过（螺栓组形心）时，螺栓组中各螺栓承受的（轴向工作拉力）相等。2．从结构上看，带轮由（轮毂）、轮辐和（轮缘）三部分组成。 3．在直齿圆柱齿轮传动的接触疲劳强度计算中，以（节点）为计算点，把一对轮齿的啮合简化为两个（圆柱体）相接触的模型。 4．按键齿齿廓曲线的不同，花键分为（矩形）花键和（渐开线）花键。 5．请写出两种螺纹联接中常用的防松方法：（双螺母等）和（防松垫圈等）。
6．疲劳曲线是在（应力比）一定时，表示疲劳极限 与（循环次数）之间关系的曲线。 γN 7．理论上为（点）接触或（线）接触的零件，在载荷作用下，接触处局部产生的应力称为接触应力。 8．开式齿轮传动的主要失效形式是：（齿面的磨粒磨损）和（断齿）。 9．径向滑动轴承的条件性计算主要是限制压强、（速度）和（pv值）不超过许用值。10．在类型上，万向联轴器属于（无弹性元件的挠性）联轴器，凸缘联轴器属于（刚性）联轴器。 二、选择填空（每空1分，共10分） 1．下列磨损中，不属于磨损基本类型的是（ 3 ）；只在齿轮、滚动轴承等高副零件上经常出现的是（ 2 ）。 （1）粘着磨损；（2）表面疲劳磨损； （3）磨合磨损；（4）磨粒磨损。 2．在通过轴线的截面内，（1 ）的齿廓为直边梯形；在与基圆柱相切的截面内，（3 ）的齿廓一侧为直线，另一侧为曲线。 （1）阿基米德蜗杆；（2）法向直廓蜗杆； （3）渐开线蜗杆；（4）锥蜗杆。 3、对于直齿圆柱齿轮传动，其齿根弯曲疲劳强度主要取决于（4 ）；其表面接触疲劳强度主要 取决于（ 1 ）。 （1）中心距和齿宽；（2）中心距和模数； （3）中心距和齿数；（4）模数和齿宽。 4、对于径向滑动轴承，（1 ）轴承具有结构简单，成本低廉的特点；（ 3 ）轴承必须成对使 用。 （1）整体式；（2）剖分式； （3）调心式；（4）调隙式。 5．在滚子链传动的设计中，为了减小附加动载荷，应（4 ）。 （1）增大链节距和链轮齿数；（2）增大链节距并减小链轮齿数； （3）减小链节距和链轮齿数；（4）减小链节距并增加链轮齿数。 6．对中性高且对轴的削弱又不大的键联接是（ 1 ）联接。
机械设计简答题答案
1.一部机器由哪些部分组成？分别起什么作用？ 答：机器通常由动力部分、工作部分和传动部分三部分组成。除此之外，还有自动控制部分。 动力部分是机器动力的来源，常用的发动机有电动机、内燃机和空气压缩机等。工作部分是直接完成机器工作任务的部分，处于整个传动装配的终端，起结构形式取决于机器的用途。例如金属切削机床的主轴、拖板、工作台等。 传动部分是将动力部分的运动和动力传递给工作部分的中间环节。例如：金属切削机床中常用的带传动、螺旋传动、齿轮传动、连杆机构、凸轮机构等。机器应用的传动方式主要有机械传动、液压传动、气动传动及电气传动等。 2.决定机器好坏的关键是哪个阶段？ 答：设计阶段 3.机械零件的失效形式有哪些？ 答：（一）整体断裂（二）过大的残余变形（三）零件的表面破坏（四）破坏正常工作条件引起的失效 4.常规的机械零件设计方法有哪些？ 答：（一）理论设计（二）经验设计（三）模型试验设计 5.机械零件的理论设计有哪几种？ 答：设计计算校核计算 6.惰轮轮齿的接触应力.弯曲应力分别为怎样的循环变应力？ 答：接触应力为：脉动循环变应力弯曲应力为：对称循环变应力 7.材料的疲劳特性可以用哪些参数描述？
答：可用最大应力m ax σ，应力循环次数N ，应力比max min σσσ= 来描述。 8.循环特性r=-1,0,1分别代表什么应力？ 答：r=-1代表对称循环变应力，r=0脉动循环变应力，r=1静应力。 9.在循环变应力作用下，影响疲劳强度的最主要因素？ 答：应力幅。 10.疲劳曲线有哪两种？如何定义？ σ-N 疲劳曲线，等寿命疲劳曲线。 σ-N 疲劳曲线：在各种循环作用次数N 下的极限应力，以横坐标为作用次数N 、纵坐标为极限应力，绘成而成的曲线。 等寿命疲劳曲线：在一定的应力循环次数N 下，疲劳极限的应力幅值与平均应力关系曲线。 11.σ-N 曲线中，我们把曲线分成了那几段？各有什么特点？ 分为AB BC CD 三段。在AB 段，是材料发生破坏的最大应力值基本不变。在BC 段，材料发生疲劳破坏的最大应力不断下降。在CD 段，材料试件经过一定次数的交应变力作用后会发生疲劳破坏。 12.简述静强度设计和疲劳强度设计的不同之处？ 静强度设计是和屈服强度做比较，疲劳强度是考虑到不同因素对疲劳极限的影响。 13.简述疲劳损伤线性积累假说的内容？ 在规律性变幅循环应力作用下，各应力对材料造成的损伤是独立进行的，并可以线性 地累积成总损伤，当各应力的寿命损伤率之和等于 1 时，材料将会发生疲劳。
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1、带传动中弹性滑动与打滑就是怎样产生的？它们分别对带传动有何影响？ 答:(1)弹性滑动就是由于紧边与松边的拉力不同,因而弹性变形也不等,从而造成带与带轮之间的微量滑动,称为弹性滑动,它就是带传动正常工作的固有特性。打滑就是由于随着有效拉力增大,弹性滑动的区段也将扩大,当弹性滑动的区段扩大到整个接触弧,带的有效拉力达到最大值,如果工作载荷进一步增大,带与带轮间将发生显著的相对滑动,这称为打滑。打滑就是带传动的失效形式之一。(2)弹性滑动造成带传动的传动比不为常数,它就是不可避免的。打滑使带的磨损加剧,从动轮的转速急剧降低,甚至使传动失效,它就是应当避免的。2、带传动为什么必须要张紧？常用的张紧装置有哪些？ 答:因为带传动就是靠带与带轮之间的摩擦力来传递运动与动力的,如果不张紧,摩擦力小,传递的功率小,甚至出现打滑失效,加之由于带都不就是完全的弹性体,工作一段时间以后,带由于发生塑性变形而松弛,为了保证带传动正常工作,必须要把带张紧; 常见的张紧装置有:(1)定期张紧装置:滑道式张紧装置、摆架式张紧装置。(2)自动张紧装置。(3)采用张紧轮的装置 3、与带传动相比,链传动有何优缺点？ 答:链传动就是带有中间挠性件的啮合传动。与带传动相比,链传动无弹性滑动与打滑现象,因而能保持准确的平均传动比,传动效率较高;又因链条不需要像带那样张得很紧,所以作用于轴上的径向压力较小;在同样使用条件下,链传动结构较为紧凑。同时链传动能用于高温、易燃场合。 4、链传动的中心距过大或过小对传动有何不利？ 答: 中心距过小,链速不变时,单位时间内链条绕转次数增多,链条曲伸次数与应力循环次数增多,因而加剧了链的磨损与疲劳。同时,由于中心距小,链条在小链轮上的包角变小,在包角范围内,每个轮齿所受的载荷增大,且易出现跳齿与脱链现象;中心距太大,会引起从动边垂度过大。 5、试简要说明链传动中链轮齿数与链节距对传动的影响？ 答:链轮齿数少,可以减小带传动的外廓尺寸,但就是过小将导致:(1)传动的不均匀性与动载荷增加;(2)链条进入与退出啮合时,链节间的相对转角增大,使铰链的磨损加剧;(3)链传动的圆周力增大,从而加速了链条与链轮的损坏。齿数过大,传动的尺寸与质量增大,链条也易于跳齿与脱链的现象发生。链轮齿数多,增大带传动的外廓尺寸。 在一定的条件下,链的节距越大,链传动的承载能力就越高,但就是传动的多边形效应也要增大,于就是振动、冲击、噪音也越严重。 6、链传动在工作时引起动载荷的主要原因就是什么？ 答:一就是因为链速与从动链轮角速度周期性变化,从而产生了附加的动载荷。二就是链沿垂直方向分速度v'也作周期性的变化使链产生横向振动。三就是当链节进入链轮的瞬间,链节与链轮以一定的相对速度相啮合,从而使链与轮齿受到冲击并产生附加的动载荷。四就是若链张紧不好,链条松弛。 7、带传动为什么要限制其最小中心距与最大传动比？ 答:中心距愈小,带长愈短。在一定速度下,单位时间内带的应力变化次数愈多,会加速带的疲劳破坏;如在传动比一定的条件下,中心距越小,小带轮包角也越小,传动能力下降,所以要限制最小中心距。(2)传动比较大及中心距小时将导致小带轮包角过小,传动能力下降,故要限制最大传动比。 8、链传动的可能失效形式可能有哪些？ 答: 1)铰链元件由于疲劳强度不足而破坏;2)因铰链销轴磨损使链节距过度伸长,从而破坏正确啮合与造成脱链现象;3)润滑不当或转速过高时,销轴与套筒表面发生胶合破坏;4)经常起动、反转、制动的链传动,由于过载造成冲击破断;5)低速重载的链传动发生静拉断。 9、带的速度、带轮直径对带传动有什么影响？ 答:(1)带的速度过大,离心力过大;带的速度过小这时所需的有效拉力过大,即所需带的根数过多,于就是带的宽度、轴径及轴承的尺寸都要随之增大。 (2)小带轮的直径过小,将使带的弯曲应力增加,强度下降;如果保证传递的功率,这势必使得带的根数增加;如果保证带的根数,这势必使得带传递的功率下降; 10、液体动压向心滑动轴承热平衡计算的基本原理就是什么？如果温升过高不能满足热平衡的条件时,可以采取哪些措施？
机械设计简答题集锦教学教材
常用螺纹有哪几种类型？各用于什么场合？对连接螺纹和传动螺纹的要求有何不同？ 答：常用螺纹有普通螺纹、管螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹等。前两种螺纹主要用于连接，后三种螺纹主要用于传动。对连接螺纹的要求是自锁性好，有足够的连接强度；对传动螺纹的要求是传动精度高，效率高，以及具有足够的强度和耐磨性。 普通螺栓连接和绞制孔用螺栓连接的主要失效形式是什么？计算准则是什么？ 答：普通螺栓连接的主要失效形式是螺栓杆螺纹部分断裂，设计准则是保证螺栓的静力拉伸强度或疲劳拉伸强度。铰制孔用螺栓连接的主要失效形式是螺栓杆和孔壁被压溃或螺栓杆被剪断，设计准则是保证连接的挤压强度和螺栓的剪切强度。 计算普通螺栓连接时，为什么只考虑螺栓危险截面的拉伸强度，而不考虑螺栓头，螺母和螺纹牙的强度？ 答：螺栓头、螺母和螺纹牙的结构尺寸是根据与螺杆的等强度条件及使用经验规定的，实践中很少发生失效，因此，通常不需要进行强度计算。 螺栓上的总循环是什么循环？ 答：普通紧螺栓连接所受轴向工作载荷为脉动循环时，螺栓上的总载荷为不变号的不对称循环变载荷，10< 1．常用螺纹有哪几类？哪些用于联接，哪些用于传动，为什么？哪些是标准螺纹？ 常用的有：三角螺纹，矩形螺纹，梯形螺纹和锯齿形螺纹。三角螺纹用于联接，其余用于传动。因三角螺纹自锁性好，其它螺纹传动效率高。除矩形螺纹外，其余均为标准螺纹。 2．何谓螺纹联接的预紧，预紧的目的是什么？预紧力的最大值如何控制？ 螺纹联接的预紧是指在装配时拧紧，是联接在承受工作载荷之前预先受到预紧力的作用。预紧的目的是增加螺纹联接的刚度、保证联接的紧密性和可靠性（防松能力）。拧紧后，预紧应力的大小不得超过材料屈服极限σS的80%。 3．螺纹联接有哪些基本类型？适用于什么场合？ 螺纹联接有4中基本类型。螺栓联接：用于被联接件不太厚且两边有足够的安装空间的场合。螺钉联接：用于不能采用螺栓联接（如被联接件之一太厚不宜制成通孔，或没有足够的装配空间），又不需要经常拆卸的场合。双头螺柱联接：用于不能采用螺栓联接且又需要经常拆卸的场合。紧定螺钉联接：用于传递力和力矩不大的场合。 4．紧螺栓联接的强度也可以按纯拉伸计算，但须将拉力增大30%，为什么？ 考虑拧紧时的扭剪应力，因其大小约为拉应力的30%。 5．提高螺纹联接强度的措施有哪些？ 1）改善螺纹牙间的载荷分配不均；2）减小螺栓的应力幅；3）减小螺栓的应力集中；4）避免螺栓的附加载荷（弯曲应力）；5）采用合理的制造工艺。 6．为什么螺母的螺纹圈数不宜大于10圈（使用过厚的螺母不能提高螺纹联接强度）？ 因为螺栓和螺母的受力变形使螺母的各圈螺纹所承担的载荷不等，第一圈螺纹受载最大，约为总载荷的1/3，逐圈递减，第八圈螺纹几乎不受载，第十圈没用。所以使用过厚的螺母并不能提高螺纹联接强度。 7．联接螺纹能满足自锁条件，为什么还要考虑防松？根据防松原理，防松分哪几类？ 因为在冲击、振动、变载以及温度变化大时，螺纹副间和支承面间的摩擦力可能在瞬间减小或消失，不再满足自锁条件。这种情况多次重复，就会使联接松动，导致机器不能正常工作或发生严重事故。因此，在设计螺纹联接时，必须考虑防松。根据防松原理，防松类型分为摩擦防松，机械防松，破坏螺纹副关系防松。 3．V带传动在由多种传动组成的传动系中的布置位置 带传动不适合低速传动。在由带传动、齿轮传动、链传动等组成的传动系统中，应将带传动布置在高速级。若放在低速级，因为传递的圆周力大，会使带的根数很多，结构大，轴的长度增加，刚度不好，各根带受力不均等。 另外，V带传动应尽量水平布置，并将紧边布置在下边，将松边布置在上边。这样，松边的下垂对带轮包角有利，不降低承载能力。 4．带传动的张紧的目的，采用张紧轮张紧时张紧轮的布置要求 张紧的目的：调整初拉力。 采用张紧轮张紧时，张紧轮布置在松边，靠近大轮，从里向外张。因为放在松边张紧力小；靠近大轮对小轮包角影响较小；从里向外是避免双向弯曲，不改变带中应力的循环特性。 1．链传动的主要工作特点 (1) 平均传动比准确，没有弹性滑动； (2) 可以在环境恶劣的条件下工作（突出优点）； (3) 中心距大，传递动力远，结构较小，没有初拉力压轴力小； (4) 瞬时传动比不准，工作中有冲击和噪声； (5) 只限于平行轴之间的传动，不宜正反转工作。 3．确定小链轮齿数z1时应考虑的因素 (1) 考虑动载荷的大小，小链轮齿数越少，链传动的多边形效应和动载荷越大； (2) 考虑大链轮齿数z2，为防止大链轮过早脱链应使：z2 ≤150； 1. 试述齿廓啮合基本定律。1.所谓齿廓啮合基本定律是指：作平面啮合的一对齿廓，它们的瞬时接触点的公法线，必于两齿轮的连心线交于相应的节点C，该节点将齿轮的连心线所分的两个线段的与齿轮的角速成反比。 2. 试述螺纹联接防松的方法。2.螺纹连接的防松方法按工作原理可分为摩擦防松、机械防松及破坏螺纹副防松。摩擦防松有：弹簧垫圈、双螺母、椭圆口自锁螺母、横向切口螺母机械防松有：开口销与槽形螺母、止动垫圈、圆螺母止动垫圈、串连钢丝破坏螺纹副防松有：冲点法、端焊法、黏结法。 3. 试分析影响带传动承载能力的因素？ 3.初拉力Fo? 包角a? 摩擦系数f? 带的单位长度质量q? 速度v. 4.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．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范围；改善螺纹牙间的载荷分布；减小应力集中；避免或减小附加应力。6．滚动轴承的基本类型有哪些？调心球轴承、调心滚子轴承、圆锥滚子轴承、推力球轴承、深沟球轴承、角接触球轴承、推力圆柱滚子轴承、圆柱滚子轴承、滚针轴承等。1．简述轮齿的失效形式主要有哪五种？轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损、齿面塑性变形3．试说明滚动轴承代号6308的含义。．6─深沟球轴承3─中系列08─内径d=40mm公差等级为0级游隙组为0组4．简述联轴器的分类及各自的特点。联轴器分为刚性联轴器和弹性联轴器。刚性联轴器又分为固定式和可移式。固定式刚性联轴器不能补偿两轴的相对位移。可移式刚性联轴器能补偿两轴的相对位移。弹性联轴器包含弹性元件，能补偿两轴的相对位移，并具有吸收振动和缓和冲击的能力5．常用的螺纹紧固件有哪些？常用的螺纹紧固件品种很多，包括螺栓、双头螺柱、螺钉、紧定螺钉、螺母、垫圈等。6说出凸轮机构从动件常用运动规律,冲击特性及应用场合。答:等速运动规律、等加速等减速运动规律、简谐运动规律(余弦加速度运动规律);等速运动规律有刚性冲击,用于低速轻载的场合;等加速等减速运动规律有柔性冲击,用于中 低速的场合;简谐运动规律(余弦加速度运动规律)当有停歇区间时有柔性冲击,用于中低速场合、当无停歇区间时无柔性冲击,用于高速场合7说明带的弹性滑动与打滑的区别。弹性滑动是由于带传动时的拉力差引起的,只要传递圆周力,就存在着拉力差,所以弹性滑动是不可避免的;而打滑是由于过载引起的,只要不过载,就可以避免打滑,所以,打滑是可以避免的8简述齿廓啮合基本定律。不论齿廓在任何位置接触,过接触点所做的公法线一定通过连心线上一定点,才能保证传动比恒定不变9为什么闭式蜗杆传动必须进行热平衡计算?蜗杆传动存在着相对滑动,摩擦力大,又因为闭式蜗杆传动散热性差,容易产生胶合,所以要进行热平衡计算1说明螺纹连接的基本类型及应用。螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接、紧定螺钉连接。螺栓连接用于被连接件不厚、通孔且经常拆卸的场合;双头螺柱连接用于被连接件之一较厚、盲孔且经常拆卸的场合;螺钉连接用于被连接件之一较厚、盲孔且不经常拆卸的场合2轴上零件的周向固定各有哪些方法?周向固定:键连接、花键连接、过盈配合连接3轴上零件的轴向固定方法主要有哪些种类?各有什么特点?轴向固定:轴肩、轴环、轴套、轴端挡板、弹性档圈轴肩、轴环、轴套固定可靠,可以承受较大的轴向力;弹性档圈固定可以承受较小的轴向 1请说明平面机构速度瞬心的概念，并简述三心定理。答：速度瞬心定义为：互相作平面相对运动的两构件上在任一瞬时其相对速度为零的重合点。或说是作平面相对运动的两构件上在任一瞬时其速度相等的重合点（即等速重合点）。三心定理：作平面运动的三个构件共有三个瞬心，他们位于同一直线上。2带传动中的弹性滑动与打滑有什么区别？答：弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。打滑是指由于过载引起的全面滑动，是一种传动失效的表现，应当避免。弹性滑动是由带材料的弹性和紧边、松边的拉力差引起的。只要带传动具有承载能力，出现紧边和松边，就一定会发生弹性滑动，所以弹性滑动是不可以避免的。3按轴工作时所受载荷不同，可把轴分成那几类？如何分类？答: 转轴，心轴，传动轴。转轴既传递转矩又承受弯矩。传动轴只传递转矩而不承受弯矩或承受弯矩很小。心轴则承受弯矩而不传递转矩。4螺纹连接为什么要防松？有哪几类防松方法？答：在静载荷作用下且工作温度变化不大时，螺纹连接不会自动松脱。但是在冲击、振动和变载荷作用下，或当温度变化很大时，螺纹副间的摩擦力可能减小或瞬间消失，这种现象多次重复就会使连接松脱，影响连接的正常工作，甚至会发生严重事故。因此，设计时必须采取防松。摩擦防松，机械防松，破坏螺纹副关系。5 简述动压油膜形成的必要条件。答：相对运动表面间必须形成收敛形间隙；要有一定的相对运动速度，并使润滑油从大口流入，从小口流出。间隙间要充满具有一定粘 1、螺纹联接为什么要防松，防松方法有几种？各举两例。 【答案】螺纹联接在冲击、振动和变载作用下，预紧力可能在某一瞬间消失，联接仍有可能松脱；温度变化较大而联接件与被联接件的温变差异较大时，联接也可能松脱。因此在设计时，就应考虑防松。防松方法一般有三类： 第一类：摩擦力防松，例如弹簧垫圈，双螺母等。 第二类：机械防松，例如槽形螺母和开口销、止动垫圈等。 第三类：其它方法防松（破坏防松），例如冲击法、粘合法。 2、带传动中弹性滑动和打滑是怎样产生的？它们分别对带传动有何影响？ 【答案】（1）弹性滑动是由于紧边和松边的拉力不同，因而弹性变形也不等，从而造成带与带轮之间的微量滑动，称为弹性滑动，它是带传动正常工作的固有特性。打滑是由于随着有效拉力增大，弹性滑动的区段也将扩大，当弹性滑动的区段扩大到整个接触弧，带的有效拉力达到最大值，如果工作载荷进一步增大，带与带轮间将发生显著的相对滑动，这称为打滑。打滑是带传动的失效形式之一。 （2）弹性滑动造成带传动的传动比不为常数，它是不可避免的。打滑使带的磨损加剧，从动轮的转速急剧降低，甚至使传动失效，它是应当避免的。 3、带传动为什么必须要张紧？常用的张紧装置有哪些？ 【答案】因为带传动是靠带与带轮之间的摩擦力来传递运动和动力的，如果不张紧，摩擦力小，传递的功率小，甚至出现打滑失效，加之由于带都不是完全的弹性体，工作一段时间以后，带由于发生塑性变形而松弛，为了保证带传动正常工作，必须要把带张紧； 常见的张紧装置有：（1）定期张紧装置：滑道式张紧装置、摆架式张紧装置。（2）自动张紧装置。（3）采用张紧轮的装置。 4、试简要说明链传动中链轮齿数和链节距对传动的影响？ 【答案】链轮齿数少，可以减小带传动的外廓尺寸，但是过小将导致：（1）传动的不均匀性和动载荷增加；（2）链条进入和退出啮合时，链节间的相对转角增大，使铰链的磨损加剧；（3）链传动的圆周力增大，从而加速了链条和链轮的损坏。齿数过大，传动的尺寸和质量增大，链条也易于跳齿和脱链的现象发生。链轮齿数多，增大带传动的外廓尺寸。 在一定的条件下，链的节距越大，链传动的承载能力就越高，但是传动的多边形效应也要增大，于是振动、冲击、噪音也越严重。 5、对于齿面硬度HBS≤350的一对齿轮传动，选取齿面硬度时，哪个齿轮的齿面硬度应高些？为什么？ 【答案】小齿轮的齿面硬度高。 因为当小齿轮与大齿轮的齿面具有较大的硬度差，且转速又较高时，较硬的小齿轮齿面对较软的大齿轮齿面会起到明显的冷作硬化效应，从而大大提高大齿轮齿面的疲劳极限；而且小齿轮的转速比大齿轮的转速高，啮合的次数多，为了使大小齿轮达到等强度，故使小齿轮的齿面硬度比大齿轮的齿面硬度高30~50HBS 6、试述直齿圆柱齿轮传动失效形式有哪些？并说明闭式硬齿面齿轮传动的设计准则是什么？ 【答案】失效形式有：轮齿的折断、齿面的点蚀、齿面的磨损、齿面的胶合、塑性变形闭式硬齿面齿轮传动的设计准则是：按弯曲疲劳强度计算、接触疲劳强度校核 《机械设计》课程试题（一） 一、选择题：本题共10个小题，每小题2分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。把所选项前的字母填在题后的括号内。1．一般工作条件下，齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，通常的主要失效形式为【B 】A．轮齿疲劳折断 B. 齿面疲劳点蚀 C．齿面胶合 D. 齿面塑性变形 2．带传动在工作时产生弹性滑动，是由于【C 】A．包角α太小 B. 初拉力F0太小 C．紧边与松边拉力不等 D. 传动过载 3．下列四种型号的滚动轴承，只能承受径向载荷的是【B 】A．6208 B. N208 C. 3208 D. 5208 4．下列四种螺纹，自锁性能最好的是【D】A．粗牙普通螺纹 B.细牙普通螺纹 C．梯形螺纹 D.锯齿形螺纹 5．在润滑良好的条件下，为提高蜗杆传动的啮合效率，可采用的方法为【C】A．减小齿面滑动速度υs B. 减少蜗杆头数Z1 C．增加蜗杆头数Z1 D. 增大蜗杆直径系数q 6．在圆柱形螺旋拉伸（压缩）弹簧中，弹簧指数C是指【D 】A．弹簧外径与簧丝直径之比值 B．弹簧内径与簧丝直径之比值 C．弹簧自由高度与簧丝直径之比值 D．弹簧中径与簧丝直径之比值 7．普通平键接联采用两个键时，一般两键间的布置角度为【B 】A．90° B. 120° C.135° D.180° 8．V带在减速传动过程中，带的最大应力发生在【D 】A．V带离开大带轮处 B. V带绕上大带轮处 C．V带离开小带轮处 D. V带绕上小带轮处 9．对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是【D 】A．拉力 B.扭矩 C．压力 D.拉力和扭矩 10．滚子链传动中，链节数应尽量避免采用奇数，这主要是因为采用过渡链节后【D 】A．制造困难 B.要使用较长的销轴 C．不便于装配 D.链板要产生附加的弯曲应力 连杆机构 1．偏置曲柄滑块机构、摆动导杆机构有无急回特性？ 答：有急回特性，极位夹角不等于零 2．机构的“死点位置”是什么？机构的“死点”位置在什么情况下需要克服，在什么情况下应当利用？ 答：在曲柄摇杆机构中，连杆与曲柄共线时，机构的这种位置称为“死点位置”。 运动时克服，固定夹紧时利用 凸轮 1、凸轮机构从动件常用运动规律,冲击特性及应用场合?（从动件的运动规律取决于凸轮的轮廓形状） 答:等速运动规律、等加速等减速运动规律、简谐运动规律(余弦加速度运动规律); 等速运动规律有刚性冲击,用于低速轻载的场合; 等加速等减速运动规律有柔性冲击,中低速的场合; 简谐运动规律(余弦加速度运动规律)当有停歇区间时有柔性冲击,用于中低速场合、当无停歇区间时无柔性冲击,用于高速场合。 2、什么情况下凸轮机构的从动杆才能得到运动的停歇？ 答：向径高度无变化 齿轮 1、对齿轮材料的基本要求是什么？常用的齿轮材料有哪些？ ①、齿面应用足够的硬度，以抵抗齿面磨损、点蚀、胶合以及塑性变形等②、齿芯应用足够的强度和较好的韧性，以抵抗齿根折断和冲击载荷 ③、应用良好的加工工艺性能及热处理性能，使其便于加工且便于提高其力学性能。 锻钢因具有强度高、韧性好、便于制造等优点，大多数齿轮用锻钢，当齿轮直径较大不便于锻造时，可用铸钢铸造齿轮，低速轻载的齿轮可用铸铁制齿坯，非金属材料适用于高速轻载。精度要求高的场合。 2、请比较齿轮传动与蜗杆传动的主要失效形式的异同点。 答：两者主要失效形式都有点蚀、断齿、胶合、磨损。 蜗杆传动，胶合失效和磨损必须首先考虑。齿轮传动以点蚀、断齿失效为主。 3、请列出一般动力传动时齿轮传动的两个计算准则，在闭式齿轮传动设计中，分别用这两个准则来设计哪两个参数？ 答：齿面接触疲劳准则： H σ≦[ H σ] 齿根弯曲疲劳准则： F σ≦[ F σ] 使用 H σ≦[ H σ]计算准则计算分度圆直径 1 d 使用 F σ≦[ F σ]计算准则计算或校核模数m 4、简述齿廓啮合基本定律。 答:不论齿廓在任何位置接触,过接触点所做的公法线一定通过连心线上一定点,才能保证传动比恒定 不变。 5. 试述齿廓啮合基本定律。 答：所谓齿廓啮合基本定律是指：作平面啮合的一对齿廓，它们的瞬时接触点的公法线，必于两齿轮的连心线交于相应的节点C，该节点将齿轮的连心线所分的两个线段的与齿轮的角速成反比。机械设计论述题复习
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