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1、机械设计基础一.填空题：概论：1. 机械设计课程主要讨论通用机械件和部件 的设计计算论和方法。2. 机械徉设计应遵循的基本准则：强准则、刚准则、耐磨性准则、震动稳定性准则。3. 强：徉抵抗 破（表面疲劳、压溃、整体断）及塑性变形 的能。结构组成及自：1. 所谓机架是指机构中 作为描述其他构件运动的参考坐标系的构件。2. 机构是机器中 的用以传递与转换运动的单元体；构件是组成机心构的运动单元;件 组成 机械的制造单元。3. 两皆徉组成运动副必须具备的条是两构徉直接接触并保持-定的相对运动4. 组成转动副的两个运动副元素的基本特征是圆柱面。5. 两构徉通过面接触而形成的运动副称为低副，它引入2_个
2、约束，通过点线接触而构成的 运动副称为高副，它引入1_个约束。6. 机构的自由数等于原动件数是机构具有确定运动的条徉。7. 在机构运动简图上必须反映与机构运动情况有关的尺寸要素。因此，应该正确标出运动副的中心距，移动副导的方向， 高副的轮形状 。连杆机构:1. 铰链四杆机q皆 最短杆与最长杆长之和小于等于其余两杆长之和则可能存在曲柄。其中 最短杆 是连架杆，则为曲柄摇杆扌心构； 最短杆是连杆，则为双摇杆机构； 最 短杆是机心架，则为双曲柄机心构； 最短杆与最长杆长之和大于其 余两杆长之和 则 存在曲柄（任何情况下均为双摇杆机构）2. 最简单 的平面连杆机构是两杆机构。3. 为保证连杆机构传性能
3、好，设计时应使最小传动角Ym帛Y4. 机构在死点位置时的传动角y=0 .5. 平面连杆机构构，从动徉压角a与机构传动角y之间的关系是a+Y =90 .6. 曲柄摇杆才Q构中, 必然出现死点位置的原动徉是摇杆。7.曲柄块机构共有6 个瞬心。&当连杆机构无急回运动特性时程速比系数 K=1.9.以曲柄为主动件的曲柄摇杆机构、曲柄块 机构中，可能出现最小传动角的位置分别是曲柄与机架共线、曲柄两次垂直于块导的瞬时位置，而导杆扌Q构入始终是90凸轮机构：1. 凸轮的基圆半径是指凸轮转动中心至论线的最小半径。2. 凸轮机构中增大基圆半径rb则压角 作如下变化：升程压角减小，回程压角增大。3. 使凸轮机构的压
4、角减小的有效方法是增大基圆半径。4. 凸轮机构中产生刚性冲击的原因是论上瞬间加速增至无穷大，引起惯性无穷大。产生柔性冲击的原因是加速的有限值的突变引起惯性产生突变 。5.从动件的等速运动规 可使凸轮机构有刚性冲击（硬冲）而等加速等7减速运动规可使凸轮机构有柔性冲击（软冲）。将滚子直径 r 改小则滚子对心移动从K6. 按滚子对心移动从动件设计制造的盘形凸轮线动件盘形凸轮机构的最大升距变（rb变大a变大）齿轮机构:1. 渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件屯=a2、m=m 连续传动条件是i 2. 渐开线标准直齿圆柱齿轮必须具备的两个条件是：标准的基本参数（m、a、ha*、c*）、在分圆上s=e 3齿轮
5、机构的基本参数中与重台无关的参数是压角.4. 一对标准直齿圆柱齿轮动的轮齿在啮台过程中啮合角a，的值始终保持 变5. -对渐开线齿轮在啮合传动过程中从动轮齿上的 压角a 的直由大逐渐变到小6. -对渐开线标准直齿圆柱齿轮在安装 时其中心距等于标准中心距 则参数啮合角 a，和重合 有丈化。7. 两轴线交角为90的直齿圆锥齿轮减速传动其传动比i=tg52=ctg& 1=r/rl=z2/zr。 轮系：:1.定轴轮系的传动比计算可表示为： 周转轮系传动比的计算可表示为：间歇机构：1. 为使 槽轮机构的槽轮运动系数K （1/2-1/Z） 大于槽轮的槽数Z应大于3 （圆销数n1/5时，各平衡质产生的离心惯
6、性是 一空间系 ，位于至少两个平面内，当EFi=0、EMi=0，称其为动平衡。3. 刚性转子静平衡的学条件是 EFi=0，动平衡的条件是：回转件各偏心质 产生的离心 惯性 的合和合偶矩士均为（即LFi=0，EMi=0），各所处平衡面M2个。4. 机器产生速波动 的主要原因是输入功与输出功之差形成的机械动能的增减，速波动的类型有周期性速波动 和非周期性速波动 两种，前者一般采用的调节方法是在回转 件上装一转动惯很大的飞轮（速波动减小），后者一 般采用的方法是使用调速器。带传动:1. 当带速vW30m/s时，一般选用灰铸铁作为带轮的材。2. 带传动设计中最主要的问题是保证带与带轮间有足够的摩擦 （
7、影响其传动能的 主要因素有Fo、f、a）。3. 带传动在空载条件下运转时紧边F与松边F2的关系是F/ F2=1 ；传递功达F与松边F2的关系是Ft/ F2=F 与松边 F2的关系 随着 F。、f、aT的变化而变化。4. 带传动在正常工作时大小带轮与带之间的摩擦 相等，原因是其有效圆周相等；主动轮的圆周速与 从动轮的圆周速等，原因是弹性动可避免（因为紧、松边等）。5. 在相同工作条件下，单根V带传动能够产生的摩擦为FV，单根平带传动能够产生的摩 擦为 Fv，二者 关系是Fy=3Fp6. 整体打和弹性动在带传动正常工作时前者必须避免后者可避免 。7.V 带传动设计中为保证带具有足够的使用寿命，应限
8、制带传动中的最大应 。限制小带轮的最小直径是为 限制弯曲应/ 5 （即增大小带轮直径，可低其弯曲应 。其 太 大则增大带传动的 外尺寸 ）；限制F 0是为 限制 j （能太大，太大则过紧而很快 松弛，太小打） ；限制带速v是为 限制口 （带速v能过高）。c&带传动在工作时，带的横截面上的应分布值 中的O 一二/十+寸+口一.最大应 发生在紧max 1 or cn边刚绕上小带轮时的接触点；（增速传动中，发生在离开小带轮处增速传动，速变大， 大带轮主动）9. 带在工作过程中绕转一周，其截面中所产生的工作应 是:由产生的应jr（F/A）、由离心引起的附加应oc （qv2 /A）。10带在工作过程中产
9、生的三种应 为应o、弯曲应ob、附加应o c11. 标准V带型号的选择主要取决于计算功及小带轮转速 。12. 在相同工作条件下, V带传动比平带传动的传动能大，但传动效低 。13. 将 带传动的中心距减小，则所设计的带传动。14. V带传动中小带轮包角最小直应小于 90 。链传动:1. 链条的节数宜采用偶数O2. 链传动的多边形效应主要与齿数Z和节距P （链速对其起放大作用），要低滚子链传动 均匀性和动载荷 则要减小 P和增大Z。齿轮传动:1. 齿轮传动的主要失效形式有：轮齿折断、齿面磨损、齿面点蚀、齿面塑性变形和齿面胶合。2. 开式齿轮传动最可能发生的失效形式是齿面磨损。3. 齿轮在稳定载荷
10、下运转，齿面也常因接触疲劳而发生点蚀，主要是由于轮齿受到循环变 化的载荷。4. 对软齿面闭式齿轮传动，在设计时通常先按接触强条徉 进设计 ，然后按弯曲强条徉进校核 ，原因是软齿面闭式齿轮传动的主要失效形式是齿面点蚀；对硬齿面闭式齿 轮传动，通常先按弯曲强条徉 进设计 ，然后按接触强条徉 进校核 （主要失效形 式是轮齿折断）05. -对经整体淬火的钢制闭式齿轮传动，其最可能发生的失效形式是轮齿折断。6. 齿轮传动的齿面点蚀发生在近节线的齿根部分。7. -对齿面硬 HBSW350的闭式刚制齿轮传动，最可能发生的失效形式是齿面点蚀。8 一大、一小同的两齿轮组成的圆柱齿轮传动，其齿轮宽 分别为b2和片
11、，通常应使b2Vb（差约510mm,为于安装、补偿轴向尺寸误差、保证接触线长和提高小齿轮弯曲强）；对于钢制的软齿面齿轮常用的热处 方法是调质、正火（当采用相同材 时 一般将小齿轮调质、大齿轮正火），最可能发生的失效形式是齿面点蚀；小齿轮的齿面硬 应比 大齿轮的硬 壷（2550HBS），以于大小齿轮同时完成跑合，而且也加强小齿 轮的强9. 主动齿轮为 45号钢调质而从动齿轮为 45号钢正火的一对减速直齿圆柱齿轮传动，两齿轮的齿面接触应o h的关系和许用接触应o Hp的关系分别为y肚=。吃和化严/丄；在一 对齿轮的强计算中两个齿轮啮合齿上的弯曲应0曲工，许用弯曲应OF工10. -对刚制软齿面齿轮传
12、动小齿轮与大齿轮相比较齿面硬 HB1 HB2 ；齿宽 b1=b2,则齿根最大弯曲应；齿面接触应 o_=Os ； *按无限长寿命计算，则H、F2/HrH2齿轮齿面接触强11. 轮齿弯曲应修正系数 Ysa 与模数m无关。12. 齿轮传动设计中，齿形系数YFa与模数m无关，而与齿数Z和变位系数x有关。13. 提高齿轮齿面接触强 的主要措施是增大中心距a、增大齿宽b、提高齿轮制造、通过选材和热处增大许用接触应。14 *.齿轮传动的齿面 接触强已足而轮齿弯曲强够，则应改变中心距，减小齿数重新设计15. -对齿轮的齿宽、模数及齿数比一定时，增大齿数可使弯曲强和接触强均提高16. 当设计一对齿轮传轮时，保持
13、 齿宽b、齿数比u=z2/Z及Zg=Z+ Z2变 而增大模数m, 则齿轮的弯曲强提高，接触强提高.17. 影响齿轮齿面接触强 的主要几何参数是中心距a和齿宽b 18. 在闭式软齿面齿轮传动中，齿宽系数a选取餐大，则设计结果必然是齿宽b较大中 心矩a及齿轮直径餐小19. 齿轮作正变位后，其尺寸丈化是：基圆变、齿顶高变、齿根圆变大、齿槽宽变 大。20. 两平轴之间的斜齿圆柱齿轮传动中，其旋角B及其向应满足耳=32旋向相反 21.设计斜齿圆柱齿轮传动时，旋角B -般在 820范围内选取， 0取值过大，会使齿轮的轴向太大，太小则斜齿轮优点能充分体现（运载平稳、承载高、最小齿数小于直齿轮的 Z ）min
14、22.直齿圆锥齿轮模数的标准值指的是曲轮大端模数蜗杆蜗轮传动:1. 阿基米德蜗杆在轴面内的齿是直线 2. 两轴间交错角刀=90的 蜗杆传动的正确啮合条件是mjmjm、a打=at2= a、入=02.3. 在蜗杆传动中用夹计算传动比的公式i=g/g严彳尸叫/丐4. 标准蜗杆传动的中心距a=（q+z2）m/2 5. 蜗杆传动中对每一标准模数规定 一定数的蜗杆分圆直径（引入蜗杆特性系数） 其目的是减少蜗轮滚刀标准刀具规格（7减少蜗轮滚刀标准刀具数目于蜗轮滚刀标准化）6.在普通蜗杆传动中取主平面上的参数为标准直在该平面内相当齿轮齿条啮合。圆周F_最大TT7. 蜗杆传动中作用于蜗杆上的总作用的 三个分中 &蜗杆传动中较为想的 材组合 是钢和青铜9. 选择蜗杆蜗轮材时，首先要减摩性好，其次才是强10. 尺寸较大的青铜蜗轮，常采用的铸铁轮芯配上青铜轮缘，这主要是为节约青铜材11. 当蜗杆材为aB300MPa的青铜时，许用接触应/ HP由材的 抗胶合性能决定；当蜗杆材为aB300MPa的青铜时，许用接触应/ Hp由材的 抗点蚀性能决定。12. 当蜗轮材为 锡青铜时其许用接触应 。肝由材的 抗点蚀能 决定。13. 蜗杆传动的失效形式和齿轮的失效形式相似，其
