精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)答案資料

1、1、表征金屬材料的力學(xué)性能時(shí)，主要有哪幾項(xiàng)指標(biāo)？解：表征金屬材料的力學(xué)性能時(shí)，主要指標(biāo)有：強(qiáng)度（彈性極限、屈服極限、強(qiáng)度極限），剛度、塑性、硬度。2、金屬材料在加工和使用過(guò)程中，影響其力學(xué)性能的主要因素是什么？解：鋼材在加工和使用過(guò)程中，影響力學(xué)性能的主要因素有：含碳量、合金元素、溫度、熱處理工藝。3、常用的硬度指標(biāo)共有哪些？常用的硬度指標(biāo)有三種：布氏硬度（HBS）、洛氏硬度（HRC 洛氏C標(biāo)度硬度）、維氏硬度（HV）。4、列出低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼的含碳量范圍是多少？解：低碳鋼（ C 0.25% ）；中碳鋼（ 0.25% C 0.6% ）；高碳鋼（ C 0.6% ）5、什么是合金鋼？鋼中含有

2、合金元素 Mn、Cr、Ni，對(duì)鋼的性能有何影響？解：冶煉時(shí)人為地在鋼中加入一些合金元素所形成的鋼就是合金鋼。其中加入 Mn 可以提高鋼的強(qiáng)度和淬透性；加入 Cr 可以提高鋼的硬度、耐磨性、沖擊韌性和淬透性；加入 Ni 可以提高鋼的強(qiáng)度、耐熱性和耐腐蝕性。6、非鐵金屬共分幾大類(lèi)？具有哪些主要特性？解：有色金屬主要分為以下幾類(lèi)：1 ）銅合金：良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、耐蝕性、延展性。2 ）鋁合金：比強(qiáng)度高，塑性好，導(dǎo)熱、導(dǎo)電性良好，切削性能良好。3 ）鈦合金：密度小，機(jī)械強(qiáng)度高、高低溫性能好，抗腐蝕性良好。7、常用的熱處理工藝有哪些類(lèi)型？解：常用的熱處理工藝有：退火、正火、淬火、回火、表面熱處理和化學(xué)

3、熱處理。8、鋼的調(diào)質(zhì)處理工藝過(guò)程是什么？其主要目的是什么？解：鋼的調(diào)質(zhì)處理工藝指的是淬火加高溫回火。目的是為了獲得良好的綜合機(jī)械性能，即良好的強(qiáng)度、韌性和塑性。9、鍍鉻和鍍鎳的目的是什么？解：鍍鉻的目的是為了使材料表層獲得高的化學(xué)穩(wěn)定性，并具有較高的硬度和耐磨性。 鍍鎳是為了獲得良好的化學(xué)穩(wěn)定性，并具有良好的導(dǎo)電性。10、選擇材料時(shí)，應(yīng)滿足哪些基本要求？ 解：選擇材料時(shí)主要滿足使用要求、工藝要求和經(jīng)濟(jì)要求。11.機(jī)構(gòu)：由兩個(gè)或兩個(gè)以上構(gòu)件通過(guò)活動(dòng)聯(lián)接形成的構(gòu)件系統(tǒng)。12.運(yùn)動(dòng)副是由2構(gòu)件直接接觸形成的一種可動(dòng)聯(lián)接 高副：面接觸的運(yùn)動(dòng)副 低副：點(diǎn)或面接觸。低副容易加工制造，并且承載能力大。13.

4、機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)條件是：機(jī)構(gòu)的自由度大于0，且機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件數(shù)等于自由度數(shù)。自由度大于原動(dòng)件數(shù)，從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)不確定；大于0小于原動(dòng)件數(shù)會(huì)破壞構(gòu)件；小于等于0不能形成構(gòu)件。14.機(jī)構(gòu)的自由度是指機(jī)構(gòu)中個(gè)構(gòu)件相對(duì)于機(jī)架所具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)數(shù)目。 應(yīng)注意 復(fù)合鉸鏈，局部自由度，虛約束2. 計(jì)算所示沖壓機(jī)構(gòu)的自由度3. 計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度4. 計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度5. 計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度3.圖示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，= 55mm , = 40 mm ，= 50 mm , = 25mm , 試說(shuō)明分別以構(gòu)件 AB ， BC ， CD 和 AD 為機(jī)架時(shí)，各得到何種機(jī)構(gòu)5-8.1）該機(jī)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，且AB為曲柄，

5、則AB應(yīng)為最短桿。其中已知BC桿為最長(zhǎng)桿50。lAB+lBClAD+lCD lAB152）該機(jī)構(gòu)欲成為雙曲柄機(jī)構(gòu)，同樣應(yīng)滿足曲柄存在的條件，且應(yīng)以最短桿為機(jī)架?，F(xiàn)AD為機(jī)架，則只能最短桿即為AD，則最長(zhǎng)桿可能為BC桿，也可能是AB桿。若AB桿為最長(zhǎng)桿：lAD+lABlBC+lCDlAB55 即lAB若桿為最長(zhǎng)桿：lAD+lBClAB+lCDlAB45 即lAB若該機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)，則桿桿長(zhǎng)的取值范圍為：45lAB55） 欲使該機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)，則最短桿與最長(zhǎng)桿之和應(yīng)大于另外二桿之和?，F(xiàn)在的關(guān)鍵是誰(shuí)是最短、最長(zhǎng)桿？若AB桿最短，則最長(zhǎng)桿為BC：lAB+lBClCD+lAD lAB15若AD桿最短

6、，BC桿最長(zhǎng)：lAD+lBClAB+lCD lAB45AB桿最長(zhǎng)：lAD+lABlBC+lCD lAB55lABlAD+lCD+lBC lAB115綜上分析：AB桿的取值為：15lAB45 或者 55lAB1155-9該機(jī)構(gòu)欲成為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，應(yīng)滿足曲柄存在的條件，若C為最短桿，則C9，即d16。不滿足曲柄存在的條件。同理，d為最短桿, 也不滿足曲柄存在的條件。只可能a為最短桿, 若b為最長(zhǎng)桿, 不滿足曲柄存在的條件。最長(zhǎng)桿只可能是c或d。若桿為最長(zhǎng)桿：a+cb+d,c+d=25 c=13,d=12同理, 若d桿為最長(zhǎng)桿,則c=12,d=13一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)ABCD，已知lBC=100mm,lC

7、D=70mm,lAD=50mm，AD為固定件。(1)如果該機(jī)構(gòu)能成為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，且AB為曲柄，求lAB的值；(2) 如果該機(jī)構(gòu)能成為雙曲柄機(jī)構(gòu)，求lAB的值；(3) 如果該機(jī)構(gòu)能成為雙搖桿機(jī)構(gòu)，求lAB的值；解：（1） 如果該機(jī)構(gòu)能成為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，且AB為曲柄，則滿足桿長(zhǎng)條件，且AB為最短桿，則lAB+lBClCD+lAD,代入各桿長(zhǎng)，得lAB20mm（2） 如果該機(jī)構(gòu)能成為雙曲柄機(jī)構(gòu)，則應(yīng)滿足桿長(zhǎng)條件，且機(jī)架AD為最短桿。則1) 若BC為最長(zhǎng)桿即lAB100mm，則lAD+lBClAB+lCDlAB80mm所以80mmlAB100mm100mm,則2) 若AB為最長(zhǎng)桿，即lABlAB+l

8、ADlBC+lCDlAB120mm所以 10mm0lAB1mm2 0綜上，AB的值應(yīng)在以下范圍內(nèi)選取，即80mmlAB120mm（3） 如果該機(jī)構(gòu)能成為雙搖桿機(jī)構(gòu)，則應(yīng)分兩種情況分析：第一種情況，機(jī)構(gòu)各桿長(zhǎng)度滿足桿長(zhǎng)條件，但以最短桿的對(duì)邊為機(jī)架，本題目AD為固定件，則第一種情況不存在。第二種情況，機(jī)構(gòu)各桿長(zhǎng)度不滿足桿長(zhǎng)條件。1) 當(dāng)lAB<50mm,AB為最短桿，BC為最長(zhǎng)桿，lAB+lBClAD+lCDlAB>20mm即 20mml<AB <mm5 02) 當(dāng)lAB50,70)以及l(fā)AB70,100)時(shí)，AD為最短桿，BC為最長(zhǎng)桿，則lAD+lBClAB+lCDlAB

9、<80mm即 50mmlAB<mm803)當(dāng)lAB>100mm時(shí)，AB為最長(zhǎng)桿，AD為最短桿，則lAB+lAD>lBC+lCDlAB>120mm另外，考慮AB增大時(shí)，BC與CD成伸直共線時(shí)，需構(gòu)成三角形的邊長(zhǎng)關(guān)系，即lAB<(lBC+lCD)+lADlAB<220mm則 12mm0lAB< 0<mm22綜上，可得AB的取值范圍為20mm<lAB<80mm120mm<lAB<220mm凸輪機(jī)構(gòu)常用的從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律有哪幾種 ? 各有什么特點(diǎn) ?解：等速運(yùn)動(dòng)：速度均勻，起點(diǎn)和終點(diǎn)有剛性沖擊，適合低速輕載。等加速等減速：速度

10、曲線連續(xù)，在加速度突變處有柔性沖擊，適合中低速機(jī)構(gòu)。簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)：速度曲線連續(xù)，在起末點(diǎn)有柔性沖擊，適合高速運(yùn)動(dòng)影響螺旋傳動(dòng)精度的因素有哪些？如何提高螺旋傳動(dòng)的精度？解：影響螺母?jìng)鲃?dòng)精度的主要因素是：螺紋參數(shù)誤差；螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)誤差；溫度誤差；螺桿的變形誤差。提高精度的措施有：采用誤差校正機(jī)構(gòu)提高螺距精度；改變螺桿結(jié)構(gòu)，消除軸向竄動(dòng)誤差；改變移動(dòng)零件與滑板的連接方法，減小偏斜誤差。何謂螺旋傳動(dòng)的空回誤差？消除空回誤差的方法有哪些？解：如果螺旋副存在間隙，當(dāng)螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)向改變時(shí)，螺旋傳動(dòng)將產(chǎn)生空回。消除空回的方法有：利用單向作用力；利用調(diào)整螺母；利用塑料螺母。1、 心軸、傳動(dòng)軸和轉(zhuǎn)軸各有什么特點(diǎn)？解：心

11、軸可以隨回轉(zhuǎn)零件一起轉(zhuǎn)動(dòng)，也可不隨回轉(zhuǎn)零件轉(zhuǎn)動(dòng)，它在工作中只承受彎矩而不傳遞扭矩；轉(zhuǎn)軸工作時(shí)既承受彎矩又承受轉(zhuǎn)矩；傳動(dòng)軸工作時(shí)只承受轉(zhuǎn)矩或主要承受轉(zhuǎn)矩。2、 試舉出軸的常用材料。解：軸的常用材料主要是碳素鋼和合金鋼。 常用的優(yōu)質(zhì)碳素鋼有 35 、 45 、 50 號(hào)鋼，最常用的是 45 號(hào)優(yōu)質(zhì)碳素鋼。常用的合金鋼有 20Cr 、 40Cr 等。3、 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求是什么？解： 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括： 1 ）確定并繪出軸的全部結(jié)構(gòu)和尺寸； 2 ）制定出滿足使用要求的技術(shù)條件。軸的結(jié)構(gòu)取決于軸上零件的結(jié)構(gòu)和尺寸、布置和固定的方式、裝配和拆卸工藝以及軸的受力狀況等因素，一般沒(méi)有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的模式

12、可循，但一般應(yīng)使軸的結(jié)構(gòu)滿足如下條件： 1 ）軸和裝在軸上的零件有準(zhǔn)確的軸向工作位置，并便于裝拆和調(diào)整； 2 ）有良好的加工工藝性； 3 ）有足夠的強(qiáng)度、剛度、振動(dòng)穩(wěn)定性和回轉(zhuǎn)精度。漸開(kāi)線圓柱直齒輪正確嚙合的條件是什么？滿足正確嚙合條件的一對(duì)齒輪是否一定能連續(xù)傳動(dòng)？答：漸開(kāi)線圓柱直齒輪正確嚙合的條件是兩輪的壓力角與模數(shù)分別相等，等于標(biāo)準(zhǔn)值。滿足正確嚙合條件的一對(duì)齒輪不一定能連續(xù)傳動(dòng)。還必須使重合度大于等于1。8、已知一對(duì)外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒輪傳動(dòng)，其齒數(shù)Z1 = 24、Z2 = 110，模數(shù)m=3mm，壓力角=20°，正常齒制。試求：1) 兩齒輪的分度圓直徑d1、d2 ；2) 兩齒輪的齒頂

13、圓直徑da1 、da2 ；3) 齒高h(yuǎn) ；4) 標(biāo)準(zhǔn)中心距a 。解:1)d1=3*24=72mm d2=3*110=330mmDa1=72+3*2=78mm da2=330+3*2=336mm齒高h(yuǎn) =3*2.25=6.75mm標(biāo)準(zhǔn)中心距a=(72+330)/2=201mm12、一對(duì)按標(biāo)準(zhǔn)中心距安裝的外嚙合漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，其小齒輪已損壞，需要配制。今測(cè)得兩軸中心距a=310mm，大齒輪齒數(shù)Z2=100，齒頂圓直徑Da2=408mm，2=20°，試確定小齒輪的基本參數(shù)m、Z1、1及分度圓和齒頂圓的直徑。解：根據(jù)正確嚙合條件可得：1=20°m1=m2= Da2/(Z2+2)=408/102=4mma=m(Z1+Z2)/2 Z1=2a/m-Z2=2*310/4-100=55D1=mZ1=4*55=220mmDa1=m(Z1+2)=228mm1、帶傳動(dòng)的主要失效形式是 打滑和帶的疲勞破壞 。設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是 在保證帶不打滑的條件下，帶具有一定的疲勞強(qiáng)度和壽命 。2、在設(shè)計(jì)軸承組合時(shí)，應(yīng)考慮 軸承裝拆 ，以至于進(jìn)行該工作不會(huì)損壞軸承和