机械设计问答题整理(二)
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机械设计基础习题及答案Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998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。
( )9.连续工作的闭式蜗杆传动需要进行热平衡计算,以控制工作温度。
( ) 10.螺纹中径是螺纹的公称直径。
()11.刚体受三个力作用处于平衡时,这三个力的作用线必交于一点。
( ) 12.在运动副中,高副是点接触,低副是线接触。
( )13.曲柄摇杆机构以曲柄或摇杆为原动件时,均有两个死点位置。
( ) 14.加大凸轮基圆半径可以减少凸轮机构的压力角。
( )15.渐开线标准直齿圆柱齿轮不产生根切的最少齿数是15。
( )16.周转轮系的自由度一定为1。
( )17.将通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面定义为中间平面。
( ) 18.代号为6205的滚动轴承,其内径为25mm。
( )19.在V带传动中,限制带轮最小直径主要是为了限制带的弯曲应力。
( )20.利用轴肩或轴环是最常用和最方便可靠的轴上固定方法。
( )二、填空题1.直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是相等,相等。
2.螺杆相对于螺母转过一周时,它们沿轴线方向相对移动的距离称为。
3.在V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。
机 械 设 计 自 测 题------------------------------------------------------------------------------------------一、判断题1.滚动轴承的基本额定寿命是指滚动轴承的任一元件出现疲劳点蚀前轴承运转的总转数或一定转速下的工作小时数。
( × )2.传动轴只承受弯矩作用,心轴只承受扭矩作用。
( × )3.相互啮合的齿轮,齿面接触强度一定相等,齿根弯曲疲劳强度一般不等。
( × )4.滚动轴承的当量动载荷是指轴承寿命为106转时,轴承所能承受的最大载荷。
( × )5.凸缘联轴器和齿式联轴器都可以补偿两轴的安装误差。
( × )6.只要是啮合传动,则其瞬时传动比不变。
( × )7.对于蜗杆传动,其传动中心距公式为()1221z z a +=。
( × ) 8.蜗杆传动本质上属于齿轮传动,因此其传动比公式也为12/d d i =。
( × ) 9.在分度圆直径不变的情况下,齿轮的齿数越大则其齿根弯曲疲劳强度越小。
( ∨ )10.能减振的联轴器一定能缓冲,能缓冲的联轴器一定能减振。
( × )11.齿轮软、硬齿面以HB350为界,是因为软、硬齿面齿轮的设计准则不同。
( × )12.与斜齿轮一样,蜗杆传动正确啮合的条件之一是蜗杆螺旋角等于蜗轮螺旋角。
( × )13.动压润滑向心轴承的最小油膜厚度总是出现在外载荷的作用线上。
( × )14.当轴的刚度不够时,可改用强度大的合金钢代替原来的碳素钢来提高刚度。
( × )15.从有利于滚动轴承寿命的角度看,外圈固定内圈转动比内圈固定外圈转动好。
( ∨ )二、选择题1.按齿面接触强度设计齿轮时,应将( b )中较小者代入设计公式。
a.FP1/Y Fa1Y sa1与FP2/Y Fa2Y sa2 b. HP1与HP2 c. FP1与FP2 d. HP1/Y Fa1Y sa1与HP2/Y Fa2Y sa2 2.下列直径、直径系列相同的四种轴承中,( b )极限转速最高;( a )承受径向载荷最大;( c )能够同时承受较大的径向与轴向载荷;( a )完全不能承受轴向力。
1、螺纹联接的防松的原因和措施是什么?答:原因——是螺纹联接在冲击,振动和变载的作用下,预紧力可能在某一瞬间消失,联接有可能松脱,高温的螺纹联接,由于温度变形差异等原因,也可能发生松脱现象,因此在设计时必须考虑防松。
措施——利用附加摩擦力防松,如用槽型螺母和开口销,止动垫片等,其他方法防松,如冲点法防松,粘合法防松。
2、提高螺栓联接强度的措施答:(1)降低螺栓总拉伸载荷Fa的变化范围:a,为了减小螺栓刚度,可减螺栓光杆部分直径或采用空心螺杆,也可增加螺杆长度;b,被联接件本身的刚度较大,但被链接间的接合面因需要密封而采用软垫片时将降低其刚度,采用金属薄垫片或采用O形密封圈作为密封元件,则仍可保持被连接件原来的刚度值。
(2)改善螺纹牙间的载荷分布,(3)减小应力集中,(4)避免或减小附加应力。
3、轮齿的失效形式答:(1)轮齿折断,一般发生在齿根部分,因为轮齿受力时齿根弯曲应力最大,而且有应力集中,可分为过载折断和疲劳折断。
(2)齿面点蚀。
(3)齿面胶合。
(4)齿面磨损。
(5)齿面塑性变形。
4、齿轮传动的润滑答:开式齿轮传动通常采用人工定期加油润滑,可采用润滑油或润滑脂,一般闭式齿轮传动的润滑方式根据齿轮的圆周速度V的大小而定,当V<=12时多采用油池润滑,当V>12时,不宜采用油池润滑,这是因为(1)圆周速度过高,齿轮上的油大多被甩出去而达不到啮合区,(2)搅由过于激烈使油的温升增高,降低润滑性能,(3)会搅起箱底沉淀的杂质,加速齿轮的磨损,常采用喷油润滑。
5、为什么蜗杆传动要进行热平衡计算及冷却措施答:由于蜗杆传动效率低,发热量大,若不及时散热,会引起箱体内油温升高,润滑失效,导致齿轮磨损加剧,甚至出现胶合,因此对连续工作的闭式蜗杆传动要进行热平衡计算。
措施:1)增加散热面积,合理设计箱体结构,铸出或焊上散热片,2)提高表面传热系数,在蜗杆轴上装置风扇,或在箱体油池内装设蛇形冷却水管。
机械设计基础复习题(二)第八章蜗杆传动复习题⒈判断题(1) 所有蜗杆传动都具有自锁性。
(×)(2) 蜗杆传动的接触应力计算,其目的是为防止齿面产生点蚀和胶合失效。
(√)(3) 蜗杆传动中,为了使蜗轮滚刀标准化、系列化,新标准中,将蜗杆的分度圆直径定为标准值。
(√)⒉选择题1. 两轴线 C 时,可采用蜗杆传动。
a.相交成某一角度 b.平行 c.交错 d.相交成直角2 计算蜗杆传动比时,公式 C 是错误的。
a.i=ω1/ ω2 b.i=z2/ z1 c.i=d2/ d13. 轴交角为90˚的阿基米德蜗杆传动,其蜗杆的导程角γ=8˚8΄30˝(右旋),蜗轮的螺旋角应为 B 。
a.81˚51΄30˝ b.8˚8΄30˝ c.20˚ d.15˚4. 对于重要的蜗杆传动,应采用 B 作蜗轮齿圈材料。
a.HT200 b.ZCuSn10Pb1 c.40Cr调质 d.18CrMnTi渗碳淬火5. 当蜗杆头数增加时,传动效率 B 。
a.减小 b.增加 c.不变⒊问答题(1) 蜗杆传动有哪些特点?适用于哪些场合?为什么?大功率传动为什么很少用蜗杆传动?(2) 何谓蜗杆传动的中间平面?何谓蜗杆分度圆直径?(3) 一对阿基米德圆柱蜗杆与蜗轮的正确啮合条件是什么?(4) 蜗杆传动的传动比等于什么?为什么蜗杆传动可得到大的传动比?为什么蜗杆传动的效率低?(5) 蜗杆传动中,为什么要规定d1与m 对应的标准值?第九章轮系复习题1 选择题(1) _C___轮系中的两个中心轮都是运动的。
a.行星 b.周转 c.差动(2) __A__轮系中必须有一个中心轮是固定不动的。
a.行星 b.周转 c.差动(3) 要在两轴之间实现多级变速传动,选用A轮系较合适。
a.定轴 b.行星 c.差动(4) 自由度为1的轮系是B。
a.周转 b.行星 c.差动(5) 差动轮系的自由度为 C 。
a.1 b.1或2 c.2(6) 在平面定轴轮系中,传动比的符号可由B决定。
1、本课程研究的对象和内容机械设计基础主要研究机械中的常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法。
2、平面运动机构简图的作用是什么?能抛开机构的具体结构和构件的真实外形,简明地表达机构的传动原理,并能对机构进行方案讨论和运动、受力分析。
3、曲柄摇杆机构的死点,受力位置产生的条件是什么?摇杆为原动件时,摇杆与曲柄产生共线时才存在“死点”,若曲柄为原动件时,不存在“死点”。
4、渐开线的主要特性是什么??渐开线的特性:(1)发生线沿基圆滚过的长度,等于基圆上被滚过的圆弧长度。
(2)渐开线上任一点的法线与基圆相切。
(3)渐开线上离基圆愈远的部分,其曲率半径愈大,渐开线愈平直。
(4)基圆内无渐开线。
(5)渐开线的形状取决于基圆的大小。
5、渐开线齿轮的优点是什么?以渐开线作为齿轮的齿廓,不但能满足定传动比的要求,而且还具有传动平稳,加工简单和具有可分性等优点。
由于渐开线齿廓具有良好的传动性能,而且便于制造、安装、测量和互换使用,因此在各种齿廓中,它的应用最为广泛。
6、机械平衡的目的是什么?部分或完全消除构件在运动时所产生的惯性力和惯性力偶矩,减少或消除在机构各运动副中所引起的附加动压力,减轻有害的机械振动,改善机械工作性能和延长使用寿命。
7、什么是机械零件的工作能力?常用的计算准则有哪些?工作能力:在不发生失效的条件下,零件所能安全工作的限度。
计算准则:(1)强度准则(2)刚度准则(3)寿命准则(4)振动稳定性准则(5)可靠性准则8、平键连接中B L H是如何确定的?b*h是根据轴的轴的直径选择的, L的选择原则是等于或略短于轮毂长度,齿轮的宽度等等9、三种键的工作面分别是什么?采用双键时该如何布置?平键联接,两个侧面,是工作面;楔形键联接中,上下两个面(一个是平面,另一个是1:100的斜面),是工作面。
两个平键布置在沿周向相隔180°,两个楔键布置在沿周向相隔90°~120°。
江阴职业技术学院机电系所有专业 《机械设计基础(二)》期末试卷A参考答案及评分标准一、填空题(每空1分,共20分)1、分度圆 节圆2、标准模数 标准压力角3、仿形法 范成法4、相等 不等5、型号 基准长度6、帘布芯 绳芯7、多 小8、孔 轴9、接触角 轴向 10、转矩 弯矩二、选择题(每题2分,共30分)1、D2、C3、D4、D5、C6、A7、B8、A9、B 10、B 11、D 12、D 13、C 14、C 15、A三、问答题(共10分)1、答:模数、压力角、齿顶高系数、顶隙系数均为标准值,且分度圆上的齿厚等于齿槽宽的齿轮称为标准齿轮。
(模数、压力角、齿顶高系数、顶隙系数、分度圆上的齿厚等于齿槽宽各1分)2、答:按抗扭强度估算轴的最小直径。
(1分)计算公式为:3n PC d ≥ (1分)其中:C ——由轴的材料和受载情况所决定的系数 (1分)P ——轴传递的功率 (1分) n ——轴的转速 (1分)四、计算题(每题10分,共30分)1、解:(10分)该轮系属于行星轮系。
3412414114Z Z Z Z n n n n n n i H H H H H ⋅+=--== (5分) 由图知:04=n (2分)代入上式得:168115214141393901=⨯⨯=--H H n n n 5.1011==n ni H H (2分)H n 和1n 转向相同。
(1分)2、解:(10分)(1)齿轮3的旋向为右旋 (1分)齿轮4的旋向为左旋 (1分)(2)22222222222sin 2cos 22βββββ⋅⋅=⋅⋅=⋅=⋅=Z m T tg Z m T tg d T tg F F n n t a (1分)同理:33333sin 2β⋅⋅=Z m T F n a (1分)要使:32a a F F =则: 33332222sin 2sin 2ββ⋅⋅=⋅⋅Z m T Z m T n n因为:32T T =所以:333222sin 2sin 2ββ⋅⋅=⋅⋅Z m Z m n n (1分)3sin 175115sin 5131β⋅⨯=⋅⨯47.83=β (2分)(3)齿轮2的受力图如下图所示: (3分,每个分力1分)3、解:(10分)(1)计算轴承的当量动载荷P028.0328009200==r a C F 22.0=e 26.03500920==r a F F >eX=0.56 Y=1.99 (2分,X 、Y 各1分)()N YF XF P a r 8.379092099.1350056.0=⨯+⨯=+=(3分,公式2分、结论1分)(2)计算轴承的寿命h L()h P f C f n L P r t h 201558.37902.147800196060106010366=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ε(5分,公式3分、结论2分)五、结构改错(共10分)1——轴承外圈没有实现轴向固定2——箱体上的加工面和非加工面应分开3——端盖和箱体之间应有调整垫片4——安装齿轮的轴段长度应小于齿轮的宽度5——齿轮没有实现周向固定(缺键)6——多余轴段7——轴承内圈应留有拆卸高度8——缺密封装置9——端盖内孔直径应略对于轴径10——不同配合要求的零件不能装在同一轴段上11——联轴器没有实现轴向定位江阴职业技术学院机电系所有专业《机械设计基础(二)》期末试卷B参考答案及评分标准一、填空题(每空1分,共20分)1、基圆半径越大2、范成法 173、节圆啮合角4、低大5、小 多6、b c σσσ++1带绕上小带轮上 7、链节距 大 8、调心轴承 成对 9、心轴 转轴 10、球 滚子二、选择题(每题2分,共30分)1、 B2、C3、B4、 D5、D6、 B7、B8、C9、 A 10、A 11、C 12、B 13、D 14、 B 15、A三、问答题(每题5分,共10分)1、答:齿轮传动的失效形式有五种:轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损、齿面塑性变形 (各1分) 2、答:滚动轴承的支承结构有三种:双支点单向固定支承、一端双向固定一端游动支承、双支点游动支承四、计算题(每题10分,共30分)1、解:该轮系为组合轮系 (1)分清轮系4、5、6组成行星轮系,1、2、3组成定轴轮系 (2分) (2)分别列式46646446Z Z n n n n n n i H HH HH -=--== 464-=--H Hn n n n (1) (2分) 4133113-=-==Z Z n n i (2) (2分) 由图可知:43n n = (3)06=n (4) (2分)由以上四式得:2011-==HH n ni (1分)1n 和H n 方向相反。
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2》试题样卷库简答题答案课程概论1、机械设计基础的性质与任务。
答案:机械设计基础是一门重要的技术基础课,是一门具体研究机器或机构的原理、特性、设计计算的技术基础课程。
它是研究机械类产品的设计、开发、制造,满足经济发展和社会需求的基础知识课程。
机械设计工作涉及工程技术的各个领域。
一台新的设备在设计阶段,要根据设计要求确定工作原理及合理的结构,进行运动、动力、强度、刚度分析,完成图样设计,还要研究在制造、销售、使用以及售后服务等方面的问题。
设计人员除必须具有机械设计及与机械设相关的深厚的基础知识和专业知识外,还要有饱满的创造热情。
2、机器的主要特征。
答案:(1)它们都是人为实体(构件)的组合。
(2)各个运动实体(构件)之间具有确定的相对运动。
(3)能够实现能量的转换,代替或减轻人类完成有用的机械功。
3、一部完整的机器由以下四部分组成答案:根据功能的不同,一部完整的机器由以下四部分组成:(1)原动部分:机器的动力来源。
(2)工作部分:完成工作任务的部分。
(3)传动部分:把原动机的运动和动力传递给工作机。
(4)控制部分:使机器的原动部分、传动部分、工作部分按一定的顺序和规律运动,完成给定的工作循环。
4、什么叫机构机构的主要特征。
答案:机构是由两个以上具有确定相对运动的构件组成的。
机构的主要特征:(1)它们都是人为实体(构件)的组合;(2)各个运动实体之间具有确定的相对运动。
从结构和运动学的角度分析,机器机构之间并无区别,都是具有确定相对运动的各种实物的组合,所以,通常将机器和机构统称为机械。
5、机械分类。
答案:根据用途不同,机械可分为:(1)动力机械实现机械能与其他形式能量间的转换。
(2)加工机械改变物料的结构形状、性质及状态。
(3)运输机械改变人或物料的空间位置。
(4)信息机械获取或处理各种信息。
6、什么叫构件答案:构件所谓构件,是指机构的基本运动单元。
它可以是单一的零件,也可以是几个零件联接而成的运动单元。
《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。
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(二)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.试说明齿轮传动中,基节误差引起内部附加动载荷的机理。
如何减小内部附加动载荷?答:一对理想的渐开线齿廓的齿轮,只有基圆节距相等(p b1 = p b2)时,才能正确啮合,瞬时传动比才恒定,但由于制造误差及轮齿的弹性变形等原因,基圆齿距不可能完全相同相等,既产生基节误差。
措施:1)提高制造精度以减小基节误差与齿形误差;2)对齿轮进行适当的修行(也称为修缘),以减小轮齿的啮入、啮出冲击;3)增大轴和轴承的刚度,以减小系统的变形2.一对圆柱齿轮的实际齿宽为什么做成不相等?哪个齿轮的齿宽大?在强度计算公式中的齿宽b应以哪个齿轮的齿宽代人?为什么?锥齿轮的齿宽是否也是这样?答:1)大小齿轮宽度相同,装配时,大小齿轮难免有轴向“错位”,接触线就比实际齿宽小了;2)当小齿轮齿宽做得比大齿轮齿宽宽一些,就可以保证接触线等于大齿轮齿宽,不会减少接触线长度;3)而小齿轮直径小,增大齿宽,增大的尺寸、体积、重量最小(比大齿轮增加齿宽的情况),最为有利4)应该带入大齿轮齿宽,因为大齿轮齿宽是实际接触宽度5)不是,锥齿轮的齿宽啮合时齿宽相同3.符合什么条件才将齿轮与轴做成一体?这时在选择材料与热处理时应注意什么问题?答:1)对于圆柱齿轮,e<2m t(m t为端面模数),对于锥齿轮,e<1.6m 2)调质处理4.什么叫齿廓修形?正确的齿廓修形对载荷系数中哪个系数有较明显的影响?答:1)定义:齿廓修形是根据相互啮合两齿轮的加工及实际啮合情况,利用机械加工方法,改变齿顶渐开线形状,使轮齿实际进入啮合点与理论啮合点尽可能接近,消除由于轮齿提前进入啮合所引起的啮入冲击。
这种对轮齿齿廓的修正方法叫做齿廓修形2)齿廓修形主要影响动载系数。
5.一对直齿圆柱齿轮传动中,大、小轮抗弯曲疲劳强度相等的条件是什么?答:满足两个齿轮的齿根厚度相等的条件弯曲强度相等6.一对直齿圆柱齿轮传动中,大、小齿轮抗接触疲劳强度相等的条件是什么?答:一对直齿轮传动在两个齿轮齿廓的曲率(曲率半径)相等的条件下接触强度相等.7.有两对齿轮,模数m及中心距a不同,其余参数都相同。
试问:它们的接触疲劳强度是否相同?如果模数不同,而对应的节圆直径相同,又将怎样?答:1)当一对齿轮的材料、传动比及齿宽系数一定时,由齿面接触强度所决定的承载能力仅与中心距a或齿轮分度圆直径有关,则接触疲劳强度不相同2)分度圆直径d1、d2分别相等的两对齿轮,不论其模数是否相等,均具有相同的由接触强度所决定的承载能力,模数m不能作为衡量齿轮接触强度的依据.则接触疲劳强度相同8.一对齿轮传动中,大、小齿轮的接触应力是否相等?如大、小齿轮的材料及热处理情况相同,它们的许用接触应力是否相等?如许用应力相等,则大、小齿轮的接触疲劳强度是否相等?答:1)一对圆柱齿轮传动,小齿轮和大齿轮在啮合处的接触应力相等;2)大、小齿轮的材料及热处理情况均相同,则其接触疲劳许用应力相等;3)如果接触疲劳许用应力相等,则大、小齿轮的接触疲劳强度不相等。
9.在两级圆柱齿轮传动中,如其中一级为斜齿圆柱齿轮传动,另一级为直齿锥齿轮传动。
试问:斜齿圆柱齿轮传动应布置在高速级还是低速级?为什么?答:斜齿圆柱齿传动应置于高速级。
斜齿轮比直齿锥齿轮啮合平稳,作为高速级噪音低;高速级相对扭矩小,用斜齿轮时,轴向力小。
10.在圆柱-锥齿轮减速器中,一般应将锥齿轮布置在高速级还是低速级?为什么?答:锥齿轮应置于高速级。
锥齿轮比圆柱齿轮啮合平稳,作为高速级噪音低;高速级相对扭矩小,用锥齿轮时,轴向力小;另外,锥齿轮结构特点,决定了其支撑是“悬臂梁”结构,作为高速级,扭矩小、径向力小,对悬臂梁不利支撑影响小。
11.为什么在传动的轮齿之间要保持一定的侧隙?侧隙选得过大或过小时,对齿轮传动有何影响?答:1)齿轮啮合传动时,为了在啮合齿廓之间形成润滑油膜,避免因轮齿摩檫发热膨胀而卡死,齿廓之间必须留有间隙。
2)齿侧间隙太小,齿轮传动不灵活,会加剧齿面磨损,甚至会因为齿轮热膨胀或受力变形而卡齿:齿侧间隙过大,则会造成齿轮换向空程大,易于产生冲击振动。
12.在什么情况下要将齿轮与轴做成一体?为什么齿轮与轴往往分开制造?答:1)对于圆柱齿轮,e<2m t(m t为端面模数),对于锥齿轮,e<1.6m 2)将齿轮和轴分开制造时,根据齿轮的大小,可以做成多种形式13.现设计出一标准直齿圆柱齿轮(正常齿),其参数为m=3.8mm,z1=12,α=23°试问:(1)是否合理,为什么?(2)若不合理,请提出改正意见?答:为了便于生产和减少齿轮加工刀具的套数,我国对标准直齿圆柱齿轮的模数及压力角均有定制规定:1)模数第一选择可选3或4,第二选择可选3.5或3.75,模数3.8不可选。
2)我国的标准直齿圆柱齿轮的压力角一律为20度14.在齿轮设计中,选择齿数时应考虑哪些因素?答:1)对于闭式软齿面齿轮传动,齿数的选择:在满足弯曲强度条件下,z尽可能选多些有利。
2)对于闭式硬齿面齿轮传动,齿数的选择:保证足够的接触疲劳强度的前提下,齿数不宜过多,一般。
3)开式齿轮传动的尺寸主要取决于轮齿的弯曲疲劳强度,故z也不宜过多,对标准直齿轮,,以避免根切。
15.为什么锥齿轮的轴向力F a的方向恒指向该轮的大端?答:锥齿轮平面图形为梯形,梯形有长边和短边,短边就是小端,长边就是大端,轴向力的方向,从小端指向大端,同与其啮合齿轮的径向力相反。
16.在闭式软齿面圆柱齿轮传动中,在保证弯曲强度的前提下,齿数z1选多些有利,试简述其理由。
答:1),则重合度,使传动平稳,降低齿轮传动的振动与噪声;2),则重合度系数而使,可提高齿轮的接触强度;3)z,则,可减轻齿轮的质量和减小金属切削量,节省工时和费用;4)还能降低齿高,减小滑动系数,减少磨损,提高传动效率和抗胶合能力。
一般取17.蜗杆传动具有哪些特点?它为什么要进行热平衡计算?当热平衡计算不合要求时,怎么办?答:1)蜗杆传动具有以下特点:a)传动比大、结构紧凑;b)传动准确、平稳、无噪声;c)具有自锁性,即只能蜗杆带动蜗轮,而蜗轮不能带动蜗杆传动;2)蜗杆传动时由于滑动速度()大,发热量大,效率低,为防止胶合,对连续工作的闭式蜗杆传动应进行热平衡计算18.试阐述将蜗杆传动的直径d1定为标准值的实际意义。
答:加工蜗轮时用的是蜗轮滚刀,其齿形参数和直径尺寸等要求与该配对啮合的蜗杆的参数完全一致,因此,只要有一种尺寸的蜗杆,就需要有一把对应的蜗轮滚刀19.采用什么措施可以节约蜗轮所用的铜材?答:使用其他合金材料代替20.蜗杆传动与齿轮传动相比有何特点?常用于什么场合?答:1)特点:传动比大,结构紧凑;传动平稳,噪声低;当时,具有自锁性;齿面滑动速度大,效率低。
2)场合:适用于大传动比的运动传递,而在动力传输中的应用受到限制。
21.采用变位蜗杆传动的目的是什么?变位蜗杆传动中哪些尺寸发生了变化?答:1)目的:配凑中心距;提高承载能力;改变传动比;提高效率2)变位方式:改变中心距不改变蜗轮齿数则传动比不变;中心距不变改变蜗轮齿数则中心距改变22.影响蜗杆传动效率的主要因素有哪些?为什么传递大功率时很少用普通圆柱蜗杆传动?答:1)因素:啮合摩擦损耗;轴承摩擦损耗;溅油损耗;2)传递大功率时很少用普通圆柱蜗杆传动是因为其效率较低。
23.蜗杆传动中为何常用蜗杆为主动件?蜗轮能否作主动件?为什么?答:1)为了实现大传动比的传动2)不能;容易产生自锁24.为什么要引入蜗杆直径系数q?如何选用?它对蜗杆传动的强度、刚度及尺寸有何影响?答:1)引入直径系数是为了减少蜗杆的种类、提高标准化的程度、降低成本、减少刀具2)模数、导程角不变的前提下,直径系数越大强度越好。
25.导程角γ的大小对效率有何影响?答:增大导程角,可提高效率。
但当时效率提高很少。
导程角小于等于当量摩擦角时,蜗杆传动具有自锁性,但效率很低,效率小于50%。
26.蜗杆传动的正确啮合条件是什么?自锁条件是什么?答:1)正确啮合条件:a)蜗杆的轴向模数等于蜗轮的端面模数;b)蜗杆的轴向压力角等于蜗轮的端面压力角;c)蜗杆中圆柱上螺旋线的导程角等于蜗轮分度圆上的螺旋角,且螺旋线方向相同。
2)自锁条件:蜗杆的展开螺旋角小于蜗轮蜗杆接触的摩擦角时27.蜗杆减速器在什么条件下蜗杆应下置?在什么条件下蜗杆应上置?答:1)当蜗杆圆周速度为时,蜗杆减速器蜗杆下置2)当蜗杆的圆周速度高的时候,蜗杆减速器蜗杆上置28.选择蜗杆的头数和蜗轮的齿数应考虑哪些因素?答:1)要考虑的因素主要有:效率、自锁、传递功率2)按传动比计算得出,一般取,易产生根切,影响传动平稳。
若过大,会导致与之啮合的蜗杆长度增加,刚度变差29.蜗杆的强度计算与齿轮传动的强度计算有何异同?答:蜗轮通常仿效齿轮传动的方法进行条件性计算,由于蜗杆传动的失效形式多发生在涡轮上,所以只需要进行蜗轮轮齿的强度计算。
而对蜗杆必要时应进行刚度校核,实践证明:一般情况下,蜗轮轮齿很少发生弯曲疲劳折断,只有当或开式传动时,才对蜗轮进行弯曲疲劳强度计算。
因此,对闭式蜗杆传动,仅按蜗轮齿面接触强度进行设计,而无需校核蜗轮轮齿的弯曲强度30.为了提高蜗杆减速器输出轴的转速,而采用双头蜗杆代替原来的单头蜗杆,问:原来的蜗轮是否可以继续使用?为什么?答:不可以。
蜗轮蜗杆正确啮合的条件中有,依题意如果用原来的蜗轮头数Z由1变为2,模数m和分度圆能不变,根据可知,增大为原来的2倍,即导程也增大了,于是蜗轮的螺旋角β不再相等。
因此不符合蜗轮蜗杆的正确啮合条件。
31.蜗杆在进行承载能力计算时,为什么只考虑蜗轮?而蜗杆的强度如何考虑?在什么情况下,需要进行蜗杆的刚度计算?答:1)由于蜗杆传动的失效多发生在蜗轮上,所以只需要进行蜗轮轮齿的强度计算,而对蜗杆必要时应进行刚度校核2)因为蜗杆轴的跨距一般较大,若蜗杆受力后产生过大的挠度变形,会造成轮齿接触偏载想象,影响蜗轮蜗杆的正确啮合。
32.带传动的工作原理是什么?它有哪些优缺点?答:1)工作原理:主动轮旋转时,通过皮带和带轮间的磨擦力,驱动从动轮转动,并传递一定的动力。
2)优点:a)由于带的弹性良好,具有缓冲和吸振作用,因此传动平稳,噪音小; b)过载时,带在带轮上打滑,可防止损坏其他零件; c)带传动成本低廉。
缺点:带在工作时,会产弹性滑动。
不能保证固定不变的传动比,且效率较低。
此外,带传动的轮廓尺寸也较大。
带传动常用于中小功率传动,通常带速为5-25m/s,传动比不超过7。
33.当与其他传动一起使用时,带传动一般应放在高速级还是低速级?为什么?答:应该放在高速级。