机械设计考试范围内全部简答题

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1、机械设计考试范围内全部简答题第 1 章 平面机构3什么叫运动副？常见的运动副有哪几种？它们之间有什么区别？运动副是使两构件直接接触而又彼此有一定相对运动的联接。常见的运动副有低副和高副。低副为面接触，包括转动副和移动副；高副为点或线接触，包括凸轮副、齿轮副等。4什么叫平面机构？平面机构具有确定运动的条件是什么？若机构中的所有活动构件都在同一或彼此互相平行的平面内运动，这样的机构称为平面机构。平面机构具有确定运动的条件是机构的自由度数目等于其原动件的数目。第 2 章 平面连杆机构1什么是连杆机构的急回运动？什么情况下会出现急回运动？当连杆机构的曲柄作主动件并匀速回转时，从动件回程速度高于其工作行

2、程的速度，这种现象称为连杆机构的急回运动。从动件处于其行程的两极限位置时，主动件曲柄对应的两位置线之间所夹的锐角叫做极位夹角。极位夹角大于（或不为）零即可产生急回运动。2什么是平面连杆机构的压力角、传动角？这两个参数的大小对传动有何影响？平面连杆机构的压力角是从动件受力方向线与其受力点速度方向线之间所夹的锐角；传动角是压力角的余角。压力角越小（传动角越大），传动就越省力；反之就越费力，甚至造成机构自锁。3什么是平面连杆机构的死点位置？何种情况下会出现死点位置？平面连杆机构当其连杆（或其它直接带动从动件的构件）与从动件处于共线位置时，因为传动角为 0，无论施加多大的力，机构均不能运动。这时机构所

3、处的位置就是死点位置。4什么叫曲柄、连杆和摇杆？能整周转动的连架杆称为曲柄；只能往复摆动的连架杆称为摇杆；不与机架相连，作平面一般运动的杆状构件称为连杆。5铰链四杆机构和含有一个移动副的平面四杆机构有哪些基本类型？（各列举 3 种以上即可）铰链四杆机构的基本类型包括：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。含有一个移动副的平面四杆机构的基本类型包括：曲柄滑块机构、偏心轮滑块机构、转（摆）动导杆机构、曲柄摇块机构、定块机构、第 3 章 凸轮机构1按照从动件的型式，凸轮机构可分为哪些类型？各有什么特点？适用于什么场合？可以分为尖顶从动件、滚子从动件、平底从动件三种类型。尖顶从动件可以实现任意预期的运

4、动规律，但容易磨损，适用于低速轻载的场合。滚子从动件磨损较小，传递动力较大，应用广泛。平底从动件容易与凸轮轮廓曲面间形成动压油膜，摩擦小，通常压力角为 0，传动效率高，适用于高速场合。第 4 章 螺纹联接3螺栓、双头螺柱、螺钉各适用于什么场合？紧定螺钉有什么作用？螺栓通常用于被联接件厚度较小的场合；双头螺柱多用于被联接件之一厚度较大，需要经常拆装的场合；联接螺钉适用于被联接件之一厚度较大，不经常拆装的场合；紧定螺钉用来在受力不大的情况下固定零件的相对位置，如轴上零件的轮毂与轴之间的固定等。4螺旋副的效率与哪些参数有关？为什么传动用的螺纹采用矩形、梯形、锯齿形螺纹？根据公式 =tan/tan(+

5、) ，螺旋副的效率与螺纹升角 和当量摩擦角 有关；螺纹升角 越大（在实用值范围内），当量摩擦角 越小，效率就越高。由于 = arctan( nP/d2)，= arctan( f /cos)，所以增加线数 n，减小摩擦系数 f和牙侧角 ，都会使效率提高。矩形、梯形、锯齿形螺纹的牙侧角 较小（分别为 0、15和 3），故在其它条件相同时其 较小， 较小，螺旋副的效率 较高，多用于传动。5螺旋副的自锁条件是什么？为什么联接用的螺纹都是三角形螺纹？螺旋副的自锁条件是 。其中螺纹升角 = arctan( nP/d2)，当量摩擦角 = arctan( f/cos)。螺纹升角 越小，当量摩擦角 越大，自锁性

6、能就越好。由于三角形螺纹的牙侧角 较大（30），故在其它条件相同时其当量摩擦角 较大，所以多用于联接。7螺纹联接在什么场合下会出现松脱？常用哪些防松方法和装置？一般情况下，螺纹联接满足自锁条件。但在变载荷、振动、局部受热膨胀等作用下会出现松脱。常用的防松方法和装置有：（1）利用附加摩擦力防松：弹簧垫圈、对顶螺母、锁紧螺母等；（2）采用用专门防松元件防松：槽形螺母与开口销、止动垫片、圆螺母与止退垫圈、串联金属丝等；（3）不可拆防松：粘合、冲点、点焊等。8如何判别左旋螺纹和右旋螺纹？机械中经常使用的是哪一种旋向的螺纹？若将螺纹轴线竖直放置，左旋螺纹的螺旋线自右向左升高，右旋螺纹则自左向右升高。机械

7、中经常使用的是右旋螺纹。9松螺栓联接和紧螺栓联接的主要区别是什么？松螺栓联接和紧螺栓联接的主要区别是：后者在装配时须施加预紧力拧紧，螺栓除了承受拉应力以外，通常还受扭剪应力的作用。10常用的提高螺栓联接疲劳强度的措施有哪些？（列举 4 种以上即可）常用的提高螺栓联接疲劳强度的措施有：（1）增加被联接件的刚度（采用刚性结构，密封垫置于槽内）；（2）减少螺栓的刚度（加长、减小光径、空心）；（3）改善螺纹牙间的载荷分布（采用悬置螺母或环槽螺母）；（4）减少应力集中（加大过渡圆角，采用减载槽）；（5）增大预紧力；（6）采用特殊工艺制造螺栓（全纤维锻或冷镦螺栓头部、滚制螺纹、喷丸处理、氮化、氰化）；（7

8、）避免螺栓的附加应力（凸台、沉头座、专用垫片、液力拉伸器装拆等）。第 5 章 带传动及链传动1带传动一般应放在高速级还是低速级，为什么？带传动一般应放在高速级。因为在传动功率一定的情况下，高速级转矩（或圆周力）较小，较易发生振动。带传动放在高速级恰好发挥了其缓冲吸振的优点而避免了其传力较小的缺点。2试说明带传动中的紧边拉力 F1、松边拉力 F2 和有效拉力 F 及张紧力 F0 之间的关系。F1 = F2 ef1F = F1F 22F0 = F1 + F26带传动的主要失效形式有哪些？带传动的设计准则是什么？带传动的主要失效形式是：打滑和带的疲劳破坏。带传动的设计准则是：传动带在工作中不发生打滑

9、且有足够的疲劳寿命。7带传动为什么必须安装张紧装置？常用的张紧装置有哪些类型？带并非完全弹性体，工作一段时间后会发生松弛，使传动能力下降，所以带传动必须安装张紧装置。常用的张紧装置的型式有：（1）调中心距：将装有小带轮的电动机安装在带有 T 型槽的基板或摆架上，通过调整螺旋或重力张紧；（2）张紧轮：装于松边内侧靠近大带轮处，通过调整螺旋或重力张紧。10带传动中弹性滑动是怎样产生的？造成什么后果？带传动中弹性滑动是由于带工作时紧边与松边之间的拉力差以及由此引起的带本身的弹性变形的变化所造成的，是不可避免的，其大小随工况变化而变化。弹性滑动造成的后果是带传动的瞬时传动比不准确，不能应用于精密传动。

10、11带传动中打滑是怎样产生的？打滑的有害和有利方面各是什么？当带动负载所需的圆周力超过带与带轮间的极限摩擦力时，带传动发生打滑。打滑的有害方面是带磨损加剧，功率损耗大，传动比不准，甚至丧失传动能力；有利方面是可以实现过载保护。第 6 章 齿轮机构与齿轮传动1一对齿轮的齿廓曲线应当满足什么条件才能保证其瞬时传动比为常数？为了保证一对齿轮啮合时瞬时传动比为常数，其齿廓曲线必须满足：无论一对齿廓在任何位置接触（啮合），过接触点所作的齿廓公法线必须通过两齿轮轴心连线上的固定点 C（节点）。6什么叫渐开线齿廓的压力角？齿轮齿廓上什么圆上的压力角最大？什么圆上的压力角最小？什么圆上的压力角为标准值？渐开线

11、齿廓上某点的的法线方向与该点速度方向之间所夹的锐角称为渐开线齿廓上该点的压力角。齿轮齿廓上齿顶圆上的压力角最大，基圆上（或齿根过渡圆弧与渐开线齿廓相切点处）的压力角最小，分度圆上的压力角为标准值。10用范成法加工渐开线齿轮时，在什么情况下会发生根切现象？发生根切的齿轮将引起什么不良后果？用范成法加工渐开线齿轮时，在齿数较少（对于标准齿轮，z min = 17）的情况下会发生根切现象。根切的原因是范成法加工时刀具的齿顶线超过啮合极限点 N1。发生根切的齿轮轮齿根部被削弱，弯曲强度下降，重合度减小。12齿轮常见的失效形式有哪些？在设计和维护中应该怎样防止这些失效？齿轮常见的失效形式有 5 种：（1

12、）断齿（由过载或疲劳引起）：弯曲强度计算，防止冲击过载；（2）齿面疲劳点蚀：接触强度计算，提高齿面硬度；（3）齿面磨损：良好润滑，开式传动适当加大模数；（4）齿面胶合：提高齿面硬度，降低粗糙度，两轮不同材质，低速用高粘度滑油，高速滑油加抗胶合添加剂，必要时胶合计算；（5）齿面塑性变形：用高粘度滑油，提高齿面硬度。15直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮及圆锥齿轮的正确啮合条件是什么？直齿圆柱齿轮正确啮合条件：两齿轮模数 m 和压力角 分别相等。斜齿圆柱齿轮正确啮合条件：两齿轮法向模数 mn 和法向压力角 n 分别相等，螺旋角 1=2（对应内、外啮合）直齿圆锥齿轮正确啮合条件：两轮大端模数 me 和压力角

13、 分别相等，且两轮外锥距必须相等。第 7 章 蜗杆传动1蜗杆传动有哪些特点？什么情况下适宜于采用蜗杆传动？蜗杆传动的特点是：传动比大，结构紧凑；工作平稳，无噪声；可以实现自锁；传动效率低。适用于中小功率，间歇工作，要求传动比大而结构紧凑，要求自锁的场合。2蜗杆的标准模数和蜗轮的标准模数分别指的是哪一个面上的模数？蜗杆传动以中间平面为基准面，对于蜗杆来说是轴向，对于蜗轮来说是端面。所以，蜗杆的模数指的是其轴向模数，蜗轮的模数指的是其端面模数。3试述蜗杆传动的正确啮合条件。（1）蜗杆轴向模数 m a 等于蜗轮端面模数 m t；（2）蜗杆轴向压力角 a 等于蜗轮端面压力角 t；（3）蜗杆导程角 1

14、与蜗轮螺旋角 2 的大小相等，旋向相同。4为什么要规定标准的蜗杆直径系数 q？蜗杆直径系数 q 是蜗杆分度圆直径 d1 与模数 m 的比值(q = d1 /m )。规定标准的蜗杆直径系数，也就规定了每一种模数所对应的标准的蜗杆分度圆直径值，从而规范并减少了加工蜗轮的刀具种类。5蜗杆传动为何不适合用于大功率连续传动？蜗杆传动齿面相对滑动速度高，传动效率低。若用于大功率连续传动，则一方面造成大量的能源消耗；另一方面会使散热困难，造成热量过多蓄积，温升过高，易发生齿面胶合。7蜗杆传动的自锁现象是指什么？在什么条件下会产生自锁？蜗杆传动的自锁现象，指的是蜗轮主动时，不能反过来带动蜗杆转动。类似螺旋副的

15、自锁，在蜗杆导程角小于或等于当量摩擦角的条件下会产生自锁。9蜗杆传动的主要失效形式是什么？闭式蜗杆传动的主要失效形式是胶合和蜗轮点蚀；开式蜗杆传动的主要失效形式是蜗轮磨损。10蜗杆传动常采用的散热措施有哪些？（列举 3 种以上即可）蜗杆传动常采用的散热措施有：（1）蜗杆轴端安装风扇；（2 ）箱体外加散热片；（3）油池内加蛇形冷却水管；（4）采用压力供油循环润滑方式。第 9 章 轴、键联接、联轴器1何谓心轴、转轴和传动轴，举例说明。心轴：工作中主要或仅仅承受弯矩的轴，如活塞销轴、滑轮轴、列车车轮轴等。传动轴：工作中主要或仅仅承受转矩的轴，如汽车传动轴、船舶中间轴等。转轴：工作中既承受弯矩又承受转

16、矩的轴，如齿轮减速器轴等。3轴结构设计时应考虑哪些主要问题？进行轴的结构设计时应考虑：（1）轴和轴上零件的定位；（2）轴上零件相对轴的固定；（3）加工和装配的工艺性；（4）减少应力集中。4轴上零件的轴向固定方法有哪些种？各有什么特点？（列举 4 种以上即可）轴上零件的轴向固定方法有：（1）圆螺母：承载力大；（2）挡圈：承载力不大；（3）弹性挡圈：承载力不大；（4）轴端挡圈：用于轴端，承载力不大； （5）楔键：影响轴上传动零件的同心度；（6）销：对轴的削弱较大；（7）紧定螺钉：用于轮毂，承载力不大。6如何提高轴的疲劳强度？（列举 3 种以上即可）提高轴的疲劳强度的措施有：（1）避免截面尺寸剧变；（2）加大过渡圆角（必要时加过渡肩环）；（3）加卸载槽；（4）避免在应力大的部位开横孔、切口或凹槽。7键联接有几种类型？各