機械設計基礎試題和答案
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機械設計基礎試題：
1 與齒輪等嚙合傳動相比較，帶傳動的優點有哪些?
答案 1.因帶有良好的彈性,可緩和沖擊及振動,傳動平穩, 噪聲小.
2.靠摩擦傳動的帶,過載時將在輪面上打滑,起到安全保護作用
3.可用于兩輪中心距較大的場合
4.傳動裝置結構簡單,制造容易,維修方便,成本較低.
2 與齒輪等嚙合傳動相比較，帶傳動的缺點有哪些?
答案1.靠摩擦傳動的帶傳動,由帶的彈性變形產生帶在輪上的彈性滑動,使傳動比不穩定,不準確.
2.帶的壽命短,傳動效率低, V帶傳動的效率約為0.95 .3.不能用于惡劣的工作場合.
3 V帶傳動的主要參數有哪些?
答案 小帶輪直徑d,小帶輪包角,帶速v,傳動比i,中心距a,初拉力F,帶的根數z,帶的型號等.
4 帶傳動中，以帶的形狀分類有哪幾種形式?
答案 平帶,V帶,多楔帶,圓帶和活絡帶傳動.
5 按材料來說，帶的材料有哪些?
答案 棉織橡膠合成的,尼龍橡膠合成的和皮革等.
6 帶傳動的打滑經常在什么情況下發生?
答案 當拉力差值大于摩擦力極限值時,帶與輪面之間的滑動在整個包角內出現,此時主動輪轉動無法傳到帶上,則帶不能運動,帶傳動失去工作能力,此時打滑情況發生.
7 帶傳動時，帶的橫截面上產生那些應力?
答案 拉應力,離心應力和彎曲應力.
8 在V帶傳動中，拉力差與哪些因素有關?
答案 主動輪包角,當量摩擦系數,帶輪楔角,材料摩擦系數有關.
9 帶傳動為什么要限制帶速，限制范圍是多少?
答案 因帶速愈大,則離心力愈大,使輪面上的正壓力和摩擦力減小,帶承受的應力增大,對傳動不利,但有效圓周力不變時,帶速高有利于提高承載能力,通常帶速在5~25m/s范圍為宜.
10 帶傳動中，小帶輪的直徑為什么不宜太小?
答案 因帶輪的直徑愈小,帶愈厚,則帶的彎曲應力愈大,對帶傳動不利,所以帶輪直徑不宜過小.
11 V帶傳動的主要失效形式有哪些?
答案 主要失效形式有打滑,磨損,散層和疲勞斷裂.
12 帶傳動的設計準則是什么?
答案 設計準則為防止打滑和保證足夠的使用壽命.
13 V帶傳動設計計算的主要內容是確定什么?
答案 帶的型號,根數,基準長度,帶輪直徑,中心距和帶輪的結構尺寸,以及選用何種張緊裝置.
14 V帶的型號有哪幾種?
答案 型號有Y,Z,A,B,C,D,E七種
15 帶傳動中，增大包角的主要方法有哪些?
答案 加大中心距和帶的 松邊外側加張緊輪，可提高包角.
16 帶傳動中，為什么常設計為中心距可調節?
答案 一是調整初拉力,提高帶的傳動能力.二是可加大中心距,增大包角,提高傳動能力.三是便于維修.
17 帶傳動中的工況系數K與哪些主要因素有關?
答案 K與帶傳動中的載荷性質,工作機的類型,原動機的特性和每天工作時間有關.
18 帶傳動為什么要核驗包角?
答案 小帶輪包角愈大,接觸弧上可產生的摩擦力也越大,則帶傳動的承載能力也愈大,通常情況下,應使包角大于120o.
19 為什么要控制初拉力的大小?
答案 初拉力過小,極限摩擦力小,易打滑;初拉力過大,磨損快，增大壓軸力.
20 在帶傳動設計時，當包角過小應采取什么措施?
答案 可采用如下措施:1)增大中心距;2)控制傳動比; 3)增設張緊輪裝置.
21 與帶傳動相比較，鏈傳動有什么優點?
答案 由于鏈傳動是嚙合傳動,故傳動比準確,工作可靠性好,承載能力大,傳動尺寸較緊湊,可以在惡劣條件下工作(如工作高溫,多塵,易燃等)，壓軸力較小.
22 與帶傳動相比較，鏈傳動有什么缺點?
答案 鏈傳動的瞬時傳動比不恒定，噪聲較大.
23 與齒輪傳動相比較，鏈傳動有什么優點?
答案 鏈傳動的中心距較大、成本低、安裝容易。
24 與齒輪傳動相比較，鏈傳動有哪些缺點?
答案 由于輪齒與鏈穴之間有空隙,隨著磨損間隙加大,不宜用于正反轉急速變化的傳動中.
25 鏈傳動的主要失效形式有哪幾種?
答案 節距磨損伸長、膠合破壞、鏈條疲勞斷裂、鏈條靜力拉斷、輪齒磨損。
26 為什么說鏈輪齒數愈多，傳動愈平穩?
答案 當鏈輪直徑不變時,選節距小的鏈，則鏈輪齒數增多,多邊形效應減弱,使傳動平穩,振動和噪聲減小.
27 帶傳動中，小帶輪齒數為何不宜太小也不能過大?
答案 因齒數越少,傳動越不平穩,沖擊、磨損加劇;小鏈輪齒數過多,大鏈輪齒數也隨著增多,使傳動裝置的尺寸增大;同時,節距因磨損加大后,容易產生脫鏈.
28 鏈傳動中，為什么鏈節數常取偶數?
答案 鏈節數必須圓整為整數,一般應為偶數,以避免采用影響強度的過渡鏈節.
29 鏈傳動的中心距為什么不宜太小也不能過大?
答案 在一定鏈速下，中心距過小,單位時間內鏈繞過鏈輪的次數增多,加速磨損;同時也使小鏈輪的包角減小,輪齒的受力增大,承載能力下降。中心距過大,鏈條的松邊下垂量增大,容易引起鏈條的上下顫動。
30 鏈傳動的已知條件是哪些?
答案 傳動的用途和工作情況,原動機的種類,傳遞的功率,主動輪的轉速,從動輪的轉速(或傳動比),以及外廓安裝尺寸的等.
31 鏈傳動為什么要限制鏈速?
答案 為了不使鏈傳動的動載荷和噪聲過大,一般限制鏈速v<15m/s.
32 單排鏈的結構由哪些零件組成?
答案 由內鏈片,外鏈片,銷軸,套筒及滾子組成.
33 某滾子鏈"12A-2×84 GB1243-83"各數字符號說明什么?
答案 GB1243-83國標代號,84節,2為雙排,A系列,12為鏈號.
34 在鏈傳動中，為什么盡量不用過渡鏈節?
答案 當鏈節為奇數時,需要用過渡鏈節才能構成環狀,過渡鏈節的鏈板在工作時,會受到附加彎曲應力,故盡量不用.
35 鏈傳動的瞬時傳動比是否恒定，為什么?
答案 不恒定。由于鏈節是剛體,只能在節點處相互轉動,鏈條繞在輪上成多邊形，主動輪等速轉動,在直邊上各點的鏈輪速度也不相等,使鏈速在變化,從動輪的轉速也不恒定,瞬時傳動比不恒定。
36 鏈傳動中，鏈條為什么是疲勞斷裂?
答案 鏈傳動由于松緊邊拉力不同,在運轉時鏈條各元件處在變應力狀態,經多次反復下,鏈條將發生疲勞斷裂.
37 為什么鏈傳動的鏈條需要定期張緊?
答案 鏈條的滾子,套筒和銷軸磨損后,鏈的節距增大,容易產生跳齒和脫鏈,故需定期將鏈條張緊.
38 為什么在鏈傳動中，當轉速很高和載荷大時會發生膠合?
答案 當轉速和載荷大時,套筒和銷軸間產生過熱而發生粘附,表面較軟的金屬被撕下,即發生膠合.
39 滾子鏈的主要尺寸有哪些?
答案 節距,排數,滾子外徑,鏈節數,銷軸長度.
40 鏈輪的材料應滿足什么條件?
答案 鏈輪材料應滿足強度和耐磨性的要求,小鏈輪的嚙合齒數多,宜用更好的材料制作.
41 與齒輪傳動相比較，蝸桿有哪些優點?
答案 蝸桿傳動平穩、無噪聲、傳動比大而準確、蝸桿的導程角較小，有自鎖性能.
42 與齒輪傳動相比較，蝸桿傳動有哪些缺點?
答案 蝸桿與蝸輪齒面間沿齒向有較大的滑動,不發熱多,且容易產生膠合和磨損,傳動效率低。
43 為什么說蝸桿傳動可視作螺旋傳動?
答案 因為蝸桿視為螺桿,蝸輪視為局部螺母,當轉動螺桿時,若螺桿不能軸向移動,則螺母只能軸向移動。
44 試述蝸桿與蝸輪正確嚙合條件是什么?
答案 中間平面上蝸桿的軸向模數與蝸輪的端面模數相等,蝸桿的軸向壓力角與蝸輪的端面壓力角相等，蝸桿螺旋線升角與蝸輪分度圓柱螺旋角相等且方向相同.
45 蝸桿傳動中，圓柱蝸桿傳動和圓弧面蝸桿傳動各有什么特點?
答案 圓柱蝸桿傳動加工容易,但承載能力低;圓弧面蝸桿傳動加工難,但承載能力較高.
46 阿基米德圓柱蝸桿傳動的中間平面有什么特點?
答案 此平面通過蝸桿軸線,并與蝸輪軸線垂直。在中間平面上,蝸桿的齒廓與齒條相同,蝸輪的齒廓為漸開線，蝸桿與蝸輪如同齒輪與齒條嚙合一樣.
47 在蝸桿傳動中，為什么要規定標準模數系列及蝸桿直徑系列?
答案 通常,蝸輪輪齒是用與蝸桿相同尺寸的滾刀進行加工的,蝸桿頭數與模數都是有限的數量，而蝸桿分度圓直徑d將隨著導程角而變,任一值就應有相應的d值,這樣會有無限量的刀具,故為了經濟,減少刀具量,規定了標準模數和蝸桿直徑系列.
48 蝸桿傳動為什么比齒輪傳動平穩?
答案 蝸桿傳動由蝸桿與蝸輪組成,可以看作是螺旋傳動,蝸桿視為螺桿,蝸輪視為局部螺母,從而傳動平穩、無噪聲.
49 蝸桿傳動的相對滑動速度對傳動性能有何影響?
答案 相對滑動速度VS大,容易形成潤滑油膜,但由于熱量不能散發,使磨損加劇,對傳動十分不利.
50 蝸桿傳動的失效形式是什么?
答案 絕大多數失效形式發生在蝸輪齒面上;由于相對滑動速度大，齒面容易磨損與膠合。
51 為什么蝸桿傳動尺寸只對蝸輪輪齒進行強度計算?
答案 通常蝸桿需采用機械強度較高的材料制作,為了減少摩擦系數和抗磨損、抗膠合的能力;蝸輪則采用青銅材料,因它強度較低,故只對蝸輪輪齒進行強度計算.
52 為什么蝸桿傳動要進行熱平衡計算?
答案 由于蝸桿傳動效率低,故發熱大,溫升高,如果破壞潤滑,則產生膠合而失效。進行熱平衡計算以限制工作溫度,以免破壞潤滑而膠合失效.
53 閉式蝸桿傳動的`設計準則是什么
答案 由蝸輪表面接觸強度計算得出主要參數,還需校核計算其剛度.
54 蝸桿傳動時，蝸桿常采用哪些材料?
答案 一般采用碳鋼，如40，45等;對高速重截的傳動，常用合金鋼，如20CR、40CR、等.
55 蝸桿傳動時，蝸輪一般采用哪些材料?
答案 一般采用青銅，如ZCUAL10FE3、ZCUZN38、MN2PB2等。對于重要場合,采用錫青銅。
56 蝸桿傳動時，若油溫過高，常用散熱措施有哪些?
答案 最簡單的辦法是增加散熱面積,另外加裝風扇,通冷卻水,強制冷卻等措施,應充分注意到各自的結構和安裝特點.
57 蝸桿傳動的總效率與哪些因素有關?
答案 嚙合效率與蝸桿導程,當量摩擦角有關，總效率還與攪油效率、軸承效率的連乘積有關
58 蝸桿傳動中，蝸桿為什么通常與軸做成一體?
答案 由于蝸桿徑向尺寸較小,有時銑制蝸桿齒部兩端的直徑可大于根徑，車削時,蝸桿齒部兩端的直徑小于蝸桿根徑。
59 蝸桿結構為什么常采用齒圈與輪芯組合式?
答案 因齒圈用貴重金屬青銅,輪芯用鑄鐵制造,可節省材料,降低成本.
60 蝸桿傳動中，蝸桿和蝸輪分別受了哪些力?
答案 蝸桿軸向力、徑向力、圓周力，蝸輪軸向力、徑向力、圓周力。
61 軸按形狀分類有哪幾種?
答案 直軸、階梯軸、曲軸和撓性鋼絲軸。
62 軸按承受的載荷分類有哪幾種?
答案 心軸、傳動軸和轉軸。
63 自行車的前軸和后軸，按承載分類各屬于哪一種軸?
答案 前軸屬心軸，后軸屬轉軸。
64 軸上零件的周向固定有哪些方法?
答案 鍵、銷、緊定螺釘、過盈配合、型面聯結等。
65 軸上零件的軸向固定方法有哪些?
答案 軸本身做成軸肩、軸環，另設軸套、軸端擋圈、彈簧擋圈、軸承蓋、緊定螺釘、銷、圓錐軸頸、軸上螺紋等.
66 軸常采用哪些材料制造?
答案 碳素鋼,如35,45,50;合金鋼，球墨鑄鐵等.
67 軸的工作性能有哪些要求?
答案 一般情況下取決于軸的強度;對于精密機床要求剛度;對高速軸為了避免共振等問題的計算.
68 軸的合理結構應具有哪些要求?
答案 軸的材料、形狀和尺寸決定了強度和剛度，相應的軸上零件的配合和位置固定，安裝和維修方便及易于加工制造等。
69 軸的設計步驟是什么?
答案 選材料，初算軸徑，軸的結構設計，驗算軸的剛度、強度，繪制軸的工作圖.
70 為什么在一般工作溫度下，以合金鋼來代替碳素鋼提高剛度是不行的?
答案 因為合金鋼和碳素鋼的彈性模量十分接近.
71 軸在什么情況下采用球墨鑄鐵制造?
答案 因為球墨鑄鐵具有良好的耐磨性,吸振性和加工性能,應力集中不敏感,適宜制造結構形狀復雜的軸。
72 齒輪減速器中，為什么低速軸的直徑比高速軸的直徑粗得多?
答案 若按當量彎矩設計計算軸徑時,軸承受彎矩,還承受扭矩,而扭矩與軸的轉速成反比,轉速小扭矩大軸徑就大,故減速器中低速軸粗.
73 如何提高軸的疲勞強度?
答案 減小集中應力可提高軸的疲勞強度：力求軸的形狀簡單,相鄰軸徑變化不要太大,并用大的過渡圓角半徑連接起來;提高表面質量，降低加工的粗糙度，采用噴丸處理。
74 為什么大多數的軸設計成階梯形?
答案 從等強度的軸而言,形狀應是拋物線回轉體,但這樣加工困難,安裝軸上零件都困難;為了接近等強度并，且容易加工,故設計成階梯軸.
75 軸的強度計算為什么以初步計算和校核計算兩步進行?
答案 軸在設計之前,軸承間的距離尚未確定,設計時只能依靠一些簡單公式初步估計軸的直徑,再根據結構條件確定出軸的形狀和幾何尺寸,最后再進行軸的強度和剛度的校核計算.
76 為什么對于十分重要的軸還要進行剛度校核?
答案 如果精度要求較高的軸剛度不高,在承受載荷后會產生過度磨損或產生偏載, 以致發生強烈振動和噪聲.
77 軸的剛度校核計算的條件是什么?
答案 保證軸產生的撓度,偏轉角和扭轉角小于或等于許多值.
78 若某一滑輪軸不轉動，試問它承受什么載荷? 屬于什么軸?
答案 承受彎拒、扭拒，屬于心軸。
79 齒輪軸承載是什么? 屬于什么軸?
答案 承載為彎拒、扭拒，屬于轉軸。
80 軸的強度計算中，彎扭合成強度計算公式的各符號代表什么?它與哪些因素有關?
答案 .M--彎矩.T--扭矩. α--修正系數。它與軸的彎矩、扭矩產生的應力循環特征有關。
81 滾動軸承的優點有些?
答案 具有摩擦阻力小,啟動輕便靈活,旋轉精度高,潤滑和維修簡單等特點.
82 滾動軸承一般由哪些零部件組成?
答案 由內圈,外圈滾動體和保持架組成.
83 標準類型的軸承有哪幾種?
答案 共有十種;主要有深溝球軸承、調心球軸承、圓柱滾子軸承、調心滾子軸承、滾針軸承、角接觸球軸承、圓錐子軸承、推力球軸承等。
.84 滾動軸承的失效形式有哪些?
答案 表面疲勞點蝕是最常見的失效形式，還有塑性變形、磨損等。
85 滾動軸承在什么情況下進行壽命計算或靜強度計算?
答案 對于長期轉動的滾動軸承,疲勞點蝕是主要的失效形式,應對它進行壽命計算.對于不常轉動的或轉速極低的軸承,要限制其塑性變形,則對它進行靜強度計算.
86 為什么調心軸承要成對使用，并安排在軸的兩端?
答案 若軸上安裝兩個軸承的軸徑難以保證同軸度,或軸受載后的變形較大，為使軸正常會轉,應選用自動調心軸承，且調心軸承成對安裝于軸的兩端
.87 圓錐滾子軸承為什么便于調整游隙?
答案 此類軸承類似于角接觸球軸承，因滾動體為線接觸，故同時承受徑向和軸向載荷的能力大，滾動體與內圈組合在一起，外圈可以分離，使安裝、調整游隙方便。
88 滾動軸承各元件常采用什么材料?
答案 內、外圈和滾動體均采用軸承合金鋼制造，保持架用軟鋼沖壓而成.
89 滾針軸承有什么特點?
答案 這類軸承只能承受徑向載荷,徑向尺寸很小,但軸向尺寸大,對軸的變形或安裝誤差很敏感,適用于轉速較低,徑向尺寸受限制的場合.
90 滾動軸承的精度等級分幾級?如何標注?
答案 精度等級分為B,C,D,E,G五級。按字母順序B級精度最高,G級精度最低,一般機械中多采用G級精度軸承。
91 滾動軸承的滾動體一般有哪幾種形狀?
答案 形狀很多，有球形、圓柱形、螺旋形、圓錐形、腰鼓形和滾針形等。
92 指出滾動軸承的壽命計算公式中各符號的意義和單位?
答案 Lh-滾動軸承的壽命;p-當量動載荷;n-軸承的工作轉速r/min;c-基本額定動載荷;e-壽命指數.
93 滾動軸承的當量動載荷 p的計算式中x和y是什么系數?
答案 x-徑向載荷系數;y-軸向載荷系數
94 何類滾動軸承有內部軸向力問題?
答案 3000型和7000型軸承本身結構特點，即有一定的接觸角,在工作時因承受徑向力而引起派生的軸向力。
95 角接觸滾動軸承常用哪兩種安裝?其安裝特點是什么?
答案 兩種安裝是反安裝(特點為背靠安裝,外圈為厚端對著厚端)、正安裝(特點為面對面安裝,即外圈反向)。它們產生的內部軸向力也方向相反.
96 基本額定動載荷c與當量動載荷p有何區別?
答案 在基本額定動載荷的作用下,軸承工作106轉后,一批軸承中有10%發生失效,而其余90%可以繼續工作;c大，軸承的承載能力強。而p是指軸承一般在徑向力和軸向力作用下，為了能夠對照和比較，換算的等效載荷。
97 軸承的軸向固定有哪些?
答案 為使軸和軸承相對于機架有固定的位置,并能承受軸向力,必須將軸承進行軸向固定。其形式有雙支點單向固定,一支點固定另一支點游動，雙支點游動.
98 滾動軸承游隙的調整方法有哪些?
答案 調整游隙的調整方法有加減軸承蓋的金屬薄墊片,或用螺釘及細牙螺紋調節.
99 滾動軸承安裝的兩個軸頸與機座的兩個軸承孔有什么要求?
答案 它們必須保證同軸度,以防安裝后產生過大的偏移,造成旋轉阻力,影響軸承壽命和機械的平穩性,兩軸頸同次安裝精磨,兩孔同時鏜孔.
100 滾動軸承的潤滑作用是什么?
答案 潤滑主要是減少摩擦損失和減少磨損，并起到冷卻、吸振、防銹及降低噪聲等作用。
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