华东交通大学 机械设计复习要点及重点习题
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华东交通大学《机械设计》期末模拟题a卷1------------------------------------------作者xxxx------------------------------------------日期xxxx一、填空、选择题1.影响机械零件疲劳强度的因素有:__________、__________、__________。
2.三角形螺纹的牙型角α=__________,适用于__________.而梯形螺纹的牙型角α=__________,适用于__________。
3.普通平键用于__________联接,其工作面是__________面,工作时靠__________传递转矩,主要失效形式是__________。
4.带传动所能传递的最大有效圆周力决定于__________、__________、__________和__________四个因素。
5.一般开式齿轮传动的主要失效形式是_________和_________;闭式齿轮传动的主要失效形式是_________和_________;又闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是_________;闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是_________.6.滚动轴承的主要失效形式是___________和___________.对于不转、转速极低或摆动的轴承,常发生___________破坏,故轴承的尺寸应主要按____________计算确定.6.零件的工作安全系数为________。
A.零件的极限应力比许用应力ﻩB.零件的工作应力比许用应力2 / 7第2页共7页C.零件的极限应力比零件的工作应力D.零件的工作应力比零件的极限应力7.螺纹联接中最常用的螺纹牙型是________。
A.三角螺纹ﻩﻩﻩB.矩形螺纹C.梯形螺纹ﻩﻩﻩﻩﻩﻩD.锯齿形螺纹8.平键联接的工作面是键的__________。
A.两个侧面ﻩﻩB.上下两面C.两个端面ﻩ D.侧面和上下面10。
3.5.已知一渐开线标准直齿圆柱齿轮,齿数z=25,齿顶高系数ha*=1,顶圆直径 da=135mm,则其模数大小应为________。
()(A) 2mm; (B) 4mm; (C) 5mm; (D) 6mm。
6.齿轮传动的中心距大于标准中心距时,其传动比__________。
()(A) 增大; (B) 减小; (C) 不变; (D) 不确定。
3.铰链四杆机构共有[ ]个绝对瞬心。
A) 6 B) 4 C) 3 D) 26.齿轮齿廓上的渐开线在[ ]上的压力角、曲率半径最小。
A)根圆; B)基圆; C)分度圆; D)齿顶圆。
8.平面运动副所提供的约束为[ ]A.1B.2C.1或2D.313.设计连杆机构时,为了具有良好的传动条件,应使[ ]。
A)传动角大一些,压力角小一些;B)传动角和压力角都小一些;C)传动角和压力角都大一些。
D) 传动角小一些和压力角大一些。
14. 下面四个机构运动简图所示的铰链四杆机构中,图[______]是曲柄摇杆机构。
A) a; B) b; C) c; D) d。
1.一个K大于1的铰链四杆机构与一个K=1的对心曲柄滑块机构串联组合,该新机构的行程速比系数K的取值为[ ]。
A)大于1 B)小于1 C)等于1 D)等于22.[ ]盘形凸轮机构的压力角恒等于常数。
A)摆动尖顶推杆 B)直动滚子推杆 C)摆动平底推杆 D)摆动滚子推杆3.渐开线在基圆上的压力角为[ ]。
A)20︒ B)0︒ C)15︒ D)25︒4.渐开线齿轮齿条啮合时,当齿条相对齿轮作远离圆心的平移时,其啮合角[ ]。
A)加大; B)不变; C)减小。
7.平面四杆机构中,是否存在死点,取决于[______]是否与连杆共线。
A)主动件 B)从动件 C)机架 D)摇杆8.为使凸轮机构的滚子从动件实现预期的运动规律,设计时必须保证关系式[ ]。
A)滚子半径rr≤凸轮理论轮廓外凸部分的最小曲率半径ρminB)滚子半径rr≥凸轮理论轮廓外凸部分的最小曲率半径ρminC)滚子半径rr< 凸轮理论轮廓外凸部分的最小曲率半径ρminD)滚子半径rr不受任何限制12.一个渐开线直齿圆柱齿轮上有[ ]个节圆。
三、选择题(每题1分,共15分)请将最终选择结果填在下面的表格中(填在试题中无效)1、如若螺旋副的公称直径和螺距相同,且所采用材料相同。
它们中传动效率最高的是( )。
A .单线三角形螺旋副B .单线矩形螺旋副C .双线三角形螺旋副D .双线矩形螺旋副 2、采用铰孔制螺栓联接的联轴器,在传递扭矩时( )。
A .螺栓的横截面受剪切B .螺栓与螺栓孔配合面受挤压C .螺栓同时受挤压和剪切D .螺栓受拉伸与扭转作用 3、在螺纹联接中,按防松原理分,采用双螺母属于( )。
A .摩擦防松B .机械防松C .破坏螺旋副关系防松D .增大预紧力防松 4、机械设计时主要根据( )选键的长度。
A .轴的直径B .轴头的长度C .轮毂的长度D .传递的功率 5、平键联接的工作面是键的( )。
A .两个侧面B .侧面和上下面C .两个端面D .上下两面 6、平带、V 带传动主要依靠( )来传递运动和动力。
A .带的紧边拉力 B .带的松边拉力 C .带的预紧力D .带和带轮接触面间的摩擦力7、在预紧力相同的条件下,V 带比平带能传递较大的功率,是因为V 带( )。
A .强度高B .尺寸小C .有楔形角的增压作用D .没有接头8、带传动正常工作时不能保证准确的传动比,是因为()。
A.其材料特性不符合虎克定律B.带容易变形和磨损C.带在带轮上打滑D.带的弹性滑动9、带传动发生打滑总是()。
A.在小轮上先开始B.在大轮上先开始C.在两轮上同时开始D.在哪个轮开始打滑与工作情况相关10、带传动中,v l为主动轮的圆周速度,v2为从动轮的圆周速度,v为带速,它们之间的大小关系为()。
A.v l=v2=v B.v l>v>v2C.v l<v<v2 D. v l=v>v211.在带传动的稳定运行过程中,带横截面上拉应力的循环特性是()。
A.r=-1 B. r=0 C.-1<r<0 D.0<r<l12、一对开式软齿面齿轮传动,其主要失效形式为()。
(完整版)机械设计复习要点及重点习题摩擦、磨损及润滑概述1、如何⽤膜厚⽐衡量两滑动表⾯间的摩擦状态?【答】膜厚⽐(λ)⽤来⼤致估计两滑动表⾯所处的摩擦(润滑)状态。
2/12221min)(q q R R h +=λ式中,min h 为两滑动粗糙表⾯间的最⼩公称油膜厚度,1q R 、2q R 分别为两表⾯轮廓的均⽅根偏差。
膜厚⽐1≤λ时,为边界摩擦(润滑)状态;当31~=λ时,为混合摩擦(润滑)状态;当3>λ时为流体摩擦(润滑)状态。
2、机件磨损的过程⼤致可分为⼏个阶段?每个阶段的特征如何?【答】试验结果表明,机械零件的⼀般磨损过程⼤致分为三个阶段,即磨合阶段、稳定磨损阶段及剧烈磨损阶段。
1)磨合阶段:新的摩擦副表⾯较粗糙,在⼀定载荷的作⽤下,摩擦表⾯逐渐被磨平,实际接触⾯积逐渐增⼤,磨损速度开始很快,然后减慢;2)稳定磨损阶段:经过磨合,摩擦表⾯加⼯硬化,微观⼏何形状改变,从⽽建⽴了弹性接触的条件,磨损速度缓慢,处于稳定状态;3)剧烈磨损阶段:经过较长时间的稳定磨损后,因零件表⾯遭到破化,湿摩擦条件发⽣加⼤的变化(如温度的急剧升⾼,⾦属组织的变化等),磨损速度急剧增加,这时机械效率下降,精度降低,出现异常的噪声及振动,最后导致零件失效。
3、何谓油性与极压性?【答】油性(润滑性)是指润滑油中极性分⼦湿润或吸附于摩擦表⾯形成边界油膜的性能,是影响边界油膜性能好坏的重要指标。
油性越好,吸附能⼒越强。
对于那些低速、重载或润滑不充分的场合,润滑性具有特别重要的意义。
极压性是润滑油中加⼊含硫、氯、磷的有机极性化合物后,油中极性分⼦在⾦属表⾯⽣成抗磨、耐⾼压的化学反应边界膜的性能。
它在重载、⾼速、⾼温条件下,可改善边界润滑性能。
4、润滑油和润滑脂的主要质量指标有哪⼏项?【答】润滑油的主要质量指标有:粘度、润滑性(油性)、极压性、闪点、凝点和氧化稳定性。
润滑脂的主要质量指标有:锥(针)⼊度(或稠度)和滴点。
第一章 一、单项选择题1 .机器中各制造单元称为(A •零件B .构件C •机构D.部件2 •机器中各运动单元称为( )A •零件B •部件C.机构 D.构件 3 •在卷扬机传动示意图中,序号5、6所示部分属于( )A. 动力部分B. 传动部分C.控制部分D.工作部分4. 如图为卷扬机传动示意图,图中序号 所示部分属于() A. 动力部分 B. 传动部分 C. 控制部分 D. 工作部分A.构件B-机构 C.零件乩部件单缸皿冲杜内燃机丸齿轮2—汽缸休事—曲柄4-5—丽 召_进气阀了 一排魁阀推杆9-5.在如图所示的单缸四冲程内燃机中,序号1和10的组合是(机械设计基础概论[复习题])1冲加L :-MSS 儿论枪%訪 •贰轴器i 汽机世阳埶;-耳.山罟i 申念机 7--联铀黑 匸-快粒祐诂林抽裁$— 矗觸 6—7 鼬曲器^轮[”小齿轮6•如图所示,内燃机连杆中的连杆体1是(A.机构B.零件C.部件D.构件7.在如图所示的齿轮一凸轮轴系中,轴4称为()A.零件B.机构C.构件D.部件-、单项选择题1A, 2D,3D,4B,5B,6B,7A第二章平面机构运动简图及自由度[复习题]、单项选择题1.在平面机构中,每增加一个高副将引入(A. 0个约束 B . 1个约束 C2.在平面机构中,每增加一个低副将引入(A. 0个约束 B . 1个约束 C3.平面运动副所提供的约束为()A.1 B.2 C.1).2个约束 D).2个约束 D或 2 D.3.3个约束.3个约束i—连杆体3—抽瓦4 一魅栓3—描惟螺母&一幵门钳[参考答4.平面运动副的最大约束数为()A. 1 B . 2 C . 35.若两构件组成低副,则其接触形式为(A.面接触 B •点或线接触 C •点或面接触 D •线或面接触6.若两构件组成咼副,则其接触形式为()A.线或面接触B.面接触C. 点或面接触D. 点或线接触7.若组成运动副的两构件间的相对运动是移动,则称这种运动副为() A.转动副 B. 移动副 C. 球面副 D. 螺旋副8.由m个构件所组成的复合铰链所包含的转动副个数为()A.1B.m-1C.mD.m+I9.机构具有确定相对运动的条件是()A.机构的自由度数目等于主动件数目B. 机构的自由度数目大于主动件数目C.机构的自由度数目小于主动件数目D. 机构的自由度数目大于等于主动件数目10.图示为一机构模型,其对应的机构运动简图为()A.图a B .图b C .图c D .图d、填空题1、两构件直接接触并能产生相对运动的联接称为 _____________________ 。
一绪论1、机器的基本组成要素是什么?【答】机械系统总是由一些机构组成,每个机构又是由许多零件组成。
所以,机器的基本组成要素就是机械零件。
2、什么是通用零件?什么是专用零件?试各举三个实例。
【答】在各种机器中经常能用到的零件称为通用零件。
如螺钉、齿轮、弹簧、链轮等。
在特定类型的机器中才能用到的零件称为专用零件。
如汽轮机的叶片、内燃机的活塞、曲轴等。
3、在机械零件设计过程中,如何把握零件与机器的关系?【答】在相互连接方面,机器与零件有着相互制约的关系;在相对运动方面,机器中各个零件的运动需要满足整个机器运动规律的要求;在机器的性能方面,机器的整体性能依赖于各个零件的性能,而每个零件的设计或选择又和机器整机的性能要求分不开。
二机械设计总论1、机器由哪三个基本组成部分组成?传动装置的作用是什么?【答】机器的三个基本组成部分是:原动机部分、执行部分和传动部分。
传动装置的作用:介于机器的原动机和执行部分之间,改变原动机提供的运动和动力参数,以满足执行部分的要求。
2、什么叫机械零件的失效?机械零件的主要失效形式有哪些?【答】机械零件由于某种原因丧失工作能力或达不到设计要求的性能称为失效。
机械零件的主要失效形式有1)整体断裂;2)过大的残余变形(塑性变形);3)零件的表面破坏,主要是腐蚀、磨损和接触疲劳;4)破坏正常工作条件引起的失效:有些零件只有在一定的工作条件下才能正常工作,如果破坏了这些必要的条件,则将发生不同类型的失效,如带传动的打滑,高速转子由于共振而引起断裂,滑动轴承由于过热而引起的胶合等。
3、什么是机械零件的设计准则?机械零件的主要设计准则有哪些?【答】机械零件的设计准则是指机械零件设计计算时应遵循的原则。
机械零件的主要设计准则有:强度准则、刚度准则、寿命准则、振动稳定性准则、可靠性准则4、绘出浴盆曲线并简述其含义?【答】浴盆曲线是失效率曲线的形象化称呼,表示了零件或部件的失效率与时间的关系,一般用实验方法求得。
课堂教学内容《机械制造工艺学》课程类别:专业课课程名称: 机械制造工艺学开课单位:机电分院课程编号:总学时:88 学分:5.5适用专业:机械设计制造及自动化先修课程:《公差与技术测量》、《金属材料与热处理》、《金属切削原理与刀具》等一、课程在教学计划中地位、作用《机械制造工艺学》是机类专业,如机械设计制造及自动化、模具设计及制造、机械工程及自动化,或机电类专业,如机械电子工程的专业必修课程。
同时也可作为管理类专业,如工业管理工程、工业工程的基础课程。
主要包括机械加工工艺规程的制订、机床夹具设计原理、机械加工精度、加工表面质量、典型零件加工工艺、机器装配工艺基础、机械设计工艺基础、现代制造技术及数控加工工艺等部分。
二、课程内容、基本要求绪论第一章机械加工工艺规程的制订1、基本概念:(掌握)(1) 熟练掌握生产过程和机械加工过程 (2)熟练掌握机械加工工艺过程的组成 (3)熟练掌握)制订机械加工工艺规程的意义和作用 (4)熟练掌握制订机械加工工艺规程时的基本要求 (5)熟练掌握工艺规程的内容及其制订步骤和所需原始资料 (6) 熟练掌握生产类型对工艺过程的影响2、掌握机械加工工艺性(掌握)(1) 被加工表面的加工可能性 (2) 保证位置精度的可能性 (3) 零件安装时应有方便的定位基准(4)加工面的尺寸、形状及位置应便于加工 (5)减少加工面3、熟练掌握工件加工时的定位及基准选择)(1)工件的安装 (2)获得加工尺寸的几种方法 (3)工件的定位 (4)基准及定位基准的选择4、掌握工艺路线的拟定(1)加工方法的原则 (2)加工阶段的划分 (3)加工顺序的安排 (4)工序的集中与分散5、熟练掌握加工余量及工序间尺寸公差的确定(1)加工余量及工序间尺寸公差对机械加工的影响 (2)加工余量、工序间尺寸及公差的关系 (3)加工余量的组成(4)加工余量及工序间尺寸公差的确定6、熟练掌握工艺尺寸链(1)尺寸链的定义及组成 (2)尺寸链的基本计算方法 (3)工艺尺寸链的应用7、了解时间定额及提高劳动生产率的工艺途径(1)时间定额 (2)提高劳动生产率的工艺途径8、了解工艺过程方案的技术经济分析(1)机械加工工艺成本 (2)工艺方案的技术经济对比第二章机床夹具设计原理1、掌握夹具的基本概念(1)机床夹具的定义及组成 (2)夹具的作用 (3)夹具的分类 (4)工件在夹具中加工时加工误差的组成2、掌握定位元件(1)工件在夹具中定位的含义及要求 (2)常见定位方式及其所用定位元件 (3)定位误差的分析与计算3、掌握夹紧装置(1)夹紧装置的组成、设计和选用夹紧装置的基本原则 (2)斜楔夹紧 (3)螺旋夹紧4、熟练掌握夹具的其它元件及装置(1)连接元件 (2)对刀装置 (3)导向元件 (4)分度装置 (5)锁紧机构 (6)夹具体5、了解各类机床夹具(1)钻床夹具 (2)镗床夹具 (3)铣床夹具 (4)车床、圆磨床夹具6、了解成组夹具、组合夹具及随行夹具(1)成组夹具 (2)组合夹具 (3)随行夹具7、理解专用夹具的设计方法(1)专用夹具设计的内容 (2)专用夹具的设计方法 (3)专用夹具的评价第三章机械加工精度1、概述(1) 熟练掌握机械加工质量 (2) 熟练掌握研究加工精度的意义 (3) 熟练掌握误差的分类 (4) 熟练掌握影响加工精度的工艺因素分析2、掌握加工原理误差及对零件加工精度的影响(1)由于采用了形状近似的刀具来加工所造成的误差 (2)由于采用了近似的加工运动方法所造成的误差3、掌握工艺系统的制造精度和磨损及对零件加工精度的影响(1)机床的制造精度和磨损 (2)刀具的制造精度和尺寸磨损 (3)夹具的制造精度和磨损4、熟练掌握工艺系统的受力变形(1)刚度的概念和物理本质 (2)影响工艺系统刚度的因素 (3)工艺系统刚度的测定和计算 (4)工艺系统受力变形对加工精度的影响(5)工件内应力的重新分布及对加工精度的影响(6)提高工艺系统刚度的措施5、熟练掌握工艺系统的受热变形(1)工艺系统热场的形成及其热源 (2)机床的热变形 (3)工件的热变形 (4)刀具的热变形 (5)减少工艺系统受热变形的措施6、掌握加工尺寸的调整及调整误差(1)加工尺寸的调整 (2)静调整法 (3)动调整法7、熟练掌握研究机械加工精度的方法(1)分布曲线法 (2)点图法 (3)相关分析法 (4)分析计算法第四章机械加工表面质量1、掌握零件表面质量的含义及其对使用性能的影响(1)表面质量的含义 (2)表面粗糙度与加工精度的关系 (3)表面质量对使用性能的影响2、熟练掌握表面纹理的形成及其影响因素(1)用金属切削刀具加工的表面、表面纹理的形成、影响表面纹理的工艺因素(2)用磨料加工后的表面3、熟练掌握表面冶金变化及其影响因素(1)表面层的加工硬化 (2)表面层的金相组织变化--磨削烧伤 (3)表面层的残余应力(4)表面强化工艺4、熟练掌握机械加工中的振动(1)机械振动的基本概念 (2)强迫振动 (3)自激振动第五章装配工艺规程的制订1、理解机器的组成和装配工艺系统图2、理解结构的装配工艺性(1)独立的装配单元 (2)便于装配 (3)便于拆卸3、理解机器的装配精度(1)零件精度和装配精度的关系 (2)机器的装配精度 (3)影响装配精度的主要因素4、掌握装配工艺规程的制订(1)制订装配工艺规程的原则 (2)制订装配工艺规程的原始资料 (3)装配工艺规程的内容及制订步骤5、掌握装配尺寸链(1)装配尺寸链的基本概念 (2)装配尺寸链的建立 (3)装配尺寸链的解题类型和计算方法 (4)利用装配尺寸链达到装配精度的方法第六章机械制造技术的发展(1) 理解现代制造技术的发展 (2) 理解机械制造系统自动化与信息化 (3) 理解先进制造技术第七章数控加工工艺1、掌握数控切削加工工艺(1)数控车削加工工艺 (2) 数控铣削加工工艺 (3)加工中心加工工艺2、理解复杂形状零件的数控加工工艺三、实验(6学时,列入实验课)实验一刚度实验(2学时)内容:用“动载荷测定法”与“静载荷测定法”测定机床部件刚度。
机械设计基础复习(选择简答)第1章平⾯机构的⾃由度和速度分析⼀、复习思考题1、什么是运动副?运动副的作⽤是什么?什么是⾼副?什么是低副?2、平⾯机构中的低副和⾼副各引⼊⼏个约束?3、机构⾃由度数和原动件数之间具有什么关系?4、⽤机构运动简图表⽰你家中的缝纫机的踏板机构。
5、计算平⾯机构⾃由度时,应注意什么问题?⼆、选择题1、两个构件直接接触⽽形成的(),称为运动副。
a.可动联接;b.联接;c.接触2、变压器是()。
a.机器;b.机构;c.既不是机器也不是机构3、机构具有确定运动的条件是()。
a.⾃由度数⽬>原动件数⽬;b.⾃由度数⽬<原动件数⽬;c.⾃由度数⽬= 原动件数⽬4、图1-5所⽰两构件构成的运动副为()。
a.⾼副;b.低副5、如图1-6所⽰,图中A点处形成的转动副数为()个。
a. 1;b. 2;c. 3选择题答案1、A2、C3、C4、B5、B第2章平⾯连杆机构⼀、复习思考题1、什么是连杆机构?连杆机构有什么优缺点?2、什么是曲柄?什么是摇杆?铰链四杆机构曲柄存在条件是什么?3、铰链四杆机构有哪⼏种基本形式?4、什么叫铰链四杆机构的传动⾓和压⼒⾓?压⼒⾓的⼤⼩对连杆机构的⼯作有何影响?5、什么叫⾏程速⽐系数?如何判断机构有否急回运动?6、平⾯连杆机构和铰链四杆机构有什么不同?7、双曲柄机构是怎样形成的?8、双摇杆机构是怎样形成的?9、述说曲柄滑块机构的演化与由来。
10、导杆机构是怎样演化来的?11、曲柄滑块机构中,滑块的移动距离根据什么计算?12、写出曲柄摇杆机构中,摇杆急回特性系数的计算式?13、曲柄摇杆机构中,摇杆为什么会产⽣急回运动?14、已知急回特性系数,如何求得曲柄的极位夹⾓?15、平⾯连杆机构中,哪些机构在什么情况下才能出现急回运动?16、平⾯连杆机构中,哪些机构在什么情况下出现“死点”位置?17、曲柄摇杆机构有什么运动特点?18、试述克服平⾯连杆机构“死点”位置的⽅法。
19、在什么情况下曲柄滑块机构才会有急回运动?20、曲柄滑块机构都有什么特点?21、曲柄滑块机构与导杆机构,在构成上有何异同?⼆、选择题1、在曲柄摇杆机构中,只有当()为主动件时,()在运动中才会出现“死点”位置。
华东交通大学2005年专升本——《机械设计基础》考试大纲
考试内容:
第一章:平面机构的自由度(画机构简图、算自由度)
第二章:平面连杆机构(平面四杆机构的设计部分不要求)
第三章:凸轮机构(解析法设计凸轮轮廓部分不要求)
第四章:齿轮机构(变位齿轮部分不要求)
第五单:轮系
第九章:机械零件设计概论(公差与配合、表面粗糙度和优先系数部分不要求)第十章:联接(螺旋传动、滚动螺旋简介、花键联接、销联接等部分不要求)第十一章:齿轮传动(圆弧齿轮传动简介、齿轮的构造部分不要求、齿轮转动的失效形式、受力分析为重点)
第十二章:蜗杆传动(强度计算不要求)
第十三章:带传动(V带轮的结构以下部分全不要求)
第十四章:轴(轴的刚度计算、临界转速概念不要求,轴的结构设计为重点)第十五章:滑动轴承(液体动压多油楔轴承和静压轴承、空气轴承简介不要求,动压轴承基本原理为重点)
第十六章:滚动轴承
教材:《机械设计基础》第四版,杨可桢、程光蕴主编。
一绪论1、机器的基本组成要素是什么?【答】机械系统总是由一些机构组成,每个机构又是由许多零件组成。
所以,机器的基本组成要素就是机械零件。
2、什么是通用零件?什么是专用零件?试各举三个实例。
【答】在各种机器中经常能用到的零件称为通用零件。
如螺钉、齿轮、弹簧、链轮等。
在特定类型的机器中才能用到的零件称为专用零件。
如汽轮机的叶片、内燃机的活塞、曲轴等。
3、在机械零件设计过程中,如何把握零件与机器的关系?【答】在相互连接方面,机器与零件有着相互制约的关系;在相对运动方面,机器中各个零件的运动需要满足整个机器运动规律的要求;在机器的性能方面,机器的整体性能依赖于各个零件的性能,而每个零件的设计或选择又和机器整机的性能要求分不开。
二机械设计总论1、机器由哪三个基本组成部分组成?传动装置的作用是什么?【答】机器的三个基本组成部分是:原动机部分、执行部分和传动部分。
传动装置的作用:介于机器的原动机和执行部分之间,改变原动机提供的运动和动力参数,以满足执行部分的要求。
2、什么叫机械零件的失效?机械零件的主要失效形式有哪些?【答】机械零件由于某种原因丧失工作能力或达不到设计要求的性能称为失效。
机械零件的主要失效形式有1)整体断裂;2)过大的残余变形(塑性变形);3)零件的表面破坏,主要是腐蚀、磨损和接触疲劳;4)破坏正常工作条件引起的失效:有些零件只有在一定的工作条件下才能正常工作,如果破坏了这些必要的条件,则将发生不同类型的失效,如带传动的打滑,高速转子由于共振而引起断裂,滑动轴承由于过热而引起的胶合等。
3、什么是机械零件的设计准则?机械零件的主要设计准则有哪些?【答】机械零件的设计准则是指机械零件设计计算时应遵循的原则。
机械零件的主要设计准则有:强度准则、刚度准则、寿命准则、振动稳定性准则、可靠性准则4、绘出浴盆曲线并简述其含义?【答】浴盆曲线是失效率曲线的形象化称呼,表示了零件或部件的失效率与时间的关系,一般用实验方法求得。
浴盆曲线分为三段:第Ⅰ段代表早期失效阶段,失效率由开始时很高的数值急剧地下降到某一稳定的数值;第Ⅱ段代表正常使用阶段,失效率数值缓慢增长;第Ⅲ段代表损坏阶段,失效率数值由稳定的数值逐渐急剧上升。
5、设计机械零件时应满足哪些基本要求?【答】机械零件的基本设计要求有:避免在预定寿命期内失效的要求;结构工艺性要求;经济性要求;质量小要求;可靠性要求。
6、简述机械零件的一般设计步骤?【答】机械零件的一般设计步骤是:(1)选择零件的类型和结构;(2)计算作用载荷;(3)选择材料;(4)确定基本尺寸;(5)结构设计;(6)校核计算;(7)绘图和编写技术文件。
7、机械零件的常规设计方法有哪些?计算机辅助设计、可靠性设计、优化设计、并行设计属于常规设计方法吗?【答】机械零件的常规设计方法有:(1)理论设计:根据长期总结出来的设计理论和实验数据所进行的设计称为理论设计。
理论设计中常采用的处理方法有设计计算和校核计算两种。
前者是指由公式直接算出所需的零件尺寸,后者是指对初步选定的零件尺寸进行校核计算;(2)经验设计:根据从某类零件已有的设计与使用实践中归纳出的经验关系式,或根据设计者本人的工作经验用类比的办法所进行的设计;(3)模型实验设计:对于一些尺寸巨大而且结构又很复杂的重要零件件,尤其是一些重型整体机械零件,为了提高设计质量,可采用模型实验设计的方法。
计算机辅助设计、可靠性设计、优化设计、并行设计属于现代设计方法。
8、简述机械零件金属材料的一般选用原则?【答】机械零件金属材料的在选用时主要考虑下列因素:1、载荷、应力及其分布状况,零件的工作情况;2、 零件的尺寸及质量;3、 零件结构的复杂程度及材料的加工可能性;4、 材料的经济性;5、 材料的供应状况。
9、什么是机械零件的标准化?实行标准化有何重要意义?【答】零件的标准化就是对零件的尺寸、结构要素、材料性能、检验方法、制图要求等制定出各种各样大家共同遵守的标准。
标准化的意义主要表现为:1)能以最先进的方法在专门化工厂中对那些用途最广的零件进行大量、集中的制造,以提高质量、降低成本;2)统一了材料和零件的性能指标,使其能够进行比较,提高了零件性能的可靠性;3)采用了标准结构及零、部件,可以简化设计工作,缩短设计周期,提高设计质量,同时也简化了机器的维修工作。
三 机械零件的强度1、影响机械零件疲劳强度的主要因素有哪些?在设计中可以采用哪些措施提高机械零件的疲劳强度?【答】影响机械零件疲劳强度的主要因素有零件几何形状、尺寸大小、加工质量及强化因素。
零件设计时,可以采用如下的措施来提高机械零件的疲劳强度:1)尽可能降低零件上应力集中的影响是提高零件疲劳强度的首要措施。
应尽量减少零件结构形状和尺寸的突变或使其变化尽可能地平滑和均匀。
在不可避免地要产生较大的应力集中的结构处,可采用减荷槽来降低应力集中的作用;2)选用疲劳强度大的材料和规定能够提高材料疲劳强度的热处理方法及强化工艺;3)提高零件的表面质量;4)尽可能地减小或消除零件表面可能发生的初始裂纹的尺寸,对于延长零件的疲劳寿命有着比提高材料性能更为显著的作用。
2、已知某材料的1801=-σMPa ,循环基数取60105⨯=N ,m =9,试求循环次数N 分别为7000,25000,620000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。
【解】由公式 m r rN NN 0σσ= 得 N 1 = 7000时 MPa 6.37370001051809610111=⨯==--m N N N σσN 2 = 25000时 MPa 3.324250001051809620112=⨯==--m N N N σσ N 3 = 620000时 MPa 0.2276200001051809630113=⨯==--m N N N σσ 3、已知一材料的力学性能260=s σMPa ,1701=-σMPa ,2.0=σψ,试按比例绘制该材料的简化极限应力线图。
【解】由公式3-6 0012σσσψσ-=- 得MPa 33.2832.0117021210=+⨯=+=-σψσσ 简化极限应力线图上各点的坐标分别为),();,();,(02607.1417.1411700C D A '' 按比例绘制的简化极限应力线图如图所示。
4、如在题3中取零件的2.1=σK ,零件危险截面上的平均应力MPa 20=m σ,应力幅MPa 30=a σ,1) 按比例绘制该零件的简化极限应力线图,并在图上标出工作点M ;2) 分别按C r =和C m =σ在零件的简化极限应力线图上标出极限应力点S 1和S 2;3) 分别按C r =和C m =σ求出该截面的计算安全系数ca S 。
【解】1)绘制零件的简化极限应力线图零件极限应力线图上各点的坐标分别为:),(),(;),(0260),1.118,7.141(2.17.1417.141)7.141,0(2.11700C D A == 工作点M 坐标为)20,30(),(=m a σσ2)标出极限应力点S 1和S 2C r = 和C m =σ时在零件的简化极限应力线图上的极限应力点S 1和S 2如图所示。
3)按C r =和C m =σ求该截面的计算安全系数ca S显然,两种情况可能的失效形式均为疲劳失效。
故安全系数分别为:C r =时25.4202.0302.11701=⨯+⨯=+=-m a ca K S σψσσσσ C m =σ时17.3)2030(2.120)2.02.1(170)()(1=+⨯-+=+-+=-m a m ca K K S σσσψσσσσ摩擦、磨损及润滑概述1、如何用膜厚比衡量两滑动表面间的摩擦状态?【答】膜厚比(λ)用来大致估计两滑动表面所处的摩擦(润滑)状态。
2/12221min)(q q R R h +=λ式中,min h 为两滑动粗糙表面间的最小公称油膜厚度,1q R 、2q R 分别为两表面轮廓的均方根偏差。
膜厚比1≤λ时,为边界摩擦(润滑)状态;当31~=λ时,为混合摩擦(润滑)状态;当3>λ时为流体摩擦(润滑)状态。
2、机件磨损的过程大致可分为几个阶段?每个阶段的特征如何?【答】试验结果表明,机械零件的一般磨损过程大致分为三个阶段,即磨合阶段、稳定磨损阶段及剧烈磨损阶段。
1) 磨合阶段:新的摩擦副表面较粗糙,在一定载荷的作用下,摩擦表面逐渐被磨平,实际接触面积逐渐增大,磨损速度开始很快,然后减慢;2) 稳定磨损阶段:经过磨合,摩擦表面加工硬化,微观几何形状改变,从而建立了弹性接触的条件,磨损速度缓慢,处于稳定状态;3) 剧烈磨损阶段:经过较长时间的稳定磨损后,因零件表面遭到破化,湿摩擦条件发生加大的变化(如温度的急剧升高,金属组织的变化等),磨损速度急剧增加,这时机械效率下降,精度降低,出现异常的噪声及振动,最后导致零件失效。
3、何谓油性与极压性?【答】油性(润滑性)是指润滑油中极性分子湿润或吸附于摩擦表面形成边界油膜的性能,是影响边界油膜性能好坏的重要指标。
油性越好,吸附能力越强。
对于那些低速、重载或润滑不充分的场合,润滑性具有特别重要的意义。
极压性是润滑油中加入含硫、氯、磷的有机极性化合物后,油中极性分子在金属表面生成抗磨、耐高压的化学反应边界膜的性能。
它在重载、高速、高温条件下,可改善边界润滑性能。
4、润滑油和润滑脂的主要质量指标有哪几项?【答】润滑油的主要质量指标有:粘度、润滑性(油性)、极压性、闪点、凝点和氧化稳定性。
润滑脂的主要质量指标有:锥(针)入度(或稠度)和滴点。
5、什么是粘度?粘度的常用单位有哪些?【答】粘度是指润滑油抵抗剪切变形的能力,标志着油液内部产生相对运动运动时内摩擦阻力的大小,可定性地定义为它的流动阻力。
粘度越大,内摩擦阻力越大,流动性越差。
粘度是润滑油最重要的性能指标,也是选用润滑油的主要依据。
粘度的常用单位有s Pa ⋅(国际单位制),2cm s dyn ⋅(P 泊,cP 厘泊),St(斯),cSt (厘斯),t E(恩氏度),SUS (赛氏通用秒),R (雷氏秒)等。
6、流体动力润滑和流体静力润滑的油膜形成原理在本质上有何不同?【答】流体动力润滑是借助于相对速度而产生的粘性流体膜将两摩擦表面完全隔开,由流体膜产生的压力来平衡外载荷,具有一定粘性的流体流入楔形收敛间隙产生压力效应而形成。
流体静力润滑是靠液压泵(或其它压力流体源),将加压后的流体送入两摩擦表面之间,利用流体静压力来平衡外载荷。
四 螺纹连接和螺旋传动1、简要分析普通螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹的特点,并说明哪些螺纹适合用于连接,哪些螺纹适合用于传动?哪些螺纹已经标准化?【答】普通螺纹:牙型为等边三角形,牙型角60度,内外螺纹旋合后留有径向间隙,外螺纹牙根允许有较大的圆角,以减小应力集中。