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1、工程设计中,为何经常使用一对软齿面啮合传动时两齿轮的齿面有一定的硬度差值?两齿轮面的硬度差值在多大范围内合适?答:金属制的软齿面齿轮,配对两齿轮面的硬度差应保持为30~50HBS或更多。当小齿轮与大齿轮的齿面具有较大的硬度差(小齿轮齿面淬火并磨制,大齿轮齿面为常化或调制),且速度又较高时,较硬的小齿轮齿面对较软的大齿轮齿面会引起较显著的冷作硬化效应,从而提高了大齿轮齿面的疲劳极限。因此,当配对的两齿轮齿面就有较大的硬度差值时,大齿轮的解除疲劳许用应力可提高约20%,但应注意硬度高的齿面,粗糙度值也要相应地减小。2、如图,是根据液体动压润滑的一维雷诺方程式:𝝏𝒑𝝏𝒙=𝟔𝒏𝑽(𝒉−𝒉𝟎)/𝒉𝟑说明下列问题:⑴产生动压油膜的四个必要条件是什么?⑵定性画出油膜压力沿x轴的分布图。⑶当水平板上在和F增大为F1时,水平板将如何变化?为什么变化后仍可支撑F1载荷?答:⑴必要四个条件:①两滑动表面沿运动方向的间隙是由大至小的形状②相对速度V足够大③油楔中有足够的油量④且流体必须具有一定得粘度。⑶变化后仍可支撑F1载荷,因为只要满足产生动压油膜的四个必要条件即可。3、试简述如何提高普通螺纹联接的疲劳强度?答:①降低影响螺栓疲劳强度的应力幅②改善螺纹牙上载荷分布不均的现象③减小应力几种的影响④采用合理的制造工艺方法。4、试分析说明套筒滚子链传动时瞬时传动比不稳定的原因,在什么特殊条件下可使瞬时传动比恒定不变?答:链传动的传动比变化与链条绕在链轮上的多边形特征有关,套筒滚子链传动时瞬时传动比不稳定的原因是由于链传动的多边形效应。由于链速随链节呈周期性变化,若想使瞬时传动比恒定不变,那么必须使两链轮上的链节的瞬时速度周期变化一致。5、摩擦对机械零件的工作性能、寿命有不利的影响,也有有益的作用。试简单地分析和说明机械设计课程中哪些机械零件的工作性能、寿命受到摩擦的不利影响?哪些机械零件有事利用摩擦来工作的?至少举3例答:轴承、齿轮传动、蜗轮蜗杆,等机械零件的工作性能、寿命收到摩擦的比例影响。而有些机械零件又是利用摩擦来工作的,如:带传动,螺纹的摩擦防松,导向平键和滑键。6、简述带传动弹性滑动的打滑产生的主要原因和后果,并提出相应措施。答:带传动时,在小带轮上,带的拉力从紧边拉力逐渐降低到松边拉力,带的弹性变形量逐渐减少,因此带相对与小带轮向后收缩,使得带的速度低于小带轮的线速度V1;大带轮上,带的拉力从松边拉力逐渐上升到紧边拉力,带的弹性变形量逐渐增加,带相对与大带轮向前伸长,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而引起的带与带轮间的微量滑动,称为带传动的弹性滑动,使得带传动的不能保持准确的传动比。打滑是由于过载,需传递的有效拉力超过最大摩擦力时所引起的滑动,打滑将导致带传动的失效,应极力避免。可以通过适当增加两带轮间的距离,增大小带轮包角来减少打滑的发生。7、试比较N0315、6315、30315这三种滚动轴承,内经d是多少?哪种轴承极限转速最高?为什么?哪种轴承承受径向载荷能力最大?哪种轴承承受轴向载荷能力最大?哪种轴承必须成对使用?答:深沟球轴承是以6开头的,以N开头的是圆柱滚子轴承,以3开头圆锥滚子轴承,角接触轴承以7开头,滚针轴承NA,推力轴承51和52。轴承代号:基本代号、前置代号和后置代号。①基本:从右向左依次为:轴承内径(00、01、02、03分别代表10、12、15、17),轴承直径(789012345),轴承宽度(80123456且0不标出)。②后置代号:公差等级:/P2(24560,且0级可不标)径向游隙:/C1(120345,0同上)③前置代号:L表示可分离轴承的分离套圈;K表示轴承的滚动体与保持架组件。8、带传动的弹性滑动是由于从动带轮的圆周速度和主动带轮的圆周速度不同而产生的。此种说法是否正确?为什么?答:不正确。带传动的弹性滑动是由于带是弹性件,工作时靠摩擦传动,而使紧边松边拉力不等,在带与带轮之间引起微量的相对运动。9、某套筒滚子链传动,经过一段时间使用后销轴和套筒发生了磨损,链节距也发生了变化今儿发生掉链和爬高的现象,这种现象主要发生在小链轮还是大链轮上?为什么?试问设计时取什么办法来纠正或改善这种状况?答:掉链和爬高现象主要发生在大链轮上,因为磨损后,节距变长,滚子沿大链轮外移。设计时应减小大链轮的齿数,减少滚子沿大链轮的外移量。10、在载荷为倾覆力矩的螺栓组中,离倾覆轴线远的螺栓比近的螺栓受力大,但是在结构设计中普通螺栓的布置却应尽量远离倾覆轴线,为什么?用公式说明答:M=∑𝐹𝑖𝐿𝑖𝑧𝑖=1,在结构设计中,普通螺栓的布置远离倾覆轴线时,𝐿𝑖增大,则𝐹𝑖减小,此时螺栓受力就减小。11、一对按接触疲劳强度设计的软齿面钢制圆柱齿轮传动,经弯曲疲劳强度校核计算,发现其𝝈𝑭比[𝝈𝑭]小很多。试问设计是否合理?为什么?在材料、热处理硬度不变的条件下,可采用什么措施以提高其传动性能?答:设计不合理。若[𝜎𝐹]很大,齿数会相对较小,为了提高传动性能,可以适当减小模数,增加齿数。注:𝜎𝐹=2𝐾𝑇1𝑌𝑠𝑎𝑌𝑓𝑎∅𝑑𝑚3𝑧12≤[𝜎𝐹],在齿轮齿宽系数、齿数及材料已选定的情况下,影响齿轮弯曲疲劳强度的主要因素是模数,模数越大,弯曲疲劳强度越高。√2𝐾𝑇1∅𝑑𝑑13𝑢∓1𝑢𝑍𝐻𝑍𝐸≤[𝜎𝐻],材料和传动比已选定情况下,影响齿面接触疲劳强度的主要因素是齿轮直径,小齿轮直径愈大,齿轮的齿面接触疲劳强度就愈高。12、某一通V带传动装置工作时有两种输入250r/min和600r/min,若传递的功率不变,试问:该带传动应按哪种转速设计?为什么?答:因为P=FV,当P一定时,V越大,对应的F就越小,所以选600r/min设计,此时可以减小皮带打滑的可能性。13、为什么螺纹联接常需要防松?防松的实质是什么?有哪几类防松措施?答:当温度变化较大或者螺纹联接在冲击、振动或变载荷的作用下,预紧力和螺纹副间的摩擦力逐渐减小,最终可能导致联接失效,因此螺纹联接常需要防松。防松的实质是防止螺纹副在受载时发生相对转动。防松措施:摩擦防松,机械防松,破坏螺纹副运动关系防松。14、带传动的打滑时如何发生的?打滑首先出现在大轮上还是小轮上?临打滑时紧边拉力和松边拉力有什么关系?答:打滑是由于过载,需传递的有效拉力超过最大摩擦力时所引起的滑动。打滑首先发生在小带轮上。临打滑时紧边拉力和松边拉力相等,𝐹𝑒𝑐=𝑒𝑓𝛼,f为摩擦系数,𝛼为小带轮包角。15、两级圆柱齿轮传动中,若一级为斜齿,另一级为直齿,试问斜齿圆柱齿轮应置于高速级还是低速级?为什么?答:斜齿圆柱齿轮应置于高速级,主要因为高速级的转速高,用斜齿圆柱齿轮传动工作平稳,在精度等级相同的情况下,允许传动的圆周速度较高。在忽略摩擦阻力影响时,高速级齿轮的转矩是低速级齿轮转矩的1/i,轴向力小。综上,应该置于高速级。16、试述链传动中大小链轮齿数及链节距是如何选取的?答:①小链轮齿数𝑧1少,可减少外廓尺寸,但齿数过少会增加运动的不均匀性和动载荷;链条在进入和退出啮合时,链节间的相对转角增大;链传动的圆周力增大,从整体上加速铰链和链轮的磨损,链轮齿数一般𝑧1≥17。对于高速传动或承受冲击载荷的链传动,𝑧1一般不少于25,且链轮应淬硬。②大链轮的齿数不宜过大,过大会增大传动的总体尺寸,而且还容易发生跳链和脱链;大链轮的齿数一般不超过114,𝑧𝑚𝑎𝑥≤150。③由于链节数一般是偶数,卫士链条和链轮磨损均匀,常去链轮为奇数,并尽可能与链节数互质。④为使结构紧凑和延长寿命,因尽量选取较小节距的单排链。速度高功率大时,宜选用小节距的多排链。17、平键联接的失效形式有哪些?其设计准则如何?答:①普通平键连接(静连接),其主要失效形式是工作面被压溃;设计时应考虑工作面的挤压应力的强度计算:𝜎𝑝=2𝑇1×103𝑘𝑙𝑑≤[𝜎𝑝]。②对于导向平键连接和滑键连接(动连接),其主要失效形式是工作面过度磨损;因此按工作面上的压力进行条件性强度计算:p=2𝑇1×103𝑘𝑙𝑑≤[𝑝].18、试述平键连接和楔键连接的工作原理及工作特点。答:普通平键两侧是工作面,上表面与轮毂键槽底面间有间隙,工作时靠轴槽、键及毂槽的侧面受挤压来传递转矩,只能传递转矩,不能实现轴上零件的轴向固定。导向平键和滑键可以传递轴向固定。楔键连接上下两面是工作面,工作时靠键的楔紧作用来传递转矩,同时还可以承受单向的轴向载荷,对轮毂起到单向的轴向固定作用;而且在传递有冲击和振动的较大转矩时,仍能保证连接的可靠性。缺点是键楔紧后,轴和轮毂的配合产生偏心和偏斜。19、齿轮传动中,为何引入动载系数Kv?试述减小动载荷的方法有哪些?答:由于制造安装误差,以及轮齿受载后还要产生弹性变形,导致齿轮不能正确的啮合传动,引起了动载荷或冲击。减少方法:a:降低圆周速度b:提高制造精度c:采用齿顶修缘。20、引起链传动速度不均匀的主要原因是什么?影响链传动速度不均匀的主要因素有哪些?答:链传动的多边形效应。链速变化成都与主动链轮的转速n1和齿数Z1有关。转速越高、齿数越少,则链速变化范围越大。注:动载荷与转速、齿数、节距有关。
本文标题:简答题
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