机械设计简答题
1.影响链传动动载荷的主要参数是什么？设计中应如何选择？ 答：影响链传动动载荷的主要参数是链轮齿数、链节距和链轮转速。设计中采⽤
较多的⼩链轮齿数，较⼩的链节距，并限制链轮转速不要过⾼，对降低动载荷都
是有利的。
2.螺纹升⾓的⼤⼩对⾃锁和效率有何影响？写出⾃锁条件及效率公式。 答：螺母被拧紧时，其拧紧⼒矩为M1＝Ft d2/2＝G d2tan(ψ+ρν)/2，⽆摩擦时，M10＝Ft d2/2＝G d2tan(ψ)/2，机械效率为η1＝M10 / M1＝tanψ/tan(ψ+ρν)。螺母被放松时，其阻碍放松的⼒矩为M2＝F d2/2＝G d2tan(ψ－ρν)/2，⽆摩擦时，M20＝F
d2/2＝G d2tan(ψ)/2，机械效率为η2＝M2 / M20＝tan(ψ－ρν)/tanψ。由η1＝＝tanψ/tan(ψ+ρν)得知，当ψ越⼩，机械效率越低。由η2＝tan(ψ－ρν)/tan ψ得知，当ψ－ρν≤0 时，螺纹具有⾃锁性。
3.为什么螺母的螺纹圈数不宜⼤于10圈？
答：因为螺栓和螺母的受⼒变形使螺母的各圈螺纹所承担的载荷不等，第⼀圈螺纹受载最⼤，约为总载荷的1/3，逐圈递减，第⼋圈螺纹⼏乎不受载，第⼗圈没⽤。所以使⽤过厚的螺母并不能提⾼螺纹联接强度 4.根据流体动压润滑油的⼀维雷诺⽅程说明形成液体动压润滑的必要条件
①两摩擦数表⾯必须形成楔形②润滑油必须⼤⼝进⼩⼝出③必须具有⾜够的相对滑动速度V>0 ④必须充满⾜够的具有⼀定粘度的润滑油Y>0
5.在相同条件下，为什么三⾓胶带⽐平⾏带传动能⼒⼤？
三⾓胶带为楔⾯承载，在同样的张紧⼒下可产⽣⼤于平呆的摩擦⼒，使带的有效拉⼒增⼤，故承载能⼒⼤于平带
6.在⾮液体摩擦滑动轴承的计算中，为什么要限制轴承的压强p和pv值？
压强p过⼤不仅可能使轴⽡产⽣塑料变形破坏边界膜，⽽且⼀旦出现⼲摩擦状态则加速磨损。故要限制压强p pv值⼤表明摩擦功⼤，温升⼤，边界膜易破坏。故要限制pv 值。
7.什么是带传动的弹性滑动和打滑，⼆者对传动有何影响？
弹性滑动：带本⾝是弹性体，松边紧边受⼒不均，带上各点发⽣拉伸变形也相同，从⽽产⽣了弹性滑动打滑：由于滑动⾓不断增加，滑动⾓达到极限值⼩轮包⾓⽽导致。
影响：弹性：1从动轮圆周速度低于主动轮；2较低了传动效率；3引起了带的磨损；4使带温升⾼打滑：造成带的严重磨损并使带的运动处于不稳定状态，影响带的寿命。
8.带传动中，带上可能产⽣的瞬时最⼤应⼒发⽣在何处他是由哪⼏种应⼒组成的和?
瞬时最⼤应⼒发⽣在紧边进⼊主动轮处；由紧边应⼒、弯曲应⼒、离⼼应⼒组成。
9.按轴⼯作时所受载荷不同，可把轴分成哪⼏类？红外扫描仪
转轴：同时承受和转矩和弯矩的轴⼼轴：轴只受弯矩，不受转矩传动轴：轴主要受转矩，不瘦弯矩或者受弯矩很⼩。
10.为什么⼀般情况下链传动瞬时传动⽐不是恒定的？在什么条件下是恒定的？
①链传动的瞬时传动⽐i=W1/W2=R2cosγ/R1cosβ（γ、β）分别为每⼀链节与主从动链轮啮合过程中链节较链在主从动轮上的相位，传动中γ、β随时间变化，故i也随时间变化，不能得到恒定值②只有当两链轮的齿数z相等，紧边的长度⼜恰为链节距的整数倍时，i 才恒定。
11.联轴器和离合器的功⽤是什么？它们功能有何异同。
①主要⽤来联接两轴，使之⼀同回转，以传递涌动和动⼒②异：联轴器：机器还在转时两轴不能分离离合器：机器还在转时两轴可以分离同：都是⽤来联接两轴使之⼀同回转以传递运动和转矩。
12.在润滑良好的闭式齿轮传动中，齿轮的主要失效形式是什么？发⽣在哪个部位？例举3种改善措施。 软齿⾯：主要失效形式：疲劳点蚀；部位：节线附近靠近齿根部分的表⾯上；措施：1提⾼齿⾯硬度和降低表⾯粗糙度；2采⽤粘度较⾼的润滑油；3减⼩动载荷
硬齿⾯：主要失效形式：轮齿折断；部位：齿根部位；措施：1增⼤齿根过渡曲线半径；
2降低表⾯粗糙度值；3采⽤表⾯强化处理（喷丸，碾压）
13.齿轮传动中，主要有哪⼏种失效形式？并分析开式与闭式齿轮传动时主要失效情况及计算准则
①齿根折断，点蚀，磨粒磨损，齿⾯胶合，齿⾯塑性流动等。
②闭式传动：主要形式：点蚀和弯曲疲劳失效；准则：校核齿⾯接触疲劳强度6h和弯曲疲劳强度6f，若有短时过载，还需校核静强度
③开式传动：主要失效：齿根弯曲疲劳失效和磨粒磨损；准则：校核弯曲强度6f，若有短时过载，亦需校核静强度。
14.下列间隙中充满润滑液体，画出形成液体润滑后的油膜压⼒分布规律及对应各段的润滑油的速度分布规律？
15.同5
16.设计圆柱形螺旋弹簧时，为什么⼀般要求弹簧指数16>C>4 C
过⼤：弹簧刚度⼩，易发⽣抖动过⼩，加⼯困难，弹丝内外侧应⼒悬殊，刚度⼤，材料利⽤率低
17.三种轴的含义，⾃⾏车的前轴、中轴、后轴及脚踏板轴各是什么轴
转轴：同时承受和转矩和弯矩的轴⼼轴：轴只受弯矩，不受转矩传动轴：轴主要受转矩，不瘦弯矩或者受弯矩很⼩。脚踏车的前轴和后轴是⼼轴，中轴是转轴
18.带传动为什么要限制速度V=5～25m/s
对于V带的传动速度V，过低所需的带的根数过多，各带受⼒不均；过⾼，离⼼⼒相应增加，易引起打滑
19.在设计V带传动时，为什么要限制其最⼩中⼼距和最⼤传动化？
过⼩，带显得果断，相同带速下带的绕转次数多，易引起带的疲劳，降低带的使⽤寿命，同时也使⼩带轮包⾓减⼩，降低带的传动能⼒过⼤：带显得过长，易引起带的颤动
20.链传动的运动不均匀的原因是什么？可采取哪些措施减⼩链传动的运动不均匀性和动载荷？
链传动不均匀性产⽣的原因：链传动中，具有刚性链节的链条与链轮相啮合时，链节在链轮上呈多边形分布，当链条每转过⼀个链节时，链条前进的瞬时速度周期性的由⼩变⼤，再由⼤变⼩，这种周期性的变化，给链传动带来了速度不均匀性。
减⼩链传动的运动不均匀性和运载荷的措施：减低转速，减⼩链节距，增⼤齿轮数
拼装玩具21.闭式蜗杆传动为什么要进⾏热平衡计算，当热平衡不能满⾜时怎么办？
①⼯作时产⽣⼤量的摩擦热，如果不能及时的散热，将导致润滑油的温度过⾼，粘度下降，易使齿⾯产⽣胶合。
②措施：1加散热⽚以增⼤散热⾯积；2在蜗杆轴端装设风扇；3外冷却压⼒喷油润滑；4 油池内安装冷却⼩管。
22.单向旋转的转轴表⾯上的某⼀点弯曲应⼒是什么规律循环的变应⼒？滚动轴承⼯作时，固定座圈承载区的接触应⼒，其循环的特征r等于多少？带剖⾯上任⼀点处的总拉⼒其循环特征r的范围是多少？只受预紧⼒的紧螺栓联接刻⾯上的拉应⼒，其循环特征r等于多少？
对称循环应变⼒ R=0 0～1 R=1
23.下图所⽰为V带传动的张紧装置，指出不合理之处
1、张紧轮不宜装在紧边,
2、应装于松边内侧(带厚)，使带只受单向弯曲，且
靠近⼤轮，防⽌⼩带轮包⾓减⼩。
24.轴上零件的周向及轴向固定各有哪些⽅法？分别使⽤于什么场合？（⾄少分别举出两种周向及四种轴向固定⽅法）
微型超级电容器1、周向固定：键连接、花键连接、过盈配合连接、圆柱销；轴向固定：轴肩、轴环、轴套、轴端挡板、弹性档圈、圆螺母
套筒⼀般⽤于两个零件间距较⼩的场合；圆螺母适⽤于承受轴向⼒较⼤，⽆法采⽤套筒的场合，如斜齿轮轴；
平键⽤于载荷较⼩的联接或作为辅助性联接，也⽤于锥形轴及轮毂联接；圆柱销⽤于轮毂宽度较⼩（如l/d<0.6）,⽤键联接难以保证轮毂和轴可靠固定的场合。
25.简述滑动轴承的相对间隙，偏⼼率及宽径⽐β/d，对轴承承载能⼒和轴承温升的影响
：相对间隙较⼩时，承载能⼒将提⾼；相对间隙较⼤时，承载能⼒降低，减⼩
了发热。：保证得到动压润滑油的前提下，偏⼼率越⼤，轴承承载能⼒越⼤，反之越⼩β/d：越⼤，承载能⼒越⼤，越⼩，平稳性越好，温升越⼩。
26.蜗杆传动散热计算不能满⾜时，试举出三种改进措施。
1）加装风扇；2）增加散热⽚；3）蛇形冷却⽔管
27.平键的有效长度怎样确定的
取键槽长为L轮-(5~10)，并就近在长度系列上取值，确定键的有效长度。
28做出螺栓与被联接件的受⼒——变形图，写出F’
29.链传动设计时，链轮齿数z和节距p选择的原则是什么？并分析原因
①链速V⼀定时，采⽤较多的链轮齿数和较⼩的链节距
②原因：转速越⾼，链节距越⼤，链齿轮数越⼩，动载荷越⼤，故当V⼀定时，采⽤较多的z和较⼩的p和降低动载荷都是有利的
30.试分析链传动产⽣动载荷的原因，何为链传动的多边形效应，它对链传动有什么影响？餐台滑轨
①原因：链速V和从动链轮⾓速度W周期性变化，从⽽产⽣附加的动载荷
②多边形效应：链传动的瞬时传动⽐i=W1/W2=R2cosγ/R1cosβ（γ、β分别为每⼀链节与主从动链轮啮合过程中链节较链在主从动轮上的相位⾓），在传动中，β、γ随时间变化，因此瞬时传动⽐i也是随时间不断变化的，这种链传动的固有特性称为链的多边形效应。
③影响：链传动的多边形效应使链传动的瞬时传动⽐周期性变化，从⽽产⽣冲击振动和噪声、产⽣动载荷
31.蜗杆传动为什么要引⼊直接系数q？
⽬的：为了限制切削涡轮时所需的滚⼑数⽬，便于⼑具标准化，以提⾼⽣产的经济性并保证配对的蜗杆与涡轮能够正确的啮合。
32.为什么蜗杆传动的传动⽐只能表达为，却不能以来表⽰
因为蜗轮蜗杆传动的传动⽐与蜗杆的直径⽆关。
33.轴的强度计算公式M=M2+(αT)2中，α含义是什么？
α是根据转矩性质⽽定的应⼒校正系数。对于不变的转矩α= 脉动的转矩对称循环的转矩
34.同4
35.同22
36.试说明滚动轴承代号62203和7312AC/P6的含义
37.同12的第⼀点（软齿⾯）
38.常⽤螺纹有哪⼏类？哪些⽤于联接，哪些⽤于传动，为什么？哪些是标准螺纹?
常⽤的有：三⾓螺纹，矩形螺纹，梯形螺纹和锯齿形螺纹。三⾓螺纹⽤于联接，其余⽤于传动。因三⾓螺纹⾃锁性好，其它螺纹传动效率⾼。除矩形螺纹外，其余均为标准螺纹。
39.何谓螺纹联接的预紧，预紧的⽬的是什么？
螺纹联接的预紧螺纹联接在承受⼯作载荷之前预先受到的⼀个拧紧作⽤⼒叫预紧⼒。螺纹联接预紧的⽬的：增强联接的刚性、紧密性和防松性能，保证连接的正常⼯作，还可以提⾼螺栓的疲劳强度 40.联接螺纹能满⾜⾃锁条件，为什么还要考虑防松？根据防松原理，防松分哪⼏类？
因为在冲击、振动、变载以及温度变化⼤时，螺纹副间和⽀承⾯间的摩擦⼒可能在瞬间减⼩或消失，不再满⾜⾃锁条件。这种情况多次重复，就会使联接松动，导致机器不能正常⼯作或发⽣严重事故。因此，在设计螺纹联接时，必须考虑防松。根据防松原理，防松类型分为摩擦防松，机械防松，破坏螺纹副关系防松。
41.开式和闭式齿轮传动的失效形式有什么不同？
1、闭式传动，闭式传动的主要失效形式为齿⾯点蚀和轮齿的弯曲疲劳折断。当采⽤软齿⾯（齿⾯硬度《350HBS）时，其齿⾯接触疲劳强度相对较低。因此，⼀般应⾸先按齿⾯接触疲劳强度调节，计算齿轮的分度圆直径及其主要集合参数，然⼿在对其轮齿的抗弯曲疲劳强度进⾏校核。当采⽤硬齿⾯（齿⾯硬度>350HBS）时，则⼀般应⾸先按齿轮的抗弯曲疲劳强度条件，确定齿轮的模数及其主要⼏何参数，然后再校核其齿⾯接触疲劳强度。
2、开式传动开式传动的主要失效形式为齿⾯磨损和轮齿的弯曲疲劳折断。由于⽬前齿⾯磨损尚⽆完善的计算⽅法，因此通常只对其进⾏抗弯曲疲劳强度计算，并采⽤适当加⼤模数的⽅法来考虑磨损的影响。
42.⼀对齿轮传动，如何判断⼤、⼩齿轮中哪个齿⾯不易出现疲劳点蚀？哪个齿轮不易出现弯曲疲劳折断？理由如何？
⼀对齿轮的接触应⼒相等，哪个齿轮⾸先出现点蚀，取决于它们的许⽤接触应⼒，其中较⼩者容易出现齿⾯点蚀。通常，⼩齿轮的硬度较⼤，极限应⼒较⼤，按⽆限寿命设计，⼩齿轮的许⽤接触应⼒较⼤，不易出现齿⾯点蚀。判断哪个齿轮先发⽣齿
脑根根弯曲疲劳折断，即⽐较两轮的弯曲疲劳强度，要⽐较两个齿轮的，其⽐值较⼩者弯曲强度较⾼，不易发⽣轮齿疲劳折断。
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