机械设计课程常见问题解答

机械系统设计课程设计答辩常见问题和答案
电动机的类型如何选择？其功率和转速如何确定？
电动机的选择主要有两个因素。

第一是电机容量，主要是额定功率的选择。

首先要确定长期运转载荷稳定的带动工作机的功率值以及估算整个传动系统的功率，以此计算出电机所需的功率，然后按照额定功率大于实际功率的原则选择相应的电机。

第二是个转速因素。

要综合考虑电动机和传动系统的性能、尺寸、重量和价格等因素，做出最佳选择。

箱体上装螺栓和螺塞处，为何要有鱼眼坑或凸台？
减小和避免受附加弯曲应力作用
考虑传动方案时，带传动和链传动谁布置在高速级好，谁在低速级好，为什么？
答：带传动等摩擦传动承载能力低，传递相同转矩时，外轮廓尺寸较其他形式大，但传动平稳，且具有过载保护，故宜放在转速较高的运动链初始端；链传动因出安定不均匀，传动中有较大冲击振动，故不宜放在高速轴。

滚动轴承部件设计时，如何考虑因温度变化而产生轴的热胀或冷缩问题？
对于装配前环境温度影响，一般装配精度高的轴承装配前要测量轴承座和轴承尺寸，以保证配合关系。

机械设计学生问老师的问题介绍作为机械设计学生，在学习和研究过程中常常会遇到一些难以理解或需要进一步解答的问题。

在这个过程中，向老师寻求帮助是非常重要的一步。

本文将探讨几个机械设计学生常常会问老师的问题，涉及机械设计的基本原理、软件使用、工程实践等方面的内容。

机械设计基础问题问题1：什么是机械设计？机械设计是指将物理原理、材料科学、工程力学等基础知识应用于设计和制造机械设备的过程。

机械设计师需要具备对材料、力学、运动学、热学等方面的深入理解，同时需要熟悉使用计算机辅助设计软件来进行设计和模拟。

问题2：机械设计的基本原理有哪些？机械设计的基本原理包括以下几个方面：1.材料力学：研究材料的强度、刚度、韧性等力学性质，为设计选择合适的材料提供依据。

2.运动学：研究物体的运动轨迹、速度、加速度等运动参数，对机械系统的设计和分析至关重要。

3.力学：研究力和力的作用，以及物体的平衡条件和稳定性等力学原理对机械结构的设计和分析具有重要影响。

4.热学：研究能量转换和传递原理，了解机械系统内部的热效应和热平衡情况。

问题3：机械设计中常用的软件有哪些？机械设计中常用的软件包括：1.CAD软件：如AutoCAD、SolidWorks、CATIA等，用于进行三维建模和绘图。

2.CAM软件：如Mastercam、Pro/ENGINEER等，用于数控编程和生产制造。

3.仿真软件：如ANSYS、ADAMS等，用于进行结构强度、运动学和动力学仿真分析。

4.数据分析软件：如MATLAB、Python等，用于处理和分析实验数据。

5.优化软件：如OptiStruct、ModeFRONTIER等，用于设计优化和参数优化。

机械设计常见问题问题4：如何对机械结构进行强度计算？对机械结构进行强度计算是机械设计中非常重要的一环。

主要步骤包括：1.确定受力情况：分析机械结构所受的静态和动态荷载，包括力、力矩、温度等因素。

2.建立有限元模型：利用CAD软件建立机械结构的三维模型，并转化为有限元模型。

1.1 闭式软齿面齿轮的主要失效形式和计算准则是什么？软齿面疲劳点蚀，，也可能发生轮齿折断其他失效形式，按接触疲劳强度设计，校核弯曲疲劳强度硬轮齿折断，也可能点蚀胶合等失效形式，按弯曲，校核接触1.2 为什么斜齿轮的螺旋角一般控制在8°~20大，重合度大，运动平稳降低噪声有利，但轴向力大，根据工作要求加工精度而定1.3 为什么减速器要设置通气器减速器工作时箱体内的温度和气压都升高，通气器能使热膨胀的气体及时排除，保证箱体内外气压平衡，以免润滑油沿箱体接合面轴伸出处及其他缝隙渗漏出来2.1 一对啮合的大小齿轮接触应力和弯曲应力都相等吗？2.2 减速箱的剖分面凸缘宽度如何确定？扳手空间2.3 使用杆式油标需要注意什么问题？3.1 影响标准齿轮弯曲疲劳强度的主要参数有哪些？复合齿形系数（齿形系数，应力修正系）重合度系数载荷系数齿宽系数，小齿轮直径3.2 如何确定与联轴器配合轴段的轴径？先初算轴颈，同时根据联轴器的配合尺寸电动机轴径3.3 Y系列三相交流异步电动机有哪些优点？效率高，堵转转矩高，具有较高的最大和最小转矩，温升裕度大，具有降低噪声，震动的措施，标准化，体积小等4.1 闭式硬齿面齿轮的主要失效形式和计算准则是什么？硬轮齿折断，也可能点蚀校核等失效形式，按弯曲，校核接触4.2 如何确定轴的联轴器定位轴肩与轴承盖之间的距离？与联轴器、带轮和齿轮配合的轴段长应比轮毂宽短2~3mm，在联轴器、带轮与透盖之间的外伸轴段长应方便透盖螺钉取出，初取12~16mm；4.3 为什么要将箱座底面做成凹凸结构？增大机壳与空气的接触面积,从而加快电动机的散热速度5.1 为什么一对相啮合的齿轮许用接触疲劳应力不相等？材料，力学性能硬度，残余应力，热处理方式机械加工质量等影响5.2 零件用套筒固定时与之配合的轴段长度如何确定？轴段长应比轮毂宽短2~3mm，5.3 如何确定轴承的定位轴肩尺寸？用轴肩定位的相邻轴段轴径相差6~10mm6.1 为什么齿面点蚀最先出现在节线附近的齿根表面上？节线附近常为单齿对啮合，轮齿受力与接触应力最大，节线处齿廓相对滑动速度较低，润滑不良不易形成油膜摩擦力较大软化油计入裂纹，使裂纹扩张6.2 轴颈处常要标注哪几类形位公差？形状位置公差6.3 为什么螺栓联接的支承面常做成凸台或沉头座？凸台或沉头座是为了接触面平，保证螺母、螺栓受力在轴线上7.1 影响标准齿轮接触疲劳强度的主要参数有哪些？中心距，齿宽系数，齿数比，弹性系数，重合度系数，在和系数7.2 如何确定轴承旁联螺栓凸台高度？根据结构确定，那个拔模斜角等等，端盖的直径按螺栓的扳手空间C1和边缘厚C2得凸台宽度，由此确定高度h，所得凸台尺寸应圆整。

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。

机械设计问答题以下是一些常见的机械设计问答题：1. 什么是机械设计？机械设计是一种工程领域，它涉及设计、分析和制造机器和机械系统的过程。

机械设计师通常需要使用计算机辅助设计软件（CAD）来创建和评估产品的原型和虚拟模型。

2. 机械设计师的主要职责是什么？机械设计师的主要职责是设计新产品或改进现有产品的机械部分。

他们需要进行相关的研究，选择合适的材料，绘制草图和详细图纸，进行计算和分析以确保产品的安全性和性能。

3. 机械设计中的材料选择有哪些考虑因素？在机械设计中，材料选择是重要的决策因素。

一些常见的考虑因素包括材料的强度、刚度、耐磨性、耐腐蚀性、热膨胀系数、重量、可加工性和成本等。

4. 机械设计师使用哪些工具和软件？机械设计师通常使用计算机辅助设计软件（CAD）来创建和编辑产品的模型和图纸。

一些常见的CAD软件包括SolidWorks、AutoCAD、CATIA、Pro/ENGINEER和NX等。

此外，他们还可能使用其他工具和资源，如计算机辅助工程（CAE）软件用于进行结构分析和仿真、计算机辅助制造（CAM）软件用于编程和控制制造设备等。

5. 机械设计中常见的工程材料有哪些？一些常见的工程材料包括金属（如钢、铝、铜、镍合金）、塑料、橡胶、复合材料等。

具体的材料选择取决于应用的要求和设计的约束条件。

6. 机械设计中的负载分析是什么？负载分析是机械设计中的一个重要步骤，它涉及对产品所承受的力、压力和扭矩等负载进行评估和分析。

通过负载分析，设计师可以确定最大的负载情况，并相应地调整设计以确保产品的安全性和可靠性。

7. 机械设计中常见的连接方式有哪些？一些常见的连接方式包括螺纹连接、焊接、胶粘连接、铆接、销孔连接等。

选择合适的连接方式取决于设计要求和连接的特定应用。

8. 机械设计中的尺寸和公差是什么？尺寸是对产品的线性和角度度量，而公差是允许的尺寸变化范围。

在机械设计中，尺寸和公差的选择对产品的功能、装配和制造都非常重要。

1、问：传动装置各部分设计时采用电机的功率还是工作机消耗的功率？答：一般原则是：设计专用机器时采用工作机消耗的功率，设计商品机器时采用电机的功率。

2、问：运输机消耗的功率等效到电机轴上是4.1千瓦，可以取额定功率为4千瓦的电机吗？答：一般不选择小于所需功率的电机。

可以选5.5千瓦的电机，增加运转平稳性和工作寿命。

3、问：在做初步设计的时候确定总的传动比，要不要考虑运输机皮带的弹性滑动？答：由于皮带的弹性滑动，皮带速度除以滚筒半径不能精确等于滚筒角速度。

在初步设计时可以先不考虑这个，这是因为后面计算皮带和齿轮传动的时候，因皮带轮取标准值、齿数必须是整数这些因素的影响，初步设计时定下来的传动比会有所变化，应该在各级传动比确定后进行一次总的验算。

在总验算的时候应该考虑运输机皮带弹性滑动的影响。

4、问：如何确定总传动比？答：传动装置的总传动比等于电动机的满载转速除以带式运输机滚筒的转速。

根据运输皮带的速度与滚筒的直径可以计算得到滚筒转动的速度，由于运输皮带存在弹性滑动，计算得到的滚筒速度要适当加以调整。

为了确定传动装置的总传动比需要知道电动机的满载转速，而电动机根据电极数目有不同的满载转速，在初步拟定方案时，可以选择转速具有一定间隔的几种电机（如960转/分、1420转分、2900转/分），确定一组备选的传动比，在确定了传动装置的类型后才最终确定电动机的型号。

5、问：如何把总传动比分配给各级传动？答：对于多级传动，合理布置各种机构在传动链中的位置，对机器的性能、传动效率和结构尺寸等方面有很大影响，课程设计中可以按照下面的原则进行考虑。

1、关于传动速度的考虑高速级速度高，容易产生振动和噪音，应该把缓冲吸振的环节（如皮带传动）布置在高速级。

由斜齿轮传动与直齿轮传动组成的多级传动中，宜将传动较平稳的斜齿轮放在高速级。

链传动运转不平稳，应放在低速级。

2、关于传动能力的考虑高速级传递的力和力矩较小，可以把传动能力较弱的传动环节（如皮带传动）安排在高速级。

机械设计基础常见问题与解决方法机械设计是工程领域中重要的一环，为了确保机械产品的质量和稳定性，设计师们必须面对各种常见问题，并找到相应的解决方法。

本文将介绍几个机械设计中常见问题，并提供解决方案。

I. 材料选择材料选择是机械设计中的首要问题之一。

在机械设计中，材料的选择直接影响产品的性能和寿命。

以下是一些常见的材料选择问题和解决方案：1. 问题：如何选择合适的材料来满足产品的要求？解决方案：首先要明确产品的使用环境和工作条件。

然后，根据材料的物理性质、化学性质、力学性能等因素进行评估，选择最适合的材料。

可以进行材料强度和刚度分析，考虑材料成本和加工性能等因素。

2. 问题：如何预测和控制材料在使用过程中的疲劳寿命？解决方案：通过对材料进行疲劳试验和分析，得出材料的疲劳寿命曲线。

在设计过程中，根据产品的设计寿命和使用条件，确定材料的安全系数。

同时，合理设计产品的结构和尺寸，避免应力集中和疲劳裂纹的产生，延长材料的使用寿命。

II. 结构设计结构设计是机械设计中另一个关键问题。

一个优秀的结构设计可以提高产品的性能和可靠性。

以下是两个常见的结构设计问题和解决方案：1. 问题：如何降低产品的重量和成本，同样保持其性能和强度？解决方案：通过使用高强度、轻质材料，如碳纤维复合材料，可以有效地降低产品的重量。

在结构设计中，采用合理的优化方法，如拓扑优化、形状优化等，以提高产品的性能和强度。

2. 问题：如何预测和控制结构在使用过程中的振动和噪声？解决方案：通过有限元分析和模态分析等方法，预测结构的共振频率和模态形态，从而设计合适的减振和降噪措施。

可以采用结构优化和材料优化等方法，减小结构的振动和噪声。

III. 系统集成系统集成是机械设计中的另一难题。

在机械产品设计中，不同组件之间的相互作用和协调是至关重要的。

以下是两个常见的系统集成问题和解决方案：1. 问题：如何保证机械系统中的各个组件协调运行？解决方案：首先，需要明确各个组件之间的功能需求和接口要求。

绪论部分常见问题解答　1.机器的基本组成要素是什么？ 答：机械零件　2.什么是零件？ 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。

　3.什么是通用零件？ 答：在各种机器中经常都能用到的零件，如：齿轮、螺钉等。

　4.什么是专用零件？ 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。

　5.什么是部件？ 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。

　6.什么是标准件？ 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。

　7.什么是机械系统？ 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.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。

　9.什么是易损件？ 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。

机械设计概要部分常见问题解答1.一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。

　2.一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.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.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.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.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。

机械常识500问与机械设计禁忌500例1：金属结构的主要形式有哪些？答：有框架结构、容器结构、箱体结构、一般构件结构。

２：铆工操作按工序性质可分为几部分？答：分为备料、放样、加工成型、装配连接。

３：金属结构的连接方法有哪几种？答：有铆接、焊接、铆焊混合联接、螺栓联接。

４：在机械制造业中铆工属于（热加工类）。

５：什么叫热加工？答：金属材料全部或局部加热加工成型。

６：珩架结构是以什么为主体制造的结构？答：是以型材为主体。

７：容器结构是以什么为主体制造的结构？答：是以板材为主体。

８：箱体结构和一般结构是以（板材）和（型材）混合制造的结构。

９：备料是指（原材料）和（零件坯料）的准备。

１０：钢板和型材在（运输、吊放、储存）的过程中可造成变形。

１１：钢材的变形会影响零件的（吊运、下料、气割）等工序的正常进行。

１２：零件在加工过程中产生的变形如不进行矫正，则会影响结构的（正确装配）崐１1３：焊接产生的变形会降低装配的（精度），使钢结构内部产生附加应力，影响（构件的强度）。

１４：扁钢的变形有（弯曲、扭曲、弯扭复合变形）。

１５：多辊矫正机根据轴辊的排列形式和调节辊的位置可分为哪几种？答：可分为上下辊列平行矫正机、上下辊倾斜矫正机。

１６：火焰校正的加热方式有哪些？答：有点状、线状、三角形加热。

１７：火焰矫正的效果由什么因素决定？答：由加热的位置和加热温度决定。

１８：矫正的方法有哪些？答：机械校正、手工矫正、火焰矫正、高频热度铰正。

１９：什么是制作金属结构的第一道工序？答：放样和号料是制作金属结构的第一道工序。

２０：放样与号料对产品的影响有哪些？答：它将直接影响产品质量对生产周期及成本都有直接影响。

２１：放样常用的量具有什么？答：有木折尺、直尺、钢卷尺、钢板尺等。

２２：放样常用的工具有什么？答：有划规、地规、样冲、划针、小手锤。

２３：实尺放样的程序是什么？答：程序是线型放样、结构放样、展开放样。

２４：展开放样的内容有什么？答：有板厚处理、展开作图、制作号料样板。

《机械设计基础》问题及解答一、机器与机构（一）名词解释1.机械：机器、机械设备和机械工具的统称。

2.机器：是执行机械运动，变换机械运动方式或传递能量的装置。

3.机构：由若干零件组成，可在机械中转变并传递特定的机械运动。

4.构件：由若干零件组成，能独立完成某种运动的单元5.零件：构成机械的最小单元，也是制造的最小单元。

6.标准件：是按国家标准(或部标准等) 大批量制造的常用零件。

（二）简答题：1.机器与机构的主要区别是什么？答：机构不能作为传递能量的装置。

2.构件与零件的主要区别是什么？答：构件运动的最小单元，而零件是制造的最小单元。

3. 何谓标准件？它最重要的特点是什么？试列举出五种标准件。

答：是按国家标准(或部标准等) 大批量制造的常用零件。

最重要的特点是：具有通用性。

例如：螺栓、螺母、键、销、链条等。

4.标准化的重要意义是什么？答：标准化的重要意义可使零件、部件的种类减少，简化生产管理过程，降低成本，保证产品的质量，缩短生产周期。

二、静力学与材料力学（一）名词解释1.强度极限：材料σ-ε曲线最高点对应的应力，也是试件断裂前的最大应力。

2.弹性变形：随着外力被撤消后而完全消失的变形。

3..塑性变形：外力被撤消后不能消失而残留下来的变形。

4..延伸率：δ=(l1-l)/l×100％，l为原标距长度，l1为断裂后标距长度。

5.断面收缩率：Ψ=(Ａ－Ａ1)/ Ａ×100％，Ａ为试件原面积，Ａ1为试件断口处面积。

6.工作应力：杆件在载荷作用下的实际应力。

7.许用应力：各种材料本身所能安全承受的最大应力。

8.安全系数：材料的极限应力与许用应力之比。

9.正应力：沿杆的轴线方向，即轴向应力。

10.剪应力：剪切面上单位面积的内力，方向沿着剪切面。

11.挤压应力：挤压力在局部接触面上引起的压应力。

12.力矩：力与力臂的乘积称为力对点之矩，简称力矩。

13.力偶：大小相等，方向相反，作用线互相平行的一对力，称为力偶14.内力：杆件受外力后，构件内部所引起的此部分与彼部分之间的相互作用力。