機械設(shè)計基礎(chǔ)(零件)填空題(附答案).doc

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《機械設(shè)計基礎(chǔ)》填空部分復(fù)習(xí)題 第九章 1、機械零件由于某種原因，不能 時，稱為失效。機械零件在 的條件下，零件能安全工作的限度，稱為工作能力。 2、若兩個零件在受載前是 接觸或 接觸，受載后接觸變形處為一小面積，在這小面積上產(chǎn)生的局部應(yīng)力稱為 應(yīng)力，如 等零件工作時就有這種應(yīng)力作用。對高副接觸的零件，在外載荷作用下，接觸處將產(chǎn)生 應(yīng)力，從而將引起零件的破壞。兩零件高副接觸時，其最大接觸應(yīng)力取決于 ，及度上的載荷 。兩零件高副接觸時，其接觸應(yīng)力隨接觸點，線處的曲率半徑增大而；隨材料的彈性模量減小而 ；隨單位接觸寬度載荷的增大而。 零件的表面硬度， 接觸表面的綜合曲率半徑，可以提高零件的接觸疲勞強度。 2、 材料發(fā)生疲勞破壞時的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N必 于該材料的循環(huán)基數(shù)N0；由于，和等因素的影響，零件的疲勞極限必小于其材料的疲勞極限。 3、 隨時間變化的應(yīng)力稱為變應(yīng)力，具有周期性變化的變應(yīng)力稱為循環(huán)變應(yīng)力。按照隨時間變化的情況，應(yīng)力可分為 和 。變應(yīng)力可歸納為 變應(yīng)力、變應(yīng)力和變應(yīng)力三種基本類型。變應(yīng)力的五個基本參數(shù)是 σmax 、σmin 、σm 、σa 、r 。應(yīng)力循環(huán)中的 與 之比，可用來表示變應(yīng)力中應(yīng)力變化的情況，通常稱為變應(yīng)力的循環(huán)特性r。當(dāng)r=+1表示為 應(yīng)力，r=0表示為 應(yīng)力，它的σmin=，σm=σa=；當(dāng)r=-1表示為 應(yīng)力，它的σmax=σa ；σm= ；非對稱循環(huán)變應(yīng)力的r變化范圍為 和之間。 4、 在變應(yīng)力中，表示 與 力循環(huán)次數(shù) 之間的關(guān)系曲線稱為材料的疲勞曲線。在變應(yīng)力作用下，零件的主要失效形式是 。在靜應(yīng)力下，塑性材料的零件按不發(fā)生 條件進行強度計算，故應(yīng)取材料的 作為極限應(yīng)力；而脆性材料的零件按不發(fā)生 的條件進行計算，故應(yīng)取材料的 作為極限應(yīng)力。變應(yīng)力下，零件的許用極限應(yīng)力與零件材料的疲勞極限有關(guān)，同時還應(yīng)考慮 系數(shù)、 __系數(shù)和 系數(shù)。 6、一非對稱循環(huán)變應(yīng)力，其σmax=100N/mm2，σmin=-50N/mm2，計算其應(yīng)力幅σa= N/mm2，平均應(yīng)力σm= ___N/mm2，循環(huán)特性r= 。 7、機械磨損的主要類型有 磨損、 磨損、 磨損與腐蝕磨損。運動副中，不斷損失的現(xiàn)象稱為磨損，在預(yù)定使用期限內(nèi)，零件的磨損量 允許值就認(rèn)為是正常磨損。 8、安全系數(shù)可用部分安全系數(shù)來確定S=S1?S2?S3 其中S1是考慮載荷及應(yīng)力計算的 性；S2是考慮機械性能的 性；S3是考慮零件的 性。 第十章 聯(lián)接 1、聯(lián)接有可拆和不可拆兩種，可拆聯(lián)接有 聯(lián)接、 聯(lián)接和 聯(lián)接等。不可拆聯(lián)接有 、 等。 2、螺紋按照螺紋線的數(shù)目，可分為單線螺紋和 螺紋，其中 螺紋常用于聯(lián)接。螺紋按其平面圖形的形狀，可分為 形、 形和 形等等。按其螺旋的旋向，可分為 和 。常用的旋向是 。螺紋聯(lián)接的基本類型有 聯(lián)接， 聯(lián)接， 聯(lián)接以及 聯(lián)接等四種。當(dāng)被聯(lián)接件之一厚度較大，并需經(jīng)常拆卸時，可采用 聯(lián)接；而不需經(jīng)常拆卸的可采用 聯(lián)接。 3、螺紋的升角隨線數(shù)減小而 ，隨中徑增加而。 當(dāng)升角λ〈當(dāng)量摩擦角ρˊ時，將發(fā)生 現(xiàn)象。螺旋副的自鎖條件為 ，矩形螺紋牙形斜角β為 ，不易自鎖，故 性能好，常用作 螺紋；普通三角螺紋常用 旋，公稱直徑為 徑，牙型角α= ，故 性能好，常用作 使用。螺紋聯(lián)接中，形螺紋和 螺紋主要用于傳動，其中 形螺紋只適用于承受單向軸向載荷。 4、普通螺紋的公稱直徑是螺紋的 ，計算時其危險截面直徑為 徑；管螺紋的公稱直徑上管子的 ，其螺紋的牙型通常為 型。圓錐管螺紋的優(yōu)點是 比圓柱管螺紋高。與粗牙螺紋相比，在公稱直徑相同時，三角形細(xì)牙螺紋的螺距 ，小徑 ，升角 ；故它的 性能好，強度高。 5、在螺栓聯(lián)接中，在裝配時一般都需在擰緊時加上預(yù)緊力，其作用是提高螺紋聯(lián)接的 ，，。在重要的螺紋聯(lián)接中，擰緊力矩的測定較方便的方法是使用 扳手，較精確的方法是測量擰緊時螺栓的 量。 6、螺栓聯(lián)接中，普通螺栓聯(lián)接通過在聯(lián)接上加 力，從而在接合面上產(chǎn)生 力來承受外加橫向載荷的，普通螺栓聯(lián)接所能產(chǎn)生的摩擦力大小主要取決于、 及。依靠摩擦力來承受外加橫向載荷的緊螺栓聯(lián)接的缺點是和等。為避免上述缺點，常用的措施是通過、或銷承受橫向工作載荷，而螺栓僅起聯(lián)接作用。采用鉸制孔用螺栓時，其特點是螺栓桿與孔壁之間沒有 ，而是通過兩者之間的來進行聯(lián)接，在工作時，它通過螺栓光桿部分受 ，螺栓桿與孔壁間受 來承受外加橫向載荷。 7、螺桿傳動的功率損耗主要有：損耗、 摩擦損耗、 損 耗等。螺紋的防松方法按原理可分為 防松、防松和防松等。 8、螺栓的主要失效形式有：螺栓桿 、螺紋 、 及經(jīng)常拆裝時 。在受有軸向變載荷的緊螺栓聯(lián)接中，通過 減小螺栓的剛度或增加 被聯(lián)接件的剛度，來提高螺栓的疲勞強度，但由此會使聯(lián)接中的殘余預(yù)緊力減小，從而降低聯(lián)接的 緊密性 ；為了減小螺栓剛度，可 螺栓光桿部分的直徑，或 采用 螺栓，也可以 螺栓長度。 8、鍵主要用來實現(xiàn)軸和軸上零件之間的 固定以傳遞 矩。鍵可分為 、 、 、 等。當(dāng)需要采用雙鍵聯(lián)接時，兩個普通平鍵應(yīng)相隔 度布置，強度校核按 個鍵校核，兩個切向鍵應(yīng)相隔 度。 9、平鍵的剖面尺寸應(yīng)根據(jù) 選定，鍵長則根據(jù) 確定。平鍵聯(lián)接的主要失效形式是工作面的 和 。平鍵的工作面為 ，常用的平鍵有和。普通平鍵主要用于 聯(lián)接，其主要失效形式是 ，故應(yīng)進行 強度計算。導(dǎo)向平鍵主要用于 聯(lián)接，其主要失效形式是 ，故應(yīng)進行計算。 10、楔鍵可分為 和 兩種，工作面為 ，工作時靠 傳遞轉(zhuǎn)矩，并能承受單方向的 。 11、花鍵聯(lián)接根據(jù)其齒形不同，可分為 、 和 三種。花鍵聯(lián)接與平鍵聯(lián)接相比，，和等優(yōu)點。 12、銷分為 和 。需多次裝拆或用于定位時，常用 。 第十一章 齒輪傳動 1、按照工作條件，齒輪傳動可分為 傳動和 傳動兩種。重要的齒輪傳動都采用 傳動。圓柱齒輪及齒輪副有 個精度等級， 級精度最高，常用的是 級精度。最常見的輪齒失效形式有 、 、 、 和齒向塑性流動五種。閉式齒輪傳動中，潤滑方式根據(jù)齒輪的速度大小而定，可分為潤滑和 潤滑方式。 2、經(jīng)過 和 兩種熱處理后的齒輪齒面稱為軟齒面，其齒面硬度HBS≤ 350 。齒輪的齒面硬度值HB> 350 時，稱為硬齒面，熱處理方法有、 和 ，其主要失效形式在閉式傳動中是；而當(dāng)處于高速重載下則易產(chǎn)生 破壞。在閉式傳動中，硬齒面齒輪齒面接觸承載能力較 ，其主要失效形式是 ，故應(yīng)按 強度設(shè)計，求出齒輪的 后，再按 強度校核。在閉式傳動中軟齒面齒輪的主要失效形式是 ，故應(yīng)按 強度設(shè)計，然后再按 強度校核。而在開式傳動中，齒輪的主要失效形式是 ，故一般應(yīng)按 強度設(shè)計。若傳動要求結(jié)構(gòu)緊湊，一般選用 齒面?zhèn)鲃?。 3、齒輪傳動中的動載荷系數(shù)，隨速度的增加而，隨精度的提高而 。齒輪強度計算中，軸和軸承的剛度越 ，軸上齒輪的齒寬越寬 ，載荷集中越嚴(yán)重，在滿足彎曲強度條件下可適當(dāng)選取較 的齒數(shù)，從而使齒輪工作較 。 4、圖示齒輪傳動中，當(dāng)齒輪1主動時，齒輪2齒面上的接觸應(yīng)力屬 循環(huán)變應(yīng)力，每轉(zhuǎn)一圈單側(cè)齒面的嚙合次數(shù)為 次，齒根上的彎曲應(yīng)力屬 循環(huán)變應(yīng)力，每轉(zhuǎn)一圈單側(cè)齒面的嚙合次數(shù)為 次。又當(dāng)齒輪2主動時，該齒輪齒根上的彎曲應(yīng)力屬 循環(huán)變應(yīng)力，每轉(zhuǎn)一圈單側(cè)齒面的嚙合次數(shù)為 次。 5、齒輪傳動中，齒根部分靠近 偏下處最易發(fā)生點蝕，故常取 處的接觸應(yīng)力為計算依據(jù)。在齒輪強度計算中，接觸應(yīng)力是按一對輪齒在 處嚙合為計算依據(jù)；彎曲應(yīng)力是假定全部載荷由 輪齒承擔(dān)，并且該載荷作用于 時進行計算，計算時將輪齒看作 ，其危險截面可用 法來確定。斜齒圓柱齒輪傳動的強度計算按輪齒 的當(dāng)量直齒進行分析。而直齒圓錐齒輪傳動的強度計算近似按位于齒寬 的一對當(dāng)量直齒圓柱齒輪進行計算的。 6、一對齒輪作單向傳動時，輪齒齒根所受彎曲應(yīng)力是 循環(huán)變應(yīng)力。而作雙向傳動時（如惰輪），輪齒齒根的彎曲應(yīng)力是 循環(huán)變應(yīng)力，齒面上的接觸應(yīng)力是 循環(huán)變應(yīng)力。 7、當(dāng)大小一對齒輪都是軟齒面時，考慮到小齒輪齒根 ，彎曲強度 ，受載次數(shù) ，故在選材上和熱處理中，一般使小齒輪齒面硬度比大齒輪的高。齒輪彎曲強度中，一對傳動比不等于1的齒輪傳動，齒形系數(shù) 等，兩齒輪的許用彎曲應(yīng)力一般 等，因此應(yīng)驗算 個齒輪的彎曲應(yīng)力。齒輪彎曲強度計算中，標(biāo)準(zhǔn)齒輪的齒形系數(shù)YF僅與齒輪 有關(guān)，而與 無關(guān)，且YF隨 的增加而 。 8、當(dāng)一對齒輪的材料、傳動比及齒寬系數(shù)一定時，由齒面接觸強度所決定的承載能力，僅與 或有關(guān)。齒輪接觸強度計算中，兩個相互接觸的輪齒所受的接觸應(yīng)力 ， 一般情況下兩個輪齒的許用接觸應(yīng)力。計算中，應(yīng)該代入較 的那一個許用接觸應(yīng)力值。如一對直齒輪，其[σH]1=600N/mm2，[σH]2=400N/mm2，[σF]1=180N/mm2，[σF]2=130N/mm2，YF1=2.57，YF2=2.18；如按接觸強度計算時，許用接觸應(yīng)力應(yīng)以 代入；按彎曲強度計算時，式中的YF/[σF]應(yīng)以 代入。 9、在斜齒輪傳動中，其標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)是齒輪的 模數(shù)；錐齒輪傳動的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)是齒輪的 模數(shù)；在蝸桿傳動中，蝸桿的 模數(shù)等于蝸輪的 模數(shù)，并定為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)。在斜齒輪傳動中，由于螺旋角的存在，使齒輪的 強度和 強度提高，但由此將使軸和軸承上受有 的作用，故一般螺旋角限制在 范圍之內(nèi)。 第十二章 1、蝸桿傳動用于傳遞 軸之間的回轉(zhuǎn)和動力，通常兩軸的交錯角為 。圓柱蝸桿按其螺旋面的形狀可分為 蝸桿和 蝸桿。蝸桿傳動的主要優(yōu)點是：能得到 的傳動比，傳動較 ，噪音較 等。蝸桿傳動的主要失效形式有 、 和 等，這是因為蝸桿傳動在齒面上有較大的 速度，故選取材料時，蝸桿一般采用 ，而蝸輪采用 制造。 2、蝸桿傳動中，在主平面內(nèi)蝸輪與蝸桿的嚙合相當(dāng)于 和 的嚙合，它的設(shè)計計算都以 面的參數(shù)和幾何關(guān)系為準(zhǔn)。阿基米德蝸桿傳動的正確嚙合條件是：蝸桿 模數(shù)與壓力角應(yīng)分別等于蝸輪 模數(shù)與 ，蝸桿中園柱上的螺旋線升角應(yīng)等于蝸輪分度圓柱上的 ，且兩者旋向 。 3、蝸桿傳動中，蝸桿直徑系數(shù)q是指蝸桿 與模數(shù)的比值。q越小，導(dǎo)程角越 ，傳動效率越 ，但蝸桿的剛度和強度越 。蝸桿頭數(shù)通常取Z1=1，2，4，蝸桿頭數(shù)越 ，傳動比越，螺旋線升角越 ，傳動效率越 ，傳動中發(fā)熱量 ，工作面發(fā)生 失效的可能性越大，若不及時采取 措施宜引起傳動失效。蝸輪齒數(shù)少于26，會產(chǎn)生 ，但齒數(shù)過多，會影響蝸桿的 。 第十三章 帶/鏈傳動 1、帶傳動和鏈傳動是通過 傳遞運動和動力的，不同的是帶傳動屬于 傳動，而鏈傳動屬于 傳動。在傳動中，帶傳動宜布置在 速級，松邊宜布置在 邊，鏈傳動宜布置在 速級，松邊宜布置在 邊。 2、傳動帶按橫截面形狀可分為 帶、 帶和 帶三大類。帶傳動的主要張緊方法有 和 兩種。帶傳動的主要失效形式是 和發(fā)生 損壞。故帶傳動的設(shè)計依據(jù)是保證帶 及具有一定的 。 3、在帶傳動中，彈性滑動是由帶材料的 和帶輪兩側(cè)膠帶上的 引起的，而打滑是由 引起的。在帶傳動中，當(dāng)過載產(chǎn)生打滑時，可采用的措施有：a) b) c) 等來增大帶傳動的承載能力，避免打滑。 4、 包角和 摩擦系數(shù)，都可提高帶傳動所傳遞的圓周力。小輪包角越 ，帶的摩擦力和能傳遞的功率越大，在開口傳動中，大小帶輪的包角之和應(yīng)等于 。 5、在帶傳動中，膠帶中的應(yīng)力是由 產(chǎn)生的拉應(yīng)力， 產(chǎn)生的拉應(yīng)力及應(yīng)力三部分組成。其中數(shù)值最大，起主要作用的是 應(yīng)力。帶的最大應(yīng)力發(fā)生在 邊與 輪的接觸處，其值為 。 6、在帶傳動中，若小帶輪選得過小，帶的截面尺寸越 ，則帶的 應(yīng)力過大，帶的壽命將降低；小帶輪過小還會使小帶輪的 減小，從而使帶的承載能力下降，所以帶傳動中小帶輪的直徑必須某個極限值；反之，若小帶輪直徑選得過大，雖能延長帶的壽命，但會使帶傳動的 增大。帶傳動中，其它條件不變的情況下，帶速越 ，帶的材料質(zhì)量越 ，離心拉應(yīng)力越大。 7、V帶是由層，填充物和 層組成的，普通V帶已標(biāo)準(zhǔn)化，按截面尺寸不同分為 種型號，楔角Φ為 。三角膠帶二側(cè)面夾角為400，但當(dāng)帶進入帶輪產(chǎn)生彎曲，會使帶的夾角變 小 ，所以要求帶輪上輪槽楔角要 小 于400，且隨著帶輪直徑越小，帶輪輪槽楔角越 小 。V型帶在規(guī)定的張緊力，位于帶輪基準(zhǔn)直徑上的周線長度稱為長度；V型帶的公稱長度稱為 長度。帶傳動中，當(dāng)預(yù)緊力相同的情況下，V帶比平帶傳遞的功率 ，這是因為 帶的當(dāng)量摩擦系數(shù)較大的緣故。 8、傳遞動力用的鏈條，按結(jié)構(gòu)的不同主要有鏈和 鏈。鏈傳動的主要失效形式有：鏈板的 ，套筒滾子的 ，鏈條鉸鏈的 ，銷軸與套筒間的 等。鏈傳動中兩軸應(yīng) 布置，兩鏈輪應(yīng)位于面，一般宜采用 布置。 9、鏈傳動是以 作為中間撓性件，通過鏈與鏈輪的 來傳遞動力的。在鏈傳動中，鏈條中的作用力由 力、 力和 力三部分組成。鏈傳動中，因為 效應(yīng)，鏈速和都是變化的。 10、鏈傳動設(shè)計時，鏈節(jié)數(shù)應(yīng)盡量取 數(shù)，以避免采用受附加 作用的過渡鏈節(jié)，同時，鏈輪齒數(shù)宜采用 數(shù)，以使輪齒工作時的 均勻；當(dāng)小鏈輪齒數(shù)過 時會影響鏈傳動的工作平穩(wěn)性，而大鏈輪齒數(shù)過 時，則在鏈條磨損時易產(chǎn)生跳齒脫鏈現(xiàn)象；鏈條的節(jié)距越大，鏈條的強度 ，則鏈傳動的承載能力越 ，但傳動中的動載荷 ，由此在鏈傳動中引起的沖擊越 。故鏈節(jié)距選擇的原則是：在滿足強度的條件下，鏈節(jié)距應(yīng)盡量 。 第十四章 軸 1、由于合金鋼與普通鋼的彈性模量E差別不大，所以軸的材料選用合金鋼主要是為了提高 度，而不是提高 度；同時通常要進行適當(dāng)?shù)牟拍艿玫匠浞掷?。因為鋼材的種類和熱處理對其彈性模量的影響很 ，欲采用合金鋼和熱處理來提高軸的剛度，效果，而且合金鋼對應(yīng)力集中的敏感性較 。 2、根據(jù)承受載荷的不同，軸可分為 軸、 軸和 軸三種。既傳遞轉(zhuǎn)矩，又承受彎矩的軸是 ；只傳遞轉(zhuǎn)矩，不承受彎矩的軸是 ；不傳遞轉(zhuǎn)矩，只承受彎矩的軸是 。自行車的前軸是 軸，中間軸是 軸，后軸是 軸。零件在軸上的軸向固定，常采用、 、或等形式。軸與軸上零件的周向固定多采用鍵 ，花鍵 或過盈配合等聯(lián)接方式。 3、常用的軸的強度計算有扭轉(zhuǎn)強度計算與彎扭合成強度計算兩種方法。在軸的彎扭合成強度計算中，一般轉(zhuǎn)軸的彎曲應(yīng)力是 循環(huán)變應(yīng)力，而扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力的循環(huán)特性取決于轉(zhuǎn)矩的性質(zhì)，它可以是 ， 或者 變化的，因此根據(jù)轉(zhuǎn)矩性質(zhì)引入了一個 系數(shù)，若轉(zhuǎn)矩變化規(guī)律不清楚，一般按 循環(huán)變化考慮。 4、軸設(shè)計時，一般先按 強度估算軸的直徑，然后進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，再按 強度對軸進行強度驗算。計算中的折合系數(shù)α是根據(jù) 性質(zhì)而定的。α=0.3，表示是 轉(zhuǎn)矩，α=0.6，表示是 變化的轉(zhuǎn)矩。 第十五章 1、按兩物體表面的潤滑情況，摩擦狀態(tài)可分為 摩擦、 摩擦、 摩擦和 摩擦四種。潤滑油的粘度是表征液體流動的 性能，它隨壓力的升高而 ，隨溫度的升高而 ?；瑒虞S承中選擇潤滑油時，要考慮速度、載荷和工作情況。對于載荷大，速度低的軸承宜選擇粘度　 的油；載荷小，速度高的軸承宜選粘度 的油。 2、軸承的功用為 軸及軸上零件，并保持軸的旋轉(zhuǎn)精度和減少軸與支承之間的 ?；瑒虞S承按其承受載荷方向的不同，可分為 滑動軸承和 滑動軸承。在滑動軸承中，常用的軸瓦材料和軸承襯材料有 、 等。 3、非液體摩擦滑動軸承的設(shè)計依據(jù)是：（1）（2）；（維持 油膜不遭破壞。）故需進行 和 兩項計算?；瑒虞S承形成動壓油膜的條件是：兩工作面間必須有 間隙和 速度，其運動方向必須保證潤滑油從 流進，從 流出。 第十六章 滾動軸承 1、滾動軸承61210表示其類型為 承 ，內(nèi)徑為 ，精度為 級 。 2、滾動軸承常采用的密封型式有： a) 式密封，例如： 密封和 密封； b) 式密封，例如： 密封和 密封等。 滾動軸承的主要失效形式有 和 等。為了便于互換及適于大批量生產(chǎn)，軸承內(nèi)圈孔與軸的配合采用基 制，軸承外圈與軸承座孔的配合則采用基 制。 第十七章 聯(lián)軸器 1、常用聯(lián)軸器已標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計時通常按 ；和 來選擇型號。 4