機械設計簡答題

1、1 .蝸桿傳動散熱計算不能滿足時,試舉出三種改良舉措.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緊力增大30%?4分3 .齒輪傳動強度計算中的載荷系數(shù)/0K*式中Ka、Kv、Kq、Kp的物理含義？6分1、改良舉措：1加裝風扇；2增加散熱片；3蛇形冷卻水管6分2、由于擰緊螺母后,螺栓初受到預緊力的作用外,還受到螺紋阻力矩的作用,使螺栓產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)切應力.為了考慮扭轉(zhuǎn)切應力對螺栓強度的影響,可將所受軸向預緊力增大30%o4分3、一工作情況系數(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.一動載荷系數(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.一齒向載

2、荷分布系數(shù),考慮沿齒寬方向載荷分布不均的影響.一齒間載荷分布系數(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.試給出以下有關變應力的定義表達式并予以說明平均應力0m;應力幅3;循環(huán)特性r.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擬有哪些優(yōu)缺點？4. 在齒輪傳動中,為減少動載荷,試至少舉出三種舉措.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P,V和村值.6. 滾動軸承預緊的目的是什么？1、Im=仃儂'十仃-相當于循環(huán)中應力不變局部2maxm1n相當于循環(huán)中應力變動局部2m=20n表示變應力的不對稱程度二max2、在主平面內(nèi)蝸輪與

3、蝸桿的壓力角相等,模數(shù)相等,螺旋角大小相等,方向相I3、優(yōu)點：1承載水平高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提升制造、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、為了提升運轉(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那么是什么？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

4、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)定變應力中應力循環(huán)特性r=-1,r=0兩種變應力的變化情況即應力譜,并標出仃CTCTCTomax,min,a,m°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,試至少舉出三種舉措.5

5、 .什么是軸承的壽命？什么是軸承的額定壽命？6 .簡要說明設計非液體摩擦向心軸承時,計算Pv值是解決了什么問題?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：九、,入為蝸桿螺旋角,Q為當量摩擦角.4、1可以提升加工和安裝齒輪的精度；2可以提升軸、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)生點蝕前所能到達的或超過的總轉(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)生點蝕前所到達的或超過的總轉(zhuǎn)數(shù)

6、或總工作小時數(shù).6、pv是解決軸承的溫升問題.由于單位面積的摩擦做功為pfv,而f一定,所以驗算pv就夠了.1.帶傳動為什么要限制其最小中央距?2.某零件的簡化極限應力圖及其危險剖面上的am,0a,如下圖.當其應力變化規(guī)率按仃m=C常數(shù)變化時,試在圖中找出相應的極限應力點,并確定其計算平安系數(shù)nCa簡述求解過程3 .為什么擰緊的螺栓會自動脫落？常用的防松舉措有哪些？舉三例4 .在液體摩擦向心動壓滑動軸承設計中,假設增大相對間隙邛值后,一般入口溫度ti將如何變化？為什么?5 .鏈傳動中為什么鏈輪齒數(shù)Z不宜過少Z之Zmin?而又不宜過多ZE120?6 .說明滾動軸承密封的作用,并舉出三種密封方法？

7、1 .a過小,那么小輪包角叫過小,小輪易打滑,承載水平下降.另a過小,那么單位時間內(nèi)應力循環(huán)次數(shù)增加,帶的疲勞壽命下降.2 .1工作點在M-mQ,那么極限應力點為M爪產(chǎn)；e2工作點在NCm9a,那么極限應力點為N'gmae3 .由于動載、振動或高溫會使螺紋副中的摩擦力在瞬間消失,從而導致螺紋松動.防松的舉措：對頂螺母、彈簧墊圈、尼龍鎖緊螺母等.4 .增大相對間隙中,那么入口溫度ti將增加.由于當平均油溫tm確定后,由于中增大,那么從入口至出口油的溫升N將下降,那么ti=tm-生將升高.25 .如果鏈輪齒數(shù)過少,那么鏈傳動的多邊形效應越嚴重,動載沖擊加大.而鏈輪齒數(shù)過多,那么又容易造成脫

8、鏈.6 .密封是為了預防潤滑劑流失,并且預防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,如何選擇乙？并詳述理由.2、蝸桿傳動的熱平衡核算不滿足要求時,可以采用哪些舉措？3、齒輪傳動產(chǎn)生動載荷的原因是什么？4、三角帶傳動中,為什么要驗算以下幾項：（1） 5m/s<v<25mZs2、.-120o（3） Di.Dmin5、說明螺栓聯(lián)接,螺釘聯(lián)接的結(jié)構(gòu)特點及其應用上的不同之處.6、設計非液體摩擦向心滑動軸承應驗算什么？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

9、成正比,而與m無關,在d1一定時,較多的z1,可提升重合度,提升傳動平穩(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齒輪的加工誤差一齒形誤差和基節(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是為了限制離心力和帶中的拉力,考慮帶的承載水平和壽命2%之120.是為了提升承載水平,預防小輪打滑3D1之D1min是為了限制彎曲應力b5、螺栓聯(lián)接一被聯(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)接一被聯(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

10、2目的是為了預防過大的比壓p,使邊界油膜破裂,造成過度磨損.預防過大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？假設計算不能滿足要求時,試舉出三種改良舉措.10分3 .三角帶傳動的最小帶輪直徑D1、帶速v、小輪包角匕受什么限制,為什么？8分4.現(xiàn)A、E兩對閉式軟齒面直齒圓柱齒輪傳動,A對參數(shù)為：模數(shù)m=2mm,齒數(shù)乙=40,22=90,齒寬b=60mmB對參數(shù)為：模數(shù)m=4mm,齒數(shù)乙=20,22=45,齒寬b=60mm兩對齒輪精度為8級,其它條件分別相同,試比擬兩對齒輪接觸強度及彎曲強度的上下,為什么？

11、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?產(chǎn)生磨損與膠合,所以,須進行熱平衡計算5分3、191受彎曲應力限制不能過小,否那么彎曲應力過大2 v受承載水平限制,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 a1不能過小,否那么帶在小輪上易打滑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央距有關,而兩對齒輪中央距相同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

12、、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？假設熱平衡計算不滿足要求,試舉出三種改良舉措.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 .某零件的簡化極限應力圖及危險剖面上的工作應力點Mrmaa如圖,當應力按仃m=C常數(shù)變化時,試在圖中找出相應的極限應力點,并導出平安系數(shù)nca的表達式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,帶與帶輪外表摩擦力減小,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

13、.1分限制小帶輪直徑是預防帶受過大的彎曲應力.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蝸桿軸端加裝風扇1箱體內(nèi)安裝冷卻管路13 .K=心歷.1分Ka:工況系數(shù),考慮了傳動的外部原因如原動件和工作機等造成的影響.1分Kv:動載系數(shù),考慮了齒輪制造誤差造成的影響.1分Kp: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K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

14、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3分K二二m二a二.K一、_口外表狀態(tài),包括粗糙度和硬度等2分應力集中源1分1 .試給出以下有關變應力的定義表達式并予以說明：1平均應力2應力幅仃a3循環(huán)特性r5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

15、軸瓦材料時為什么要驗算P,Pv和v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 .仃m=仃max+仃min應力不變局部1分2Dm=仃max-加應力變動局部1分2¥=吐應力不對稱程度2分-min仃max：最大應力,、-min:最小應力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,與帶輪外表產(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P值:保證摩擦副外表有一層潤滑油膜1分驗算Pv值:速度較高軸承,保證不會產(chǎn)生急劇磨損1.5分驗算v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106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P=XR十YAX:徑向系數(shù),Y:軸向系數(shù).2分1 .采用增加螺紋螺母圈數(shù)的方法為什么不能提升聯(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