北航机设课程答辩部分答案

机设答辩

1．（机械系统的总体设计包括哪些内容，设计原则有哪些？）

总体设计包括：对所拟定的设计方案进行必要的计算，如总传动比和各级传动比、各轴的受力、转矩、转速、功率等，并对执行机构和传动机构进行初步设计，进行分析比较，择优确定一个正确合理的设计方案，绘制传动装置和执行机构的总体方案简图。

设计原则包括：A创新原则B安全原则C技术经济原则D工艺性原则E维护性原则

11. （工业生产中哪种类型的原动机用得最多？它有何特点？）

电动机用得最多，它具有效率高、价格低、选用方便等特点。

12. （如何根据工作机所需功率确定所选电动机的额定功率？工作机所需电动机的功率与电动机的额定功率关系如何？设计传动装置时采用哪一功率计算？）

先根据工作机所需功率确定工作机所需电动机的功率，再根据工作机所需电动机的功率确定电动机的额定功率，电动机的额定功率一般要略大于工作机所需电动机功率，设计传动装置时采用输出功率计算。

13. （电动机转速的高低对设计方案有何影响？）

转速高，电动机质量小，价格便宜，但总传动比大，传动装置外廓尺寸大，结构不紧凑，制造成本高，转速低则相反。

14. （机械装置的总效率如何计算？确定总效率时要注意哪些问题？）

传动装置总效率=电动机效率×V带传动效率×齿轮传动效率×滚动轴承效率的n次方×输送带传动效率

15. （分配传动比的原则有哪些？传动比的分配对总体方案有何影响？工作机计算转速与实际转速间的误差应如何处理？

展开式二级圆柱齿轮减速器传动比一般推荐按i1=(1.3~1.4)i2分配；同轴式二级减速器可取i1约等于i2。

总传动比的实际值与设计要求值的允许误差为3%~5%

16. （传动装置中各相邻轴间的功率、转速、转矩关系如何？）

可参见表2-7

17. （传动装置中同一轴的输入功率与输出功率是否相同？设计传动零件或轴时采用哪个功率？）

不相同，因为有轴承功率损耗，应该用输出功率

18. （在传动装置设计中，为什么一般先设计传动零件？）

传动装置设计时，应先设计传动零件，再根据传动零件的工作要求，设计确定支承零件、联接零件和附件等。

*23. （带传动的设计内容主要有哪些？主要设计内容是什么？如何检查设计结果是否合理？）

设计内容：确定V带型号、长度和根数；带轮材料和结构；传动中心距及带传动的张紧装置；带工作时对轴的作用力等。

设计时应检查带轮的尺寸与传动装置外廓尺寸是否匹配，例如装在电动机轴上的小带轮直径与电动机中心高，大带轮外圆与其安装轴的支承箱体中心高是否匹配；各轴孔直径和长度与安装轴应协调设计。如何不合理的情况，应考虑改选带轮直径，修改设计。

*24. （链传动设计所需的已知条件有哪些？主要设计内容是什么？如何检查设计结果是否合理？）

设计内容：确定链条的节距、排数和链节数；传动中心距；链轮的材料和结构尺寸；张紧装置和润滑方式，以及作用在轴上的力的大小和方向等。

设计时应检查链轮直径尺寸、轴孔尺寸、轮毂尺寸等是否与减速器或工作机相适应。大、校链轮的齿数最好选择奇数或不能整除链节数的数；为避免使用过渡链节，链节数最好取为偶数；当采用单排链传动而计算出的链节距过大时，应该选双排链或多排链。

25. （在闭式齿轮传动的设计参数和几何尺寸中，哪些应取标准值、哪些应该圆整、哪些必须精确计算？）

标准值：模数圆整：中心距、齿宽

精确计算：分度圆、齿顶圆、齿根圆直径、变位系数、螺旋角

26. （开式齿轮传动的设计与闭式齿轮传动有何不同？）

闭式软齿面接触强度设计弯曲强度校核，硬齿面弯曲强度设计接触强度校核；开式按弯曲强度设计并增大模数10%-15%考虑磨粒磨损，无需计算接触强度。

27. （齿轮的材料、加工工艺的选择和齿轮尺寸之间有何关系？什么情况下齿轮应与轴制成一体？）

齿轮的材料是根据你实际应用中的情况而确定，如预期寿命、工作环境、载荷等等，材料种类从普通碳素钢到合金钢到精炼钢、铸铁都有使用。

通过实际应用情况确定齿轮材质及齿轮结构后。根据齿轮的精度就可以确定加工工艺，总体来说齿轮加工工艺都差不多少，一般外圆柱齿轮用铣齿、滚齿，内圆柱齿轮用插齿或滚齿（也有铣齿），伞齿轮有刨齿，螺旋铣齿，根据需求还有磨齿，等等

齿轮的直径与轴径相差不大，应将齿轮和轴做成一体。

28. （圆柱齿轮传动的中心距应如何圆整？圆整后，应如何调整m、

z和β等参数？）

中心距应尽量圆整成尾数为0或5，对直齿圆柱齿轮传动，可以通过调整模数和齿数或采用角变位；对斜齿圆柱齿轮传动，可以通过调整螺旋角

*29. （锥齿轮传动的锥距R能否圆整？为什么？）

锥齿轮的锥距不能圆整，至少要保留小数位3位的。锥距是锥齿轮的重要参数之一，与分锥角、分度圆直径，有密切的关系。一旦圆整，锥齿轮的重要参数将发生变化，产生严重的加工误差。

30．（蜗杆传动设计所需的已知条件、主要设计内容有哪些？如何检查设计结果是否合理？）

需做热平衡计算和刚度计算。可按输入转速和蜗杆估计直径初步估算滑动速度；确定几何尺寸后应校核滑动速度与传动效率，如有出入应修正计算，包括检查材料。

31. （在传动装置设计中，影响带传动、闭式齿轮传动、开式齿轮传动、链传动、锥齿轮传动、蜗杆传动承载能力的主要因素是什么？）32. （设计时为何通常先进行装配草图设计？）

装配草图的设计内容主要包括：初绘装配草图；轴、轴承、键的设计和计算；轴系设计及箱体与附件设计。

33. （如何在设计中选用标准产品（如联轴器、气缸和液压缸）等？）

按联轴器所需传递转矩、轴转速和安装尺寸选择

34. （轴的强度计算方法有哪些？如何确定轴的支点位置和传动零件上力的作用点？）

A．按许用切应力计算B．按许用弯曲应力计算C．安全系数校核计算

35．（轴的外伸长度如何确定？如何确定各轴段的直径和长度？）

轴的外伸长度取决于外接零件和轴承盖的结构。当相邻轴段直径变化处的轴肩是为了固定轴上零件或承受轴向力时，其直径变化值要大些；仅为装拆方便或区别加工表面时，其直径变化值可较小，一般直径变化量可取1～3mm。

零件在轴上的定位和装拆方案确定后，轴的形状便大体确定。各轴段所需的直径与轴上的载荷大小有关。初步确定轴的直径时，通常还不知道支反力的作用点，不能决定弯矩的大小与分布情况，因而还不能按轴所受的具体载荷及其引起的应力来确定轴的直径。但在进行轴的结构前，通常已能求得轴所受的扭矩。因此，可按轴所受的扭矩初步估算轴所需的直径。将初步求出的直径作为承受扭矩的轴段的最小直径dmin，然后再按轴上零件的装配方案和定位要求，从dmin处起逐一确定各段轴的直径。在实际设计中，轴的直径亦可凭设计者的经验取定，或参考同类机械用类比的方法确定。有配合要求的轴段，应尽量采用标准直径。安装标准件（如滚动轴承、联轴器、密封圈等）部位的轴径，应取为相应的标准值及所选配合