机械设计思考题

1、机械设计思考题螺纹联接1 .常用的螺纹牙型主要有哪几种?各有什么特点?主要用途如何？螺纹的主要几何参数有哪些?各参数间的关系如何?在设计中如何运用？3 .按螺旋线的线数分螺纹有哪些?它们的自锁性能或效率如何?联接螺纹常用的是哪种？按螺旋线的旋向分螺纹有哪些?常用的是哪种?如何判别螺纹的旋向？联接螺纹（普通螺纹、管螺纹）的使用特点是什么？同一公称直径的普通螺纹（牙型角a=60）按螺距不同分为几种?粗牙螺纹和细牙螺纹各适 用于什么场合?试比较同一公称直径d、不同螺距P的螺纹，其螺纹升角、自锁性能和强度 有何不同?管螺纹的公称直径指哪个直径?螺距如何表示？螺栓联接，螺钉联接、双头螺柱联接和紧定螺钉联

2、接的使用场合有何不同?其主要特点 各是什么?垫圈的作用是什么？何时宜用硬垫圈？何时宜用软垫圈？.螺母为何多做成六角形?扳手开口与手柄为什么多制成偏转30的？.螺栓常用材科是什么？选用螺栓材料时主要考虑什么？.螺纹紧固件按机械性能分级如何表示?举例说明之。松螺栓联接和紧螺栓联接有何区别?在计算上有何不同？拧紧螺母时效率如何计算？为什么大多数螺纹联接都要预紧？.拧紧螺母时，拧紧力矩T要克服哪些摩擦阻力矩?此时，螺栓和被联接件各受到什么载 荷（力、力矩）?什么是螺纹付间的摩擦阻力矩T?它与什么有关？为什么直径小的螺栓在拧紧过程中容易拧断？什么时候需要控制螺栓的预紧力F0?预紧力F0过小后果是什么？预

3、紧力F0过大有什 么结果？控制预紧力F0的常用方法有几种？比较它们各有什么特点？螺栓组联接结构设计应考虑哪些方面的问题？对螺栓组联接进行受力分析都做了哪些假设？普通螺栓联接（螺栓与孔有间隙）和铰制孔螺栓联接在承受横向外载荷时，螺栓在哪个方 向受力？其失效形式有何不同？受轴向载荷的紧螺栓联接，为什么螺栓受的总拉力F0并不等于预紧力F0，和工作拉 力F之和？选取螺栓标准件，为什么只要保证螺栓小径d1的拉伸强度，就不必再考虑其它部份（如 螺栓头部）和其它联接件（如螺母，垫圈）的可能失效，也不必再进行强度计算？为什么要避免螺栓受附加应力?应从结构和工艺上采取哪些措施？举例说明螺栓的松脱现象。螺纹联接的

4、防松措施有哪些？27 .提高螺栓联接强度的措施有哪些？28.紧螺栓连接的强度可按纯拉伸计算，但需将拉力增大30%,为什么？带传动1 .带传动有何特点?在什么情况下宜采用带传动？在相同条件下，v带传动与平带传动的传动能力有何不同?为什么？常见v带剖面结构有几种?它们由哪几部分组成?各部分的作用是什么？柔韧体摩擦的欧拉公式，其推导前提是什么?它适用于什么范围？根据欧拉公式，用什么措施可使带传动能力提高？普通v带传动所能传递的最大有效圆周力如何计算？带传动中，当外载荷大小改变时，其紧边拉力、松边拉力、有效圆周力、动角如何随之 而改变的？带传动弹性滑动是如何产生的?它和打滑有什么区别?对传动产生什么影

5、响？带传动的打滑经常在什么情况下发生?打滑多发生在大轮上还是小轮上？分析带传动中应力的分布情况，最大应力发生在何处?它等于什么？11 .带传动的失效形式是什么？设计计算准则是什么？普通v带剖面夹角是400，为何带轮轮槽角分别是320，340，360，380?带传动为何要有张紧装置?常用张紧装置有哪些？带传动中包角的大小对传动有何影响?如何增大包角？影响带寿命的因素是什么？如何保证带具有足够的寿命？为什么带传动一般放在高速级而不放在低速级？v带传动中，为什么要限制带的根数？设计普通v带传动时，如果发现速度过低或过高；或小带轮包角过小；或绕转次数过 多；或根数太多，应如何解决？齿轮传动1 .与带传

6、动、链传动相比，齿轮传动有哪些主要优、缺点？齿轮传动的类型有哪些?各有何特点？齿轮传动的主要失效形式有哪些?开式、闭式齿轮传动的失效形式有什么不同?设计准则 通常是按哪些失效形式制定的？齿根弯曲疲劳裂纹首先发生在危险截面的哪一边?为什么？为提高轮齿抗弯曲疲劳折断的 能力，可采取哪些措施？齿面点蚀首先发生在什么部位?为什么？为防止点蚀可采取哪些措施？收敛性点蚀和扩展性点蚀都是在什么情况下发生的？齿面胶合首先发生在什么部位?为什么？防止胶合可采取哪些措施？齿面塑性变形及齿面磨损发生的原因及防止方法。齿轮材料的选择原则是什么？常用齿轮材料和热处理方法有哪些？开式、闭式齿轮材料的选择各有什么特点？为什

7、么一对软齿面的大、小齿轮在其材料选择和热处理方法上常常不同？什么是名义载荷?什么是计算载荷?载荷系数K由几部分组成?各考虑什么因齿面接触疲劳强度计算和齿根弯曲疲劳强度计算的理论依据各是什么?公式是怎样推导 出来的？试分别解释接触疲劳强度校核公式和弯曲疲劳强度校枝公式中符号zE、zH、z、ZEYFa, Ysa, Ys, Yp的物理意义。接触疲劳强度常以节点为计算点；试解释为什么？试说明齿形系数YFa的物理意义，如两个齿轮的齿数和变位系数相同，而模数不同， 齿形系数是否有变化？蜗杆传动1 .蜗杆传动与齿轮传动相比有哪些特点？什么是蜗杆传动的滑动速度VS?蜗杆传动可分为几种类型?各有什么主要特点？阿

8、基米得蜗杆传动适用于什么条件？为什么在蜗杆传动的标准中规定每一种模数m对应有限个d值？为增加蜗杆减速器输出轴的转速，决定用双头蜗杆代替原来的单头蜗杆问原来的蜗轮是否可以继续使用?为什么？确定蜗杆的头数zI和蜗轮的齿数z2应考虑哪些因素？采用变位蜗杆传动的目的是什么?变位后哪些尺寸发生了变化？蜗杆传动的主要失效形式和齿轮传动相比有什么异同?为什么？闭式蜗杆传动和开式蜗杆传动的主要失效形式有何不同?其设计计算准则各是什么？11 .蜗杆传动常用的材料组合有哪些?它们的特点及适用场合是什么？试解释为什么蜗轮轮缘、用青铜来制造？蜗杆传动的强度计算和齿轮传动的强度计算有何异同？蜗杆传动中载荷系数K的含义是

9、什么？怎样确定？为什么蜗杆传动只计算蜗轮轮齿的强度，而不计算蜗杆齿的强度？为什么灰铸铁和铸铝青铜蜗轮的许用接触应力与齿面的滑动速度有关？为什么蜗杆传动要进行蜗杆的刚度计算？蜗杆减速器在什么条件下蜗杆放在蜗轮下面?什么条件下放在蜗轮的上面?为什么连续工作的闭式蜗杆传动要进行温度计算?可采用哪些措施改善散热条件？蜗轮结构有几种形式?各在什么特点?分别用在什么场合？阿基米得蜗杆传动正确啮合的条件是什么？选择蜗杆传动的参数z：、z：、q、g的一般原则是什么？下面两式有无错误?为什么？图示两传动方案是否合理，为什么?轴1 .轴的功用是什么？何谓心轴、传动轴和转轴?试分析自行车的前轴、后轴和中轴各属于何种

10、轴？轴的常用材料有哪些?如何选择?工程上最常用的材料是哪一种？为提高轴的刚度欲把轴的材料由45钢改为40cr等合金钢是否合适?为什么？用合金钢代替优质碳素钢就一定能提高轴的疲劳强度吗?为什么？设计轴若采用合金钢应 注意什么问题？在进行轴的结构设计时，应考虑哪些问题？轴上零件的轴向和周向固定各有哪些方法?有何特点？指出图中轴的结构和配合尺寸标注有哪些不合理的地方并改正之。在什么情况下，轴段应设有退刀槽和砂轮越程槽?其尺寸如何确定？轴的强度计算方法有几种?它们的使用条件是什么？11 .指出轴的最小直径计算公式中，C系数应如何取值?若轴材料取为45钢，C应取何值？ 轴的计算弯矩公式中系数。a的含义是

11、什么？如何取值？如果一根轴按其疲劳强度计算安全系数，其强度通过的话，是否还需要按弯扭合成强 度条件进行校核？影响轴的疲劳强度的困素有哪些?在设计轴的过程中，如果疲劳强度不够时，应采取哪 些措施使其满足强度要求？对一般转轴，由弯矩所引起的弯曲应力和由转矩所引起的扭剪应力应属什么循环应力?若轴与轮毂为过盈配合时，应力最大处应发生在配合的什么地方?欲减少此处的应力集 中，一般应采取什么措施？滚动轴承1 .滚动轴承由哪些组件组成?各组件起什么作用？它们都常用什么材料？滚动轴承分为哪十大类型?试画出1000型、3000型、6000型、7000型、5000型滚动 轴承的结构示意图；指出哪几类轴承可调隙；哪

12、几类轴承可凋心。根据如下滚动轴承的代号，指出它们的名称、精度、内径尺寸、直径系列及结构特点6210，7309C. 30368， N209E。选择滚动轴承的类型时，要考虑哪些因素?下列机械设备各应选择何种类型的轴承：5吨吊车滑轮轴及吊钩轴轴承；-级斜齿圆柱齿轮减速器高速轴轴承。传递功率为5. 5kW，转速3000r/mm，斜齿轮螺旋角为8o1834；二级圆锥圆柱齿轮减速器悬臂布置小圆锥齿轮轴轴承。传递功率为7. 5kW，转速为1450r / min；蜗杆传动中的蜗轮轴轴承。传递功率为5. 5kW，转速为53r/min。分别指出受径向载荷的滚动轴承，当外圈不转或内圈不转时，不转的套圈上哪点受力最

13、大。6 .作用在轴承上的径向力在滚动体之间是怎样分布的？滚动轴承的主要失效形式有哪些?寿命计算、静载荷计算分别针对哪种失效？何谓滚动轴承的基本额定寿命?何谓滚动轴承的基本额定动载荷?基本额定动载荷与额定 动载荷有何关系？试查手册找出第3题所列轴承的外廓尺寸（dXDXb），基本额定动载荷C,基本额定静载 荷Co。某轴承的基本额定寿命计算结果为9600h,在正常工作条件下，实际只使用了 7000h 之后，轴承就出现了点蚀，试解释其原因。滚动轴承的当量动载荷与基本额定动载荷有什么区别?当量动载荷超过基本额定动载荷 时，该轴承是否可用？角接触型轴承的附加轴向力是怎样产生的?它的大小和方向与哪些因素有关

14、？已知某深沟球轴承的工作转速为nl，当量动载荷为Pl时，预期寿命为8000h，求：1）当转速n1保持不变，当量动载荷增加到P2=Pl时，其寿命应为多少小时？2）当当量动载荷Pl保持不变，若转速增加到n2=2n1时，其寿命为多少小时？3）当转速n1保持不变，欲使预期寿命增加一倍时，当量动载荷有何变化？计算滚动轴承的静强度时，如何选择安全系数so值?在何种情况下so可以取小于1的 值？滚动轴承的组合设计要考虑哪些问题？滚动轴承支承结构形式有哪几种?各适用于什么场合？滚动轴承内、外圈轴向固定有哪些常用的方法？何谓角接触轴承的“正装”和“反装”，这两种安装方式各有何长处。滚动轴承的配合是怎样规定的？对滚动轴承进行预紧的目的是什么?常见的预紧方法有哪几种?是否任何情况下都要预 紧？21 .如何考虑选择滚动轴承的润滑方式、润滑剂以及相应的密封装置。联轴器和离合器联轴器和离合器的功用有何相同点和不同点？联轴器所联两轴的偏移形式有哪些?综合位移指何种位移形式？刚性可移式联轴器和弹性联轴器的区别是什么?各适用于什么工作条件？固定式联轴器与可移式联轴器有何区别?各适用于什么工作条件？刚性凸缘联轴器有哪几种对中方法?各种对