机械设计试题简答题Word格式.docx
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∴机构不存在曲柄,为双摇杆机构。
5、什么是曲柄摇杆机构的急回特性?
什么是极位夹角?
两者有何相互关系?
急回特性指摇杆的返回速度大于其工作进程速度的特性
极位夹角指曲柄与连杆两次共线位置之间的夹角
急回特性与极位夹角关系:
K=(180º
+θ)/(180º
-θ)
θ值越大,K值也越大,机构急回程度也就越高。
6、什么是平面连杆机构的压力角和传动角,它们的大小对机构的工作有何影响?
压力角α是指作用在从动件的力与该力作用点的绝对速度之间所夹锐角,传动角γ是指压力角的余角。
α、γ是反映机构传动性能的重要指标,α越大、γ越小,不利机构传动。
7、曲柄摇杆机构如何会产生“死点”位置?
列举避免和利用“死点”位置的例子。
曲柄摇杆机构中,当摇杆为主动件时,从动件曲柄与连杆共线的位置出现“死点”位置,使从动件卡死。
可以利用飞轮的惯性作用或机构错位排列的方法来渡过“死点”;
利用“死点”的例子有飞机起落架机构、夹具的夹紧机构等。
8、画出图示机构的压力角和传动角
所求压力角和传动角如图
9、画出图示机构的压力角和传动角
10、画出图示机构的压力角和传动角
11、画出图示机构的压力角和传动角
所求压力角α=90º
(如图),传动角γ=0º
。
三、凸轮机构(7题)
1、凸轮机构的基圆半径与哪些因素有关?
如何来选取?
凸轮机构的基圆半径与凸轮尺寸和压力角有关,设计时应在保证凸轮轮廓的最大压力角不超过许用值的前提下,考虑缩小凸轮的尺寸。
2、用作图法求出凸轮从图示位置转到D点接触时凸轮的转角(在图上标出)
画偏心圆、基圆,画凸轮理论廓线,由反转法求Φ,如图。
3、用作图法求出凸轮从图示位置转到D点接触时凸轮的转角(在图上标出)
画偏心圆、基圆,由反转法求Φ,如图。
4、用作图法求出凸轮从图示位置转到D点接触时的压力角(在图上标出)
画偏心圆;
由反转法求α,如图。
5、用作图法求出凸轮从图示位置转到D点接触时的压力角(在图上标出)
画凸轮理论廓线,由反转法求α,如图。
6、图示对心直动滚子从动件盘形凸轮机构中,凸轮的实际轮廓线为一圆,其圆心在A点,凸轮转动方向如图示,转动中心在O点,要求:
1)绘制凸轮机构的理论廓线
2)绘制基圆,标注出ro
3)在图中标注出最大升程h
解:
凸轮机构理论廓线、基圆和最大升程如图所示。
7、图示对心直动从动件盘形凸轮机构中,凸轮的实际轮廓线为一圆,其圆心在A点,凸轮转动方向如图示,转动中心在O点,要求:
1)标注出凸轮机构的理论廓线
四、连接(8题)
1、简述普通螺纹、管螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹的用途
普通螺纹用于连接零件;
管螺纹用于管道的连接;
梯形螺纹用于传动;
锯齿形螺纹用于单向传动。
2、简述螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接和紧定螺钉连接在应用上的区别
螺栓连接用于被连接件厚度不大,两边都有装配空间的场合;
双头螺柱连接用于被连接件之一较厚,且需要经常拆装的场合;
螺钉连接用于被连接件之一较厚,且不需经常拆装的场合;
.
紧定螺钉连接用于固定轴和轴上零件,并可传递不大载荷。
3、简述普通螺栓连接和铰制孔用螺栓连接的结构特点
普通螺栓连接时,被连接件上的通孔与螺杆间留有间隙,孔加工精度低,结构简单,装拆方便,适用于一般螺栓连接的场合;
铰制孔用螺栓连接时,孔与螺杆采用基孔制过渡配合,孔加工精度高,适用于螺杆承受轴向载荷或精确固定被连接件相对位置的场合。
4、什么是螺纹的预紧?
简述螺纹预紧的目的及控制预紧力的方法
螺纹预紧指装配时拧紧螺纹连接,使螺栓和被连接件在承受工作载荷前就受到力的作用。
螺纹预紧的目的是增加连接的可靠性、紧密性和防松能力。
5、为什么要控制螺纹连接的预紧力?
如何在螺纹连接中控制预紧力?
过大的预紧力会导致螺栓在装配或偶然过载时被拉断,因此对重要的螺纹连接,在装配时要控制预紧力。
控制预紧力的方法是采用测力矩或定力矩扳手。
6、为什么螺纹连接中要考虑防松问题?
螺纹连接中常用的防松方法有哪些?
在冲击、振动、变载荷及温度变化很大情况下,螺纹副间的摩擦力可能减小或瞬时消失,多次重复时就会使连接松脱,影响连接的牢固和紧密,甚至引起事故,因此在螺纹连接中要考虑防松问题。
螺纹连接中常用的防松方法有:
摩擦防松、机械防松和破坏螺纹副防松。
7、螺纹连接的防松方法按工作原理可分为哪几种?
试举例说明
螺纹连接的防松方法按工作原理可分为摩擦防松、机械防松和破坏螺纹副防松。
采用双螺母、弹簧垫片属于摩擦防松;
采用开口销、止动垫圈属于机械防松;
采用冲点、胶合属于破坏螺纹副防松。
8、简述螺纹组连接结构设计的注意事项
主要考虑:
装拆方便、连接可靠、合理布置螺栓、螺栓材料和规格相同、重要连接中采用防松装置等。
五、带、链传动(6题)
1、简述带传动的特点
优点:
结构简单、传动平稳、价格低廉、缓冲吸振及过载打滑等;
缺点:
传动比不稳定、传动装置外形尺寸较大、效率较低、带寿命较短及不适应高温易燃场合等。
2、简述带的弹性滑动和达滑的区别
弹性滑动指带的弹性变形引起的带与带轮间的相对滑动,是不可避免的。
原因:
1)紧、松边拉力不等,2)带是弹性体。
造成:
1)V从动轮<V带<V主动轮,2)传动效率下降,3)带温度升高与磨损
打滑由过载引起,打滑造成带的严重磨损,使传动失效。
3、带传动中,为什么应使普通V带的带速控制在5-25m/s范围内?
因为带速过低,在传动功率一定的情况下,使有效拉力过大,所需带的根数过多;
带速过高,则离心力过大,使带与带轮间的磨擦力减小,传动容易引起打滑。
4、简述V带传动安装和维护的注意事项
安装时,两带轮轴线必须平行,轮槽对齐,加装保护罩;
定期检查胶带,新带全部更换,不能新旧混用;
胶带不宜与酸、碱或油接触,工作温度不应超过60Cº
5、简述链传动中链条失效的主要形式
链条失效的主要形式有:
链板的疲劳破坏、链条铰链的磨损、销轴与套筒间的胶合、滚子与套筒间的的冲击疲劳破坏、链条静力拉断。
6、带传动中,常用的张紧装置有哪几种?
其具体做法如何?
带传动中,常用定期张紧装置、自动张紧装置及张紧轮张紧装置。
定期张紧装置通过调节螺钉(杆)来调节带的张紧程度;
自动张紧装置利用电机自重,使带在一定的张紧力下工作;
张紧轮张紧装置在带的松边内侧,并尽量靠近大带轮安装张紧轮,张紧轮应比小带轮小,且轮槽尺寸与带轮相同。
六、齿轮机构(7题)
1、简述齿轮传动特点
适用范围广、传动比准确、传动效率较高、工作可靠、使用寿命长、结构紧凑等;
制造成本和装配精度较高、不适宜于远距离两轴之间的传动。
2、简述渐开线齿廓的啮合特性
渐开线齿廓能保证定传动比传动;
渐开线齿廓之间的正压力方向不变;
渐开线齿轮传动具有可分性。
3、简述渐开线齿廓根切的原因、危害及避免
用范成法加工齿轮,当刀具的齿顶线或齿顶圆超过理论啮合线极限点时,被加工齿轮的齿根渐开线齿廓产生根切。
轮齿的根切将削弱轮齿的弯曲强度,降低齿轮传动的平稳性和重合度。
避免渐开线齿廓根切,可限制标准齿轮的最少齿数或采用变位齿轮。
4、简述齿轮传动中常见的失效形式
齿轮传动中常见失效形式有:
轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损和齿面塑性变形。
5、简述斜齿圆柱齿轮的优缺点
传动较平稳、承载能力高、冲击振动小、适用于高速、重载场合;
产生轴向分力,使传动装置结构复杂化。
6、简述斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件
一对斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是:
两轮的法向模数、法向压力角相等,两轮分度圆柱上的螺旋角大小相等,外啮合时方向相反,内啮合时方向相同。
7、简述蜗杆传动的正确啮合条件
蜗杆传动的正确啮合条件是:
在中间平面内,蜗轮的端面模数应等于蜗杆的轴面模数,蜗轮的端面压力角应等于蜗杆的轴面压力角,且模数和压力角均为标准值,同时蜗杆的导程角与蜗轮的螺旋角等值同向。
七、齿轮传动(8题)
1、简述齿轮传动的计算准则
闭式齿轮传动中,对软齿面齿轮,主要失效形式是点蚀,按齿面接触疲劳强度设计计算,并校核其齿根弯曲疲劳强度;
对硬齿面齿轮,主要失效形式是轮齿折断,按齿根弯曲疲劳强度设计计算,并校核其齿面接触疲劳强度。
开式齿轮传动中,主要失效形式是齿面磨损和轮齿折断,通常按齿根弯曲疲劳强度设计计算,并加大模数来考虑磨损的影响。
2、简述蜗杆传动的计算原则
闭式蜗杆传动,按齿面接触疲劳强度设计计算,按齿根弯曲疲劳强度校核,考虑闭式蜗杆传动散热较困难,还应做热平衡核算;
开式蜗杆传动只按齿根弯曲疲劳强度设计计算。
3、简述蜗杆传动中提高散热能力的方法
在箱壳外面增加散热片;
在蜗杆轴上安装风扇;
在箱体内装蛇形冷却水管;
采用压力喷油循环润滑等。
4、答:
轴上零件常用的定位方法如下
轴向定位:
采用轴肩、套筒、圆螺母或轴端挡圈(压板)、弹性挡圈及圆锥面等;
周向定位:
采用键、花键、销连接、过盈配合及紧定螺钉等。
5、图示蜗杆传动,已知蜗杆的旋向和转向,试判断蜗轮的转向和旋向。
蜗杆右旋,其轴向力由右向左,蜗轮右旋,顺时针旋转,如图示。
6、图示蜗杆传动,已知蜗杆的旋向和转向,试判断蜗轮的转向和旋向。
答:
蜗杆左旋,其轴向力由下向上,蜗轮左旋,逆时针旋转,如图示。
7、图示蜗杆传动,已知蜗杆的旋向和蜗轮的转向,试判断蜗杆的转向和蜗轮的旋向。
蜗杆转向如图示,蜗轮右旋。
8、简述轮系的应用
实现相距较远的两轴之间的传动;
获得大传动比;
实现变速和变向传动;
实现分路传动;
实现运动的合成与分解。
八、轴和轴承(10题)
1、简述轴的结构设计内容
拟定轴上零件的装配方案;
确定轴的基本直径和各段长度;
确定轴上零件的轴向和周向定位及固定;
考虑轴的结构工艺性等。
2、简述轴上零件轴向和周向定位及固定的方法
轴上零件轴向定位及固定的方法有轴肩、轴环、锁紧挡圈、套筒、圆螺母、止动垫圈、弹簧挡圈、轴端挡圈及圆锥面等;
轴上零件周向固定的方法有键、花键和销连接、紧定螺钉周向固定、过盈连接等。
3、简述提高轴的强度和刚度的措施
1、合理布置轴上零件,改善轴的受力状况;
2、合理设计轴的结构,减少应力集中;
3、增加轴表面强化处理,提高疲劳强度。
4、说明滚动轴承代号62309中各数字、字母的具体含义
6为深沟球轴承,2为宽度系列代号,3为直径系列代号,09表示轴承内径为45mm
5、说明滚动轴承代号30206中各数字、字母的具体含义
3为圆锥滚子轴承,0为宽度系列代号,2为直径系列代号,06表示轴承内径为30mm
6、说明滚动轴承代号72112中各数字、字母的具体含义
7为角接触球轴承,2为宽度系列代号,1为直径系列代号,12表示轴承内径为60mm
7、说明滚动轴承代号51208中各数字、字母的具体含义
5为推力球轴承,1为宽度系列代号,2为直径系列代号,08表示轴承内径为40mm
8、简述深沟球轴承、角接触球轴承、圆锥滚子轴承及推力轴承的用途
深沟球轴承主要承受径向力,也能承受一定的轴向载荷,应用广泛;
角接触球轴承能同时承受径向、轴向联合载荷,通常成对使用、对称安装;
圆锥滚子轴承能同时承受较大的径向载荷和轴向载荷,成对使用、对称安装;
推力球轴承只能承受轴向载荷,不能承受径向载荷。
9、简述滚动轴承类型选择的考虑原则
滚动轴承类型选择时应考虑:
载荷条件、轴承转速、调心性能、安装及拆卸要求及经济性。
10、对下列情况,试分析选用哪些类型的滚动轴承较为合理?
1)主要承受径向力,而轴向力较小时;
2)既承受径向力,又承受较大的轴向力;
3)承受轴向力很大,而径向力也很大时;
根据载荷性质:
1)选深沟球轴承;
2)选角接触球轴承;
3)选圆锥滚子轴承。
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