da考研思考題答

1、機(jī)械設(shè)計考研輔導(dǎo)思考題第一章 緒 論 11 一部機(jī)器一般由幾部分組成？機(jī)械設(shè)計課以研究哪一部分為主？ 答：一般有原動機(jī)、傳動裝置、工作機(jī)和控制裝置四部分組成。機(jī)械設(shè)計課以研究傳動部分為主，而且是以研究一般工作條件下、一般參數(shù)的通用機(jī)械零件的設(shè)計理論和方法為主。 12 機(jī)械設(shè)計的一般程序是什么？各階段大致需要完成哪些任務(wù)？ 答：不同機(jī)械的設(shè)計程序一般不完全相同，但是基本都包括以下幾個主要階段： 1. 計劃階段：在此階段應(yīng)對所設(shè)計機(jī)器的市場需求作充分的調(diào)查研究和分析，并作技術(shù)可行性及經(jīng)濟(jì)性分析，最后提出機(jī)器的總功能。寫出包含詳細(xì)設(shè)計要求及細(xì)節(jié)的設(shè)計任務(wù)書。 2. 方案設(shè)計階段：這是設(shè)計成敗的關(guān)鍵階

2、段。本階段的主要任務(wù)是通過對設(shè)計任務(wù)中提出的總功能進(jìn)行功能分解，并根據(jù)最新的科學(xué)技術(shù)成果、新材料、新技術(shù)等對各個分功能尋找物理解，組成多個原理方案，最后通過評價確定出最佳方案。 3. 技術(shù)設(shè)計階段：本階段的主要任務(wù)包括機(jī)器的運(yùn)動學(xué)設(shè)計；動力學(xué)計算；零件的工作能力設(shè)計；結(jié)構(gòu)設(shè)計；主要零件的校核及零件設(shè)計。 4. 技術(shù)文件編制階段：主要包括設(shè)計計算說明書、使用說明書、標(biāo)準(zhǔn)件明細(xì)表等。 5. 改進(jìn)設(shè)計階段：通過對機(jī)器的試制、試驗(yàn)、試用提出改進(jìn)要求。 在每個設(shè)計階段中，都要對前一階段的設(shè)計結(jié)果進(jìn)行評價、修改、反饋。 第二章 機(jī)械零件設(shè)計概述 21 機(jī)械零件設(shè)計應(yīng)滿足哪些基本準(zhǔn)則？ 答：應(yīng)滿足：1) 強(qiáng)

3、度準(zhǔn)則 2) 剛度準(zhǔn)則 3) 壽命準(zhǔn)則 4) 耐磨性準(zhǔn)則 5) 穩(wěn)定性準(zhǔn)則 6) 可靠性準(zhǔn)則 22 什么叫機(jī)械零件的失效？機(jī)械零件主要的失效形式有哪些？ 答：機(jī)械零件在限定的期限內(nèi)，在規(guī)定的條件下，不能完成正常的功能稱為失效。常見的失效形式有：1) 整體斷裂 2) 表面破壞 3) 變形量過大 4) 功能失效第三章 機(jī)械零件的強(qiáng)度 3-1機(jī)械零件疲勞破壞的特點(diǎn)： (1) 是交變應(yīng)力循環(huán)往復(fù)作用的結(jié)果 (2) 不存在宏觀的塑性變形 (3) 所受的應(yīng)力遠(yuǎn)低于靜強(qiáng)度 (4) 對零件的形狀、尺寸表面狀況敏感（特別是應(yīng)力集中）。3-1 線性疲勞損傷累積的主要內(nèi)容是什么？答：材料在承受超過疲勞極限的交變應(yīng)力

4、時，應(yīng)力每循環(huán)作用一次都對材料產(chǎn)生一定量的損傷，并且各個應(yīng)力的疲勞損傷是獨(dú)立進(jìn)行的，這些損傷可以線性地累積起來，當(dāng)損傷累積到臨界值時既零件發(fā)生疲勞破壞。3-2 影響機(jī)械零件疲勞強(qiáng)度的主要因素有哪些？原因是什么？答：影響機(jī)械零件疲勞強(qiáng)度的因素主要有三個：1) 應(yīng)力集中，因?yàn)閼?yīng)力集中處的局部應(yīng)力遠(yuǎn)大于名義應(yīng)力；2) 絕對尺寸，因?yàn)榱慵钠拭娉叽缭酱螅瑑?nèi)部隱藏缺陷的概率越大；3) 表面狀態(tài)，因?yàn)楸砻嬗植?，其疲勞極限愈低。第六章 螺紋連接6-1 何謂螺紋聯(lián)接的預(yù)緊，預(yù)緊的目的是什么？如何控制預(yù)緊力的最大值？答：螺紋聯(lián)接的預(yù)緊是指在裝配時擰緊，是聯(lián)接在承受工作載荷之前預(yù)先受到預(yù)緊力的作用。預(yù)緊的目的是

5、增加螺紋聯(lián)接的剛度、保證聯(lián)接的緊密性和可靠性（防松能力）。擰緊后，預(yù)緊力的大小不得超過材料屈服極限S的80%。6-2 提高螺紋聯(lián)接強(qiáng)度的措施有哪些？答：1）改善螺紋牙間的載荷分配不均； 2）減小螺栓的應(yīng)力幅； 3）減小螺栓的應(yīng)力集中； 4）避免螺栓的附加載荷（彎曲應(yīng)力）； 5）采用合理的制造工藝。第七章 帶傳動7-1 簡述帶傳動產(chǎn)生彈性滑動的原因和不良后果答：原因：帶在緊邊和松邊所受拉力不等，即存在拉力差；帶有彈性，受拉變形，且在緊邊和松邊變形不等。后果：彈性滑動引起摩擦磨損，發(fā)熱，傳動效率降低；使主動輪和從動輪圓周速度不等，即存在滑動率，使帶傳動傳動比不準(zhǔn)。7-2 為什么說彈性滑動是帶傳動固

6、有的物理現(xiàn)象？答：彈性滑動在帶傳動中是不可避免的。因?yàn)楫a(chǎn)生彈性滑動的原因是：帶的彈性和帶在緊邊和松邊所受拉力不等（拉力差），而帶的彈性是固有的，又因?yàn)閭鲃佣啻髨A周力就有多大拉力差，拉力差隨載荷變化而變化，因此拉力差也是不可避免的。所以，彈性滑動在帶傳動中不可避免，傳動比的大小也隨載荷變化。7-3 為什么普通車床的第一級傳動采用帶傳動，而主軸與絲杠之間的傳動鏈中不能采用帶傳動？答：帶傳動適用于中心距較大傳動，且具有緩沖、吸振及過載打滑的特點(diǎn)，能保護(hù)其他傳動件，適合普通機(jī)床的第一級傳動要求；又帶傳動存在彈性滑動，傳動比不準(zhǔn)，不適合傳動比要求嚴(yán)格的傳動，而機(jī)床的主軸與絲杠間要求有很高的精度，不能采用

7、帶傳動。第九章 齒輪傳動 9-1齒面點(diǎn)蝕首先發(fā)生在什么部位？為什么？防止點(diǎn)蝕可采取哪些措施？ 答：齒面點(diǎn)蝕首先發(fā)生在節(jié)線附近齒根一側(cè)。因?yàn)檩嘄X節(jié)點(diǎn)處嚙合時，相對滑動速度方向改變，不易形成油膜，潤滑效果不好。而且輪齒在節(jié)線附近嚙合時，一般為單齒對嚙合，齒面接觸應(yīng)力大。防止點(diǎn)蝕的措施有：提高齒面硬度；增大中心距或齒輪直徑；改直齒輪為斜齒輪；采用角度變位齒輪傳動；降低表面粗糙度；提高潤滑油的粘度等。 9-2 齒根彎曲疲勞裂紋首先發(fā)生在危險截面的哪一邊？為什么？提高輪齒抗彎曲疲勞折斷的能力可采取哪些措施？ 答：疲勞裂紋首先發(fā)生在危險截面受拉一側(cè)。因?yàn)椴牧系目箟耗芰Υ笥诳估芰ΑＬ岣咻嘄X抗彎曲疲勞折斷的

8、能力的措施有：提高輪齒齒面硬度并使輪齒芯部有足夠的強(qiáng)度和韌性；采用較大的的模數(shù)；改直齒輪為斜齒輪；采用正變位齒輪，增大齒根厚度；增大齒根過渡圓角半徑，減小應(yīng)力集中；提高制造精度，降低表面粗糙度；改善載荷分布；表面強(qiáng)化處理。 9-3 圖示單級標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪減速器，因工作需要，擬加入一介輪3來增大輸入軸和輸出軸間的中心距。若z1 = z3 = 20，z2 = 4z1 = 80，模數(shù)為m，各齒輪材料和熱處理均相同，長期工作，1輪主動，單向回轉(zhuǎn)。試分析：加介輪后，承載能力與原傳動相比有無變化？齒面接觸強(qiáng)度和齒根彎曲疲勞強(qiáng)度如何變化？ 答：加介輪后，承載能力與原傳動相比有變化。因?yàn)椋弘m然小齒輪上的載荷

9、沒變，但是1輪和3輪的綜合曲率半徑變小了，接觸應(yīng)力變大了，接觸強(qiáng)度降低。又：3輪的齒根彎曲應(yīng)力為對稱循環(huán)，許用應(yīng)力為1輪的0.7倍，彎曲強(qiáng)度降低。第十章 蝸桿傳動 10-1 為增加蝸桿減速器輸出軸的轉(zhuǎn)速，決定用雙頭蝸桿代替原來的單頭蝸桿，問原來的蝸輪是否可以繼續(xù)使用？為什么？答：不可以。蝸輪蝸桿正確嚙合的條件中有g(shù) 1 = b2，依題意，如用原來的蝸輪，當(dāng)蝸桿頭數(shù)z1由1變?yōu)?，模數(shù)m和分度圓直徑d1不能變，據(jù)可知，tgg增大為原來的2倍，即導(dǎo)程角g1增大了，與蝸輪的螺旋角不再相等。因此，不再符合蝸輪蝸桿的正確嚙合條件。 10-2 設(shè)計蝸桿傳動時，確定蝸桿的頭數(shù)z1和蝸輪的齒數(shù)z2應(yīng)考慮哪些因

10、素？答：要考慮：傳動比要求；傳動效率要求；避免加工蝸輪時產(chǎn)生根切；蝸桿的剛度要求；蝸輪的齒根彎曲強(qiáng)度要求；蝸桿傳動的反向自鎖性要求等；10-3 為什么鑄鋁青銅和灰鑄鐵蝸輪的許用接觸應(yīng)力與齒向滑動速度有關(guān)，而鑄錫青銅蝸輪的許用接觸應(yīng)力與滑動速度無關(guān)？答：鑄鋁青銅和灰鑄鐵蝸輪的主要失效形式是齒面膠合，而膠合的發(fā)生與滑動速度有關(guān)，所以其許用接觸應(yīng)力與齒向滑動速度有關(guān)。鑄錫青銅蝸輪的主要失效形式是齒面點(diǎn)蝕，其發(fā)生是由接觸應(yīng)力所致，故許用接觸應(yīng)力與滑動速度無關(guān)。第十一章 軸11-1 為提高軸的剛度，欲把軸的材料由45鋼改為合金鋼40Cr是否合適？為什么？答：不合適。因?yàn)榫筒牧隙裕绊懥慵偠鹊男阅軈?shù)

11、是其彈性模量，而在常溫下合金鋼與碳素鋼的彈性模量值一般差不多，故用合金鋼代替碳素鋼并不能提高其剛度。11-2 用合金鋼代替碳素鋼就一定能提高軸的疲勞強(qiáng)度嗎？為什么？那么設(shè)計軸時，若采用合金鋼應(yīng)注意什么問題？答：不一定能。雖然合金鋼的機(jī)械性能一般高于碳素鋼，但同時對應(yīng)力集中也較為敏感，若對其結(jié)構(gòu)及其制造工藝處理不當(dāng)，則會產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中，反而會使其疲勞強(qiáng)度降低。所以，當(dāng)采用合金鋼時，應(yīng)特別注意其結(jié)構(gòu)設(shè)計，避免過大的應(yīng)力集中，同時注意表面粗糙度要求，提高疲勞強(qiáng)度。11-3 在進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)考慮哪些問題？答：1有足夠的強(qiáng)度和剛度； 2有合理的結(jié)構(gòu)，保證軸上零件裝拆方便，并使零件的定位準(zhǔn)確可靠； 3 有良好的加工工藝性，減少制造成本； 4 盡量減小應(yīng)力集中，有足夠的疲勞強(qiáng)度；第十三章 滑動軸承13-1 非液體摩擦的滑動軸承通常進(jìn)行哪些條件性計