机械设计基础填空题

机械设计基础填空题机械设计基础填空题机械设计基础填空题呕心沥血，亲情手打；内容不全，希望补充；如有错误，见谅指正;大家幸福,才是真的幸福。1、在铰链四杆机构中，机构的固定构件称为机架，与机架用转动副相连接的杆称为连架杆，不与机架直接连接的杆称为连杆。连架杆如能绕机架上的转动副中心做整周运动，则称为曲柄;若仅能在小于360度的某一角度内摆动,则称为摇杆。2、铰链四杆机构分为三种基本形式：曲柄摇杆机构,双曲柄机构,双摇杆机构。3、在曲柄摇杆机构中,如果以曲柄为原动件、摇杆为从动件，则机构有急回特性。4、在曲柄摇杆机构中,如果以摇杆为原动件、曲柄为从动件、则当摇杆摆到极限位置时，连杆和曲柄共线,机构的这种位置成为死点位置.5、铰链四杆机构有整转副的条件是最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆之和，整转副是由最短杆与其临边组成的。6、铰链四杆机构满足有整转副的条件，如果取最短杆为机架，得到双曲柄机构。7、铰链四杆机构满足有整转副的条件,如果取最短杆的对边为机架，得到双摇杆机构。8、铰链四杆机构满足有整转副的条件，如果取最短杆的临边为机架，得到曲柄摇杆机构。9、作用在从动件上的驱动力F与该力作用点绝对速度v之间所夹的锐角称为压力角。两相互啮合的齿廓在K点接触，过K点作两齿廓的公法线n—n,它与连心线O1O2的交点称为节点.过节点C作两节圆的公切线，它与啮合线N1N2间的夹角称为啮合角.齿轮传动时,其齿廓接触点的轨迹称为啮合线。为了便于设计、制造和互换，把齿轮某一圆周上的比值规定为标准值,并使该圆上的压力角也为标准值，这个圆称为分度圆。模数是分度圆上的齿距p对π的比值。直齿圆柱齿轮正确啮合条件是两轮的模数和压力角必须分别相等。斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是除两轮的模数和压力角相等以外，两轮分度圆柱螺旋角也必须大小相等，方向相反.直齿圆锥齿轮的正确啮合条件是两轮大端模数必须相等,压力角必须相等，外锥距还必须相等。一对齿轮传动时，节圆上的齿槽宽e与另一轮节圆上的齿厚s之差称为齿侧间隙。一对标准齿轮分度圆相切时的中心距称为标准中心距。渐开线齿轮的切齿方法按原理分为成形法和范成法。渐开线齿轮用范成法切齿的常用刀具有齿轮插刀,齿条插刀和齿轮滚刀。若刀具齿顶线超过啮合线的极限点，那么超过刀刃不仅不能范成渐开线齿廓，而且会将根部已加工出的渐开线窃取一部分，这种现象称为根切。以切削标准齿轮时的位置为基准，刀具的移动距离xm称为变位量，x称为变位系数，并规定刀具远离轮坯中心时x为正值，称正变位;反之，刀具趋近中心时x为负值，称负变位。与标准齿轮相比,正变位齿轮26、与标准齿轮相比,负变位齿轮与标准中心距相比，零传动的中心距不变。与标准中心距相比,正传动的中心距变大。与标准中心距相比，负传动的中心距变小.直齿轮的齿廓接触线是直线，斜齿轮的齿廓接触线是斜线。斜齿轮的标准参数在法面。一对斜齿轮传动在端面相当于一对直齿轮传动，故可将直齿轮的几何尺寸计算公式用于斜齿轮的端面.斜齿轮传动的重合度随齿宽和螺旋角的增大而增大。正常齿标准斜齿轮不发生根切的最少齿数小于直齿轮的最少齿数。斜齿轮的主要缺点是会产生轴向分力.机械运转的速度波动可分为两类:周期性速度波动和非周期性速度波动，调节前者的常用方法是加飞轮，调节后者的方法是采用调速器。静平衡的条件是：分布于该回转件上各个质量的离心力（或质径积)的向量和为零，即回转件的质心与回转轴线重合。动平衡的条件是：回转件上各个质量的离心力的向量和等于零，而且离心力所引起的力偶矩的向量和也等于零。动平衡包含了静平衡的条件,动平衡的回转件一定也是静平衡的，但是,静平衡的回转件不一定是动平衡的。机械零件由于某种原因不能正常工作时，称为失效.在不发生失效的条件下，零件所能安全工作的限度，称为工作能力，通常此限度是对载荷而言,所以习惯上又称为承载能力。零件的失效可能由于：断裂或塑性变形；过大的弹性变形；工作表面的过度磨损或损伤；发生强烈的振动;连接的松弛；摩擦传动的打滑等。对于各种不同的失效形式，相应的有各种工作能力判定条件，判定条件可概括为计算量许用量。这种为防止失效而制定的判定条件，通常称为工作能力计算准则.设计机械零件时,常根据一个或几个可能发生的主要失效形式，运用相应的判定条件，确定零件的形状和主要尺寸。机械零件的设计常按下列步骤进行：=1\＊GB2\＊MERGEFORMAT⑴拟订零件的计算简图；=2\＊GB2\＊MERGEFORMAT⑵确定作用在零件上的载荷；=3\＊GB2\＊MERGEFORMAT⑶选择合适的材料；=4\＊GB2\＊MERGEFORMAT⑷根据零件可能出现的失效形式，选用相应的判定条件,确定零件的形状和主要尺寸；=5\＊GB2⑸绘制工作图并标注必要的技术条件。零件的计算有相反的两个方式：设计计算和校核计算.在理想的平稳工作条件下作用在零件上的载荷称为名义载荷。然而在及其运转时，零件还会受到各种附加载荷，通常引入载荷系数K（有时只考虑工作情况的影响，这用工况系数）的办法来估计这些因素的影响。载荷系数与名义载荷的乘积,称为计算载荷。按照名义载荷用力学公式求得的应力，称为名义应力；按照计算载荷求得的乘积,称为计算应力。当机械零件按强度条件判定时，常用的方法是比较危险截面处的计算应力()是否小于零件材料的需用应力（），即和，而，.分别为极限正应力和极限切应力，S为安全系数。按照随时间变化的情况应力可分为静应力和变应力。不随时间变化的应力，称为静应力。纯粹的静应力是没有的，但如果应力变化缓慢,就可看做是静应力。随时间变化的应力，称为变应力.具有周期性的变应力称为循环变应力，应力循环中的最小应力与最大应力之比,可用来表示应力变化的情况,通常称为变应力的循环特性.静应力下，零件材料有两种损坏形式：断裂或塑性变形.对于塑性材料，可按不发生塑性变形的条件进行计算，去材料的屈服极限作为极限应力；对于脆性材料,可按不发生断裂的条件进行计算，取强度极限作为极限应力。变应力下，零件的损坏形式是疲劳断裂，具有以下特征:=1\*GB2⑴疲劳断裂的最大应力远比静应力下材料的强度极限低，甚至比屈服极限低；=2\＊GB2\＊MERGEFORMAT⑵不管是脆性材料还是塑性材料,其疲劳断裂口均表现为无明显塑性变形的脆性突然断裂;=3\＊GB2⑶疲劳断裂是损伤的积累.疲劳断裂不同于一般静力断裂，它是损伤到一定程度后，即裂纹扩展到一定程度后，才发生的突然断裂，所以疲劳断裂与应力循环次数（即使用期限或寿命)密切相关。从大多数黑色金属材料的疲劳试验可知，当循环次数N超过某一数值以后,疲劳曲线趋向水平，即可认为在“无限次”循环时试件将不会断裂，称为循环基数，称对应于的应力为材料的疲劳极限。变应力下,应取材料的疲劳极限作为极限应力，同时还应考虑零件的切口和沟槽等截面突变、绝对尺寸和表面状态等影响，为此引入有效应力集中系数、尺寸系数和表面状态系数等。若两个零件在受载前是点接触或线接触，受载后，由于变形其接触处为一小面积，通常此面积甚小而表层产生的局部应力很大，这种应力称为接触应力。机械中磨损的主要类型有磨粒磨损、粘着磨损（胶合）、疲劳磨损（点蚀）和腐蚀磨损。实用耐磨计算是限制运动副的压强,相对运动速度较高时，还应考虑运动副单位时间单位面积的发热量。机械制造中最常用的材料是钢和铸铁，其次是有色金属合金，非金属材料在机械制造中也具有独特的使用价值。大规模生产要求零件具有互换性，以便在装配时不需要选择和附加加工，就能达到预期的技术要求。根据公差带的相对位置，配合分为间隙配合、过渡配合和过盈配合三大类。配合制度有基孔制和基轴制。表面粗糙度是指零件表面的微观几何形状误差，它主要是加工后在零件表面留下的微细而凹凸不平的刀痕。优先数系是用来使型号、直径、转速、承载量和功率等量值得到合理的分级。在具体生产条件下，如所设计的机械零件便于加工而加工费用又很低，则称这样的零件具有良好的工艺性。有关的基本要求是：=1\*GB2⑴毛坯选择合理；=2\*GB2\＊MERGEFORMAT⑵结构简单合理；=3\＊GB2\＊MERGEFORMAT⑶规定适当的制造精度和表面粗糙度。标准化是指以制定标准和贯彻执行标准为主要内容的全部活动过程。产品标准化本身包括三个方面的含义：=1\*GB2\＊MERGEFORMAT⑴产品品种规格的系列化；=2\*GB2⑵零部件的通用化；=3\*GB2⑶产品质量标准化。按照标准的层次,我国的标准分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准四级。按照标准实施的强制程度，标准又分为强制性（GB）和推荐性（GB/T）两种。为了增强在国际市场的竞争能力，我国鼓励积极采用国际标准和国外先进标准。按照平面图形的形状,螺纹分为三角形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹。三角形螺纹主要有普通螺纹和管螺纹,前者多用于紧固联接,后者用于紧密联接。我国国家标准中，把牙型角=的三角形米制螺纹称为普通螺纹，同一公称直径可以有多种螺距的螺纹，其中螺距最大的称为粗牙螺纹，其余都称为细牙螺纹。管螺纹一般有四种:普通细牙螺纹，非螺纹密封的管螺纹、用螺纹密封的管螺纹和圆锥管螺纹。梯形螺纹和锯齿形螺纹用于传动。为了减少摩擦和提高效率，这两种螺纹的牙侧角都比三角形螺纹的小得多,而且有较大的间隙以便贮存润滑油。螺纹联接有四种基本类型：螺栓联接，螺钉联接,双头螺柱联接，紧定螺钉联接.螺纹紧固件的品种很多，比如螺栓，双头螺柱,紧定螺钉，螺钉,螺母，垫圈。除个别情况外，螺纹联接在装配时都必须拧紧，这时螺纹联接都受到预紧力的作用。对于重要的螺纹联接，应控制预紧力，因为其大小对螺纹联接的可靠性、强度和密封性均有很大的影响。联接用的三角形螺纹都具有自锁性，但在冲击、振动和变载的作用下以及高温情况下,联接仍有可能松脱，因此设计时必须考虑防松。螺纹联接防松的根本问题在于防止螺纹副的相对转动.防松的方法很多，常用的有附加摩擦力防松(弹簧垫圈、对顶螺母、尼龙圈锁紧螺母)、采用专门防松元件防松（槽形螺母和开口销、圆螺母用带翅垫片、止动垫片)、永久防松（冲点法防松,粘合法防松）。螺栓的主要失效形式有：=1\*GB2⑴螺栓杆拉断;=2\＊GB2\＊MERGEFORMAT⑵螺纹的压溃和剪断；=3\＊GB2⑶经常装拆时会因磨损发生滑扣现象.螺栓联接的计算主要是确定螺纹小径,然后按照标准选定螺纹公称直径(大径)d及螺距P等。在紧螺栓联接中，螺栓危险截面除受拉应力外，还受到螺纹力矩所引起的扭切应力.因为紧螺栓联接靠摩擦力来承担横向载荷,所以其尺寸较大。为了避免这种缺点，可用键、套筒或销承担横向工作载荷，而螺栓仅起联接作用，也可以采用螺杆与孔之见没有间隙的铰制孔用螺栓来承受横向工作载荷。在受轴向工作载荷的螺栓联接中，螺栓实际承受的总拉伸载荷并不等于预紧力与每个螺栓平均承受的轴向工作载荷之和。应该等于工作载荷和残余预紧力之和。螺栓联接承受轴向变载荷时，其损坏形式多为螺栓杆部分的疲劳断裂，通常都发生在拉力集中较严重之处，即螺栓头部,螺纹收尾部和螺母支撑平面所在处的螺纹。提高螺栓联接强度的措施有：=1\*GB2\＊MERGEFORMAT⑴降低螺栓总拉伸载荷的变化范围;=2\*GB2⑵改善螺纹牙间的载荷分布；=3\*GB2⑶减小应力集中;=4\*GB2\＊MERGEFORMAT⑷避免或减小附加应力。为了减小螺栓刚度，可减小螺栓光杆部分直径或采用空心螺杆，有时也可增加螺栓长度.采用圈数较多的厚螺母并不能提高联接强度，若采用悬置（受拉）螺母或环槽螺母，可以使载荷分布比较均匀。增大过渡圆角，切制卸载槽，可以使螺栓截面变化均匀，减少应力集中.在铸件或锻件等未加工表面上安装螺栓时，常采用凸台或沉头座等结构，经切削加工后可获得平整的支撑面，以避免附加弯曲应力。螺旋传动主要用来把回转运动变为直线运动,按使用要求不同，可分为三类:传力螺旋，传导螺旋，调整螺旋。键主要用来实现轴和轴上零件之间的周向固定以传递转矩，有些类型的键还可实现轴上零件的轴向固定或轴向移动。键是标准件，分为平键,半圆键、楔键和切向键等.平键的两侧面是工作面，上表面以轮毂槽底之间留有间隙。这种键定心性较好、拆装方便.常用的平键有普通平键和导向键两种。普通平键的端部形状可制成圆头、方头和单圆头。导向平键较长，需要螺钉将其固定在轴槽中,为了便于拆装，在键上制出起键螺纹孔。半圆键的两侧面为工作面，与平键一样具有定心较好的特点,它能在轴槽中摆动以适应毂槽底面。楔键的上下面是工作面，工作时靠摩擦力传递扭矩，并能承受单方向的轴向力。适用于定心精度要求不高、载荷平稳和低速的联接,楔键分为普通楔键和钩头楔键。切向键是由一对楔键组成，键的窄面是工作面，工作面上的压力沿轴的切线方向作用，能传递很大的转矩.轴和轮毂孔周向均布的多个键齿构成的联接称为花键，齿的侧面是工作面.它适用于定心精度要求高、载荷大或经常滑移的联接。按齿形不同,花键可分为常用的矩形花键和强度高的渐开线花键.销的主要用途是固定零件之间的相互位置，并可传递不大的载荷.销的基本形式为圆柱销和圆锥销。按照工作条件，齿轮传动可分为闭式传动和开式传动两种。前者的齿轮封闭在刚性的箱体中，能保证良好的润滑和工作条件。齿轮的主要失效形式有五种:轮齿折断，齿面点蚀，齿面胶合、齿面磨损和齿面塑性变形。齿轮因短时意外的严重过载而引起的突然折断,称为过载折断；在载荷的多次重复作用下，弯曲应力超过弯曲疲劳极限时，齿根部分将产生疲劳裂纹,裂纹的逐渐扩展，最终将引起齿轮折断，这种折断称为疲劳断裂.实践证明，疲劳点蚀首先出现在齿根表面靠近节线处，齿面抗点蚀能力主要与齿面硬度有关，软齿面的闭式齿轮传动常因齿面点蚀而失效.提高齿面硬度和减小齿面粗糙度能增强抗胶合能力。对于低速传动采用粘度较大的润滑油,对于高速传动采用含抗胶合添加剂的润滑油,也很有效。齿面磨损通常有磨粒磨损和跑合磨损两种。采用闭式传动、减小齿面粗糙度和保持良好的的润滑,可以防止或减轻磨粒磨损。人们有意地使新齿轮副在轻载下跑合,可微随后的正常磨损创造有利条件，但结束后必须进行清洗和更换润滑油。齿轮常用的热处理方法有：表面淬火,渗碳淬火，调质,正火，渗氮。国家标准GB10095-88对圆柱齿轮及齿轮副规定了12个精度等级，其中1级的精度最高，12级的精度最低,常用的是6～9级精度。在一般闭式齿轮传动中，轮齿的主要失效形式是齿面接触疲劳点蚀和轮齿弯曲疲劳折断。齿面接触疲劳点蚀与齿面接触应力有关，而齿面最大接触应力可近似地用赫兹公式计算。实践证明，齿根部分靠近节线处最易发生点蚀，故常取节点处的接触应力为计算依据。当一对齿轮的材料、传动比及齿宽系数一定时，由齿面接触强度所决定的承载能力仅与齿轮分度圆直径有关。计算完全强度时,仍假设全部载荷仅由一对轮齿承担。当载荷作用于齿顶时,齿根所受的弯曲力矩最大。计算时，将轮齿看做悬臂梁,其危险截面可用切线法确定。齿轮的齿形系数只与齿形中的尺寸比例有关而与模数无关，轮齿弯曲强度跟齿形系数和模数都有关。软齿面闭式齿轮传动常因齿面点蚀失效,故通常先按齿面接触强度设计公式确定传动的尺寸,然后验算轮齿弯曲强度.硬齿面闭式齿轮传动抗点蚀能力较强，故可先按齿轮弯曲强度设计公式确定模数等尺寸,然后验算齿面接触强度。一般情况下，两齿轮的许用接触应力和许用弯曲应力是不相同.两齿面最大接触应力是相同的，但两轮齿危险截面的弯曲应力是不相同的。直径较小的钢制齿轮，当齿根圆直径与轴径接近时，可以将齿轮和轴做成一体，称为齿轮轴；如果齿轮的直径比轴的直径打得多，则应把齿轮和轴分开制造。顶圆直径500mm的齿轮可以是锻造的或铸造的，通常采用腹板式结构，直径较小的齿轮也可以做成实心的;顶圆直径400mm的齿轮常用铸铁或铸钢制成，并常采用轮辐式结构。120、齿轮传动的功率损耗主要包括：（1）啮合中的摩擦损耗；（2）搅动润滑油的油阻损耗；（3)轴承中摩擦损耗。121、按截面形状，摩擦型传动带可分为平带、V带和特殊带（如多楔带、圆带等)三大类。初拉力相同时,V带传动比平带传动能产生更大的摩擦力，故其具有较大的牵引能力。122、带传动不仅安装时必须把带张紧在带轮上，而且当带工作一段时间后，因永久伸长而松弛时，还应将带重新张紧.123、带传动常用的张紧方法是调节中心距和采用具有张紧轮的装置.124、带的离心力只发生在带作圆周运动的部分，但由此引起的拉力却作用于带的全长。两轮直径不相等时，带在两轮上的弯曲应力也不相等。带的最大应力发生在紧边和小轮的接触处.125、弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念.打滑是指由于过载引起的全面滑动，应当避免.弹性滑动是由拉力差引起的，只要传递圆周力，出现紧边和松边,就一定会发生这种滑动.126、传动中由于带的弹性滑动引起的从动轮圆周速度的降低率称为滑动率。127、V带由抗拉体、顶胶、底胶和包布组成。128、传递动力用的链条，按结构的不同主要有滚子链和齿形链两种。129、滚子链由内链板、外链板、销轴、套筒和滚子组成。130、滚子链上相邻两滚子中心的距离称为链的节距,它越大，链条各零件的尺寸越大，所能传递的功率也越大.131、链条长度以链节数来表示。链节数最好是取偶数，以便链条连成环形时正好是外链板和内链板相接，接头处可用开口销或弹簧夹锁紧。若链节数为奇数时，则需要采用过渡链节.132、国家标准仅规定了滚子链链轮齿槽的齿面圆弧半径、齿沟圆弧半径和齿沟角的最大值和最小值，但齿形应保证链节能平稳自如地进入和退出啮合。符合要求的端面齿形曲线