机械基础

1.机器与机构有什么区别？试举例说明。答：机器是执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料和信息。机器就是人为实体（构件）的组合，它的各部分之间具有确定的相对运动，并能代替或减轻人类的体力劳动，完成有用的机械功或实现能量的转换。例如：电动机和内燃机。机构是用来传递运动和力的构建系统，机构也是人为实体（构件）的组合，各运动实体之间也具有确定的相对运动，但不能做机械功，也不能实现能量转换。例如：航空发动机、纺织机、拖拉机。2.机器通常由哪几个部分组成？个部分起什么作用？答：机器通常由动力部分、工作部分和传动装置三部分组成。除此之外，还有自动控制部分。动力部分是机器动力的来源，常用的发动机有电动机、内燃机和空气压缩机等。工作部分是直接完成机器工作任务的部分，处于整个传动装配的终端，起结构形式取决于机器的用途。例如金属切削机床的主轴、拖板、工作台等。传动装置是将动力部分的运动和动力传递给工作部分的中间环节。例如：金属切削机床中常用的带传动、螺旋传动、齿轮传动、连杆机构、凸轮机构等。机器应用的传动方式主要有机械传动、液压传动、气动传动及电气传动等。3.什么是构件？什么是零件？构件与零件关系如何？试举例说明。答：构件是机构中的运动单元体，也就是相互之间能作相对运动的物体。零件是构件的组成部分。构件与零件既有联系又有区别，构件可以是单一的零件，如单缸内燃机中的曲轴，既是构件，也是零件：构件也可以是由若干零件连接而成的刚性结构，如连杆构件是由连接体、连杆盖、螺栓和螺母等零件连接而成。区别在于：构件是运动的单元，零件是加工制造的单元。4.什么是运动副？运动副如何分类？运动副是高副、低副区分？特点？答：运动副是两构件直接接触组成的可动连接，它限制了两构件之间的某些相对运动。而允许有另一些相对运动。根据运动副中两构件的接触形成不同，可分为低副和高副。低副是指两构件之间以面接触的运动副，分为：转动副，移动副，螺旋副高副是指两构件以点或线接触的运动副低副承载能力大，易制造和维修，但滑动摩擦损失大，效率低，不能传递较复杂的运动。高副承受载荷单位面积压力较高，易磨损，寿命短，制造和维修也较困难，但能传递较复杂的运动。5.现代工业中主要应用的传动方式有：机械传动、液压传动，气动传动和电气传动四种。1.什么是机构的传动比？摩擦轮传动比如何计算？当摩擦轮传动没有相对滑移时，两摩擦轮的转速与直径有什么关系？答：机构中瞬时输入速度与输出速度的比值称为机构的传动比。对于摩擦轮传动，起传动比是主动轮转速与从动轮转速的比值。i=n1\n2.当摩擦轮传动在接触处P点没有相对滑移，则两轮在P点的线速度相等，即：V1=V22.试述带传动的工作原理。答：带传动是利用带作为中间绕性件，依靠带轮之间的摩擦力或齿合来传递运动或动力的，把一根或几根闭合成环形的带张紧在主动轮D1和从动轮D2上，使带与两轮之间的接触面差生正压力，当主动轴O1带动主动轮D1回转时，依靠带与两带轮接触面之间的摩擦力使从动轮D2带动从动轴O2回转，实现两轴间运动和动力的传递。3.什么是带传动的传动比？计算平带传动与V带传动传动比时应按带轮哪个直径进行？答：带传动i就是带轮角速度之比，或带轮转速之比i=w1\w2=n1\n2，在不考虑传动中的弹性滑动时，平带传动的传动比可用从动轮和主动轮直径之比计算，即：i=n1\n2=dp2\dp14.什么是包角？包角的大小对带传动有什么影响？平带与V带传动时，包角一般应不小于多少？答：包角是指带与带轮接触弧所对的圆心角，包角的大小，反映带与带轮轮缘表面间接弧的长短，包角越小，接触弧长越短，接触面所产生的摩擦力总和也就越小。为提高平带传动的承载能力，包角就不能太小，一般要求包角a≥150度，对于V带传动，小带轮的包角一般要求a≥120度5.什么是V带的基准长度？基准长度如何计算？答：带的基准长度是V带在规定的张紧力下，位于测量带轮基准直径上的周线长度。带的基准长度按设计中心距a。进行计算：Ld。=2a。+π\2（dd1+dd2）+(dd2-dd1)²\4a。Ld。--计算基准长度a。--设计或初定中心距dd1—小带轮基准直径dd2—大带轮基准直径6.普通V带传动时的速度为什么不能太大或太小？一般应在什么范围？答：普通V带的线速度应验算并限制在5m\s≦V≦2sm\s范围内，V带的线速度越大，V带作圆周运动时，所产生的离心惯性力也越大，这使V带拉长，V带与带轮之间的压力减小，导致摩擦力减小，降低传动时的有效圆周力。但V带的线速度也不宜过小，因为速度过小，在传递功率一定时，所需有效圆周力便过大，会引起打滑。7.普通V带传动的使用和维护要注意些什么？答：（1）选用普通V带时，要注意带的型号和基准长度不要搞错，以保证V带在轮槽中的正确位置;(2)安装带轮时，各带轮轴线应相互平行，各带轮相对应的V形槽的对称平面应重合，误差不得超过20度（3）V带的张紧程度要适当，不宜过松或过紧（4）对V带传动应定期检查并及时调整（5）V带传动必须安装防护罩8.为什么带转动要有张紧装置？常用的张紧方法有那些？答：带传动中，由于长期受到拉力的作用，会产生永久变形而伸长，带由张紧变为松弛，张紧力逐渐减小，导致传动能力降低，甚至无法传动，因此，必须将带重新张紧。常用的张紧方法有两种：调整中心距和使用张紧轮9.使用张紧轮张紧时，平带传动和V带传动张紧轮的安装位置有何区别？为什么？答：平带传动时，张紧轮应安放在平带松边的外侧，并要靠近小带轮处，这样可以增大小带轮上的包角，提高平带传动能力。V带传动中使用的张紧轮应安放在V带松边内侧，应使张紧轮尽量靠近大轮带处，使小带轮上的包角不至于减小太多。10.带传动中，什么是带的紧边，什么是带的松边？如何区分？答：带处于紧边位置时，受到拉力大，带的拉伸变形量也大。带处于松边位置时，受到拉力小，带的拉伸变形量也小。11.什么是带传动中的打滑现象？在什么情况下产生？打滑对带传动有什么影响？答：如果摩擦力矩小鱼阻力矩，两轮面接触处在传动中会出现相对滑移现象，这种现象称为“打滑”。打滑会使从动轮的轮面遭受局部磨损而影响船东质量。12.平带开口传动中，已知D1=80mm,D2=200mm,a=1200mm,试计算传动比，验算包角和计算平带的带长。解：1传动比i=dd2\dd1=250\100=2.52包角a=180°-(D2-D1)\a*60°=174°3带长L=2a+π\2(D2+D1)+(D2-D1)²\4a=2*1200+π\2(200+80)+(200-80)²\4*1200=2842.3mm13.什么是螺纹？什么是螺纹牙型？常用的螺纹有哪几种？说明它们的应用场合。答：螺纹是在圆柱或圆锥表面上，沿着螺旋线所形成的具有规定牙型的连续凸起。在通过螺纹轴线的剖面上，螺纹的轮廓形状称为螺纹牙型。按螺纹牙型不同，常用的螺纹有三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹。三角形螺纹常用于连接螺纹，矩形螺纹、梯形螺纹和矩形螺纹用作传动螺纹。14.试述普通螺纹的大径、小径、中径和螺距的含义。答：普通螺纹的大径是指与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的假象圆柱直径。普通螺纹的小径是指与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的假象圆柱直径。中径是指一个假象圆柱直径的直径，该圆柱的素线通过牙型上的沟槽和凸起宽度相等的地方，该假象圆柱直径称为中径圆柱。螺距是指相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。15.什么是螺纹的导程？它与螺距、线数有什么关系？答：导程是指同一条螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。单线螺纹的导程就等于螺距，多线螺纹的导程等于螺旋线数与螺距的乘积。16.什么是牙型角？什么是牙型半角？什么是牙型侧角？螺纹的牙侧角是否一定等于牙型半角？答：牙型角是指在螺纹牙型上，两相邻牙侧间的夹角，用代号a表示。牙型半角是牙型角的一半。用代号a\2表示牙侧角是指在螺纹牙型上，牙侧与螺纹轴线的垂线间的夹角。螺纹的两牙侧角用代号a1,a2表示，对于普通螺纹，两牙侧角相等，并等于螺纹半角，即a1=a2=a\2=30°17.普通螺纹的公称直径是指哪个直径？普通螺纹的代号如何表示？答：普通螺纹的公称直径是指假象圆柱直径粗牙普通螺纹用字母M及公称直径表示，细牙普通螺纹用字母M及公称直径*螺距表示。18.管螺纹的螺纹特征代号有哪几种？代号Rp与G有什么不同？答：螺纹特征代号有三个：字Rc表示圆锥内螺纹，字母Rp表示圆柱内螺纹，字母R表示圆锥外螺纹。用螺纹密封的管螺纹标记特征代号，用Rp表示圆柱内螺纹非螺纹密封的管螺纹标记，螺纹特征代号用字母G表示19.什么是螺旋传动？常用的螺旋传动有哪几种？答：螺旋传动是利用螺旋副来传递运动和动力的一种机械传动，可以方便的把主动件的回转运动转变为从动件的直线运动。常用的螺旋传动有：普通螺旋传动、差动螺旋传动、滚珠螺旋传动20.如何判定普通螺旋传动中螺杆或螺母的移动方向？如何计算移动距离？答：判定方法：1右旋螺纹用右手，左旋螺纹用左手，手握空拳，四指指向与螺杆回转方向相同，大拇指竖直。2若螺杆回转，螺母移动，则大拇指指向相反方向即为螺母移动方向3若螺杆回转并移动，螺母不动，则大拇指指向即为螺杆的移动方向。螺杆相对螺母每回一圈，螺杆（或螺母）移动一个等于导程的距离。移动距离等于回转圈数与导程的乘积。即：L=NPh21.什么是差动螺旋传动？利用差动螺旋传动实现微量调节对两段螺纹的旋向有什么要求？答：由两个螺旋副组成的使活动的螺母与螺杆产生差动的螺旋传动称为差动螺旋传动。需要求两段螺纹旋向为同一方向。22.差动螺旋传动中，怎样计算螺母的移动距离？如何判定活动螺母的移动方向？答：（1）螺杆上两螺纹旋向相同时，活动螺母移动距离减小。（2）螺杆上两螺纹旋向相反时，活动螺母移动距离增大。（3）在判定差动螺旋传动中活动螺母移动方向时，先确定螺杆移动方向。差动螺旋传动中活动螺母的实际移动距离和方向，公式L=N(Ph1+Ph2)L—活动螺母实际移动距离.mmN—螺杆的回转圈数Ph1—机架上固定螺母的导程.mmPh1—活动螺母的导程.mm当两螺纹旋向相反时，公式中用“+”号，相同时用“—”号，计算结果为正值时，活动螺母实际移动方向与螺杆移动方向相同，计算结果为负值时，活动螺母实际移动方向与螺杆相反。23.滚珠螺旋传动有什么优、缺点?主要应用在什么场合？答：滚珠螺旋传动具有滚动摩擦阻力很小、摩擦损失失小、传动效率高、传动时运动稳定、动作灵敏等优点。但其结构复杂，外形尺寸较大，制造技术要求高，成本也较高。目前主要应用于精密传动的数控机床（滚珠丝杠传动），以及自动控制装置，升降机构和精密测量仪器等。24.什么是链传动？链传动有哪几种类型？链传动具有什么特点？答：链传动是由链条和具有特殊齿形的链轮组成的传递传动和动力的传动。常用类型：（1）传动链（2）输送链（3）曳引起重链特点：（1）能保证准确的平均传动比（2）传递功率大，且张紧力小，作用在轴和轴承上的力小（3）传动效率高，一般可达0.95~0.98（4）能在低速、重载和高温条件下，及尘土飞扬，淋水、淋油等不良环境中工作（5）能用一根链条同时带动几根彼此平行的轴转动（6）由于链节的多边形运动，所以瞬时传动比是变化的，瞬时链速不是常数，传动中产生动载荷和冲击，因此不宜用于要求精密传动的机械上（7）安装和维护要求高（8）链条的铰链磨损后，使链条节距变大，传动中链条容易脱落。（9）无过载保护作用25.什么是齿轮传动？齿轮传动有哪些优缺点？对齿轮传动的基本要求是什么？答：齿轮传动是利用齿轮副来传递运动的动力的一种机械运动。优点：（1）能保证瞬时传动比的恒定，传动平稳性好，传递运动准确可靠（2）传递紧凑、工作可靠、寿命长（3）传递的功率和速度范围大。（4）传动效率高缺点：（1）制造和安装精度要求高、工作时有噪声（2）齿轮的齿数为整数，能获得的传动比受到一定的限制，不能实现无级变速。（3）中心距过大时将导致齿轮传动机构结构庞大，笨重，因此，不适宜中心距较大的场合。基本要求：1.传动要平稳2.承载能力要大25.按传动轴的相对位置划分，齿轮传动分成