《機械設(shè)計基礎(chǔ)》綜合復(fù)習(xí)資料

1、機械設(shè)計基礎(chǔ)綜合復(fù)習(xí)資料一、簡答題1.簡述機器與機構(gòu)的定義，在生產(chǎn)中舉出一機器應(yīng)用的事例，并說明其有哪些機構(gòu)組成。機器定義：由零件組成的執(zhí)行機械運動的裝置。用來完成所賦予的功能，如變換或傳遞能量、變換和傳遞運動和力及傳遞物料與信息。機構(gòu)的定義：由兩個或兩個以上構(gòu)件通過活動聯(lián)接形成的構(gòu)件系統(tǒng)。舉例：開卷機由圓柱齒輪機構(gòu)、底座滑動機構(gòu)、電機傳動機構(gòu)、帶鋼壓緊機構(gòu)等組成。2.請說明鉸鏈四桿機構(gòu)成為雙搖桿機構(gòu)的條件。鉸鏈四桿機構(gòu)中，若最短桿與最長桿長度之和大于其余兩桿長度之和，就一定是雙搖桿機構(gòu)3.說明為什么帶傳動需要的張緊力大而鏈傳動需要的張緊力小，哪種傳動一般緊邊在上，哪種傳動一般緊邊在下，為什么

2、？因為帶傳動張緊力的大小決定工作能力的大小，而鏈傳動張緊力不決定工作能力，只是控制松邊垂度和防止脫鏈、跳齒。 鏈傳動一般緊邊在上，帶傳動一般緊邊在下。鏈傳動一般緊邊在上因為以免在上的松邊下垂度過大阻礙鏈輪的正常運轉(zhuǎn)；4.請給出齒輪傳動失效的主要形式，并說明閉式軟齒面齒輪傳動應(yīng)該按照何種強度準(zhǔn)則進行設(shè)計，何種強度準(zhǔn)則校核，為什么？答：齒輪傳動失效的主要形式：1、輪齒折斷；2、齒面點蝕；3、齒面磨損；4、齒面膠合；5、塑性變形。閉式軟齒面齒輪傳動應(yīng)該按照齒面接觸疲勞強度設(shè)計，按齒根彎曲疲勞強度校核。因為閉式軟齒面齒輪傳動的主要失效形式是接觸疲勞磨損即點蝕失效為主。5.說明回轉(zhuǎn)類零件動平衡與靜平衡的

3、區(qū)別。答：1）靜平衡 在轉(zhuǎn)子一個校正面上進行校正平衡，校正后的剩余不平衡量，以保證轉(zhuǎn)子在靜態(tài)時是在許用不平衡量的規(guī)定范圍內(nèi)，為靜平衡又稱單面平衡。 2）動平衡 在轉(zhuǎn)子兩個校正面上同時進行校正平衡，校正后的剩余不平衡量，以保證轉(zhuǎn)子在動態(tài)時是在許用不平衡量的規(guī)定范圍內(nèi)，為動平衡又稱雙面平衡。6.請給出下列滾動軸承的類型、內(nèi)徑和精度等級。6208 7013C 30210/P2 51205/P6答：6208 為深溝球軸承， 內(nèi)徑為40mm，精度等級為0級；7013C 為角接觸球軸承，內(nèi)徑為65mm，精度等級為0級；30210/P2為圓錐滾子軸承，內(nèi)徑為50mm，精度等級為2級；51205/P6為推力球

4、軸承，內(nèi)徑為25mm，精度等級為6級；7.給出2種螺栓聯(lián)接防松的方法，并說明其依據(jù)的原理。答：彈簧墊圈防松，防松原理是增大相對運動的難度；圓螺母與止動墊圈防松，防松原理是消除（或限制）螺紋副之間的相對運動； 8.請說明離合器和聯(lián)軸器作用的差異，并各給出一個應(yīng)用的例子。答：離合器和聯(lián)軸器作用的差異在于聯(lián)軸器將兩軸連接后，機械在運轉(zhuǎn)中兩軸不能分離，只有停機后才能拆開。而離合器在機械運轉(zhuǎn)中能隨時結(jié)合與分離，實現(xiàn)機械操作系統(tǒng)的斷續(xù)、變速、換向。聯(lián)軸器一般用于動力機（如電機）與工作機之間的鏈接，離合器用于操作機構(gòu)中，比如汽車離合器是傳動系中起到動力傳遞的結(jié)合和分離及過載保護作用。9.請給出機構(gòu)壓力角的含

5、義，繪圖標(biāo)出齒輪機構(gòu)、凸輪機構(gòu)的壓力角。壓力角:若不考慮各運動副中的摩擦力及構(gòu)件重力和慣性力的影響,作用于點C的力P與點C速度方向之間所夾的銳角. HYPERLINK /image/a8ad9413cbdb0cebf6039e1d o 查看圖片 t _blank 凸輪機構(gòu)的壓力角圖一10.請說明離合器和聯(lián)軸器作用的差異，并各給出一個應(yīng)用的例子。同第8題11.試說明設(shè)計蝸輪蝸桿減速箱時，為什么要進行散熱計算。答：蝸桿傳動的效率低，工作時發(fā)熱量大。在閉式傳動中，產(chǎn)生的熱不能及時散逸，將因油熱不斷升高而使?jié)櫥拖♂專瑥亩龃竽Σ?，甚至發(fā)生膠合。必須進行熱平衡計算，以保證油溫穩(wěn)處于規(guī)定的范圍內(nèi)。12飛

6、輪是如何調(diào)節(jié)機器周期性速度波動的?答：當(dāng)機械中出現(xiàn)盈功，動能增加時，飛輪將多余的動能儲存起來，使機械的速度不致增加過大；當(dāng)機械出現(xiàn)虧功，動能減少時，飛輪將儲存的動能釋放出來，以補充動能的不足，使機械的速度不致降低過大。13試畫出帶傳動的應(yīng)力分布圖，并指出最大應(yīng)力發(fā)生的位置。最大應(yīng)力發(fā)生在帶的緊邊開始進入小帶輪處。14蝸輪蝸桿傳動的正確嚙合條件是什么？蝸桿的分度圓直徑正確嗎？答：蝸桿蝸輪正確嚙合的條件為：中間平面內(nèi)蝸桿與蝸輪的模數(shù)和壓力角分別相等。蝸桿的分度圓直徑不正確15請給出三種以上螺栓聯(lián)接防松的方法，并簡要分析其特點。答：彈簧墊圈防松，用于螺栓的一般防松；圓螺母用止動墊圈防松，用于圓螺母連

7、接的防松；開口銷防松，用于防止螺母脫落部位防松。16以下材料適合制造何種機械零件？并各舉一例。20Cr 35 ZG270-500 ZPbSb16Cu2答：20Cr這種鋼大多用于制造心部強度要求較高，表面承受磨損、截面在30mm以下的或形狀復(fù)雜而負荷不大的滲碳零件(油淬)，如：機床變速箱齒輪、齒輪軸、凸輪、蝸桿、活塞銷、爪形離合器等；對熱處理變形小和高耐磨性的零件，滲碳后應(yīng)進行高頻表面淬火，如 HYPERLINK /view/1110751.htm t _blank 模數(shù)小于3的齒輪、軸、花鍵軸等。此鋼也可在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下使用，用于制造工作速度較大并承受中等沖擊負荷的零件，這種鋼還可用作低碳 HYP

8、ERLINK /view/24758.htm t _blank 馬氏體淬火用鋼，更進一步增加鋼的 HYPERLINK /view/72126.htm t _blank 屈服強度和抗拉強度(約增加1.51.7倍)。35號鋼廣泛用于制造各種鍛件和熱壓件、冷拉和頂鍛鋼材，無縫鋼管、機械制造中的零件，如曲軸、轉(zhuǎn)軸、軸銷、杠桿、連桿、橫梁、套筒、輪圈、墊圈以及螺釘、螺母等。ZG270-500應(yīng)用廣泛，用于制作飛輪、車輛車鉤、水壓機工作缸、機架、蒸氣錘氣缸、軸承座、連桿、箱體、曲拐ZPbSb16Cu217寫出下列滾動軸承的內(nèi)徑、類型及精度等級。6204,7012C，30310,51103/p66204軸承

9、內(nèi)徑20mm,屬深溝球軸承，精度等級0級7012C軸承內(nèi)徑60mm,屬單列角接觸球軸承，精度等級0級30310軸承內(nèi)徑50mm,屬圓錐滾子軸承，精度等級0級51103/p6軸承內(nèi)徑17mm,屬推力球軸承，精度等級6級18試說明鏈傳動的瞬時傳動比為什么不恒定？答：鏈子在鏈輪上呈現(xiàn)的是近似圓的多邊形,邊長就是鏈子的節(jié)長.多邊型轉(zhuǎn)動的時候,其頂點半徑最大,邊上其他點處都小.由于鏈子隨旋轉(zhuǎn)位置,其半徑在變化,所以鏈子的直線運動速度是變化的-鏈傳動不能保持恒定的瞬時傳動比19齒輪傳動的主要失效形式是什么?第4題包含二、分析題1. 如圖二1所示為二級圓柱齒輪傳動，已知1輪為驅(qū)動輪，4輪的螺旋線方向和轉(zhuǎn)向如

10、圖所示。為了使II軸上所受的軸向力抵消一部分，試確定各輪的螺旋線方向并將各輪軸向力Fa1、Fa2、Fa3、Fa4的方向、1輪的轉(zhuǎn)動方向標(biāo)在圖中。 題二1圖2在其他條件不變時，當(dāng)球軸承所承受的當(dāng)量動載荷增加一倍時，軸承壽命將如何變化？在其他條件不變時，當(dāng)球軸承的轉(zhuǎn)速增加一倍時，軸承壽命將如何變化？答：在其他條件不變時，當(dāng)球軸承所承受的當(dāng)量動載荷增加一倍時，軸承壽命將減少到原壽命的1/8；3.如題二3圖所示為一手動提升機構(gòu)，1、2為斜齒輪，3、4為一對蝸輪蝸桿傳動，已知1、2輪齒數(shù)Z1=20，Z2=30，蝸桿頭數(shù)Z3=1蝸輪齒數(shù)Z4=100，試求：手輪按圖示方向轉(zhuǎn)動提升重物Q時，蝸桿、蝸輪是左旋還

11、是右旋；為使蝸桿軸上軸向力抵消一部分，斜齒輪的螺旋線方向如何？ 題二3圖4某內(nèi)圓磨床中磨頭的一個滾動軸承，工作幾個月后發(fā)現(xiàn)該軸承的滾動體表面出現(xiàn)凹坑，經(jīng)計算該軸承壽命應(yīng)為21 000h,而現(xiàn)在提前壞了，試問：這是何現(xiàn)象？軸承的疲勞點蝕現(xiàn)象。該軸承是否可以繼續(xù)使用？不能繼續(xù)使用應(yīng)采取何措施？精確安裝軸承;保證軸承潤滑良好。三、計算題1.如題三1圖所示的平面機構(gòu)，試求其自由度(如有復(fù)合鉸鏈、虛約束、局部自由度請標(biāo)出)。題三1圖2. 如圖所示為一蝸桿 - 斜齒輪 直齒圓錐齒輪傳動系統(tǒng)。己知蝸桿1為主動件，從動件錐齒輪6的轉(zhuǎn)向為n 6。為使中間軸上各輪的軸向力能相互抵消一部分，試確定1、2、3、4各輪

12、的旋向和轉(zhuǎn)向，并在圖上輪齒嚙合點處畫出1輪、4輪和5輪所受各力的方向。3.已知在某二級直齒圓柱齒輪傳動中，1輪為驅(qū)動輪，4輪的螺旋線方向如圖所示。為了使II軸軸承上所受的軸向力抵消一部分，試確定各輪的螺旋線方向并將各輪軸向力Fa1、Fa2、Fa3、Fa4的方向、1輪的轉(zhuǎn)動方向標(biāo)在圖中。（3輪為右旋；2輪為右旋，1輪為左旋；各輪軸向力略。）4.如題三-1圖所示平面機構(gòu)，試求其自由度(如有復(fù)合鉸鏈、虛約束、局部自由度請標(biāo)出)。題三1圖5. 現(xiàn)有一對標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，模數(shù)為2.5mm，標(biāo)準(zhǔn)齒制，大齒輪齒數(shù)為45,小齒輪齒數(shù)為18,壓力角為206.如題三-3圖所示輪系中，已知：蝸桿為右旋，,模數(shù)mm，

13、主動輪1的轉(zhuǎn)向如圖所示，轉(zhuǎn)數(shù)為，試求：齒條6的移動速度的大??？題三3圖四、改錯題1. 說明圖中所標(biāo)處為什么不合理？并將其改正。 = 1 * GB3 1處錯誤在于軸肩太高，無法拆軸承的內(nèi)圈，應(yīng)將軸肩高度降至低于軸承內(nèi)圈外徑； = 2 * GB3 2處錯誤在于與輪箍配合的軸段太長，套筒無法夾緊輪箍，應(yīng)將該段軸長短于輪箍寬度23mm； = 3 * GB3 3處錯誤在于螺紋沒有退刀槽，應(yīng)設(shè)計上退刀槽； = 4 * GB3 4處錯誤在于該段無法安裝止動墊片，軸上應(yīng)有槽； = 5 * GB3 5處錯誤在于兩鍵槽不在同一母線上，應(yīng)改在同一母線上，便于加工制造。改正圖略。2. 標(biāo)出圖示軸結(jié)構(gòu)設(shè)計中的錯誤，并重新畫出上半部(或下半部) = 1 * GB3 右端皮帶輪定位不能既用軸肩定位又用錐軸定位，應(yīng)將軸肩去掉； = 2 * GB3 左右軸承內(nèi)圈外徑都與軸肩或套筒外徑一樣高，沒法拆卸，應(yīng)將軸肩和套筒外徑減??； = 3 * GB3 左右軸承均為角接觸球軸承，為反裝，不能承受軸向力，應(yīng)改為正裝。改正圖略。3. 試指出該軸的設(shè)計錯誤，并畫出改正圖。答案：略五、設(shè)計題1. 某廠設(shè)計的一傳動軸，軸上安裝有一對軸承，齒輪和皮帶輪，請給出軸的結(jié)構(gòu)圖，并說明這齒輪和皮帶輪如何在軸向和周向定位。解：齒輪和皮帶