2022年机械设计期末考试复习题.docx

《2022年机械设计期末考试复习题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年机械设计期末考试复习题.docx（36页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆机械设计总复习一、简答题1、开式和闭式两种齿轮传动中,哪种传动一般不会显现点蚀现象？说明缘由；答：开式齿轮传动一般不会显现点蚀, 这主要是由于开式齿轮磨损速度一般大于疲惫裂纹扩展速度；也就是开式齿轮传动由于磨损严峻, 接触疲惫裂纹发生后, 即被快速磨去, 因而不会发生点蚀；2、机器的基本组成要素是什么？答：机械系统总是由一些机构组成,是机械零件；每个机构又是由很多零件组成；所以,机器的基本组成要素就3、什么是通用零件？什么是专用零件？试各举三个实例；答：在各种机器中常常能用到的零件称为通用零件；如螺钉、齿轮、弹簧、链轮

2、等；在特定类型的机器中才能用到的零件称为专用零件；如汽轮机的叶片、内燃机的活塞、曲轴等；4、在机械零件设计过程中,如何把握零件与机器的关系？答:在相互连接方面,机器与零件有着相互制约的关系；在相对运动方面,机器中各个零件的运动需要满意整个机器运动规律的要求；在机器的性能方面, 机器的整体性能依靠于各个零件的性能,机的性能要求分不开；而每个零件的设计或挑选又和机器整5、流体形成稳固动压润滑油膜的条件是什么？简述向心滑动轴承形成动压油膜的过程？1）润滑油要具有肯定的粘度；2）两摩擦表面要具有肯定的相对滑动速度；3）相对滑动的表面间要形成收敛的楔形间隙；4）有充分的供油量；向心滑动轴承形成动压油膜的

3、基本过程为：1）轴颈静止时,轴颈处于轴承孔的最低位置,并与轴瓦接触,两表面间自然形成一收敛的楔形空间；2）轴颈开头转动时,速度极低,带入轴承间隙中的油量较少,这时轴瓦对轴颈摩擦力的方向与轴颈表面圆周速度方向相反,迫使轴颈在摩擦力的作用下沿孔壁爬升；3）随着转速的增大,轴颈表面的圆周速度增大,带入楔形空间的油量也逐步增多；这时楔形油膜产生了肯定的动压力,将轴颈浮起；当轴颈达到稳固运转时,轴颈便稳固在肯定的偏心位置上；这时,轴承处于流体动力润滑状态, 油膜产生的动压力与外载荷相平稳；由于轴承内的摩擦阻力仅为液体的内阻力,故摩擦系数达到最小值；6、什么是滚动轴承的基本额定寿命？什么是滚动轴承的基本额

4、定动载荷？【答】一组轴承中, 10%的轴承发生点蚀破坏, 90%的轴承不发生点蚀破坏前的转数（以 100 万转为单位）或工作小时数称为滚动轴承的基本额定寿命,以 L10 表示；滚动轴承的基本额定动载荷就是使轴承的基本额定寿命恰好为 100 万转时,轴承所能承担的载 7、机器由哪三个基本组成部分组成？传动装置的作用是什么？名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆答:机器的三个基本组成部分是：原动机部分、执行部分和传动部分；传动装置的作用： 介于机器的原动机和执行部分之间,转变原动机供应的运动和动力

5、参数,以满意执行部分的要求；8、什么叫机械零件的失效？机械零件的主要失效形式有哪些？答:机械零件由于某种缘由丢失工作才能或达不到设计要求的性能称为失效；机械零件的主要失效形式有1）整体断裂；2）过大的残余变形（塑性变形） ；3）零件的表面破坏,主要是腐蚀、磨损和接触疲惫；4）破坏正常工作条件引起的失效：有些零件只有在肯定的工作条件下才能正常工作,假如破坏了这些必要的条件,就将发生不同类型的失效,如带传动的打滑,高速转子由于共振而引起断裂,滑动轴承由于过热而引起的胶合等；9、设计机械零件时应满意哪些基本要求？【答】机械零件的基本设计要求有：防止在预定寿命期内失效的要求；结构工艺性要求；经济性要求

6、；质量小要求；牢靠性要求；10、简述机械零件金属材料的一般选用原就？【答】机械零件金属材料的在选用时主要考虑以下因素：1、 载荷、应力及其分布状况 ,零件的工作情形；2、 零件的尺寸及质量；3、 零件结构的复杂程度及材料的加工可能性；4、 材料的经济性；5、 材料的供应状况；11、试分析张紧力 F0的大小对带传动的影响；F0 越大,就带传动的承载才能就越大,但同时带中所受的拉应力也越大,带的磨损加 答：张紧力 剧,从而降低带的寿命；张紧力越小,虽可减小带中的拉应力,提高带的寿命,但带传动的承载才能会降低,工作时易跳动和打滑；12、下图所示为某零件与机架通过螺栓联接的示意图,试分析该联接在载荷

7、F 作用下可能发生的 失效形式；答：如图,该联接可能发生的失效形式有：1）左端受力最大的螺栓被拉断；2）在载荷 F 产生的力矩作用下,接合面左端 可能分别,零件或机架的右接合面处可能被压坏；名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆3）在载荷 F 作用下,零件相对机架产生滑移；13、以磨损量为纵坐标、 时间为横坐标画图表示机械零件的正常磨损过程,在图中相应位置标示正 常磨损过程经受的几个磨损阶段,简述各阶段磨损情形；答：磨损图如右图所示；磨合磨损阶段：是指在机器使用初期,为改善机 磨损量 器零件的

8、适应性、表面外形和摩擦相容性的磨损过程；磨稳失时间稳固磨损阶段：磨损率保持不变,属于正常工作效合定阶段；失效磨损阶段：磨损率急剧增加,使工作条件迅速恶化,导致失效；14、将承担轴向变载荷连接螺栓的光杆部分做的细些有什么好处？【答】可以减小螺栓的刚度,从而提高螺栓连接的强度；15、简要说明平垫圈、斜垫圈和球面垫圈的用途？【答】垫圈的主要作用是增加被联接件的支承面积或防止拧紧螺母时擦伤被联接件的表面；常用的是平垫圈；当被联接件表面有斜度时,应使用斜垫圈,特别情形下可使用球面垫圈；16、在铸、锻件等的粗糙表面上安装螺栓时,为何应制成凸台或沉头座？【答】 1）降低表面粗造度,保证连接的紧密性；2）防止

9、螺栓承担偏心载荷；3）削减加工面,降低加工成本；17、简述齿向载荷分布系数K和齿间载荷安排系数K 分别考虑的是什么因素对齿轮所受载荷的影响？；答： 1）齿向载荷分布系数 K 考虑的是由于轴的变形和齿轮制造误差等引起载荷沿齿宽方向分布 不 匀称性的影响；2）齿间载荷安排系数 K 考虑的是同时啮合的各对轮齿间载荷安排不匀称的影响；18、简述齿面点蚀的种类及其概念；答：齿面点蚀分为初期点蚀和扩展性点蚀；初期点蚀是指工作初期由于啮合的齿面接触不良造成局部应力过高而显现麻点,齿面经一段时间跑合后,接触应力趋于匀称,麻点不再扩展,甚至消 失的现象；扩展性点蚀是指随工作时间增加,齿面点蚀面积不断扩展,麻点尺

10、寸、数量不断增 多的现象,此时会产生剧烈的振动和噪声,导致齿轮失效；19、分析比较平键和楔键的工作特点和应用场合；【答】平键连接的工作面是两侧面,上表面与轮毂槽底之间留有间隙,工作时,靠键与键槽的互压传递转矩,但不能实现轴上零件的轴向定位,所以也不能承担轴向力；具有制造简洁、装拆便利、定心性较好等优点,应用广泛；名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆楔键连接的工作面是上下面,其上表面和轮毂键槽底面均有1:100 的斜度,装配时需打紧,靠楔紧后上下面产生的摩擦力传递转矩,并能实现轴上零件的轴向固

11、定和承担单向轴向力；由于楔紧后使轴和轮毂产生偏心,故多用于定心精度要求不高、载荷平稳和低速的场合；20、为什么采纳两个平键时,一般布置在沿周向相隔180 的位置,采纳两个楔键时,就应沿周向相隔 90 120 ,而采纳两个半圆键时,却布置在轴的同一母线上？【答】两个平键连接,一般沿周向相隔 轴不产生附加弯矩,受力状态好；布置,对轴的减弱匀称,并且两键的挤压力对轴平稳,对采纳两个楔键时,相隔 布置；如夹角过小,就对轴的局部减弱过大；如夹角过大,就两个楔键的总承载才能下降；当夹角为 时,两个楔键的承载才能大体上只相当于一个楔键盘的承载才能；21、影响带传动工作才能的因素有哪些？【答】影响带传动工作才

12、能的因素有：（1）预紧力：预紧力越大,工作才能越强,但应适度,以防止过大拉应力；（2）包角：包角越大越好,一般不小于 120 度；（3）摩擦系数：摩擦系数越大越好；22、带传动中的弹性滑动和打滑是怎样产生的？对带传动有何影响？【答】带传动中的弹性滑动是由于带松边和紧边拉力不同,发生相对微小滑动产生的,是带传动固有的物理现象；导致带的弹性变形并引起带与带轮之间带传动中由于工作载荷超过临界值并进一步增大时,带与带轮间将产生显著的相对滑动,这种现象称为打滑；打滑将使带的磨损加剧,从动轮转速急剧降低,甚至使传动失效,这种情形应当防止；23、带传动的主要失效形式和设计准就是什么？【答】带传动的主要失效形

13、式是打滑和疲惫破坏；带传动的设计准就是在保证带传动不打滑的条件下,具有肯定的疲惫强度和寿命；24、简述螺纹连接过程中预紧和防松的重要性；答：预紧可夹紧被连接件,使连接接合面产生压紧力（即预紧力）,它能防止被连接件的分别、相对滑移或接合面开缝；适当的预紧力,可提高连接的牢靠性、紧密性；静载下,连接螺纹副中由于预紧和自锁, 螺母和螺栓头部的支承面摩擦力可有效地放止连接松脱,但在冲击、 振动及变载荷作用下或当高温、温度变化较大时,连接中的预紧力和摩擦力会逐步减小或瞬时消逝,使螺母松脱,导致连接失效； 而螺纹连接一旦失效,轻者影响机器正常运转,重就机毁人亡,因此,螺纹连接过程中不仅要有适当的预紧,仍必

14、需实行有效、合理的防松措施；25、与带传动相比,链传动有哪些优缺点？【答】与属于摩擦传动的带传动相比,链传动无弹性滑动和打滑现象,因而能保证精确的平均传动名师归纳总结 第 4 页,共 22 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆比,传动效率较高； 又因链条不需要像带那样张得很,所以作用于轴上的径向压力较小；在同样的条件下,链传动结构较为紧凑；同时链传动能在高温顺低温的情形下工作；26、何谓链传动的多边形效应？如何减轻多边形效应的影响？【答】链传动运动中由于链条环绕在链轮上形成了正多边形,的多边形效应；这是链传动固有的特性；减轻链

15、传动多边形效应的主要措施有：1）减小链条节距；2）增加链轮齿数 ; 3）降低链速；27、简述提高螺纹联接强度的措施；造成了运动的不匀称性, 称为链传动答：（1）降低影响螺栓疲惫强度的应力幅； （2）改善螺纹牙上载荷分部不均的现象；（3）减小应力集中的影响； （4）采纳合理的制造工艺方法；28、轴的结构设计中要考虑那些因素？答：（1）轴上零件（传动件、轴承）的布置,应使轴处于正确的受力状态；（2）有利于轴上零件具有精确的工作位置（定位）和牢靠的固定；（3）轴的结构应满意“ 结构工艺性要求”要便于安装、拆卸、调整；对轴自身而言,应便于加工；对轴上零件而言,（4）尽量削减应力集中,提高轴的疲惫强度；

16、29、齿轮的强度运算准就有几种？在软、齿轮？硬齿面搭配的设计中, 为什么大齿轮的齿面硬度要低于小答：齿轮的强度运算准就有： （1）保证齿根弯曲疲惫强度； （2）保证齿面接触疲惫强度；在软、硬齿面搭配的设计中, 大齿轮的齿面硬度要低于小齿轮是由于：对于金属制的软齿面齿轮,配对两轮齿面的硬度差应保持为3050HBS或更多,当小齿轮与大齿轮的齿面具有较大的硬度差、且速度又较高时,较硬的小齿轮齿面对较软的大齿轮齿面会起较显著的冷作硬化效应,从而提高大齿轮齿面的疲惫极限；30、齿轮传动常见的失效形式有哪些？简要说明闭式硬齿面、就；闭式软齿面和开式齿轮传动的设计准【答】齿轮传动常见的失效形式有以下几种：（

17、1）轮齿折断；（2）齿面点蚀；（3）齿面磨损；（4）齿面胶合；（5）塑性变形；闭式硬齿面的设计以保证齿根弯曲疲惫强度为主；闭式软齿面的设计通常以保证齿面接触疲惫强度为主；开式齿轮传动的设计目前仅以保证齿根弯曲疲惫强度作为设计准就；31、软齿面齿轮传动设计时,为何小齿轮的齿面硬度应比大齿轮的齿面硬度大3050 HBS？第 5 页,共 22 页名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆【答】金属制的软齿面齿轮配对的两轮齿中,小齿轮齿根强度较弱, 且小齿轮的应力循环次数较多,当大小齿轮有较大硬度差时, 较硬的小齿轮会对较软的大

18、齿轮齿面产生冷作硬化的作用,可提高大齿轮的接触疲惫强度；所以要求小齿轮齿面硬度比大齿轮大 3050HBS；32、齿轮传动设计时,为何小齿轮的齿宽应比大齿轮的齿宽大 510 mm？【答】将小齿轮的齿宽在圆整值的基础上人为地加宽 向错位时导致啮合齿宽减小而增大轮齿的工作载荷；33、简述蜗杆传动的特点和应用场合？510mm,以防止大小齿轮因装配误差产生轴【答】蜗杆传动的主要特点有： （1）传动比大,零件数目少,结构紧凑； （2）冲击载荷小、传动平 稳,噪声低；（3）当蜗杆的螺旋升角小于啮合面的当量摩擦角时,蜗杆传动具有自锁性；（4）摩擦缺失较大,效率低；当传动具有自锁性时,效率仅为0.4 左右；（5

19、）由于摩擦与磨损严峻,常需耗用有色金属制造蜗轮（或轮圈） ,以便与钢制蜗杆配对组成减摩性良好的滑动摩擦副；蜗杆传动通常用于空间两轴线交叉,装置；要求结构紧凑, 传动比大的减速装置, 也有少数机器用作增速34、蜗杆直径系数的含义是什么？为什么要引入蜗杆直径系数？【答】蜗杆直径系数是蜗杆分度圆直径和模数的比值；引入蜗杆直径系数是为了限制蜗轮滚刀的数目及便于滚刀的标准化；35、蜗杆传动的主要失效形式是什么？相应的设计准就是什么？【答】蜗杆传动的失效形式主要有齿面点蚀、齿根折断、齿面胶合及过度磨损等；在开式传动中多发生齿面磨损和轮齿折断,计准就；因此应以保证齿根弯曲疲惫强度作为开式传动的主要设在闭式传

20、动中,蜗杆副多因齿面胶合或点蚀而失效；因此,通常是按齿面接触疲惫强度进行设计,而按齿根弯曲疲惫强度进行校核；对于闭式传动,由于散热较为困难,仍应作热平稳核算；36、滚动轴承的主要失效形式是什么？【答】滚动轴承的正常失效形式是滚动体或内外圈滚道上的点蚀破坏；对于渐渐摇摆及转速极低的轴承, 主要失效形式是滚动轴承接触面上由于接触应力过大而产生 的永久性过大的凹坑；除点蚀和永久性变形外,仍可能发生其它多种形式的失效,如：润滑油不足使轴承烧伤, 润滑油不清洁使轴承接触部位磨损,装配不当使轴承卡死、内圈涨破、挤碎内外圈和保持架等；这些失效形式都是可以防止的；37、如轴的强度不足或刚度不足时,可分别实行哪

21、些措施？【答】轴的强度不足时,可实行：增大轴的直径；转变材料类型；增大过渡圆角半径；对轴的表面进行热处理和表面硬化加工处理；提高表面加工质量； 用开卸载槽等方法降低过盈协作处的应力集中程度；改进轴的结构外形等措施；名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆刚度不足时只能实行增大轴径,转变轴外形等措施；二、填空题1、在圆柱齿轮传动设计中,在中心距a 及其他条件不变时,增大模数m,其齿面接触应力；齿根弯曲应力；2、6312 表示轴承内径为 mm ,类型为；3、角接触球轴承 7208B较 7208C轴向

22、承载才能大,这是由于接触角大；4、轴承 6308,其代号表示的意义为,中系列,内径为 mm ,一般级；5、带传动主要失效形式为打 滑 和 带的疲惫损坏,其设计准就是在保证传动不打滑的前提下使带具有足够的疲惫强度；6、链传动水平布置时,最好紧 边 在上,松边 在下；7、列举出两种刚性固定式联轴器套筒联轴器、凸缘联轴器；8、转速与基本额定动载荷肯定的球轴承,如将轴承的当量动载荷增加一倍,就轴承寿命将变为原来的；打滑 和 带的疲惫9、由于 弹性滑动现象,使带传动的传动比不精确； 带传动的主要失效形式为损坏；10、按键齿齿廓曲线的不同,花键分为花键和花键；11、滚动轴承通常由外圈、内圈、滚动体和保持架

23、组成；12、滚动轴承轴系两端单向固定支承方式常用在跨度较小、工作温度变化不大的场合；13、常用的轴系支承方式有两端固定支承和一端固定一端游动支承；14、非液体摩擦滑动轴承应运算平均压强、相对滑动速度和平均压强与轴颈圆周速度的乘积pv 值；15、润滑剂有润滑油、润滑脂和固体润滑剂三类；16、按摩擦状态滑动轴承分为非液体摩擦轴承和液体摩擦轴承两类；17、设计联轴器时, 先依据工作条件和要求挑选合适的类型,然后按轴的直径、转矩和转速从标准中挑选所需要的型号和尺寸；18、按受载情形不同,轴可分为心 轴 ；转 轴 ；传 动 轴 ；19、螺纹的公称直径是 大 径,对外螺纹它是指螺纹 牙 顶 所在圆柱的直径

24、；20、对一般参数的闭式齿轮传动, 软齿面传动的主要失效形式为 齿面疲惫点蚀,硬齿面传动的主要失效形式为 轮齿折断 ；21、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称为：部 件22、键连接的主要类型有：平键、半圆件、楔键、切向件23、对一般参数的闭式齿轮传动, 软齿面传动的主要失效形式为齿面疲惫点蚀,硬齿面传动的主要失效形式为轮齿折断；24、在一般情形下,链传动的 传动比为常数,传动比不为常数；25、在疲惫曲线上,以循环基数 N0 为界分为两个区：当 NN0 时,为 无限寿命 区；当 NN0 时,为 有限寿命 区；26、在常用的螺纹连接中,自锁性能最好的螺纹是 一般螺纹,其牙型角

25、 60 ；27、一般平键连接工作时,平键的工作面是 侧面,平键的剖面尺寸 b h 按轴径 从标准中查取；平键连接主要失效形式是 压溃；名师归纳总结 第 7 页,共 22 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆28、带传动中,如 1为主动轮圆周速度,2为从动轮圆周速度,为带速,就这些速度之间存在的关系是 1 2；29、一般 V 型带共有 七 种型号,按传递功率大小依次排为： E 、D、C、B、A、Z 、Y ；30、轮齿的主要失效形式有：轮齿折断、齿面磨损、齿面点蚀、齿面胶合、塑性变形 五种；31、机器的牢靠度 R 是指：在规定的使

26、用时间（寿命）内和预定的环境条件下机器能够正常工作的概率 ；32、 V 带传动中, V带截面楔角 40 ,就 V 带轮的轮槽角 0应 40 ；33、在设计 V带传动时, V 带的型号可依据 运算功率 和 小带轮转速 查选型图确定；34、螺纹防松的根本问题在于：防止螺旋副在受载时发生相对转动；35、链传动的瞬时传动比不断变化的缘由是由于环绕在链轮上的链条形成了 正多边型称之为 效应；36、轴承中的润滑剂不仅可以 降低摩擦阻力,仍可以起着散热、减小接触应力、吸取振动、防止锈蚀 等作用；37、对于一对材料相同的钢制软齿面齿轮传动,齿轮 调质,大齿轮正火；为使大小齿轮接近等强度, 常用的热处理方法是小

27、38、温度和压力是影响粘度的主要因素,如温度上升,就粘度降低（或削减）,如压力上升,就粘度增加（或变大）；39、在蜗杆传动中,规定蜗杆分度圆直径的目的是削减蜗轮滚刀的数量,利于刀具标准化；40、在带、链和齿轮组成的多级传动中,带传动宜布置在高速级；,故应按强41、对于链速 vb2,其齿面接触应力的大小为A. H1= H2B. H1 H2C. H1摩擦角 C.螺纹升角摩擦角 D.螺纹升角当量摩擦角 47、机械运转不匀称系数是用来描述机械运转不匀称程度的重要参数,其表达式为A.maxminB. max2minC. maxmminD. maxminmaxmin48、蜗杆传动的总效率 , 主要取决于时的效