机械设计总复习题集Word文件下载.docx

1、闭式齿轮传动与开式齿轮传动的失效形式和设计准则有何不同？闭式齿轮传动：主要失效形式为齿面点蚀、轮齿折断和胶合。目前一般只进行接触疲劳强度和弯曲疲劳强度计算。开式齿轮传动：主要失效形式为轮齿折断和齿面磨损，磨损尚无完善的计算方法，故目前只进行弯曲疲劳强度计算，用适当增大模数的办法考虑磨损的影响。8.问：硬齿面与软齿面如何划分？其热处理方式有何不同？软齿面：HB350，硬齿面：HB350。软齿面热处理一般为调质或正火，而硬齿面则是正火或调质后切齿，再经表面硬化处理。9.问：在进行齿轮强度计算时，为什么要引入载荷系数K？在实际传动中，由于原动机及工作机性能的影响，以及齿轮的制造误差，特别是基节误差和

2、齿形误差的影响，会使法向载荷增大。此外在同时啮合的齿对间，载荷的分配并不是均匀的，即使在一对齿上，载荷也不可能沿接触线均匀分布。因此实际载荷比名义载荷大，用载荷系数K计入其影响 10.问：齿面接触疲劳强度计算公式是如何建立的？为什么选择节点作为齿面接触应力的计算点？齿面接触疲劳强度公式是按照两圆柱体接触的赫兹公式建立的；因齿面接触疲劳首先发生在节点附近的齿根部分，所以应控制节点处接触应力。11.问：一对圆柱齿轮传动，大齿轮和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，则其许用接触是否相等？一对齿轮传动，其大小齿轮的接触应力一定相等。两齿轮材料和热处理相同时，其许用应力不一定相

3、等。因为许用应力还与寿命系数有关，大小齿轮的应力循环齿数不等，故许用应力不一定相等。12.问：配对齿轮的齿面有较大的硬度差时，对较软齿面会产生什么影响？当小齿轮与大齿轮有较大的硬度差，且速度又较高时，较硬的齿面对较软的齿面会起较显著的冷作硬化效应，从而提高其疲劳极限。13.问：在直齿轮和斜齿轮传动中，为什么常将小齿轮设计得比大齿轮宽一些？其目的是防止大小齿轮因装配误差产生轴向错位时导致啮合宽度减小而增大轮齿的工作载荷。14.问：齿轮传动的常用润滑方式有哪些？润滑方式的选择主要取决于什么因素？齿轮的常用润滑方式有：人工定期加油、浸油润滑和喷油润滑。润滑方式的选择主要取决于齿轮圆周速度的大小。15

4、.问：齿形系数与模数有关吗？有哪些因素影响齿形系数的大小？齿形系数与模数无关，齿形系数的大小取决于齿数。16.问：为什么设计齿轮时，齿宽系数既不能太大，又不能太小？齿宽系数过大将导致载荷沿齿宽方向分布不均匀性严重；相反若齿宽系数过小，轮齿承载能力减小，将使分度圆直径增大。17.问：选择齿轮传动第公差组精度等级时，除了考虑传动用途和工作条件以外，主要依据是什么？主要依据是：圆周速度。18.问：选择齿轮毛坯的成型方法时（铸造，锻造，轧制圆钢等），除了考虑材料等因素外，主要依据是什么？齿轮的几何尺寸和批量大小。19.问：斜齿轮传动的接触强度计算中的重合度系数Z考虑了重合度对单位齿宽载荷的影响，它与哪

5、些因素有关？它与斜齿传动的端面重合度和纵向重合度有关。20.问：有一标准直齿圆柱齿轮传动，齿轮1和齿轮2的齿数分别为Z1和Z2,且Z1 Z2。若两齿轮的许用接触应力相同，问两两齿轮接触强度是否相等？两齿轮接触强度相等。因齿轮1和齿轮2的接触应力相等，许用接触应力相同，所以两齿轮的接触强度相等。21.问：设计齿轮传动时，若大小齿轮的疲劳极限值相同，这时它们的许用应力是否相同？为什么？许用应力不一定相同。因许用应力与疲劳极限值有关外，还与齿轮的循环次数（即寿命系数ZN,YN）有关。当大小齿轮的循环次数都达到或超过无限循环的次数时，大小齿轮的许用应力相同；否则，大小齿轮的许用应力不相同。22.问：斜

6、齿圆住齿轮传动中螺旋角太小或太大会怎样，应怎样取值？螺旋角太小，没发挥斜齿圆柱齿轮传动与直齿圆住齿轮传动相对优越性，即传动平稳和承载能力大。螺旋角越大，齿轮传动的平稳性和承载能力越高。但值太大，会引起轴向力太大，大了轴和轴承的载荷。故值选取要适当。通常要求在825范围内选取。带 传 动 习 题带传动常用的类型有哪些？在带传动中，常用的有平带传动、V带传动、多楔带传动和同步带传动等。V带的主要类型有哪些？V带有普通V带、窄V带、联组V带、齿形V带、大楔角V带、宽V带等多种类型。普通V带和窄V带的截型各有哪几种？普通V带分为Y、Z、A、B、C、D、E七种，窄V带分为SPZ、SPA、SPB、SPC四

7、种。什么是带的基准长度？V带在规定的张紧力下，其截面上与“测量带轮”轮槽基准宽度相重合的宽度处，V带的周线长度称为基准长度Ld，并以Ld表示V带的公称长度。带传动工作时，带中的应力有几种？带传动工作时，带中的应力有：拉应力、弯曲应力、离心应力。带传动中的弹性滑动是如何发生的？由于带的弹性变形差而引起的带与带轮之间的滑动，称为带传动的弹性滑动。这是带传动正常工作时固有的特性。选用弹性模量大的带材料，可以降低弹性滑动。带传动的打滑是如何发生的？它与弹性滑动有何区别？打滑对带传动会产生什么影响？打滑是由于过载所引起的带在带轮上全面滑动。打滑可以避免，而弹性滑动不可以避免。 打滑将使带的磨损加剧，从动

8、轮转速急剧下降，使带的运动处于不稳定状态，甚至使传动失效。打滑首先发生在哪个带轮上？由于带在大轮上的包角大于在小轮上的包角，所以打滑总是在小轮上先开始。弹性滑动引起什么后果？1）从动轮的圆周速度低于主动轮2）降低了传动效率3）引起带的磨损4）使带温度升高 当小带轮为主动轮时，最大应力发生在何处？这时最大应力发生在紧边进入小带轮处。带传动的主要失效形式是什么？打滑和疲劳破坏。带传动的设计准则是什么？在保证带传动不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命。提高带传动工作能力的措施主要有哪些？增大摩擦系数、增大包角、尽量使传动在靠近最佳速度下工作、采用新型带传动、采用高强度带材料等。带轮的结构形式有哪

9、些？铸铁制V带轮的典型结构有：实心式、腹板式、孔板式、椭圆轮辐式。根据什么来选定带轮的结构形式？主要原因是根据带轮的基准直径选择结构形式；根据带的截型确定轮槽尺寸；带轮的其它结构尺寸由经验公式计算。V带传动常见的张紧装置有哪些？定期张紧装置、自动张紧装置、采用张紧轮的装置。带传动中，在什么情况下需采用张紧轮？张紧轮布置在什么位置较为合理？当中心距不能调节时，可采用张紧轮将带张紧。张紧轮一般应放在松边内侧，使带只受单向弯曲。同时张紧轮还应尽量靠近大轮，以免过分影响带在小轮上的包角。带与带轮间的摩擦系数对带传动有什么影响？最大有效拉力随摩擦系数的增大而增大。这是因为摩擦系数越大，则摩擦力就越大，传

10、动能力也就越高。为了增加传动能力，将带轮工作面加工得粗糙些以增大摩擦系数，这样做是否合理？不合理。这样会加剧带的磨损，降低带的寿命。与普通V带相比，窄V带的截面形状及尺寸有何不同？其传动有何特点？窄V带是用合成纤维作抗拉体，与普通V带相比，当高度相同时，窄V带的宽度约缩小1/3，而承载能力可提高1.52.5倍，适用于传递动力大而又要求传动装置紧凑的场合。滚 动 轴 承 习 题滚动轴承由哪几个基本部分组成？由内圈、外圈、滚动体和保持架等四部分组成。滚动体是滚动轴承中的核心元件，它使相对运动表面间的滑动摩擦变为滚动摩擦。常用的滚动体有哪些？滚动体有球、圆柱滚子、滚针、圆锥滚子、球面滚子、非对称球面

11、滚子等几种。保持架的主要作用是什么？保持架的主要作用是均匀地隔开滚动体，使滚动体等距离分布并减少滚动体间的摩擦和磨损。如果没有保持架，则相邻滚动体转动时将会由于接触处产生较大的相对滑动速度而引起磨损。按轴承所承受的外载荷不同，滚动轴承可以分为哪几种？可以概况地分为向心轴承、推力轴承和向心推力轴承三大类。常用滚动轴承的类型有哪些？调心球轴承、调心滚子轴承、推力调心滚子轴承、圆锥滚子轴承、大锥角圆锥滚子轴承、推力球轴承、双向推力球轴承、深沟球轴承、角接触球轴承、外圈无挡边的圆柱滚子轴承、内圈无挡边的圆柱滚子轴承、内圈有单挡边的圆柱滚子轴承、滚针轴承、带顶丝外球面球轴承等。选择滚动轴承类型时应考虑的

12、主要因素有哪些？1）轴承的载荷：轴承所受载荷的大小、方向和性质，是选择轴承类型的主要依据。2）轴承的转速：在一般转速下，转速的高低对类型的选择不发生什么影响，只有在转速较高时，才会有比较显著的影响。3）轴承的调心性能；4）轴承的安装和拆卸。什么是轴承的寿命？单个轴承，其中一个套圈或滚动体材料首次出现疲劳扩展之前，一套圈相对于另一套圈的转数称为轴承的寿命。由于制造精度、材料的均质程度等的差异，即使是同样的材料、同样尺寸以及同一批生产出来的轴承，在完全相同的条件下工作，它们的寿命也会极不相同。滚动轴承的失效形式主要有哪几种？主要有：点蚀、塑性变形、磨粒磨损、粘着磨损、锈蚀、轴承烧伤等。什么是轴承的

13、基本额定寿命？按一组轴承中10%的轴承发生点蚀破坏，而90%的轴承不发生点蚀破坏前的的转数（以百万转为单位）或工作小时数作为轴承的寿命，并把这个寿命叫做基本额定寿命，以L10表示。什么是轴承的基本额定动载荷？使轴承的基本额定寿命为一百万转时，轴承所能承受的载荷值，称为轴承的基本额定动载荷，用C表示。对向心轴承，指的是纯径向载荷，用Cr表示；对推力轴承，指的是纯轴向载荷，用Ca表示。什么是轴承的当量动载荷？滚动轴承若同时承受径向和轴向联合载荷，为了计算轴承寿命时在相同条件下比较，在进行寿命计算时，必须把实际载荷转换为与确定基本额定动载荷的载荷条件相一致的当量动载荷，用P表示。滚动轴承为什么要进行

14、静载荷计算？静载荷是指轴承套圈相对转速为零或相对转速极度低时，作用在轴承上的载荷。为了限制滚动轴承在静载荷下产生过大的接触应力和永久变形，需进行静载荷计算。滚动轴承寿命计算式中，为什么球轴承的值低于滚子轴承的值？因为滚子轴承理论上为线接触，球轴承为点接触，前者承载能力较高，故值较大，轴承寿命较高。什么是滚动轴承的预紧？为什么滚动轴承需要预紧？所谓预紧，就是在安装时用某种方法在轴承中产生并保持一轴向力，以消除轴承中的轴向游隙，并在滚动体和内、外圈接触处产生初变形。通过预紧可以提高轴承的旋转精度，增加轴承装置的刚性，减小机器工作时轴的振动，常采用预紧的滚动轴承。滚动轴承为什么需要润滑？常用润滑方式

15、有哪些？润滑对于滚动轴承具有重要意义，轴承中的润滑剂不仅可以降低摩擦阴力，还可以起着散热、减小接触应力、吸收振动、防止锈蚀等作用。轴承常用的润滑方式有两种：油润滑和脂润滑。此外，也有使用固体润滑剂润滑的。滚动轴承采用油润滑时，常用的润滑方法有哪些？油浴润滑、滴油润滑、飞溅润滑、喷油润滑、油雾润滑等。当滚动轴承采用脂润滑时，装脂量一般为多少？滚动轴承的装脂量一般为轴承内部空间的1/32/3。滚动轴承为何需要采用密封装置？常用密封装置有哪些？轴承的密封装置是为了阻止灰尘、水、酸气和其它杂物进入轴承，并阻止润滑剂流失而设置的。密封装置可分为接触式及非接触式两大类。轴上成对安装的角接触球轴承或圆锥滚子

16、轴承，其轴上左右两个支承上轴承所承受的总轴向力Fa是否就等于各自轴的派生轴向力？Fa1与Fa2不一定分别等于Fd1和Fd2。因为需综合考虑轴上的外加轴向载荷Fae、Fa1及Fa2的影响，再根据力系平衡条件，按“放松”或“压紧”轴承分别计算。30000型和70000型轴承常成对使用，这时，什么是正安装？什么是反安装？什么叫“面对面”安装？什么叫“背靠背”安装？成对使用时，“面对面”安装方式称为正安装，“背对背”安装方式称为反安装。而“面对面”系指两轴承外圈窄边相对，而“背对背”系指两轴承外圈宽边相对。轴承装置设计中，常用的轴承配置方法有哪几种？1）双支点单向固定；2）一支点双向固定，另一端支点游

17、动；3）两端游动支承。滑 动 轴 承 习 题滑动轴承的主要失效形式有哪些？磨粒磨损、刮伤、胶合、疲劳剥落和腐蚀等。什么是轴承材料？轴瓦和轴承衬的材料统称为轴承材料。针对滑动轴承的主要失效形式，轴承材料的性能应着重满足哪些要求？良好的减摩性、耐磨性和抗咬粘性，良好的摩擦顺应性、嵌入性和磨合性，足够的强度和抗腐蚀能力，良好的导热性、工艺性、经济性等。常用的轴承材料有哪几类？常用的轴承材料可分为三大类：1）金属材料，如轴承合金、铜合金、铝基合金和铸铁等；2）多孔质金属材料；3）非金属材料，如工程塑料、碳-石墨等。滑动轴承设计包括哪些主要内容？1）决定轴承的结构型式；2）选择轴瓦和轴承衬的材料；3）决

18、定轴承结构参数；4）选择润滑剂和润滑方法；5）计算轴承工作能力。一般轴承的宽径比在什么范围内？一般轴承的宽径比B/d在0.31.5范围内。滑动轴承上开设油沟应注意哪些问题？油沟用来输送和分布润滑油。油沟的形状和位置影响轴承中油膜压力分布情况。油沟不应开在油膜承载区内，否则会降低油膜的承载能力。轴向油沟应比轴承宽度稍短，以免油从油沟端部大量流失。选择动压润滑轴承用润滑油的粘度时，应考虑哪些因素？应考虑轴承压力、滑动速度、摩擦表面状况、润滑方式等条件。 可以通过计算和参考同类轴承的使用经验初步确定。在不完全液体润滑滑动轴承设计中，限制p值的主要目的是什么？主要目的是为了不产生过度磨损。在不完全液体

19、润滑滑动轴承设计中，限制pv值的主要目的是什么？限制轴承的温升。液体动压油膜形成的必要条件是什么？润滑油有一定的粘度，粘度越大，承载能力也越大；有足够充分的供油量；有相当的相对滑动速度，在一定范围内，油膜承载力与滑动速度成正比关系；相对滑动面之间必须形成收敛性间隙（通称油楔）。保证液体动力润滑的充分条件是什么？应保证最小油膜厚度处的表面不平度高峰不直接接触。试分析液体动力润滑轴承和不完全液体润滑轴承的区别，并讨论它们各自适用的场合。不完全液体润滑轴承：表面间难以产生完全的承载油膜，轴承只能在混合摩擦润滑状态下工作。这种轴承一般用于工作可靠性要求不高的低速、重载或间歇工作场合。液体动力润滑轴承：

20、表面间形成足够厚的承载油膜，轴承内摩擦为流体摩擦，摩擦系数达到最小值。在设计滑动轴承时，相对间隙的选取与速度和载荷的大小有何关系？相对间隙主要根据载荷和速度选取。速度越高，值应越大；载荷越大，值应越小。此外，直径大、宽径比小，调心性能好，加工精度高时，值取小值，反之取大值。止推滑动轴承常用的结构形式有哪些？空心式、单环式和多环式。为什么止推轴承通常不用实心式轴颈？因为其端面上的压力分布极不均匀，靠近中心处的压力很高，对润滑极度为不利。验算滑动轴承的压力p、速度v和压力与速度的乘积pv，是不完全液体润滑轴承设计中的内容，对液体动力润滑轴承设计是否需要？需要。该三项限制条件是选择轴瓦材料的依据，起

21、动、停车过程处于不完全液体润滑状态。链 传 动 习 题按用途不同，链可分为哪几种？传动链、输送链和起重链。输送链和起重链主要用在运输和起重机械中，而在一般机械传动中，常用的是传动链。滚子链的接头型式有哪些？当链节数为偶数时，接头处可用开口销或弹簧卡片来固定，一般前者用于大节距，后者用于小节距；当链节数为奇数时，需采用过渡链节。由于过渡链节的链板要受到附加弯矩的作用，所以在一般情况下最好不用奇数链节。齿形链按铰链结构不同可分为哪几种？可分为圆销式、轴瓦式、滚柱式三种。滚子链传动在何种特殊条件下才能保证其瞬时传动比为常数？只有在Z1=Z2（即R1=R2），且传动的中心距恰为节距p的整数倍时（这时和

22、角的变化才会时时相等），传动比才能在全部啮合过程中保持不变，即恒为1。链传动在工作时引起动载荷的主要原因是什么？一是因为链速和从动链轮角速度周期性变化，从而产生了附加的动载荷。二是链沿垂直方向分速度v也作周期性的变化使链产生横向振动。三是当链节进入链轮的瞬间，链节和链轮以一定的相对速度相啮合，从而使链和轮齿受到冲击并产生附加的动载荷。四是若链张紧不好，链条松弛。链在传动中的主要作用力有哪些？工作拉力F1，离心拉力Fe，垂度拉力Ff。链传动的可能失效形式可能有哪些？1）铰链元件由于疲劳强度不足而破坏；2）因铰链销轴磨损使链节距过度伸长，从而破坏正确啮合和造成脱链现象；3）润滑不当或转速过高时，销

23、轴和套筒表面发生胶合破坏；4）经常起动、反转、制动的链传动，由于过载造成冲击破断；5）低速重载的链传动发生静拉断。为什么小链轮齿数不宜过多或过少？小链轮齿数传动的平稳性和使用寿命有较大的影响。齿数少可减小外廓尺寸，但齿数过少，将会导致：1）传动的不均匀性和动载荷增大；2）链条进入和退出啮合时，链节间的相对转角增大，使铰链的磨损加剧；3）链传动的圆周力增大，从而加速了链条和链轮的损坏。链传动的中心距过大或过小对传动有何不利？一般取为多少？中心距过小，链速不变时，单位时间内链条绕转次数增多，链条曲伸次数和应力循环次数增多，因而加剧了链的磨损和疲劳。同时，由于中心距小，链条在小链轮上的包角变小，在包

24、角范围内，每个轮齿所受的载荷增大，且易出现跳齿和脱链现象；中心距太大，会引起从动边垂度过大。与带传动相比，链传动有何优缺点？链传动是带有中间挠性件的啮合传动。与带传动相比，链传动无弹性滑动和打滑现象，因而能保持准确的平均传动比，传动效率较高；又因链条不需要像带那样张得很紧，所以作用于轴上的径向压力较小；在同样使用条件下，链传动结构较为紧凑。同时链传动能用于高温、易燃场合。螺 纹 连 接 习 题常用螺纹的类型主要有哪些？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。哪些螺纹主要用于联接？哪些螺纹主要用于传动？普通螺纹、锥螺纹、管螺纹用于联接。梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹用于传动

25、。螺纹联接的基本类型有哪些？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。螺纹联接预紧的目的是什么？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。螺纹联接防松的方法按工作原理可分为哪几种？摩擦防松、机械防松和破坏螺旋副运动关系防松等。受拉螺栓的主要破坏形式是什么？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。受剪螺栓的主要破坏形式是什么？螺栓杆和孔壁的贴合面上出现压溃或螺栓杆被剪断。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

26、出三个结构例子。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。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？在静载荷及工作温度变化不大时，联接一般不会自动松脱。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。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，两种联接哪个联接尺寸大？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

27、来承载。前者由于靠摩擦传力，所需的预紧力很大，为横向载荷的很多倍，螺栓直径也较大。承受预紧力Fo和工作拉力F的紧螺栓联接，螺栓所受的总拉力F2是否等于Fo+F？不等于。因为当承受工作拉力F后，该联接中的预紧力Fo减为残余预紧力F1，故F2=F1+F 对于紧螺栓联接，其螺栓的拉伸强度条件式中的系数1.3的含义是什么？系数1.3是考虑到紧联接时螺栓在总拉力F2的作用下可能补充拧紧，故将总拉力增加30%以考虑此时扭转切应力的影响。蜗 杆 传 动 习 题按加工工艺方法不同，圆柱蜗有哪些主要类型？各用什么代号表示？阿基米德蜗杆ZA蜗杆渐开线蜗杆ZI蜗杆法向直廓蜗杆ZN蜗杆锥面包络蜗杆ZK蜗杆。简述蜗杆传动变位的目的，特点。变位的目的一般是为了凑中心距或传动比，使符合一定的设计要求。变位后，被变动的是蜗轮尺寸，而蜗杆尺寸不变；变为后蜗杆蜗轮啮合时，蜗轮节圆与分度圆重合，蜗杆分度圆和节圆不再重合。分析影响蜗杆传动啮合效率的几何因素。蜗杆的头数Z1，蜗杆的直径系数q