安徽工业大学《机械设计基础》复习题

安徽工业大学《机械设计基础》复习题
1. 构成机器的要素有哪些？机器与机构的主要区别是什么？答：要素：原动机、工
作机、
传动部分a由制造单元经装配而成的组合体，是人为的实物组合―结构；b各实物之
间具有确定的相对运动―运动；c能完成机械功或转换能量―能量。

主要区别：机器能作
有用功，而机构不能作为传递能量的装置，机构仅能实现预期的机械运动。

两者之间也有
联系，机器是由几个机构组成的系统，最简单的机器只有一个机构。

2. 机构运动简图有什么作用？如何绘制机构运动简图？答：它不仅能表示出机构的
传动
原理，而且还可以用图解法求出机构上各有关点在所处位置的运动特征(位移.速度和
加速度)。

运动简图的绘制步骤：a确定构件数目及原动件、输出构件b各构件间构成何种运动副c选定比例尺、投影面，确定原动件某一位置，按规定符号绘制运动简图d标明机架、原动件和作图比例尺。

3. 说明凸轮机构的从动件三种常用运动规律及其特点、适用场合？答：a.等速运动，产生
刚性冲击，适用于低速轻载；b.等加速等减速运动，产生柔性冲击，适用于低速轻载；
c.摆线运动，既没有刚性冲击也没有柔性冲击。

适用于高速轻载。

4. 比较凸轮机构的尖顶、滚子、平底从动件的特点及应用场合？答：a、尖顶从动
件不
论凸轮轮廓曲线形状如何，其尖顶总能与轮廓保持接触，因而可以实现任意复杂的运
动规律，但易于磨损。

只宜用于载荷很小的低速凸轮之中。

b、滚子从动件比较耐磨损，
可承受较大载荷，是常用的一种从动件。

c、平底从动件所受凸轮的作用力方向不变，且
接触面易于形成油膜，故常用于高速凸轮机构之中。

5. 螺纹连接有哪些主要类型？各适用什么场合？答：a、普通螺栓连接被联接件厚
度均
小，不受被联接件材料限制，允许常拆卸，应用广泛 b、双头螺柱联接当被联接件
之一的厚度较大，不便使用螺栓，而且其连接需要经常拆卸时，均宜用双头螺柱来连接。

c、螺钉联接被联接件之一太厚，且不经常装拆的场合 d、紧定螺钉联接固定两零件的
两对位置，并可传递不大的力或转矩。

6. 简答螺纹联接的主要失效形式和计算准则？答：失效形式：1. 螺栓杆拉断（普
通螺栓）
2. 螺纹压溃和剪断（受剪螺栓）
3. 经常装拆因磨损而发生滑扣
7. 螺纹联接为何要防松？请具体说明防松的措施？答：螺纹联接的自锁只在静载荷
下才
是可靠的，在振动和变载荷下会自动松脱，因此需要采用防松装置。

防松方法有：摩
擦防松（弹簧垫圈、双螺母），机械防松（开口销、止动垫圈）。

8. 什么是带的弹性滑动和打滑？两者有何区别？答：弹性滑动是由于带的紧边与松
边拉
力不等，使带的两边弹性变形不等所引起的微量相对滑动。

打滑是由于外载荷所引起
的圆周力大于带与小带轮接触弧上的全部摩擦力，使带沿轮面发生全面滑动，从动轮转速
急剧降低甚至不动。

弹性滑动使带轮传动的传动比不准确；而打滑不仅使带丧失工作能力，而且使带急剧磨损发热。

弹性滑动是带传动所固有的物理现象，是不可避免的；打滑是带
传动的一种失效形式，是由于过载引起的，是可以而且应当避免的。

9. 带传动中有哪些
应力？画出带传动中的应力分布图？最大应力为多少？（小带轮为主动
轮）答：带工作时，其截面上的应力有：拉力F1和F2产生的拉应力σ1、σ2；离心力产生的离心应力σc；带与带轮接触部分由于弯曲变形而产生的弯应力σb1、σb2。

最
大应力为σmax＝σ1＋σb1＋σc 。

10. 齿轮轮齿有哪几种失效形式？开式传动和闭式传动的计算准则是怎样的？为什么？答：
轮齿折断、齿面磨粒磨损、齿面点蚀、齿面胶合。

开式齿轮传动的计算准则是按齿根
弯曲疲劳强度进行设计。

闭式软齿面齿轮设计准则为：按齿面接触疲劳强度的设计公式确
定齿轮的主要尺寸，然后再按齿根弯曲疲劳强度进行校核。

闭式硬齿面齿轮的设计准则为：按齿根弯曲疲劳强度的设计公式确定齿轮的主要尺寸，然后再按齿面接触疲劳强度进行校核。

开式齿轮传动与闭式齿轮传动的主要失效形式不同，前者主要为齿面磨粒磨
损和轮齿折断，一般不会出现疲劳点蚀，因而无需验算接触强度。

闭式齿轮传动的主
要失效形式是齿面点蚀和弯曲疲劳折断。

11. 平键联接的主要失效形式有哪些？普通平键的尺寸如何确定？答：导向平键可
能的失
效形式是键侧磨损、压溃和剪切。

普通平键是压溃和剪切。

尺寸宽度b、高度h可根据轴径尺寸查表确定，高度h可根据键的强度计算确定。

12. 从轴的结构工艺性考虑。

轴的设计应注意哪些问题？答：工艺需要的强度、刚
度和挠
度，还有整体平衡的注意，注意轴的截面圆度、空心轴还需要注意内径与外圆的同轴
度 13. 滚动轴承的主要失效形式是什么？其计算准则是什么？答：失效形式：疲劳点蚀
塑性
变形、磨损计算准则：正常工作条件下做回转运动的滚动轴承，主要发生点蚀，故
在进行接触疲劳寿命计算，当载荷变化较大或有较大冲击载荷时，还应增加转速很低（n
小于10转每分钟）或摆动的轴承只需作静强度校核。

高速轴承，为防止发生粘着磨损，
除进行接触疲劳寿命计算外，还应校验极限转速。

14. 何谓转子的动平衡？何谓转子的静平衡？答：要求转子的质心与轴线重合，即惯
性力为
零，力学条件：∑F＝0，称转子的静平衡。

静平衡只要一个平衡平面。

转子同时要求
惯性力和惯性力矩为零，力学条件：∑F＝0；∑M＝0，称转子的动平衡。

动平衡要两个平
衡平面。

15. 何谓齿轮的分度圆及节圆？两者有何区别？何谓齿轮的压力角及啮合角？两者有
何区
别？答：分度圆是为了便于设计、制造和互换使用，我们人为规定的圆。

在该圆上，
齿厚等于齿槽宽，齿廓压力角规定为20°。

节圆是过节点的圆。

任一齿轮有且有一个分度圆，而节圆是成对出现的，单个齿轮没有节圆。

随安装中心距的不同，节圆大小可以改变，即节圆不止一个。

只有齿轮标准安装时，两圆才重合。

齿轮渐开线齿廓上法向压力与该点
速度之间的夹角为压力角，两节圆公切线与过啮合点公法线的夹角为啮合角。

齿轮标准安
装时，两角重合。

16. 说出几种轴上零件的轴向固定方式。

答：轴肩，轴环，套筒，轴端挡圈，轴承端盖。

17. σ-1、σ0、σ+1各表示什么？答：σ-1表示对称循环变应力下的疲劳极限；
σ0表示脉
动循环变应力下的疲劳极限；σ+1表示静应力下的极限应力。

18. 阿基米德蜗杆传动标准模数和压力角是在哪个平面上定义的？该传动的正确啮合
条件
是什么？答：在过蜗杆轴线垂直于涡轮轴线的中间平面上，即对蜗杆来说是轴平面，
对涡轮来说是端平面。

正确啮合条件：mx1 = mt2 = m，αx1 = αt2= α，且涡轮旋转角
等于蜗杆导角，且旋向相同，即γ1=β2 。

19. 非全液体摩擦滑动轴承设计要进行哪几项校核？说明其理由。

答：要验算压强p
与压强
和速度的乘积pv 。

验算p是为了保证润滑，防止过度磨损；验算pv是为了控制轴承的发热量以防止发生胶合破坏。

20. 什么是运动副？高副与低副有何区别？答：运动副是指能使两构件直接接触并能
产生一
定相对运动的联接。

两构件通过点或线接触而构成的运动副是高副；两构件通过面接
触而构成的运动副是低副。

21. 解释下列符号的含义：Q235、35、65Mn、ZG310―570、HT150、6208（轴承）、30310
（轴承）。

答：Q235：屈服强度为235Mpa的普通碳素钢。

35：平均含碳量为0.35%的优质碳素钢。

65Mn：平均含碳量为0.65%，含Mn约为1%的优质碳素钢。

ZG310―570：铸钢，屈服强度为310Mpa，抗拉强度为570Mpa。

HT150：灰铁，抗拉强度为150Mpa。

6208：内径为40mm轻系列的深沟球轴承。

30310：内径为50mm中系列正常宽度的圆锥滚子球轴承。

22. 为什么通常把飞轮安装在机器的高速轴上？答：当Amax和δ一定时，飞轮的转
动惯量
与其角速度ωm的平方成反比。

所以为了缩小飞轮的尺寸，宜将飞轮安装在机器的…上。

23. 平面机构具有确定运动的条件？答：机构自由度数等于原动件数，且自由度F大
于零。

24. 机械平衡的目的是什么？在什么情况下转动构件可以只进行静平衡？什么情
况下应该
进行动平衡？转动构件达到动平衡的条件是什么？答：消除或减少惯性力。

当b／
D≤1/5时进行静平衡，b／D＞1/5时进行动平衡。

转动构件达到动平衡的条件是合力为零，合力矩为零。

25. 齿轮传动的最基本要求是什么？齿廓的形状符合什么条件才能满足上述要求？答：其瞬
时角速比（或称传动比）必须恒定不变。

欲使齿轮传动得到定传动比，齿廓的形状必
须符合下列条件：不论轮齿齿廓在任何位置接触，过接触点所作齿廓的公法线均须通过一
定点（节点P）。

F=3n - 2pl �C ph【n：活动构件数 pl：低副数(面) ph：高副数（点、线）】
曲柄存在条件： 1. 最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和2. 最短
杆是连架杆或机架【最短杆参与构成的转动副都是周转副，其余均为摆转副】推论1：当Lmax+Lmin≤L(其余两杆长度之和)时
a最短杆是连架杆之一――曲柄摇杆机构b最短杆是机架――双曲柄机构c最短杆是连杆――双摇杆机构
推论2：当Lmax+Lmin > L(其余两杆长度之和)时――双摇杆机构
两处错误
1左侧键太长，套筒无法装入 2.多个键应位于同一母线上
①无定位轴
⑨肩②端盖无
密封③键槽太长④无非⑧定位轴肩⑤
⑩套筒太高⑥
轴承没定位⑦①②④⑤⑥⑦轴向定位
③不确定⑧
无调整垫片⑨端盖端面无凹坑加工量大
1×FFr22Fa34t2Fa23Ft3×Fr3
感谢您的阅读，祝您生活愉快。