机械设计简答题

1、1 .蜗杆传动散热计算不能满足时,试举出三种改良举措.6分2 .受横向载荷的普通螺栓联接强度计算时,为什么要把螺栓所受的轴向预紧力增大30%?4分3 .齿轮传动强度计算中的载荷系数/0K*式中Ka、Kv、Kq、Kp的物理含义？6分1、改良举措：1加装风扇；2增加散热片；3蛇形冷却水管6分2、由于拧紧螺母后,螺栓初受到预紧力的作用外,还受到螺纹阻力矩的作用,使螺栓产生扭转切应力.为了考虑扭转切应力对螺栓强度的影响,可将所受轴向预紧力增大30%o4分3、一工作情况系数,考虑齿轮系统外部原因引起的附加动载荷对齿轮工作的影响.一动载荷系数,考虑齿轮副本身的误差引起的附加动载荷对齿轮工作的影响.一齿向载

2、荷分布系数,考虑沿齿宽方向载荷分布不均的影响.一齿间载荷分布系数,考虑同时啮合的各对轮齿间载荷分配不均的影响.4分1.试给出以下有关变应力的定义表达式并予以说明平均应力0m;应力幅3;循环特性r.2,阿基米德蜗杆传动的正确啮合条件是什么？3. 链传动与带传动相比拟有哪些优缺点？4. 在齿轮传动中,为减少动载荷,试至少举出三种举措.5. 流体动压润滑的轴承为什么要选用耐磨性好的材料来制造轴瓦？并验算P,V和村值.6. 滚动轴承预紧的目的是什么？1、Im=仃侬'十仃-相当于循环中应力不变局部2maxm1n相当于循环中应力变动局部2m=20n表示变应力的不对称程度二max2、在主平面内蜗轮与

3、蜗杆的压力角相等,模数相等,螺旋角大小相等,方向相I3、优点：1承载水平高2适用于恶劣的工作环境3效率高4作用于轴上的力小缺点：1工作时有噪声2存在冲击、振动3对安装精度要求高4、1提升制造、安装精度2减小齿轮直径以降低圆周速度3齿顶修缘5、在启动、停车时,由于转速低,油楔中油量少,不能形成动压润滑,工作状态仍是非液体润滑,所以选择耐磨性好的材料,并验算p、v和pv值6、为了提升运转精度,增加轴承组合结构的刚性,减少振动和噪声1 .螺纹连接为什么需要放松？2 .齿轮接触疲劳强度的计算原那么是什么？计算依据是什么？1、螺纹联接的自锁作用只有在静载荷下才是可靠的,在振动和变载荷下,会产生自动松脱的

4、现象,因此需采用防松装置.6分2、齿轮接触疲劳强度的计算是以一对齿轮在节点啮合为研究对象,把它看作曲率半径分别为及宽度为的两个圆柱体相接触的力学模型,利用赫兹公式求得接触疲劳强度.齿轮弯曲疲劳强度的计算是以一对轮齿在齿顶啮合时为研究对象,把它看作一个悬臂梁的力学模型,利用悬臂梁强度计算求的弯曲疲劳强度.6分1.试分别绘出稳定变应力中应力循环特性r=-1,r=0两种变应力的变化情况即应力谱,并标出仃CTCTCTomax,min,a,m°2 .链传动为何链轮齿数不宜过少？又不宜过多？3 .什么是自锁蜗杆传动？自锁条件是什么？4 .在齿轮传动中,为减轻齿轮的齿端偏载,试至少举出三种举措.5

5、 .什么是轴承的寿命？什么是轴承的额定寿命？6 .简要说明设计非液体摩擦向心轴承时,计算Pv值是解决了什么问题?2、当链传动小轮齿数过少时,会引起运动的不均匀,动载荷增加,传动不平稳；当大轮齿数过大时,会引起啮合齿数过少而拖裂轮齿.3、自锁蜗杆传动是指运动只能从蜗杆传给蜗轮,而不能从蜗轮传给蜗杆,它的条件是：九、,入为蜗杆螺旋角,Q为当量摩擦角.4、1可以提升加工和安装齿轮的精度；2可以提升轴、轴承跟箱体的刚度；3可以合理选择齿宽系数.5、轴承的寿命是指轴承在发生点蚀前所能到达的或超过的总转数或总工作小时数.额定寿命是指一批零件在相同的运转条件下,90%的轴承在发生点蚀前所到达的或超过的总转数

6、或总工作小时数.6、pv是解决轴承的温升问题.由于单位面积的摩擦做功为pfv,而f一定,所以验算pv就够了.1.带传动为什么要限制其最小中央距?2.某零件的简化极限应力图及其危险剖面上的am,0a,如下图.当其应力变化规率按仃m=C常数变化时,试在图中找出相应的极限应力点,并确定其计算平安系数nCa简述求解过程3 .为什么拧紧的螺栓会自动脱落？常用的防松举措有哪些？举三例4 .在液体摩擦向心动压滑动轴承设计中,假设增大相对间隙邛值后,一般入口温度ti将如何变化？为什么?5 .链传动中为什么链轮齿数Z不宜过少Z之Zmin?而又不宜过多ZE120?6 .说明滚动轴承密封的作用,并举出三种密封方法？

7、1 .a过小,那么小轮包角叫过小,小轮易打滑,承载水平下降.另a过小,那么单位时间内应力循环次数增加,带的疲劳寿命下降.2 .1工作点在M-mQ,那么极限应力点为M爪产；e2工作点在NCm9a,那么极限应力点为N'gmae3 .由于动载、振动或高温会使螺纹副中的摩擦力在瞬间消失,从而导致螺纹松动.防松的举措：对顶螺母、弹簧垫圈、尼龙锁紧螺母等.4 .增大相对间隙中,那么入口温度ti将增加.由于当平均油温tm确定后,由于中增大,那么从入口至出口油的温升N将下降,那么ti=tm-生将升高.25 .如果链轮齿数过少,那么链传动的多边形效应越严重,动载冲击加大.而链轮齿数过多,那么又容易造成脱

8、链.6 .密封是为了预防润滑剂流失,并且预防外界灰尘和水分的进入.毡圈密封、皮碗密封、间隙密封、迷宫密封.1 .闭式软齿面齿轮传动中,当&一定时,如何选择乙？并详述理由.2、蜗杆传动的热平衡核算不满足要求时,可以采用哪些举措？3、齿轮传动产生动载荷的原因是什么？4、三角带传动中,为什么要验算以下几项：（1） 5m/s<v<25mZs2、.-120o（3） Di.Dmin5、说明螺栓联接,螺钉联接的结构特点及其应用上的不同之处.6、设计非液体摩擦向心滑动轴承应验算什么？1、在满足弯曲强度的条件下,尽量选较大的z1,因齿面主要失效是接触疲劳,而接触疲劳强度只与m和z的乘积即d1

9、成正比,而与m无关,在d1一定时,较多的z1,可提升重合度,提升传动平稳性,减少金属切削量,降低制造费用,减小滑动速度,减小磨损和胶合2、1增加散热面积加散热片2轴端加风扇3油池中装冷却水管4循环油冷却3、1齿轮的加工误差一齿形误差和基节误差2齿轮啮合时刚度变化3较高的v主要为第一点4、1验算v是为了限制离心力和带中的拉力,考虑带的承载水平和寿命2%之120.是为了提升承载水平,预防小轮打滑3D1之D1min是为了限制弯曲应力b5、螺栓联接一被联接件为光孔,通过螺母拧紧,适用与被联接件较薄,需经常装拆螺栓联接一被联接件之一为螺纹,不需螺母,适用与被联接件较厚,不能经常装拆6、1验算p,pv和v

10、2目的是为了预防过大的比压p,使边界油膜破裂,造成过度磨损.预防过大pv的造成过高的温升而使润滑失效,产生磨损与胶合.1 .联接、传动各用什么螺纹,为什么？8分2 .为什么闭式蜗杆传动要进行热平衡计算？假设计算不能满足要求时,试举出三种改良举措.10分3 .三角带传动的最小带轮直径D1、带速v、小轮包角匕受什么限制,为什么？8分4.现A、E两对闭式软齿面直齿圆柱齿轮传动,A对参数为：模数m=2mm,齿数乙=40,22=90,齿宽b=60mmB对参数为：模数m=4mm,齿数乙=20,22=45,齿宽b=60mm两对齿轮精度为8级,其它条件分别相同,试比拟两对齿轮接触强度及弯曲强度的上下,为什么？

11、6分1、联接用三角形螺纹,自锁性好,4分传动用梯形螺纹、矩形螺纹,效率高4分2、蜗杆传动效率低,发热量大,如温升过高,易使润滑失效,产生磨损与胶合,所以,须进行热平衡计算5分3、191受弯曲应力限制不能过小,否那么弯曲应力过大2 v受承载水平限制,P=Fv一定时,v过小,F过大,带寿命下降,带根数过多不紧凑v过大,离心力加大,轮面压紧力减小,摩擦力F减小,承载下降3 a1不能过小,否那么带在小轮上易打滑4、1接触强度两对相同,因在其它条件相同时,接触强度只与齿轮副中央距有关,而两对齿轮中央距相同3分2弯曲强度B大于A,因在其它条件相同时,弯曲强度与齿轮的模数成正比1 .带传动中为什么要限制带速

12、、小带轮直径与小带轮包角？5分2 .为什么蜗杆传动要进行热平衡计算？假设热平衡计算不满足要求,试举出三种改良举措.5分3 .齿轮强度计算的载荷系数中,包含了哪几项系数,每项系数分别考虑了哪些因素的影响？5分4 .常用螺纹联接有哪些类型,各适用于什么场合？5分5 .某零件的简化极限应力图及危险剖面上的工作应力点Mrmaa如图,当应力按仃m=C常数变化时,试在图中找出相应的极限应力点,并导出平安系数nca的表达式6分6、造成实际零件的疲劳极限不同于标准试件的因素有哪些？4分1 .带速过高,离心力过大,带与带轮外表摩擦力减小,容易引起打滑；带速过低,要求初始张紧力更大,或增加带的根数.所以要限制带速

13、.1分限制小带轮直径是预防带受过大的弯曲应力.1分限制小带轮包角是为了保证足够大的摩擦力.1分2 .蜗杆传动齿面滑动速度大,传动效率低,发热量大；带温升过高,会破坏原有的良好润滑条件,从而产生急剧磨损,所以要进行热平衡计算.2分箱体上加铸散热片1蜗杆轴端加装风扇1箱体内安装冷却管路13 .K=心历.1分Ka:工况系数,考虑了传动的外部原因如原动件和工作机等造成的影响.1分Kv:动载系数,考虑了齿轮制造误差造成的影响.1分Kp:齿向载荷分布系数,考虑了载荷沿齿宽方向分布的不均匀造成的影响.1分K齿向载荷分配系数,考虑了同时啮合的各对齿间载荷分配不均造成的影响.1分4 .螺栓联接,适用于被联接件厚

14、度不大,需经常拆装的场合.2分螺钉联接：适用于其中一个零件较厚且不需经常拆装的场合.1分双头螺栓联接：适用于其中一个零件较厚且需要反复拆装的场合.1分紧定螺钉联接：适用于固定轴和轴上零件,传递不大载荷的联接.1分5 .如图.2分?6 .零件的绝对尺寸3分K二二m二a二.K一、_口外表状态,包括粗糙度和硬度等2分应力集中源1分1 .试给出以下有关变应力的定义表达式并予以说明：1平均应力2应力幅仃a3循环特性r5分2 .机械摩擦副中有几种摩擦状态？试绘示意图说明.5分3 .简述带传动中的弹性滑动现象,并说明该现象是如何影响传动的？5分4,直轴分哪几种？各承受什么载荷？试各举一例说明.5分5 .选用

15、轴瓦材料时为什么要验算P,Pv和v值是否满足要求？4分6 .简述滚动轴承额定动载荷与当量动载荷的含义,要求写出当量动载荷计算公式并予以说明.6分1 .仃m=仃max+仃min应力不变局部1分2Dm=仃max-加应力变动局部1分2¥=吐应力不对称程度2分-min仃max：最大应力,、-min:最小应力1分2 .干摩擦、边界摩擦、流体摩擦和混合摩擦.2分3分3 .带靠两边拉力差工作,带分别在紧边和松边时弹性伸长量不同,因此带在包角范围内必然有收缩或伸长,与带轮外表产生相对滑动,这种现象称为弹性滑动现象.3分弹性滑动现象降低了带传动效率,加速带磨损,并使两带轮的圆周速度不相等.2分4 .转轴：承受弯矩和扭矩,例如齿轮轴.2分传动轴：传递扭矩,汽车上的传动轴.1分心轴：只承受弯矩,自行车前轴2分5 .验算P值:保证摩擦副外表有一层润滑油膜1分验算Pv值:速度较高轴承,保证不会产生急剧磨损1.5分验算v值:速度很高的轴承,限制其发热量1.5分6 .额定动载荷：额定寿命为106次时的最大载荷;2分当量动载荷：假想载荷,由轴向和径向载荷分别折算后的载荷.2分P=XR十YAX:径向系数,Y:轴向系数.2分1 .采用增加螺纹螺母圈数的方法为什么不能提升联接强度?2 .何谓带传动的弹性滑动和打滑？二者的性质有何不同？3 .什么是传动比？什么是齿数比？有何区别？4 .对闭式蜗杆传动要进行