精密机械设计基础总结及答案.docx

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1、精密机械设计基础总结及答案 1、表征金属材料的力学性能时，主要有哪几项指标？ 解：表征金属材料的力学性能时，主要指标有：强度（弹性极限、屈服极限、强度极限），刚度、塑性、硬度。 2、金属材料在加工和使用过程中，影响其力学性能的主要因素是什么？ 解：钢材在加工和使用过程中，影响力学性能的主要因素有：含碳量、合金元素、温度、热处理工艺。 3、常用的硬度指标共有哪些？ 常用的硬度指标有三种：布氏硬度（HBS）、洛氏硬度（HRC 洛氏C标度硬度）、维氏硬度（HV）。4、列出低碳钢、中碳钢、高碳钢的含碳量范围是多少？ 解：低碳钢（C 0.25% ）；中碳钢（0.25% C 0.6% ）；高碳钢（C 0.

2、6% ） 5、什么是合金钢？钢中含有合金元素Mn、Cr、Ni，对钢的性能有何影响？ 解：冶炼时人为地在钢中加入一些合金元素所形成的钢就是合金钢。其中加入Mn 可以提高钢的强度和淬透性；加入Cr 可以提高钢的硬度、耐磨性、冲击韧性和淬透性；加入Ni 可以提高钢的强度、耐热性和耐腐蚀性。 6、非铁金属共分几大类？具有哪些主要特性？ 解：有色金属主要分为以下几类： 1 ）铜合金：良好的导电性、导热性、耐蚀性、延展性。 2 ）铝合金：比强度高，塑性好，导热、导电性良好，切削性能良好。 3 ）钛合金：密度小，机械强度高、高低温性能好，抗腐蚀性良好。 7、常用的热处理工艺有哪些类型？ 解：常用的热处理工艺

3、有：退火、正火、淬火、回火、表面热处理和化学热处理。 8、钢的调质处理工艺过程是什么？其主要目的是什么？ 解：钢的调质处理工艺指的是淬火加高温回火。目的是为了获得良好的综合机械性能，即良好的强度、韧性和塑性。 9、镀铬和镀镍的目的是什么？ 解：镀铬的目的是为了使材料表层获得高的化学稳定性，并具有较高的硬度和耐磨性。 镀镍是为了获得良好的化学稳定性，并具有良好的导电性。 10、选择材料时，应满足哪些基本要求？ 解：选择材料时主要满足使用要求、工艺要求和经济要求。 2. 计算所示冲压机构的自由度 3. 计算图示机构的自由度 4. 计算图示机构的自由度 5. 计算图示机构的自由度 3.图示铰链四杆机

4、构中，= 55mm , = 40 mm ，= 50 mm , = 25mm , 试说明分别以构件AB ，BC ，CD 和AD 为机架时，各得到何种机构 5-8.1）该机为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，则AB应为最短杆。其中已知BC杆为最长杆50。l AB+l BC l AD+l CD l AB15 2）该机构欲成为双曲柄机构，同样应满足曲柄存在的条件，且应以最短杆为机架。现AD为机架，则只能最短杆即为AD，则最长杆可能为BC杆，也可能是AB杆。 若AB杆为最长杆：l AD+l ABl BC+l CDl AB55 即l AB 若杆为最长杆：l AD+l BCl AB+l CDl AB45 即l A

5、B 若该机构为双曲柄机构，则杆杆长的取值范围为：45l AB55 ）欲使该机构为双摇杆机构，则最短杆与最长杆之和应大于另外二杆之和。现在的关键是谁是最短、最长杆？ 若AB杆最短，则最长杆为BC： l AB+l BCl CD+l ADl AB15 若AD杆最短，BC杆最长：l AD+l BCl AB+l CDl AB45 AB杆最长：l AD+l ABl BC+l CD l AB55 l ABl AD+l CD+l BC l AB115 综上分析：AB杆的取值为： 15l AB45 或者55l AB115 5-9该机构欲成为曲柄摇杆机构，应满足曲柄存在的条件，若C为最短杆，则C9，即d16。不满

6、足曲柄存在的条件。同理，d为最短杆, 也不满足曲柄存在的条件。只可能a为最短杆, 若b为最长杆, 不满足曲柄存在的条件。最长杆只可能是c或d。 若杆为最长杆：a+cb+d,c+d=25 c=13,d=12 同理,若d杆为最长杆,则c=12,d=13 一铰链四杆机构ABCD ，已知100,70,50BC CD AD l mm l mm l mm =，AD 为固定件。 (1)如果该机构能成为曲柄摇杆机构，且AB 为曲柄，求AB l 的值； (2) 如果该机构能成为双曲柄机构，求AB l 的值； (3) 如果该机构能成为双摇杆机构，求AB l 的值； 解： （1） 如果该机构能成为曲柄摇杆机构，且A

7、B 为曲柄，则满足杆长条件，且AB 为最短 杆，则 ,20AB BC CD AD AB l l l l l mm +代入各杆长，得 （2） 如果该机构能成为双曲柄机构，则应满足杆长条件，且机架AD 为最短杆。则 1) 若BC 为最长杆即100AB l mm ，则 80AD BC AB CD AB l l l l l mm + 所以80100AB mm l mm 2) 若AB 为最长杆，即100,AB l mm 则 120AB AD BC CD AB l l l l l mm + 所以 100120AB mm l mm 综上，AB 的值应在以下范围内选取，即 80120AB mm l mm （3

8、） 如果该机构能成为双摇杆机构，则应分两种情况分析：第一种情况，机构各杆长度 满足杆长条件，但以最短杆的对边为机架，本题目AD 为固定件，则第一种情况不存在。第二种情况，机构各杆长度不满足杆长条件。 1) 当20AB BC AD CD AB l l l l l mm + 即 20100AB l mm 时，AB 为最长杆，AD 为最短杆，则 120AB AD BC CD AB l l l l l mm + 另外，考虑AB 增大时，BC 与CD 成伸直共线时，需构成三角形的边长关系，即 ()220AB BC CD AD AB l l l l l mm + 则 120220AB mm l mm 综上

9、，可得AB 的取值范围为 2080120220AB AB mm l mm mm l mm 凸轮机构常用的从动件运动规律有哪几种 ? 各有什么特点 ? 解：等速运动：速度均匀，起点和终点有刚性冲击，适合低速轻载。 等加速等减速：速度曲线连续，在加速度突变处有柔性冲击，适合中低速机构。 简谐运动：速度曲线连续，在起末点有柔性冲击，适合高速运动 带传动工作时，带内应力变化情况如何？ 在什么位置？由哪些应力组成？研究带内应力变化的目的 何在？ 与一般带传动相比，同步带传动有哪些特点？主要适用于何种工作场合？ V 带（三角带）传动所传递的功率P 7.5kW ，带速v 10m/s ，现测得张紧力F 011

10、25N ，试求紧边拉力F 1和松边拉力F 2。 (1)有效圆周力 750N 10 5 .71000v 1000P F t =?= (2)紧边拉力和松边拉力 21t F F F -= 2250N 112522F F F 0 2 1 =?=+ (3)750N F ,1500N F 21= 影响螺旋传动精度的因素有哪些？如何提高螺旋传动的精度？ 解：影响螺母传动精度的主要因素是：螺纹参数误差；螺旋传动机构误差；温度误差；螺杆的变形误差。 提高精度的措施有：采用误差校正机构提高螺距精度；改变螺杆结构，消除轴向窜动误差；改变移动零件与滑板的连接方法，减小偏斜误差。 何谓螺旋传动的空回误差？消除空回误差的

11、方法有哪些？ 解：如果螺旋副存在间隙，当螺杆的转动向改变时，螺旋传动将产生空回。消除空回的方法有：利用单向作用力；利用调整螺母；利用塑料螺母。 1、 心轴、传动轴和转轴各有什么特点？ 解：心轴可以随回转零件一起转动，也可不随回转零件转动，它在工作中只承受弯矩而不传递扭矩；转轴工作时既承受弯矩又承受转矩；传动轴工作时只承受转矩或主要承受转矩。 2、 试举出轴的常用材料。 解：轴的常用材料主要是碳素钢和合金钢。 常用的优质碳素钢有 35 、 45 、 50 号钢，最常用的是 45 号优质碳素钢。常用的合金钢有 20Cr 、 40Cr 等。 3、轴的结构设计的基本要求是什么？ 解：轴的结构设计主要包

12、括： 1 ）确定并绘出轴的全部结构和尺寸； 2 ）制定出满足使用要求的技术条件。轴的结构取决于轴上零件的结构和尺寸、布置和固定的方式、装配和拆卸工艺以及轴的受力状况等因素，一般没有一个标准的模式可循，但一般应使轴的结构满足如下条件： 1 ）轴和装在轴上的零件有准确的轴向工作位置，并便于装拆和调整；2 ）有良好的加工工艺性；3 ）有足够的强度、刚度、振动稳定性和回转精度。 指出图示轴上结构1、2、3、4处有哪些不合理地地方？用文字说明。 解：1处错误为：轴承定位高度超过内圈厚度。轴承无法拆卸； 2处错误为：齿轮无法拆卸、安装，且安装齿轮的轴段长度应比轮毂长度稍短。 3处错误为：轴承没有实现轴向固定。 4处错误为：联轴器没有轴向固定。 指出图中轴系部件的结构错误，用笔圈出错误处，简单说明错误的原因，齿轮箱内齿轮为油润滑，轴承为脂润滑。