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机械设计基础填空题(附答案)

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机械设计基础填空题(附答案)_第1页
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《机械设计基础》原理部分填空第一章 自由度1、两构件直接接触并能产生一定相对运动的联接称为运动副 ,按照其接触特性,又可将它分为 低副 和 高副 两构件通过面接触组成的运动副称为 低副 ;平面机构中又可将其分为 回转副 和 移动副两构件通过点或直线接触组成的运动副称为 高副 2 平面机构具有确定运动的条件是 自由度 等于原动件个数,且 自由度>0 第二章 四杆机构1、 铰链四杆机构中的固定件称为机架 ,与其用回转 副直接相连接的构件称为 连架杆 ,不与固定件相连接的构件称为 连杆 按照 连架杆 是曲柄还是摇杆,可将铰链四杆机构分为三种基本型式曲柄摇杆机构、双曲柄机构 和 双摇杆机构 2、 平面机构中,压力角 越小 ,则传动角 越大 ,机构的传动性能越好导杆机构的传动角是900 ,压力角是00 ,其传力性能很好 曲柄摇杆机构中,当 摇杆 为主动件时,在曲柄 和 连杆 共线时,会出现死点现象在平面四杆机构中,极位夹角越大,则行程速比系数就 越大 ,急回性能也 越明显 ;若极位夹角为零,则其行程速比系数等于1 ,就意味着该机构的急回性能没有 。

在连杆机构设计中,习惯上用传动角来判断传力性能在出现死点时,传动角等于 00 ,压力角等于 900 在机构设计中,若要提高传动效率,须 增大 传动角3、 作出三种含单个移动副的基本平面四杆机构的运动简图,并说明各种机构的名称第三章 凸轮机构1、 凸轮机构按凸轮形状可分为 盘形凸轮机构 、移动凸轮机构和园柱凸轮机构按从动件的型式可分为滚子从动件、尖顶从动件和平底从动件 三种在图解法设计滚子从动件凸轮中,把滚子中心的轨迹称为凸轮理论轮廓;为使凸轮型线在任何位置既不变尖,更不相交,就要求滚子半径必须小于理论轮廓外凸部分的最小曲率半径2、 凸轮机构中,从动件采用等加速等减速运动规律时,将引起 柔性 冲击,采用等速运动规律时,会引起 刚性 冲击选择凸轮基园半径时,要保证其压力角的要求,其它条件不变的情况下,结构越紧凑,基圆的半径越小,压力角就 越大,机械效率 越低 凸轮机构的压力角随基园半径的减小而增大,为减小推力和避免自锁,压力角应越小越好 3、简答题:试作出凸轮机构中从动件的加速度线图,并比较几种常用运动规律的特点4、试简述凸轮机构的优缺点第四章1、 一对直齿圆柱齿轮正确啮合的条件为m1=m2=m 和 α1=α2=α,连续传动的条件为 重合度≥1 。

标准斜齿轮正确啮合的条件为法向模数相等、法向螺旋角相等和螺旋角大小相等,方向相反(mn1=mn2=m、αn1=αn2=α和β1=-β2);一对锥齿轮的正确啮合条件是R1=R2 ,m1大=m2大=m 和α1=α2=α齿轮的加工方法按其切齿原理可分为 仿形法 和 范成法 两种2、 斜齿轮的端面压力角 大于 法向压力角,其法向 参数(法向 模数和压力角)作为标准值;其发生根切的最少齿数 小于 直齿轮齿条的基园半径为 +∞ 四)一个正常齿制标准渐开线斜齿轮发生根切现象时的最少齿数至少小于 17 ;斜齿轮与直齿轮相比,它有许多优点,但其最大的缺点是产生轴向力 3、 一标准渐开线圆柱齿轮的齿数为14,此时该齿轮已产生 根切 现象,为克服这一现象可采用 正变位 方法加工,刀具可采用正移距,这样制得的齿轮称为变位齿轮 与正常标准齿轮相比较,它的分度园齿厚 增大 ,发生根切的最少齿数 变小 4、 渐开线齿廓上各点的压力角是变化的,国家标准规定分度圆上齿廓的压力角为标准值且等于200 ,而齿顶园上的压力角 大于 分度园上的压力角(大于200),齿条的齿顶线上的压力角 等于 分度线上的压力角。

标准渐开线直齿轮齿顶圆上的齿距 等于 分度园上的齿距在渐开线齿轮啮合过程中,其齿廓间的压力方向 不变 ;一对渐开线齿轮制成后,若安装时两轮的中心距稍有偏差,与标准中心距相比,其角速度不变 ,啮合角 变大 5、 一对外啮合的标准直齿圆柱齿轮,它们基园的外公切线,既是啮合线 ,又是接触齿廓的公法线渐开线齿廓的形状取决于基园的大小,基园半径越大,则齿廓的曲率半径 越大 ,基圆半径无穷大时,齿廓曲线为 直线 ,称之为 齿条 与直齿圆柱齿轮相比较,斜齿圆柱齿轮的重合度 大 ,发生根切的最小齿数 少 对斜齿圆柱齿轮,其当量齿数 大于 实际齿数,端面分度园上的压力角 大于 200斜齿轮分端面和法向,在分析轮齿强度问题时,应从 法向 来分析;在计算几何尺寸时,须按端面 参数进行 锥齿轮的标准模数选在 大端 6、 简述斜齿轮圆柱齿轮传动的优缺点第六章 常用间歇机构名称第七章 调节速度波动1、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 加装调速器 。

2、 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 第八章 平衡1、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零2、 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,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 《机械设计基础》填空部分复习题二、机械零件部分填空题复习第九章1、机械零件由于某种原因,不能 正常工作 时,称为失效机械零件在 不发生失效 的条件下,零件能安全工作的限度,称为工作能力2、若两个零件在受载前是 点 接触或 线 接触,受载后接触变形处为一小面积,在这小面积上产生的局部应力称为 接触 应力,如齿轮 等零件工作时就有这种应力作用。

对高副接触的零件,在外载荷作用下,接触处将产生 接触应力,从而将引起零件的疲劳点蚀破坏两零件高副接触时,其最大接触应力取决于材料弹性模量 ,接触点,线处的曲率半径及单位接触宽度上的载荷 两零件高副接触时,其接触应力随接触点,线处的曲率半径增大而减小;随材料的弹性模量减小而 减小 ;随单位接触宽度载荷的增大而增大 提高 零件的表面硬度, 增大 接触表面的综合曲率半径,可以提高零件的接触疲劳强度3、 材料发生疲劳破坏时的应力循环次数N必 小于该材料的循环基数N0;由于应力集中,截面尺寸和表面状态等因素的影响,零件的疲劳极限必小于其材料的疲劳极限4、随时间变化的应力称为变应力,具有周期性变化的变应力称为循环变应力按照随时间变化的情况,应力可分为 静应力 和变应力 变应力可归纳为 对称循环变应力、非对称循环变应力和脉动循环变应力三种基本类型变应力的五个基本参数是 σmax 、σmin 、σm 、σa 、r 应力循环中的 最小应力 与最大应力 之比,可用来表示变应力中应力变化的情况,通常称为变应力的循环特性r当r=+1表示为 静应力,r=0表示为 脉动 应力,它的σmin=0,σm=σa=σmax/2;当r=-1表示为对称 应力,它的σmax=σa ;σm= 0 ;非对称循环变应力的r变化范围为-1~0 和0~+1之间。

5、 在变应力中,表示 应力 与 应力循环次数 之间的关系曲线称为材料的疲劳曲线在变应力作用下,零件的主要失效形式是 疲劳破坏 在静应力下,塑性材料的零件按不发生 塑性变形 条件进行强度计算,故应取材料的 屈服极限 作为极限应力;而脆性材料的零件按不发生 断裂 的条件进行计算,故应取材料的 强度极限 作为极限应力变应力下,零件的许用极限应力与零件材料的疲劳极限有关,同时还应考虑 应力集中 系数、 尺寸__系数和 表面状态 系数6、一非对称循环变应力,其σmax=100N/mm2,σmin=-50N/mm2,计算其应力幅σa= 75 N/mm2,平均应力σm= __25_N/mm2,循环特性r= -0.5 7、机械磨损的主要类型有 磨粒 磨损、 粘着 磨损、 疲劳 磨损与腐蚀磨损运动副中,摩擦表面物质不断损失的现象称为磨损,在预定使用期限内,零件的磨损量 不超过 允许值就认为是正常磨损8、安全系数可用部分安全系数来确定S=S1•S2•S3其中S1是考虑载荷及应力计算的 准确 性;S2是考虑机械性能的 均匀 性;S3是考虑零件的 重要 性第十章 联接1、联接有可拆和不可拆两种,可拆联接有 螺纹 联接、 键 联接和 销 联接等。

不可拆联接有 焊接 、铆接 等2、螺纹按照螺纹线的数目,可分为单线螺纹和 多线 螺纹,其中 单线 螺纹常用于联接螺纹按其平面图形的形状,可分为 三角 形、 梯 形和 锯 形等等按其螺旋的旋向,可分为 左旋 和右旋 常用的旋向是 右旋 螺纹联接的基本类型有 螺栓 联接, 双头螺柱 联接, 螺钉 联接以及紧定螺钉 联接等四种当被联接件之一厚度较大,并需经常拆卸时,可采用螺栓 联接;而不需经常拆卸的可采用双头螺柱 联接3、螺纹的升角随线数减小而减小 ,随中径增加而减小 当升角λ〈当量摩擦角ρˊ时,将发生 自锁现象螺旋副的自锁条件为 λ≤ρ’ ,矩形螺纹牙形斜角β为 0 ,不易自锁,故 传动 性能好,常用作 传动 螺纹;普通三角螺纹常用 右 旋,公称直径为 大 径,牙型角α= 60 ,故 自锁 性能好,常用作 联接 使用螺纹联接中,梯形螺纹和 锯齿 螺纹主要用于传动,其中锯齿 形螺纹只适用于承受单向轴向载荷4、普通螺纹的公称直径是螺纹的 大径 ,计算时其危险截面直径为小 径;管螺纹的公称直径上管子的 公称直径 ,其螺纹的牙型通常为 三角 型。

圆锥管螺纹的优点是紧密性 比圆柱管螺纹高与粗牙螺纹相比,在公称直径相同时,三角形细牙螺纹的螺距 小 ,小径 大 ,升角 小 ;故它的 自锁 性能好,强度高5、在螺栓联接中,在装配时一般都需在拧紧时加上预紧力,其作用是提高螺纹联接的可靠性 ,联接的强度,联接的密封性在重要的螺纹联接中,拧紧力矩的测定较方便的方法是使用 测力矩扳手,较精确的方法是测量拧紧时螺栓的 伸长变形 量6、螺栓联接中,普通螺栓联接通过在联接上加 预紧 力,从而在接合面上产生 摩擦 力来承受外加横向载荷的,普通螺栓联接所能产生的摩擦力大小主要取决于预紧力、接合面上摩擦系数 及接合面数依靠摩擦力来承受外加横向载荷的紧螺栓联接的缺点是在冲击振动下易松动和螺栓直径较大等为避免上述缺点,常用的措施是通过减载键、减载套筒或销承受横向工作载荷,而螺栓仅起联接作用采用铰制孔用螺栓时,其特点是螺栓杆与孔壁之间没有间隙 ,而是通过两者之间的配合来进行联接,在工作时,它通过螺栓光杆部分受剪切 ,螺栓杆与孔壁间受 挤压来承受外加横向载荷7、螺杆传动的功率损耗主要有:啮合功率损耗、轴承 摩擦损耗、油阻 损 耗等螺纹的防松方法按原理可分为 摩擦力防松、专用元件防松和。

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