机械设计学复习
机械设计复习资料
一、填空题123人的劳动,完成有用的。
45运动或运动的形式。
678、机器的传动部分是把原动部分的运动和功率传递给工作部分的中间环节。
91、运动副是指能使两构件之间既保持直接接触。
而又能产生一定形式相对运动的连接。
2、由于组成运动副中两构件之间的接触形式不同,运动副分为高副和低副。
3、运动副的两构件之间,接触形式有点接触,线接触和面接触三种。
4、两构件之间作面接触的运动副,叫低副。
5、两构件之间作点或线接触的运动副,叫高副。
6、回转副的两构件之间,在接触处只允许绕孔的轴心线作相对转动。
7、移动副的两构件之间,在接触处只允许按给定方向作相对移动。
8、带动其他构件运动的构件,叫原动件。
9、在原动件的带动下,作确定运动的构件,叫从动件。
10、低副的优点:制造和维修容易,单位面积压力小,承载能力大。
11、低副的缺点:由于是滑动摩擦,摩擦损失比高副大,效率低。
12、暖水瓶螺旋瓶盖的旋紧或旋开,是低副中的螺旋副在接触处的复合运动。
13、房门的开关运动,是回转副在接触处所允许的相对转动。
14、抽屉的拉出或推进运动,是移动副在接触处所允许的相对移动。
15、火车车轮在铁轨上的滚动,属于高副。
1、平面连杆机构是由一些刚性构件用转动副和移动副相互联接而组成的机构。
2、平面连杆机构能实现一些较复杂的平面运动。
3、当平面四杆机构中的运动副都是回转副时,就称之为铰链四杆机构;它是其他多杆机构的基础。
4、在铰链四杆机构中,能绕机架上的铰链作整周连续转动的连架杆叫曲柄。
5、在铰链四杆机构中,能绕机架上的铰链作往复摆动的连架杆叫摇杆。
6、平面四杆机构的两个连架杆,可以有一个是曲柄,另一个是摇杆,也可以两个都是曲柄或都是摇杆。
7、平面四杆机构有三种基本形式,即曲柄摇杆机构,双曲柄机构和双摇杆机构。
8、组成曲柄摇杆机构的条件是:最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆的长度之和;最短杆的相邻构件为机架,则最短杆为曲柄。
9、在曲柄摇杆机构中,如果将最短杆作为机架,则与机架相连的两杆都可以作整周旋转运动,即得到双曲柄机构。
机械设计重点复习
⑵公式法:
其中: 等效系数。
2 1 0
0
tan
α----直线AD与水平线所夹锐角。 ψ σ 其值与材料有关。 对碳素钢:ψ σ ≈0.1~0.2 , ψ τ ≈0.05~0.1 合金钢:ψ σ ≈0.2~0.3 , ψ τ ≈0.1~0.15
㈡ m c(常数)
(2)承受预紧力和轴向静载荷的紧螺栓联接
典型实例:压力容器缸盖上的螺栓联接
F FΣ
★特点:装配时(容器未 加载),螺母需拧紧,螺 栓受F0作用; 加载后, 螺栓总拉力:
p
F0 F =2≠ F′ F0+F
D
2
?
D ★工作拉力F:
F ( 4 p) F z z
★受力变形分析:(图5-11)
δ
静强度区
0
G σs
σm
安全系数S求解方法:(有两种) ⑴作图法:
' ' m a S m a
' ' m a 1 S 疲劳强度区 m a KD a m ' ' m a S S 静强度区 m a m a
m a min max m a
a m 1 c 常数 a 1 c 1 m
1
σa
塑性零件
a c(常数) m
1
K D
疲劳强度区
A1 N
1
0
2 KD
' m
' , a
B1 N m , a M
D1
M1 45°
σ0/2
m c(常数)
疲劳强度区 M' 静强度区
M N
机械设计学考试复习
1/机械:机械是依据力学原理组成的各种装置和设备,是机器和机构的总称。
它包括机器、工具、器械、仪器…….2/机器:机器是由两个或两个以上相互联系配合的构件所组成的联合体,通过其中某些构件的限定的相对运动,能将某种原动力和运动转变,以执行人们预期的工作,在人或其它智能体的操作和控制下.实现为其设计的某种或某几种功能。
3、机械设计:机械设计是设计机器和机构的一种创造性的劳动过程。
机械设计可以是应用新的原理或新的概念,开发创造新的机器,也可以是在现有机器的基础上,重新设计或作局部的改革。
4、机械设计学:机械设计学是将机械设计的共性技术与理性化的设计方法有机地结合在一起而形成的一门独立的、综合性的学科。
它是一门研究机械设计方法,探求机械设计规律性的东西的学科。
5、功能:指某一机器所具有的转化能量、运动或其它物理量的特征。
功能原理的基本类型:动作功能——以实现动作为目的的功能;工艺功能——以完成对对象物的加工为目的的功能;动作功能又分:简单动作功能,复杂动作功能。
6、功能原理设计:机械产品设计的最初阶段,就是要针对产品所应具有的功能进行原理性的设计构思,提出设计方案。
这种针对功能的原理性设计,简称为“功能原理设计”。
7、影响产品竞争力的三个关键环节:功能原理设计,实用化设计,商品化设计。
功能原理设计:它正是使用了功能概念来认识、分析和设计机器的功能原理。
实用化设计:是设计工作中需要实实在在要求做好的环节。
它的核心是要使产品具有优良的“性能”,从实用的角度使产品好用。
商品化设计:是产品进入市场前对产品进行精心打扮的环节。
8、机械设计的基本类型:1、开发性设计它是在工作原理、结构等完全未知的情况下,应用成熟的科学技术或经过实验证明是可行的新技术,设计出过去没有的新型机械。
2、适应性设计它是在原理方案基本不变的前提下,对产品作局部的变更或另设计一个新部件,使产品在质和量上更能满足使用要求。
3、系列化设计它是在工作原理和功能结构都不变的前提下,变更现有产品的结构配置和尺寸,使之适应更多量的要求。
机械设计学复习题
一、判断题1.杠杆撬石头实现的是一种工艺功能。
(ⅹ)2.国际间的经济竞争主要体现在国际市场的商品竞争,而商品竞争则主要是设计与制造水平的竞争。
(√)3.机器是由两个或两个以上相互联系配合的构件所组成的联合体。
(√)4.从机构学的角度看:机器是由各种基本机构组合而成的,其自由度应等于传动机数。
(ⅹ)5.车床的总功能是利用旋转刀具对旋转工件进行切削的功能。
(ⅹ)6.按行业分:机器可分为包装机械、纺织机械、农业机械、林业机械、工程机械、矿山机械、冶金机械等。
(√)7. 钻木取火实现的是一种动作功能。
(ⅹ)8. 市场的实践是检验设计好坏的唯一标准。
(√)9. 设计的表达有三种方式:写、说和画。
(√)10. 从结构学的角度看:机器是由一系列基本零件组装而成的。
(√)11. 工艺类机器是对物料进行工艺性加工的机器,其主要特征是具有专用的执行机构。
(ⅹ)12. 好的功能原理设计应该既有创新构思,又应同时考虑其市场竞争潜力。
(√)13. 功能原理设计必须先从明确功能目标做起,然后才能进行创新构思。
(√)14. 在进行肌电假手设计时,指端捏紧力和手指的运动角速度是一对技术矛盾。
(√)15. 原动机与执行机构间组成传动联系的一系列传动件称为传动机构。
(ⅹ)16. 传动机构(系统)是将原动机的运动和动力传给工作头的中间装置。
(ⅹ)17. 中等以上功率且启停和换向频繁时,常采用各种离合器启动和换向。
(√)18. 安全保护装置宜装在靠近执行机构且转速较高的传动构件上。
(√)19. 执行机构是直接接触并携带工作对象完成一定的工作,或是在其上完成一定的工艺动作。
(ⅹ)20. 在要求精密运动的系统中,可以插入摩擦传动。
(ⅹ)21. 在高速旋转传动中不能插入双曲柄机构。
(√)22. 在比较小型的机器上,一般均采用集中驱动、分散控制。
(√)23. 对于以能量转换为主要目的的机械,其主要性能指标是生产率。
(ⅹ)24. 产品设计过程中的各种设计要求,就是设计的外围问题。
《机械设计学》复习汇总
《机械设计学》总复习一、填空题1.机械设计学的学科由功能原理设计、实用化设计和商品化设计三大部分组成。
2.任何一台机器都是由原动机、传动机、工作机和控制器四部分组成。
3.机械的功能原理基本上可以分为动作功能和工艺功能两大类。
4.求解工艺功能很有效的求解思路是运用物场分析法。
5.按照所传递的能量流动路线将机械传动系统分为单流传动、分流传动、汇流传动和混流传动配合。
6. 机械传动链的类型分为外联传动链和内联传动链。
7. 机械零件在机械结构中的基本功能是承担载荷和传递运动和动力。
8.零件的相关关系分为直接相关关系和间接相关关系。
9.零件的结构要素分为工作要素和连接要素。
10.机械结构设计中常用的设计原理有等强原理、变形协调原理、自助原理、稳定性原理和任务分配原理。
11、结构设计中引起精度问题的误差来源有原始误差、原理误差、工作误差和回程误差。
12.机械结构方案设计中一般应遵循简单、明确和安全可靠原则。
13.一切传热的共性是:只有存在温度差时才可能发生传热过程,通常温差越大,传热过程越强烈。
14. 运动循环图可以清楚地了解各执行机构在完成总功能中的作用和次序。
15.人机工程学主要研究人、机器和环境所组成系统的三要素及其相互关系。
16.整机总体参数的确定方法有理论计算法、经验公式法、相似类比法和实验法。
二、判断题1.顾客购买的不是产品本身,而是产品所具有的功能。
(T )2.对于单流传动,传动级数越多,传动效率就越高。
( F )3.功能原理设计的主要工作内容是构思能实现功能目标的新的解法原理。
( T)4.关键技术就是核心技术。
( F )5.如果齿轮轴结构相同,轴的跨距及支持情况相同,轴的直径相同,则空心轴比实心轴的刚度大。
( F )6.对于轴类零件,材料分布距离轴心线越近,则承担载荷的贡献越小。
(T )7.不同材料的线膨胀系数相同。
( F)8.通常材料的温度上升,线膨胀系数减小。
( F)9.低熔点金属比高熔点金属有更大的线膨胀系数。
机械设计基础知识点复习
《机械设计》知识点复习1.机械中,制造的单元体是零件,运动的单元体是构件。
2.机构是由多个构件组成的组合体,构件之间应具有确定的相对运动。
3.两构件之间为面接触的运动副称为低副,引入一个低副将引进2个约束。
4.两构件之间为点或线接触的运动副称为高副,引入一个高副将引进1个约束。
5.机构具有确定相对运动的条件是机构的自由度数与原动件个数相等。
6.计算图示机构的自由度(如有复合铰链、虚约束、局部自由度,需在图中指出),并说明机构运动是否确定。
(1)(2)7.平带、V带传动主要依靠带与带轮之间的摩擦来传递运动和动力。
8.V带传动工作时,带的工作面是带的两侧面。
9.普通V带的型号是根据V带传动的功率和主动轮转速确定的。
10.普通V带标记“B2800 GB11544-1989”表示基准长度为2800mm的B 型V带。
11.带传动的主要失效形式是打滑和带的疲劳破坏。
12.带传动的中心距与小带轮直径一定时,若增大传动比,则小带轮上的包角减小。
13.普通V带的横截面为等腰梯形,楔角为40度。
在设计V带带轮时,为便于V带受拉后还能与带轮较好贴合,轮槽角一般要小于40度。
14.为使V 带传动中各根带受载均匀,带的根数不宜超过6根。
15.带传动的弹性滑动是由于带是弹性体,且带的紧边与松边的拉力不同所引起的。
只要带传递圆周力,就必然会发生弹性滑动,所以弹性滑动是不可以避免的。
弹性滑动会引起传动比误差。
16.带传动的打滑是指过载引起的全面滑动,是可以避免的。
打滑容易使带过早失效。
17.一对标准渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是:两齿轮的模数相等、压力角相等。
18.一对齿轮啮合传动时,两齿轮的节圆始终相切。
19.一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动,若因安装不准确使中心距产生了误差,则其传动比仍然保持不变。
20.齿轮顶隙不仅能避免传动时齿顶与齿槽底部相抵触,且还可贮藏润滑油。
21.用展成法加工标准齿轮时,采用某一模数的齿轮刀具,能加工模数相同、齿数不同的多个齿轮。
机械设计复习资料
1、 平面运动机构1. 低副--------面接触的运动副。
它包括转动副和移动副。
2. 高副--------点接触或线接触的运动副。
3. 计算自由度:指出复合铰链、局部约束、虚约束所在的位置、判断是否具有确定运动。
4. 机构确定运动的条件:1)机构的自由度F≧1. 2)机构的原动件数等于自由度数。
2、 四杆机构1. 构件的定义:组成机械的各个相对运动的实体物。
2. 传动角的定义:压力角的余角(连杆与摇杆之间所夹的锐角)。
3. 死点的位置:机构中不存在摩擦力F,由于传动角=0,机构不动。
4. 铰链四杆机构曲柄存在的条件:1)最长杆与最短杆的长度之和小于或等于其余两杆的长度之和。
2)最短杆或其相邻杆应为机架。
5. 已知四杆长度以及机架,确定机构的类型:1)最长杆与最短杆的长度之和大于其余两杆的长度之和,得到双摇杆机构。
2)最长杆与最短杆的长度之和小于或等于其余两杆的长度之和:(1)最短杆为机架时得到双曲柄机构。
(2)最短杆的相邻杆为机架时得到曲柄摇杆机构。
(3)最短杆的对面杆为机架时得到双摇杆机构。
6. 已知极位夹角,求K。
3、 凸轮机构(一)凸轮机构是由凸轮、从动件和机架三个基本构件构成的高副机构(二)凸轮机构的优点和缺点:答:(1)优点:构件少,运动链短,结构简单紧凑,易使从动件得到预期的运动规律。
(2)缺点:点线接触,易磨损,所以凸轮机构多用在传动力不大的场合。
1. 对应于从动件某运动规律的凸轮机构应用场合:从动件作等加速运动时,可用低速轻载的场合。
从动件作等加速-等减速运动时,可用于中速轻载的场合。
从动件作余弦加速运动规律时,可用于中速场合。
从动件作正弦加速运功规律时,可用于高速场合。
2.设计对心直动尖顶推杆盘形凸轮轮廓。
(反转法p63)3.画凸轮机构的基圆、偏距圆、某点位移及转角。
P69 5-7题四、简歇运动机构1.对于四槽双圆销外啮合槽轮机构,曲柄每回转一周,槽轮转过180°(V)2、要增加槽轮的运动时间,可在拨盘上增加圆柱销。
《机械设计总复习》PPT课件
机械零件的强度
一、变应力的分类、参数、几种特殊的变应力 二、疲劳失效及疲劳曲线——对称循环变应力的强度
计算问题; 三、极限应力图——对称 非对称的关系; 四、影响疲劳强度的因素= f〔N,r,应力集中,材料,形式〕 五、在解决变应力下零件的强度问题称为疲劳强度. 六、不稳定变应力的强度计算——Miner法则 七、复合极限应力图——复合和简单应力的关系;
▪ 带传动的类型及特点 ▪ 带传动的受力、应力分析 ▪ 带传动的弹性滑动 ▪ 普通V型带传动设计
链传动
▪ 链传动的类型及特点 ▪ 链传动的受力分析、运动分析 ▪ 链传动的运动不均匀性 ▪ 套筒滚子链传动设计
齿轮传动
▪ 齿轮传动的特点和类型 ▪ 受力分析、应力分析、失效分析、计算准则 ▪ 各参数的意义,其对设计的影响及选择 ▪ 影响强度〔接触、弯曲〕的主要因素 ▪ 直、斜齿圆柱齿轮及圆锥齿轮的同、异 ▪ 具体计算
摩擦磨损及润滑
▪ 摩擦的分类 ▪ 牛顿流体定律 ▪ 液体动压润滑的条件 ▪ 润滑剂
螺纹联接及螺旋传动
螺纹 螺纹联接的类型、螺纹副中力的关系﹑效
率和自锁 螺纹分类〔牙型〕及特点:三角形螺纹,矩
形螺纹,梯形螺纹,锯齿形螺纹〔传动及联 接〕 螺纹联接
键联接
普通平键联接
– 特点、工作面、选择计算
带传动
蜗杆传动
▪ 蜗杆传动的特点和类型 ▪ 受力分析、运动分析 ▪ 失效形式、材料选择 ▪ 具体计算
滑动轴承
▪ 滑动轴承的分类 ▪ 失效分析、计算准则 ▪ 非液体摩擦滑动轴承的计算
机械设计复习完整版(附带例题)
机械设计复习完整版(附带例题)第⼀章绪论1、机器的基本组成要素是什么?【答】机械系统总是由⼀些机构组成,每个机构⼜是由许多零件组成。
所以,机器的基本组成要素就是机械零件。
2、什么是通⽤零件?什么是专⽤零件?试各举三个实例。
【答】在各种机器中经常能⽤到的零件称为通⽤零件。
如螺钉、齿轮、弹簧、链轮等。
在特定类型的机器中才能⽤到的零件称为专⽤零件。
如汽轮机的叶⽚、内燃机的活塞、曲轴等。
3、在机械零件设计过程中,如何把握零件与机器的关系?【答】在相互连接⽅⾯,机器与零件有着相互制约的关系;在相对运动⽅⾯,机器中各个零件的运动需要满⾜整个机器运动规律的要求;在机器的性能⽅⾯,机器的整体性能依赖于各个零件的性能,⽽每个零件的设计或选择⼜和机器整机的性能要求分不开。
⼆机械设计总论1、机器由哪三个基本组成部分组成?传动装置的作⽤是什么?【答】机器的三个基本组成部分是:原动机部分、执⾏部分和传动部分。
传动装置的作⽤:介于机器的原动机和执⾏部分之间,改变原动机提供的运动和动⼒参数,以满⾜执⾏部分的要求。
2、什么叫机械零件的失效?机械零件的主要失效形式有哪些?【答】机械零件由于某种原因丧失⼯作能⼒或达不到设计要求的性能称为失效。
机械零件的主要失效形式有1)整体断裂;2)过⼤的残余变形(塑性变形);3)零件的表⾯破坏,主要是腐蚀、磨损和接触疲劳;4)破坏正常⼯作条件引起的失效:有些零件只有在⼀定的⼯作条件下才能正常⼯作,如果破坏了这些必要的条件,则将发⽣不同类型的失效,如带传动的打滑,⾼速转⼦由于共振⽽引起断裂,滑动轴承由于过热⽽引起的胶合等。
3、什么是机械零件的设计准则?机械零件的主要设计准则有哪些?【答】机械零件的设计准则是指机械零件设计计算时应遵循的原则。
机械零件的主要设计准则有:强度准则、刚度准则、寿命准则、振动稳定性准则、可靠性准则4、绘出浴盆曲线并简述其含义?【答】浴盆曲线是失效率曲线的形象化称呼,表⽰了零件或部件的失效率与时间的关系,⼀般⽤实验⽅法求得。
机械设计复习带答案版
(2) 合理确定3、4轮的螺旋线方向;
(3)画出齿轮2、3所受的各个分力;
(4)求出齿轮3所受3个分力的大小。
解题注意要点:
(1)一对斜齿轮旋向相反,1轮右旋,2轮左旋。
(2)为使3轮轴向力与2轮反向,3轮左旋、4轮右旋。
(3)为求齿轮3的分力,先求螺旋角T3和β3。
8、简述带传动产生弹性滑动的原因和不良后果
原因:传动带在受拉时会发生弹性形变,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后退,使得带的速度低于小带轮的线速度v1;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,这种由于带的弹性变形会引起带与带轮间的微量滑动称为带传动的弹性滑动。
5、平带、V带传动主要依靠_摩擦或啮合_来传递运动和动力。
6、带传动发生打滑总是_发生在带离开主,从动轮之前的一段接触弧上_,带传动在工作时产生弹性滑动,是因为_带的弹性变形会引起带与带轮间的微量滑动_。
7、带传动中,v1为主动轮的圆周速度,v2为从动轮的圆周速度,v为带速,这些速度之间存在的关系是_v1>v>V2_。
.答:普通螺栓靠被联接件接合面的摩擦力传递载荷,铰制孔螺栓靠螺栓杆部被挤压和剪切来传递载荷。
第六章
1、普通平键用于_静_联接,其工作面是_侧_面,工作时靠_挤压_传递转矩,主要失效形式是_压溃_。
2.楔键的工作面是_上下两面_,主要失效形式是___互相锲紧的工作面被压溃_____。
3.平键的剖面尺寸通常是根据_键的标准_选择;长度尺寸主要是根据_轮毂的长度_选择。
机械设计学复习
机械设计学复习一1.设计学的学科组成分为哪三个部分?(功能原理设计、实用化设计、商品化设计)2.机械设计具有哪些主要特点?(多解性、系统性、创新性)3.近代“设计学”的重大发展是什么?(1、功能思想的提出和发展;2、人机学思想的形成和发展;3、工业设计学科体系的发展和成熟)4.机械设计分为哪三种类型?(适应性设计、变形设计、创新设计)5.从设计构思的角度将机械设计步骤归纳为哪三大步?(创意、功能、实现)二、三1.什么是功能原理设计?功能原理设计的主要内容?(对产品主要功能提出一些原理性的构思,这种针对主要产品设计的原理性设计;构思实现功能目标的新的解法原理)2.构思一种将钞票逐纸分离的功能原理,试说明其物理疚,并用sketch 图描述之?3.任何一种机器的更新换代都有哪三个途径?(改革工作原理;改进工艺、结构和材料提高技术性能;加强辅助设计适应使用都心理)4.功能原理设计的工作特点是什么?(新的物理效应代替旧的,使工作原理发生根本变化的设计;要引入某种新技术,但要有一种新想法、新构思;使机器品质发生质的变化)5.硬币分选计数机的总功能如图所示,试分析要实现总功能必须要有哪些分功能单元,试分别画出功能结构图和功能分解图,并简要说明计数功能如何实现的?6.从系统工程角度用黑箱描述功能的方法?(任何一种系统都有输入和输出,把技术系统看成一个黑箱,其输入用物料流M、信息流S和能量流E描述,其输出相应的M’、S’、E’)7.功能分析的常用图解法?(功能分解图、功能结构图)8.按功能进行分类,其基本类型主要有哪两类?(工艺功能、动作功能)9.动作功能的含义?(只完成动作,不同时进行对物体的加工的功能,属于非工艺类机械)10.工艺功能的含义?(对被加工对象实施某种加工工艺的装臵,其中必定有一个工作头,用这个工作头去完成对工作对象的加工处理,工作头与工作对象相互配合,实现一种功能)11.分析说明工艺功能求解中的物——场分析法(S-Field 法);并举例说明?12.关键技术功能的求解思路?并举例说明?[技术矛盾分析法]13.综合技术功能的求解思路?并分析说明有哪些物理效应?[物理效应引入法]四1.一般机器都饮食哪四个部分?(动力机构、传动机构、执行机构、控制部分)2.常用的传动机构有哪些?(齿轮、连杆、螺旋、楔块、棘轮、槽轮、摩擦轮、挠性件、弹性件、液气动、电气及利用以上机构组合而成的复合机构)3.传动机构在使用中最主要的目的是什么?(实现速度或力的变换,或实现特定的运动规律的要求)4.常见的用于运动速度或力的大小变换的机构主要有哪些?并简要说明。
机械设计基础复习总结
机械设计基础复习总结一、机械制图1.制图常用符号的掌握:如螺纹、齿轮、轴等常用制图符号的画法和要求。
2.视图投影方法的理解:了解各种视图的画法和画布方法,如三视图、正投影、斜投影等。
3.尺寸标注的要求:尺寸标注要精确、清晰、规范,要避免尺寸标注冲突和歧义。
对于特殊形状的零件,还要会选择合适的标注方法。
4.配合标准的理解:掌握基本配合的命名方法和要求,如紧配、松配、过盈配等。
二、机械零件设计1.零件结构设计要求:对于需求提出明确的机械零件,要合理确定零件的结构,满足机械设计的要求,如强度、刚度、耐磨等。
2.零件的材料选择:对于确定了零件的结构后,要根据其工作条件和其它要求选择合适的材料。
3.零件的加工工艺设计:掌握零件加工的基本工艺,如车削、切割、焊接等,了解加工的工序和工艺要求。
4.零件的装配设计:装配设计要保证零件之间的配合精度,避免干涉和间隙过大。
三、机械装配设计1.装配方式的选择:根据机械装置和结构的要求,选择合适的装配方式,如销销装配、螺纹连接等。
2.装配工艺的设计:了解装配的基本工艺,掌握工序和工艺要求。
要注意装配过程中可能出现的问题和解决方法。
3.装配误差和公差的控制:了解装配过程中可能产生的误差和公差的控制要求,明确各零件之间的配合公差。
四、机械设计的重要原则和方法1.机械设计的公差控制原则:明确设计目标,根据设计要求制定合理的公差控制方案,保证产品性能和质量。
2.材料选择的原则:根据机械设计的工作条件、载荷要求和耐磨性等要求,选择合适的材料。
3.设计的创新性和可实施性:要求不只是复制现有的设计,而是要有一定的创新意识,设计出能够实施的方案。
五、机械设计基础常见错误和解决方法1.标注错误:在机械制图中,尺寸标注错误是一种常见问题。
解决方法是仔细检查标注的准确性,并根据标准进行修正。
2.装配设计错误:装配设计中常常会遇到零件干涉、配合间隙过大等问题。
解决方法是进行合理的配合分析和设计,查找并排除问题。
机械设计复习
机械设计:齿轮传动:四问答题1.平行轴外啮合大、小斜齿轮的螺旋角方向是否相同斜齿轮受力方向与哪些因素有关2.开式齿轮传动应按何种强度条件进行计算怎样考虑它的磨损失效3.闭式齿轮传动应按何种强度条件进行计算4.为什么轮齿弯曲疲劳裂纹常发生在齿根受拉伸侧5.如图所示的轮系中,五个齿轮的材料、参数皆相同;当轮1主动时,问哪个齿轮的接触疲劳强度最差哪个齿轮的弯曲疲劳强度最差设轮1传递给轮2、'2的功率相同;答:轮1接触疲劳强度最差,一周工作两次;轮2和'2弯曲疲劳强度最差;因对称循环的疲劳极限应力一般仅为脉动循环时的70%;6.什么叫硬齿面齿轮什么叫软齿面齿轮各适用于什么场合7.普通斜齿圆柱齿轮的螺旋角取值范围是多少为什么人字齿轮和双斜齿轮的螺旋角可取较大值8.选择齿轮齿数时应考虑哪些因素9.在锥-圆柱齿轮传动中,应将锥齿轮放在高速级还是低速级为什么10.某开式齿轮传动时发生轮齿折断,试提出可能的改进措施要求提出5种;答:1增大齿轮模数,同时减少齿数;2改善材料特性,热处理,提高心部的强度b σ、屈服极限s σ、疲劳极限1-σ;3正变为,增大齿根厚度;4增大齿根过渡圆角半径、降低齿根表面粗糙度值,以减小应力集中;5提高加工精度,以减小动载荷系数v K ,齿向载荷系数βK , 齿间载荷分布系数αK ;11.某机器中一对直齿圆柱齿轮传动,材料皆为45钢调质,z 1=20,z 2=60,模数m=3mm,现仍用原机壳座孔,换配一对45钢表面淬火齿轮,齿宽不变,z 1=30,z 2=90,模数m=2mm;问:①接触应力有何变化②接触强度有何变化③弯曲应力有何变化 答:1接触应力不变;2接触疲劳强度提高;3弯曲应力增大;12.一对闭式软齿面直齿轮传动,其齿数与模数有两种方案:az 1=20;z 2=60,模数m=4mm ;bz 1=40;z 2=120,模数m=2mm,其他参数都一样;试问①两种方案的接触强度和弯曲强度是否相同②若两种方案的弯曲强度都能满足,则哪种方案更好13.齿面接触疲劳强度计算的计算点在何处其计算的力学模型是什么它针对何种失效形式答:齿面接触疲劳强度的计算点在节点处,这主要是基于点蚀多发生于轮齿节线附近靠齿根一侧;其力学模型是一对圆柱相接触,针对的失效形式为齿面接触疲劳失效,也称为点蚀;五受力分析题1.斜齿轮传动如图所示不计效率,试分析中间轴齿轮的受力,在啮合点画出各分力的方向;2.如图所示为三级展开式斜齿圆柱齿轮减速器传动布置方案,为了减小轮齿偏载,并使同一轴上的两齿轮产生的轴向力能相互部分抵消,请指出该如何变动传动的布置方案;3.起重卷筒用标准直齿圆柱齿轮传动,如图所示,试画出:1在位置B 处啮合时大齿轮两个分力的方向;2当变换小齿轮安装位置,使其在A 、B 、C 各点啮合时,哪个位置使卷筒轴轴承受力最小画出必要的受力简图,并作定性分析4.如图所示斜齿圆柱齿轮传动,齿轮1主动,在图中补上转向和螺旋线方向,并画出从动轮2其他分力;当转向或螺旋线方向改变时,从动轮2各分力的方向有何变化5.如图所示为一两级斜齿圆柱齿轮减速器,动力由轴I输入,轴Ⅲ输出,齿轮4螺旋线方向及Ⅲ轴转向如图示,求:1为使轴Ⅱ轴承所受轴向力最小,各齿轮的螺旋线方向;2齿轮2、3所受各分力的方向;6.如图所示为二级减速器中齿轮的两种不同的布置方案,试问哪种方案较为合理为什么答:第二个方案较合理b ,因为此方案的齿轮布置形式使轴在转矩作用下产生的扭转变形能减弱轴在弯矩作用下产生的弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均匀的现象;蜗杆传动:各分力的大小及其对应关系如下:蜗杆切向力圆周力F和蜗轮轴向力a2Ft1蜗轮切向力圆周力F和蜗杆轴向力a1Ft2蜗轮径向力F和蜗杆径向力r1Fr2式中,T、2T分别是蜗杆、蜗轮的转矩;1d、2d分别是蜗杆、蜗轮的分度圆直径;1是蜗杆轴向压力角;负号“-”表示力的方向相反;1蜗杆、蜗轮各分力方向判断蜗杆传动中,蜗杆蜗轮的切向力、径向力方向的判断与外合齿轮传动的方法相同;即:2切向力F;蜗轮主动时,对于蜗杆为阻力,在啮合点与其蜗杆转向相反;对于蜗轮t为驱动力,在啮合点与其蜗轮转向相同;3径向力F;分别指向各自轴心;r4轴向力Fa;在蜗轮蜗杆的切向力确定之后,由作用力与反作用力关系就能相应判断蜗轮蜗杆的轴向力方向;与斜齿圆柱齿轮传动一样,蜗杆传动也可以用左右手定则来确定主动轮一般为蜗杆轴向力的方向,即:当蜗杆主动时,右旋用右手握蜗杆,左旋用左手握蜗杆;四指弯曲3各分力方向的判断蜗杆传动中、蜗杆,蜗轮的切向力、径向力方向的判断与外啮合齿轮传动的方法相同;轴向力F,在蜗杆和蜗轮的切向力t1F、t2F方向确定后;由作用力与反作用力a关系,就能相应判断蜗轮、蜗杆的轴向力F、a2F方向;比如:已知蜗杆转向,可确a1定蜗杆切向力F方向,从而也可确定蜗轮的轴向力a2F方向;反之,也可由蜗轮转向,t1确定蜗轮切向力F方向,从而确定蜗杆轴向力a1F方向;t2与斜齿圆柱齿轮传动一样,蜗杆传动也可以用“左、右手定则”来确定主动轮一般为蜗杆轴向力F;a需要强调的是:上述“左右手定则”仅适用于蜗杆主动时;加入蜗杆不是主动,而是蜗轮主动,情况又如何显然,“左右手定则”不能适用于从动蜗杆;但是,它却仍能对主动件蜗轮的轴向力作出判断;于是,我们就可以总结出这样的规律;1 “左、右手定则“无论对于斜齿圆柱齿轮传动或是蜗杆传动都是同样适用的; 2左右手定则只适用于主动件;有时虽然已知蜗杆主动,却不知道其具体转向,而只知道从动件蜗轮在工作中的转向,左右手定则也就不便直接应用,只好由其他方法作出判断;4蜗杆或蜗轮转向的判断在蜗杆传动的受力分析中,常常需要判断蜗杆或蜗轮的转向;对于零件未知转向的判断,往往需要全面掌握主从动件切向力方向判断,切向力与另一零件轴向力的关系,以及反映主动件转向,轮齿旋向和轴向力方向之间关系的“左右手定则”知识;6.圆柱蜗杆传动的强度计算蜗杆传动的强度计算,主要为蜗轮齿面的接触疲劳强度计算和蜗轮轮齿的弯曲疲劳强度计算;关于蜗杆传动的强度计算,在不同教科书,公式的表述形式各不相同,一般只要求做到以下程度就可以了;1对计算公式不要求进行推到,但要熟悉公式中各符号和参数的含义及确定方法,并能够正确地应用公式;注意区别蜗杆传动与齿轮传动强度计算公式中的不同;2注意区别蜗杆传动与齿轮传动强度计算公式中的不同,如:由于蜗杆传动效率较低,计算中已不能忽略其影响,故公式中转矩用蜗轮转矩T,而非蜗杆转矩1T;其次,2由于强度计算只针对蜗轮进行,故许用应力、齿形系数等都应取蜗轮的数据;3注意公式中单位统一4蜗杆和蜗轮的结构蜗杆一般与轴作成一体;蜗轮结构形式多样,为降低成本,减少有色金属消耗,一般对采用组合式结构;典型例题蜗杆传动的常见题型和齿轮传动相似,有时也与齿轮传动综合起来考虑;包括概念类题型、主要参数及几何计算和设计计算题等;例1:以标准阿基米德蜗杆传动,已知模数m=8mm,蜗杆头数2z 1=,传动比i=20,要求中心距a=200mm,试确定蜗杆和蜗轮的主要参数及几何尺寸;解 :例2 如图所示为斜齿轮-蜗杆减速器,小齿轮由电动机驱动,转向如图;已知:蜗轮右旋;电动机功率P=4kW,转速n=1450r/min, 齿轮传动的传动比2i 1=; 蜗杆传动效率=η,传动比18i 2=,蜗杆头数2z 3=,模数m=10mm 分度圆直径80m m d 3=,压力角 20=α齿轮传动效率损失不计;试完成以下工作:1.使中间轴上所受轴向力部分抵消,确定各轮的旋向和回转方向;2.求蜗杆啮合点的各分力的大小,并在图中画出力的方向;解:1各轮的旋向回转方向以及蜗杆在啮合点的各分力方向如图所示所示;1) 蜗杆的转矩a3F 与t4F 方向相反;解题要点:1. 根据蜗轮和蜗杆旋向相同规律可知,蜗轮右旋,蜗杆也右旋;2. 要使中间轴上蜗杆和大齿轮的轴向力部分抵消,需要两个零件的轴向力相反;只有蜗杆和大齿轮的齿向相同时,由于两者转向相同,轮齿旋向相同,但一为从动大齿轮、一为主动蜗杆,其轴向力才必然反向;进而由大齿轮右旋,推定小齿轮必为左旋;3. 由已知小齿轮转向,则大齿轮-蜗杆轴的转向可以确定,即:与1n 转向相反;由蜗杆在啮合中主动轮,利用“左右手定则”右手握蜗杆,即可判定蜗杆的轴向力a3F 方向;再由蜗轮切向力t4F 与蜗杆轴向力a3F 方向相反,可确定蜗轮切向力t4F 方向;进而由蜗轮从动,其切向力t4F 为驱动力,可确定蜗轮转向、蜗杆转向;而由蜗杆主动,其切向力t3F 是蜗杆运动的工作阻力,可确定蜗杆切向力t3F 方向t3F 方向在啮合点与蜗杆3转向相反;4. 注意将各分力画在相应啮合点上;尤其要注意不要把轴向力直接画在零件的轴线上;此外,还应掌握正确地表达空间受力简图;例3:如图所示为一斜齿轮-双头蜗杆传动的手摇起重装置;已知:手柄半径R=100毫米,卷筒直径D=200mm,齿轮传动的传动比2i 1=,蜗杆的模数m=5mm,直径系数q=10,蜗杆传动的传动比50i 2=,蜗杆副的当量摩擦因数140f v .=,作用在手柄上的力F=200N,如果强度足够,试分析:当手柄按图示方向转动,重物匀速上升时,能提升的重物为多重当升起后松开手时,重物能否自行下落齿轮传动功率损失和轴承损失不计;解:Nm m 102Nm m 100200FR T 41⨯=⨯==小齿轮上转矩:解题要点: 小齿轮主动,动力由此输入,蜗轮是动力输出端;输入输出转矩之比,与转动比和效率有关;轴承及齿轮传动的效率较高,可忽略其影响,故功率损失主要取决于蜗杆副的啮合效率;匀速提升过程中,蜗杆输出转矩为重物所产生的阻力矩;习题一填空1. 蜗杆传动中,常见的失效形式有 胶合、磨损和点蚀 ,通常先发生在 蜗轮上;设计中;可通过 选用减磨材料、耐磨材料、 改善润滑条件等 来减轻;2. 蜗杆传动参数中,蜗杆分度圆直径和模数应取 标准值 ;蜗杆头数和蜗轮齿数应取 整数 ;蜗杆螺旋升角应取 精确计算值 ;3. 蜗杆常用材料为 钢 ,蜗轮常用材料为 铜合金 ;这样选取主要考虑配对材料应该具有 一定强度 和 较好的抗胶合、抗磨损性能 ;4. 单头蜗杆和多头蜗杆相比,其主要特点为: 结构紧凑 , 容易实现反行程自锁 ,加工方便 , 效率低 ;5. 为了降低成本同时具有较好的减磨性和耐磨性,蜗轮的结构形式多采用 组合式 ,轮缘材料选用 铜合金 ,轮毂材料选用 铸铁 ;6. 蜗杆传动强度计算中,只计算的 蜗轮 强度,原因为 蜗轮材料若于蜗杆材料 ;二选择题1. 蜗杆传动中, 关系不成立;A 、21n n i =B 、21i ωω= C 、21d d i = D 、21z z i = 2. 通常蜗轮齿数不应少于 ;A 、17B 、14C 、27D 、283. 蜗杆传动的变位是 ;A 、蜗杆变、蜗轮不变B 、蜗杆不变、蜗轮变C 、蜗杆变、蜗轮都变4. 蜗杆传动中的主剖面是指 ;A 、蜗轮的端面B 、过蜗轮轴线,垂直蜗杆轴线的平面C 、过蜗杆曲线,垂直蜗轮轴线的平面;5. 阿基米德蜗杆传动在主剖面内的特点 ;A 、相当于齿轮齿条啮合,易磨损B 、相当于齿轮齿条啮合,易车削C 、相当于两齿轮啮合,易铣削三问答题1.与齿轮传动相比,蜗杆传动的特点是什么常用于什么场合2.蜗杆传动可分为哪几种类型有何特点3.什么是蜗杆的直径系数在何种条件下,它的取值可以不受限制4.在蜗杆传动中选择蜗杆的头数和蜗轮齿数时如何考虑5.蜗轮轮齿的弯曲强度与斜齿轮相比哪个高6.为什么闭式蜗杆传动要进行热平衡计算7.蜗杆的头数及导程角对传动的啮合效率有何影响8.试证明具有反行程自锁性能的蜗杆传动的效率5.0η<四受力分析1.如图所示的传动系统,1、2为直齿锥齿轮,3、5为蜗杆,4、6为蜗轮,设锥齿轮1为主动,转动方向如图;试确定:1)要求各轴上所受轴向力部分抵消,确定各轮的回转方向和各蜗杆、蜗轮的轮齿旋向;2)画出各轮的轴向分力的方向和蜗杆3在啮合点出的三个分力的方向;2.如图所示为由锥齿轮、斜齿轮和蜗杆传动组成的三级减速器,轴I由电动机驱动,转向如图所示1)为使轴II和轴III上所受的轴向力相互抵消一部分,判断斜齿轮3、斜齿轮、蜗杆5和蜗轮6的旋向,并标注在图上;2)在图中标出蜗杆转向n和蜗轮转向6n;53)将蜗杆5所受各分力Fr5、Fa5、Ft5在啮合点处画出;五计算题1.用于分度机构的普通圆柱蜗杆传动,要求传动比为45,蜗轮分度圆直径约为110mm,试选配蜗杆传动的主要参数:蜗杆头数、蜗轮齿数、模数、蜗杆分度圆直径和蜗杆的导程角;2.一普通圆柱蜗杆传动,要求中心距a=160mm,传动比30,蜗轮用标准滚刀加工;试为其选配适合的参数z,2z,m, 1d及 ;1链传动:习题一填空1.链传动的主要类型有套筒滚子链 , 齿形链 ;2.工作中,链节作着周期性速度的变化;从而给链传动带来速度不均匀性和有规律的震动;3.滚子链传动的主要失效形式有元件疲劳 , 磨损后脱链或跳齿、胶合、冲击破裂 , 静力拉断、链轮磨损 ;4.链轮的转速n越高 ,齿数z越少 ,链节距P越大 ,则链传动的动载荷也越大 ,工作平稳性越差;5.采用较小的链节距p和较多的链轮齿数z是减少动载荷和提高滚子链传动工作平稳性的主要方法;二选择题1.链传动的平均传动比为 A ;链传动的瞬时传动比为 B ;A、常数;B、非常数;2.链传动的链节数是 A ;A、偶数B、奇数C、质数3.链轮齿数不宜过少,否则 A ;A、运动的不均匀性更趋严重B、链条磨损后易脱落4.一般推荐链轮的最大齿数为z=120,这是从减少maxB 考虑的;A、链传动的运动不均匀性B、链在磨损后容易引起拖链5.通常张紧轮应装在靠近 A 上;A、主动轮的松边; A、主动轮的紧边;C、从动轮的松边;D、从动轮的紧边;6.多排链的排数一般不超过 A ;A、3、4B、5、6C、7、87.链传动最适宜的中心距为 B ;A、20p~30p;B、30p~50p;C、50p~80p;8.与带传动相比,链传动工作中的压轴力 B ;A、较大B、较小C、大体相当9.在同时包含链传动和带传动的机械系统中,应将 B 至于系统的高速级;A、链传动B、带传动10.链轮的z最小取 B , z最大取 E ;A、6B、9C、17D、80E、120F、150轴:例8-1 指出图所示轴结构设计中存在的问题,并予以改正;解:结构设计中存在的主要问题:1 轴的两端一般应画出倒角;2 齿轮未作轴向和周向固定;3 右轴头用于固定半联轴器的轴端挡圈使用不当;4 轴与齿轮及右轴承的非工作配合面过长,致使轴上零件的装、拆不便;5 左轴承内座圈右侧的定位轴肩过高,致使轴承得不到合力拆卸;改进后的轴,其合理结构设计如上右图所示;例2:普通单级斜齿圆柱齿轮减速器的输入轴,通过弹性联轴器与驱动电动机相联,已知齿轮在轴上对称布置,距两轴承支点的计算距离均为100mm,齿轮的分度圆半径为40mm;齿轮工作中所受各分力的大小分别为:5400t F N =,2010r F N =,1400a F N =;当轴线水平、左端外伸、啮合点在齿轮的上方时,则齿轮的圆周力t F 方向指向纸外、轴向力a F 指向右方;试依次画出轴的空间受力图及垂直面、水平面受力图,并求解支反力;解 1 轴的空间受力简图如图a 所示;2 垂直面受力图如图b,反力3 水平面受力图如图c,支反力AV F 、BV F 、AH F 、BH F 计算结果均为正值,表明其方向设定无误;习题8一判断题1.重要或受力较大的轴,选用合金钢的理由是因为其对应力集中的敏感度低; ⨯2.轴的强度计算中,按许用切应力计算的方法适用于转轴的校核计算; ⨯3.当其余条件相同时,具有相同横截面面积的空心轴比实心轴的刚度大; ∨4.可以用改变支点位置和改善轴的表面品质的方法来提高轴的强度; ∨5.为了减小应力集中,在轴的直径变化处应尽可能采用较大的过渡圆角半径; ∨6.弹性挡圈的轴向固定方式,结构简单,适用于轴向力较大的场合; ⨯二填空题1.工作中,既受弯矩又受转矩作用的轴,称为 转轴 ;只受弯矩不受转矩作用的轴称为 心轴 ;2.为提高轴的刚度,可以采用 加大轴径 、 采用弹性模量大的材料 、 采用空心轴 等方法;3.轴的圆柱面通常可采用 车削、磨削 加工方法获得,轴上的键槽通常则采用 铣削 加工方法获得;4.采用当量弯矩法进行轴的强度计算时,公式e M =中e M 是 当量弯矩 ,α是根据 转矩性质 而定的应力校正系数;5.在轴的结构设计中,根据功能通常可将轴肩区分为 定位 轴肩和 工艺 轴肩;6.轴的毛坯一般采用 圆钢或锻造 , 铸造 毛坯的品质不易保证;7.同一轴上不同轴向位置有多个平键键槽时,键槽应布置在 同一条母线上 ;同一轴向位置的两平键键槽应 相差180度 布置;8.轴上零件的轴向固定可以采用 轴肩 、 套筒 等方法;周向固定可以采用 键 、 销钉 等方法;9.为了提高轴的疲劳强度,可以改善其表面品质,常用的方法有: 降低表面粗糙度 、 采用表面强化 等;三选择题1.根据轴在工作中承载情况分类,车床主轴为 A ,自行车前轮轴为 C ;A.转轴 B.传动轴 C.心轴2.已知某减速器的输出轴,轴上传动件为斜齿轮,那么这个斜齿轮的轴向力将对轴产生 B ,切向力将对轴产生 C ;A.转矩 B.弯矩 C.转矩和弯矩3.轴的刚度不够时,可以采用 B 来提高轴的刚度;A.将碳素钢材料换成合金钢B.采用同质量的空心轴C.减小轴径四问答题1.轴按受载情况分类有哪些形式自行车的中轴和后轮轴各属于何种轴2.为什么常用轴多呈阶梯形3.常见的零件在轴上轴向和周向固定的方法有哪些4.轴的常用材料有哪些为什么不能用合金钢代替碳素钢来提高轴的刚度5.与滚动轴承和联轴器配合处的轴径应如何选取6.当量弯矩计算公式中,系数 的含义是什么如何确定7.轴类零件设计应考虑哪些方面的问题,基本设计步骤如何8.如所示为某传动系统的两种不同布置方案的比较;若传递功率和各传动件的尺寸参数等完全相同,则分别按强度条件计算其减速器主动轴的直径尺寸,其结果是否相同9.轴的强度计算中,若轴上开有键槽,则在确定轴径尺寸时该如何考虑10.从轴的结构工艺性考虑,同一轴上不同轴向位置的键槽,一般怎样设计比较合理11.在轴的结构设计中,如何考虑轴的结构工艺性滚动轴承:例1 锥齿轮减速器主动轴采用一对30206圆锥滚子轴承如图,已知锥齿轮平均模数m m =,齿数z=20,转速n=1450r/min,轮齿上的三个分力,F T =1300N,F R =400N,F A =250N,轴承工作时受有中等冲击载荷可取冲击载荷系数51f p .=,工作温度低于1000C,要求使用寿命不低于12000h,试校验轴承是否合用; 注:30206,派生轴向力,2Y F F r =,e=;当e F F r a >,X=,Y=;当e F F r a <,X=1,Y=0;基本额定动载荷C r =×103N; 解:1计算滚动轴承上的径向载荷r1F 、r2F此题没有直接给出滚动轴承上的载荷,因此需通过轴系的受力分析求出轴承上的载荷;轴系的载荷是锥齿轮上的三个分力,求支反力时要分平面,且径向力与轴向力在一个平面里;1锥齿轮平均半径r m2水平面支反力,如下图所示;804013008040F F T 1x ⨯=⨯=N=650N 3垂直面支反力804040036250-8040F 36F -F R A 1y ⨯+⨯=⨯+⨯=N= 4轴承上的径向载荷轴承1轴承22计算轴承上的轴向载荷a1F 、a2F滚动轴承的配置为背对背,派生轴向力的方向如图所示;2计算轴向载荷可以判断轴承1为压紧端,轴承2为放松端;于是3计算轴承的当量动载荷r1P 、r2P因e=,则e 58.0656378F F r1a1>==,e 31.0102.01628F F 3r2a2<=⨯= r1r2P P >,则取N 10012P P 3r2r ⨯==.4计算轴承的寿命h L计算结果表明,所选轴承符合要求;例2:如图所示为涡轮轴系的结构图,已知涡轮轴上的轴承采用脂润滑,外伸端装有半联轴器;试指出图中的错误,并指出其正确结构图;解 该轴系存在的错误如图所示;1轴上定位零件的定位及固定图中1:安装蜗轮的轴头长度应小于轮毂宽度,以使蜗轮得到可靠的轴向定位; 2装拆与调整图中2:轴承端盖与机体之间无调整垫片,无法调整轴承间隙;图中3:左轴承内侧轴肩过高无法拆卸;图中4:与右轴承配合处的轴颈过长,轴缺少台阶,轴承拆装不方便;图中5:整体式箱体不便轴系的拆装;3转动件与静止件的关系图中6:联轴器为转动件,不能用端盖作轴向固定,应用轴肩定位;图中7:轴与右轴承盖透盖不应接触;4零件的结构工艺性图中8:为便于加工,轴上安装蜗轮处的键槽应与安装联轴器处的键槽开在同一母线上;图中9:联轴器上的键槽与键之间应留有间隙;图中10:箱体端面的加工面积过大,应起轴承凸台;5润滑与密封图中11:轴与轴承透盖之间缺少密封装置;图中12:轴承与蜗轮的润滑介质不同,应在轴承孔与箱体之间加密封装置;改正后的轴系结构图如右上图所示;习题一选择题1.与滑动轴承相比,以下滚动轴承的优点中,___的观点有错误;A.内部间隙小,旋转精度高B.在轴颈尺寸相同时,滚动轴承宽度比滑动轴承小,可减小机器的轴向尺寸; C.滚动摩擦远小于滑动摩擦,因此摩擦功率损失小,发热量小,特别适合在高速情况下使用;D.由于摩擦功率损失小,则滚动轴承的润滑油耗量少,维护简单,与滑动轴承相比,维护费可节约30%2.滚动轴承套圈与滚动体常用材料为___;A.20Cr B.40Cr C.GCr15 D.20CrMnTi3.以下材料中,____不适用做滚动轴承保持架;A.塑料 B.软钢 C.铜合金 D.合金钢淬火4.推力球轴承不适于高转速,这是因为高速时_____,从而使轴承寿命严重下降;A.冲击过大 B.滚动体离心力过大C.滚动阻力大 D.圆周线速度过大5.下列各类滚动轴承中,除主要承受径向载荷外,还能承受不大的双向轴向载荷的是___;A.深沟球轴承 B.角接触轴承C.圆柱滚子轴承 D.圆锥滚子轴承6.______轴承能很好地承受径向载荷与单向轴向载荷的综合作用;A.深沟球轴承 B.角接触轴承C.推力球轴承 D.圆柱滚子轴承7.角接触轴承所能承受轴向载荷的能力取决于_____;A.轴承的宽度 B.接触角的大小C.轴承精度 D.滚动体的数目8.在下列四种轴承中,____必须成对使用;A.深沟球轴承 B.圆锥滚子轴承C.推力球轴承 D.圆柱滚子轴承9.润滑条件相同时,以下四种精度和内径相同的滚动轴承中____的极限转速最高;A.深沟球轴承 B.圆锥滚子轴承C.推力球轴承 D.圆柱滚子轴承10.有一根只用来传递转矩的轴用三个支点支承在水泥基础上,它的三个支点的轴承应选用____;A.深沟球轴承 B.调心滚子轴承C.圆锥滚子轴承 D.圆柱滚子轴承11.中速旋转正常润滑的滚动轴承的主要失效形式是___;A.滚动体破碎 B.滚道压坏。
机械设计复习资料(全面)
1.机械是 机器 和 机构 的总称。
零件 是制造的单元, 构件 是运动的单元。
2.两构件通过 面 接触组成的运动副称为低副,两构件通过 点、线 接触组成的运动副称为高副。
3.带传动的主要失效形式为 打滑 和 疲劳损坏 。
设计准则为:在保证 不打滑 前提下,具有足够 疲劳强度或寿命 。
4.在凸轮机构中,从动件按等加速等减速运动规律运动,会引起机构的 柔性 冲击,等速运动规律则引起机构的 刚性 冲击。
5.凸轮机构包括机架、凸轮和从动件三部分,凸轮与从动件之间的接触可以依靠 重力;弹簧力 或沟槽来维持。
6.常用螺纹牙型中___矩形 形螺纹传动效率最高,__三角形 形自锁性最好。
7.螺纹联接常用的防松措施(防松装置)有 弹簧垫圈;双螺母;开口销;止动垫圈 。
(列举两种即可)8.普通平键的工作面是 两侧面 ,楔键的工作面为 上下面 。
9.矩形螺纹副的自锁条件是 ψρ≤(或升角小于等于摩擦角) ,三角形螺纹副的自锁条件是 ψρ'≤(或v ψρ≤)(或升角小于等于当量摩擦角) 。
10.工作中只受弯矩不受扭矩的轴叫作 心 轴;只受扭矩不受弯矩的轴叫作 传动 轴;同时受弯矩和扭矩的轴叫作 转 轴。
(P270)11.当齿轮中心距稍有改变时, 传动比 保持原值不变的性质称为可分性。
齿轮连续传动条件为重合度 大于等于1。
12.一对外啮合渐开线标准斜齿圆柱齿轮传动正确啮合条件为:m n1=m n2、 12n n αα=;12ββ=( Pn1=Pn2 ) 。
13.蜗杆传动正确啮合条件为:12x t m m m ==;12x t ααα==;γβ= 。
15.带传动工作时,带上所受应力有拉应力 、 弯曲应力 、 离心拉应力 三种,最大应力在 紧边进入小带轮接触处 。
16. 标准直齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数为____17________。
(P185)18. 构件是 运动 的单元,零件是 制造 的单元。
19. 周期性速度波动的调节方法是 加装飞轮 ,而非周期性速度波动的调节方法是 加调速器 。
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机械设计学复习1、机械设计的重要性有哪些?2、机械设计努力的目标是什么?在各种限定的条件下设计出较好的机械。
3、设计者的任务是什么?4、新兴技术对机械产品有哪些影响?新兴技术的应用,使产品的功能和结构产生很大的变化。
正向着机械-电子-信息一体化的技术方向发展。
5、为什么说机械设计是科学技术转化为生产力的过程?6、为什么说机械设计是连接需求到满足需求这一链上的最基本的环节?7、为什么说产品的质量,成本,性能很大程度的设计阶段确定的?8、为什么说设计水平与工业发展水平是相互影响的?9、设计任务的来源于何处?设计任务的实质是什么?设计任务来源于客观需求。
实质是设计出具体特定功能的技术装置系统产品,以满足人们日益增长的生产和生活需要。
10、设计与科学研究有何不同?11、设计各阶段有哪些具体任务?可分为四个阶段:可行性研究、初步设计、详细设计和改进设计。
12、产品开发可行性论证包括哪些内容?(1)该产品开发的目的意义(2)分析该产品国内、外的发展概况(3)对该产品的市场需求进行分析(4)对产品的原理方案及关键技术进行分析(5)对产品的技术发展及市场前景进行分析(6)对产品成本及经济效益分析(7)预期社会、经济效益分析13、机械产品设计的三个基本环节是什么?①功能原理设计②实用化设计③商品化设计14、三种不同类型的设计任务有什么特点?着眼点是什么?开发性设计:零-原型的创新开发适应性设计:产品局部的变更或设计变型设计:变更产品的结构配置和尺寸15、一个具有竞争力的产品必须具备哪些条件?①先进完善的功能——功能原理设计②高质量的品质——实用设计③良好的宜人性——商品设计16、功能原理设计的实质是什么?设计的特点有哪些?实质:原理方案的构思和拟定的过程。
17、功能原理设计的关键是什么?原理设计创新是关键。
18、商品竞争评价的内容有哪些?19、影响机械设计发展的因素有哪些?20、现代机器定义增加了哪两个新概念?包含了两个新概念:功能(设计学的核心)和控制(可以由某种智能体来实现)21、为什么价值工程提出:用户购买的不是机器本身而是它的功能?只有从功能的观点来观察和认识机器,人们的思维才能从旧的结构和形式中解放出来,才能有不断探索新原理、新结构的广阔视野。
22、从功能观点看机器的组成有何特点?机器由多个主要分功能系统组成,它们的协调工作实现了机器的总功能;每个主要的分功能系统可由原动机、传动机、工作机和控制器组成;其中的工作机则多由执行机构和工作头构成。
23、一台机器的每个功能系统是如何组成的?每个共呢系统是由原动机、传动机、工作机和控制器。
24、机器的主要功能和辅助功能有何区别?25、工艺类机器有哪些特征?具有专用的工作头并进行独特的工艺加工动作。
26、缝纫机是怎样实现工艺工作原理的?①采用了针尖引线代替针尾引线②采用了双线互锁交织以代替线的反复穿刺27、缝纫机的主要功能有哪些?(1)引面线造环功能(2)钩面线扩环,使底面线交织的功能(3)供给和收回面线的功能(4)输送缝料的功能28、缝纫机要求有哪些?将线按一定规律缝于缝料上29、计算机打印机主要功能有哪些?30、打印头打印功能系统有哪些特点?31、色带均匀移动功能是如何实现的?32、计算机打印机控制功能有哪些?33、功能原理设计的特点和重要性是什么?34、新产品更新换代的途径有哪些?①改革工作原理②通过改进工艺、结构和材料提高技术性能③加强辅助功能使其更适应使用者心理35、功能原理设计有哪些工作特点?(1)功能原理设计往往使用一种新的物理效应来代替旧的物理效应,使机器的工作原理发生根本的变化的设计。
(2)功能原理设计中往往要引入某种新技术(新材料、工艺),首先要求设计人员有一种新的想法和构思。
(3)功能原理设计使机器品质发生质的变化。
36、功能的含义是什么?是对于某一产品的特定的工作能力的抽象化的描述,是指某一机器(或装置)所具有的转化能量、运动或其他物理量的特性。
37、如何描述系统的总功能?系统由多个主要分功能系统构成,他们的协调工作实现了系统的总功能。
38、从系统的角度然后给功能下的定义?39、功能分析的内容有哪些?由总功能分解为分功能,最后作出功能结构图,这样一个过程,称为功能分析。
40、何为功能结构图?用来表示各分功能之间的关系的框图,叫功能结构图。
41、按功能进行分类,其基本类型主要有哪两类?主要功能和辅助功能42、简述简单功能的特点。
43、动作功能的含义?是指那些只完成动作,不同时进行对物体加工的功能,属于非工艺机械。
按其是否是一次性动作,还是进行连续动作可分为“简单动作”和“复杂动作功能”。
44、工艺功能的含义?工作头和工作对象互相配合所实现的功能45、举例说明物—场分析法(S—Field法)书上p4546、功能类型有几种?对应的有哪些求解思路?工艺功能和动作功能。
动作功能的求解思路是几何形体组合法;工艺功能的求解思路是物—场分析法(S—Field法)47、什么是关键技术功能,有什么特点?关键技术功能:作为某个企业或部门独有的技术,暂时还没被别人掌握(动作功能、工艺功能、综合技术功能)功能特点:由于特殊的工作条件(约束)或特殊的使用要求,用常规技术或已有技术难以达到的技术难点,或是别人目前尚难以实现的技术高度,总的来说他的技术要求高,而解决的方法也往往是出奇制胜。
48、什么是综合技术功能,有什么特点?综合技术功能:不再局限于用纯机械的方式,而是综合运用机、光、电、磁、热、化各种广义物理效应去实现动作功能和工艺功能特点:在某些特定的条件下,采用广义物理效应,有可能实现比纯机械方法更好的动作或工艺功能。
显然这里我们并不强调全部可以代替纯机械功能,因为有许多场合纯机械的动作和工艺功能还是特别简单可靠的,没有必要用更复杂的广义物理效应去代替。
49、怎样用物—场分析法(S—Field法)求解工艺功能?50、功能原理设计的工作要点有哪些?P5451、执行机构是怎样定义的?定义:带动工作头进行工作并使之获得工作力或力距的机构。
52、执行机构基本类型有哪些?夹持、搬运、输送、分度与转位、检测与分类、施力。
53、执行机构的主要作用?作用:给工作头产生工作力同时带动工作头实现给定的运动规律或特定的运动轨迹等。
54、传动机构的作用有哪些?作用:将原动机的运动和动力传递给工作机,以完成预期的功能。
55、机构设计方案的变更有哪些途径?56、实现特殊功能的机构有何特点?57、机构运动链过长的不利因素有哪些?58、试回答通过哪些途径设计新机构?59、机构设计的任务及内容有哪些?60、结构件的功用及基本类型有哪些?61、何为零件的相关?零件的相关有几种?P113 在机械装置中,必须是零部件之间保持确定的关系,才能保证其功能的实现,才能使零件组成及其。
这种零件之间的确定性的关系称为零件之间的相关。
62、零件的结构要素对设计有何关系?63、一般零件由几部分组成,设计时各部分主要考虑哪些问题?64、结构方案设计的基本原则有哪些?65、结构简单有哪些好处?66、直接安全技术定义是什么?常用方法有哪些?67、安全包括哪些方面的内容?68、结构方案设计原理有哪些?69、等强度原理的本质是什么?实质是通过最小成本实现给定功能。
70、任务分配原理如何应用?任务分配方法有几种?①合理选择载体,承担功能②同一零件中,不同位置采用不同的材料,承担不同的功能P117 —3种关系71、什么是合理力流原理?可以认为力在其传递路线上形成所谓力线,这些力线汇成力流。
力在构件中的传递轨迹就像电场中的电力线、磁场中的磁力线、水流中的流线一样,按力流路线传递。
72、什么是变形协调原理?所谓变形协调,就是使相联接的两零件在外载荷的作用下所产生的变形的方向相同,并且使其相对变形尽可能小。
73、什么是力平衡原理?所谓力平衡就是指采取结构措施,部分或全部平衡掉无用的力,以减轻或消除其不良影响。
这些结构措施主要有采用平衡元件、采取对称布置等。
74、自补偿原理有哪两种含义?①通过选择系统元件及其在系统中的配置来实现加强功能的相互支持作用,称为自补偿。
②两种含义:正常情况:加强、减载、平衡紧急情况:自保护、自救75、合理力原理应用会有什么好处?76、试对家用电饭煲进行功能原理设计,并注明引入了哪些物理效应?①明确功能目标a、煮饭时无需人照管,饭不能烧糊b、随时能够吃到热饭c、省电,操作使用简单方便77、设计一种可以方便地变向前坐为向后坐的汽车座椅。
滑槽、中间支撑、转换前后78、用纯机械机构设计一种遇到障碍会自动倒车或转向的玩具车。
将普通玩具车装上飞轮,把车轮与轴联处改为上下方向铰链。
79、构思输入直线为S,输出直线位移为2S或4S的原理方案(至少三种)①齿条—小齿轮—同轴大齿轮—齿条②不同直径的液压传动③双曲柄滑块机构(4)动滑轮80、试分析和画出自行车功能结构图81、计算机打印机的主要功能和辅助功能有哪些?82、使用“黑箱”描述家用电饭煲的功能。
83、如何应用物—场分析法(S—Field法)来求解工艺功能解法原理?84、试列出结构设计中常用的原理。
85、试分析出电动自行车应实现的具体功能目标87、高压容器的检查孔盖的设计。
试问哪种方案合理?为什么?90、构思成叠纸中“分纸”的原理解法。
91、试设计至少六种汽车开窗机构功能原理。
93、用“黑箱”来描述硬币技术包卷机95、对多功能锁进行功能原理构思。