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1 機械設(shè)計基礎(chǔ) 一 填空題 概論 1 機械設(shè)計課程主要討論通用機械零件和部件的設(shè)計計算理論和方法 2 機 械 零 件 設(shè) 計 應(yīng) 遵 循 的 基 本 準 則 強 度 準 則 剛 度 準 則 耐 磨 性 準 則 震 動 穩(wěn) 定 性 準 則 3 強度 零件抵抗破裂 表面疲勞 壓潰 整體斷裂 及塑性變形的能力 結(jié)構(gòu)組成及自由度 1 所謂機架是指機構(gòu)中 作為描述其他構(gòu)件運動的參考坐標系 的構(gòu)件 2 機構(gòu)是機器中的用以傳遞與轉(zhuǎn)換運動的單元體 構(gòu)件是組成機構(gòu)的運動單元 零件組 成機械的制造單元 3 兩 構(gòu) 件 組 成 運 動 副 必 須 具 備 的 條 件 是 兩 構(gòu) 件 直 接 接 觸 并 保 持 一 定 的 相 對 運 動 4 組成轉(zhuǎn)動副的兩個運動副元素的基本特征是圓柱面 5 兩構(gòu)件通過面接觸而形成的運動副稱為低副 它引入 2 個約束 通過點線接觸而構(gòu)成 的運動副稱為高副 它引入 1 個約束 6 機構(gòu)的自由度數(shù)等于原動件數(shù)是機構(gòu)具有確定運動的條件 7 在機構(gòu)運動簡圖上必須反映與機構(gòu)運動情況有關(guān)的尺寸要素 因此 應(yīng)該正確標出運 動副的中心距 移動副導(dǎo)路的方向 高副的輪廓形狀 連桿機構(gòu) 1 鉸鏈四桿機構(gòu)若最短桿與最長桿長度之和小于等于其余兩桿長度之和則可能存在曲柄 其中若最短桿是連架桿 則為曲柄搖桿機構(gòu) 若最短桿是連桿 則為雙搖桿機構(gòu) 若最 短桿是機架 則為雙曲柄機構(gòu) 若最短桿與最長桿長度之和大于其余兩桿長度之和則不 2 存在曲柄 任何情況下均為雙搖桿機構(gòu) 2 最簡單的平面連桿機構(gòu)是兩桿機構(gòu) 3 為保證連桿機構(gòu)傳力性能良好 設(shè)計時應(yīng)使最小傳動角 min 4 機構(gòu)在死點位置時的傳動角 0 5 平 面 連 桿 機 構(gòu) 中 從 動 件 壓 力 角 與 機 構(gòu) 傳 動 角 之 間 的 關(guān) 系 是 90 6 曲柄搖桿機構(gòu)中 必然出現(xiàn)死點位置的原動件是搖桿 7 曲柄滑塊機構(gòu)共有 6 個瞬心 8 當連桿機構(gòu)無急回運動特性時行程速比系數(shù) K 1 9 以曲柄為主動件的曲柄搖桿機構(gòu) 曲柄滑塊機構(gòu)中 可能出現(xiàn)最小傳動角的位置分別 是曲柄與機架共線 曲柄兩次垂直于滑塊導(dǎo)路的瞬時位置 而導(dǎo)桿機構(gòu) 始終是 90 凸輪機構(gòu) 1 凸輪的基圓半徑是指凸輪轉(zhuǎn)動中心至理論廓線的最小半徑 2 凸 輪 機 構(gòu) 中 若 增 大 基 圓 半 徑 rb 則 壓 力 角 作 如 下 變 化 升 程 壓 力 角 減 小 回 程 壓 力 角 增 大 3 使凸輪機構(gòu)的壓力角減小的有效方法是增大基圓半徑 4 凸 輪 機 構(gòu) 中 產(chǎn) 生 剛 性 沖 擊 的 原 因 是 理 論 上 瞬 間 加 速 度 增 至 無 窮 大 引 起 慣 性 力 無 窮 大 產(chǎn) 生 柔 性 沖 擊 的 原 因 是 加 速 度 的 有 限 值 的 突 變 引 起 慣 性 力 產(chǎn) 生 突 變 5 從動件的等速運動規(guī)律可使凸輪機構(gòu)有剛性沖擊 硬沖 而等加速等減速運動規(guī)律可 使凸輪機構(gòu)有柔性沖擊 軟沖 6 按滾子對心移動從動件設(shè)計制造的盤形凸輪廓線若將滾子直徑 rK 改小則滾子對心移動 從動件盤形凸輪機構(gòu)的最大升距不變 rb 變大 變大 3 齒輪機構(gòu) 1 漸 開 線 直 齒 圓 柱 齒 輪 的 正 確 嚙 合 條 件 是 1 2 m1 m2 連 續(xù) 傳 動 條 件 是 1 2 漸開線標準直齒圓柱齒輪必須具備的兩個條件是 標準的基本參數(shù) m ha c 在分度圓上 s e 3 齒輪機構(gòu)的基本參數(shù)中 與重合度無關(guān)的參數(shù)是壓力角 4 一 對 標 準 直 齒 圓 柱 齒 輪 傳 動 的 輪 齒 在 嚙 合 過 程 中 嚙 合 角 的 值 始 終 保 持 不 變 5 一對漸開線齒輪在嚙合傳動過程中 從動輪齒廓上的壓力角 的值由大逐漸變到小 6 一 對 漸 開 線 標 準 直 齒 圓 柱 齒 輪 在 安 裝 時 其 中 心 距 不 等 于 標 準 中 心 距 則 參 數(shù) 嚙 合 角 和 重 合 度 有 變 化 7 兩軸線交角為 90 的直齒圓錐齒輪減速傳動 其傳動比 i tg 2 ctg 1 r2 r1 z2 z1 輪系 1 定軸輪系的傳動比計算可表示為 周轉(zhuǎn)輪系傳動比的計算可表示為 間歇機構(gòu) 1 為 了 使 槽 輪 機 構(gòu) 的 槽 輪 運 動 系 數(shù) K 1 2 1 Z 大 于 零 槽 輪 的 槽 數(shù) Z 應(yīng) 大 于 3 圓 銷 數(shù) n 2Z Z 2 2 能將連續(xù)等速轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為時停時動的單向間歇轉(zhuǎn)動的機構(gòu)是槽輪機構(gòu) 3 能將往復(fù)擺動轉(zhuǎn)換為單向間歇轉(zhuǎn)動的機構(gòu)是棘輪機構(gòu) 平衡與調(diào)速 1 靜平衡 對于寬徑比 1 5 的構(gòu)件 可近似認為其全部質(zhì)量都分布在同一平面內(nèi) 當 4 Fi 0 時 質(zhì)心分布在轉(zhuǎn)動軸線上 稱其為靜平衡 2 動平衡 當寬徑比 1 5 時 各不平衡質(zhì)量產(chǎn)生的離心慣性力是一空間力系 位于至少 兩個平面內(nèi) 當 Fi 0 Mi 0 稱其為動平衡 3 剛性轉(zhuǎn)子靜平衡的力學條件是 Fi 0 動平衡的條件是 回轉(zhuǎn)件各偏心質(zhì)量產(chǎn)生的離 心慣性力的合力和合力偶矩均為零 即 Fi 0 Mi 0 各力所處平衡面 2 個 4 機器產(chǎn)生速度波動的主要原因是輸入功與輸出功之差形成的機械動能的增減 速度波 動的類型有周期性速度波動和非周期性速度波動兩種 前者一般采用的調(diào)節(jié)方法是在 回轉(zhuǎn)件上裝一轉(zhuǎn)動慣量很大的飛輪 速度波動減小 后者一般采用的方法是使用調(diào)速 器 帶傳動 1 當帶速 v 30m s 時 一般選用灰鑄鐵作為帶輪的材料 2 帶傳動設(shè)計中最主要的問題是保證帶與帶輪間有足夠的摩擦力 影響其傳動能力的主 要因素有 F f 1 3 帶傳動在空載條件下運轉(zhuǎn)時 緊邊拉力 F1 與松邊拉力 F2 的關(guān)系是 F1 F2 1 傳遞功 率達到極限時 緊邊拉力 F1 與松邊拉力 F2 的關(guān)系是 F1 F2 正常工作時 緊邊拉 力 F1 與松邊拉力 F2 的關(guān)系隨著 F f 1 的變化而變化 4 帶 傳 動 在 正 常 工 作 時 大 小 帶 輪 與 帶 之 間 的 摩 擦 力 相 等 原 因 是 其 有 效 圓 周 力 相 等 主 動 輪 的 圓 周 速 度 與 從 動 輪 的 圓 周 速 度 不 等 原 因 是 彈 性 滑 動 不 可 避 免 因 為 緊 松 邊 拉 力 不 等 5 在相同工作條件下 單根 V 帶傳動能夠產(chǎn)生的摩擦力為 FV 單根平帶傳動能夠產(chǎn)生的 摩擦力為 FV 二者關(guān)系是 FV 3FP 6 整體打滑和彈性滑動在帶傳動正常工作時前者必須避免 后者不可避免 7 V 帶傳動設(shè)計中為保證帶具有足夠的使用壽命 應(yīng)限制帶傳動中的最大應(yīng)力 限制小帶 5 輪的最小直徑是為了限制彎曲應(yīng)力 b1 即增大小帶輪直徑 可降低其彎曲應(yīng)力 若其 太大則增大了帶傳動的外廓尺寸 限制 F 是為了限制 1 不能太大 太大則過緊而 很快松弛 太小易打滑 限制帶速 v 是為了限制 c 帶速 v 不能過高 8 帶傳動在工作時 帶的橫截面上的應(yīng)力分布值中的 max 1 b1 c 最大應(yīng)力發(fā)生 在緊邊剛繞上小帶輪時的接觸點 增速傳動中 發(fā)生在離開小帶輪處 增速傳動 速 度變大 大帶輪主動 9 帶 在 工 作 過 程 中 繞 轉(zhuǎn) 一 周 其 截 面 中 所 產(chǎn) 生 的 工 作 應(yīng) 力 是 由 拉 力 產(chǎn) 生 的 拉 應(yīng) 力 1 F1 A 由離心力引起的附加拉應(yīng)力 c qv A 2 10 帶 在 工 作 過 程 中 產(chǎn) 生 的 三 種 應(yīng) 力 為 拉 應(yīng) 力 彎 曲 應(yīng) 力 b 附 加 拉 應(yīng) 力 c 11 標準 V 帶型號的選擇主要取決于計算功率及小帶輪轉(zhuǎn)速 12 在相同工作條件下 V 帶傳動比平帶傳動的傳動能力大 但傳動效率低 13 若將帶傳動的中心距減小 則所設(shè)計的帶傳動傳動能力降低而壽命提高 14 V 帶傳動中小帶輪包角最小值應(yīng)不小于 90 鏈傳動 1 鏈條的節(jié)數(shù)宜采用偶數(shù) 2 鏈傳動的多邊形效應(yīng)主要與齒數(shù) Z 和節(jié)距 P 鏈速對其起放大作用 要降低滾子鏈傳 動不均勻性和動載荷則要減小 P 和增大 Z 齒輪傳動 1 齒 輪 傳 動 的 主 要 失 效 形 式 有 輪 齒 折 斷 齒 面 磨 損 齒 面 點 蝕 齒 面 塑 性 變 形 和 齒 面 膠 合 2 開式齒輪傳動最可能發(fā)生的失效形式是齒面磨損 3 齒輪在穩(wěn)定載荷下運轉(zhuǎn) 齒面也常因接觸疲勞而發(fā)生點蝕 主要是由于輪齒受到循環(huán) 6 變化的載荷 4 對軟齒面閉式齒輪傳動 在設(shè)計時通常先按接觸強度條件進行設(shè)計 然后按彎曲強度 條件進行校核 原因是軟齒面閉式齒輪傳動的主要失效形式是齒面點蝕 對硬齒面閉 式齒輪傳動 通常先按彎曲強度條件進行設(shè)計 然后按接觸強度條件進行校核 主要 失效形式是輪齒折斷 5 一 對 經(jīng) 整 體 淬 火 的 鋼 制 閉 式 齒 輪 傳 動 其 最 可 能 發(fā) 生 的 失 效 形 式 是 輪 齒 折 斷 6 齒輪傳動的齒面點蝕發(fā)生在近節(jié)線的齒根部分 7 一對齒面硬度 HBS 350 的閉式剛制齒輪傳動 最可能發(fā)生的失效形式是齒面點蝕 8 一大 一小不同的兩齒輪組成的圓柱齒輪傳動 其齒輪寬度分別為 b2 和 b1 通常應(yīng) 使 b2 b1 差約 5 10mm 為了便于安裝 補償軸向尺寸誤差 保證接觸線長度和提高小 齒輪彎曲強度 對于鋼制的軟齒面齒輪常用的熱處理方法是調(diào)質(zhì) 正火 當采用相同 材料時一般將小齒輪調(diào)質(zhì) 大齒輪正火 最可能發(fā)生的失效形式是齒面點蝕 小齒輪 的齒面硬度應(yīng)比大齒輪的硬度高 25 50HBS 以利于大小齒輪同時完成跑合 而且也 加強了小齒輪的強度 9 主 動 齒 輪 為 45 號 鋼 調(diào) 質(zhì) 而 從 動 齒 輪 為 45 號 鋼 正 火 的 一 對 減 速 直 齒 圓 柱 齒 輪 傳 動 兩 齒 輪 的 齒 面 接 觸 應(yīng) 力 H 的 關(guān) 系 和 許 用 接 觸 應(yīng) 力 HP 的 關(guān) 系 分 別 為 H1 H2 和 H 1 H 2 在 一 對 齒 輪 的 強 度 計 算 中 兩 個 齒 輪 嚙 合 齒 上 的 彎 曲 應(yīng) 力 F1 F2 許 用 彎 曲 應(yīng) 力 F 1 F 2 10 一對剛制軟齒面齒輪傳動小齒輪與大齒輪相比較 齒面硬度 HB1 HB2 若齒寬 b1 b2 則齒根最大彎曲應(yīng)力 F1 F2 齒面接觸應(yīng)力 H1 H2 若按無限長壽命計算 則小齒輪齒面接觸強度 H1 H2 11 輪齒彎曲應(yīng)力修正系數(shù) Ysa 與模數(shù) m 無關(guān) 12 齒輪傳動設(shè)計中 齒形系數(shù) YFa 與模數(shù) m 無關(guān) 而與齒數(shù) Z 和變位系數(shù) x 有關(guān) 7 13 提高齒輪齒面接觸強度的主要措施是增大中心距 a 增大齒寬 b 提高齒輪制造精度 通過選材料和熱處理增大許用接觸應(yīng)力 14 若齒輪傳動的齒面接觸強度已足而輪齒彎曲強度不夠 則應(yīng)不改變中心距 減小齒 數(shù)重新設(shè)計 15 一對齒輪的齒寬 模數(shù)及齒數(shù)比一定時 增大齒數(shù)可使彎曲強度和接觸強度均提高 16 當設(shè)計一對齒輪傳輪時 若保持齒寬 b 齒數(shù)比 u z2 z1 及 Z Z1 Z2 不變而增大模 數(shù) m 則齒輪的彎曲強度提高 接觸強度提高 17 影響齒輪齒面接觸強度的主要幾何參數(shù)是中心距 a 和齒寬 b 18 在閉式軟齒面齒輪傳動中 若齒寬系數(shù) a 選取較大 則設(shè)計結(jié)果必然是齒寬 b 較大 中心矩 a 及齒輪直徑較小 19 齒輪作正變位后 其尺寸變化是 基圓不變 齒頂高不變 齒根圓變大 齒槽寬變大 20 兩平行軸之間的斜齒圓柱齒輪傳動中 其螺旋角 及其旋向應(yīng)滿足 1 2 旋向相 反 21 設(shè)計斜齒圓柱齒輪傳動時 螺旋角 一般在 8 20 范圍內(nèi)選取 若 取值過大 會使齒輪的軸向力太大 太小則斜齒輪優(yōu)點不能充分體現(xiàn) 運載平穩(wěn) 承載力高 最 小齒數(shù)小于直齒輪的 Zmin 22 直齒圓錐齒輪模數(shù)的標準值指的是齒輪大端模數(shù) 蝸桿蝸輪傳動 1 阿基米德蝸桿在軸面內(nèi)的齒廓是直線 2 兩軸間交錯角 90 的蝸桿傳動的正確嚙合條件是 ma1 mt2 m a1 t2 2 8 3 在蝸桿傳動中用來計算傳動比的公式 i 1 2 z2 z1 n1 n2 4 標準蝸桿傳動的中心距 a q z2 m 2 5 蝸 桿 傳 動 中 對 每 一 標 準 模 數(shù) 規(guī) 定 了 一 定 數(shù) 量 的 蝸 桿 分 度 圓 直 徑 引 入 蝸 桿 特 性 系 數(shù) 其 目 的 是 減 少 蝸 輪 滾 刀 標 準 刀 具 規(guī) 格 減 少 蝸 輪 滾 刀 標 準 刀 具 數(shù) 目 便 于 蝸 輪 滾 刀 標 準 化 6 在 普 通 蝸 桿 傳 動 中 取 主 平 面 上 的 參 數(shù) 為 標 準 值 在 該 平 面 內(nèi) 相 當 于 齒 輪 齒 條 嚙 合 7 蝸桿傳動中 作用于蝸桿上的總作用力的三個分力中圓周力 Ft1 最大 8 蝸桿傳動中較為理想的材料組合是鋼和青銅 9 選擇蝸桿蝸輪材料時 首先要減摩性好 其次才是強度 10 尺寸較大的青銅蝸輪 常采用的鑄鐵輪芯配上青銅輪緣 這主要是為了節(jié)約青銅材料 11 當蝸桿材料為 B 300MPa 的青銅時 許用接觸應(yīng)力 HP 由材料的抗膠合性能決定 當蝸桿材料為 B 300MPa 的青銅時 許用接觸應(yīng)力 HP 由材料的抗點蝕性能決定 12 當蝸輪材料為錫青銅時其許用接觸應(yīng)力 HP 由材料的抗點蝕能力決定 13 蝸桿傳動的失效形式和齒輪的失效形式相似 其中最易發(fā)生的失效是齒面磨損與膠合 由于相對滑動速度大 效率低 發(fā)熱量大 14 蝸桿傳動發(fā)熱計算的主要目的是 由于其傳動效率低要及時散熱 以防止箱體內(nèi)油溫 生高 潤滑失效 15 在潤滑條件良好時 為了提高蝸桿傳動效率 所能采取的最有效措施是改用多頭蝸桿 16 在蝸桿傳動中 若保持蝸桿模數(shù)和蝸桿頭數(shù)不變而增大蝸桿分度圓直徑 將使蝸桿傳 動效率降低而蝸桿剛度提高 9 17 具有自鎖特性的蝸桿傳動 其效率為 0 5 18 在生產(chǎn)實際中采用變位蝸桿傳動的目的是湊中心距及改變傳動比 19 蝸桿傳動不宜用于傳遞大功率 其主要原因是傳動效率低 20 在蝸輪蝸桿傳動和齒輪傳動組成的多級傳動中 蝸桿蝸輪通常放在高速級 其原因是 提高系統(tǒng)總效率 發(fā)揮蝸桿傳動平穩(wěn)性好的特點 尺寸小而節(jié)省有色金屬降低成本 21 蝸桿傳動中 蝸桿軸的支撐方式中常見的組合方式是兩端固定 軸 1 軸的常用材料是碳鋼和合金鋼 2 用合金鋼代替碳鋼作為軸的材料而不改變軸的結(jié)構(gòu)尺寸 對軸的強度和剛度的影響是強 度提高 剛度不變 3 圖中三個齒輪均對稱布置于兩軸承之間 不計效率 中間軸為心軸的是 4 按 受 載 情 況 不 同 軸 可 分 為 心 軸 傳 動 軸 轉(zhuǎn) 軸 在 各 種 機 器 中 轉(zhuǎn) 軸 最 常 見 5 心軸是只受彎矩不受轉(zhuǎn)矩的軸 6 軸的剛度不足時 應(yīng)采用增大軸徑的辦法提高剛度 7 軸上零件常用的軸向固定的方法有軸肩 軸環(huán) 套筒 圓螺母 常用的周向固定的方 法有鍵聯(lián)接 銷聯(lián)接 過盈配合 其中能傳遞很大轉(zhuǎn)矩 零件可軸向移動 的是花鍵聯(lián) 接 10 8 不能用于軸上零件軸向定位和固定的方式是鍵聯(lián)接 9 計算軸的疲勞強度安全系數(shù)時若截面處有多個應(yīng)力集中源 則該截面處的有效應(yīng)力集 中系數(shù) K 應(yīng)取為各應(yīng)力集中源的有效應(yīng)力集中系數(shù)中的最大值 10 按 許 用 彎 曲 應(yīng) 力 計 算 軸 的 強 度 時 當 量 彎 矩 M 中 的 含 義 是 將 轉(zhuǎn) 矩 折 合 成 當 量 彎 矩 的 校 正 系 數(shù) 因 為 扭 轉(zhuǎn) 剪 應(yīng) 力 可 能 不 是 對 稱 循 環(huán) 應(yīng) 力 11 理想狀態(tài)下與軸一起轉(zhuǎn)動的一偏心質(zhì)量在軸上引起的彎曲應(yīng)力是靜應(yīng)力 12 若由彎矩所產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力是對稱循環(huán)變應(yīng)力 按彎扭合成強度條件進行軸的計算時 折算系數(shù) 的取值由扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力的循環(huán)特性決定 滾動軸承 1 滾 動 軸 承 主 要 失 效 形 式 有 疲 勞 點 蝕 塑 性 變 形 磨 粒 磨 損 以 前 兩 個 最 常 見 2 深溝球軸承和角接觸球軸承 前者可承受雙向的軸向力 后者只可承受單向的軸向力 3 滾 動 軸 承 組 成 的 支 撐 結(jié) 構(gòu) 中 兩 端 固 定 式 適 用 于 工 作 溫 度 變 化 不 大 的 短 軸 為 防 止 軸 承 卡 死 而 預(yù) 留 的 軸 向 間 隙 是 通 過 在 軸 承 蓋 與 外 圈 端 面 之 間 留 出 熱 補 償 間 隙 來 加 以 保 證 的 4 滾動軸承內(nèi)外圈分別與軸和孔的配合是前者是基孔制 后者是基軸制 5 一軸運轉(zhuǎn)速度低 有較大沖擊載荷 兩軸承座分別加工 支撐跨距大 軸剛度小 最 適合這一工作情況的軸承類型是調(diào)心滾子軸承 6 滾動軸承的預(yù)緊不會產(chǎn)生提高軸承承載能力的結(jié)果 7 滾動軸承預(yù)緊的目的是為了提高軸承的旋轉(zhuǎn)精度和提高軸承的支撐剛度 8 滾動軸承的基本額定壽命是指可靠度 R 為 90 的軸承壽命 基本額定動負荷是指基本額 定壽命 L10 1 1000000 轉(zhuǎn) 時軸承所承受的負荷 9 按額定動負荷計算的滾動軸承 在額定 使用期限內(nèi)其工作可靠度為 0 9 11 10 滾動軸承當量動負荷的一般計算式為 P XFr YFa fpft 11 一內(nèi)圈轉(zhuǎn)動外圈固定的深溝球軸承受到大小和方向均不變的恒定載荷作用 外圈滾道 上承載區(qū)內(nèi)一固定點上的接觸應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力 滑動軸承 1 根據(jù)工作時摩擦性質(zhì)的不同 軸承可分為液體摩擦滑動軸承和非液體摩擦滑動軸承兩 大類 根據(jù)軸承所受負荷的方向 又可分為徑向滑動軸承 推力滑動軸承和徑向推力混 合滑動軸承 2 滑動軸承的三種潤滑狀態(tài)是流體膜潤滑 邊界潤滑和混合潤滑 3 液體摩擦滑動軸承的潤滑狀態(tài)通常為流體膜潤滑 4 非液體摩擦滑動軸承的潤滑狀態(tài)通常為邊界潤滑或混合潤滑 5 對軸承材料最主要要求是 1 摩擦系數(shù)小 2 導(dǎo)熱性好 熱膨脹系數(shù)小 3 耐磨 耐 蝕 抗膠合能力強 4 有足夠機械強度及可塑性 6 滑動軸承常用材料為金屬材料 非金屬材料 粉末冶金材料 常用金屬材料主要有軸 承合金 青銅 鑄鐵 7 非液體摩擦滑動軸承設(shè)計中 驗算比壓是為了防止軸承過度磨損 驗算 pv 值是為了防 止軸承因過度發(fā)熱而發(fā)生膠合 8 設(shè)計液體摩擦滑動軸承時應(yīng)保證最小膜厚滿足 hmin k Rz1 Rz2 9 動壓液體摩擦徑向滑動軸承設(shè)計中 為了降低溫升 應(yīng)在保證承載能力的前提下適當 增大間隙比 減小寬徑比 10 設(shè) 計 液 體 摩 擦 滑 動 軸 承 時 若 軸 承 寬 度 B 取 的 較 大 則 承 載 能 力 大 泄 油 量 小 11 能 夠 實 現(xiàn) 轉(zhuǎn) 動 到 轉(zhuǎn) 動 運 動 形 式 轉(zhuǎn) 換 的 常 用 零 或 機 構(gòu) 有 齒 輪 機 構(gòu) 蝸 輪 蝸 桿 傳 動 帶 傳 動 12 12 下圖所示的油模中能產(chǎn)生流體動壓力的是 13 一 非 液 體 摩 擦 滑 動 軸 承 直 徑 d 90mm 軸 轉(zhuǎn) 速 n 9r min 受 徑 向 力 F 100000N 已 知 p 14 7MPa pv 9 8Mpa m s 則 軸 承 寬 度 B 至 少 應(yīng) 取 76mm 聯(lián)軸器 1 萬向聯(lián)軸器的主要缺點是瞬時速比不恒定 2 聯(lián)軸器除應(yīng)可靠的傳遞運動和轉(zhuǎn)矩外還要求具有以下兩個功能 對軸的偏移進行補 償 具有這種能力的稱為可移式聯(lián)軸器 否則稱為固定式聯(lián)軸器 吸振緩沖 具有 這種能力的稱為彈性聯(lián)軸器否則稱為剛性聯(lián)軸器 3 固 定 式 剛 性 聯(lián) 軸 器 套 筒 聯(lián) 軸 器 凸 緣 聯(lián) 軸 器 可 移 式 剛 性 聯(lián) 軸 器 NZ 撓性爪聯(lián)軸器 十 字 滑 塊 聯(lián) 軸 器 齒 輪 聯(lián) 軸 器 彈 性 聯(lián) 軸 器 彈 性 套 柱 銷 聯(lián) 軸 器 彈 性 柱 銷 聯(lián) 軸 器 尼龍 柱銷聯(lián)軸器 4 NZ 撓性爪聯(lián)軸器 齒輪聯(lián)軸器不能吸收震動 緩和沖擊 但能補償軸線偏移 5 在凸緣聯(lián)軸器 尼龍柱銷聯(lián)軸器 套筒聯(lián)軸器 齒輪聯(lián)軸器中屬于剛性可移式聯(lián)軸器 的是齒輪聯(lián)軸器 6 在凸緣聯(lián)軸器 尼龍柱銷聯(lián)軸器 套筒聯(lián)軸器 齒輪聯(lián)軸器中屬于彈性可移式聯(lián)軸器 的是尼龍柱銷聯(lián)軸器 13 7 聯(lián)軸器和離合器的主要區(qū)別是 聯(lián)軸器 欲使兩軸分離 必須停車拆卸 離合器 能 使兩軸在轉(zhuǎn)動時隨時分離和結(jié)合 螺紋聯(lián)接及螺旋傳動 1 螺紋的公稱直徑是指大徑 d 2 螺紋副中一個零件相對于另一個零件轉(zhuǎn)過一轉(zhuǎn)時 則它們沿軸線方向相對移動的距離 是一個螺距 3 螺 紋 聯(lián) 接 的 四 種 基 本 類 型 是 螺 栓 聯(lián) 接 雙 頭 螺 柱 聯(lián) 接 螺 釘 聯(lián) 接 緊 定 螺 釘 聯(lián)接 4 需經(jīng)常拆卸 而被聯(lián)接件之一又較厚時 宜采用雙頭螺柱聯(lián)接聯(lián)接 5 螺 紋 聯(lián) 結(jié) 防 松 的 方 法 有 1 附 加 摩 擦 力 防 松 彈 簧 墊 圈 2 專 門 防 松 元 件 防 松 止 動 墊 片 6 采用緊配鉸制孔用螺栓聯(lián)接的螺栓組 在旋轉(zhuǎn)力矩作用下單個螺栓主要受剪力作用 7 用于聯(lián)接的螺紋牙形為三角形 這是因為螺紋副的摩擦阻力大 自鎖性好 8 為 了 提 高 螺 栓 在 變 載 荷 作 用 下 的 疲 勞 強 度 應(yīng) 該 減 小 螺 栓 的 剛 度 增 大 被 連 接 件 剛 度 9 為提高 螺栓聯(lián)接 的疲勞強度 在結(jié)構(gòu)上可采取的措施有減小 C1 增加螺栓長度 減小 螺栓橫截面積 增大 C2 在允許的部位增設(shè)筋板 以加大必要的尺寸 10 圓 柱 螺 紋 彈 簧 旋 繞 比 彈 簧 系 數(shù) C 是 彈 簧 中 徑 和 鋼 絲 直 徑 的 比 值 C 越 大 彈 簧 剛 度 越 小 11 一螺紋聯(lián)接 大徑 d 中徑 d2 升角 當量摩擦角 v 預(yù)緊力 F 預(yù)緊時 螺 紋副的阻力矩為 F d2tg v 2 12 某汽缸蓋螺栓聯(lián)接 若汽缸內(nèi)氣體壓力在 0 2MPa 之間循環(huán)變化 則缸蓋聯(lián)接螺栓的 應(yīng)力是非對稱循環(huán)變應(yīng)力 鍵聯(lián)接 14 1 平鍵標記 鍵 B16x70GB1096 79 中 B 表示方頭普通平鍵 16x70 表示 bxL 2 鍵的截面尺寸 b 和 h 通常是根據(jù)軸的直徑按標準選取 3 設(shè)計鍵聯(lián)接的主要內(nèi)容按順序是 按使用要求選擇鍵的類型 按軸的直徑選擇鍵的剖 面尺寸 按輪轂長度選擇鍵的長度 對聯(lián)接進行必要的強度校核 4 鍵的擠壓應(yīng)力計算公式為 4000T dhl 5 普通能平鍵連接的承載力 通常取決于鍵表面的擠壓強度 6 正確的傳動順序 電動機 V 帶傳動 蝸桿傳動 圓錐齒輪傳動 斜齒圓柱齒輪傳動 直齒圓柱齒輪傳動 鏈傳動 二 簡答題 1 既然虛約束對機構(gòu)的運動實際上不起約束作用 在實際機械中為何又常常存在虛約束 2 什么是機構(gòu)的壓力角 曲柄搖桿機構(gòu)在何位置上壓力角最大 分別以曲柄為原動件 和以搖桿為原動件兩種情況討論 3 棘輪機構(gòu)與槽輪機構(gòu)均可用來實現(xiàn)從動軸的單向間歇轉(zhuǎn)動 但在具體使用選擇上又有 什么不同 15 4 在帶傳動中是否可以通過增大小帶輪包角 1 來避免帶傳動的彈性打滑 為什么 是 否可以通過增大小帶輪包角 1 來避免帶傳動打滑 為什么 5 在圖示塔輪平帶傳動中 d1 D2 d2 D1 中心距 a 不變 現(xiàn)欲設(shè)計次帶傳動 使其既 能實現(xiàn)減速傳動又能實現(xiàn)升速傳動 試問 1 若主動輪轉(zhuǎn)速 n1 和傳遞的功率 P 一定 則 該傳動應(yīng)按減速還是按升速的情況設(shè)計 為什么 2 若主動輪轉(zhuǎn)速 n1 和工作阻力矩 T2 一定 則應(yīng)按哪種情況設(shè)計 為什么 6 下圖寶塔輪皮帶傳動 設(shè)主動輪軸上功率 P 和轉(zhuǎn)速 n1 不變 問該帶傳動應(yīng)按減速還是 按升速的情況設(shè)計 為什么 16 7 影響齒輪齒面接觸應(yīng)力大小的主要幾何參數(shù)有哪些 在齒輪傳動設(shè)計過程中 當發(fā)現(xiàn) 齒面的接觸強度不足時 可采取哪些措施提高齒面接觸強度 8 一對材料及熱處理條件相同的直齒圓柱齒輪傳動 大 小齒輪齒根最大彎曲應(yīng)力是否 相等 輪齒許用彎曲應(yīng)力是否相等 為什么 9 如圖所示的雙級雙軸線圓柱齒輪減速器 兩對齒輪的材料及所有參數(shù)都一樣 這樣做 是否合理 為什么 10 說 明 齒 輪 傳 動 中 動 載 荷 產(chǎn) 生 的 原 因 和 設(shè) 計 中 可 采 用 降 低 動 載 荷 的 主 要 措 施 11 如果 a 不變 而使各輪齒數(shù)減少 則各 輪的齒面接觸強度 齒根彎曲強度有無變 17 化 12 一雙級雙軸線直齒援助齒輪減速器如下圖所示 各輪的材料及硬度均相同 齒輪寬度 也相等 且 Z1 Z3 50 Z2 Z4 150 試分析 哪一輪齒面強度最低 哪一輪彎曲強度最低 低速級和高速級的齒寬系數(shù)哪個應(yīng)該大些 13 開式齒輪傳動和閉式齒輪傳動的主要失效形式各有哪些 他們的設(shè)計準則 及承載能 力計算有何不同 14 雙級斜齒圓柱齒輪減速器如圖所示 1 低速級斜齒輪的螺旋角 方向應(yīng)如何選擇 才能使中間軸上兩齒輪的軸向力方向相反 2 低速級斜齒輪的螺旋角 應(yīng)取多大值才 18 能使中間軸的軸向力相互抵消 15 寫出蝸桿傳動時蝸桿傳動嚙合效率的計算公式 并通過分析說明影響嚙合效率的主要 因素有哪些 說明為什么在由齒輪傳動組成的多級傳動中常將蝸桿傳動放在高速級 16 與齒輪傳動比較 蝸桿傳動的特點是什么 為何閉式蝸桿傳動需要進行熱平衡計算 當計算出的油溫過大時 可采取哪些措施以保證油溫在規(guī)定范圍以內(nèi) 17 蝸桿傳動中摩擦副材料的選取與齒輪傳動有何不同 為什么 18 圖示為起重機卷桶部分結(jié)構(gòu) 大齒輪 1 與其他齒輪嚙合而使起重機卷桶 2 得到驅(qū)動力 矩 試從軸的受力狀況考慮 圖 a 與圖 b 兩種結(jié)構(gòu)方案那種比較好 并說明理由 19 19 簡述非液體摩擦滑動軸承主要失效形式 設(shè)計計算準則及設(shè)計計算內(nèi)容 20 簡述選擇滾動軸承類型時應(yīng)考慮的因素 21 簡述軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計的任務(wù)和結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)滿足的要求 22 簡述滾動軸承的基本額定動負荷 C 和基本額定靜負荷 C 的含義 23 分析說明液體摩擦滑動軸承形成動壓潤滑的條件 24 寫出一維雷諾方程的表達式分析流體動壓力形成并持久維持的三個條件 20 25 螺紋聯(lián)結(jié)的基本類型有哪些 他們分別應(yīng)用于什么場合 三 計算分析題 1 自由度計算 2 作圖題 連桿機構(gòu)作圖兩種題型 凸輪機構(gòu)反轉(zhuǎn)法 齒輪重合度 3 連桿機構(gòu)的設(shè)計計算 根據(jù)曲柄存在的條件 4 輪系傳動比計算 5 帶傳動 6 齒輪 傳動 7 蝸輪蝸桿傳動 5 6 7 主要考察力學 速度 功率 轉(zhuǎn)矩 螺旋角等的相關(guān)內(nèi) 容 8 螺紋預(yù)緊 9 滾動軸承承的壽命計算及選擇 在受力分析方面可和齒輪 蝸輪蝸桿以及 軸的的受力分析聯(lián)系 10 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計