精密机械设计

精密机械设计

第一章精密机械设计的基础知识

1、什么是机械？

答：一般认为它是“机器”和“机构”的总称

2、机器的基本组成要素是什么？

答：机械零件

3、机器的基本组成部件是什么？

答：各种机构

4、什么叫部件？

答：几个零件的组合体称为部件

5、设计精密机械时应满足那些基本要求？

答：1、功能要求设计精密机械时首先应满足它的功能要求。2、可靠性要求要使精密机械在一定的时间内和一定的使用条件下有效的实现预期的功能，则要求其工作安全可靠，操作维修方便。为此，零件应该具有一定的强度、刚度和振动稳定性等工作能力。3、精度要求精度是精密机械的一项重要技术指标，设计时必须保证机密机械正常工作时所要求的精度。4、经济性要求组成精密机械的零、部件能最经济的被制造出来，要求零件结构简单、节省材料、工艺性好，尽量采用标准尺寸和标准件。5、外观要求设计精密机械时应使其造型美观大方、色泽柔和。

6、强度的概念是什么？

答：强度是零件抵抗外载荷作用的能力。

7、什么叫静载荷、变载荷、名义载荷、计算载荷

答：静载荷和静应力不随时间变化或变化缓慢的载荷和应力

变载荷和变应力随时间作周期性变化的载荷和应力

名义载荷在稳定和理想的工作条件下，作用在零件上的载荷

计算载荷考虑影响零件强度的各种因素时，将名义载荷乘以某些系数，作为计算时采用的载荷，此载荷称为计算载荷

8、什么叫静应力、变应力、应力循环，应力循环的三种形式

答：静载荷和静应力不随时间变化或变化缓慢的载荷和应力

变载荷和变应力随时间作周期性变化的载荷和应力

应力循环应力作周期性变化时，一个周期所对应的应力变化称为应力循环

三种形式①当r=-1时，称为对称循环；

②当r≠-1时，称为非对称循环；

③特例r=0时称为脉动循环

9、什么是疲劳极限？何为有限寿命疲劳极限阶段和无限寿命疲劳阶段？

答：当循环特性r 一定时，应力循环N 次后，材料不发生疲劳破坏时的最大应力称为疲劳极限，用

表示，0N 称为循环基数，0N N ≥区为无限寿命区，0N N ≤区为有限寿命区。

10、表示变应力的基本参数有哪些？它们之间的关系式是什么？ 答：平均应力，max min ()m σσσ=+、应力幅度，max min ()a σσσ=-、循环特性r （r=σmin/σmax ）、最大应力max σ、最小应力min σ。

11、刚度的概念是什么?

答：刚度是反映零件在载荷作用下抵抗弹性变形的能力

12、改善零件强度和刚度的主要措施有哪些？

答：提高零件强度：1）尽可能降低零件上的应力集中的影响，是提高零件疲劳强度的首要措施。2）选用疲劳强度高的材料和规定能够提高材料疲劳强度的热处理方法及强化工艺。

3）提高零件的表面质量。4）尽可能地减少或消除零件表面可能发生的初始裂纹；提高零件刚度的有效措施是改变零件的截面形状和尺寸，缩短支撑点间的距离，或采用加强筋等结构措施

13、什么是误差，精度与误差的关系是什么？

答：误差可概括的理解为实际值与理想值只见到额差异。在精密机械设计中，精度的高低是用误差的大小来度量的，误差越小，则精度越高。

14、影响零件和机构特性的原始误差可归纳为哪几类？

答： ①设计误差（原理误差）、②工艺误差、③使用误差

15、什么是标准化、系统化、通用化？

答： 在不同类型、不同规格的各种精密机械中，有相当多的零、部件是相同的，将这些零、部件加以标准化，并按尺寸不同加以系列化，则设计者毋须重复设计，可直接从有关手册的标准中选用。通用化是指系列之内或跨系列的产品之间，尽量采用同一结构和尺寸的零、部件，以减少零部件种数，从而简化生产管理和获得较高的经济效益。

第七章 摩擦轮传动和带传动

1. 摩擦轮传动的工作原理是什么？

答：摩擦轮传动是利用两轮直接接触所产生的摩擦力来传递运动和动力。

2. 带传动的工作原理是什么？

答：当主动轮转动时，利用带与带轮接触面间产生的摩擦力来传递运动和转矩。

3. 摩擦轮传动和带传动有何优缺点？

答：主要优点是： 1）传动零件的结构简单，易于制造；2）传动平稳，工作时噪声很小；

3）用作变速传动时，传动比调节简便；4）过载时，传动件间产生滑动，可对零件实施过

载保护。主要缺点是： 1）不能保持恒定的传动比，传动精度低； 2）不易传递较大转矩，机构不紧凑； 3）传动件工作表面磨损较快，寿命低； 4）传动效率低。

4.何为摩擦轮传动和带传动的弹性滑动和打滑？弹性滑动和打滑各是什么原因引起的？对传动的影响是什么？二者的性质有何不同？

答：弹性滑动是由于材料弹性变形而产生的滑动；当它在从动轮上产生的驱动转矩小于从动轮实际阻转矩时，接触面即产生。打滑是摩擦轮传动的非正常工作状态，经常打滑，摩擦轮表面将产生严重磨损，传动寿命降低。滑动是由于带有弹性，且松边紧边存在拉力差所产生的，使v１> v2，不可避免。过载打滑由于载荷过大，需要传递的圆周力超过最大摩擦力而引起。

5.带传动的类型有那些？

答：传动带可分为平型带、V带、圆形带、多楔带和靠啮合传动的同步齿形带等。

6.与平带传动相比，V带传动有何特点？

答：V带的摩擦力大约相当平型带的三倍，V带传递功率的能力比平型带大。

7.带传动所能传递的最大有效圆周力与那些因素有关？为什么？

答：张紧力Fo，包角a，当量摩擦系数fo。当Fo和a一定时，fo越大，Ft越大。

8.带传动时，带中所受的应力有那几种？带中所受最大应力应在何处？

答：１、拉力产生的拉应力2、惯性离心力产生的拉应力3、弯曲应力σB；最大应力发生在带紧边进入小带轮处。

9.带轮的结构形式有哪些？根据什麽来选带轮的结构形式？

答：实心轮、孔板式、辐板式；根据带轮直径。

10.与一般带传动相比，同步带传动有那些特点？主要适应于何种工作场合？

答：1）传动准确，工作时无滑动，具有恒定的传动比；2）传动平稳，具有缓冲、减振能力，噪声低； 3）传动效率高，节能效果明显； 4）维护保养方便，不需润滑，维护费用低； 5）速比范围大、具有较大的功率传递范围6）可用于长距离传动场合：要求传动精度高，距离较远的地方

第八章齿轮传动

1.齿轮传动的主要特点是什么？缺点是什麽？

答：传动比准确(稳定、精确)；结构紧凑；工作可靠；效率高；寿命长；适用范围广。缺点：制造精度要求高；成本较高；不适用较大中心距传动。

2.齿轮传动有那些失效形式？各是什麽原因造成的？

答：1、轮齿折断：一是轮齿因短时过载或冲击过载而引起的折断，另外是齿轮在多次重复的交变应力作用下引起的疲劳折断。2、齿面点蚀齿：面因交变应力接触导致齿面产生疲劳点蚀3、齿面胶合：在高速重载情况下工作的齿轮，由于其滑动速度大而导致瞬时温度过高，使油膜破裂而产生粘焊，从而引起的胶合称为热胶合。在低速重载情况下，由于齿面应力过大，相对速度低，油膜不易形成，使接触处产生了局部高温而发生的胶合，称为冷胶合。