高等机械设计填空题

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1、1高等机械设计 2014 年复习（填空题）(1) 设计按研究的目的不同，可以分为三个层面，即：设计哲学，设计理论与方法和设计 的应用。 (2) 创新设计主要有： 开发 设计、 变异 设计和 反求 设计几种类型。TRI即 发 明问题解决 理论。TRI所得到冲突的解分为两类，即：离散解和连续解。 (3) TRI即 发明问题解决 理论，其核心是解决冲突。G. S. Altsbuller 将其分为 3 类， 即：管理冲突、物理冲突和技术冲突。 (4) 机械系统运动方案设计包括：机械总功能分析、 机械功能 原理设计、机械运动规 律设计 、 机构型式设计 、机械运动循环图设计、尺度综合与时序优化、方案评价

2、几个 阶段。 (5) 从系统内各子系统能够实现的功能角度来讲，机械系统主要是由动力系统、传动系统、 执行系统、控制系统以及辅助系统五部分组成。 (6) 广义机构就是机构在其组成要素上引入了现代科技成果而出现的新形式。例如组成机 构的构件不再局限于刚性构件，出现了弹性构件、挠性构件、柔性构件等；运动副不再局 限于简单运动副，出现了由运动链构成的组合运动副；动力源与原动件融为一体，出现了 液压机构、气动机构、光电磁机构、伺服直接驱动机构等。 (7) 工艺程序 是指完成各个工艺动作的先后顺序。参与加工物料的供送路线、加工物料的 传送路线以及成品的输出路线称之为 工艺路线 ，其常见形式有： 直线型 、

3、 阶梯型 、 圆弧型 、 混合型 。 (8) 机器执行机构中执行构件的运动循环至少包括一个工作行程和一个空回行程。有时有 的执行构件还有一个或若干个停歇阶段。 (9) 机器运动循环图又称机器工作循环图，分为 3 种形式: 直线式运动循环图、圆周式运动 循环图和直角坐标式运动循环图。 (10) 利用机构组成原理进行机构创新设计时，还必须通过尺度综合，确定待连接杆组与基 本机构输出构件的连接点位置。 (11) 串联组合机构的前置机构和后置机构都是单自由度机构；并联组合机构的各基本机构 均是单自由度机构。 (12) 机构叠加组合是指在一个机构的可动构件上再安装一个以上机构的组合方式。其中， 支撑其它

4、机构的机构称为基础机构，安装在基础机构可动构件上的称为附加机构。 (13) 一个 两 自由度机构中的两个输入构件，或两个输出构件，或一个输入一个输出构件 用 单 自由度的机构连接起来，形成一个 单 自由度的机构系统，称为封闭式连接。 (14) 常用间歇运动机构有：_棘轮_机构、_槽轮_机构、_不完全齿轮_ 机构和_凸轮间歇运动_机构。 (15) 驱动力所做的功小于阻力所做的功时，出现亏 功，反之出现 盈功，两者都会导致机 械动能的变化，从而引起机械速度的波动。机械速度波动产生的根本原因是 机械动能的变 化 ；机械速度波动可分为 周期性速度波动 和非周期性速度波动，它们的调节方法为 加 装飞轮和

5、 加装调速器 。 (16) 周期性速度波动中，加装的飞轮转动惯量越大，则不均匀系数就 越小 ；为减小飞轮 转动惯量宜将飞轮安装在高速 轴上，而从刚性方面考虑，应将飞轮装在主轴轴上。过分追 求机械运转的均匀性，将使飞轮的质量 增大 。 (17) 机械在某段时间内若驱动力所作的功大于阻力所作的功，则出现 盈 功；若驱动力所 作的功小于阻力所作的功，则出现 亏 功。盈功和亏功将引起机械动能的 增加 和减少， 从而引起机械运转速度增加 和减少。2(18) 大多数机械的原动件都存在运动速度的波动，其原因是驱动力所作的功与阻力所作的 功不能每瞬间保持相等。 (19) 机械速度波动会使运动副中产生附加的动载

6、荷，降低机械效率 ，产生振动影响机械 工作的质量和寿命。采取措施把速度波动控制在许可范围内减小其产生的不良影响，称为 机械速度波动的调节。 (20) 机械速度波动有周期性速度波动和非周期性速度波动两类。周期性速度波动在一个循 环周期内驱动力所作的功和阻力所作的功是相等的，周期性速度波动可以用飞轮来调节， 非周期性速度波动必须用调速器来调节。 (21) 机械周期性速度被动最大角速度 max最小角速度 min。 ，平均角速度m(max+min)/2；机械运转速度不均匀系数 (max-min)/2，不均匀系数 越大，表 明机械运转速度波动程度越大。 (22) 飞轮设计的基本问题是确定飞轮的转动惯量

7、J，使机械运转速度不均匀系数 在许用 范围内。 (23) 当最大盈亏功 Amax和转速 n 一定时，飞轮转动惯量 J 愈大，不均匀系数 越小，过分 追求机械运转速度的均匀性会使飞轮尺寸庞大。 (24) 当飞轮转动惯量 J 和转速一定时，最大盈亏功 Amax与不均匀系数 成正比，机械只要 有盈亏功，无论飞轮有多大， 都 不等于零。 (25) 当最大盈亏功 Amax与不均匀系数 一定时，飞轮所需的转动惯量 J 与转速 n 的平方成 反比，从减少飞轮所需的转动惯量出发，宜将飞轮安装在高速轴上。 (26) 安装飞轮不仅可以避免机械运转速度发生过大的波动，而且还可利用其储蓄和释放能 量的特点来克服机械的

8、短时过载，这也是某些载荷大 而集中，且对运转速度均匀性要求不 高的机械(如破碎机、轧钢机等)安装飞轮的主要原因。 (27) 计算飞轮所需转动惯量所用的最大盈亏功 Amax应是能量指示图中最高点与最低点的绝 对差值，它并不一定等于能量指示图中最大矢量段长度。 (28) 回转件平衡的基本原理是在回转件上加上平衡质量，或除去一部分质量，以便重新调 整回转件的质量分布，使其旋转时产生的 离心惯性 力系(包括惯性力矩)获得平衡。使回 转件 总质心 落在回转轴线上的平衡称为静平衡；静平衡的回转件可以在任何位置保持 静止 而不会自动 转动 。 (29) 回转件静平衡的条件为：回转件上各质量的离心惯性力(或质

9、径积)的 向量和 等于零。静平衡适用于轴向尺寸与径向尺寸之比 小于 0.2 的盘形回转件，可近似认为它所有质量都 分布在 同一回转平面 内，这些质量所产生的离心惯性力构成一个相交于回转中心的 平面 汇交 力系。 (30) 使回转件各质量产生的离心惯性力的 向量和 以及各离心惯性 力偶矩的向量和 均等于零的平衡称为动平衡。 (31) 对于轴向尺寸与径向尺寸之比 不小于 0.2 的回转件，质量分布应看作是分布在垂直 于_回转轴_的 不同回转平面 内，回转件旋转时，各偏心质量产生的离心惯性力已不再 是一个平面汇交力系，而是一个 空间 力系。 (32) 回转件动平衡的条件为：分布在回转件上的各质量的离

10、心惯性力的 向量和以及各 离 心惯性力偶矩 的向量和均为零。回转件达到动平衡时一定是 静平衡的。 (33) 回转件动平衡必须在任选的垂直于 回转轴线 的 两 个校正平面内施加平衡质量进行 平衡。 (34) 根据轴向宽度与直径比值（宽径比）的大小不同，刚性转子的平衡分为动平衡 和 静 平衡 ，其目的是 消除离心力的作用。轴向尺寸较大的刚性回转件，其质量分布不能近似3认为在同一回转面内，故须进行动 平衡，而轴向尺寸较小的刚性回转件仅需进行 静 平 衡。 (35) 静平衡和动平衡两者的差别在于静平衡只需平衡离心力；动平衡除此之外，还需平衡 离心力矩 。静平衡的目的是 使其离心力之和为零 即回转件的质

11、心与回转件的轴线 重合 。动平衡的目的是离心力之和为零和离心力矩之和为零。 (36) 刚性回转件的平衡中，根据质量分布是否在同一回转面内，应进行 静 平衡或动 平 衡，其目的是 消除离心力的作用。轴向尺寸较大的刚性回转件，其质量分布不能近似认为 在同一回转面内，故须进行动 平衡，而轴向尺寸较小的刚性回转件仅需进行 静 平衡。 两者的关系是经过动平衡的回转件一定是静平衡，反之不然 。 (37) 齿轮变位加工后有的几何尺寸变化了，其大小与标准齿轮相比，正变位齿轮的分度圆 齿厚 增大 ，齿根圆直径 增大。 (38) 用标准齿条刀具加工齿轮，刀具的中线与轮坯的分度圆不相切所得齿轮称为_变位_ 齿轮，刀

12、具中线由轮坯中心向外、向内移离分别称为_正_变位和_负_变位，移动距离 xm 称为_变位_量，x 称为_变位系数_。 (39) 用齿条刀具加工变位齿轮时，如果刀具作负变位，则被加工齿轮的分度圆齿厚与标准 齿轮的分度圆齿厚相比 减小 ；如果刀具作正变位，则被加工齿轮的分度圆齿厚与标准齿 轮的分度圆齿厚相比 增大 （增大、减小、相等） 。 (40) 一个直齿圆柱变位齿轮，其变位系数 x0 时，则这个齿轮的分度圆直径将 不变，其 齿根圆直径将减小；其分度圆齿厚将 减小。 (41) 用同一把标准齿条刀具加工齿数相同的标准齿轮、正变位齿轮和负变位齿轮,三者的 m、p、d、db均不变，正变位齿轮分度圆齿厚

13、_增大_，齿槽距_减小_, 负变位 齿轮则相反。 (42) 一对传动齿轮、变位系数之和 x1+x2大于零的称为_正_传动，小于零的称为_负_ 传动，等于零的称为零传动，零传动中 x1x20 的称为_零_传动，x1=-x20 的称为 _等移距(等变位/高度变位)_传动。 (43) 要求一对外啮合渐开线直齿圆柱齿轮传动的中心距 a略小于标准中心距 a,并保持无 侧隙啮合，此时应采用_负_传动。 (44) 汽车变速器由 传动机构 和 操纵机构 组成。汽车变速器按操纵方式主要分为：手动 变速器(MT)、自动变速器（AT） 、 手动/自动变速器（AMT） 和 无级变速器（CVT） 。 (45) 常用的传

14、动部件有减速器和变速器。 减速器用于传动比固定的场合。变速器是能随 时改变传动比的传动机构。变速器可分为有级变速器和无级变速器两大类 。 (46) 汽车变速器的功用有：减速增扭，变速变扭，空挡，倒档。 (47) 增加变速器的挡数能够改善汽车的动力性和经济性。挡数越多，变速器的结构越复杂， 使轮廓尺寸和质量加大，而且在使用时换挡频率也增高。在最低挡传动比不变的条件下， 增加变速器的挡数会使变速器相邻的低挡与高挡之间的传动比比值减小，使换挡工作容易 进行。 (48) 手动变速器（MT）又称机械式变速器，即必须用手拨动变速杆（俗称“挡把” ）才能 改变变速器内的齿轮啮合位置，改变传动比，从而达到变速

15、的目的。 (49) 轿车手动变速器大多为四挡或五挡有级式齿轮传动变速器，并且通常带同步器，换挡 方便，噪音小。手动变速在操纵时必须踩下离合，方可拨得动变速杆。 (50) 手动变速器是与自动变速器相对而言的，手动变速器是利用大小不同的齿轮配合而达 到变速的。手动变速器的传动效率要比自动变速器的高，因此驾驶者技术好，手动变速的 汽车在加速、超车时比自动变速车快，也省油。4以下内容不考以下内容不考 (1) 润滑油的密封又称为 油封 ，主要用作 低压 润滑系统的旋转密封件，也可以用于 低 压 往复杆或摇动零件的密封。 (2) 润滑油 的密封用于将机械传动部件中需要润滑的部件与外界隔离，防止润滑油的 渗

16、漏，还可以具有 防尘 作用，通常简称 油封 。 (3) 密封是位于机械零件结合面之间起封堵隔离作用，有效减小或消除间隙、防止泄漏的 装置，是现代机械产品中重要的零部件。 (4) 密封是现代机械产品中重要的零部件。被密封的工作介质可以是气体、液体或固体粉 末。密封可以分为相对静止的零件表面之间的静密封和相对运动的零件表面之间的动密封 两大类型。 (5) 静密封通常用于各种容器、管道法兰接合面、液压气动零件连接处、箱体零件结合面 的密封，有垫片密封、密封胶密封、橡胶圈密封、填料密封、垫片密封、螺纹密封等类型； 动密封一般用于旋转轴或往复运动零件与机壳之间的密封，根据零件的相对运动形式分为 旋转密封和往复密封。常见的动密封形式有毛毡密封、填料密封、油封密封、机械密封和 迷宫密封等。 (6