《机械设计基础》试题及答案

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　　机械设计基础试题：

　　1 齿轮传动为什么会产生齿面胶合?

　　答案 在高速和低速重载的齿轮传动中,齿面间压力大,相对滑动速度大,润滑油易被挤出,以及接触处产生高温,使相互熔焊、胶结在一起,两轮再运转,齿面从滑移方向撕裂下来,产生齿面胶合.

　　2 齿轮传动中避免胶合的措施有哪些?

　　答案 两齿轮可用不同的材料配对使用、减少模数、降低滑动速度、采用高粘度润滑油和在油中加抗胶合添加剂、以及采用冷却措施等.

　　3 齿轮传动中为什么会产生齿面塑性变形?

　　答案 由于齿面间的相对滑动,在重载齿轮传动中,产生较大的摩擦力,使软齿面上的金属产生塑性流动,从而破坏了正确的齿形,这样就产生了塑性变形.

　　4 齿轮传动常采用哪些主要强度计算方法?

　　答案 弯曲疲劳强度计算、接触疲劳强度计算、抗磨损计算、抗胶合能力计算等.

　　5 开式齿轮传动的设计计算准则是什么?

　　答案 先按弯曲疲劳强度设计计算，再加大模数以考虑磨损.

　　6 闭式软齿面齿轮传动的设计计算准则是什么?

　　答案 先按齿面接触疲劳强度设计计算，再用弯曲强度校核计算。

　　7 为降低齿轮传动的齿面接触疲劳应力可采用哪些措施?

　　答案 可以采用加大齿轮分度圆直径、增大中心距、齿宽和齿数比、减小材料的弹性模量等，其中加大分度圆和中心距的方法最好，还有采用提高齿面硬度等措施.

　　8 为什么齿轮的齿形系数只与齿数有关?

　　答案 齿形系数只与轮齿的形状有关：当齿数增多、压力角增大时，齿形系数变小，使弯曲应力下降，齿形系数与模数无关。

　　9 如何提高齿轮的工作强度?

　　答案 加大齿轮模数、齿宽、齿轮直径、减小齿形系数(增加齿数)，提高齿轮材料强度、齿面硬度、增大齿根圆角及降低根部粗糙度等方法.

　　10 为什么在保证小齿轮弯曲强度足够的条件下，应尽可能取模数小些?

　　答案 因为模数取小、齿数增多，使传动的重合度增大、改善传动的平稳性和提高承载能力，还可减少轮齿切削量和切削时间.

　　11 为什么齿轮传动中齿宽系数不宜太大?

　　答案 齿宽系数越大、轮齿越宽、其承载能力越高，但载荷沿齿宽分布的'不均匀性增加，故齿宽系数不宜太大。

　　12 传动比与齿数比有何关系?

　　答案 齿数比总是大于1，而传动比则不一定.

　　13 齿轮材料及热处理根据什么原则进行选择?

　　答案 根据齿轮传动的载荷大小、工作条件、结构尺寸的要求、经济性等方面的因素来确定，使齿轮具有一定的抗点蚀、抗磨损、抗胶合、抗塑性变形和折断的能力来选择材料及热处理方式。

　　14 对高速重载和冲击较大的齿轮传动的齿轮材料及热处理有哪些要求?

　　答案 通常选用齿面硬度高、芯部韧性好的低碳钢和低碳合金钢，并表面渗碳淬火处理。

　　15 一对斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是什么?

　　答案 正确啮合条件：两轮分度圆压力角相等、模数相等、两轮分度圆柱面上的螺旋角大小相等、方向相反。

　　16 斜齿圆柱齿轮的基本参数有哪些?

　　答案 基本参数分为端面参数和法面参数。如端面齿距、端面模数、法面齿距、法面模数，还有螺旋角、端面压力角、端面齿数等。

　　17 螺旋角对斜齿圆柱齿轮传动有何影响?

　　答案 螺旋角增大、重合度增大使啮合的齿数增多，提高了齿轮的接触强度和弯曲强度，使传动平稳。同时轴向力增大，轴和轴承的受力不利，故一般取螺旋角小于400.

　　18 斜齿圆柱齿轮轴向力的判别方法是什么?

　　答案 按“左右手法则”判别：以主动轮为对象，左螺旋用左手,右螺旋用右手，四指随转动方向，拇指指向为主动轮轴向力方向。从动轮轴向力方向则与之相反。

　　19 直齿锥齿轮的正确啮合条件是什么?

　　答案 两轮x端面模数相等、压力角相等、二轮的锥顶必须重合。

　　20 齿轮传动的润滑油如何选择?

　　答案 对于闭式齿轮传动，可按轮齿材料和圆周速度选择。当载荷大、速度低、工作温度低时，选粘度大的润滑油;反之则选粘度小的润滑油。

　　21 斜齿圆柱齿轮传动与直齿圆柱齿轮传动在强度计算上有哪些相同?

　　答案 因这两种齿轮传动的失效形式相同，故设计计算准则相同。在工程实际中常计算齿面接触强度和齿根弯曲强度.

　　22 直齿圆柱齿轮传动与斜齿圆柱齿轮传动在基本参数哪些不同?

　　答案 因斜齿圆柱齿轮的几何尺寸按法面计算，而端面尺寸与直齿圆柱齿轮传动的不同.

　　23 切削加工斜齿轮的刀具选择以哪些参数进行?

　　答案 刀具选择是以斜齿轮的法面模数、法面压力角确定的。

　　24 齿轮传动的设计步骤?

　　答案 1.选择材料，确定齿面硬度和许用应力;2.选择齿轮传动精度，载荷系数;

　　3.初定齿数、齿宽系数传动比;4.计算扭拒、齿数比，计算模数;

　　5.验算齿根弯曲强度;6.决定中心距、两齿轮的主要尺寸; 7.绘制齿轮的工作图.

　　25 模数对齿轮传动有何影响?

　　答案 模数越大，则齿距越大，轮齿就越大，抗弯能力愈高。

　　26 为什么齿轮传动失效常发生在轮齿上?

　　答案 在齿轮的结构中，轮齿的尺寸小、受的载荷大，失效发生在轮齿上，且轮齿折断、点蚀、弯曲、胶合、塑变都是发生在轮齿上。轮缘、轮辐、轮毂处一般是不会失效的。

　　27 国家标准规定的斜齿圆柱齿轮的参数哪些为标准值?

　　答案 规定法面参数为标准值。如法面模数、法面压力角、法面齿顶高、法面径向间隙系数，而端面参数为非标准值。

　　28 锻造齿轮有何特点?

　　答案 锻造钢材的力学性能好，直径小于500mm的齿轮x多采用锻坯。齿轮直径小，可将齿轮和轴锻成一体，称齿轮轴。直径小于200mm做成盘式结构，大于200mm锻造成幅板式结构。

　　29成形法加工齿轮有何特点?

　　答案 加工时，铣刀绕本身轴线旋转，同时轮坯沿齿轮轴线方向直线移动;铣一个齿槽后，将轮坯转过一个齿，再铣第二个齿槽。切削方式简单，不需专用机床，但生产率低，精度差，故仅适用于单件生产及精度要求不高的齿轮加工。

　　30齿轮毛坯的制造方式有哪些?

　　答案 有锻造齿轮、焊接齿轮和组合齿轮。