机械设计问答题整理(一)PDF版
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《机械设计》课程试题(一)一、选择题:本题共10个小题,每小题2分,共20分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
把所选项前的字母填在题后的括号内。
1.一般工作条件下,齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动,通常的主要失效形式为【B 】A.轮齿疲劳折断 B. 齿面疲劳点蚀C.齿面胶合 D. 齿面塑性变形2.带传动在工作时产生弹性滑动,是由于【C 】A.包角α太小 B. 初拉力F0太小C.紧边与松边拉力不等 D. 传动过载3.下列四种型号的滚动轴承,只能承受径向载荷的是【B 】A.6208 B. N208 C. 3208 D. 52084.下列四种螺纹,自锁性能最好的是【D】A.粗牙普通螺纹 B.细牙普通螺纹C.梯形螺纹 D.锯齿形螺纹5.在润滑良好的条件下,为提高蜗杆传动的啮合效率,可采用的方法为【C】A.减小齿面滑动速度υs B. 减少蜗杆头数Z1C.增加蜗杆头数Z1 D. 增大蜗杆直径系数q6.在圆柱形螺旋拉伸(压缩)弹簧中,弹簧指数C是指【D 】A.弹簧外径与簧丝直径之比值B.弹簧内径与簧丝直径之比值C.弹簧自由高度与簧丝直径之比值D.弹簧中径与簧丝直径之比值7.普通平键接联采用两个键时,一般两键间的布置角度为【B 】A.90° B. 120° C.135° D.180°8.V带在减速传动过程中,带的最大应力发生在【D 】A.V带离开大带轮处 B. V带绕上大带轮处C.V带离开小带轮处 D. V带绕上小带轮处9.对于普通螺栓联接,在拧紧螺母时,螺栓所受的载荷是【D 】A.拉力 B.扭矩C.压力 D.拉力和扭矩10.滚子链传动中,链节数应尽量避免采用奇数,这主要是因为采用过渡链节后【D 】A.制造困难 B.要使用较长的销轴C.不便于装配 D.链板要产生附加的弯曲应力二、填空题:本大题共10个小题,每空1分,共20分。
把答案填在题中横线上。
1.轴如按受载性质区分,主要受弯矩的轴为心轴,主要受转矩的轴为传动轴。
机械设计基础复习题(一)一、判断题:正确的打符号√,错误的打符号×1.在实际生产中,有时也利用机构的"死点"位置夹紧工件。
( )2. 机构具有确定的运动的条件是:原动件的个数等于机构的自由度数。
( ) 3.若力的作用线通过矩心,则力矩为零。
( )4.平面连杆机构中,连杆与从动件之间所夹锐角称为压力角。
( )5.带传动中,打滑现象是不可避免的。
( )6.在平面连杆机构中,连杆与曲柄是同时存在的,即只要有连杆就一定有曲柄。
( )7.标准齿轮分度圆上的齿厚和齿槽宽相等。
( )8.平键的工作面是两个侧面。
( )910.螺纹中径是螺纹的公称直径。
()1112.在运动副中,高副是点接触,低副是线接触。
1314151617 ( ) 18.代号为6205( )( ).直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是相等,相等。
带传动设计中,为了限制带的弯曲应力,应对带轮的加以限制。
4.硬齿面齿轮常用渗碳淬火来得到,热处理后需要加工。
5.要将主动件的连续转动转换为从动件的间歇转动,可用机构。
6.轴上零件的轴向固定方法有、、、等。
7.常用的滑动轴承材料分为、、三类。
8.齿轮轮齿的切削加工方法按其原理可分为和两类。
9.凸轮机构按从动件的运动形式和相对位置分类,可分为直动从动件凸轮机构和凸轮机构。
10.带传动的主要失效形式是、及带与带轮的磨损。
11.蜗杆传动对蜗杆导程角和蜗轮螺旋角的要求是两者大小和旋向。
闭式蜗杆传动必须进行以控制油温。
12.软齿面齿轮常用中碳钢或中碳合金钢制造,其中大齿轮一般经处理,而小齿轮采用处理。
13.若要将主动件的往复摆动转换为从动件的间歇转动,可用机构。
14.只传递扭矩而不受弯矩的轴称为,同时承受扭矩和弯矩的轴称为。
15.滑动轴承与轴颈表面直接接触的部分称为。
三、单项选择题1.作用在刚体上的二力平衡条件是( )。
A.大小相等、方向相反、作用线相同、作用在两个相互作用物体上B.大小相等、方向相反、作用线相同、作用在同一刚体上C.大小相等、方向相同、作用钱相同、作用在同一刚体上D.大小相等、方向相反、作用点相同2.下列机构中,不属于间歇机构的是( )。
机械设计经典问答题-附答案-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1第一课螺纹连接1.问:常用螺纹的类型主要有哪些?答:普通螺纹、米制锥螺纹、管螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹。
2.问:哪些螺纹主要用于联接哪些螺纹主要用于传动答:普通螺纹、米制锥螺纹、管螺纹主要用于联接。
梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹主要用于传动。
3.问:螺纹联接的基本类型有哪些?答:螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉联接、紧定螺钉联接。
其它还有地脚螺栓联接、吊环螺钉联接和T型槽螺栓联接等。
4.问:螺纹联接预紧的目的是什么?答:预紧的目的在于增强联接的可靠性和紧密性,以防止受载后被联接件间出现缝隙或发生相对滑移。
5.问:螺纹联接防松的方法按工作原理可分为哪几种?答:摩擦防松、机械防松(正接锁住)和铆冲防松(破坏螺纹副关系)等。
6.问:受拉螺栓的主要破坏形式是什么?答:静载荷下受拉螺栓的损坏多为螺纹部分的塑性变形和断裂。
变载荷下多为栓杆部分的疲劳断裂。
7.问:受剪螺栓的主要破坏形式是什么?答:螺栓杆和孔壁的贴合面上出现压溃或螺栓杆被剪断。
8.问:为了提高螺栓的疲劳强度,在螺栓的最大应力一定时,可采取哪些措施来降低应力幅?并举出三个结构例子。
答:可采取减小螺栓刚度或增大被联接件刚度的方法来降低应力幅。
1)适当增加螺栓的长度;2)采用减小螺栓杆直径的腰状杆螺栓或空心螺栓;3)在螺母下面安装弹性元件。
9.问:螺纹联接设计时均已满足自锁条件,为什么设计时还必须采取有效的防松措施?答:在静载荷及工作温度变化不大时,联接一般不会自动松脱。
但在冲击、振动、载荷变化、温度变化较大或高温下均造成联接间摩擦力减小或瞬时消失或应力松驰而发生联接松脱。
10.问:横向载荷作用下的普通螺栓联接与铰制孔用螺栓联接两者承受横向载荷的机理有何不同?当横向载荷相同时,两种答:前者靠预紧力作用,在接合面间产生的摩擦力来承受横向力;后者靠螺栓和被联接件的剪切和挤压来承载。
机械设计基础问答题(共五篇)第一篇:机械设计基础问答题机械设计基础问答题1.试述机械与机构、零件与构件、运动副与约束的涵义。
①零件是制造的基本单元;②某些零件固联成没有相对运动的刚性组合称为构件,构件是运动的基本单元;③构件与构件之间通过一定的相互接触与制约,构成保持相对运动的可动联接,称为运动副;④当构件用运动副联接以后,它们之间的某些相对运动将不能实现,这种对相对运动的限制称为运动副的约束;⑤能完成有用的机械功或转换机械能的机构组合系统称为机器;⑥机器与机构总称为机械。
2.何谓复合铰链、局部自由度和虚约束?①三个或三个以上的构件在同一轴线上用回转副相联接构成复合铰链;②局部自由度是指不影响机构中输入与输出关系的个别构件的独立运动(凸轮机构中的滚子——提高效率,减少磨损);③运动副引入的约束中,对机构自由度的影响与其他机构重复,这些重复的约束称为虚约束(机械中常设计带有虚约束,对运动情况虽无影响,但往往能使受力情况得到改善)。
3.机构具有确定运动的条件是什么?若不满足条件,将会出现什么情况?①运动链成为具有确定相对运动的机构的必要条件为:运动链的自由度必须大于零,主动构件数必须等于运功链的自由度;②不满足条件时,当自由度为零时,运动链将成为各构件间没有相对运动的刚性构架,当主动构件数大于自由度时,可能会折断构件,当主动构件数小于自由度时,从动件的运动不确定。
4.试述机件损伤和失效的主要形式以及机件工作准则的涵义。
①机件的主要的损伤及失效形式有:机件产生整体的或工作表面的破裂或塑性变形,弹性变形超过允许的限度,工作表面磨损、胶合和其他破环,靠摩擦力工作的机构产生打滑和松动,超过允许强度的强烈震动,等等;②主要准则:强度——机件抵抗断裂、过大的塑性变形或表面疲劳破坏的能力,刚度——机件受载时抵抗弹性变形的能力,常用产生单位变形所需的外力或外力矩来表示(提高刚度的办法:改进机件结构,增加辅助支撑或肋板以及减小支点的距离,适当增加断面尺寸)耐磨性——磨损过程中抵抗材料脱落的能力,振动稳定性——机器在工作时不能发生超过容许的振动,耐热性。
1. 零件材料的极限应力σlim如何确定?答:对于塑性材料,其应力--应变曲线有明显的屈服点,故零件的主要失效形式是塑性变形,应取材料的屈服极限σS、τS作为极限应力。
对于脆性材料,应力--应变曲线没有明显的屈服点,故零件的主要失效形式是脆性断裂,取材料的强度极限σB、τB作为极限应力。
2. 极限应力线图有何用处?答:确定零件材料的破坏形式;确定零件材料的极限应力;计算零件的安全系数。
3. 紧螺栓联接的强度也可以按纯拉伸计算,但须将拉力增大30%,为什么?答:考虑拧紧时的扭剪应力,因其大小约为拉应力的30%。
4. 画出单个螺栓联接的受力变形图,并根据线图写出螺栓受的总拉力Q、预紧力QP、剩余预紧力的计算公式。
答:5. 为什么螺母的螺纹圈数不宜大于10圈(使用过厚的螺母不能提高螺纹联接强度)?答:因为螺栓和螺母的受力变形使螺母的各圈螺纹所承担的载荷不等,第一圈螺纹受载最大,约为总载荷的1/3,逐圈递减,第八圈螺纹几乎不受载,第十圈没用。
所以使用过厚的螺母并不能提高螺纹联接强度。
6. 螺栓组受力分析的目的是什么?7. 平键和楔键联接在工作原理上有什么不同?各有什么特点?8. 普通平键的标准尺寸(b×h)如何确定?键的长度如何确定?9. 矩形花键和渐开线花键如何定心?10.在相同条件下,V带传动与平带传动的传动能力有何不同?为什么?根据欧拉公式说明用什么措施提高带的传动能力。
11.带传动的失效形式是什么?设计准则是什么?单根V带所能传递的功率:如何体现了设计准则?12.为什么带传动一般放在传动链的高速级,而不放在低速级?13.在带传动设计时,为什么要求dd1≥dmin、α1≥120°、5≤v≤25 m/S?14.在V带传动设计时,为什么要限制带的根数?答:根数多结构大;由于带的长度误差,使各根带间受力不等15.与带传动、齿轮传动相比,链传动有何特点?16.为什么链传动中链节数一般采用偶数?而链轮齿数一般选用奇数?17.为什么链传动的平均运动速度是个常数,而瞬时运动速度在作周期性变化。
机械设计问答题整理:(注:1、做题过程中发现问答题都没答案,所以复习过程中就一边复习一边整理;2、并不是全部内容,所以有缺少,欢迎指正)1.什么是带传动的滑动率?滑动率如何计算?答:从动轮的圆周速度v"低于主动轮的圆周速度v#的降低程度,可用滑动率ε来×100%带传动的滑动率一般为1%~2%,一般中可以忽略不表示:ε=&'(&)&'计。
2.带传动在什么情况下才发生打滑?打滑一般发生在大轮上还是小轮上?为什么?刚开始打滑前,紧边拉力与松边拉力之间的关系是什么?答:1)什么时候发生:当带传动所需有效圆周力超过带与带轮面间摩擦力的极限时2)小轮。
因为小轮的包角要比大轮小,接触面积多大轮少,所以较易发生打滑3)关系:可以用柔韧体摩擦的欧拉公式表示,即F#=F"e23(α:包角;f:摩擦系数)3.影响带传动工作能力的因素有哪些?答:1)传动比:传动比过大,接触角减小,传动能力损失大(滑动损失)2)摩擦力:摩擦接触面越大,传动能力越好(双皮带比单皮带好)3)张紧力:合适的张紧力可达到最佳的传动能力(过紧时皮带发热,损耗大,甚至损坏轴承,过松时滑动损失大)4.带传动工作时,带内应力如何变化?最大应力发生在什么位置?由哪些应力组成?研究带内应力变化的目的是什么?答:1)变化:0<r<12)最大应力发生在带的紧边绕上小带轮处。
3)组成:有紧边拉应力、离心拉应力、离心拉应力组成。
4)目的:带传动的最大有效拉力与摩擦因数、包角、出拉力有关。
增大摩擦因数、包角、出拉力,可以提高带轮的工作能力,但初拉力过大或带轮表面粗糙,将导致带的磨损加剧,工作寿命缩短。
5.带传动的主要失效形式有哪些?单根V带所能传递的功率是根据什么准则确定的?答:1)主要的失效形式:打滑、疲劳破坏2)单根V带的基本额定功率是在规定的试验条件下得到的。
实际工作条件下带传动的传动比、V带长度和带轮包角与试验条件不同,因此,需要对单根V带的基本额定功率予以修正,从而得到单根V带的额定功率。
机械设计常考问答题总结整理/湖北张坤,建议百度一下湖北张坤发现我们的更多精彩!1、机器主要组成部分,设计机器的程序?对机器有哪些主要要求?答:一般的机器由原动机、传动、执行三部分组成;设计机器的一般程序是计划、方案设计、技术设计、技术文件的编制这几个阶段;对机器的主要要求有:使用功能要求、经济性要求、劳动保护和环境保护要求、寿命与可靠性要求、其他专业要求。
2、机械零件的主要失效形式有哪些?机械零件就满足哪些基本要求?机械零件的设计方法?答:机械零件的主要失效形式:整体断裂、过大的残余变形、零件的表面破坏、破坏正常工作条件引起的失效。
设计机械零件应该满足的基本要求:避免在预定的寿命期内失效的要求、结构工艺的要求、经济性要求、质量小的要求、可靠性要求。
机械零件的设计准则:强度准则、刚度准则、寿命准则、振动稳定性准则、可靠性准则。
机械零件的设计方法:理论设计、经验设计、模型实验设计。
机械零件的常用材料有金属材料、高分子材料、陶瓷材料、复合材料几大类。
机械零件的选用原则:使用要求、工艺要求、经济性要求、材料的供应情况。
3、机械零件设计中标准分类?答:机械零件设计中的标准化,按使用范围分:国家标准、行业标准、企业标准;按使用的强制性分:强制标准、推荐标准。
4、常见的摩擦状态?答:常见的摩擦状态有干摩擦、液体摩擦、边界摩擦和混合摩擦。
机械零件的正常磨损分为磨合阶段、稳定磨损阶段、剧烈磨损阶段。
5、按建立压力油膜的原理不同,流体润滑主要有流体动力润滑、弹性流体动力润滑及流体静力润滑。
在高速运转或载荷较小的摩擦部位及低温工况下,宜选用粘度较低的润滑油;在低速运转或载荷较大的摩擦部位及高温工况下,宜选用粘度较高的润滑油。
润滑济中加入添加剂的作用是改善润滑剂的性能,提高润滑油的品质;常用的添加济有极压添加剂、油性添加剂、粘度指数添加剂、抗蚀添加剂。
6、减少磨损的主要措施有:选择合适的材料、选择合适的润滑剂及润滑方法、加强表面处理,提高表面质量、正确的使用和保养机器。
第一章机械设计基础知识1.2 以部机器一般有哪几部分组成?机械设计课以研究哪一部分为主?1.3 什么叫零件,构件和部件?什么叫通用机械零件?什么叫专用机械零件?1.4 研究通用机械零件设计方法的一般步骤是什么?以某一机械零件和机械产品为例来体会这一问题?1.5 试述本课程的内容,性质和任务,说明本课程在机械专业中所占的重要地位。
1.6 本课程与那些先修课程有关?为了学好本课程,你准备怎样复习这些先修课程?1.7 机械设计的一般程序是什么?各个阶段大致需要完成哪些任务?1.8 设计机器应满足的基本要求是什么?试以某一机器为例来说明。
1.9 什么是标准化,系列化和通用化?在机械设计中采用”三化”有那些重要意义?1.10 机械设计应该满足那些基本准则?1.11 写出零件的强度条件表达式,并说明各个符号代表的物理意义。
1.12 零件材料的极限应力如何确定?1.13 什么叫机械零件的里雅失效?机械零件的主要的实效形式有哪些?1.14 什么是可靠性?可发现与可靠度有什么区别?为什么要对零件进行可靠性计算?1.15 机械设计中为什么常用等可靠度的零件?1.16 提高机械零件强度的措施有哪些?1.17 在什么条件下要按刚度条件设计零件?提高零件的刚度有哪些措施?某轴的材料从碳刚改为合金钢,其尺寸形状不变,轴的刚度能否提高?1.18 选用机械零件材料时主要考虑什么原则?1.19 钢常用的热处理方法有几种?各种热处理方法的目的是什么?1.20 铸造零件与锻造零件相比有和优点,缺点?设计时如何选择?1.21 设计机械零件时,应从哪些方面考虑以及如何改善零件的工艺性?1.22 举例说明什么叫静载荷,动载荷,静应力和变应力呢?1.23 变应力有哪几种基本类型?怎样区别他们?1.24 什么是名义载荷,载荷系数及计算载荷?他们之间的在关系怎样?1.25 什么是零件的工作应力,计算应力,极限应力和许用应力?1.26 影响材料的极限应力的因素有哪些?1.27 S a, S,n$ max 5 mir)r5个参数各代表什么?绘图说明当 3 m等于250MPa时,r等于0.25 时,应力随时间变化的曲线。
一、判断题1.对于联接螺纹,即使制造和装配足够精确,螺纹牙受力也是不均匀的。
( ∨ ) 2.零件受变应力作用,则作用在零件上的载荷是变载荷。
( × )3.联接承受横向力,则螺栓的失效形式是剪切强度不足。
( × )4.在高转速、有振动的场合,楔键联接没有平键联接好。
( ∨ )5.滚子链传动的动载荷随链条节距增大而增大,随链轮齿数增大而减小。
( ∨ )6.带传动的平均传动比等于常数,链传动的平均传动比随载荷的大小而改变( × )7.带传动的弹性滑动是不可避免的。
( ∨ )8.带传动存在弹性滑动的根本原因之一是松、紧边存在拉力差。
( ∨ )9.润滑油的油性越好则其粘度越大。
( × )10.仅从提高螺纹联接的疲劳强度考虑,增大螺栓刚度是不合理的。
( ∨ )11.滚子链链轮的齿数1z 取得过大,将使链传动的寿命明显减小。
( ∨ )12.对滑动轴承来讲,轴颈与轴瓦的摩擦和磨损是不可避免的。
( × )13.动力传动中,V 带比平带传动应用广泛的主要原因是V 带与带轮间的当量摩擦系数更大。
( ∨ )14.带传动靠摩擦力工作,因此带轮的工作表面越粗糙越好,紧力越大越好。
( × )15.零件具有良好的工艺性,意思是零件便于制造。
( ∨ )16.应力幅不变的应力称为稳定变应力。
( × )17.带传动紧的目的是增大初拉力。
( × )18.紧螺栓联接的螺栓强度公式2'3.14c d F π⨯≤[σ ]中,1.3是安全系数。
( × )19.对于受轴向载荷的紧螺栓联接,当螺栓、被联接件的刚度和预紧力都不变时,增大工作载荷,残余预紧力必然减小。
( ∨ )20.滚子链的节距越大,则链条承载能力越强,因此高速重载下宜选用大节距链。
( × )21.V 带传动具有缓冲隔振的能力,故广泛应用于加工机床的分度传动链系统中。
( × )22.机械零件在工作中产生失效,意味着零件破坏了。
1.问:机器的基本组成要素是什么?答:机械零件2.问:什么是零件?答:零件是组成机器的不可拆的基本单元,即制造的基本单元。
3.问:什么是通用零件?答:在各种机器中经常都能用到的零件,如:齿轮、螺钉等。
4.问:什么是专用零件?答:在特定类型的机器中才能用到的零件,如:涡轮机的叶片、内燃机曲轴等。
5.问:什么是部件?答:由一组协同工作的零件所组成的独立制造或独立装配的组合体叫做部件,如减速器、离合器等。
6.问:什么是标准件?答:经过优选、简化、统一,并给以标准代号的零件和部件称为标准件。
7.问:什么是机械系统?答:由许多机器、装置、监控仪器等组成的大型工程系统,或由零件、部件等组成的机器(甚至机器中的局部)都可以看成是一个机械系统。
8.问:机械设计课程的主要研究对象是什么?答:本课程只研究在普通工作条件下一般参数的通用零件和部件。
9.问:什么是易损件?答:在正常运转过程中容易损坏,并在规定期限内必须更换有零件或部件称为易损件。
第二章1.问:一台完整的机器通常由哪些基本部分组成?答:原动机部分、执行部分和传动部分。
2.问:一般机器的设计程序通常由哪几个基本阶段构成?答:一部机器的设计程序基本上由计划阶段、方案设计阶段、技术设计阶段、技术文件编制阶段构成。
3.问:设计机器时应满足哪些基本要求?答:一般来说,需满足使用功能要求、经济性要求、劳动保护和环境保护要求、可靠性要求和其它专用要求。
4.问:机械零件主要有哪些失效形式?答:机械零件的主要失效形式有:整体折断、过大的残余变形、零件的表面破坏、破坏正常工作条件引起的失效等。
5.问:设计机械零件时应满足哪些基本要求?答:一般说来,大致有以下基本要求: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、质量小的要求和可靠性要求等。
6.问:机械零件的常用设计准则是什么?答:大体有以下设计准则:强度准则、刚度准则、寿命准则、振动稳定性准则和可靠性准则等。
7.问:什么是机械零件的强度设计准则?答:强度准则就是指零件中的应力不得超过允许的限度。
机械设计问答题整理:(注:1、做题过程中发现问答题都没答案,所以复习过程中就一边复习一边整理;2、并不是全部内容,所以有缺少,欢迎指正)1.机械零件的失效与破坏:答:零件失去设计所要求的效能(功能)2.名义载荷与计算载荷:答: 1)名义载荷:根据原动机额定功率(或阻力、阻力矩)计算出来的作用于机械零件上的载荷,一般用F表示力,用T表示力矩。
2)计算载荷:考虑机械零件在工作时有冲击、振动和由于各种因素引起的栽荷分布不均匀等,将名义载荷修正后用于零件计算的栽荷,以Fc ,Tc表示。
计算载荷与名义载荷的关系为:Fc = KFTc= KT式中,K为载荷系数,一般取K≥1。
3.工作应力与工作能力:答:1)工作应力:构件工作时,由载荷引起的应力2)工作能力:零件不发生失效时的安全工作限度4.可靠性和可靠度:答:1)可靠性:指零件在规定条件下和规定的时间内,完成规定功能的能力 2)可靠度:可靠性的概率度量5.极限应力与许用应力:答:1)极限应力:材料能力承受的最大应力叫做材料的极限应力2)许用应力:用极限应力除以大于1的安全系数作为构件工作应力的最高限度6.油的黏性与油性:答:1)黏性:流体在运动状态下抵抗剪切变形速率能力的性质,称为粘滞性或简称黏性2)油性(润滑性):润滑性是指润滑油中极性分子与金属表面吸附形成一层边界油膜,以减少摩擦和磨损的性能。
7.摩擦和磨损:答:1)摩擦:当物体与另一物体沿接触面的切线方向运动或有相对运动的趋势时,在两物体的接触面之间有阻碍它们相对运动的作用力,这种力叫摩擦力。
接触面之间的这种现象或特性叫“摩擦”2)磨损:运动副之间的摩擦将导致零件表面材料的逐渐丧失或迁移8.物理吸附膜与化学吸附膜:答:1)物理吸附膜:润滑剂中脂肪酸的极性分子牢固地吸附在金属表面上形成物理吸附膜2)化学吸附膜:润滑剂中分子受化学键力作用而贴附在金属表面上所形成的吸附膜则称为化学吸附膜9.接触表面处的挤压强度与接触强度:答:1)挤压强度:是在挤压应力作用下抵抗破坏的能力称为挤压强度 2)接触强度:是在接触应力作用下抵抗破坏(变形和断裂)的能力称为接触强度,包括接触静强度和接触疲劳强度10.有限寿命设计与无限寿命设计:答:1)有限寿命设计:以机器指定寿命为依据进行的设计2)无限寿命设计:以机器使用寿命无限长为依据所进行的设计11.设计机器时应满足哪些基本要求?设计零件时应满足哪些基本要求?答:1)使用功能要求;经济性要求;劳动保护和环境保护要求;寿命与可靠性的要求;其他专用要求2)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;质量小的要求;可靠性要求12.简述机械零件的主要失效形式有哪些,主要计算准则有哪些。
答:1)整体断裂;过大的残余变形;零件的表面破坏;破坏正常工作条件引起的失效2)强度准则;刚度准则;寿命准则;振动稳定性准则;可靠性准则13.机械零件上的哪些位置易产生应力集中?答:零件几何尺寸突变(如:沟槽、孔、圆角、轴肩、键槽等)及配合零件边缘处易产生应力集中14.机械零件的胶合失效是如何产生的?答:是由齿面间未能有效地形成润滑油膜,导致齿面金属直接接触,并在随后的相对滑动中,相对粘连的金属沿着相对滑动方向相互撕扯而出现一条条划痕15.试举例说明承受静载荷作用的零件能否在其危险截面处产生变应力作用。
答:在静载荷作用下的机械零件,不仅可以产生(静)应力,也可能产生(变)应力16.润滑油及润滑脂的主要性能指标有哪些?答:1)润滑油:粘度;润滑性(油性);极压性;闪点;凝点;氧化稳定性 2)润滑脂:锥(针)入度(或稠度);滴点17.润滑油加入添加剂的主要作用是什么?常用的添加剂有哪些?答:1)主要作用:提高润滑剂的油性、极压性等,使其在极端条件下具有更有效地工作能力;推迟润滑剂的老化变质,延长其正常使用寿命;改善润滑剂的物理性能,如降低凝点、消除泡沫、提高粘度、改进其粘-温特性等 2)常用的添加剂:油性添加剂、极压添加剂、分散净化剂、消泡添加剂、抗氧化剂添加剂、降凝剂、增粘剂18.齿面接触疲劳强度计算是针对哪种失效形式?其基本理论依据是什么?答:针对齿面点蚀。
基本依据为弹性力学中的赫兹线接触应力计算公式。
19.齿轮传动的主要失效形式有哪些?开式、闭式齿轮传动的失效形式有什么不同?设计准则通常是按哪些失效形式制定的?答:1)轮齿折断;齿面磨损;齿面点蚀;齿面胶合;塑性变形 2)闭式传动:闭式传动的主要失效形式为齿面点蚀和轮齿的弯曲疲劳折断。
开式传动:开式传动的主要失效形式为齿面磨粒磨损和轮齿的弯曲疲劳折断。
3)在闭式齿轮传动中,通常以保证齿面接触疲劳强度为主,对于齿面硬度很高、齿芯强度又低的齿轮或材质较脆的齿轮,通常则以保证齿根弯曲疲劳强度为主。
在开式(半开式)齿轮传动,仅保证齿根弯曲疲劳强度作为设计准则20.齿根弯曲疲劳裂纹先发生在危险截面的哪一边?为什么?为提高轮齿抗弯曲疲劳折断的能力,可采取哪些措施?答:疲劳裂纹首先发生在危险截面受拉一侧,因为交变的齿根弯曲应力超过材料的弯曲疲劳极限应力。
措施:首先应对轮齿进行抗弯疲劳强度计算,使齿轮必须具有足够的模数;其次采用增大齿根过渡圆半径、降低表面粗糙度、进行齿面强化处理(如喷丸)、减轻加工中的损伤等工艺措施,提高轮齿抗疲劳折断的能力;再次应尽可能消除载荷分布不均匀的象,有效避免轮齿的局部折断。
21.齿轮为什么会产生齿面点蚀与剥落?点蚀首先发生在什么部位?为什么?防止点蚀有哪些措施。
答:1)轮齿工作时齿面受脉动循环变化的接触应力,在接触应力的反复作用下,当最大接触应力超过材料的许用接触应力时,齿面就出现疲劳裂纹,并由于有油润滑进入裂纹,将产生很高的油压,促使裂纹扩展,最终形成点蚀 2)点蚀首先出现在节线附近的齿根表面上。
其原因为:a)节线附近常为单齿对啮合区,轮齿受力与接触应力最大;b)节线处齿廓相对滑动速度低,润滑不良,不易形成油膜,摩擦力较大;c)润滑油挤入裂纹,是裂纹扩张 3)措施:a)提高齿面硬度和降低表面粗糙度;b)在许用范围内采用大的变位系数和,以增大综合曲率半径;c)采用黏度较高的润滑油22.齿轮在什么情况下发生胶合?采取哪些措施可以提高齿面抗胶合能力?答:1)是由齿面间未能有效地形成润滑油膜,导致齿面金属直接接触,并在随后的相对滑动中,相对粘连的金属沿着相对滑动方向相互撕扯而出现一条条划痕2)措施:a)采用角度变位齿轮或对齿轮进行修形,以减小啮入始点和啮出终点处的滑动系数;b)提高齿面硬度和降低齿面粗糙度值;c)减小模数、降低齿高,以减小齿面的滑动速度;d)采用抗胶合能力高的齿轮材料,添加极压润滑油等23.为什么开式齿轮齿面严重磨损,而一般不会出现齿面点蚀?对开式齿轮传动,如何减轻齿面磨损?答:1)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。
2)采用闭式齿轮传动;提高齿面硬度;降低齿面粗糙度值;注意保持润滑油清洁等24.为什么一对软齿面齿轮的材料与热处理硬度不应完全相同?这时大、小齿轮的硬度差值多少才合适?硬齿面是否也要求硬度差?答:1)软齿面齿轮的主要实效形式为点蚀,由于小齿轮轮齿参与啮合的次数多,为保证大、小齿轮有相近的接触疲劳寿命,小齿轮的材料、热处理工艺应比大齿轮好;2)小齿轮齿面硬度应比大齿轮高30~50HBS;3)硬齿面齿轮的主要失效形式不是点蚀,所以不需要硬度差25.齿轮材料的选用原则是什么?常用材料和热处理方法有哪些?答:1)选用原则:a)齿轮材料必须满足工作条件的要求;b)应考虑齿轮尺寸的大小、毛坯成型方法及热处理和制造工艺;c)正火碳钢,不论毛胚的制作方法如何,只能用于制作在载荷平稳或轻度冲击下工作的齿轮,不能承受大的冲击载荷;d)调质碳钢可用于制作在中等冲击载荷下工作的齿轮;e)合金钢常用于制作高速、重载并在冲击载荷下工作的齿轮;f)飞行器中的齿轮传动,要求齿轮尺寸尽可能小,应采用表面硬化处理的高强度合金钢;g)金属制的软齿面齿轮,配对两齿轮齿面的硬度差应保持为30~50HBS或更多;2)常用材料:钢;铸铁;非金属材料3)热处理方法:软齿面:调质,正火;改善机械性能,增大强度和韧性硬齿面:表面淬火,渗碳浮火,表而氢化;接触强度高、耐磨性可抗冲击配对齿轮均用软齿面时小齿轮受载以数多故材料应选灯些,热处理硬度稍高于大齿轮(约30^40HBS)26.进行齿轮承载能力计算时,为什么不直接用名义工作载荷,而要用计算载荷?答:根据齿轮传动的额定功率和转速,可以得到齿轮传递的名义扭矩和轮齿上的名义法向载荷f n,但在实际传动中,由于受多种因素的影响,会使轮齿上的名义法向载荷增大,在轮齿强度计算中,应修正名义载荷,以得到用于齿轮强度计算的计算载荷27.载荷系数k有哪几部分组成?各考虑什么因素的影响?答:使用系数K"——影响因素:原动机和工作机的特性、质量比、联轴器类型以及运行状态动载系数K#——影响因素:齿轮的制造精度、圆周速度齿间载荷分配系数K$——影响因素:齿轮制造误差、接触部位的差别齿向载荷分布系数K&——影响因素:轴产生弯曲变形和轴上的齿轮偏移;轴和齿轮的扭转变形;轴承、支座的变形以及制造、装配的误差28.齿轮设计中,为何引用动载系数k?试述减小动载荷的方法。
答:1)齿轮传动不可避免地会有制造及装配的误差,轮齿受载后还要产生弹性变形。
这些误差及变形实际上将使啮合轮齿的法孑pb1与pb2不相等,因而轮齿就不能正确的啮合传动,瞬时传动比就不是定值,从动齿轮在运转中就会产生角加速度,于是引起了动载荷或冲击2)减小动载荷的方法:提高制造精度,减小齿轮直径以降低圆周速度,均可减小动载荷29.影响齿轮啮合时载荷分布不均匀的因素有哪些?采取什么措施可使载荷分布均匀?答:1)轴产生弯曲变形和轴上的齿轮偏移;轴和齿轮的扭转变形;轴承、支座的变形以及制造、装配的误差2)措施:可以采取增大轴,轴承及支座的刚度,对称地配置轴承,以及适当的限制轮齿的宽度等措施,同时尽可能避免齿轮作悬臂布置。
也可把一个齿轮的轮齿做成鼓形。
30.直齿圆柱齿轮进行弯曲,疲劳强度计算时,其危险截面是如何决定的?答:齿根弯曲应力的危险截面,可用30°切线法确定,作与轮齿对称线成30°,,,,,表示的就角,并与齿根过渡曲线相切的两条直线,切点分别为A、B,连线AB是齿根处的危险截面。
31.齿形系数Y Fa与模数有关吗?有哪些因素影响Y Fa的大小?答:齿形系数YFa表示载荷作用于齿顶时,由于轮齿形状的不同对其弯曲强度影响的系数。
标准齿轮传动与齿数z有关。
因为它只与齿廓的状况有关,而与齿的大小无关,所以与模数m无关。