机械设计复习

《机械设计基础》综合复习资料。

一、简答题。

1.闭式软齿面的齿轮传动齿轮主要失效形式是什么，其设计准则又是什么？

答：主要失效形式：齿面点蚀、胶合。

设计准则：按设计，按校核。

2. 试说明链传动的瞬时传动比为什么不恒定？

2. 答：由于链传动的多边形效应，当主动轮匀速转动时，从动链轮运转速度不均匀。（或者主动轮以ω1匀速转动，而从动轮转速为。

、γ在时刻变化，所以ω2做非匀速转动，即传动比i也在变化，所以不恒定。）

3.滑动轴承限制p和pv的意义分别是什么？

答：限制轴承平均压强p，防止p过高，油被挤出，产生 “过度磨损”；

轴承发热量∝单位面积摩擦功耗μpv，∴ pv↑→摩擦功耗↑→发热量↑→易胶合。限制pv是为了限制轴承温升、防止胶合。

4. 设计蜗轮蜗杆减速器时，为什么要进行散热计算？

答：因为相对速度 vs很大，效率η低，导致发热大，所以蜗轮蜗杆易产生胶合失效，因此必须要进行散热计算。

5. 试说明曲柄摇杆机构与双曲柄机构、曲柄滑块机构之间的演化关系。

答：曲柄摇杆机构中的摇杆（另一连架杆）也变为曲柄的铰链四杆机构就演化为双曲柄机构。

6. 凸轮从动件的匀速直线运动规律为什么常应用在低速、轻载的场合？

答：从动件的匀速直线运动规律产生刚性冲击，所以应用在低速、轻载的场合。

7. 联轴器与离合器有何异同点。

答：相同点：连接两轴，传递运动和动力；

不同点：联轴器是在机器停止运动时，才能将两轴分开；而离合器是在机器运动时，随时可将两轴分开。

8. 给出链传动的失效形式，并解释题一 — 4图曲线中，三条曲线的意义？

题一—4图。

8、答：链传动的失效形式：链条元件的疲劳破坏；铰链铰链磨损；销轴与套筒（高速或润滑不良）胶合；冲击破坏；静力拉断；链轮轮齿磨损。

左边曲线-限制链板疲劳破坏的强度限定曲线；

右上边曲线-限制滚子、套筒冲击疲劳破坏的强度限定曲线；

右边曲线-限制销轴、套筒胶合失效的限定曲线。

9．带传动工作时，带应力变化情况如何？在什么位置？由哪些应力组成？

答：带传动工作时，在松边处带应力较小，由松边绕入大带轮增加了弯曲应力，到紧边应力较大，紧边进入小带轮处应力最大。

10. 请给出机构压力角的定义，并绘出一个曲柄摇杆机构压力角的大小。

答：机构压力角：从动件运动方向与受力方向所夹的锐角；

绘图略。11.带传动为什么要限制其最小中心距和最大传动比？

答：（1）中心距越小，带长愈短。在一定速度下，单位时间内带的应力变化次数愈多，会加速带的疲劳破坏；如在传动比一定的条件下，中心距越小，小带轮包角也越小，传动能力下降，所以要限制最小中心距。

2）传动比较大或中心距小时将导致小带轮包角过小，传动能力下降，故要限制最大传动比。

12.试说明为什么标准渐开线直齿圆柱齿轮传动具有可分性。

答：因为标准渐开线直齿圆柱齿轮传动的传动比。

传动的两齿轮中心距稍微有变化，不影响其传动比，所以标准渐开线直齿圆柱齿轮传动具有可分性。

13. 刚性凸缘联轴器有几种对中方法，各种对中方法的特点是什么？

答：有两种：一是用榫来定位，二是用铰制孔螺栓定位。

用榫来定位：定位好，可靠，便于安装。

用铰制孔螺栓定位：安装不方便。

14.简述机器与机构的定义，在生产中举出一机器应用的事例，并说明其有哪些机构组成。

答：机器 (1) 组成：由一系列人为的机件组合而成。

2）运动特性：组成的各部分之间具有确定的运动。

3）功、能关系：能够代替人的劳动完成有用功或者实现能量的转换。

机构：(1) 组成：由一系列人为的机件组合而成。

2）运动特性：组成的各部分之间具有确定的运动。

机构没有机器的第三个特征。

内燃机是机器，它的主机构是曲柄滑块机构，还有配气机构凸轮机构和齿轮机构。

15.说明为什么带传动需要的张紧力大而链传动需要的张紧力小，哪种传动一般紧边在上，哪种传动一般紧边在下，为什么？

答：带传动是摩擦传动，它是靠张紧力产生摩擦力传递动力，而链传动是啮合传动，张紧力是减少链的颤动，所以带传动需要的张紧力大而链传动需要的张紧力小。

一般紧边在上，带传动紧边在下。是因为链传动的松边在上，易产生咬链；而带传动松边在上，可增大小带轮上的包角。

16.说明回转类零件动平衡与静平衡的区别。

答：回转类零件动平衡了肯定满足了静平衡的条件，而满足静平衡了不一定满足动平衡。

17.给出2种螺栓联接防松的方法，并说明其依据的原理。

答：螺栓联接防松的方法：开口销和槽形螺母防松、双背螺母防松。

开口销和槽形螺母防松的原理是靠机械防松直接锁住；双背螺母防松是靠摩擦防松。

二、分析题。

1.如题二—1图所示，已知：蜗杆轴ⅰ为输入，大锥齿轮轴ⅲ为输出轴，轴ⅲ转向n4如图。试：确定各轮转动方向、各轮螺旋线方向及所受各分力的方向。

题二—1图。

答：力与转动方向如题二—1图(b)所示。

蜗轮蜗杆转向为右旋。

2.如题二—2图所示传动系统中，1为蜗杆，2为蜗轮，3和4为斜齿圆柱齿轮，5和6为直齿圆锥齿轮。若蜗杆主动，要求输出齿轮6的旋转方向如图所示，试确定：

1）ⅱ、轴的回转方向；

2）若要使ⅱ、ⅲ轴所受轴向力相互抵消一部分，蜗杆、蜗轮及斜齿轮的螺旋线方向；

3）ⅱ、轴上各轮啮合点处所受各分力的方向。

题二—2图。

解：解题要点：（1） nⅳ→ nⅲ →nⅱ →ft2 → fa1

2）fa5 → fa4 → fa3 →fa2→ ft1

由fa3和nⅱ，用左右手法则，判定3轮为左旋。

3）轮2、轮3、轮4和轮5所受力见题二-2图。

3.请分析为什么闭式软齿面齿轮传动应该按接触强度进行设计，按弯曲强度进。

行校核，而闭式硬齿面齿轮传动则按照弯曲强度设计，按接触强度校核。

答：闭式软齿面齿轮传动主要失效形式是齿面的点蚀，其次是轮齿的折断，所以按接触强度进行设计，按弯曲强度进行校核。

闭式硬齿面齿轮传动主要失效形式是轮齿的折断，其次是齿面点蚀，所以按接触强度进行设计，按弯曲强度进行校核。

4. 如图二—4所示为二级圆柱齿轮传动，已知1轮为驱动轮，4轮的螺旋线方向和转向如图所示。为了使ii轴上所受的轴向力抵消一部分，试确定各轮的螺旋线方向并将各轮轴向力fa1、fa2、fa3、fa4的方向、1轮的转动方向标在图中。

解题要点：(1)根据4轮的转向可判断出轮转向，见题二—1图(b)；

2）根据一对斜齿圆柱齿轮正确啮合的条件，知轮3为右旋；用左右手法则，判断3轮上的轴向力fa3（3轮为主动轮），由已知条件3轮轴向力fa3与2轮轴向力fa2相互抵消一部分，判断出2轮轴向力fa2的方向；根据作用力与反作用力定律，由2轮轴向力fa2的方向判断出1轮轴向力fa1的方向，由3轮轴向力fa3的方向判断出4轮轴向力fa4的方向，各轴向力方向见题二—1图(b)；

3）根据1轮上轴向力fa1的方向和转向n1，用左右手法则，判断1轮的螺旋线方向为左旋，见题二—4图(b)。题二—4图。

5．在其他条件不变时，当球轴承所承受的当量动载荷增加一倍时，轴承寿命将如何变化？在其他条件不变时，当球轴承的转速增加一倍时，轴承寿命将如何变化？

三、计算题。

1.如题三—1图平面机构，试求其自由度(如有复合铰链、虚约束、局部自由度请指出)。

题三—1图。

1.解：b处为局部自由度，e或f处为虚约束，没有复合铰链。

2. 如题三—2图轮系，已知各轮齿数z1=20、z3=25、z3’=1、z3=40、z4=60 、z4’=30 、

z5=30， 3’为单头右旋蜗杆，齿轮1的转向如图，试求传动比i15,并用箭头表。

示各轮的转向。

题三—2图。

2、解：z5向下转。

3.如题三—3图平面机构，试求其自由度(如有复合铰链、虚约束、局部自由度请标出)。

题三—3图。

解：c处为复合铰链，e’处为虚约束，f处为局部自由度。

4.如题三—4图所示，一对72610轴承分别受径向力fr1=8 000n，fr2=5 200n，轴上作用fa力如图，试求下列情况下各轴承的内部轴向力fs及轴向力fa。

1）fa=2200n;（2）fa=900n;（3）fa=1120n（注：轴承的内部轴向力fs=0.68 fr）。

题三—4图。

4. 解：所以ii端为压紧端，所以i端为放松端，所以ii端为压紧端，所以i端为放松端，所以ii端为压紧端，所以i端为放松端，5.

如图平面机构，试求其自由度(如有复合铰链、虚约束、局部自由度请指出)。

题三—5图。

解：无复合铰链、无虚约束和局部自由度。

6.轴承7208的基本额定动载荷c=34 000n。试问：

1) 当量动载荷p=6 200n，工作转速n=730r/min，轴承的寿命lh是多少？

2）当量动载荷p=6 200n，若要求lh≥10 000h，允许最高工作转速n是多少？

3）工作转速n=730r/min，若要求lh≥10 000h，允许的最大当量动载荷p是多少？

6.解：（1）

7.如题三—7图所示的平面机构，试求其自由度(如有复合铰链、虚约束、局部自由度请标出)。

题三—7图。

7. 解：a处为复合铰链，无虚约束和局部自由度。

8.如题三-8图为一圆盘铣刀装夹装置，铣刀靠两圆盘夹紧随主轴转动。已知最大切削力f=4 000n，圆盘与铣刀间的摩擦系数，可靠性系数kf=1.

2,轴的材料为45钢，其它尺寸如图所示，试计算轴端所需的螺纹直径。

机械设计复习

机械设计复习

机械设计复习

机械设计复习

其他用户还读了