機械設計思考題答案

1、一 2,人們常說的機械的含義是什么？機器和機構各指的是什么？答：機械是機器和機構的總稱。機器是人類進行生產(chǎn)以減輕體力勞動和提高生產(chǎn)率的主要工具。有兩個或兩個以上構件通過活動聯(lián)接形成的構件系統(tǒng)稱為機構.3，什么是部件？什么是零件？什么是構件？答：為完成同一使命在結構上組合在在一起并協(xié)同工作的零件成為部件。組成機器的不可拆的基本單元稱為機械零件。構件是機械系統(tǒng)中實際存在的可更換部分，它實現(xiàn)特定的功能，符合一套接口標準并實現(xiàn)一組接口。6：機器設計應滿足哪些基本要求？機械零件設計應滿足哪些基本設計要求？答：（1），在使用方面，機器應能在給定的工作期限內具有高的工作可靠性，并能始終正常工作；在經(jīng)濟方面，

2、應從機器費用，產(chǎn)品制造成本等多種因素中綜合衡量，以能獲得最大經(jīng)濟效益的方案為最佳設計方案；機器外觀造型應比例協(xié)調，大方，給人以時代感，美感，安全感；限制噪聲分貝數(shù)。（2）工作可靠，又要成本低廉，應正確選擇材料，合理規(guī)定公差等級以及認真考慮零件的加工工藝性和裝配工藝性。7,機械零件的計算可分為哪兩種？它們大致可包含哪些內容？答：可分為設計計算和校核計算兩種。設計計算根據(jù)零件的工作情況和選定的工作能力準則擬定出安全條件，用計算方法求出零件危險截面的尺寸，然后根據(jù)結構與工藝條件和尺寸協(xié)調的原則，使結構進一步具體化。校核計算是先參照已有實物，圖紙和經(jīng)驗數(shù)據(jù)初步擬定零件的結構布局和有關尺寸，然后根據(jù)工作

3、能力準則核驗危險截面是否安全二3，什么是靜載荷，變載荷，名義載荷，計算載荷？什么是靜應力和變應力？答：不隨時間變化或變化緩慢的載荷稱為靜載荷。隨時間作周期性變化或非周期變化的載荷稱為變載荷。根據(jù)額定功率用力學公式計算出的載荷稱為名義載荷。不隨時間變化或變化緩慢的應力稱為靜應力。隨時間變化的應力稱為變應力。7，受交變接觸應力作用的零件其失效是何性質？提高接觸疲勞強度的主要措施有哪些？答：表面疲勞磨損或者稱為點蝕。措施：將外接觸改為內接觸；在結構設計上將點接觸改為線接觸；提高零件表面硬度；在一定范圍內提高接觸表面的加工質量；采用粘度較高的潤滑油。8，什么是零件的表面擠壓應力？答：通過局部配合間的接

4、觸來傳遞載荷的零件，在接觸面上的壓應力稱為擠壓應力。9，零件表面磨損強度的條件性計算包含哪些內容？提高零件表面磨損強度的的主要措施有哪些？答：滑動速度低載荷大時，可只限制工作表面的壓強p；滑動速度較高時，還要限制摩擦功耗，以免工作溫度過高而使?jié)櫥?；高速時，還要限制滑動速度，以免由于速度過高而加速磨損，降低零件工作壽命。措施：選用合適的摩擦副材料；提高表面硬度；降低表面粗糙度值；采用有效地潤滑劑和潤滑方法；表面鍍層，氧化處理；防止塵土落入兩摩擦表面間；限制工作溫度過高三1，機械零件的疲勞強度的計算方法有哪兩種？其計算準則各是什么？答：a安全-壽命設計：在規(guī)定的工作期間內，不允許零件出現(xiàn)疲勞裂

5、紋，一旦出現(xiàn)，即認為失效。b破損-安全計算：允許零件存在裂紋并緩慢擴展，但須保證在規(guī)定的工作周期內，仍能安全可靠地工作。2,機械零件在變應力條件下工作發(fā)生疲勞斷裂而失效的過程怎樣？答：第一階段是零件表面上應力較大處的材料發(fā)生剪切滑移，產(chǎn)生初始裂紋，形成疲勞源，可以有多個或數(shù)個；第二階段是裂紋尖端在切應力下發(fā)生反復塑性變形，使裂紋擴展直至發(fā)生疲勞斷裂。3，什么是應力循環(huán)基數(shù)？一般碳鋼和高硬度合金鋼的循環(huán)基數(shù)是多少？答：應力循環(huán)基數(shù)（No），即在疲勞試驗曲線上對應于接觸強度極限的應力循環(huán)次數(shù)。一般碳鋼：10*610*7高硬度合金鋼：10X10*725X10*7.4,按疲勞曲線（N）設計零件時，適用

6、的條件是什么？當循環(huán)次數(shù)N10*4時，（N）曲線是否適用？為什么？在這種情況下應如何處理？答：在循環(huán)特征r下的變應力，經(jīng)過N次循環(huán)后，材料不發(fā)生破壞。不適用。疲勞極限較高，接近屈服極限，幾乎與循環(huán)次數(shù)的變化無關。一般可按照靜應力強度計算。5,影響機械零件疲勞強度的主要因素有哪些？提高機械零件疲勞強度的措施有哪些？答：1）應力集中，零件尺寸，表面狀態(tài)，環(huán)境介質，加載順序和頻率。2)降低應力集中的影響；選用疲勞強度高的材料或規(guī)定能夠提高材料疲勞強度的熱處理方法及強化工藝，提高零件的表面質量；盡可能的減小或消除零件表面可能發(fā)生的初始裂紋的尺寸。6，機械零件在受載時在什么地方產(chǎn)生應力集中？應力集中與材

7、料的強度有什么關系？答：1）零件受載時，在幾何形狀突然變化處要產(chǎn)生應力集中。2）降低應力集中，可以提高零件的疲勞強度。7，怎樣區(qū)分變應力是穩(wěn)定的還是非穩(wěn)定的？怎樣進行在穩(wěn)定變應力下的零件強度計算？怎樣進行在規(guī)律性非穩(wěn)定變應力下的零件強度計算？答：1）在每次循環(huán)中，平均應力，應力幅和周期都不隨時間變化的變應力為穩(wěn)定變應力，若其中之一隨時間變化的則成為非穩(wěn)定變應力。2）3）略。8,在極限應力簡圖上，對各種加載情況（即r=常數(shù)，m=常數(shù)，min=常數(shù)）如何判斷零件是首先產(chǎn)生疲勞破壞還是首先產(chǎn)生塑性變形破壞？答：連接原點與拐點，工作點在疲勞安全區(qū)先發(fā)生疲勞破壞，在塑性安全區(qū)，先發(fā)生塑性變形破壞，連線上

8、方為疲勞安全期，下方為塑性安全區(qū)。9，和的幾何意義和物理意義是什么？材料的強度俞高，和的值愈大還是愈??？答：平均應力折合為應力幅的等效系數(shù)，其大小表示材料對循環(huán)不對稱性的敏感程度。材料的強度愈高，二者值俞小。10，何謂疲勞損傷累積假說？線性疲勞損傷累積計算的數(shù)學表達式為何？答：在每一次應力作用下，零件壽命就要受到微量的疲勞損傷，當疲勞損傷積累到一定程度達到疲勞壽命極限時便會發(fā)生疲勞斷裂。F=N1/N1+N2/N2+N3/N3+.達到疲勞壽命極限時，總壽命損傷率為F=1。第四章摩擦磨損及潤滑概述1，何謂摩擦磨損和潤滑？它們之間的相互關聯(lián)如何？答：在外力作用下，一物體相對于另一物體運動或有運動趨勢

9、是在摩擦表面上所產(chǎn)生的切向阻力稱為摩擦力，其現(xiàn)象稱為摩擦。使摩擦表面的物質不斷損失的現(xiàn)象成為磨損。用潤滑劑減少兩摩擦表面之間的摩擦和磨損或其他形式的表面破壞的措施稱為潤滑。摩擦可以產(chǎn)生磨損，潤滑可以降低摩擦，減少磨損。2，按摩擦面間的潤滑狀況，滑動摩擦可分為哪幾種？答：根據(jù)摩擦面間摩擦狀態(tài)的不同，即潤滑油量及油層厚度大小的不同，滑動摩擦又可分為干摩擦，邊界摩擦，流體摩擦和混合摩擦。3，根據(jù)磨損機理的不同，磨損通?？煞譃槟膸追N類型？它們各有什么主要特點？答：粘著磨損：由于干摩擦，在有油，無油的表面，都需要切向力使吸附膜和臟污膜破裂后，由新表面直接接觸才能發(fā)生粘著，載荷越大，表面溫度越高，粘著現(xiàn)象

10、也越嚴重；表面疲勞磨損：受交變接觸應力的摩擦副，在其表面上將形成疲勞點蝕，有小塊金屬剝落；磨粒磨損：硬質顆粒或摩擦表面上的硬質突出物，在摩擦過程中引起材料脫落，與摩擦材料的硬度，磨粒的硬度有關；腐蝕磨損：與周圍介質發(fā)生化學反應或電化學反應。4，機械零件的磨損過程分為哪三個階段？怎樣跑合可以延長零件的壽命？答：跑和磨損階段；穩(wěn)定磨損階段；劇烈磨損階段。應注意由輕至重緩慢加載并注意油的清潔，注意換油，避免壓力過大和溫度過高。5，實現(xiàn)液體潤滑的方法有哪幾種？它們的工作原理有何不同？各自特點如何？答：流體動力潤滑，彈性流體動力潤滑，流體靜力潤滑。6，獲得流體動壓潤滑的必要條件是什么？答：1）兩滑動表面

11、沿運動方向的間隙必須呈由大到小的形狀；2）相對速度必須足夠大；3)一定的潤滑油粘度。7，潤滑劑的作用是什么？常用的潤滑劑有哪幾種？答：潤滑劑的作用主要是減小摩擦和磨損，降低工作表面間的溫度，此外有防銹，傳遞動力，消除污物，減震，密封等作用。有：液體潤滑劑，半固體潤滑劑，氣體潤滑劑和固體潤滑劑四類。8，流體動壓潤滑及彈性流體動壓潤滑，二者之間的根本差別是什么？答：后者考慮了彈性變形和壓力兩個因素對粘度的影響。9，潤滑油的主要性能指標有哪些？潤滑脂的主要性能指標有哪些？在潤滑油和潤滑脂中加入添加劑的作用是什么？答：1）粘度，凝點，閃點和燃點，油性；2）滴點，錐入度。3）改善潤滑性能。第六章螺紋連接

12、及螺旋傳動答：根據(jù)摩擦面間摩擦狀態(tài)的不同，即潤滑油量及油層厚度大小的不同，滑動摩擦又可分為干摩擦，邊界摩擦，流體摩擦和混合摩擦。3，根據(jù)磨損機理的不同，磨損通常可分為哪幾種類型？它們各有什么主要特點？答：粘著磨損：由于干摩擦，在有油，無油的表面，都需要切向力使吸附膜和臟污膜破裂后，由新表面直接接觸才能發(fā)生粘著，載荷越大，表面溫度越高，粘著現(xiàn)象也越嚴重；表面疲勞磨損：受交變接觸應力的摩擦副，在其表面上將形成疲勞點蝕，有小塊金屬剝落；磨粒磨損：硬質顆?；蚰Σ帘砻嫔系挠操|突出物，在摩擦過程中引起材料脫落，與摩擦材料的硬度，磨粒的硬度有關；腐蝕磨損：與周圍介質發(fā)生化學反應或電化學反應。4，機械零件的磨

13、損過程分為哪三個階段？怎樣跑合可以延長零件的壽命？答：跑和磨損階段；穩(wěn)定磨損階段；劇烈磨損階段。應注意由輕至重緩慢加載并注意油的清潔，注意換油，避免壓力過大和溫度過高。5，實現(xiàn)液體潤滑的方法有哪幾種？它們的工作原理有何不同？各自特點如何？答：流體動力潤滑，彈性流體動力潤滑，流體靜力潤滑。6，獲得流體動壓潤滑的必要條件是什么？答：1）兩滑動表面沿運動方向的間隙必須呈由大到小的形狀；2）相對速度必須足夠大；3)一定的潤滑油粘度。7，潤滑劑的作用是什么？常用的潤滑劑有哪幾種？答：潤滑劑的作用主要是減小摩擦和磨損，降低工作表面間的溫度，此外有防銹，傳遞動力，消除污物，減震，密封等作用。有：液體潤滑劑，

14、半固體潤滑劑，氣體潤滑劑和固體潤滑劑四類。8，流體動壓潤滑及彈性流體動壓潤滑，二者之間的根本差別是什么？答：后者考慮了彈性變形和壓力兩個因素對粘度的影響。9，潤滑油的主要性能指標有哪些？潤滑脂的主要性能指標有哪些？在潤滑油和潤滑脂中加入添加劑的作用是什么？答：1）粘度，凝點，閃點和燃點，油性；2）滴點，錐入度。3）改善潤滑性能。第六章螺紋連接及螺旋傳動1,普通螺紋分為粗牙和細牙螺紋，請問細牙螺紋有何特點？用于何處？答：密封好，自鎖性好，抗震防松能力強，螺紋牙深度淺，不能承受更大的拉力，強度低。細牙螺紋一般用來鎖薄壁零件和對防震要求比較高的零件。2，常用的螺紋連接的類型有哪幾種？應用場合是什么？

15、答：螺紋聯(lián)接有4中基本類型。螺栓聯(lián)接：用于被聯(lián)接件不太厚且兩邊有足夠的安裝空間的場合。螺釘聯(lián)接：用于不能采用螺栓聯(lián)接，如被聯(lián)接件之一太厚不宜制成通孔，或沒有足夠的裝配空間，又不需要經(jīng)常拆卸的場合。雙頭螺柱聯(lián)接：用于不能采用螺栓聯(lián)接且又需要經(jīng)常拆卸的場合。緊定螺釘聯(lián)接：用于傳遞力和力矩不大的場合。3，螺紋連接為什么要防松？防松的根本問題是什么？答：螺紋防松的目的是防止螺栓螺母等在工作中松脫，造成事故，從而造成人身傷害。根本問題在于：防止螺紋副相對轉動。4，防松的基本原理有哪幾種？具體的防松方法和裝置各有哪些？答：1）防止螺紋副的相對轉動，可以有，利用摩擦，直接鎖住和破壞螺紋副關系三種。2）利用對

16、頂螺母，彈簧墊圈，金屬鎖緊螺母，尼龍圈鎖緊螺母，鍥緊螺紋鎖緊螺母，開口銷與槽型螺母，止動墊片，串聯(lián)金屬絲，焊接，沖點，膠接等等。*5，什么叫螺紋的自鎖現(xiàn)象？自鎖條件如何？螺紋副的傳動效率又如何計算？答：1）螺紋自鎖性是指在靜載荷和工作溫度變化不大時,螺紋連接不會自動松脫。2）自鎖條件:螺紋升角小于螺旋副的當量摩擦角。3）6，試畫出螺紋連接的力變形圖，并說明聯(lián)接在受到軸向工作載荷后，螺紋所受的總拉力，被連接件的剩余預緊力和軸向工作載荷之間的關系。答:F0=F+F,F0為總拉力，F(xiàn)為軸向工作載荷，F(xiàn)為余預緊力。7，在承受橫向載荷的緊螺栓聯(lián)接中，螺栓是否一定受剪切作用？為什么？答：是，因為被連接的上

17、下兩個物體，質量不一樣，橫向力作用時，受到慣性不一樣，就會產(chǎn)生相對的慣性剪切力，通過螺紋孔直接作用在螺栓，產(chǎn)生剪切應力。8，常見的提高螺紋聯(lián)接強度的措施有哪些？答：勻螺紋牙受力分配；減小附加應力；減輕應力集中；降低應力幅；擇恰當?shù)念A緊力并保持減退；改善制造工藝。9，在螺栓連接中，螺紋牙間載荷分布為什么會出現(xiàn)不均勻現(xiàn)象？常用哪些結構形式可使螺紋牙間載荷分布趨于均勻？答：由于螺栓螺母的剛度和變形性質不同造成螺紋牙間載荷分布不均勻的現(xiàn)象。置螺母，環(huán)槽螺母，內斜螺母，鋼絲螺母等等結構。10，兩螺紋連接分別采用厚薄不同的螺母，其中一個可旋合10圈，另一個可以旋合20圈，其他結構和受力條件均相同，問這兩個

18、聯(lián)接的強度是否一樣？為什么？答：相同。應變產(chǎn)生的結果。第七章鍵花鍵和銷聯(lián)接1，普通平鍵的公稱長度L與工作長度l之間有什么關系？答：圓頭平鍵工作長度l=L-b方頭平鍵的工作長度l=L單圓頭平鍵l=L-b/2，b為鍵的寬度。2，平鍵聯(lián)接的工作原理是什么？主要失效形式有哪些？平鍵的剖面尺寸bXh和鍵的長度L是如何確定的？答：1）平鍵是通過兩個側面受擠壓和剪切來傳遞轉矩。2）平鍵的失效形式有工作面被壓潰，個別情況會出現(xiàn)鍵被剪斷。主要失效形式是壓潰。3）普通平鍵的截面尺寸和長度的確定是根據(jù)軸頸定鍵，可按GB1095鍵和鍵槽的剖面尺寸；一根軸上有兩個鍵,其軸頸相差不大，最好統(tǒng)一，且在同一方向，以降低制造費

19、用簡化工藝，鍵長要根據(jù)套的長度。關鍵的鍵要強度計算。3，導向平鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接有什么不同，各使用何種場合？答：導向平鍵是固定在軸上，工作時允許軸上零件沿軸滑動的平鍵。用于周上零件移向距離不大的動聯(lián)接；花鍵聯(lián)接是柔輪筒壁與輸出聯(lián)接盤以內外花鍵聯(lián)接的形式。適用于載荷大和定心精度要求高的靜聯(lián)接和動聯(lián)接。4，普通平鍵的強度條件怎樣（用公式表示）？如何在進行普通平鍵聯(lián)接強度計算時，強度條件不能滿足，可采取哪些措施？答：靜聯(lián)接：T=0.5Xhldp,動聯(lián)接：0.25Xhldp.。如經(jīng)校核判斷強度不足時,可在同一聯(lián)接處錯開180布置兩個平鍵,強度按1.5個計算.5，平鍵和契鍵在結構和使用性能上有何區(qū)別？為什

20、么平鍵應用較廣？答：1）平鍵是通過兩個側面受擠壓和剪切來傳遞轉矩，矩形或方形剖面而厚度、寬度不變的鍵；而楔鍵是靠上下面受擠壓來傳遞轉矩，楔鍵上下面是工作面，鍵的上表面有1：100的斜度，輪轂鍵槽的底面有1：100的斜度。2）因為平鍵制造簡易，裝拆方便，在一般情況下不影響被連接件的定心。6，當使用單鍵聯(lián)接不能滿足聯(lián)接的強度要求時，可采用雙鍵聯(lián)接。試說明為什么使用兩個平鍵聯(lián)接時，一般設置在同一軸段上相隔180度布置；采用兩個契鍵聯(lián)接時，相隔120度左右；采用兩個半圓鍵聯(lián)接時則常設置在軸的同一母線上？答：兩個平鍵聯(lián)接相隔180度是為了加工時便于分度；兩個楔鍵在大概同一方向，在另一方向軸與輪轂結合的更

21、緊密，傳遞扭矩更穩(wěn)定；兩個半圓鍵聯(lián)接布置在同一條母線上是為了加工時用一把刀具直接加工出來而不用更換刀具。7，花鍵聯(lián)接和平鍵聯(lián)接相比有哪些優(yōu)缺點？為什么矩形花鍵和漸開線型花鍵應用較廣？答：花鍵相比平鍵，具有的優(yōu)點：齒對稱布置，是輪轂受力均勻；齒軸一體而且齒槽較淺，齒根的應力集中較小，被聯(lián)接件的強度削弱較少；齒數(shù)多接觸面積大，壓力分布較均勻。缺點：加工較復雜。原因：以上優(yōu)點加上齒可以利用較完善的制造工藝，被聯(lián)接件能得到較好的定心和軸上零件沿軸移動時能得到較好的導引，而且零件的互換性也容易保證。第十一章帶傳動1，簡述帶傳動產(chǎn)生彈性滑動的原因和不良后果。答:原因：由于帶是彈性體，受力不同時伸長量不同。

22、后果：從動輪的圓周速度低于主動輪；降低了傳動效率；引起帶的磨損；使帶溫度升高。2，為什么說彈性滑動是帶傳動固有的物理現(xiàn)象？答：彈性滑動在帶傳動中是不可避免的。因為產(chǎn)生彈性滑動的原因是：帶的彈性和帶在緊邊和松邊所受拉力不等（拉力差），而帶的彈性是固有的，又因為傳動多大圓周力就有多大拉力差，拉力差隨載荷變化而變化，因此拉力差也是不可避免的。所以，彈性滑動在帶傳動中不可避免，傳動比的大小也隨載荷變化。3,在相同條件下，V帶傳動與平帶傳動的傳動能力有何不同？為什么？如何提高代的傳動能力？答：1）V帶傳動沒有接頭，運動較平穩(wěn)；數(shù)根同時使用時，即使損壞一根，不會導致機器立刻停車；但是使用壽命較平帶短；帶輪

23、價格昂貴；傳動效率較平帶低一些。2）平帶工作時，帶的內面是工作面，V帶傳動工作時，帶的兩側面是工作面，由于帶的拉力是變化的，同時引起帶寬尺寸的改變，從而使帶輪沿輪槽做徑向移動.3）增大摩擦系數(shù)；增大包角；盡量使傳動在靠近最佳速度下工作；采用新型帶傳動；采用高強度帶材料。4，為什么帶傳動一般放在傳動系統(tǒng)的高速段，而不放在低速段？答：帶傳動平穩(wěn)性好，能緩沖吸振，具有過載保護能力（過載即打滑），但承載能力較小。宜布置在高速級。5，在V帶傳動設計時，為什么要求D1Dmin，1120度，5v25m/s？答：帶輪的直徑過小，則帶的彎曲應力大，壽命降低；包角過小可加大中心距或增加張緊輪；帶速過大，則會因離心

24、力過大而降低帶和帶輪間的正壓力，從而降低摩擦力和傳動的工作能力，同時離心力過大又降低了帶的疲勞強度，帶速過小，傳動能力降低或者使所需的圓周力過大，易打滑，從而使所需的帶根數(shù)增多。6，在V帶傳動設計時，為什么要限制帶的根數(shù)？答：根數(shù)多結構大，由于帶的長度誤差，使各根帶間受力不等。7，帶傳動的主要失效形式是什么？設計準則是什么？答：1）打滑和疲勞破壞。2）在保證帶傳動不打滑的條件下具有一定的疲勞強度和壽命。8，帶傳動工作中，帶上所受應力有哪幾種？如何分布？最大應力在何處？答：拉應力，彎曲應力和離心應力；小帶輪為主動輪，最大應力發(fā)生在緊邊進入小帶輪處。一般彎曲應力最大，離心應力比較小。9，當傳遞相同

25、功率時，為什么V帶傳動作用在軸上的壓力比平帶傳動??？答：V形槽有“楔形”增力能力，能增大皮帶與帶輪的正壓力，進而增大摩擦力，傳遞相同功率的V帶傳動比平帶作用在軸上的壓力小。第十二章齒輪傳動1，齒輪傳動常見的失效形式有哪些？各種失效形式常在何種情況下發(fā)生？試對工程實際中所見的齒輪失效的形式和原因進行分析。答：1）主要有輪齒折斷和齒面損傷兩類，齒面損傷又有齒面接觸疲勞磨損，膠合，磨粒磨損和塑形流動等。2）輪齒折斷：一種是由多次重復的彎曲應力和應力集中造成的疲勞折斷；一種是因短時過載或沖擊載荷而產(chǎn)生的過載折斷；齒面接觸疲勞磨損：由于齒面接觸應力交變引起表層小片狀剝落而形成麻點；齒面膠合：高速重載產(chǎn)生

26、瞬時高溫，造成齒面間的焊接現(xiàn)象；齒面磨粒磨損：由于相對滑動，軟齒面被劃傷；齒面塑形流動：重載時，在摩擦力的作用下破壞正確齒形。3）大概同2)。2，齒輪傳動的設計計算準則是根據(jù)什么來確定的？目前常見的計算方法有哪些，它們分別針對何種失效形式？針對其余失效形式的計算方法怎樣？在工程設計實踐中，對于一般的閉式硬齒面，閉式軟齒面和開式齒輪傳動的設計計算準則是什么？答：1）由失效形式確定；2）與3）和4）閉式傳動的齒輪，一般只進行接觸疲勞強度和彎曲疲勞強度計算。當有短時過載時還應進行靜強度計算。對于高速大功率的齒輪傳動，還應進行抗膠合計算。開式傳動的齒輪，目前只進行彎曲疲勞強度計算，用適當加大模數(shù)的辦法

27、以考慮磨粒磨損的影響。有短時過載時，仍應進行靜強度計算。3，輪齒折斷一般起始于齒輪的哪一側？全齒面折斷和局部折斷通常在什么條件下發(fā)生？輪齒疲勞折斷和過截折斷的特征如何？答：1）起始于輪齒受拉應力一側；2)與3）齒寬較小的直齒圓柱齒輪，齒根裂紋一般是從齒根沿著橫向擴展，發(fā)生全齒折斷。齒寬較大的直齒圓柱齒輪常因載荷集中在齒的一端，斜齒圓柱齒輪和人字齒輪常因接觸線是傾斜的，載荷有時會作用在一端齒頂上，裂紋往往是從齒根斜向齒頂?shù)姆较驍U展，發(fā)生輪齒局部折斷。4，齒面點蝕一般首先發(fā)生在節(jié)線附近的齒根面上，試對這一現(xiàn)象加以解釋。答：當輪齒在靠近節(jié)線處嚙合時，由于相對滑動速度低形成油膜的條件差，潤滑不良，摩擦

28、力較大，特別是直齒輪傳動，通常這時只有一對齒嚙合，輪齒受力也最大，因此，點蝕也就首先出現(xiàn)在靠近節(jié)線的齒根面上。5，有一閉式齒輪傳動，滿載工作幾個月后，發(fā)現(xiàn)在硬度為220到240HBS的齒面上出現(xiàn)小的凹坑，問：（1）這是什么現(xiàn)象？（2）如何判斷該齒輪是否可以繼續(xù)使用？（3)應采取什么措施？答：1）早期疲勞點蝕。2）若不再發(fā)展則可繼續(xù)使用。3）用高粘度潤滑劑可提高抗疲勞點蝕能力。6，在設計軟齒面齒輪傳動時，為什么常使小齒輪的齒面硬度高于大齒輪齒面硬度30到50HBS？答：小齒輪的齒數(shù)比大齒輪齒數(shù)少，在相同時間內，小齒輪的輪齒參與嚙合的次數(shù)多，為使兩齒輪的齒面均勻磨損，所以通常要將小齒輪的齒面硬度比

29、大齒輪的齒面硬度高3050HBS。7，應主要根據(jù)哪些因素來決定齒輪的結構形式？常見的齒輪結構形式有哪幾種？它們分別應用于何種場合？答：1)根據(jù)齒輪的幾何尺寸，毛培材料，加工工藝等決定齒輪結構。2）齒輪軸：用于直徑很小的場合；實心結構：用于直徑小于160mm；腹板式結構：用于直徑小于等于500mm；輪輻式結構：用于直徑大于等于400mm小于等于1000mm。8，試闡述建立直齒圓柱齒輪輪齒根彎曲強度計算公式時所采用的力學模型。答：由于輪緣剛度很大，故輪齒可看作是寬度為b的懸臂梁，齒根處為危險截面，它可用30度切法線確定。9，根據(jù)齒輪嚙合原理，漸開線齒輪傳動可以實現(xiàn)瞬時傳動比不變，為什么齒輪嚙合過程

30、中還會產(chǎn)生內部附加動載荷？動載荷系數(shù)Kv反映了哪些產(chǎn)生動載荷的影響因素？如何減小作用在輪齒上的內部附加動載荷？答：1）由于齒輪制造精度、運轉速度等輪齒內部因素引起的附加動載荷；2）制造精度，運轉速度；3）為減小動載荷，重要齒輪采用修緣齒。10，齒輪強度計算中為什么要引入齒間載荷分布系數(shù)K，它的值主要受哪些因素影響？可采取哪些措施來減小齒間載荷分布不均的程度？答：1）由于齒輪副相互傾斜及輪齒扭曲。2）軸的彎曲變形和扭轉變形，軸承的彈性位移以及傳動裝置的制造和安裝誤差。3）提高軸，軸承和機座的剛度，選取合理的齒輪布置位置，合理的齒寬，提高制造和安裝精度。11，對相對兩支承非對稱布置的齒輪傳動，從減

31、小齒向載荷分布不均的角度考慮，齒輪應遠離還是靠近轉矩輸入端來布置？答：遠離轉矩輸入端。12，試說明齒形系數(shù)YF的物理意義。它與齒輪的哪些參數(shù)有關？是如何影響齒輪抗彎強度的？答：1）齒形系數(shù)YF是反映當力作用于齒頂時，輪齒齒廓形狀對齒根彎曲應力的影響系數(shù)，它是指齒根厚度與齒高的相對比例關系。是反映輪齒“高、矮、胖、瘦”程度的形態(tài)系數(shù)。2）取決于輪齒的形狀，與模數(shù)大小無關。3）輪齒的抗彎強度隨著齒形系數(shù)YF的增加而增大，而齒形系數(shù)YF又隨著變位系數(shù)的增大而增加。如果總的變位系數(shù)不變，為了提高某個齒輪的抗彎強度，還可以在兩個齒輪之間適當分配這一數(shù)值，使抗彎強度較弱的齒輪得到較大的加強，以提高整個齒輪

32、傳動的抗彎強度。13，一對圓柱齒輪傳動，大，小輪齒齒面接觸應力是否相等？大，小齒輪的接觸強度是否相等？在什么條件下兩齒輪的接觸強度相等？答：1)相等2）不等3）接觸強度與直徑有關，直徑越大，接觸強度越高，但是兩齒輪直徑不可能會相等，只有加強小齒輪的材料，才能達到要求。14，對于閉式軟齒面，閉式硬齒面和開式齒輪傳動，齒數(shù)選的太多或者太少，將分別出現(xiàn)什么問題？設計時應分別按什么原則選??？答：對于閉式軟齒面，傳動尺寸主要取決于接觸疲勞強度，而彎曲疲勞強度往往比較富裕，齒數(shù)宜取多些，齒數(shù)增加有利于增大重合度，提高傳動穩(wěn)定性；減小滑動系數(shù)，提高傳動效率；減小毛柸外徑，減輕齒輪質量；減少切削量，延長刀具使

33、用壽命。對于閉式硬齒面，傳動尺寸有可能取決于輪齒彎曲疲勞強度，故齒數(shù)不宜過多。對于開式齒輪傳動，齒數(shù)不宜過多。15，斜齒與直齒圓柱齒輪傳動相比有何特點？螺旋角太大或太小會怎樣？為什么一般在8到25度的范圍內取值？應按什么原則選??？答：1）優(yōu)點：嚙合特性好；重合度大；不產(chǎn)生根切的最小齒數(shù)較直齒少。缺點：工作時產(chǎn)生軸向力。2）：螺旋角太小，沒發(fā)揮斜齒圓柱齒輪傳動與直齒圓住齒輪傳動相對優(yōu)越性，即傳動平穩(wěn)和承載能力大。螺旋角越大，齒輪傳動的平穩(wěn)性和承載能力越高。但值太大，會引起軸向力太大，大了軸和軸承的載荷。故值選取要適當。通常要求在825范圍內選取。3)見原因。4）同一軸上兩齒輪螺旋角方向應相同，以

34、便軸向力相互抵消。把高速級螺旋角取大，低速級螺旋角取小，以減小低速級的軸向力。16，有兩對閉式直齒圓柱齒輪傳動，A對模數(shù)m=4mm，齒數(shù)z1=18，z2=41；B對模數(shù)m=2mm，齒數(shù)z1=36，z2=82；齒輪精度為8級，小齒輪轉速均為1450r/min。若其他條件均相同，是分析：（1）按接觸強度考慮，哪對齒輪允許傳遞的轉矩大？(2）按抗彎強度考慮，哪對齒輪允許傳遞的轉矩大？答：1）相同2）B對允許傳遞的轉矩大。第十三章蝸桿傳動1，在普通圓柱蝸桿傳動中，為什么將蝸桿的分度圓直徑規(guī)定為標準值？答：是為了通用性即互換性；經(jīng)濟性；與國際接軌標準化。2，采用變位蝸桿傳動的目的是什么？變位蝸桿傳動與變

35、位齒輪傳動相比有何特點？答：1）為了配合中心距或提高渦輪蝸桿減速機傳動的承載能力及傳動效率。常采用變位蝸桿傳動。2）在蝸桿傳動中，由于蝸桿的齒廓形狀和尺寸要與加工渦輪的的滾刀形狀和尺寸相同，所以為了保持刀具尺寸不變，蝸桿尺寸是不能變的，因而只能對渦輪進行變位。變位后，渦輪的的分度圓和節(jié)圓仍舊重合。只是蝸桿在中間平面上的節(jié)線有所變化，不再與其分度線重合。3，影響蝸桿傳動效率的主要因素有哪些？為什么傳遞大功率時很少用普通圓柱蝸桿傳動？答：1）導程角，滑動速度，蝸輪蝸桿的材料，表面粗糙度，潤滑油粘度等；2）大功率連續(xù)傳動對渦輪磨損比較大，需要經(jīng)常更換蝸輪齒圈，所以采用較少。4，蝸桿傳動中為何常以蝸桿

36、為主動件？蝸桿能否作為主動件？為什么？答：自鎖現(xiàn)象。不可以。蝸輪由于螺旋配合中的自鎖效應，是無法成為主動件的，只能是從動件。5，在動力蝸桿傳動中，渦輪的齒數(shù)在什么范圍內選取？齒數(shù)過多或多少有何不利？答：蝸輪齒數(shù)z2主要根據(jù)傳動比來確定。應注意：為了避免用蝸輪滾刀切制蝸輪時產(chǎn)生根切與干涉，理論上應使z2min17。但當z226時，嚙合區(qū)要顯著減小，將影響傳動的平穩(wěn)性，而在z230時，則可始終保持由兩對以上的齒嚙合，所以通常規(guī)定z2大于28。對于動力傳動，z2一般不大于80。這是由于當蝸輪直徑不變時，z2越大，模數(shù)就越小，將使輪齒的彎曲強度削弱；當模數(shù)不變時，蝸輪尺寸將要增大，使相嚙合的蝸桿支承間

37、距加長，這將降低蝸桿的彎曲剛度，容易產(chǎn)生撓曲而影響正常的嚙合。z1、z2的薦用值見下表（具體選擇時應考慮表中的匹配關系）。當設計非標準和分度傳動時，z2的選擇可不受限制。6，選擇蝸桿，渦輪材料的原則是什么？答：蝸輪蝸桿不能都用硬材料來制造，其中之一應該用減摩性良好的軟才來來制造。8，蝸桿傳動設計中為何特別重視發(fā)熱問題？如何進行熱平衡計算？常用的散熱措施有哪些？答：因為蝸桿傳動在其嚙合平面間會產(chǎn)生很大的相對滑動速度，摩擦損失大，效率低，工作時會產(chǎn)生大量的熱。在閉式蝸桿傳動中，若散熱不良，會因油溫不斷升高，使?jié)櫥Ф鴮е慢X面膠合。所以，閉式蝸桿傳動必須進行熱平衡計算以保證其油溫穩(wěn)定在規(guī)定的范圍內

38、，即，要求達到熱平衡時的工作油溫t10670如不滿足熱平衡條件可采取以下的措施降低其溫升：1，在箱體外壁增加散熱片，以增大散熱面積；2，在蝸桿軸端設置風扇，以增大散熱系數(shù)；3，若上述還不能滿足熱平衡條件，可在箱體油池中裝設蛇形冷水管，或采用壓力噴油循環(huán)潤滑。第十四章鏈傳動1，套筒滾子鏈已標準化，鏈號為20A的鏈條節(jié)距p等于多少？有一滾子鏈標記為：10A-2X100GB1243.1-83，是說明它表示什么含義?答：p=31.75。查表！2，影響鏈傳動速度不均勻性的主要因素是什么？為什么在一般情況下鏈傳動的瞬時傳動比不是恒定的？在什么條件下瞬時傳動比才恒定？答：鏈速做周期性的變化；從動鏈輪由于鏈速

39、不是常數(shù)和角的不斷變化，造成角速度也是變化的；只有當兩鏈輪的齒數(shù)相等，緊邊的長度恰為鏈節(jié)距的整數(shù)倍時。3，鏈傳動在工作時引起動載荷的主要原因是什么？能否避免？如何減小動載荷？答：1）因為鏈速和從動輪角速度周期性變化，從而產(chǎn)生了附加的動載荷；鏈沿垂直方向分速度也做周期性變化；當鏈節(jié)進入鏈輪的瞬間，鏈節(jié)和輪齒以一定的相對速度相嚙合，產(chǎn)生沖擊；張緊不好，鏈條松弛，會有慣性沖擊2）不能；3）采用較小的鏈節(jié)距并限制鏈輪的極限轉速；進行鏈張緊。4，鏈傳動的許用功率曲線是在什么試驗條件下得出來的？若設計的鏈傳動與試驗的條件不同要進行那些修正？答：1)z1=19，Lp=100，單列鏈水平布置，載荷平穩(wěn)，工作做

40、環(huán)境正常，按推薦的潤滑方式潤滑，使用壽命15000h；鏈因磨損兒引起的鏈節(jié)距的相對伸長量p/p3%。2）kz小鏈輪齒數(shù)系數(shù)，kp多排鏈排數(shù)系數(shù)，KA5，為什么鏈傳動的平均運動速度是個常數(shù)，而瞬時運動速度再做周期性變化？這種變化給傳動帶來什么影響？如何減輕這種影響？答：鏈速是做著由小到大，又由大到小的變化。給鏈傳動帶來了速度的不均勻性，工作上的不平穩(wěn)性和有規(guī)律的震動。當兩鏈輪的齒數(shù)相等，緊邊的長度又恰為鏈節(jié)距的整數(shù)倍，可以減輕這種影響。6，鏈傳動設計中，確定小鏈輪齒數(shù)時考慮哪些因素？答：考慮傳動速度，當速度v大，小鏈輪齒數(shù)z1應多些；考慮傳動比，當傳動比大，z1應少些，當傳動比小，z1可多些；使

41、zmin9（一般17），zmax120。7，鏈傳動張緊的主要目的是什么？鏈傳動怎樣布置時必須張緊？答：目的：張緊力并不決定鏈的工作能力，而只是決定垂度的大小，防止引起嚙合不良和鏈條振動現(xiàn)象的發(fā)生；鏈傳動中如果松邊垂度過大的話。第十六章軸1，在同一工作條件下，若不改變軸的結構和尺寸，僅將軸的材料由碳鋼改為合金鋼，為什么只提高了軸的強度而不能提高軸的剛度？答：軸的剛度只與尺寸有關，與彈性模量有關系，與材料無關。2，軸上零件的軸向固定方法有哪幾種？各自有什么特點？答：1）有：軸肩，擋圈，圓螺母，套筒，圓錐形軸頭等；2）軸肩：可承受較大的軸向力；螺釘鎖緊擋圈用緊定螺釘固定在軸上，在軸上零件兩側各用一個

42、擋圈時，可任意調節(jié)軸上零件的位置，裝拆方便，但不能承受大的軸向力，且盯端坑會引起軸應力集中；當軸上零件一邊采用軸肩定位時，另一邊可采用套筒定位，以便于裝拆；如果要求套筒很長時，可不采用套筒而用螺母固定軸上零件，螺母也可以用于軸端；軸端擋圈常用于軸端零件的固定；圓錐形軸頭對中好，常用于轉速較高，也常用于軸端零件的固定。3，軸的強度設計方法有哪幾種？它們各適用何種情況？答：許用切應力計算：1）傳遞以轉矩為主的傳動軸2）初步估算軸徑以便進行結構設計3）不重要的軸；許用彎曲應力計算：主要用于計算一般重要的，彎扭結合的軸，計算精度中等；安全系數(shù)校核計算：主要用于重要的軸，計算精度較高但計算較復雜，且需要

43、足夠的資料。4，如何提高軸的疲勞強度？如何提高軸的剛度？答:合理布置軸上零件，減小軸受轉矩；改進軸上零件結構，減小軸受彎矩；采用載荷分擔的方法減小軸的載荷；采用力平衡或局部相互抵消的辦法就愛你小周的載荷；改變支點位置，改善軸的強度和剛度；減少應力集中；改善表面質量提高軸的疲勞強度。5，軸的功用是什么？根據(jù)所受載荷不同，軸可分為哪幾類？自行車的前軸，中軸，后軸及腳踏板分別是什么軸？答：做回轉運動的零件都要裝在軸上來實現(xiàn)其回轉運動，大多數(shù)軸還起著傳遞轉矩的作用。分為轉軸，心軸和傳遞軸。前軸為心軸，中軸為心軸，后軸為轉軸，腳踏板的軸為心軸。6，軸按彎扭合成強度條件計算時，其當量彎矩計算式中為什么要考

44、慮系數(shù)？當轉矩T產(chǎn)生的扭轉剪應力T的循環(huán)特征r=-1時，=？答：因為實際中機器運轉不可能完全均勻，且有扭轉震動的存在，稱為應力校正系數(shù)。為1。第十七章滑動軸承1，滑動軸承主要適用于哪些場合？答：轉速極高的軸承、載荷特重的軸承、沖擊很大的軸承、要求特別精密的軸承、剖分式軸承、有特殊要求的軸承。2，非液體摩擦滑動的軸承的失效形式和設計準則各是什么？答：磨損和膠合。維護邊界膜不被破壞，盡量減少軸承材料的磨損。3，非液體摩擦滑動軸承需要進行那些計算？其目的各是什么？答：驗算：pp，以防止軸承過度的磨料磨損；pvpv，以防止軸承溫升過高而發(fā)生膠合；vv，以防止局部高壓強區(qū)的pv值過大而磨損。4，根據(jù)滑動軸承可能發(fā)生的失效形式，分析對軸瓦材料有哪些性能要求。答：良好的減摩性、耐磨性；良好的抗膠合性、順應性，嵌入性和跑合性；足夠的強度（抗壓和疲勞強度)；良好的耐腐蝕性、熱化學性能（傳熱性和熱膨脹性）和調滑