(完整版)機械設計簡答題集錦

1、常用螺紋有哪幾種類型？各用于什么場合？對連接螺紋和傳動螺紋的要求有何不同？答：常用螺紋有普通螺紋、管螺紋、梯形螺紋、矩形螺紋和鋸齒形螺紋等。前兩種螺紋主要用于連接， 后三種螺紋主要用于傳動。 對連接螺紋的要求是自鎖性好， 有足夠的連接強度；對傳動螺紋的要求是傳動精度高，效率高，以及具有足夠的強度和耐磨性。普通螺栓連接和絞制孔用螺栓連接的主要失效形式是什么？計算準則是什么？答： 普通螺栓連接的主要失效形式是螺栓桿螺紋部分斷裂，設計準則是保證螺栓的靜力拉伸強度或疲勞拉伸強度。 鉸制孔用螺栓連接的主要失效形式是螺栓桿和孔壁被壓潰或螺栓桿被剪斷，設計準則是保證連接的擠壓強度和螺栓的剪切強度。計算普通螺

2、栓連接時， 為什么只考慮螺栓危險截面的拉伸強度， 而不考慮螺栓頭， 螺母和螺紋牙的強度？答： 螺栓頭、螺母和螺紋牙的結構尺寸是根據與螺桿的等強度條件及使用經驗規(guī)定的，實踐中很少發(fā)生失效，因此，通常不需要進行強度計算。螺栓上的總循環(huán)是什么循環(huán)？答：普通緊螺栓連接所受軸向工作載荷為脈動循環(huán)時，螺栓上的總載荷為不變號的不對稱循環(huán)變載荷， 10<<r；所受橫向工作載荷為脈動循環(huán)時，螺栓上的總載荷為靜載荷，1=r。在什么情況下，螺栓連接的安全系數大小與螺栓直徑有關？答：在不控制預緊力的情況下，螺栓連接的安全系數與螺栓直徑有關，螺栓直徑越小，則安全系數取得越大。 這是因為扳手的長度隨螺栓直徑減

3、小而線性減短， 而螺栓的承載能力隨螺栓直徑減小而平方性降低，因此， 用扳手擰緊螺栓時， 螺栓直徑越細越易過擰緊，造成螺栓過載斷裂。所以小直徑的螺栓應取較大的安全系數要提高螺栓連接的疲勞強度，應如何改變螺栓和被連接件的剛度和預緊力大小？答：降低螺栓的剛度，提高被連接件的剛度和提高預緊力，其受力變形線圖參見教材圖 528c。薄型平鍵連接與普通平鍵連接相比，在使用場合、結構尺寸和承載能力上有何區(qū)別？答： 薄型平鍵的高度約為普通平鍵的 60 70，傳遞轉矩的能力比普通平鍵低，常用于薄壁結構，空心軸以及一些徑向尺寸受限制的場合。半圓鍵連接與普通平鍵連接相比，有什么優(yōu)缺點？它適用于什么場合？答：半圓鍵的主

4、要優(yōu)點是加工工藝性好，裝配方便，尤其適用于錐形軸端與輪轂的鏈接。主要缺點是軸上鍵槽較深，對軸的強度削弱較大。一般用于輕載靜連接中。采用兩個平鍵時，通常在軸的圓周上相隔180 度位置布置；采用兩個楔鍵時，常相隔90 到120 度；采用兩個半圓鍵時，則布置在軸的同一母線上；這是為什么？答：兩平鍵相隔180°布置，對軸的削弱均勻，并且兩鍵的擠壓力對軸平衡，對軸不產生附加彎矩，受力狀態(tài)好。兩楔鍵相隔12090 布置。若夾角過小，則對軸的局部削弱過大；若夾角過大，則兩個楔鍵的總承載能力下降。當夾角為180°時，兩個楔鍵的承載能力大體上只相當于一個楔鍵的承載能力。因此，兩個楔鍵間的夾角

5、既不能過大，也不能過小。半圓鍵在軸上的鍵槽較深，對軸的削弱較大，不宜將兩個半圓鍵布置在軸的同一橫截面上。故可將兩個半圓鍵布置在軸的同一母線上。 通常半圓鍵只用于傳遞載荷不大的場合， 一般不采用兩個半圓鍵。與平鍵、楔鍵、半圓鍵相配的軸和輪轂上的鍵槽是如何加工的？答： 軸上的鍵槽是在銑床上用端銑刀或盤銑刀加工的。輪轂上的鍵槽是在插床上用插刀加工的，也可以由拉刀加工，也可以在線切割機上用電火花方法加工。帶傳動工作時，帶與小帶輪間的摩擦力和帶與大帶輪間的摩擦力兩者大小是否相等，?為什么?帶傳動正常工作時的摩擦力與打滑時的摩擦力是否相等?為什么 ?答：帶與大、小帶輪間的摩擦力相等。因為帶與帶輪間的摩擦力

6、就等于帶的緊邊拉力F1 與松邊拉力F2 之差，即Ff= F1-F2 ，在大小帶輪上是一樣的，減速工作時若考慮到帶的傳動效率，小帶輪上的摩擦略大些。正常工作與打滑時的摩擦力不相等。因為正常工作時，帶與輪間的摩擦力隨傳遞功率的不同而在一定的范圍里變化，其值應等于有效拉力。而打滑時， 帶與帶輪間的摩擦力達到最大值。帶與帶輪間的摩擦系數對帶傳動有什么影響?為了增加傳動能力，將帶輪工作面加工得粗糙些以增大摩擦系數，這樣做是否合理?為什么 ?答：摩擦系數 f 增大，則帶的傳動能力增大，反之則減小。這樣做不合理，因為若帶輪工作面加工得粗糙，則帶的磨損加劇，帶的壽命縮短。帶傳動中的彈性滑動是如何發(fā)生的?打滑又

7、是如何發(fā)生的?兩者有何區(qū)別 ?對帶傳動各產生什么影響 ?打滑首先發(fā)生在哪個帶輪上?為什么 ?答： 在帶傳動中，帶的彈性滑動是因為帶的彈性變形以及傳遞動力時松、緊邊的拉力差造成的， 是帶在輪上的局部滑動，彈性滑動是帶傳動所固有的，是不可避免的。彈性滑動使帶傳動的傳動比增大。當帶傳動的負載過大，超過帶與輪間的最大摩擦力時，將發(fā)生打滑，打滑時帶在輪上全面滑動， 打滑是帶傳動的一種失效形式，是可以避免的。 打滑首先發(fā)生在小帶輪上，因為小帶輪上帶的包角小，帶與輪間所能產生的最大摩擦力較小。在設計帶傳動時，為什么要限制小帶輪最小直徑和帶的最小、最大速度?答：小帶輪的基準直徑過小，將使V 帶在小帶輪上的彎曲

8、應力過大，使帶的使用壽命下降。小帶輪的基準直徑過小， 也使得帶傳遞的功率過小， 帶的傳動能力沒有得到充分利用，是一種不合理的設計。帶速v 過小，帶所能傳遞的功率也過?。ㄒ驗镻=Fv），帶的傳動能力沒有得到充分利用； 帶速 v 過大，離心力使得帶的傳動能力下降過大，帶傳動在不利條件下工作，應當避免。試分析帶傳動中心距a、預緊力F0 及帶的根數 z 的大小對帶傳動的工作能力的影響。答：帶傳動的中心距a 過小，會減小小帶輪的包角，使得帶所能傳遞的功率下降。中心距a過小也使得帶的長度過小， 在同樣的使用壽命條件下， 單根帶所能傳遞的功率下降。 中心距小的好處是帶傳動的結構尺寸緊湊。 帶傳動中心距 a

9、過大的優(yōu)缺點則相反， 且中心距過大使得帶傳動時松邊抖動過大，傳動不平穩(wěn)。初拉力 F0 過小，帶的傳動能力過小，帶的傳動能力沒有得到充分利用。初拉力 F0 大，則帶的傳動能力大，但是，初拉力過大將使的帶的壽命顯著下降， 也是不合適的。 帶的根數 z 過少（例如 z=1），這有可能是由于將帶的型號選得過大而造成的，這使得帶傳動的結構尺寸偏大而不合適。如果帶傳動傳遞的功率確實很小，只需要一根小型號的帶就可以了，這時使用z=1 完全合適。帶的根數z 過多，將會造成帶輪過寬，而且各根帶的受力不均勻（帶長偏差造成） ，每根帶的能力得不到充分利用，應當改換帶的型號重新進行設計。在多排鏈傳動中，鏈的排數過多有

10、何不利？答：由于鏈條制造精度的影響，鏈條的排數過多，將使得各排鏈承受的載荷不易均勻。對鏈輪材料的要求是什么？對大小鏈輪的硬度要求有何不同？答：對鏈輪材料的基本要求是具有足夠的耐磨性和強度。由于小鏈輪輪齒的嚙合次數比大鏈輪的多， 小鏈輪輪齒受到鏈條的沖擊也較大， 故小鏈輪應采用較好的材料， 并具有較高的硬度。滾子鏈與齒形鏈相比，有何優(yōu)缺點？答：與滾子鏈相比，齒形鏈傳動平穩(wěn)，噪聲小，承受沖擊性能好，效率高，工作可靠，故常用于高速、 大傳動比和小中心距等工作條件較為嚴酷的場合。 但是齒形鏈比滾子鏈結構復雜，難于制造，價格較高。滾子鏈用于一般工作場合。若只考慮鏈條鉸鏈的磨損，脫鏈通常發(fā)生在哪個鏈輪上？

11、答： 若只考慮鏈條鉸鏈的磨損，脫鏈通常發(fā)生在大鏈輪上。因為由公式zd 180sinp=知，當 d一定時，齒數z 越多，允許的節(jié)距增長量p就越小，故大鏈輪上容易發(fā)生脫鏈?？蔀槭裁葱℃溳嘄X數不宜過大或過??？答： 小鏈輪的齒數z1 過小，運動不均勻性和動載荷增大，在轉速和功率給定的情況下，z1過小使得鏈條上的有效圓周力增大，加速了鏈條和小鏈輪的磨損。小鏈輪齒數z1 過大將使的大鏈輪齒數z2 過大，既增大了鏈傳動的結構尺寸和重量，又造成鏈條在大鏈輪上易于跳齒和脫鏈，降低了鏈條的使用壽命。鏈節(jié)距的大小對鏈傳動有何影響？答： 鏈的節(jié)距越大，則鏈條的承載能力就越大，動載荷也越大，周期性速度波動的幅值也越大。

12、在高速、重載工況下，應選擇小節(jié)距多排鏈。鏈傳動的中心距一般取多少？答： 鏈傳動的中心距一般取為 a0=(30 50)p(p 為鏈節(jié)距 )。中心距過小，單位時間內鏈條的繞轉次數增多， 鏈條的磨損和疲勞加劇， 鏈的使用壽命下降。 中心距過小則鏈條在小鏈輪上的包角變小，鏈輪齒上的載荷增大。 中心距過大， 則鏈條松邊的垂度過大， 鏈條上下抖動加劇，且鏈傳動的結構尺寸過大。鏈的潤滑方式有哪些？答：鏈傳動的潤滑方式有：定期人工潤滑，滴油潤滑，油池潤滑或油盤飛濺潤滑，壓力供油潤滑。確定潤滑方式時是根據鏈條速度 v 大小以及鏈號（即鏈節(jié)距）大小，由潤滑范圍選擇潤滑方式。與帶傳動相比，鏈傳動有哪些優(yōu)缺點？答：與

13、屬于摩擦傳動的帶傳動相比，鏈傳動無彈性滑動和打滑現象，因而能保證準確的平均傳動比，傳動效率較高； 又因鏈條不需要像帶那樣張得很， 所以作用于軸上的徑向壓力較??；在同樣的條件下，鏈傳動結構較為緊湊。同時鏈傳動能在高溫和低溫的情況下工作。簡述滾子鏈傳動的主要失效形式和原因。答：滾子鏈傳動的主要失效形式和原因如下：鏈的疲勞破壞： 鏈在工作時， 周而復始地由松邊到緊邊不斷運動著，因而它的各個元件都是在變應力作用下工作，經過一定循環(huán)次數后，鏈板將會出現疲勞斷裂，或者套筒、 滾子表面將會出現疲勞點蝕（多邊形效應引起的沖擊疲勞）。鏈條鉸鏈的磨損：鏈條在工作過程中，由于鉸鏈的銷軸與套筒間承受較大的壓力，傳動時

14、彼此又產生相對轉動,導致鉸鏈磨損,使鏈條總長伸長,從而使鏈的松邊垂度變化,增大動載荷 ,發(fā)生振動 ,引起跳齒 ,加大噪聲以及其它破壞,如銷軸因磨損削弱而斷裂等。鏈條鉸鏈的膠合：當鏈輪轉速高達一定數值時，鏈節(jié)嚙入時受到的沖擊能量增大，銷軸和套筒間潤滑油被破壞，使兩者的工作表面在很高的溫度和壓力下直接接觸，從而導致膠合。 因此，膠合在一定程度上限制了鏈的傳動的極限轉速。鏈條靜力拉斷：低速（m/s ）的鏈條過載，并超過了鏈條靜力強度的情況下，鏈條就會被拉斷。在進行輪強度計算時，為什么要引入載荷系數K？載荷系數K 由哪幾部分組成？各考慮了什么因素的影響？答：齒輪上的公稱載荷Fn 是在平穩(wěn)和理想條件下得

15、來的，而在實際工作中，還應當考慮到原動機及工作機的不平穩(wěn)對齒輪傳動的影響，以及齒輪制造和安裝誤差等造成的影響。這些影響用引入載荷系數K 來考慮， K=KAKvK K。KA 為使用系數，用于考慮原動機和工作機對齒輪傳動的影響；Kv為動載系數，用于考慮齒輪的精度和速度對動載荷大小的影響；K為齒間載荷分配系數，用于考慮載荷在兩對（或多對）齒上分配不均的影響；K為齒向載荷分布系數，用于考慮載荷沿輪齒接觸線長度方向上分布不均的影響。在什么工況下工作的齒輪易出現膠合破壞？膠合破壞通常出現在齒輪什么部位？如何提高齒輪齒面抗膠合的能力？答：高速重載的齒輪傳動易出現熱膠合，有些低速重載的齒輪傳動會發(fā)生冷膠合。膠

16、合破壞通常發(fā)生在輪齒相對滑動速度大的齒頂和齒根部位。 采用抗膠合能力強的潤滑油， 在潤滑油中加入極壓添加劑，均可防止或減輕齒面的膠合。閉式齒輪傳動與開式齒輪傳動的失效形式和設計準則有何不同？答：閉式齒輪傳動的主要失效形式為輪齒折斷、 點蝕和膠合。 設計準則為保證齒面接觸疲勞強度和保證齒根彎曲疲勞強度。 采用合適的潤滑方式和采用抗膠合能力強的潤滑油來考慮膠合的影響。開式齒輪傳動的主要失效形式為齒面磨損和輪齒折斷，設計準則為保證齒根彎曲疲勞強度。采用適當增大齒輪的模數來考慮齒面磨損對輪齒抗彎能力的影響。通常軟齒面與硬齒面的硬度界限是如何劃分的？軟齒面齒輪和硬齒面齒輪在加工方法上有何區(qū)別？為什么？答

17、：軟齒面齒輪的齒面硬度350HBS，硬齒面齒輪的齒面硬度350HBS。軟齒面齒輪毛坯經正火或調質處理之后進行切齒加工，加工方便， 經濟性好。 硬齒面齒輪的齒面硬度高，不能采用常規(guī)刀具切削加工。 通常是先對正火或退火狀態(tài)的毛坯進行切齒粗加工 （留有一定的磨削余量），然后對齒面進行硬化處理 （采用淬火或滲碳淬火等方法） ，最后進行磨齒精加工，加工工序多，費用高，適用于高速、重載以及精密機器的齒輪傳動。在直齒、斜齒圓柱齒輪傳動中，為什么常將小齒輪設計得比大齒輪寬一些？答：在直齒、斜齒圓柱齒輪傳動中，軸系零件和支承箱體存在加工和裝配偏差，使得兩齒輪軸向錯位而減少了輪齒的接觸寬度。 為此將小齒輪設計得比

18、大齒輪寬一些， 這樣即使有少量軸向錯位，也能保證輪齒的接觸寬度為大齒輪寬度。為什么 30000 型和 70000 型軸承常成對使用?成對使用時， 什么叫正裝及反裝?什么叫 “面對面”及“背靠背”安裝?試比較正裝與反裝的特點。答：因為30000 型和 70000 型軸承只能承受單方向的軸向載荷，成對安裝時才能承受雙向軸向載荷。 正裝和反裝是對軸的兩個支承點而言，兩支承點上的軸承大口相對為正裝，小口相對為反裝。 “面對面”和“背靠背”安裝是對軸的一個支承點而言，一個支承點上的兩個軸承大口相對為 “面對面” 安裝，小口相對為 “背靠背” 安裝。正裝使得軸的支承跨距減小，適合于載荷作用于支承跨距之間的簡支梁。 反裝使得軸的支承跨距增大， 適合于載荷作用于支承跨距之外的懸臂梁滾動軸承基本額定動載荷C 的含義是什么?當滾動軸承上作用的當量動載荷不超過C 值時，軸承是否就不會發(fā)生點蝕破壞?為什么 ?答:C 的含義見教材。當 CP時，軸承是否出現點蝕要具體分析。當所要求的工作壽命等于）（ PC時，出現點蝕的概率為 10%；大于）（ PC時，概率 >10%；小于）（ PC時，概率 10%?？傆悬c蝕出現的可能性，僅概率大小不同。滾動軸承支