机械设计基础复习题

机械设计基础复习题填空题1．带工作是截面上产生的应力有拉应力，弯曲应力，离心应力。

2．螺纹联接按防松原理可分为摩擦防松，机械防松和其它防松。

3．灰铸铁齿轮常用于开式传动中，这种齿轮的主要失效形式是磨损。

4．混合摩擦（非液体摩擦）滑动轴承计算应校核P 、 V 、 PV 值。

5．在齿轮传动中，大小齿轮的接触应力是相等的，大小齿轮的弯曲应力是不等的。

6滚动轴承工作时所受到的接触应力的变化特征是__脉动循环______。

7．链传动水平布置时，最好紧边边在上，松边在下。

8．带传动的主要失效形式为打滑和疲劳破坏。

9．链传动瞬时传动比是变量，其平均传动比是常数。

10．直齿圆柱齿轮作接触强度计算时取节点处的接触应力为计算依据，其载荷由一对轮齿承担。

11．滚动轴承接触角越大，承受轴向载荷的能力也越大。

12. 当一零件受脉动循环变应力时，则其平均应力是其最大应力的50% 13．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。

14．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 。

15．构件所具有的独立运动的数目称为自由度，作平面运动的自由构件具有 3 个自由度。

16．闭式硬齿面齿轮传动，一般应按弯曲疲劳▁强度进行设计，然后再校核接触疲劳强度。

17．凸轮机构从动件常用规律中，有刚性冲击的有等速运动运动规律，而有柔性冲击的有等加速等减速运动规律。

18.平面连杆机构的行程速比系数Ｋ=1.25是指工作与返回时间之比为1：1.25，平均速比为1：1.25。

19.带传动工作时的最大应力出现在Ｖ带从紧边进入小带轮处，其值为：σmax=σ1＋σb1＋σc。

20.链传动的主要失效形式有：链条铰链磨损和链条断裂。

21.一对直齿圆柱齿轮正确啮合条件为：模数相等和分度圆压力角相等。

22.齿轮轮齿的失效形式有：轮齿折断、齿面疲劳点蚀、齿面磨损、齿面胶合和齿面塑性变形。

23.普通三角螺纹的牙形角60°度。

24.常用联接螺纹的旋向为_右旋__。

25．轴承6308，其代号表示的意义为深沟球轴承，中系列，内径为40mm，普通级。

26.在常用的螺纹牙型中矩形螺纹传动效率最高，三角形螺纹自锁性最好。

27. 齿轮传动的重合度越大，表示同时参与啮合的轮齿对数越多，齿轮传动也越平稳。

28．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；当N＜N0时，为有限寿命区。

29．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 。

30．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。

31．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 。

32．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 。

33．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。

34.机械加工的基本时间是指直接改变生产对象的尺寸 、 形状、表面状态或材料性质等工艺过程。

35.顺序加工一批工件时，其大小和方向均保持不变的误差称为 常值 系统误差，其大小和方向按一定规律变化的误差称为 变值 系统误差。

36.工序能力系数的计算公式为CP=T/6σ，式中T 表示零件尺寸的 公差 ，σ表示零件尺寸的 标准 偏差。

37.加工表面的 法向 方向称为误差敏感方向。

38.零件表面粗糙度值越低，疲劳强度越 高 。

39.加工精度包括 尺寸 精度、 形状 精度和相互位置精度三个方面。

简答题1.什么是有效拉力？什么是初拉力？它们之间的关系？答：紧边和松边拉力的差值为带传动中起传递转矩作用的拉力，称为有效拉力F 。

为保证带传动正常工作，传动带必须以一定的张紧力紧套在带轮上，由于静止不动，带两边承受相等的拉力，称为初拉力F o1120+-=e e F f f F αα2. 进行轴的结构设计时，应考虑哪些问题？答：（1）便于轴上零件的装配；（2）保证轴上零件的准确定位和可靠固定；（3）轴的加工和装配工艺性好；（4）减少应力集中，改善轴的受力情况3．在一些基本假设条件下，流体形成动压的必要条件是什么？(1)流体必须流经收敛间隙,而且间隙倾角越大则产生的油膜压力越大。

(2)流体必须有足够的速度；(3)流体必须是粘性流体。

4. 为什么润滑系统中要设有密封装置？答：密封装置的作用是防止润滑剂的泄漏并阻止外部杂质、灰尘、空气和水分等侵人润滑部位。

密封不仅能节约润滑剂，提高机器寿命，而且可防止环境污染，改善环境卫生、提高经济性，对保障工人健康也有很大作用。

5.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。

6.何谓带传动的弹性滑动和打滑？能否避免？答：弹性滑动：带具有弹性，紧边拉力大，应变大，松边拉力小，应变小。

当带由紧边侧进入主动轮到从松边侧离开主动轮有个收缩过程，而带由进入从动轮到离开从动轮有个伸长过程。

这两个过程使带在带轮上产生弹性滑动。

弹性滑动不能避免。

打滑：由于张紧不足，摩擦面有润滑油，过载而松弛等原因，使带在带轮上打滑而不能传递动力。

打滑能避免。

7简述为什么开式齿轮传动一般不会出现点蚀现象？答：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。

8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。

9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。

10 进行轴的结构设计时，应考虑哪些问题？答：（1）便于轴上零件的装配；（2）保证轴上零件的准确定位和可靠固定；（3）轴的加工和装配工艺性好；（4）减少应力集中，改善轴的受力情况11、简述为什么开式齿轮传动一般不会出现点蚀现象？答：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。

12．简述表面质量对零件的哪些使用性能有影响。

答：①对耐磨性影响：一般表面粗糙度值小，耐磨性好；纹理形式与方向为圆弧状、凹坑状较好；适当硬化可提高耐磨性。

②对耐疲劳性影响：表面粗糙度值小，耐疲劳性好；适当硬化可提高耐疲劳性。

③对耐蚀性影响：表面粗糙度值小，耐蚀性好；表面压应力，有利于提高耐蚀性。

④对配合质量影响：表面粗糙度值小，配合质量好。

13．设计机械加工工艺规程应遵循的原则有哪些？答：（1）可靠地保证零件图样上所有技术要求的实现。

（2）必须能满足生产纲领的要求。

（3）在满足技术要求和生产纲领要求的前提下，一般要求工艺成本最低。

（4）尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全。

14．制订工艺路线时，粗基准的选择应遵循什么样的原则？答：（1）保证相互位置要求的原则；（2）保证加工表面加仁余量合理分配的原则；（3）便于工件装夹的原则；（4）粗基准一般不得重复使用的原则。

15．选择加工方法时应考虑哪些因素？答：（1）工件材料的性质。

（2）工件的尺寸和形状。

（3）生产类型及考虑生产率和经济性.(4)具体生产条件，应充分利用现有设备和工艺手段。

（5）充分考虑新工艺新技术的可能性。

（6）特殊要求：如表面纹理方向。

16、自行车脱链的主要原因是什么？链传动的主要失效形式是什么？答：链条工作时，销轴和套筒之间有相对转动，产生摩擦磨损，使链节变长，达到一定程度引起脱链。

链传动的主要失效形式：链条的疲劳破坏；链条铰链的磨损；滚子套筒的冲击疲劳破坏；链条的过载拉断；销轴与套筒的胶合。

17．在一些基本假设条件下，流体形成动压的必要条件是什么？(1)流体必须流经收敛间隙,而且间隙倾角越大则产生的油膜压力越大。

(2)流体必须有足够的速度；(3)流体必须是粘性流体。

18.齿轮系分为哪两种基本类型？它们的主要区别是什么？答：定轴轮系：轮系齿轮轴线均固定不动，包括平面定轴和空间定轴；行星轮系：轮系的某些齿轮既有自转也有公转，包括简单行星轮系，差动行星轮系。

19.为什么大多数螺纹联接必须防松？防松措施有哪些？答：在静载何作用下或温度变化不大时，螺纹联接不会自行松脱，而在冲击、振动、受变载荷作用或被联接件有相对转动等，螺纹联接可能逐渐松脱而失效，因此，必须防松。

防松措施有：② 靠摩擦力防松；②机械防松；③破坏螺纹副防松。

计算题1某轴用一对同型号角接触球轴承支承，受力情况如图所示。

已知：内部轴向力S F ＝0.68R F ，e ＝0.68。

当RA F F ≤e 时，X ＝1，Y ＝0；当R A F F ＞e 时，X ＝0.41，Y ＝0.87。

问哪个轴承的寿命低？解（1）1168.0R s F F =＝2720400068.0=⨯（N ）2268.0R s F F =＝1700250068.0=⨯（N ）（2）260090017002=+=+x s F F （N ）＜27201=s F （N ）故 =1A F 27201=s F （N ）182090027201=-=-x s F F （N ）＞17002=s F （N ）故 =2A F 18201=-x s F F （N ）e F F R A ===68.04000272011，则X ＝1，Y=0。

则 )2720040001()(1111P1⨯+⨯⨯=+=P A R P f F Y F X f F ＝4000P f （N ） 728.02500182022==R A F F ＞e ，则 X ＝0.41，Y ＝0.87。

则 )182087.0250041.0()(2222P2⨯+⨯⨯=+=P A R P f F Y F X f F P f 3500=（N ）由于 P1F ＞P2F ，故轴承1的寿命短。

122．计算图示机构的自由度，标明特殊约束，并判定其是否具有确定运动，（绘有箭头的构件为原动件）。

解：机构中有复合胶链1处，虚约束一处和局部自由度一处。

3．图示轮系中，已知1=z 603=z ，又2001r n =试求系杆H 的转速H n 解：min7520156********i '231231H 13r n n n Z Z Z Z n n n n H H H H H =⨯⨯-=--⨯-=--= 其方向与1n 一致。