机械设计基础(零件)填空题(附答案).doc

机械设计基础填空部分复习题第九章1、机械零件由于某种原因，不能 时，称为失效。机械零件在 的条件下，零件能安全工作的限度，称为工作能力。2、若两个零件在受载前是 接触或 接触，受载后接触变形处为一小面积，在这小面积上产生的局部应力称为 应力，如 等零件工作时就有这种应力作用。对高副接触的零件，在外载荷作用下，接触处将产生 应力，从而将引起零件的破坏。两零件高副接触时，其最大接触应力取决于 ，及度上的载荷 。两零件高副接触时，其接触应力随接触点，线处的曲率半径增大而；随材料的弹性模量减小而 ；随单位接触宽度载荷的增大而。 零件的表面硬度， 接触表面的综合曲率半径，可以提高零件的接触疲劳强度。2、 材料发生疲劳破坏时的应力循环次数N必 于该材料的循环基数N0；由于，和等因素的影响，零件的疲劳极限必小于其材料的疲劳极限。3、 随时间变化的应力称为变应力，具有周期性变化的变应力称为循环变应力。按照随时间变化的情况，应力可分为 和 。变应力可归纳为 变应力、变应力和变应力三种基本类型。变应力的五个基本参数是 max 、min 、m 、a 、r 。应力循环中的 与 之比，可用来表示变应力中应力变化的情况，通常称为变应力的循环特性r。当r=+1表示为 应力，r=0表示为 应力，它的min=，m=a=；当r=-1表示为 应力，它的max=a ；m= ；非对称循环变应力的r变化范围为 和之间。4、 在变应力中，表示 与 力循环次数 之间的关系曲线称为材料的疲劳曲线。在变应力作用下，零件的主要失效形式是 。在静应力下，塑性材料的零件按不发生 条件进行强度计算，故应取材料的 作为极限应力；而脆性材料的零件按不发生 的条件进行计算，故应取材料的 作为极限应力。变应力下，零件的许用极限应力与零件材料的疲劳极限有关，同时还应考虑 系数、 _系数和 系数。6、一非对称循环变应力，其max=100N/mm2，min=-50N/mm2，计算其应力幅a= N/mm2，平均应力m= _N/mm2，循环特性r= 。7、机械磨损的主要类型有 磨损、 磨损、 磨损与腐蚀磨损。运动副中，不断损失的现象称为磨损，在预定使用期限内，零件的磨损量 允许值就认为是正常磨损。8、安全系数可用部分安全系数来确定S=S1S2S3其中S1是考虑载荷及应力计算的 性；S2是考虑机械性能的 性；S3是考虑零件的 性。第十章 联接1、联接有可拆和不可拆两种，可拆联接有 联接、 联接和 联接等。不可拆联接有 、 等。2、螺纹按照螺纹线的数目，可分为单线螺纹和 螺纹，其中 螺纹常用于联接。螺纹按其平面图形的形状，可分为 形、 形和 形等等。按其螺旋的旋向，可分为 和 。常用的旋向是 。螺纹联接的基本类型有 联接， 联接， 联接以及 联接等四种。当被联接件之一厚度较大，并需经常拆卸时，可采用 联接；而不需经常拆卸的可采用 联接。3、螺纹的升角随线数减小而 ，随中径增加而。 当升角当量摩擦角时，将发生 现象。螺旋副的自锁条件为 ，矩形螺纹牙形斜角为 ，不易自锁，故 性能好，常用作 螺纹；普通三角螺纹常用 旋，公称直径为 径，牙型角= ，故 性能好，常用作 使用。螺纹联接中，形螺纹和 螺纹主要用于传动，其中 形螺纹只适用于承受单向轴向载荷。4、普通螺纹的公称直径是螺纹的 ，计算时其危险截面直径为 径；管螺纹的公称直径上管子的 ，其螺纹的牙型通常为 型。圆锥管螺纹的优点是 比圆柱管螺纹高。与粗牙螺纹相比，在公称直径相同时，三角形细牙螺纹的螺距 ，小径 ，升角 ；故它的 性能好，强度高。5、在螺栓联接中，在装配时一般都需在拧紧时加上预紧力，其作用是提高螺纹联接的 ，。在重要的螺纹联接中，拧紧力矩的测定较方便的方法是使用 扳手，较精确的方法是测量拧紧时螺栓的 量。6、螺栓联接中，普通螺栓联接通过在联接上加 力，从而在接合面上产生 力来承受外加横向载荷的，普通螺栓联接所能产生的摩擦力大小主要取决于、 及。依靠摩擦力来承受外加横向载荷的紧螺栓联接的缺点是和等。为避免上述缺点，常用的措施是通过、或销承受横向工作载荷，而螺栓仅起联接作用。采用铰制孔用螺栓时，其特点是螺栓杆与孔壁之间没有 ，而是通过两者之间的来进行联接，在工作时，它通过螺栓光杆部分受 ，螺栓杆与孔壁间受 来承受外加横向载荷。7、螺杆传动的功率损耗主要有：损耗、 摩擦损耗、 损 耗等。螺纹的防松方法按原理可分为 防松、防松和防松等。8、螺栓的主要失效形式有：螺栓杆 、螺纹 、 及经常拆装时 。在受有轴向变载荷的紧螺栓联接中，通过 减小螺栓的刚度或增加 被联接件的刚度，来提高螺栓的疲劳强度，但由此会使联接中的残余预紧力减小，从而降低联接的 紧密性 ；为了减小螺栓刚度，可 螺栓光杆部分的直径，或 采用 螺栓，也可以 螺栓长度。8、键主要用来实现轴和轴上零件之间的 固定以传递 矩。键可分为 、 、 、 等。当需要采用双键联接时，两个普通平键应相隔 度布置，强度校核按 个键校核，两个切向键应相隔 度。9、平键的剖面尺寸应根据 选定，键长则根据 确定。平键联接的主要失效形式是工作面的 和 。平键的工作面为 ，常用的平键有和。普通平键主要用于 联接，其主要失效形式是 ，故应进行 强度计算。导向平键主要用于 联接，其主要失效形式是 ，故应进行计算。10、楔键可分为 和 两种，工作面为 ，工作时靠 传递转矩，并能承受单方向的 。11、花键联接根据其齿形不同，可分为 、 和 三种。花键联接与平键联接相比，和等优点。12、销分为 和 。需多次装拆或用于定位时，常用 。第十一章 齿轮传动1、按照工作条件，齿轮传动可分为 传动和 传动两种。重要的齿轮传动都采用 传动。圆柱齿轮及齿轮副有 个精度等级， 级精度最高，常用的是 级精度。最常见的轮齿失效形式有 、 、 、 和齿向塑性流动五种。闭式齿轮传动中，润滑方式根据齿轮的速度大小而定，可分为润滑和 润滑方式。2、经过 和 两种热处理后的齿轮齿面称为软齿面，其齿面硬度HBS 350 。齿轮的齿面硬度值HB 350 时，称为硬齿面，热处理方法有、 和 ，其主要失效形式在闭式传动中是；而当处于高速重载下则易产生 破坏。在闭式传动中，硬齿面齿轮齿面接触承载能力较 ，其主要失效形式是 ，故应按 强度设计，求出齿轮的 后，再按 强度校核。在闭式传动中软齿面齿轮的主要失效形式是 ，故应按 强度设计，然后再按 强度校核。而在开式传动中，齿轮的主要失效形式是 ，故一般应按 强度设计。若传动要求结构紧凑，一般选用 齿面传动 。3、齿轮传动中的动载荷系数，随速度的增加而，随精度的提高而 。齿轮强度计算中，轴和轴承的刚度越 ，轴上齿轮的齿宽越宽 ，载荷集中越严重，在满足弯曲强度条件下可适当选取较 的齿数，从而使齿轮工作较 。4、图示齿轮传动中，当齿轮1主动时，齿轮2齿面上的接触应力属 循环变应力，每转一圈单侧齿面的啮合次数为 次，齿根上的弯曲应力属 循环变应力，每转一圈单侧齿面的啮合次数为 次。又当齿轮2主动时，该齿轮齿根上的弯曲应力属 循环变应力，每转一圈单侧齿面的啮合次数为 次。5、齿轮传动中，齿根部分靠近 偏下处最易发生点蚀，故常取 处的接触应力为计算依据。在齿轮强度计算中，接触应力是按一对轮齿在 处啮合为计算依据；弯曲应力是假定全部载荷由 轮齿承担，并且该载荷作用于 时进行计算，计算时将轮齿看作 ，其危险截面可用 法来确定。斜齿圆柱齿轮传动的强度计算按轮齿 的当量直齿进行分析。而直齿圆锥齿轮传动的强度计算近似按位于齿宽 的一对当量直齿圆柱齿轮进行计算的。6、一对齿轮作单向传动时，轮齿齿根所受弯曲应力是 循环变应力。而作双向传动时（如惰轮），轮齿齿根的弯曲应力是 循环变应力，齿面上的接触应力是 循环变应力。7、当大小一对齿轮都是软齿面时，考虑到小齿轮齿根 ，弯曲强度 ，受载次数 ，故在选材上和热处理中，一般使小齿轮齿面硬度比大齿轮的高。齿轮弯曲强度中，一对传动比不等于1的齿轮传动，齿形系数 等，两齿轮的许用弯曲应力一般 等，因此应验算 个齿轮的弯曲应力。齿轮弯曲强度计算中，标准齿轮的齿形系数YF仅与齿轮 有关，而与 无关，且YF随 的增加而 。8、当一对齿轮的材料、传动比及齿宽系数一定时，由齿面接触强度所决定的承载能力，仅与 或有关。齿轮接触强度计算中，两个相互接触的轮齿所受的接触应力 ， 一般情况下两个轮齿的许用接触应力。计算中，应该代入较 的那一个许用接触应力值。如一对直齿轮，其H1=600N/mm2，H2=400N/mm2，F1=180N/mm2，F2=130N/mm2，YF1=2.57，YF2=2.18；如按接触强度计算时，许用接触应力应以 代入；按弯曲强度计算时，式中的YF/F应以 代入。9、在斜齿轮传动中，其标准模数是齿轮的 模数；锥齿轮传动的标准模数是齿轮的 模数；在蜗杆传动中，蜗杆的 模数等于蜗轮的 模数，并定为标准模数。在斜齿轮传动中，由于螺旋角的存在，使齿轮的 强度和 强度提高，但由此将使轴和轴承上受有 的作用，故一般螺旋角限制在 范围之内。第十二章1、蜗杆传动用于传递 轴之间的回转和动力，通常两轴的交错角为 。圆柱蜗杆按其螺旋面的形状可分为 蜗杆和 蜗杆。蜗杆传动的主要优点是：能得到 的传动比，传动较 ，噪音较 等。蜗杆传动的主要失效形式有 、 和 等，这是因为蜗杆传动在齿面上有较大的 速度，故选取材料时，蜗杆一般采用 ，而蜗轮采用 制造。2、蜗杆传动中，在主平面内蜗轮与蜗杆的啮合相当于 和 的啮合，它的设计计算都以 面的参数和几何关系为准。阿基米德蜗杆传动的正确啮合条件是：蜗杆 模数与压力角应分别等于蜗轮 模数与 ，蜗杆中园柱上的螺旋线升角应等于蜗轮分度圆柱上的 ，且两者旋向 。3、蜗杆传动中，蜗杆直径系数q是指蜗杆 与模数的比值。q越小，导程角越 ，传动效率越 ，但蜗杆的刚度和强度越 。蜗杆头数通常取Z1=1，2，4，蜗杆头数越 ，传动比越，螺旋线升角越 ，传动效率越 ，传动中发热量 ，工作面发生 失效的可能性越大，若不及时采取 措施宜引起传动失效。蜗轮齿数少于26，会产生 ，但齿数过多，会影响蜗杆的 。第十三章 带/链传动1、带传动和链传动是通过 传递运动和动力的，不同的是带传动属于 传动，而链传动属于 传动。在传动中，带传动宜布置在 速级，松边宜布置在 边，链传动宜布置在 速级，松边宜布置在 边。2、传动带按横截面形状可分为 带、 带和 带三大类。带传动的主要张紧方法有 和 两种。带传动的主要失效形式是 和发生 损坏。故带传动的设计依据是保证带 及具有一定的 。3、在带传动中，弹性滑动是由带材料的 和带轮两侧胶带上的 引起的，而打滑是由 引起的。在带传动中，当过载产生打滑时，可采用的措施有：a) b) c) 等来增大带传动的承载能力，避免打滑。4、 包角和 摩擦系数，都可提高带传动所传递的圆周力。小轮包角越 ，带的摩擦力和能传递的功率越大，在开口传动中，大小带轮的包角之和应等于 。5、在带传动中，胶带中的应力是由 产生的拉应力， 产生的拉应力及应力三部分组成。其中数值最大，起主要作用的是 应力。带的最大应力发生在 边与 轮的接触处，其值为 。6、在带传动中，若小带轮选得过小，带的截面尺寸越 ，则带的 应力过大，带的寿命将降低；小带轮过小还会使小带轮的 减小，从而使带的承载能力下降，所以带传动中小带轮的直径必须某个极限值；反之，若小带轮直径选得过大，虽能延长带的寿命，但会使带传动的 增大。带传动中，其它条件不变的情况下，带速越 ，带的材料质量越 ，离心拉应力越大。7、V带是由层，填充物和 层组成的，普通V带已标准化，按截面尺寸不同分为 种型号，楔角为 。三角胶带二侧面夹角为400，但当带进入带轮产生弯曲，会使带的夹角变 小 ，所以要求带轮上轮槽楔角要 小 于400，且随着带轮直径越小，带轮轮槽楔角越 小 。V型带在规定的张紧力，位于带轮基准直径上的周线长度称为长度；V型带的公称长度称为 长度。带传动中，当预紧力相同的情况下，V带比平带传递的功率 ，这是因为 带的当量摩擦系数较大的缘故。8、传递动力用的链条，按结构的不同主要有链和 链。链传动的主要失效形式有：链板的 ，套筒滚子的 ，链条铰链的 ，销轴与套筒间的 等。链传动中两轴应 布置，两链轮应位于面，一般宜采用 布置。9、链传动是以 作为中间挠性件，通过链与链轮的 来传递动力的。在链传动中，链条中的作用力由 力、 力和 力三部分组成。链传动中，因为 效应，链速和都是变化的。10、链传动设计时，链节数应尽量取 数，以避免采用受附加 作用的过渡链节，同时，链轮齿数宜采用 数，以使轮齿工作时的 均匀；当小链轮齿数过 时会影响链传动的工作平稳性，而大链轮齿数过 时，则在链条磨损时易产生跳齿脱链现象；链条的节距越大，链条的强度 ，则链传动的承载能力越 ，但传动中的动载荷 ，由此在链传动中引起的冲击越 。故链节距选择的原则是：在满足强度的条件下，链节距应尽量 。第十四章 轴1、由于合金钢与普通钢的弹性模量E差别不大，所以轴的材料选用合金钢主要是为了提高 度，而不是提高 度；同时通常要进行适当的才能得到充分利用。因为钢材的种类和热处理对其弹性模量的影响很 ，欲采用合金钢和热处理来提高轴的刚度，效果，而且合金钢对应力集中的敏感性较 。2、根据承受载荷的不同，轴可分为 轴、 轴和 轴三种。既传递转矩，又承受弯矩的轴是 ；只传递转矩，不承受弯矩的轴是 ；不传递转矩，只承受弯矩的轴是 。自行车的前轴是 轴，中间轴是 轴，后轴是 轴。零件在轴上的轴向固定，常采用、 、或等形式。轴与轴上零件的周向固定多采用键 ，花键 或过盈配合等联接方式。3、常用的轴的强度计算有扭转强度计算与弯扭合成强度计算两种方法。在轴的弯扭合成强度计算中，一般转轴的弯曲应力是 循环变应力，而扭转剪应力的循环特性取决于转矩的性质，它可以是 ， 或者 变化的，因此根据转矩性质引入了一个 系数，若转矩变化规律不清楚，一般按 循环变化考虑。4、轴设计时，一般先按 强度估算轴的直径，然后进行结构设计，再按 强度对轴进行强度验算。计算中的折合系数是根据 性质而定的。=0.3，表示是 转矩，=0.6，表示是 变化的转矩。第十五章1、按两物体表面的润滑情况，摩擦状态可分为 摩擦、 摩擦、 摩擦和 摩擦四种。润滑油的粘度是表征液体流动的 性能，它随压力的升高而 ，随温度的升高而 。滑动轴承中选择润滑油时，要考虑速度、载荷和工作情况。对于载荷大，速度低的轴承宜选择粘度 的油；载荷小，速度高的轴承宜选粘度 的油。2、轴承的功用为 轴及轴上零件，并保持轴的旋转精度和减少轴与支承之间的 。滑动轴承按其承受载荷方向的不同，可分为 滑动轴承和 滑动轴承。在滑动轴承中，常用的轴瓦材料和轴承衬材料有 、 等。3、非液体摩擦滑动轴承的设计依据是：（1）（2）；（维持 油膜不遭破坏。）故需进行 和 两项计算。滑动轴承形成动压油膜的条件是：两工作面间必须有 间隙和 速度，其运动方向必须保证润滑油从 流进，从 流出。第十六章 滚动轴承1、滚动轴承61210表示其类型为 承 ，内径为 ，精度为 级 。2、滚动轴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。滚动轴承的主要失效形式有 和 等。为了便于互换及适于大批量生产，轴承内圈孔与轴的配合采用基 制，轴承外圈与轴承座孔的配合则采用基 制。第十七章 联轴器1、常用联轴器已标准化，设计时通常按 ；和 来选择型号。4