机械设计简答题汇总(考研必备)

机械设计简答题汇总（考研复习必备）

第三章强度

答：材料的持久疲劳极限σ r∞ 所对应的循环次数为N D ，不同的材料有不同的N D 值，有时N D 很大。为了便于材料的疲劳试验，人为地规定一个循环次数N 0 ，称为循环基数，所对应的极限应力σ r 称为材料的疲劳极限。σ r∞ 和N D 为材料所固有的性质，通常是不知道的，在设计计算时，当> NN 0 时，则取σrN =σ r 。

答：在对称循环时，Kσ 是试件的与零件的疲劳极限的比值；在不对称循环时，Kσ 是试件的与零件的极限应力幅的比值。Kσ 与零件的有效应力集中系数kσ 、尺寸系数εσ 、表面质量系数βσ 和强化系数βq有关。K σ 对零件的疲劳强度有影响，对零件的静强度没有影响。

答：承受循环变应力的机械零件，当应力循环次数N ≤ 103时，应按静强度条件计算；当应力循环次数N > 103 时，在一定的应力变化规律下，如果极限应力点落在极限应力线图中的屈服曲线GC 上时，也应按静强度条件计算；如果极限应力点落在极限应力线图中的疲劳曲线AG 上时，则应按疲劳强度条件计算；

答：该假说认为零件在每次循环变应力作用下，造成的损伤程度是可以累加的。应力循环次数增加，损伤程度也增加，两者满足线性关系。当损伤达到100％时，零件发生疲劳破坏。疲劳损伤线性累积假说的数学表达式为∑n i/N i＝1。

答：影响机械零件疲劳强度的主要因素有零件的应力集中大小，零件的尺寸，零件的表面质量以及零件的强化方式。提高的措施是：1）降低零件应力集中的影响；2）提高零件的表面质量；3）对零件进行热处理和强化处理；4）选用疲劳强度高的材料；5）尽可能地减少或消除零件表面的初始裂纹等。

第四章摩擦、磨损及润滑

答：膜厚比λ是指两滑动表面间的最小公称油膜厚度与两表面轮廓的均方根偏差的比值，边界摩擦状态时λ≤1，流体摩擦状态时λ＞3，混合摩擦状态时1≤λ≤3。

答：润滑剂的极性分子吸附在金属表面上形成的分子膜称为边界膜。边界膜按其形成机理的不同分为吸附膜和反应膜，吸附膜是由润滑剂的极性分子力（或分子的化学键和力）吸附于金属表面形成的膜，反应膜是由润滑剂中的元素与金属起化学反应形成的薄膜。

在润滑剂中加入适量的油性添加剂或极压添加剂，都能提高边界膜强度。

答：润滑油的粘度即为润滑油的流动阻力。润滑油的粘性定律：在液体中任何点处的切应力均与该处流体的速度梯度成正比（即τ= －η*?y/?u）。

在摩擦学中，把凡是服从粘性定律的流体都称为牛顿液体。

答：粘度通常分为以下几种：动力粘度、运动粘度、条件粘度。

按国际单位制，动力粘度的单位为Pa·s（帕·秒），运动粘度的单位为m2/s，在我国条件粘度的单位为E t（恩氏度）。运动粘度νt 与条件粘度ηE 的换算关系见式（4－5）；动力粘度η与运动粘度νt的关系见式（4－4）。

答：流体动力润滑是利用摩擦面间的相对运动而自动形成承载油膜的润滑。

流体静力润滑是从外部将加压的油送入摩擦面间，强迫形成承载油膜的润滑。

区别：流体静力润滑的承载能力不依赖于流体粘度，故能用低粘度的润滑油，使摩擦副既有高的承载能力，又有低的摩擦力矩。流体静力润滑能在各种转速情况下建立稳定的承载油膜。

答：流体动力润滑通常研究的是低副接触零件之间的润滑问题。弹性流体动力润滑是研究在相互滚动（或伴有滑动的滚动）条件下，两弹性体之间的润滑问题。

流体动力润滑把零件摩擦表面视为刚体，并认为润滑剂的粘度不随压力而改变。弹性流体动力润滑考虑到零件摩擦表面的弹性变形对润滑的影响，并考虑到润滑剂的粘度随压力变化对润滑的影响。

第七章螺栓

答：常用螺纹有普通螺纹、管螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹等。前两种螺纹主要用于连接，后三种螺纹主要用于传动。

对连接螺纹的要求是自锁性好，有足够的连接强度；对传动螺纹的要求是传动精度高，效率高，以及具有足够的强度和耐磨性。

答：螺纹的余留长度越长，则螺栓杆的刚度Cb 越低，这对提高螺栓连接的疲劳强度有利。因此，承受变载荷和冲击载荷的螺栓连接，要求有较长的余留长度。

答：因为在冲击、振动和变载荷的作用下，螺旋副间的摩擦力可能减少或瞬时消失，高温和温度变化大的情况下，也会使连接松脱。

机械防松：开口销和六角开槽螺母、止动垫片、串联钢丝

摩擦防松：对顶螺母、弹簧垫片、自锁螺母；

破坏螺旋副运动关系防松：铆合、冲点、涂胶粘剂；

答：普通螺栓连接的主要失效形式是螺栓杆螺纹部分断裂，设计准则是保证螺栓的静力拉伸强度或疲劳拉伸强度。

铰制孔用螺栓连接的主要失效形式是螺栓杆和孔壁被压溃或螺栓杆被剪断，设计准则是保证连接的挤压强度和螺栓的剪切强度。

答：普通紧螺栓连接所受轴向工作载荷为脉动循环时，螺栓上的总载荷为不变号的不对称循环变载荷，0

答：在螺纹连接中，约有1/3 的载荷集中在第一圈上，第八圈以后的螺纹牙几乎不承受载荷。因此采用螺纹牙圈数过多的加厚螺母，并不能提高螺纹连接的强度。

采用悬置螺母，环槽螺母，内斜螺母以及钢丝螺套，可以使各圈螺纹牙上的载荷分布趋于均匀。

第六章键的连接

答：两平键相隔180°布置，对轴的削弱均匀，并且两键的挤压力对轴平衡，对轴不产生附加弯矩，受力状态好。

两楔键相隔90 ~ 120°布置。若夹角过小，则对轴的局部削弱过大；若夹角过大，则两个楔键的总承载能力下降。当夹角为180°时，两个楔键的承载能力大体上只相当于一个楔键的承载能力。因此，两个楔键间的夹角既不能过大，也不能过小。

半圆键在轴上的键槽较深，对轴的削弱较大，不宜将两个半圆键布置在轴的同一横截面上。故可将两个半圆键布置在轴的同一母线上。通常半圆键只用于传递载荷不大的场合，一般不采用两个半圆键。

答：轴上的键槽是在铣床上用端铣刀或盘铣刀加工的。轮毂上的键槽是在插床上用插刀加工的，也可以由拉刀加工，也可以在线切割机上用电火花方法加工。

第八章带传动

答：若大带轮上的负载为恒功率负载，则转速高时带轮上的有效拉力小，转速低时有效拉力大。因此，应当按转速为500r/min 来设计带传动。

若大带轮上的负载为恒转矩负载，则转速高时输出功率大，转速低时输出功率小。因此，应当按转速为1000r/min 来设计带传动。

答：因为单根普通V 带的基本额定功率P0是在i=1（主、从动带轮都是小带轮）的条件下实验得到的。当i＞1 时，大带轮上带的弯曲应力小，对带的损伤减少，在相同的使用寿命情况下，允许带传递更大一些的功率，因此引入额定功率增量△P0。

答：在带传动中，带的弹性滑动是因为带的弹性变形以及传递动力时松、紧边的拉力差造成的，是带在轮上的局部滑动，弹性滑动是带传动所固有的，是不可避免的。弹性滑动使带传动的传动比增大。

当带传动的负载过大，超过带与轮间的最大摩擦力时，将发生打滑，打滑时带在轮上全面滑动，打滑是带传动的一种失效形式，是可以避免的。打滑首先发生在小带轮上，因为小带轮上带的包角小，带与轮间所能产生的最大摩擦力较小。

答：小带轮的基准直径过小，将使V 带在小带轮上的弯曲应力过大，使带的使用寿命下降。小带轮的基准直径过小，也使得带传递的功率过小，带的传动能力没有得到充分利用，是一种不合理的设计。

带速v 过小，带所能传递的功率也过小（因为P=Fv），带的传动能力没有得到充分利用；带速v过大，离心力使得带的传动能力下降过大，带传动在不利条件下工作，应当避免。

答：带传动的中心距a 过小，会减小小带轮的包角，使得带所能传递的功率下降。中心距 a 过小也使得带的长度过小，在同样的使用寿命条件下，单根带所能传递的功率下降。中心距小的好处是带传动的结构尺寸紧凑。带传动中心距 a 过大的优缺点则相反，且中心距过大使得带传动时松边抖动过大，传动不平稳。

初拉力F0过小，带的传动能力过小，带的传动能力没有得到充分利用。初拉力F0大，则带的传动能力大，但是，初拉力过大将使的带的寿命显著下降，也是不合适的。

带的根数z 过少（例如z=1），这有可能是由于将带的型号选得过大而造成的，这使得带传动的结构尺寸偏大而不合适。如果带传动传递的功率确实很小，只需要一根小型号的带就可以了，这时使用z=1 完全合适。带的根数z 过多，将会造成带轮过宽，而且各根带的受力不均匀（带长偏差造成），每根带的能力得不到充分利用，应当改换带的型号重新进行设计。

答：输送机的 F 不变，v提高30%左右，则输出功率增大30%左右。三种方案都可以使输送带的速度v提高，但V 带传动的工作能力却是不同的。

（1） d d 2 减小，V 带传动的工作能力没有提高（P0 ，K L，K a ，ΔP0 基本不变），传递功率增大30%将使小带轮打滑。故该方案不合理。

（2）d d1增大，V 带传动的工作能力提高（P0 增大30%左右，K L ，K a ，ΔP0 基本不变），故该方案合理。

（3） D 增大不会改变V 带传动的工作能力。故该方案不合理。

答：应全部更换。因为带工作一段时间后带长会增大，新、旧带的长度相差很大，这样会加剧载荷在各带上分配不均现象，影响传动能力。

第九章链传动

答：国家标准中没有规定具体的链轮齿形，仅规定了最小和最大齿槽形状及其极限参数，实际齿槽形状位于最小与最大齿槽形状之间，都是合适的滚子链齿形。

答：小链轮的齿数z1 过小，运动不均匀性和动载荷增大，在转速和功率给定的情况下，z1 过小使得链条上的有效圆周力增大，加速了链条和小链轮的磨损。

小链轮齿数z1过大将使的大链轮齿数z2过大，既增大了链传动的结构尺寸和重量，又造成链条在大链轮上易于跳齿和脱链，降低了链条的使用寿命。

答：链的节距越大，则链条的承载能力就越大，动载荷也越大，周期性速度波动的幅值也越大。在高速、重载工况下，应选择小节距多排链。

答：链传动的中心距一般取为a0=(30～50)p(p 为链节距)。中心距过小，单位时间内链条的绕转次数增多，链条的磨损和疲劳加剧，链的使用寿命下降。中心距过小则链条在小链轮上的包角变小，链轮齿上的载荷增大。

中心距过大，则链条松边的垂度过大，链条上下抖动加剧，且链传动的结构尺寸过大。

第十章齿轮

答：减小齿根处的应力集中；增大轴和轴承处的支承刚度；采用合适的热处理方法，使齿面具有足够硬度，而齿芯具有足够的韧性；对齿根表面进行喷丸、滚压等强化处理。

答：在节线附近通常为单对齿啮合，齿面的接触应力大；在节线附近齿面相对滑动速度小，不易形成承载油膜，润滑条件差，因此易出现点蚀。

在开式齿轮传动中，由于齿面磨损较快，在点蚀发生之前，表层材料已被磨去，因此，很少在开式齿轮传动中发现点蚀。

答：闭式齿轮传动的主要失效形式为轮齿折断、点蚀和胶合。设计准则为保证齿面接触疲劳强度和保证齿根弯曲疲劳强度。采用合适的润滑方式和采用抗胶合能力强的润滑油来考虑胶合的影响。

开式齿轮传动的主要失效形式为齿面磨损和轮齿折断，设计准则为保证齿根弯曲疲劳强度。采用适当增大齿轮的模数来考虑齿面磨损对轮齿抗弯能力的影响。

答：轴、轴承以及支座的支承刚度不足，以及制造、装配误差等都会导致载荷沿轮齿接触线分布不均，另一方面轴承相对于齿轮不对称布置，也会加大载荷在接触线上分布不均的程度。

改进措施有：增大轴、轴承以及支座的刚度；对称布置轴承；尽量避免将齿轮悬臂布置；适当限制齿轮的宽度；提高齿轮的制造和安装精度等。

答：在任何情况下，大、小齿轮的接触应力都相等。若大、小齿轮的材料和热处理情况相同，许用接触应力不一定相等，这与两齿轮的接触疲劳寿命系数K HN 是否相等有关，如果K HN1 = K HN2，则两者的许用接触应力相等，反之则不相等。

答：（1）将齿轮 2 轮齿的两个工作面分别称为 A 面和 B 面。齿轮1 为主动轮，若齿轮1推动A面使齿轮2转动，则齿轮2靠B面推动齿轮3转动。因此，轮齿的弯曲应力为对称循环，r= -1，齿面接触应力总是脉动循环，r = 0 。

（2）在齿轮2上，轮齿的A面和B面接触应力具有相同的循环次数

齿轮2转动一圈，轮齿的A面受力一次，B面受力一次，弯曲应力为一次对称循环。因此，弯曲应力的循环次数

第十一章涡轮蜗杆

答：在机械系统中，原动机的转速通常比较高，因此，齿轮传动和蜗杆传动通常用于减速传动，故常以蜗杆为主动件。在蜗杆传动中，蜗杆头数少时通常反行程具有自锁性，这时蜗轮不能作为主动件；当蜗杆头数多时，效率提高，反行程传动不自锁，蜗轮可以作为主动件，但这种增速传动与齿轮传动相比，齿面相对滑动速度大，对材料要求高，易发生磨损和胶合破坏，因此很少应用。

答：因为蜗杆传动效率低、发热量大，易发生胶合失效，因此应特别重视发热问题。通过计算单位时间的发热量和单位时间的散热量，可以求得热平衡温度值，要求热平衡温度值在允许的范围内。如果热平衡温度过高，就应当加强散热能力。常用的散热措施有：在箱体上设计散热片以增大散热面积，在蜗杆轴端加装风扇以加速空气的流通，在箱内加装循环冷却管路来降低润滑油的温度。

答：如果蜗杆刚度不足，受力后产生过大的弹性变形，将会影响轮齿间的正确啮合。因此需要对蜗杆进行刚度校核，

第十二章滑动轴承

答：滑动轴承分成轴承座和轴瓦，一方面是为了节省轴承材料，另一方面是当滑动轴承磨损后，可调整或更换轴瓦，而不必更换轴承座。轴瓦上敷一层轴承衬主要是为了节省贵重金属，并使轴承具有良好的摩擦顺应性和抗胶合能力。

答：油孔和油槽应开在轴承的非承载区，轴向油槽在轴承宽度方向上不能开通，以免漏油。剖分式轴承的油槽通常开在轴瓦的剖分面处，当载荷方向变动范围超过180°时，应采用环形油槽，且布置在轴承宽度中部。

答：磨粒磨损、疲劳磨损、胶合、刮伤、腐蚀

答：对滑动轴承材料的性能有以下几方面的要求：

1）良好的减摩性、耐磨性和抗咬粘性；2）良好的摩擦顺应性、嵌入性和磨合性；3）足够的强度和抗腐蚀能力；4）良好的导热性、工艺性和经济性等。

答：滑动轴承速度高时，油的温升高，为了降低油的温升，设计时相对间隙ψ 应取得大一些；速度低时则取得小一些，这也有利于提高承载能力。

滑动轴承的承载能力 F 与相对间隙ψ 的平方成反比。因此载荷大时，相对间隙ψ 应取得小一些；载荷小时则取得大一些，这也有利于降低油温。

答：液体动力润滑轴承在起动时仍处于不完全润滑状态，因此，仍对轴瓦材料有要求，仍应进行压力p，速度v 和压力与速度的乘积pv 的验算。

答：液体润滑轴承与不完全液体润滑轴承的区别在于前者有一套连续供油系统，保证轴承间隙中充满润滑油，液体润滑轴承用于重要轴承。不完全液体润滑轴承没有连续供油的系统，不能保证连续供油，不完全润滑轴承用于一般轴承。

答：形成动压油膜的必要条件是：

①相对滑动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙；

②被油膜分开的两表面必须有足够的相对滑动速度，且使润滑油从大口进小口出

③润滑油必须有一定的粘度，供油要充分。

答：液体动力润滑径向滑动轴承的承载能力可通过公式（12－21）和（12－24）分析。

（1）转速n 提高，则承载能力 F 提高。

（2）宽径比B/ d 减小，则承载能力 F 降低。

（3）润滑油的粘度η 提高，则承载能力 F 提高。

（4）表面粗糙度值减小，则允许的最小油膜厚度减小，偏心率x增大。因此，承载能力提高。

答：（1）当最小油膜厚度h min的计算值小于许用油膜厚度[h] 时，说明轴承的承载能力不够。可考虑采用以下方法进行改进，如增大d，B，B/d，η，或减小ψ 等。（2）可考虑改选材料，增大 B 等来提高承载能力。

（3）当入口温度t i的计算值偏低时，说明轴承的温升过高，承载量过大。可考虑增大d，B等来提高承载能力。

答：液体润滑轴承的润滑油除了起润滑作用外，还起到带走摩擦面间热量的作用；

不完全润滑轴承的润滑油主要起润滑作用。

第十三章滚动轴承

答：两支点各单向固定的支承方式用于工作温度变化较小且支承跨度不大的短轴；

一支点双向固定，另一支点游动的支承方式用于支承跨度较大或工作温度变化较大的轴；

两支点游动的支承方式用于人字齿轮传动的游动齿轮轴。

答：为了提高轴承的旋转精度、提高轴承装置的刚度、减少轴的振动，常采用具有预紧结构的轴承装置。

答：小锥齿轮轴通常采用悬臂支承方式，将轴和轴承支承在套杯里，这种结构可以通过两组调整垫片方便地调整小锥齿轮的轴向位置以及轴承游隙的大小。

第十五章轴

答：扭转强度条件用于仅（主要）承受扭矩的传动轴的计算，也用于转轴结构设计时的初步估算轴径。

弯扭合成强度条件用于转轴的强度校核计算。

疲劳强度条件用于校核计算变应力情况下轴的安全程度。

静强度条件用于校核计算轴对塑性变形的抵抗能力。

答：按弯扭合成强度校核轴时，危险截面应选在弯曲应力和扭转切应力大的截面，考虑的因素主要是轴上的弯矩、扭矩和轴径。

按疲劳强度校核轴时，危险截面应选在弯曲应力和扭转切应力较大且应力集中系数大的截面，考虑的因素除了轴上的弯矩、扭矩和轴径外，还应考虑综合影响系数的影响。

机械设计考研试题及答案解析

1、链传动作用在轴和轴承上的载荷比带传动要小，这主要是因为（ C ）。 A 、链传动只用来传递较小功率 B 、链速较高，在传递相同功率时圆周力小 A C 、链传动是啮合传动，无需大的张紧力 D 、链的质量大，离心力大 2、直齿圆柱齿轮传动，当齿轮直径不变，而减小模数增 加齿数时，则（ C ）。 A 、提高了轮齿的弯 曲强度 B 、提高了齿面的接触强度 C 、降低了轮齿的弯 曲强度 D 、降低了齿面的接触强度 3、受中等冲击载荷、支承刚度较差、速度较高的两轴之 间宜选用（ A ）。 A ．弹性柱销联轴器 B ．凸缘联轴器 C. 十字滑块联轴 器 D ．万向联轴器 4、带传动工作时，设小带轮为主动轮，则带的最大应力发生在带（ C ）。 A ．进入大带轮处 B ．离开大带轮处 C. 进入小带轮处 D ．离开小带轮处 5、有一减速器传动装置由带 传动、链传动和齿轮传动组 成，其安排顺序以方案 （ A ）为好。 A ．带传动 齿轮传动 链传动 B ．链传动 齿轮 传动 带传动 C ．带传动 链传 动 齿轮传动

D．链传动带传动齿轮传动 6．螺纹联接防松的根本问题在于（ C ）。 A、增加螺纹联接的轴向力 B、增加螺纹联接的横向力 C、防止螺纹副的相对转动 D、增加螺纹联接的刚度 7．为联接承受横向工作载荷的两块薄钢板，一般采用的螺纹联接类型应是（ A ）。 A．螺栓联接B. 双头螺柱联接 C．螺钉联接D. 紧定螺钉联接 8．齿面硬度HB≤350HBS 的闭式钢制齿轮传动中，主要失效形式为（ B ）。 A．齿面磨损B．齿面点蚀 C．齿面胶合 D. 轮齿折断 9.不完全液体润滑滑动轴承，验算] [pv pv 是为了防止轴承（ B ）。 A. 过度磨损 B. 过热产生胶合 C. 产生塑性变形 D. 发生疲劳点蚀 10、对于温度变化不大的短轴，考虑结构简单，轴承部件的轴向固定方式宜采用（ A ）。 A．两端固定B．两端游动 C．一端固定一端游动D．A，B，C均可以11、在蜗杆传动设计中，除规定模数标准化外，还规定蜗杆直径d1取标准，其目的是（ B ）。

机械设计简答题答案

简答题 1.机械设计的一般步骤是怎样的？ 选择零件类型、结构计算零件上的载荷确定计算准则选择零件的材料确定零件的基本尺寸结构设计校核计算画出零件工作图写出计算说明书 3. 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)/tanψ得知，当ψ－ρν≤0时，螺纹具有自锁性。 4.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. 5. 作出螺栓与被联接件的受力—变形图，写出F'、F、F''、 F0间的关系式。 6. 在相同的条件下，为什么三角胶带比平型带的传动能力大？ 答：两种传输动力都是靠摩擦力，同样的皮带和轮的材质摩擦系数是一样的，但是三角带接触面是V型表面压力大于平行带，所以摩擦力大，所以传输的动能要大一些。 7.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 答：限制p 目的是防止轴瓦过度磨损。限制pv目的是控制温度，防止边界膜破裂。 8.什么是带传动的弹性滑动和打滑？弹性滑动和打滑对传动有何影响？ 答：（1）由于带的弹性变形而产生的带与带轮间的滑动称为带的弹性滑动。 打滑是指带传动中带传递的外载荷超过最大有效圆周力，带在带轮上发生显著相对滑动现象。（2）影响：弹性滑动： 1 ）带的传动比不稳定； 2 ）降低了传动效率； 3 ）引起带的磨损和带的温升，降低带的寿命。打滑： 1 ）打滑将造成带的严重磨损； 2 ）从动轮转速急速下降，甚至停转，带的运动处于不稳定状态，带不能正常工作，致使传动失效。 9.试简述带传动中的弹性滑动与打滑现象的联系与区别。 答：弹性滑动是由于带本身的弹性和带传动两边的拉力差引起的，只要传递圆周力，两边就必须出现拉力差，故弹性滑动是不可以避免的。打滑是当带传递的工作载荷超过了带与带轮之间摩擦力的极限值，带与带轮之间发生剧烈的相对滑动，故在工作中可以，而且应该避免。打滑是弹性滑动从量变到质变的飞跃。在传动突然超载时，打滑可以起到过载保

机械设计简答题(综合)

轴承：1．对于滚动轴承的轴系固定方式，请解释什么叫“两端固定支承”？答：两端固定支承即为轴上的两个轴承中，一个轴承的固定限制轴向一个方向的串动，另一个轴承的固定限制轴向另一个方向的串动，两个轴承的固定共同限制轴的双向串动。 2. 什么是轴承的基本额定动负荷？基本额定动负荷的方向是如何规定的？（6 分）答：轴承的基本额定动负荷：滚动轴承标准中规定，轴承工作温度在100 C以下，基本额定寿命L= 1 X 106时，轴承所能承受的最大载荷成为轴承的基本额定动负荷.（3分）轴承的基本额定 动负荷的方向，对于向心轴承为径向载荷（ 1 分），对于推力轴承为中心轴向载荷（ 1 分），对于角接触向心轴承为载荷的径向分量（ 1 分）。 3．简述形成稳定动压油膜的条件？答：1）两摩擦表面之间必须能够形成收敛的楔形间隙；2）两摩擦表面之间必须有充足的、具有一定粘度的润滑油；3）两摩擦表面之间必须 有足够的相对运动速度。 4．解释名词；滚动轴承的寿命；滚动轴承的基本额定动载荷。答：1）滚动轴承的寿命即滚动轴承中内、外圈滚道以及滚动体，任一元件出现疲劳点蚀之前，两套圈之间的相对运转总转数。也可用恒定转速下的运转小时数表示；2）基本额定动载荷即基本额定寿命为 106转时，轴承所能承受的最大载荷。 5?滚动轴承的当量静载荷P0的定义。当量静载荷是一个假想载荷，其作用方向与基本额定静负荷相同，而在当量静载荷作用下，轴承的受载最大滚动体与滚道接触处的塑性变形总量与实际载荷作用下的塑性变形总量相同。 6．同滚动轴承相比，液体摩擦滑动轴承有哪些特点？1）在高速重载下能正常工作，寿命长；2）精度高；滚动轴承工作一段时间后，旋转精度J 3）滑动轴承可以做成剖分式的一能满足特殊结构需要。如曲轴上的轴承；4）液体摩擦轴承具有很好的缓冲和阻尼作用，可以吸收震动，缓和冲击。5）滑动轴承的径向尺寸比滚动轴承的小。6）起动摩擦阻力较大。 7、按照摩擦界面的润滑状态，可将摩擦分为干摩擦、边界摩擦、液体摩擦和混合摩擦。0?滑动轴承计算中，计算p, pv, v各考虑什么问题？答：p――轴承磨损；pv――发热；v 局部磨损。 8. 选择滚动轴承时主要考虑哪些因素?方向和性质；轴承的转速；调心性能要求；轴承的安 装与拆卸；经济性。 联轴器： 1 、联轴器和离合器都是用来实现轴与轴之间的连接,传递运动和动力。但联轴器与离合器的主要区别在于联轴器需要在停止转动后才能实现轴与轴的结合或分离, 而离合器可使工作中的轴随时实现结合或分离。 链： 1 、链传动设计时,链条节数应选偶数。链轮齿数应选质数；速度较高时,链节距应 选小些。节距p =（25.4/16）*链号，节距大，尺寸大，功率大。 2. 与带传动相比,链传动有那些特点？答案：优点：没有弹性滑动和打滑现象,平均传动 比准确,传动效率较高,压轴力小,能在高温,多灰尘,湿度大且有腐蚀性的环境下工作, 工况相同时,结构较为紧凑； 缺点：瞬时传动比不准确,传动不平稳, 工作时有噪声, 不适合在载荷变化很大和急速反向的传动中工作,只限于平行轴传动,制造成本较高。 3. 简述链节距P 的选择原则。 答题要点：在满足传递功率要求的前提下,应尽量选择小节距的单排链；若传动速度高、功率大时,则可选用小节距多排链。 4. 紧边布置在上面,避免咬链或发生紧边与松边相碰。张紧轮：靠近主动轮松边还要增大

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机械设计简答题 1.一部机器由哪些部分组成？分别起什么作用？ 答：机器通常由动力部分、工作部分和传动部分三部分组成。除此之外，还有自动控制部分。 动力部分是机器动力的来源，常用的发动机有电动机、内燃机和空气压缩机等。 工作部分是直接完成机器工作任务的部分，处于整个传动装配的终端，起结构形式取决于 机器的用途。例如金属切削机床的主轴、拖板、工作台等。 传动部分是将动力部分的运动和动力传递给工作部分的中间环节。例如：金属切削机床中常用的带传动、螺旋传动、齿轮传动、连杆机构、凸轮机构等。机器应用的传动方式主要有机械传动、液压传动、气动传动及电气传动等。 2.决定机器好坏的关键是哪个阶段？ 答：设计阶段 3.机械零件的失效形式有哪些？ 答：（一）整体断裂 （二）过大的残余变形 （三）零件的表面破坏 （四）破坏正常工作条件引起的失效 4.常规的机械零件设计方法有哪些？ 答：（一）理论设计 （二）经验设计 （三）模型试验设计 5.机械零件的理论设计有哪几种？ 答：设计计算 校核计算 6.惰轮轮齿的接触应力.弯曲应力分别为怎样的循环变应力？ 答：接触应力为：脉动循环变应力 弯曲应力为：对称循环变应力 7.材料的疲劳特性可以用哪些参数描述？ 答：可用最大应力max σ，应力循环次数N ，应力比max min σσσ=来描述。 8.循环特性r=-1,0,1分别代表什么应力？ 答：r=-1代表对称循环变应力，r=0脉动循环变应力，r=1静应力。 9.在循环变应力作用下，影响疲劳强度的最主要因素？ 答：应力幅。 10.疲劳曲线有哪两种？如何定义？ σ-N 疲劳曲线，等寿命疲劳曲线。 σ-N 疲劳曲线：在各种循环作用次数N 下的极限应力，以横坐标为作用次数N 、纵坐标为极限应力，绘成而成的曲线。 等寿命疲劳曲线：在一定的应力循环次数N 下，疲劳极限的应力幅值与平均应力关系曲线。 11.σ-N 曲线中，我们把曲线分成了那几段？各有什么特点？ 分为AB BC CD 三段。在AB 段，是材料发生破坏的最大应力值基本不变。在BC 段，材料发生疲劳破坏的最大应力不断下降。在CD 段，材料试件经过一定次数的交应变力作用后会发生疲劳破坏。 12.简述静强度设计和疲劳强度设计的不同之处？ 静强度设计是和屈服强度做比较，疲劳强度是考虑到不同因素对疲劳极限的影响。

机械设计简答题整理版

1、带传动中弹性滑动和打滑是怎样产生的？它们分别对带传动有何影响？ 答：（1）弹性滑动是由于紧边和松边的拉力不同，因而弹性变形也不等，从而造成带与带轮之间的微量滑动，称为弹性滑动，它是带传动正常工作的固有特性。打滑是由于随着有效拉力增大，弹性滑动的区段也将扩大，当弹性滑动的区段扩大到整个接触弧，带的有效拉力达到最大值，如果工作载荷进一步增大，带与带轮间将发生显著的相对滑动，这称为打滑。打滑是带传动的失效形式之一。（2）弹性滑动造成带传动的传动比不为常数，它是不可避免的。打滑使带的磨损加剧，从动轮的转速急剧降低，甚至使传动失效，它是应当避免的。 2、带传动为什么必须要张紧？常用的张紧装置有哪些？ 答：因为带传动是靠带与带轮之间的摩擦力来传递运动和动力的，如果不张紧，摩擦力小，传递的功率小，甚至出现打滑失效，加之由于带都不是完全的弹性体，工作一段时间以后，带由于发生塑性变形而松弛，为了保证带传动正常工作，必须要把带张紧； 常见的张紧装置有：（1）定期张紧装置：滑道式张紧装置、摆架式张紧装置。（2）自动张紧装置。（3）采用张紧轮的装置 3、与带传动相比，链传动有何优缺点？ 答：链传动是带有中间挠性件的啮合传动。与带传动相比，链传动无弹性滑动和打滑现象，因而能保持准确的平均传动比，传动效率较高；又因链条不需要像带那样张得很紧，所以作用于轴上的径向压力较小；在同样使用条件下，链传动结构较为紧凑。同时链传动能用于高温、易燃场合。 4、链传动的中心距过大或过小对传动有何不利？ 答：中心距过小，链速不变时，单位时间内链条绕转次数增多，链条曲伸次数和应力循环次数增多，因而加剧了链的磨损和疲劳。同时，由于中心距小，链条在小链轮上的包角变小，在包角范围内，每个轮齿所受的载荷增大，且易出现跳齿和脱链现象；中心距太大，会引起从动边垂度过大。 5、试简要说明链传动中链轮齿数和链节距对传动的影响？ 答：链轮齿数少，可以减小带传动的外廓尺寸，但是过小将导致：（1）传动的不均匀性和动载荷增加；（2）链条进入和退出啮合时，链节间的相对转角增大，使铰链的磨损加剧；（3）链传动的圆周力增大，从而加速了链条和链轮的损坏。齿数过大，传动的尺寸和质量增大，链条也易于跳齿和脱链的现象发生。链轮齿数多，增大带传动的外廓尺寸。 在一定的条件下，链的节距越大，链传动的承载能力就越高，但是传动的多边形效应也要增大，于是振动、冲击、噪音也越严重。 6、链传动在工作时引起动载荷的主要原因是什么？ 答：一是因为链速和从动链轮角速度周期性变化，从而产生了附加的动载荷。二是链沿垂直方向分速度v'也作周期性的变化使链产生横向振动。三是当链节进入链轮的瞬间，链节和链轮以一定的相对速度相啮合，从而使链和轮齿受到冲击并产生附加的动载荷。四是若链张紧不好，链条松弛。 7、带传动为什么要限制其最小中心距和最大传动比？ 答：中心距愈小，带长愈短。在一定速度下，单位时间内带的应力变化次数愈多，会加速带的疲劳破坏；如在传动比一定的条件下，中心距越小，小带轮包角也越小，传动能力下降，所以要限制最小中心距。（2）传动比较大及中心距小时将导致小带轮包角过小，传动能力下降，故要限制最大传动比。 8、链传动的可能失效形式可能有哪些？ 答： 1）铰链元件由于疲劳强度不足而破坏；2）因铰链销轴磨损使链节距过度伸长，从而破坏正确啮合和造成脱链现象；3）润滑不当或转速过高时，销轴和套筒表面发生胶合破坏；4）经常起动、反转、制动的链传动，由于过载造成冲击破断；5）低速重载的链传动发生静拉断。 9、带的速度、带轮直径对带传动有什么影响？ 答：(1)带的速度过大，离心力过大；带的速度过小这时所需的有效拉力过大，即所需带的根数过多，于是带的宽度、轴径及轴承的尺寸都要随之增大。 (2）小带轮的直径过小，将使带的弯曲应力增加，强度下降；如果保证传递的功率，这势必使得带的根数增加；如果保证带的根数，这势必使得带传递的功率下降； 10、液体动压向心滑动轴承热平衡计算的基本原理是什么？如果温升过高不能满足热平衡

考研题库机械设计习题集-考研必备(含答案)

考研题库机械设计习题集-考研必备(含答 案) 3．圆柱螺旋压缩弹簧和拉伸弹簧受载时，弹簧丝截面上的应力是不同的，前者为 压应力，后者为拉应力。二．单项选择题 1. 圆柱形螺旋弹簧的有效圈数按弹簧的要求计算得到。 (a)稳定性(b)刚度 (c)结构尺寸(d)强度 2. 圆柱形螺旋弹簧簧丝直径要求计算得到。 (a)强度(b)稳定性 (c)刚度(d)结构尺寸 3. 旋绕比C选得过大则弹簧。 (a)刚度过小，易颤动 (b)卷绕困难，且工作时内侧拉应力大 (c)易产生失稳现象(d)尺寸过大，结构不紧凑 4. 圆柱螺旋弹簧旋绕比C是的比值。 (a)弹簧丝直径d与中径D (b)中径D与弹簧丝直径 d (c)自高度H与弹簧丝直径d (d)弹簧丝直径d自高度H 5. 圆柱螺旋弹簧的刚度与成反比。 (a) 旋绕比C3 (b) 弹簧所受的轴向载荷F (c) 弹簧丝的直径d (d) 材料的剪切弹性模量G 三．填空题 1. 弹簧材料、弹簧丝直径及工作圈数一定时，弹簧旋

绕比C = D/d 值愈小，则弹簧刚度，卷制则愈。 2. 在弹簧的设计计算中，强度条件确定弹簧的；变形 条件确定弹簧的。 3. 弹簧旋绕比C值愈大的弹簧，刚度，工作中易出 现；对于圈数较多的压缩弹簧，当长细比较大时，则可能会出现。 4．按照所承受的载荷不同，弹簧可以分为、、和四种；而按照形状不同，弹簧可分为、、、和。 模拟题 一. 单项选择题 1. 平键的剖面尺寸通常是根据从标准中选取。 (a) 传递的转矩(b) 传递的功率(c) 轮毂的长度 (d) 轴的直径 2. 设计螺栓联接时，若被联接件为铸铁，则常在螺栓孔处制作沉头座或凸台，其目的是。 避免螺栓受附加弯曲应力作用便于安装 为安置防松装置避免螺栓受拉力过大 3. 当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且联接

机械设计简答题答案

1.一部机器由哪些部分组成？分别起什么作用？ 答：机器通常由动力部分、工作部分和传动部分三部分组成。除此之外，还有自动控制部分。 动力部分是机器动力的来源，常用的发动机有电动机、内燃机和空气压缩机等。工作部分是直接完成机器工作任务的部分，处于整个传动装配的终端，起结构形式取决于机器的用途。例如金属切削机床的主轴、拖板、工作台等。 传动部分是将动力部分的运动和动力传递给工作部分的中间环节。例如：金属切削机床中常用的带传动、螺旋传动、齿轮传动、连杆机构、凸轮机构等。机器应用的传动方式主要有机械传动、液压传动、气动传动及电气传动等。 2.决定机器好坏的关键是哪个阶段？ 答：设计阶段 3.机械零件的失效形式有哪些？ 答：（一）整体断裂（二）过大的残余变形（三）零件的表面破坏（四）破坏正常工作条件引起的失效 4.常规的机械零件设计方法有哪些？ 答：（一）理论设计（二）经验设计（三）模型试验设计 5.机械零件的理论设计有哪几种？ 答：设计计算校核计算 6.惰轮轮齿的接触应力.弯曲应力分别为怎样的循环变应力？ 答：接触应力为：脉动循环变应力弯曲应力为：对称循环变应力 7.材料的疲劳特性可以用哪些参数描述？

答：可用最大应力m ax σ，应力循环次数N ，应力比max min σσσ= 来描述。 8.循环特性r=-1,0,1分别代表什么应力？ 答：r=-1代表对称循环变应力，r=0脉动循环变应力，r=1静应力。 9.在循环变应力作用下，影响疲劳强度的最主要因素？ 答：应力幅。 10.疲劳曲线有哪两种？如何定义？ σ-N 疲劳曲线，等寿命疲劳曲线。 σ-N 疲劳曲线：在各种循环作用次数N 下的极限应力，以横坐标为作用次数N 、纵坐标为极限应力，绘成而成的曲线。 等寿命疲劳曲线：在一定的应力循环次数N 下，疲劳极限的应力幅值与平均应力关系曲线。 11.σ-N 曲线中，我们把曲线分成了那几段？各有什么特点？ 分为AB BC CD 三段。在AB 段，是材料发生破坏的最大应力值基本不变。在BC 段，材料发生疲劳破坏的最大应力不断下降。在CD 段，材料试件经过一定次数的交应变力作用后会发生疲劳破坏。 12.简述静强度设计和疲劳强度设计的不同之处？ 静强度设计是和屈服强度做比较，疲劳强度是考虑到不同因素对疲劳极限的影响。 13.简述疲劳损伤线性积累假说的内容？ 在规律性变幅循环应力作用下，各应力对材料造成的损伤是独立进行的，并可以线性 地累积成总损伤，当各应力的寿命损伤率之和等于 1 时，材料将会发生疲劳。

机械设计考研考试试题及答案汇总

一、简答题（本大题共4小题，总计26分） 齿轮强度计算中，有哪两种强度计算理论？分别针对哪些失效？若齿轮传动为闭式软齿面传动，其设计准则是什么？（6分） 齿面的接触疲劳强度和齿根的弯曲疲劳强度的计算，齿面的接触疲劳强度针对于齿面的疲劳点蚀失效和齿根的弯曲疲劳强度针对于齿根的疲劳折断。 齿轮传动为闭式软齿面传动，其设计准则是按齿面的接触疲劳强度设计，校核齿根的弯曲疲劳强度。 8分）2、连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。6分）3、联轴器和离合器的功用是什么？二者的区别是什么？（联轴器和离合器的功用是联接两轴使之一同回转并传递转矩。二者区别是：用联轴器联接的两轴在工作中不能分离，只有在停机后拆卸零件才能分离两轴，而用离合器可以在机器运转过程中随时分离或接合两轴。分）4、链传动产生动载荷的原因是什么？为减小动载荷应如何选取小链轮的齿数和链条节距？（6 小链轮的齿数不宜过小和链条节距不宜过大。 二、选择题（在每题若干个选项中选出正确的选项填在横线上。 本大题共12小题，总计24分） 1、当两个被联接件之一太厚，不易制成通孔且需要经常拆卸时，往往采用 B 。 A．螺栓联接B．双头螺柱联接C．螺钉联接 2、滚动轴承中，为防止轴承发生疲劳点蚀，应进行 A 。 A. 疲劳寿命计算 B. 静强度计算 C. 极限转速验算 3、阿基米德蜗杆的 A 参数为标准值。 A. 轴面 B. 端面 C. 法面 4、一对相啮合的圆柱齿轮的Z1＜Z2 ，b1>b2,其齿面接触应力的大小为 A 。 A. σH1=σH2 B. σH1>σH2 C. σH1<σH2 5、V带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了____B___。 A．使结构紧凑B．限制弯曲应力 D．保证带和带轮接触面间有足够摩擦力 C ．限制小带轮上的包角 2KT1YY??SaFa2??z1dF中，应代入_ m6、在齿轮抗弯强度的设计公式≥C __。

机械设计简答题整理版

1、带传动中弹性滑动与打滑就是怎样产生的？它们分别对带传动有何影响？ 答:(1)弹性滑动就是由于紧边与松边的拉力不同,因而弹性变形也不等,从而造成带与带轮之间的微量滑动,称为弹性滑动,它就是带传动正常工作的固有特性。打滑就是由于随着有效拉力增大,弹性滑动的区段也将扩大,当弹性滑动的区段扩大到整个接触弧,带的有效拉力达到最大值,如果工作载荷进一步增大,带与带轮间将发生显著的相对滑动,这称为打滑。打滑就是带传动的失效形式之一。(2)弹性滑动造成带传动的传动比不为常数,它就是不可避免的。打滑使带的磨损加剧,从动轮的转速急剧降低,甚至使传动失效,它就是应当避免的。2、带传动为什么必须要张紧？常用的张紧装置有哪些？ 答:因为带传动就是靠带与带轮之间的摩擦力来传递运动与动力的,如果不张紧,摩擦力小,传递的功率小,甚至出现打滑失效,加之由于带都不就是完全的弹性体,工作一段时间以后,带由于发生塑性变形而松弛,为了保证带传动正常工作,必须要把带张紧; 常见的张紧装置有:(1)定期张紧装置:滑道式张紧装置、摆架式张紧装置。(2)自动张紧装置。(3)采用张紧轮的装置 3、与带传动相比,链传动有何优缺点？ 答:链传动就是带有中间挠性件的啮合传动。与带传动相比,链传动无弹性滑动与打滑现象,因而能保持准确的平均传动比,传动效率较高;又因链条不需要像带那样张得很紧,所以作用于轴上的径向压力较小;在同样使用条件下,链传动结构较为紧凑。同时链传动能用于高温、易燃场合。 4、链传动的中心距过大或过小对传动有何不利？ 答: 中心距过小,链速不变时,单位时间内链条绕转次数增多,链条曲伸次数与应力循环次数增多,因而加剧了链的磨损与疲劳。同时,由于中心距小,链条在小链轮上的包角变小,在包角范围内,每个轮齿所受的载荷增大,且易出现跳齿与脱链现象;中心距太大,会引起从动边垂度过大。 5、试简要说明链传动中链轮齿数与链节距对传动的影响？ 答:链轮齿数少,可以减小带传动的外廓尺寸,但就是过小将导致:(1)传动的不均匀性与动载荷增加;(2)链条进入与退出啮合时,链节间的相对转角增大,使铰链的磨损加剧;(3)链传动的圆周力增大,从而加速了链条与链轮的损坏。齿数过大,传动的尺寸与质量增大,链条也易于跳齿与脱链的现象发生。链轮齿数多,增大带传动的外廓尺寸。 在一定的条件下,链的节距越大,链传动的承载能力就越高,但就是传动的多边形效应也要增大,于就是振动、冲击、噪音也越严重。 6、链传动在工作时引起动载荷的主要原因就是什么？ 答:一就是因为链速与从动链轮角速度周期性变化,从而产生了附加的动载荷。二就是链沿垂直方向分速度v'也作周期性的变化使链产生横向振动。三就是当链节进入链轮的瞬间,链节与链轮以一定的相对速度相啮合,从而使链与轮齿受到冲击并产生附加的动载荷。四就是若链张紧不好,链条松弛。 7、带传动为什么要限制其最小中心距与最大传动比？ 答:中心距愈小,带长愈短。在一定速度下,单位时间内带的应力变化次数愈多,会加速带的疲劳破坏;如在传动比一定的条件下,中心距越小,小带轮包角也越小,传动能力下降,所以要限制最小中心距。(2)传动比较大及中心距小时将导致小带轮包角过小,传动能力下降,故要限制最大传动比。 8、链传动的可能失效形式可能有哪些？ 答: 1)铰链元件由于疲劳强度不足而破坏;2)因铰链销轴磨损使链节距过度伸长,从而破坏正确啮合与造成脱链现象;3)润滑不当或转速过高时,销轴与套筒表面发生胶合破坏;4)经常起动、反转、制动的链传动,由于过载造成冲击破断;5)低速重载的链传动发生静拉断。 9、带的速度、带轮直径对带传动有什么影响？ 答:(1)带的速度过大,离心力过大;带的速度过小这时所需的有效拉力过大,即所需带的根数过多,于就是带的宽度、轴径及轴承的尺寸都要随之增大。 (2)小带轮的直径过小,将使带的弯曲应力增加,强度下降;如果保证传递的功率,这势必使得带的根数增加;如果保证带的根数,这势必使得带传递的功率下降; 10、液体动压向心滑动轴承热平衡计算的基本原理就是什么？如果温升过高不能满足热平衡的条件时,可以采取哪些措施？

机械设计简答题集锦教学教材

常用螺纹有哪几种类型？各用于什么场合？对连接螺纹和传动螺纹的要求有何不同？ 答：常用螺纹有普通螺纹、管螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹等。前两种螺纹主要用于连接，后三种螺纹主要用于传动。对连接螺纹的要求是自锁性好，有足够的连接强度；对传动螺纹的要求是传动精度高，效率高，以及具有足够的强度和耐磨性。 普通螺栓连接和绞制孔用螺栓连接的主要失效形式是什么？计算准则是什么？ 答：普通螺栓连接的主要失效形式是螺栓杆螺纹部分断裂，设计准则是保证螺栓的静力拉伸强度或疲劳拉伸强度。铰制孔用螺栓连接的主要失效形式是螺栓杆和孔壁被压溃或螺栓杆被剪断，设计准则是保证连接的挤压强度和螺栓的剪切强度。 计算普通螺栓连接时，为什么只考虑螺栓危险截面的拉伸强度，而不考虑螺栓头，螺母和螺纹牙的强度？ 答：螺栓头、螺母和螺纹牙的结构尺寸是根据与螺杆的等强度条件及使用经验规定的，实践中很少发生失效，因此，通常不需要进行强度计算。 螺栓上的总循环是什么循环？ 答：普通紧螺栓连接所受轴向工作载荷为脉动循环时，螺栓上的总载荷为不变号的不对称循环变载荷，10<

西安交通大学《机械设计基础》考研题库

西安交通大学《机械设计基础》考研题库 1.填空题： 概论 机构组成及自由度 连杆机构 凸轮机构 轮系 间歇机构 平衡与调速 带传动 链传动 齿轮传动 蜗杆涡轮传动 轴 滚动轴承 滑动轴承 联轴器 螺纹连接及螺旋传动 键连接 2.简答题： 3.计算分析题

一.填空题： 1.机械设计课程主要讨论通用机械零件和部件的设计计算理论和方法。 2.机械零件设计应遵循的基本准则：强度准则、刚度准则、耐磨性准则、震动稳定性准则。 3.强度：零件抵抗破裂（表面疲劳、压溃、整体断裂）及塑性变形的能力。 1.所谓机架是指机构中作为描述其他构件运动的参考坐标系的构件。 2.机构是机器中的用以传递与转换运动的单元体；构件是组成机构的运动单元；零件组成机械的制造单元。 3.两构件组成运动副必须具备的条件是两构件直接接触并保持一定的相对运动。 4.组成转动副的两个运动副元素的基本特征是圆柱面。 5.两构件通过面接触而形成的运动副称为低副，它引入2个约束，通过点线接触而构成的运动副称为高副，它引入1个约束。 6.机构的自由度数等于原动件数是机构具有确定运动的条件。 7.在机构运动简图上必须反映与机构运动情况有关的尺寸要素。因此，应该正确标出运动副的中心距，移动副导路的方向，高副的轮廓形状。 1.铰链四杆机构若最短杆与最长杆长度之和小于等于其余两杆长度之和则可能存在曲柄。其中若最短杆是连架杆，则为曲柄摇杆机构；若最短杆是连杆，则为双摇杆机构；若最短杆是机架，则为双曲柄机构；若最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和则不存在曲柄（任何情况下均为双摇杆机构） 2.最简单的平面连杆机构是两杆机构。 3.为保证连杆机构传力性能良好，设计时应使最小传动角γmin≥[γ] 4.机构在死点位置时的传动角γ=0°. 5.平面连杆机构中，从动件压力角α与机构传动角γ之间的关系是α+γ=90°. 6.曲柄摇杆机构中，必然出现死点位置的原动件是摇杆。 7.曲柄滑块机构共有6个瞬心。

机械设计论述题复习

1．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。 2．何谓螺纹联接的预紧，预紧的目的是什么？预紧力的最大值如何控制？ 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，预紧应力的大小不得超过材料屈服极限σS的80%。 3．螺纹联接有哪些基本类型？适用于什么场合？ 螺纹联接有4中基本类型。螺栓联接：用于被联接件不太厚且两边有足够的安装空间的场合。螺钉联接：用于不能采用螺栓联接（如被联接件之一太厚不宜制成通孔，或没有足够的装配空间），又不需要经常拆卸的场合。双头螺柱联接：用于不能采用螺栓联接且又需要经常拆卸的场合。紧定螺钉联接：用于传递力和力矩不大的场合。 4．紧螺栓联接的强度也可以按纯拉伸计算，但须将拉力增大30%，为什么？ 考虑拧紧时的扭剪应力，因其大小约为拉应力的30%。 5．提高螺纹联接强度的措施有哪些？ 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。 6．为什么螺母的螺纹圈数不宜大于10圈（使用过厚的螺母不能提高螺纹联接强度）？ 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。 7．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。 3．V带传动在由多种传动组成的传动系中的布置位置 带传动不适合低速传动。在由带传动、齿轮传动、链传动等组成的传动系统中，应将带传动布置在高速级。若放在低速级，因为传递的圆周力大，会使带的根数很多，结构大，轴的长度增加，刚度不好，各根带受力不均等。 另外，V带传动应尽量水平布置，并将紧边布置在下边，将松边布置在上边。这样，松边的下垂对带轮包角有利，不降低承载能力。 4．带传动的张紧的目的，采用张紧轮张紧时张紧轮的布置要求 张紧的目的：调整初拉力。 采用张紧轮张紧时，张紧轮布置在松边，靠近大轮，从里向外张。因为放在松边张紧力小；靠近大轮对小轮包角影响较小；从里向外是避免双向弯曲，不改变带中应力的循环特性。 1．链传动的主要工作特点 (1) 平均传动比准确，没有弹性滑动； (2) 可以在环境恶劣的条件下工作（突出优点）； (3) 中心距大，传递动力远，结构较小，没有初拉力压轴力小； (4) 瞬时传动比不准，工作中有冲击和噪声； (5) 只限于平行轴之间的传动，不宜正反转工作。 3．确定小链轮齿数z1时应考虑的因素 (1) 考虑动载荷的大小，小链轮齿数越少，链传动的多边形效应和动载荷越大； (2) 考虑大链轮齿数z2，为防止大链轮过早脱链应使：z2 ≤150；

2009年四川大学机械设计考研真题

2009年攻读硕士学位研究生入学考试试题 ：机械设计 ：855# ：机械制造及自动化、机械电子工程、车辆工程、 机械设计及理论、人机与环境工程、机械工程、材料加工工程 一、是非题（本大题共10小题，每小题2分，总计20分） 1.静应力只能在静载荷作用下产生。 2.当被联接件之一较厚，不宜制成通孔，且联接需经常拆卸时，通常应采用螺栓联接。 3.当其他条件完全相同时，钢制零件的表面越粗糙，其疲劳强度越低。 4.滚动轴承工作时承受的当量动载荷不得大于其基本额定动载荷。 5.以一定相对速度运动的两板，其间流体形成流体动压油膜的条件之一是：两者间必须构成收敛性 楔形空间。 6.受轴向变载荷的普通螺栓联接，适当增加预紧力可以提高螺栓的抗疲劳强度。 7.直齿圆锥齿轮通常近似的以其大端分度圆当量圆柱齿轮来代替之进行强度计算。 8.只承受弯矩而不承受转矩的轴称为心轴。 9.增速带传动，过载时打滑首先发生在从动轮上。 10.材料为20Cr的齿轮要达到硬齿面要求，适宜的热处理方法是表面淬火。 二、选择题（本大题共10小题，每小题2分，总计20分） 1.一齿轮轴由两个深沟球轴承组成的两端固定组合结构支承。若轴上有一指向轴承1的轴向力F， 则两轴承1、2的轴向力分别为（） A.F a1=F a2=F B.F a1=F a2=0 C.F a1=F、F a2=0 D.F a1=0、F a2=F 2.增大动压滑动轴承最小油膜厚度的有效措施是（） A.增大供油量 B.增大润滑油粘度 C.减小轴承宽径比 D.增大载荷 3.圆柱齿轮传动中，在齿轮材料、齿宽和齿数相同的情况下，当增大模数时，齿轮的弯曲强度（） A.降低 B.提高 C.不变 D.变化趋势不明确 4.链传动的特点是（） A.瞬时传动比和平均传动比都是常数 B.瞬时传动比和平均传动比都不是常数 C.瞬时传动比是常数，平均传动比不是常数 D.瞬时传动比不是常数，平均传动比是常数 5.斜齿轮传动的动载荷与同样的直齿轮传动的动载荷相比（） A.相等 B.较小 C.较大 D.视实际运转条件，可以大也可以小 6.在有张紧轮装置的带传动中，张紧轮应安装在带的内侧（） A.居两带轮中间 B.靠近小带轮 C.靠近大带轮 D.任何地方 7.在下列四种轴承中（）必须成对使用。 A.深沟球轴承 B.圆锥滚子轴承 C.推力球轴承 D.圆柱滚子轴承 8.要求传动准确、平稳、长时间连续工作的使用场合，应选择（）为好。 A.蜗杆传动 B.斜齿圆柱齿轮传动 C.带传动 D.链传动

机械科学研究总院 2010年《机械设计》考研试题

2010年机械科学研究总院硕士研究生入学考试 《机械设计》试题 一、问答题（本大题分10小题，每题5分，共50分） 1. 为了提高螺栓的疲劳强度，在螺栓的最大应力一定时，可采取哪些措施来降低应力幅？并举出三个结构例子。 2. 为什么连续传动的闭式蜗杆传动必须进行热平衡计算？ 3. 在滑动轴承上开设油孔和油槽应注意什么？ 4. 导向平键与滑键的区别是什么？ 5. 普通V带和窄V带的截型各有哪几种？ 6. 斜齿圆住齿轮传动中螺旋角β太小或太大会怎样，应怎样取值？ 7．什么情况下工作的齿轮易出现胶合破坏？如何提高齿面抗胶合能力？ 8．选择滚动轴承类型时应考虑的主要因素有哪些？ 9．联轴器、离合器有何区别？各用于什么场合？ 10．试说明轴承代号7214AC/P4的主要含义。 二、分析与计算题（本大题分5小题，分别为15，10,16,15，12分共68分） 1．B型V带传动中，已知：主动带轮基准直径d1=180mm，从动带轮基准直径d2=180mm，两轮的中心距α=630mm，主动带轮转速 n=1 450 r/min，能传递的最大功率P=10kW。试求：V带 1 σ、σ2、σb1、σb2及σc的分布图。 中各应力，并画出各应力 1 附：V带的弹性模量E=170MPa；V带的质量q=0.8kg/m；带与带轮间的当量摩擦因数f v=0.51；B型带的截面积A=138mm2；B型带的高度h=10.5mm。 2．一减速器中的不完全液体润滑径向滑动轴承，轴的材料为45钢，轴瓦材料为铸造青铜ZCuSn5Pb5Zn5承受径向载荷F=35kN；轴颈直径d=190mm；轴承工作宽度B=250mm；转速n=150r/min。试验算该轴承是否适合使用。 提示：根据轴瓦材 料，已查得[]p=8MPa， []υ=3m/s， []υP=12MPa·m/s。 3. 圆锥齿轮减速器输入轴由一对代号为30206的圆锥 滚子轴承支承，已知两轴承外圈间距为72mm，由手册知： α13.8mm, 30206轴承的支反力作用点到外圈宽端面的距离≈ 取α=14mm计算，X=0.4, Y=1.6 e=0.37,锥齿轮平均分度圆 直径d m=56.25mm，齿面上的周向力F t=1240N，径向力F r=400N， 轴向力F a=240N，各力方向如图所示。取f P=1.5，求轴承的 当量动载荷P。 4. 图所示的电动机底座由四个螺栓组成的螺栓组固 定。电动机轴上装有带轮，带作用于轴上的力P的方向和其 它有关尺寸见图。设底座为绝对刚性。

机械设计考研考试试题及答案汇总

一、简答题 （本大题共4 小题，总计26 分） 齿轮强度计算中，有哪两种强度计算理论？分别针对哪些失效？若齿轮传动为闭式软齿面传动，其设计准则是什么？（6 分） 齿面的接触疲劳强度和齿根的弯曲疲劳强度的计算，齿面的接触疲劳强度针对于齿面的疲劳点蚀失效和齿根的弯曲疲劳强度针对于齿根的疲劳折断。 齿轮传动为闭式软齿面传动，其设计准则是按齿面的接触疲劳强度设计，校核齿根的弯曲疲劳强度。 2、连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？（8 分） 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。 3、联轴器和离合器的功用是什么？二者的区别是什么？（6 分） 联轴器和离合器的功用是联接两轴使之一同回转并传递转矩。二者区别是：用联轴器联接的两轴在工作中不能分离，只有在停机后拆卸零件才能分离两轴，而用离合器可以在机器运转过程中随时分离或接合两轴。 4、链传动产生动载荷的原因是什么？为减小动载荷应如何选取小链轮的齿数和链条节距？（6 分） 小链轮的齿数不宜过小和链条节距不宜过大。 二、选择题（在每题若干个选项中选出正确的选项填在横线上。 本大题共12 小题，总计24 分） 1、当两个被联接件之一太厚，不易制成通孔且需要经常拆卸时，往往采用B。 A．螺栓联接B．双头螺柱联接C．螺钉联接 2、滚动轴承中，为防止轴承发生疲劳点蚀，应进行A。 A. 疲劳寿命计算 B. 静强度计算 C. 极限转速验算 3、阿基米德蜗杆的A参数为标准值。 A. 轴面 B. 端面 C. 法面 4、一对相啮合的圆柱齿轮的Z1＜Z2 ，b1>b2,其齿面接触应力的大小为 A. σH1=σH2 B. σH1>σH2 C. σH1<σH2 5、V 带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了____B___。 A。 A．使结构紧凑 C．限制小带轮上的包角B．限制弯曲应力 D．保证带和带轮接触面间有足够摩擦力 6、在齿轮抗弯强度的设计公式m 2KT1 d z1 F Y Fa Y Sa 中，应代入_ C __。 2

机械设计之简答题汇总

连杆机构 1．偏置曲柄滑块机构、摆动导杆机构有无急回特性？ 答：有急回特性，极位夹角不等于零 2．机构的“死点位置”是什么？机构的“死点”位置在什么情况下需要克服，在什么情况下应当利用？ 答：在曲柄摇杆机构中，连杆与曲柄共线时，机构的这种位置称为“死点位置”。 运动时克服，固定夹紧时利用 凸轮 1、凸轮机构从动件常用运动规律,冲击特性及应用场合?（从动件的运动规律取决于凸轮的轮廓形状） 答:等速运动规律、等加速等减速运动规律、简谐运动规律(余弦加速度运动规律); 等速运动规律有刚性冲击,用于低速轻载的场合; 等加速等减速运动规律有柔性冲击,中低速的场合; 简谐运动规律(余弦加速度运动规律)当有停歇区间时有柔性冲击,用于中低速场合、当无停歇区间时无柔性冲击,用于高速场合。 2、什么情况下凸轮机构的从动杆才能得到运动的停歇？ 答：向径高度无变化 齿轮 1、对齿轮材料的基本要求是什么？常用的齿轮材料有哪些？ ①、齿面应用足够的硬度，以抵抗齿面磨损、点蚀、胶合以及塑性变形等②、齿芯应用足够的强度和较好的韧性，以抵抗齿根折断和冲击载荷 ③、应用良好的加工工艺性能及热处理性能，使其便于加工且便于提高其力学性能。 锻钢因具有强度高、韧性好、便于制造等优点，大多数齿轮用锻钢，当齿轮直径较大不便于锻造时，可用铸钢铸造齿轮，低速轻载的齿轮可用铸铁制齿坯，非金属材料适用于高速轻载。精度要求高的场合。 2、请比较齿轮传动与蜗杆传动的主要失效形式的异同点。 答：两者主要失效形式都有点蚀、断齿、胶合、磨损。 蜗杆传动，胶合失效和磨损必须首先考虑。齿轮传动以点蚀、断齿失效为主。 3、请列出一般动力传动时齿轮传动的两个计算准则，在闭式齿轮传动设计中，分别用这两个准则来设计哪两个参数？ 答：齿面接触疲劳准则： H σ≦[ H σ] 齿根弯曲疲劳准则： F σ≦[ F σ] 使用 H σ≦[ H σ]计算准则计算分度圆直径 1 d 使用 F σ≦[ F σ]计算准则计算或校核模数m 4、简述齿廓啮合基本定律。 答:不论齿廓在任何位置接触,过接触点所做的公法线一定通过连心线上一定点,才能保证传动比恒定 不变。 5. 试述齿廓啮合基本定律。 答：所谓齿廓啮合基本定律是指：作平面啮合的一对齿廓，它们的瞬时接触点的公法线，必于两齿轮的连心线交于相应的节点C，该节点将齿轮的连心线所分的两个线段的与齿轮的角速成反比。