《機械設計基礎》試題及答案

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機械設計基礎試題：

1 齒輪傳動為什麼會產生齒面膠合?

答案 在高速和低速重載的齒輪傳動中,齒面間壓力大,相對滑動速度大,潤滑油易被擠出,以及接觸處產生高温,使相互熔焊、膠結在一起,兩輪再運轉,齒面從滑移方向撕裂下來,產生齒面膠合.

2 齒輪傳動中避免膠合的措施有哪些?

答案 兩齒輪可用不同的材料配對使用、減少模數、降低滑動速度、採用高粘度潤滑油和在油中加抗膠合添加劑、以及採用冷卻措施等.

3 齒輪傳動中為什麼會產生齒麪塑性變形?

答案 由於齒面間的相對滑動,在重載齒輪傳動中,產生較大的摩擦力,使軟齒面上的金屬產生塑性流動,從而破壞了正確的齒形,這樣就產生了塑性變形.

4 齒輪傳動常採用哪些主要強度計算方法?

答案 彎曲疲勞強度計算、接觸疲勞強度計算、抗磨損計算、抗膠合能力計算等.

5 開式齒輪傳動的設計計算準則是什麼?

答案 先按彎曲疲勞強度設計計算，再加大模數以考慮磨損.

6 閉式軟齒面齒輪傳動的設計計算準則是什麼?

答案 先按齒面接觸疲勞強度設計計算，再用彎曲強度校核計算。

7 為降低齒輪傳動的齒面接觸疲勞應力可採用哪些措施?

答案 可以採用加大齒輪分度圓直徑、增大中心距、齒寬和齒數比、減小材料的彈性模量等，其中加大分度圓和中心距的方法最好，還有采用提高齒面硬度等措施.

8 為什麼齒輪的齒形係數只與齒數有關?

答案 齒形係數只與輪齒的形狀有關：當齒數增多、壓力角增大時，齒形係數變小，使彎曲應力下降，齒形係數與模數無關。

9 如何提高齒輪的工作強度?

答案 加大齒輪模數、齒寬、齒輪直徑、減小齒形係數(增加齒數)，提高齒輪材料強度、齒面硬度、增大齒根圓角及降低根部粗糙度等方法.

10 為什麼在保證小齒輪彎曲強度足夠的條件下，應儘可能取模數小些?

答案 因為模數取小、齒數增多，使傳動的重合度增大、改善傳動的平穩性和提高承載能力，還可減少輪齒切削量和切削時間.

11 為什麼齒輪傳動中齒寬係數不宜太大?

答案 齒寬係數越大、輪齒越寬、其承載能力越高，但載荷沿齒寬分佈的不均勻性增加，故齒寬係數不宜太大。

12 傳動比與齒數比有何關係?

答案 齒數比總是大於1，而傳動比則不一定.

13 齒輪材料及熱處理根據什麼原則進行選擇?

答案 根據齒輪傳動的載荷大小、工作條件、結構尺寸的要求、經濟性等方面的因素來確定，使齒輪具有一定的抗點蝕、抗磨損、抗膠合、抗塑性變形和折斷的能力來選擇材料及熱處理方式。

14 對高速重載和衝擊較大的齒輪傳動的齒輪材料及熱處理有哪些要求?

答案 通常選用齒面硬度高、芯部韌性好的低碳鋼和低碳合金鋼，並表面滲碳淬火處理。

15 一對斜齒圓柱齒輪傳動的正確齧合條件是什麼?

答案 正確齧合條件：兩輪分度圓壓力角相等、模數相等、兩輪分度圓柱面上的螺旋角大小相等、方向相反。

16 斜齒圓柱齒輪的基本參數有哪些?

答案 基本參數分為端面參數和法面參數。如端面齒距、端面模數、法面齒距、法面模數，還有螺旋角、端面壓力角、端面齒數等。

17 螺旋角對斜齒圓柱齒輪傳動有何影響?

答案 螺旋角增大、重合度增大使齧合的齒數增多，提高了齒輪的接觸強度和彎曲強度，使傳動平穩。同時軸向力增大，軸和軸承的受力不利，故一般取螺旋角小於400.

18 斜齒圓柱齒輪軸向力的判別方法是什麼?

答案 按“左右手法則”判別：以主動輪為對象，左螺旋用左手,右螺旋用右手，四指隨轉動方向，拇指指向為主動輪軸向力方向。從動輪軸向力方向則與之相反。

19 直齒錐齒輪的正確齧合條件是什麼?

答案 兩輪x端面模數相等、壓力角相等、二輪的錐頂必須重合。

20 齒輪傳動的潤滑油如何選擇?

答案 對於閉式齒輪傳動，可按輪齒材料和圓周速度選擇。當載荷大、速度低、工作温度低時，選粘度大的潤滑油;反之則選粘度小的潤滑油。

21 斜齒圓柱齒輪傳動與直齒圓柱齒輪傳動在強度計算上有哪些相同?

答案 因這兩種齒輪傳動的失效形式相同，故設計計算準則相同。在工程實際中常計算齒面接觸強度和齒根彎曲強度.

22 直齒圓柱齒輪傳動與斜齒圓柱齒輪傳動在基本參數哪些不同?

答案 因斜齒圓柱齒輪的幾何尺寸按法面計算，而端面尺寸與直齒圓柱齒輪傳動的不同.

23 切削加工斜齒輪的刀具選擇以哪些參數進行?

答案 刀具選擇是以斜齒輪的'法面模數、法面壓力角確定的。

24 齒輪傳動的設計步驟?

答案 1.選擇材料，確定齒面硬度和許用應力;2.選擇齒輪傳動精度，載荷係數;

3.初定齒數、齒寬係數傳動比;4.計算扭拒、齒數比，計算模數;

5.驗算齒根彎曲強度;6.決定中心距、兩齒輪的主要尺寸; 7.繪製齒輪的工作圖.

25 模數對齒輪傳動有何影響?

答案 模數越大，則齒距越大，輪齒就越大，抗彎能力愈高。

26 為什麼齒輪傳動失效常發生在輪齒上?

答案 在齒輪的結構中，輪齒的尺寸小、受的載荷大，失效發生在輪齒上，且輪齒折斷、點蝕、彎曲、膠合、塑變都是發生在輪齒上。輪緣、輪輻、輪轂處一般是不會失效的。

27 國家標準規定的斜齒圓柱齒輪的參數哪些為標準值?

答案 規定法面參數為標準值。如法面模數、法面壓力角、法面齒頂高、法面徑向間隙係數，而端面參數為非標準值。

28 鍛造齒輪有何特點?

答案 鍛造鋼材的力學性能好，直徑小於500mm的齒輪x多采用鍛坯。齒輪直徑小，可將齒輪和軸鍛成一體，稱齒輪軸。直徑小於200mm做成盤式結構，大於200mm鍛造成幅板式結構。

29成形法加工齒輪有何特點?

答案 加工時，銑刀繞本身軸線旋轉，同時輪坯沿齒輪軸線方向直線移動;銑一個齒槽後，將輪坯轉過一個齒，再銑第二個齒槽。切削方式簡單，不需專用機牀，但生產率低，精度差，故僅適用於單件生產及精度要求不高的齒輪加工。

30齒輪毛坯的製造方式有哪些?

答案 有鍛造齒輪、焊接齒輪和組合齒輪。