機械設(shè)計簡答題

1、1 蝸桿傳動散熱計算不能滿足時，試舉出三種改進措施。（6分）2 受橫向載荷的普通螺栓聯(lián)接強度計算時，為什么要把螺栓所受的軸向預(yù)緊力增大？（4分）3 齒輪傳動強度計算中的載荷系數(shù)，式中、的物理含義？（6分）1、改進措施：1）加裝風(fēng)扇；2）增加散熱片；3）蛇形冷卻水管 （6分）2、 因為擰緊螺母后，螺栓初受到預(yù)緊力的作用外，還受到螺紋阻力矩的作用，使螺栓產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力。為了考慮扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力對螺栓強度的影響，可將所受軸向預(yù)緊力增大30%。（4分）3、工作情況系數(shù)，考慮齒輪系統(tǒng)外部原因引起的附加動載荷對齒輪工作的影響。 動載荷系數(shù)，考慮齒輪副本身的誤差引起的附加動載荷對齒輪工作的影響。 齒向載荷分布系數(shù)

2、，考慮沿齒寬方向載荷分布不均的影響。 齒間載荷分布系數(shù)，考慮同時嚙合的各對輪齒間載荷分配不均的影響。（4分）1 試給出以下有關(guān)變應(yīng)力的定義表達式（并予以說明）平均應(yīng)力； 應(yīng)力幅； 循環(huán)特性。2 阿基米德蝸桿傳動的正確嚙合條件是什么？3 鏈傳動與帶傳動相比較有哪些優(yōu)缺點？4 在齒輪傳動中，為減少動載荷，試至少舉出三種措施。5 流體動壓潤滑的軸承為什么要選用耐磨性好的材料來制造軸瓦？并驗算，和值。6 滾動軸承預(yù)緊的目的是什么？1、 相當于循環(huán)中應(yīng)力不變部分 相當于循環(huán)中應(yīng)力變動部分 表示變應(yīng)力的不對稱程度2、在主平面內(nèi)蝸輪與蝸桿的壓力角相等，模數(shù)相等，螺旋角大小相等，方向相同3、優(yōu)點：1）承載能力

3、高2）適用于惡劣的工作環(huán)境3）效率高4）作用于軸上的力小 缺點：1）工作時有噪聲2）存在沖擊、振動3）對安裝精度要求高4、1）提高制造、安裝精度2）減小齒輪直徑以降低圓周速度3）齒頂修緣5、在啟動、停車時，由于轉(zhuǎn)速低，油楔中油量少，不能形成動壓潤滑，工作狀態(tài)仍是非液體潤滑，所以選擇耐磨性好的材料，并驗算p、v和pv值。6、為了提高運轉(zhuǎn)精度，增加軸承組合結(jié)構(gòu)的剛性，減少振動和噪聲1螺紋連接為什么需要放松？2齒輪接觸疲勞強度的計算原則是什么？計算依據(jù)是什么？ 1、螺紋聯(lián)接的自鎖作用只有在靜載荷下才是可靠的，在振動和變載荷下，會產(chǎn)生自動松脫的現(xiàn)象，因此需采用防松裝置。（6分）2、齒輪接觸疲勞強度的計

4、算是以一對齒輪在節(jié)點嚙合為研究對象，把它看作曲率半徑分別為及寬度為的兩個圓柱體相接觸的力學(xué)模型，利用赫茲公式求得接觸疲勞強度。 齒輪彎曲疲勞強度的計算是以一對輪齒在齒頂嚙合時為研究對象，把它看作一個懸臂梁的力學(xué)模型，利用懸臂梁強度計算求的彎曲疲勞強度。（6分）1 試分別繪出穩(wěn)定變應(yīng)力中應(yīng)力循環(huán)特性，兩種變應(yīng)力的變化情況（即應(yīng)力譜），并標出，。2 鏈傳動為何鏈輪齒數(shù)不宜過少？又不宜過多？3 什么是自鎖蝸桿傳動？自鎖條件是什么？4 在齒輪傳動中，為減輕齒輪的齒端偏載，試至少舉出三種措施。5 什么是軸承的壽命？什么是軸承的額定壽命？6 簡要說明設(shè)計非液體摩擦向心軸承時，計算值是解決了什么問題？ 1、

5、2、當鏈傳動小輪齒數(shù)過少時，會引起運動的不均勻，動載荷增加，傳動不平穩(wěn)；當大輪齒數(shù)過大時，會引起嚙合齒數(shù)過少而拖裂輪齒。3、自鎖蝸桿傳動是指運動只能從蝸桿傳給蝸輪，而不能從蝸輪傳給蝸桿，它的條件是：，為蝸桿螺旋角，為當量摩擦角。4、1）可以提高加工和安裝齒輪的精度； 2）可以提高軸、軸承跟箱體的剛度； 3）可以合理選擇齒寬系數(shù)。5、軸承的壽命是指軸承在發(fā)生點蝕前所能達到的或超過的總轉(zhuǎn)數(shù)或總工作小時數(shù)。額定壽命是指一批零件在相同的運轉(zhuǎn)條件下，90%的軸承在發(fā)生點蝕前所達到的或超過的總轉(zhuǎn)數(shù)或總工作小時數(shù)。6、pv是解決軸承的溫升問題。因為單位面積的摩擦做功為pfv，而f一定，所以驗算pv就夠了。1

6、 帶傳動為什么要限制其最小中心距？2 已知某零件的簡化極限應(yīng)力圖及其危險剖面上的，如圖所示。當其應(yīng)力變化規(guī)率按（常數(shù)）變化時，試在圖中找出相應(yīng)的極限應(yīng)力點，并確定其計算安全系數(shù)（簡述求解過程）。3 為什么擰緊的螺栓會自動脫落？常用的防松措施有哪些？（舉三例）4 在液體摩擦向心動壓滑動軸承設(shè)計中，若增大相對間隙值后，一般入口溫度將如何變化？為什么？5 鏈傳動中為什么鏈輪齒數(shù)不宜過少？而又不宜過多？6 說明滾動軸承密封的作用，并舉出三種密封方法？ 1過小，則小輪包角過小，小輪易打滑，承載能力下降。另過小，則單位時間內(nèi)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)增加，帶的疲勞壽命下降。21）工作點在，則極限應(yīng)力點為 2）工作點在，

7、則極限應(yīng)力點為 3由于動載、振動或高溫會使螺紋副中的摩擦力在瞬間消失，從而導(dǎo)致螺紋松動。防松的措施：對頂螺母、彈簧墊圈、尼龍鎖緊螺母等。4增大相對間隙，則入口溫度將增加。因為當平均油溫確定后，由于增大，則從入口至出口油的溫升將下降，則將升高。5如果鏈輪齒數(shù)過少，則鏈傳動的多邊形效應(yīng)越嚴重，動載沖擊加大。而鏈輪齒數(shù)過多，則又容易造成脫鏈。6密封是為了防止?jié)櫥瑒┝魇?，并且防止外界灰塵和水分的進入。氈圈密封、皮碗密封、間隙密封、迷宮密封。1. 閉式軟齒面齒輪傳動中，當一定時，如何選擇？并詳述理由。2、 蝸桿傳動的熱平衡核算不滿足要求時，可以采用哪些措施？3、 齒輪傳動產(chǎn)生動載荷的原因是什么？4、 三

8、角帶傳動中，為什么要驗算下列幾項：（1）（2）（3）5、 說明螺栓聯(lián)接，螺釘聯(lián)接的結(jié)構(gòu)特點及其應(yīng)用上的不同之處。6、 設(shè)計非液體摩擦向心滑動軸承應(yīng)驗算什么？ 1、在滿足彎曲強度的條件下，盡量選較大的z1，因齒面主要失效是接觸疲勞，而接觸疲勞強度只與m和z的乘積即d1成正比，而與m無關(guān)，在d1一定時，較多的z1，可提高重合度，提高傳動平穩(wěn)性，減少金屬切削量，降低制造費用，減小滑動速度，減小磨損和膠合2、1）增加散熱面積（加散熱片）2）軸端加風(fēng)扇3）油池中裝冷卻水管4）循環(huán)油冷卻3、1）齒輪的加工誤差齒形誤差和基節(jié)誤差2）齒輪嚙合時剛度變化3）較高的v（主要為第一點）4、1）驗算v是為了控制離心力

9、和帶中的拉力，考慮帶的承載能力和壽命 2）是為了提高承載能力，防止小輪打滑 3）是為了控制彎曲應(yīng)力5、螺栓聯(lián)接被聯(lián)接件為光孔，通過螺母擰緊，適用與被聯(lián)接件較薄，需經(jīng)常裝拆 螺栓聯(lián)接被聯(lián)接件之一為螺紋，不需螺母，適用與被聯(lián)接件較厚，不能經(jīng)常裝拆6、1）驗算p,pv和v 2）目的是為了防止過大的比壓p，使邊界油膜破裂，造成過度磨損。防止過大pv的造成過高的溫升而使?jié)櫥?，產(chǎn)生磨損與膠合。1 聯(lián)接、傳動各用什么螺紋，為什么？（8分）2 為什么閉式蝸桿傳動要進行熱平衡計算？若計算不能滿足要求時，試舉出三種改進措施。（10分）3 三角帶傳動的最小帶輪直徑、帶速、小輪包角受什么限制，為什么？（8分）4.

10、 現(xiàn)、兩對閉式軟齒面直齒圓柱齒輪傳動，對參數(shù)為：模數(shù)，齒數(shù)，齒寬對參數(shù)為：模數(shù)，齒數(shù)，齒寬兩對齒輪精度為級，其它條件分別相同，試比較兩對齒輪接觸強度及彎曲強度的高低，為什么？（6分）1、聯(lián)接用三角形螺紋，自鎖性好，（4分） 傳動用梯形螺紋、矩形螺紋，效率高 （4分）2、蝸桿傳動效率低，發(fā)熱量大，如溫升過高，易使?jié)櫥Вa(chǎn)生磨損與膠合，所以，須進行熱平衡計算 （5分）3、1）1 受彎曲應(yīng)力限制不能過小，否則彎曲應(yīng)力過大 2）v 受承載能力限制 , P=Fv 一定時 ,v 過小 , F 過大 , 帶壽命下降，帶根數(shù)過多不緊湊 v 過大，離心力加大，輪面壓緊力減小，摩擦力F減小，承載下降 3）1不

11、能過小，否則帶在小輪上易打滑4、1）接觸強度兩對相同，因在其它條件相同時，接觸強度只與齒輪副中心距有關(guān)，而兩對齒輪中心距相同 （3分） 2）彎曲強度B大于A，因在其它條件相同時，彎曲強度與齒輪的模數(shù)成正比1 帶傳動中為什么要限制帶速、小帶輪直徑與小帶輪包角？（5分）2 為什么蝸桿傳動要進行熱平衡計算？若熱平衡計算不滿足要求，試舉出三種改進措施。（5分）3 齒輪強度計算的載荷系數(shù)中，包含了哪幾項系數(shù)，每項系數(shù)分別考慮了哪些因素的影響？（5分）4 常用螺紋聯(lián)接有哪些類型，各適用于什么場合？（5分）5 已知某零件的簡化極限應(yīng)力圖及危險剖面上的工作應(yīng)力點。如圖，當應(yīng)力按（常數(shù)）變化時，試在圖中找出相應(yīng)

12、的極限應(yīng)力點，并導(dǎo)出安全系數(shù)的表達式。（注：試件的材料特性：）（6分）6、 造成實際零件的疲勞極限不同于標準試件的因素有哪些？（4分）1. 帶速過高,離心力過大,帶與帶輪表面摩擦力減小,容易引起打滑;帶速過低,要求初始張緊力更大,或增加帶的根數(shù).所以要限制帶速. 1分 限制小帶輪直徑是避免帶受過大的彎曲應(yīng)力. 1分 限制小帶輪包角是為了保證足夠大的摩擦力. 1分2. 蝸桿傳動齒面滑動速度大,傳動效率低,發(fā)熱量大;帶溫升過高,會破壞原有的良好潤滑條件,從而產(chǎn)生急劇磨損,所以要進行熱平衡計算.2分 箱體上加鑄散熱片 1分 蝸桿軸端加裝風(fēng)扇 1分 箱體內(nèi)安裝冷卻管路 1分3. 1分 :工況系數(shù),考慮

13、了傳動的外部原因如原動件和工作機等造成的影響.1分 :動載系數(shù),考慮了齒輪制造誤差造成的影響.1分 :齒向載荷分布系數(shù),考慮了載荷沿齒寬方向分布的不均勻造成的影響.1分 :齒向載荷分配系數(shù),考慮了同時嚙合的各對齒間載荷分配不均造成的影響.1分4.螺栓聯(lián)接,適用于被聯(lián)接件厚度不大,需經(jīng)常拆裝的場合.2分螺釘聯(lián)接:適用于其中一個零件較厚且不需經(jīng)常拆裝的場合.1分雙頭螺栓聯(lián)接:適用于其中一個零件較厚且需要反復(fù)拆裝的場合.1分緊定螺釘聯(lián)接:適用于固定軸和軸上零件,傳遞不大載荷的聯(lián)接.1分 5.如圖.2分 6.零件的絕對尺寸 1分 表面狀態(tài),包括粗糙度和硬度等 2分 應(yīng)力集中源 1分1 試給出以下有關(guān)變

14、應(yīng)力的定義表達式并予以說明：（1）平均應(yīng)力（2）應(yīng)力幅（3）循環(huán)特性（5分）2 機械摩擦副中有幾種摩擦狀態(tài)？試繪示意圖說明。（5分）3 簡述帶傳動中的彈性滑動現(xiàn)象，并說明該現(xiàn)象是如何影響傳動的？（5分）4 直軸分哪幾種？各承受什么載荷？試各舉一例說明。（5分）5 選用軸瓦材料時為什么要驗算，和值是否滿足要求？（4分）6 簡述滾動軸承額定動載荷與當量動載荷的含義，要求寫出當量動載荷計算公式并予以說明。（6分） 1.應(yīng)力不變部分 1分 應(yīng)力變動部分 1分 應(yīng)力不對稱程度 2分 :最大應(yīng)力,:最小應(yīng)力 1分2.干摩擦、邊界摩擦、流體摩擦和混合摩擦.2分 3分3.帶靠兩邊拉力差工作,帶分別在緊邊和松邊

15、時彈性伸長量不同,因此帶在包角范圍內(nèi)必然有收縮或伸 長,與帶輪表面產(chǎn)生相對滑動,這種現(xiàn)象稱為彈性滑動現(xiàn)象.(3分) 彈性滑動現(xiàn)象降低了帶傳動效率,加速帶磨損,并使兩帶輪的圓周速度不相等.(2分)4.轉(zhuǎn)軸:承受彎矩和扭矩,例如齒輪軸.(2分) 傳動軸:傳遞扭矩,汽車上的傳動軸.(1分) 心軸:只承受彎矩,自行車前軸(2分)5.驗算值:保證摩擦副表面有一層潤滑油膜(1分)驗算值:速度較高軸承,保證不會產(chǎn)生急劇磨損(1.5分)驗算值:速度很高的軸承,限制其發(fā)熱量(1.5分) 6.額定動載荷:額定壽命為次時的最大載荷;(2分) 當量動載荷:假想載荷,由軸向和徑向載荷分別折算后的載荷.(2分) :徑向系數(shù),:軸向系數(shù).(2分)1 采用增加螺紋螺母圈數(shù)的辦法為什么不能提高聯(lián)接強度？2 何謂帶傳動的彈性滑動和打滑？二者的性質(zhì)有何不同？3 什么是傳動比？什么是齒數(shù)比？有何區(qū)別？4 對閉式蝸桿傳動要進行熱平衡計算，為什