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1、第一章 绪 论 11 一部机器一般由几部分组成？机械设计课以研究哪一部分为主？ 答：一般有原动机、传动装置、工作机和控制装置四部分组成。机械设计课以研究传动部分为主，而且是以研究一般工作条件下、一般参数的通用机械零件的设计理论和方法为主。 12 机械设计的一般程序是什么？各阶段大致需要完成哪些任务？ 答：不同机械的设计程序一般不完全相同，但是基本都包括以下几个主要阶段： 1. 计划阶段：在此阶段应对所设计机器的市场需求作充分的调查研究和分析，并作技术可行性及经济性分析，最后提出机器的总功能。写出包含详细设计要求及细节的设计任务书。 2. 方案设计阶段：这是设计成败的关键阶段。本阶段的主要任务是
2、通过对设计任务中提出的总功能进行功能分解，并根据最新的科学技术成果、新材料、新技术等对各个分功能寻找物理解，组成多个原理方案，最后通过评价确定出最佳方案。 3. 技术设计阶段：本阶段的主要任务包括机器的运动学设计；动力学计算；零件的工作能力设计；结构设计；主要零件的校核及零件设计。 4. 技术文件编制阶段：主要包括设计计算说明书、使用说明书、标准件明细表等。 5. 改进设计阶段：通过对机器的试制、试验、试用提出改进要求。 在每个设计阶段中，都要对前一阶段的设计结果进行评价、修改、反馈。 第二章 机械零件设计概述 21 机械零件设计应满足哪些基本准则？ 答：应满足：1) 强度准则 2) 刚度准则
3、 3) 寿命准则 4) 耐磨性准则 5) 稳定性准则 6) 可靠性准则 22 什么叫机械零件的失效？机械零件主要的失效形式有哪些？ 答：机械零件在限定的期限内，在规定的条件下，不能完成正常的功能称为失效。常见的失效形式有：1) 整体断裂 2) 表面破坏 3) 变形量过大 4) 功能失效第三章 机械零件的强度 3-1机械零件疲劳破坏的特点： (1) 是交变应力循环往复作用的结果 (2) 不存在宏观的塑性变形 (3) 所受的应力远低于静强度 (4) 对零件的形状、尺寸表面状况敏感（特别是应力集中）。3-1 线性疲劳损伤累积的主要内容是什么？答：材料在承受超过疲劳极限的交变应力时，应力每循环作用一次
4、都对材料产生一定量的损伤，并且各个应力的疲劳损伤是独立进行的，这些损伤可以线性地累积起来，当损伤累积到临界值时既零件发生疲劳破坏。3-2 影响机械零件疲劳强度的主要因素有哪些？原因是什么？答：影响机械零件疲劳强度的因素主要有三个：1) 应力集中，因为应力集中处的局部应力远大于名义应力；2) 绝对尺寸，因为零件的剖面尺寸越大，内部隐藏缺陷的概率越大；3) 表面状态，因为表面愈粗糙，其疲劳极限愈低。5、r = -1的变应力称为_对称循环_变应力，r = 0的变应力称为_脉动循环_变应力，当r = 1时称为_静_应力，当r = 其它值时称为_非对称循环_变应力。第六章 螺纹连接6-1 何谓螺纹联接的
5、预紧，预紧的目的是什么？如何控制预紧力的最大值？答：螺纹联接的预紧是指在装配时拧紧，是联接在承受工作载荷之前预先受到预紧力的作用。预紧的目的是增加螺纹联接的刚度、保证联接的紧密性和可靠性（防松能力）。拧紧后，预紧力的大小不得超过材料屈服极限S的80%。6-2 提高螺纹联接强度的措施有哪些？答：1）改善螺纹牙间的载荷分配不均； 2）减小螺栓的应力幅； 3）减小螺栓的应力集中； 4）避免螺栓的附加载荷（弯曲应力）； 5）采用合理的制造工艺。第七章 带传动7-1 简述带传动产生弹性滑动的原因和不良后果答：原因：带在紧边和松边所受拉力不等，即存在拉力差；带有弹性，受拉变形，且在紧边和松边变形不等。后果
6、：弹性滑动引起摩擦磨损，发热，传动效率降低；使主动轮和从动轮圆周速度不等，即存在滑动率，使带传动传动比不准。7-2 为什么说弹性滑动是带传动固有的物理现象？答：弹性滑动在带传动中是不可避免的。因为产生弹性滑动的原因是：带的弹性和带在紧边和松边所受拉力不等（拉力差），而带的弹性是固有的，又因为传动多大圆周力就有多大拉力差，拉力差随载荷变化而变化，因此拉力差也是不可避免的。所以，弹性滑动在带传动中不可避免，传动比的大小也随载荷变化。7-3 为什么普通车床的第一级传动采用带传动，而主轴与丝杠之间的传动链中不能采用带传动？答：带传动适用于中心距较大传动，且具有缓冲、吸振及过载打滑的特点，能保护其他传动
7、件，适合普通机床的第一级传动要求；又带传动存在弹性滑动，传动比不准，不适合传动比要求严格的传动，而机床的主轴与丝杠间要求有很高的精度，不能采用带传动。第九章 齿轮传动 9-1齿面点蚀首先发生在什么部位？为什么？防止点蚀可采取哪些措施？ 答：齿面点蚀首先发生在节线附近齿根一侧。因为轮齿节点处啮合时，相对滑动速度方向改变，不易形成油膜，润滑效果不好。而且轮齿在节线附近啮合时，一般为单齿对啮合，齿面接触应力大。防止点蚀的措施有：提高齿面硬度；增大中心距或齿轮直径；改直齿轮为斜齿轮；采用角度变位齿轮传动；降低表面粗糙度；提高润滑油的粘度等。 9-2 齿根弯曲疲劳裂纹首先发生在危险截面的哪一边？为什么？
8、提高轮齿抗弯曲疲劳折断的能力可采取哪些措施？ 答：疲劳裂纹首先发生在危险截面受拉一侧。因为材料的抗压能力大于抗拉能力。提高轮齿抗弯曲疲劳折断的能力的措施有：提高轮齿齿面硬度并使轮齿芯部有足够的强度和韧性；采用较大的的模数；改直齿轮为斜齿轮；采用正变位齿轮，增大齿根厚度；增大齿根过渡圆角半径，减小应力集中；提高制造精度，降低表面粗糙度；改善载荷分布；表面强化处理。 9-3 图示单级标准直齿圆柱齿轮减速器，因工作需要，拟加入一介轮3来增大输入轴和输出轴间的中心距。若z1 = z3 = 20，z2 = 4z1 = 80，模数为m，各齿轮材料和热处理均相同，长期工作，1轮主动，单向回转。试分析：加介轮
9、后，承载能力与原传动相比有无变化？齿面接触强度和齿根弯曲疲劳强度如何变化？ 答：加介轮后，承载能力与原传动相比有变化。因为：虽然小齿轮上的载荷没变，但是1轮和3轮的综合曲率半径变小了，接触应力变大了，接触强度降低。又：3轮的齿根弯曲应力为对称循环，许用应力为1轮的0.7倍，弯曲强度降低。第十章 蜗杆传动 10-1 为增加蜗杆减速器输出轴的转速，决定用双头蜗杆代替原来的单头蜗杆，问原来的蜗轮是否可以继续使用？为什么？答：不可以。蜗轮蜗杆正确啮合的条件中有g 1 = b2，依题意，如用原来的蜗轮，当蜗杆头数z1由1变为2，模数m和分度圆直径d1不能变，据可知，tgg增大为原来的2倍，即导程角g1增
10、大了，与蜗轮的螺旋角不再相等。因此，不再符合蜗轮蜗杆的正确啮合条件。 10-2 设计蜗杆传动时，确定蜗杆的头数z1和蜗轮的齿数z2应考虑哪些因素？答：要考虑：传动比要求；传动效率要求；避免加工蜗轮时产生根切；蜗杆的刚度要求；蜗轮的齿根弯曲强度要求；蜗杆传动的反向自锁性要求等；10-3 为什么铸铝青铜和灰铸铁蜗轮的许用接触应力与齿向滑动速度有关，而铸锡青铜蜗轮的许用接触应力与滑动速度无关？答：铸铝青铜和灰铸铁蜗轮的主要失效形式是齿面胶合，而胶合的发生与滑动速度有关，所以其许用接触应力与齿向滑动速度有关。铸锡青铜蜗轮的主要失效形式是齿面点蚀，其发生是由接触应力所致，故许用接触应力与滑动速度无关。第
11、十一章 轴11-1 为提高轴的刚度，欲把轴的材料由45钢改为合金钢40Cr是否合适？为什么？答：不合适。因为就材料而言，影响零件刚度的性能参数是其弹性模量，而在常温下合金钢与碳素钢的弹性模量值一般差不多，故用合金钢代替碳素钢并不能提高其刚度。11-2 用合金钢代替碳素钢就一定能提高轴的疲劳强度吗？为什么？那么设计轴时，若采用合金钢应注意什么问题？答：不一定能。虽然合金钢的机械性能一般高于碳素钢，但同时对应力集中也较为敏感，若对其结构及其制造工艺处理不当，则会产生较大的应力集中，反而会使其疲劳强度降低。所以，当采用合金钢时，应特别注意其结构设计，避免过大的应力集中，同时注意表面粗糙度要求，提高疲
12、劳强度。11-3 在进行轴的结构设计时，应考虑哪些问题？答：1有足够的强度和刚度； 2有合理的结构，保证轴上零件装拆方便，并使零件的定位准确可靠； 3 有良好的加工工艺性，减少制造成本； 4 尽量减小应力集中，有足够的疲劳强度；第十三章 滑动轴承13-1 非液体摩擦的滑动轴承通常进行哪些条件性计算？其目的各是什么？为什么在进行液体动压润滑滑动轴承设计时也要进行这些计算？答：1 验算：pmp，以防止轴承过度的磨料磨损； 2 验算：pmvpv，以防止轴承温升过高而发生胶和； 3 验算：vv，以防止局部高压强区的pv值过大而磨损。因为，在液体动压润滑滑动轴承的启动和停车过程中，也是处于非液体摩擦状态，也会发生磨损，因此也需要进行上述三个条件的验算。
