机械设计复习题

1，铰链四杆机构的基本形式和演化形式有哪些？

基本形式：①曲柄摇杆机构②双曲柄机构③双摇杆机构 演化形式①曲柄滑块机构②导杆机构③摇块机构④定块机构 2，曲柄存在的条件是什么？曲柄是否一定是最短构件？

条件①以最短杆邻边作为机架，构成曲柄摇杆机构；以最短杆作为机架，构成双曲柄机构；以最短杆对边作为机架，构成双摇杆机构②最短杆与最长杆长度之和小于等于另外两杆长度之和 不一定

3，什么是急回特性？如何判断机构有无急回特性？举例说明在工程中的应用？ 急回特性：机构的空回行程速度大于工作行程速度的特性 看极位夹角是否为0 牛头刨床 4，什么是死点位置？如何克服机构的死点位置？ 摇杆继续摆动，曲柄可能沿着原来的运动方向继续向前转动，可能沿着与原来相反的方向转动，也可能由于回转副中的摩擦阻力的影响卡死在该位置，机构所处的这种位置成为死点位置. 工程中越过死点位置的常用方法：①利用惯性②在结构上加以解决 第五章 凸轮机构

1，凸轮机构中常见的凸轮形状与从动件的结构形式有哪些？各有何特点？

凸轮形状：①盘形凸轮：它是一个绕固定轴线转动并且向径变化的盘状机构②移动凸轮：凸轮相对于机架作往复直线运动③圆柱凸轮：将移动凸轮卷在圆柱面上即成为圆柱凸轮

从动件形式：①尖顶从动件：能实现任意预期的运动规律②滚子从动件：耐磨损，可以承受较大的载荷③平底从动件：适用于高速运行，传动效率高

2，凸轮机构中从动件常用的运动规律有哪些？各有什么特点？ ① 等速运动规律：刚性冲击，适用于低速，轻载，从动件质量较小的场合②等加速等减速

运动规律：柔性冲击，适用于中速场合③简谐运动规律：柔性冲击，适用于中速场合 3，为什么要限制凸轮的压力角，基圆半径，滚子半径？保证从动件的运动规律，凸轮机构工作时受力状态良好，机构紧凑 ① 压力角越大，有效分力越小，而有害分力越大，因而凸轮的工作性能越差 ② 基圆半径越小，凸轮的压力角越大，机构的性能越差 ③ 滚子半径的大小对凸轮实际轮廓有直接的影响 4，简述对心尖顶移动从动件盘形凸轮轮廓的设计步骤 ① 作位移线图，把运动角等分②作基圆，作各个运动角，进行同样等分③从基圆开始向外

量取位移得到各点④光滑连接 第六章 间隙运动机构

说出常见间隙运动机构的种类 ① 棘轮机构②槽轮机构③不完全齿轮④凸轮间歇机构 第七章 螺纹连接

1,常见螺纹有哪几种？各用于什么场合？对连接螺纹和传动螺纹的要求有何不同?

①三角形螺纹：用于一般连接②管螺纹③梯形螺纹：机床的丝杠多用④锯齿形螺纹：仅适用承受单方向轴向载荷⑤矩形螺纹：常用于传动螺纹

连接螺纹：要有较好的自锁性能 传动螺纹：应具备较高的传动效率

2，连接螺纹都具有自锁性，为什么有时还需要防松装置？试举出两个机械防松和摩擦防松的例子。

在冲击，振动和变载荷的作用下，或当温度变化较大时，连接仍可能出现松脱的现象。 机械防松：止动垫圈，串联钢丝 摩擦防松：弹簧垫圈，对顶螺母

3，普通螺栓连接和铰制孔用螺栓连接的主要失效形式是什么？设计准则是什么？ 普通螺栓连接：主要失效形式为螺栓杆发生拉断，设计准则是螺栓的抗拉强度 铰制孔用螺栓连接：主要失效形式为螺栓杆和孔壁间发生压溃或螺栓杆被剪断，设计准则为连接的挤压强度或螺栓的剪切强度

4，总结四种典型螺栓组连接的受力情况。 ① 受横向载荷的螺栓组连接②受旋转力矩的螺栓组连接③受轴向载荷的螺栓组连接④受

倾翻力矩的螺栓组连接

5，螺纹连接的种类，适用范围。 ① 螺栓连接 常用于被连接件不太厚和便于加工通孔的场合 ② 双头螺柱连接 用于被连接件之一较厚而不宜制成通孔且需经常拆卸的场合 ③ 螺钉连接 用于一个被连接件较厚，不便钻成通孔且受力不大，不需要经常拆卸的场合 ④ 紧定螺钉连接 将零件固定，可以传递不大的载荷 6，螺纹连接防松的种类 ① 利用摩擦防松②机械方法防松③利用便于更换的金属元件约束螺纹副，使之不能相对转

动 ④破坏螺纹副关系防松 第九章 带传动

1，带传动的主要类型有哪些？各有何特点？试分析摩擦带传动的工作原理 ① 平带 横截面为扁平矩形，工作面是与带轮相接触的内侧面 ② V带 横截面为等腰梯形，工作面是带与轮槽相接触的两侧面，带与轮槽槽底不接触 ③ 圆形带 只能传递很小的功率 ④ 多楔带 传动平稳，结构尺寸小 ⑤ 同步带 带齿的环形带 轴上压力小

摩擦带传动是依靠带与带轮间的摩擦力实现传动的

2，小带轮包角对带传动有何影响？为什么只给出小带轮包角的公式？ 增加a会使整个接触弧上摩擦力的总和增加，从而提高传动能力 打滑多发生在小带轮上，小带轮包角小

3，带传动工作时，带横截面上产生哪些应力？应力沿带全长是如何分布的？最大应力在何处？ ① 初拉力，紧边和松边拉力引起的拉应力 ② 由离心力引起的拉应力 ③ 由带的弯曲引起的弯曲应力

最大应力发生在紧边绕上主动小带轮处的横截面上

4，带传动的弹性打滑和打滑是怎样产生的？它们对传动有何影响？是否可以避免？ 弹性打滑：挠性带两边存在拉力差引起的

使从动轮圆周速度低于主动轮圆周速度，因而降低了传动效率，使温升增加，并加快了带的磨损 不可避免 打滑：传递的有效拉力超过极限摩擦力 带传动系统不能正常工作，造成严重磨损 可避免 5，一般来说，带传动的打滑多发生在大带轮上还是小带轮上，为什么？

小轮上 滑动角增大到包角时，达到极限状态开始打滑，带在大带轮上的包角总大于在小带轮上的包角

6，带传动的设计准则是什么？

在保证传动不打滑的前提下，带具有足够的疲劳强度

7，在V带设计过程中，为什么要校验带速5m/s≤V≤25m/s和包角≥120°？

带速太高会增加离心力，使带与带轮间的摩擦力减小，传动时容易打滑。另外单位时间内绕过带轮的次数也增多，减低传动带的工作寿命。带速太低，则当传递功率一定时，使传递的圆周力增大，带的根数增多。 包角:保证具有一定的传动能力，防止打滑

8，带传动张紧的目的是什么？张紧轮应安装在松边还紧边上？内张紧轮应靠近大带轮还是小带轮？外张紧轮又该怎样？并分析说明两张紧方式的利弊 ① 目的是保持带在传动中正常的传动能力②松边③内张紧轮靠近大带轮，外张紧轮靠近小

带轮④两方式：一，调整中心距的方法：多用在小功率传动中。二，张紧轮的方法：磨损增大

如果中心距过小，在一定带速下单位时间内带的绕行次数多，易于疲劳损坏，并会使包角过小，致使传动能力下降；如果中心距过大，除外轮廓尺寸增加外，还容易引起带的颤动。 第十一章 齿轮传动

1， 齿廓正确啮合的基本条件和内容 不论齿廓在任何位置相接触，过接触点所作的齿廓公法线必须与连心线交于一点，此点即为节点 这就是齿廓啮合的基本定律 2， 齿轮正确啮合的条件

直齿轮：两齿轮的模数和压力角必须分别相等，并等于标准值

斜齿轮：法面模数相等，法面压力角相等，螺旋角大小相等，方向相反 锥齿轮：大端模数相等，压力角相等

蜗杆蜗轮：轴向模数与端面模数，轴向压力角与端面压力角都必须相等且等于标准值。蜗杆导程角等于蜗轮螺旋角 旋向应相同 3， 齿轮连续传动条件 齿轮的重合度≥1 4什么是标准齿轮 如果一个齿轮的 模数、压力角、齿顶高系数、顶隙系数均为标准值，并且分度圆上的齿厚s与齿槽宽相等e，则该齿轮称为标准齿轮 Zmin=17

5齿轮材料的要求①齿面应有足够的硬度和耐磨性，以抵抗齿而磨损，点蚀，胶合以及塑性变形等②轮齿芯部应有足够的强度和较好的韧性，以抵抗齿根折断和冲击载荷③应有良好的加工工艺性能及热处理性能，使之便于加工且便于提高其力学性能 *6一对啮合齿轮材料是否相同，为什么？ 不相同，因为有传动比，传动比不同磨损不同

7一对啮合齿轮宽度是否相同？为什么？应有多大差值

不相同 补偿加工和装配的误差 ，大的小，小的大满足接触长度要求 5~10mm 8常见齿轮失效形式，如何减轻和避免 ① 轮齿折断（增大齿根圆角半径，增大轴及支承件的刚度，对轮齿进行喷丸，辗压等冷处

理）②齿面点蚀（提高齿面硬度，增大润滑油粘度，降低表面粗糙度值，在许可范围内采用大的变位系数）③齿面胶合（提高齿面硬度，降低齿面粗糙度，限制油温，增加润滑油的粘度，选用加有抗胶合添加剂的合成润滑油）④齿面磨损（采用闭式传动，提高齿面硬度，降低齿面粗糙度及采用清洁的润滑油）⑤塑性变形（提高齿面硬度，选用粘度较高的润滑油）

*9斜齿轮端面模数和法面模数各有什么用途？

计算斜齿轮几何尺寸时，要按端面的参数；斜齿轮的加工和受力角度，要按法面参数计算 10齿轮的重要参数有 齿数、模数、压力角、螺旋角、齿顶高系数、顶隙系数 11为什么m是齿轮的重要参数？ 模数的大小直接反映出齿轮的大小 *12一对啮合齿轮中的小齿轮，齿数为什么在20~40？

齿数少容易根切，齿数多浪费材料

13，齿轮结构有哪些？ 齿轮轴、实体式齿轮、腹板式齿轮、轮腹式齿轮 齿轮有顶隙，容纳加工产生误差和存油；不能有侧隙，传动不平稳 斜齿轮传动的平稳性、连续性好①能传递轴向力②重合度比直齿轮大 第十二章 蜗杆传动

1，蜗杆有什么特点？宜在什么情况下使用?

① 传动比大，结构紧凑②传动平稳，噪声低③具有自锁性④效率低⑤成本高 轴线空间垂直情况下使用 第十六章 轴

2、轴按功用与所受载荷的不同分为哪三种？常见的轴大多属于那一种？

① 心轴（只受弯矩不受扭矩）②传动轴（只受扭矩不受弯矩）③转轴（既扭又弯） 转轴是最常见的轴

3轴的结构设计应从哪几个方面考虑？

① 轴的强度刚度②零件在轴上的固定③轴的轴向固定④轴的结构工艺性

4， 制造轴的常用材料有哪几种?若轴的刚度不够，是否可以采用高强度合金钢来提高轴的

刚度？为什么？

常见材料主要是碳钢和合金钢 不可以，强度和刚度不同 5， 轴上零件的轴向和周向固定各有哪些方法？各用于什么场合？ 轴向固定：①轴肩和轴环②轴套与圆螺母③轴端挡圈和圆锥面连接 周向固定：键连接，花键连接和过盈配合连接

当零件受轴向力大时 常用轴肩，轴环，过盈配合等方式

受中等轴向力时 可用套筒，圆螺母，轴端挡圈，圆锥面，圆锥销钉等方式 受小的轴向力时 可用弹性挡圈，挡环，紧定螺钉方式 目的防止轴向攒动，传递轴向力 6， 简述轴的设计过程

① 根据轴的工作条件选择材料，确定许用应力 ② 按扭转强度估算出轴的最小直径 ③ 设计轴的结构，绘制出轴的结构草图

④ 按弯扭合成强度计算的方法进行轴的强度校核 ⑤ 修改轴的结构后再进行校核计算 ⑥ 绘制轴的零件图 第十七章 滚动轴承

1， 滚动轴承的主要类型有哪些？各有什么特点？

①调心球轴承 双排球，外圈内球面球心在轴线上，偏位角大，可自动调位 ② 调心滚子轴承 承载能力较大 偏位角较小 ③ 圆锥滚子轴承 外圈可分离，便于调整游隙 ④ 推力球轴承 承受轴向载荷

⑤ 深沟球轴承 主要承受径向载荷，也能承受一定的双向轴向载荷，可用于较高转速 ⑥ 角接触球轴承 可用于承受径向和较大轴向载荷

⑦ 圆柱滚子轴承 不能承受轴向载荷，能承受较大的径向载荷 2， 滚动轴承失效的主要形式有哪些？计算准则是什么？ 失效形式：疲劳点蚀，塑性变形和磨损

计算准则：①对于一般转速的轴承，应以疲劳强度计算为依据进行轴承的寿命计算 ② 对于高速轴承，除需进行寿命计算外还应校验其极限转速

③ 对于低转速轴承，应进行以不发生塑性变形为准则的静强度计算 3，在进行滚动轴承组合设计时应考虑哪些问题？ ① 轴承的定位和固定

② 便于轴组件中零件的加工，安装和调整 ③ 轴承的润滑和密封

4轴承常用的密封装置有哪些？各适用于什么场合？

① 毡圈密封（用于脂润滑）②迷宫式密封（油润滑脂润滑都有效，缝隙中填脂）③立轴综

合密封④密封圈密封⑤油沟密封（用于脂润滑或低速润滑油）⑥挡圈密封⑦甩油密封 *5，如何选择轴承的尺寸（类型和型号）

类型：根据载荷，速度，安装，调位，经济性选择 尺寸：主要取决于疲劳强度（寿命，当量动载荷） *6,为什么一个轴上的轴承通常选择相同型号? 为了加工、采购方便 第十八章 滑动轴承

1， 试述滑动轴承的类型与结构

类型：①径向滑动轴承②推力滑动轴承 结构：整体式 剖分式

2， 对轴承材料有什么要求

① 足够的抗压，抗冲击及疲劳强度 ② 低的摩擦系数和高的耐磨性 ③ 良好的抗粘盖能力

④ 良好的与润滑分子的亲和力 ⑤ 良好的导热性，有利于散热 ⑥ 良好的顺应性 ⑦ 良好的耐磨性

⑧ 良好的抗腐蚀性和工艺性 3， 滑动轴承的适用范围

高速精密机械和低速重载机械 第十九章 联轴器和离合器

联轴器和离合器的相同与不同？

相同：都是用来连接两轴，使两轴一起转动并传递转矩的装置 不同：联轴器只能保持两轴的接合，而离合器却可在机器工作中随时完成两轴的接合和分离