《机械设计期末总复习》西北工业大学、高等教育出版社

机械设计期末总复习简答题类1、简述带传动工作时为什么会出现弹性滑动现象？这种滑动是否可以避免，它对带传动有何影响？初拉力F0越大，则带传动的承载能力就越大，但同时带中所受的拉应力也越大，从而降低带的寿命；初拉力越小，虽可减小带中的拉应力，提高带的寿命，但带传动的承载能力会降低。2、试分析初拉力F0的大小对带传动利弊两方面的影响。3、分别说明硬齿面闭式齿轮传动和软齿面闭式齿轮传动的主要失效形式与设计准则。4、简述为什么开式齿轮传动一般不会出现点蚀现象？5、闭式蜗杆传动的功率损耗主要包括哪三部分？6、简述闭式蜗杆传动为什么要进行热平衡计算？闭式蜗杆传动的功率损耗包括三部分：轮齿啮合的功率损耗，轴承中摩擦损耗和搅动箱体内润滑油的油阻损耗。由于蜗杆传动的传动效率低，工作时发热量大，在闭式蜗杆传动中，如果产生的热量不能及时散逸，油温将不断升高，使润滑油稀释，从而导致齿面磨损加剧，甚至发生胶合。所以对闭式蜗杆传动，要根据单位时间内的发热量φ1等于同时间内的散热量φ2的条件，进行热平衡计算，以保证油温在规定的范围内。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。7、解释轴承代号6208、7210AC深沟球轴承，内径40mm，正常宽，直径系列2，0级公差，0组游隙。角接触球轴承，内径50mm，正常宽，直径系列2，公称接触角α＝25°，0级公差，0组游隙。8、简述形形成液体动压润滑有哪三个条件？⑴、相对滑动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙；⑵、被油膜分开的两表面间必须有足够的相对滑动速度；其运动方向必须使润滑油由大口流进，从小口流出；⑶、润滑油必须有一定的粘度，供油要充分。第一章绪论§1-1机械工业在现代化建设中的作用§1-2机器的基本组成要素§1-3本课程的内容、性质与任务1、机器的基本组成要素是。机械零件3、下列八种机械零件：①汽车发动机的阀门弹簧；②起重机的抓斗；③汽轮机的轮叶；④车床变速箱中的齿轮；⑤纺织机的织梭；⑦飞机的螺旋桨；⑧柴油机的曲轴；⑨自行车的链条。其中有（C）是专用零件而不是通用零件。A、三种B、四种C、五种D、六种第二章机械设计总论§2-1机器的组成§2-2设计机器的一般程序§2-3对机器的主要要求§2-4机械零件的主要失效形式§2-5设计机械零件时应满足的基本要求§2-6机械零件的计算准则§2-7机械零件的设计方法§2-8机械零件设计的一般步骤§2-9机械零件材料及其选用§2-10机械零件设计中的标准化§2-11机械现代设计方法简介2、在湿热环境工作的零件应选用（）。A、45钢或20钢B、不锈钢或铜合金C、灰铸铁或球墨铸铁D、粉末冶金材料B§3-1材料的疲劳特性第三章机械零件的强度rNrrNKNN0m极限应力：r、rN寿命系数：mNNNK0工程上通常采用简易画法将等寿命曲线以直线来近似替代§3-2机械零件的疲劳强度计算零件的极限应力图疲劳安全区屈服安全区4、零件的工作安全系数为（）。A、零件的极限应力比工作应力B、零件的极限应力比许用应力C、零件的工作应力比极限应力D、零件的工作应力比许用应力A6、当一零件受脉动循环变应力时，其平均应力是它的最大应力的。50%§3-4机械零件的接触强度两圆柱体接触——线接触)11()11(22212121EEBFH5、机械传动中，两零件接触位置连续改变，在做接触疲劳计算时，极限应力应是一（）。A、对称循环的极限接触应力B、脉动循环的极限接触应力C、不变的极限接触应力D、对称循环的疲劳极限应力B第四章摩擦、磨损及润滑概述①干摩擦状态：②边界摩擦摩擦状态：按摩擦界面间的润滑剂情况分类③混合摩擦④流体摩擦油膜零件的磨损过程大致可分为三个阶段。磨合磨损阶段稳定磨损阶段剧烈磨损阶段IIIIIIqt时间t磨损量qO§4-2磨损磨损基本类型粘附磨损、磨粒磨损、疲劳磨损、冲蚀磨损、腐蚀磨损、微动磨损。§4-3润滑剂和添加剂和润滑方法润滑油的粘度（运动粘度、动力粘度）及牌号润滑油的粘温特性§4-4流体润滑原理简介10、微动磨损是一种甚为隐蔽的复合磨损，它发生在名义上相对静止，实际上存在循环的微幅相对滑动的两个紧密接触表面。举例如：轴与孔的过盈配合面、滚动轴承外圈的配合面等。第五章螺纹连接和螺旋传动§5-1螺纹螺纹设计计算题计算螺栓小径时，精确到小数点后第三位，即使是零也要圈上！不允许取3.14！普通螺纹分粗牙和细牙，一般用粗牙。1、普通螺纹普通螺纹(三角形螺纹)2、矩形螺纹3、梯形螺纹4、锯齿形螺纹5、圆柱管螺纹以管的内径为公称直径。6、圆锥螺纹⑴、外径（大径）d——在标准中称公称直径。⑵、内径（小径）d1——在强度计算中，作为危险截面的计算直径）。二、螺纹的主要参数⑶、中径d2⑷、螺距P⑸、导程S⑹、线数n——S=nP§5-2螺纹连接的基本类型及标准连接件一、螺纹连接的基本类型1、螺栓连接2、双头螺柱连接3、螺钉连接4、紧定螺钉连接应用场合？螺纹连接在装配时必须预先拧紧，称为紧连接。§5-3螺纹连接的预紧§5-4螺纹连接的防松防松的方法很多，就其工作原理，可分为三类：摩擦防松、机械防松、破坏螺纹副关系的永久防松。螺纹连接防松的实质是防止螺纹副的相对转动。§5-5螺栓组连接的设计一、螺栓组连接的结构设计⑴、连接接合面的几何形状常设计成轴对称的简单几何形状。②当螺栓连接承受弯矩和扭矩时，应使螺栓的位置靠近连接接合面的边缘，以减少螺栓的受力。⑵、螺栓的布置应使各螺栓的受力合理。受力合理受力不合理①铰制孔螺栓，在平行于载荷方向不要成排地布置8个以上的螺栓，以免载荷分布过于不均。⑶、螺栓的排列应有合理的间距和边距。布置螺栓时，各螺栓轴线间及螺栓轴线和机体壁间的最小距离，应按扳手所需的活动空间的大小来决定。对压力容器等紧密性要求较高的重要连接，螺栓的间距不得大于推荐的数值。0t⑷、分布在同一圆周上的螺栓数目，应取4、6、8等偶数；同一螺栓组中各螺栓的材料、尺寸均应相同，以便于互换、加工、拆装，且经济。⑸、避免螺栓承受偏心载荷。⑴、横向载荷用普通螺栓连接连接靠接合面间的摩擦力平衡外载荷，螺栓只受预紧力。每个螺栓所需的预紧力为F0，根据力平衡有FKzifFs0由此得预紧力F0为：fziFKFS0（5-9）二、螺栓组连接的受力分析⑵、横向载荷用铰制孔螺栓连接2、受旋转力矩T的螺栓组连接⑴、受旋转力矩用普通螺栓组连接fF0fF0⑵、受旋转力矩用铰制孔螺栓组连接3、受轴向载荷F∑的螺栓组连接设螺栓数目为z，则作用在单个螺栓上的轴向载荷F即为：zFF（5-14）2FmF2minpmaxp4、受倾覆力矩M的螺栓组连接1、仅承受预紧力的紧螺栓连接0F0FFF二、紧螺栓连接的强度计算设计式为：）（mmFd][3.140114、仅受预紧力作用的紧螺栓连接，在计算时可只按拉伸强度计算，并将预紧力增大30%，其原因是考虑（拉伸和扭转的联合作用）。13、对于普通螺栓连接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是(拉力和扭矩)。2、承受预紧力和工作拉力（轴向载荷）紧螺栓连接2D1D汽缸盖的螺栓连接拉伸强度条件][3.14212dFca（5-33）设计式：][3.1421Fd受横向工作载荷时，常采用铰制孔用螺栓连接。螺栓杆与孔壁间无间隙。3、承受工作剪力的紧螺栓连接螺栓杆的剪切强度条件为：][420mdFppLdF][min0螺栓杆的挤压力度条件为：§5-7螺栓连接件的材料及其许用应力螺纹连接件的许用拉应力:［σ］＝σs／S（5-37）1、如图示，卷筒与齿轮用普通螺栓连接在一起（螺栓个数），轴不旋转，卷筒与齿轮在轴上旋转。已知卷筒所受旋转力矩螺栓分布直径，卷筒与齿轮接合面间摩擦系数，防滑系数，螺栓材料的屈服极限，安全系数S=3。试设计该螺栓组的螺栓小径。8zmmNT710mmD500012.0f2.1SK1d解：设螺栓受预紧力0F①、计算螺栓所需预紧力0FNzfDTKFS5000050012.08102.122700TKDzfFS200②、计算许用应力：MPaSs1003300③、计算螺栓小径mmFd768.28100500003.143.14011d2、如图所示，拉杆螺纹连接，已知拉杆所受载荷F=56kN，拉杆材料Q235的许用应力，试设计该拉杆螺纹的小径。1d解：拉杆螺纹连接为松连接，则螺纹小径aMP95mmFd396.279510564431§5-8提高螺栓连接的措施从各方面采取提高螺栓连接的措施，是螺纹连接设计和正确使用螺栓所必需的。平键的两侧面是工作面，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。㈠、平键连接工作面第六章键、花键、无键连接和销连接§6-1键连接㈡、半圆键连接键的侧面为工作面，键的上表面与毂槽底面间有间隙，工作时靠其侧面的挤压来传递扭矩。楔键的上下面为工作面。㈢、楔键连接㈣、切向键连接两个楔键沿斜面拼合后相互平行的上、下两面为工作面。1、键的选择二、键的选择和键连接的强度计算尺寸选择：键的主要尺寸为键的剖面尺寸（键的宽度b×键高h表示）与长度。键的剖面尺（b及高度h）按轴径d从标准中查得,长度L按轮毂长度从标准中查得，但应比轮毂长略短些。2、平键连接的强度计算平键连接(静连接)：主要失效形式是键、轴槽、和毂槽三者中强度最弱的工作面被压溃。极个别情况也有键被剪断。一般键的强度最弱。17、普通平键连接的承载能力，通常取决于（）。A、轴的挤压强度B、键的剪切强度C、键的弯曲强度D、键工作表面的挤压强度D20、普通平键连接强度校核的内容主要是（）。A、校核键侧面的挤压强度B、校核键的剪切强度C、AB两者均需校核D、校核磨损。A导向平键滑键连接(动连接)：工作面的磨损16、当轮毂轴向移动距离较小时，可以采用（）连接。A、导向平键B、平键C、半圆键D、滑键A★原题中：A、连接件中较弱材料的挤压强度改正：A、轴的挤压强度三、铆缝的受力及破坏形式、设计计算要点第七章铆接、焊接、胶接和过盈连接§7—1铆接电弧焊缝的基本形式、特性及应用示例§7—2焊接§7—3胶接§7—4过盈连接22、过盈连接的强度计算是校核包容件和被包容件的强度。第八章带传动§8-1概述带传动常用于中心距大，传动比要求不高，功率不大的高速级传动。§8-2带传动工作情况分析一、带传动的受力分析而带的紧、松边拉力之差就是带传递的有效圆周力Fe。⑴、由紧边和松边拉力产生的应力三、带传动的应力分析⑵、由带弯曲产生的应力带轮直径越小，带越厚，弯曲应力愈大。⑶、由离心力产生的应力离心力引起的拉应力作用在带的全长上，且各处大小相等。带中各截面上的应力大小，如用自该处所作的径向线(即把应力相位转90°)长短可画成如图所示的应力分布图。可见，带在工作中所受的应力是变化的，最大应力由紧边进入小带轮处。最大应力由紧边进入小带轮处，其值为σmax=σ1+σc+σb1在一般情况下，弯曲应力最大，离心应力较小。离心应力随带速的增加而增加。显然处于变应力状态下工作的传动带，当应力循环次数达到某一值后，带将发生疲劳破坏。（8-11）最大应力点：紧边进入小带轮处。带传动的弹性滑动和打滑现象§8-3普通V带传动的设计计算▲带传动的主要失效形式是打滑和带的疲劳破坏。因此，带传动的设计准则是：在保证带工作时不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命。带传动的设计计算§8-4V带轮的设计在自由状态下，普通V带两侧面间的夹角是40°，而带在带轮上弯曲时，由于截面形状的变化使带的楔角变小(如右图所示)，为使带与槽接触良好，轮槽角必须与之相适应，就规定：普通V带轮槽角为32°、34°、36°、38°。§8-5V带的张紧、安装与防护滚子链接头形式第九章链传动§9-1链传动的特点及应用§9-2传动链的结构特点过渡链节过渡链节连接当链节数为奇数时,需用一个过渡链节,如图所示。由于过渡链节的弯链板工作时受到附加弯曲