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- 1、机械设计基础知识（20个机械设计知识点总结）
- 2、机械设计基础常识60条，经常作为面试题
1、机械设计基础知识（20个机械设计知识点总结）
机械设计基础知识（20个机械设计知识点总结）
1．螺纹联接的防松的原因和措施是什么?
答：原因——是螺纹联接在冲击，振动和变载的作用下，预紧力可能在某一瞬间消失，联接有可能松脱，高温的螺纹联接，由于温度变形差异等原因，也可能发生松脱现象，因此在设计时必须考虑防松。措施——利用附加摩擦力防松，如用槽型螺母和开口销，止动垫片等，其他方法防松，如冲点法防松，粘合法防松。
2．提高螺栓联接强度的措施
答：（1）降低螺栓总拉伸载荷Fa的变化范围：a，为了减小螺栓刚度，可减螺栓光杆部分直径或采用空心螺杆，也可增加螺杆长度，b，被联接件本身的刚度较大，但被链接间的接合面因需要密封而采用软垫片时将降低其刚度，采用金属薄垫片或采用O形密封圈作为密封元件，则仍可保持被连接件原来的刚度值。（2）改善螺纹牙间的载荷分布，（3）减小应力集中，（4）避免或减小附加应力。
3．轮齿的失效形式
答：（1）轮齿折断，一般发生在齿根部分，因为轮齿受力时齿根弯曲应力最大，而且有应力集中，可分为过载折断和疲劳折断。（2）齿面点蚀，（3）齿面胶合，（4）齿面磨损，（5）齿面塑性变形。
4．齿轮传动的润滑。
答：开式齿轮传动通常采用人工定期加油润滑，可采用润滑油或润滑脂，一般闭式齿轮传动的润滑方式根据齿轮的圆周速度V的大小而定，当V<＝12时多采用油池润滑，当V>12时，不宜采用油池润滑，这是因为（1）圆周速度过高，齿轮上的油大多被甩出去而达不到啮合区，（2）搅由过于激烈使油的温升增高，降低润滑性能，（3）会搅起箱底沉淀的杂质，加速齿轮的磨损，常采用喷油润滑。
5．为什么蜗杆传动要进行热平衡计算及冷却措施
答：由于蜗杆传动效率低，发热量大，若不及时散热，会引起箱体内油温升高，润滑失效，导致齿轮磨损加剧，甚至出现胶合，因此对连续工作的闭式蜗杆传动要进行热平衡计算。
措施：1），增加散热面积，合理设计箱体结构，铸出或焊上散热片，2）提高表面传热系数，在蜗杆轴上装置风扇，或在箱体油池内装设蛇形冷却水管。
6．带传动的有缺点。
答，优点
1）适用于中心距较大的传动
2）带具有良好的挠性，可缓和冲击，吸收振动
3）过载时带与带轮间产生打滑，可防止损坏其他零件
4）结构简单，成本低廉。
缺点
1）传动的外廓尺寸较大
2）需要张紧装置
3）由于带的滑动，不能保证固定不变的传动比
4）带的寿命短
5）传动效率较低。
7．弹性滑动和打滑的定义。
答：弹性滑动是指由于材料的弹性变形而产生的滑动。打滑是指由于过载引起的全面滑动。弹性滑动是由拉力差引起的，只要传递圆周力，出现紧边和松边，就一定会发生弹性滑动，所以弹性滑动是不可避免的，进而V2总是大于V1。
8．与带传动和齿轮传动相比，链传动的优缺点
答：与带传动相比，链传动没有弹性滑动和打滑，能保持准确的平均传动比，需要的张紧力小，作用在轴上的压力也小，可减小轴承的摩擦损失，结构紧凑，能在温度较高，有油污等恶劣环境条件下工作。与齿轮传动相比，链传动的制造和安装精度要求较低，中心距较大时其传动结构简单。链传动的缺点——瞬时链速和瞬时传动比不是常数，传动平稳性较差，工作中有一定的冲击和噪声。
9．轴的作用，转轴，传动轴以及心轴的区别。
答：轴是用来支持旋转的机械零件。转轴既传动转矩又承受弯矩。传动轴只传递转矩而不承受弯矩或弯矩很小。心轴则只承受弯矩而部传动转矩。
10．轴的结构设计主要要求。
答：1）轴应便于加工，轴上零件要易于装拆。
2)轴和轴上零件要有准确的加工位置
3）各零件要牢固而可靠的相对固定
4）改善受力状况，减小应力集中。
11．形成动压油膜的必要条件。
答：1）两工作面间必须有楔形形间隙
2）两工作面间必须连续充满润滑油或其他粘性流体
3）两工作面间必须有相对滑动速度，其运动方向必须使润滑油从大截面流进，小截面流出，此外，对于一定的载荷，必须使速度，粘度及间隙等匹配恰当。
12．联轴器和离合器的联系和区别。
答：两者都主要用于轴与轴之间的链接，使他们一起回转并传递转矩，用联轴器联接的两根轴，只有在机器停车后，经过拆卸后才可以把它们分离。而用离合器联接的两根轴，在机器工作中即能方便的使它们分离或接合。
13．变应力下，零件疲劳断裂具有的特征。
答：1）疲劳断裂的最大应力远比静应力下材料的强度极限低，甚至屈服极限低，2）不管脆性材料或塑像材料，疲劳断裂口均表现为无明显塑性变形的脆性突然断裂，3）疲劳断裂是损伤的积累。
14．机械磨损的主要类型——磨粒磨损，粘着磨损，疲劳磨损，腐蚀磨损。
15．垫圈的作用——增加被联接件的支撑面积以减小接触处的压强和避免拧紧螺母时擦伤被联接件的表面。
16．滚动螺旋的优缺点。
答：优点：1）磨损很小，还可以用调整方法消除间隙并产生一定预变形来增加刚度，因此其传动精度很高，2）不具有自锁性，可以变直线运动为旋转运动。
缺点：1）结构复杂，制造困难，2）有些机构中为了防止逆转而需另加自锁机构。
17．齿轮传动中，误差对传动的影响。
答：1）影响传递运动的准确性，2）瞬时传动比不能保持恒定不变，影响传动的平稳性，3）影响载荷分布的均匀性。
18．齿轮传动的功率损耗包括
啮合中的摩擦损耗，搅动润滑油的油阻损耗，轴承中的摩擦损耗。
19．单圆弧齿轮的优缺点
优点：1）齿面接触强度高，2）齿廓形状对润滑有利，效率较高，3）齿面容易饱和，4）无根切，齿面数可较少。
缺点：1—）中心距及切齿深度的精度要求较高，这两者的误差使传动的承载能力显著降低，2）噪声较大，在高速传动中其应用受到限制，3）通常轮齿弯曲强度较低，4）切削同一模数的凸圆弧齿廓和凹圆弧齿廓要用部同的滚刀。
20．轴瓦材料的性能
1）摩擦系数小
2）导热性好,热膨胀系数小
3）耐磨，耐蚀，抗胶合能力强
4）要有足够的机械强度和可塑性。
2、机械设计基础常识60条，经常作为面试题
1、机器由原动机部分、传动部分、执行部分、控制部分组成。
2、带传动的主要失效形式:带的疲劳损坏和打滑。
3、机械设计中贯彻标准化、系列化、通用化的意义：①、减轻设计工作量；②、标准零部件是由专业工厂大规模生产的，效率高，成本低、质量可靠；③、便于维护使用，便于更换维修，④、三化是设计应贯彻的原则，也是国家的一项技术政策。
4、联接可分为可拆联接和不可拆联接。
5、螺纹联接又可分为：螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉联接。
6、螺纹联接的防松措施：摩擦防松、机械防松、永久防松。
7、销联接分类：定位销、联接销、安全销。
8、键联接分为：平键联接、半圆键联接、花键联接。
9、轴功用分类：传动轴、心轴、转轴。
10、联轴器分两大类：刚性联轴器和挠性联轴器。
11、轴承有：滑动轴承和滚动轴承；滑动轴承按承受载荷分为：向心轴承和推力轴承。
12、①含油轴承定义：一般将青铜、铁或铝等金属粉末与石墨调匀，压形成轴瓦，经高温烧结，即得到类似陶瓷结构的非致密、多孔性轴瓦，把它在润滑油中充分侵润后，微孔中充满了润滑油，故称为含油轴承。含油轴承用粉末冶金材料制成。②含油轴承特点：强度较低、不耐冲击，结构简单、价格便宜。
13、滚动轴承 : 优点：①、摩擦阻力小，起动灵敏，效率高，发热少温升低；②、轴向尺寸有利于整机机构的紧凑和简化；③、径向间隙小，并且可以用预紧方法调整间隙，因此旋转精度高；④、润滑简单，耗油量小，维护保养方便；⑤、标准件，大批量生产供应市场，性价比高，使用更换也方便。
缺点：径向尺寸较大，承受冲击载荷的能力不高，高速运转时声响较大，工作寿命不长。
14、滚动轴承的组成：外圈、内圈、滚动体和保持架。
15、a、滚动轴承的代号：由前置代号、基本代号、后置代号；b、基本代号由轴承类型代号、尺寸系列代号、内径代号组成。
16、滚动轴承结构形式：双支点单向固定支承、单支点双向固定支承、双支点游动支承。
17、润滑剂分为：润滑油和润滑脂。
18、滚动轴承的密封分为：接触式和非接触式。
19、弹簧的功用：a、缓和冲击，吸收振动；b、控制运动；c、储存和释放能量；d、测量指示；e、维持弹性接触。
20、弹簧按形状分：螺旋弹簧、板弹簧、盘簧、碟形弹簧、环形弹簧。
21、a、弹簧的卷烧方法：冷卷和热卷。b、圆柱螺旋弹簧的制造工序：卷绕成形、端部加工或挂钩制作、热处理。
22、机械中的构件之间既保持接触，又能产生确定相对运动的可动联接称为运动副。
23、若运动副构件间的相对运动发生在同一平面或互相平行的平面内，则称为平面运动副；否则为空间运动副。
24、平面运动副根据接触形式的不同，分为平面低副和平面高副。
25、常见的空间运动副有：螺旋副、球面副。
26、低副按两构件间相对运动形式可分为：转动副和移动副。
27、日常生活中的低副和高副：
①、低副：门窗合页、吊扇，接触为面接触，能承受较大载荷，磨损慢，寿命长，压强低，故为低副；
②、高副：齿轮的啮合、滚动轴承的滚珠跟环、火车轮与钢轨之间、凸轮与推杆之间，接触都为线或点接触，压强大，能够实现较精确运动，制造要求高，故为高副。
28、铰链四杆机构的三种基本形式：①曲柄摇杆机构（农用人力脱粒机、液体搅拌机、儿童游乐场中的摇马、缝纫机）、②双曲柄机构（火车车轮的联动机构、雨伞）、③双摇杆机构（电风扇摇头机构、汽车刮水器）。
29、a、凸轮机构形状分类：移动凸轮、盘形凸轮、圆柱凸轮；
b、按从动件形状分类：尖顶从动件、滚子从动件、平底从动件；
c、按从动件的运动形式分类：直动从动件、摆动从动件。
39、常见的间歇运动机构：棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构。40、带传动的特点：优点 ：①、能够缓和冲击，吸收振动，传动平稳，噪声小；②、结构简单，维护和更换方便，成本低；③、 能简便实现大中心距间的传动 ；④、过载时传送带会在轮子上打滑，避免机器损坏。缺点 ：①、带传动不能保证精确不变的传动比；②、机械传动效率低；③、轴与轴受到较大的径向力对机器运行不利。
41、①V带构造：分帘布芯结构和线芯结构，均有顶胶层(1)、抗拉层(2)、底胶层(3)和包布层(4)；
②中性层：位于顶胶层与底胶层之间，长度、宽度不因V带在带轮上绷紧而变化的层；③节面宽度：V带中性层的宽度；
④V带轮按其基准直径的大小不同有三种：实心式、辐板式、辐条式。
42、带传动的主要类型：平带传动、V带传动、圆带传动和同步带传动。
43、链传动的特点：优点：①啮合传动，能保证平均传动比恒定；②不需要初始拉紧力，基本不产生轴弯曲力；③强度比带传动大，可以传递更大的载荷；④适应性强，可以用于工作条件恶劣的场合。缺点：①不能像齿轮那样保证瞬时传动比恒定； ②噪声和振动较大； ③制造、安装要求比带传动高； ④链轮轴的方向受限制。
44、齿轮传动的特点：优点：①、传动精度高；②、适用范围宽；③、可以实现空间任意两轴间的传动；④、工作可靠，使用寿命长；⑤、传动效率高。不足：①、制造安装要求高，成本高；②、对环镜条件要求较严，一般需要安置在箱罩中防尘防垢，还需要重视润滑；③、不适于远距离传动；④、减振性和抗冲击性不如带传动。
45、机械传动中，为保证齿轮传动平稳，齿轮的轮廓通常采用渐开线；
渐开线齿轮传动具有恒定的传动比。
46、力的作用方向和物体上力作用点的运动方向间的夹角，称为压力角。
47、一对渐开线齿轮，必须模数相等、压力角相等才能啮合传动。
48、齿轮损坏主要失效形式：齿轮从齿根处断裂、齿面疲劳点蚀、齿面磨损和齿面胶合。
49、轮系类型：定轴轮系和周转轮系。
50、轮系的功用：①、获得大传动比，②、实现变速、换向传动；③、实现多路传动；④、实现较大距离的齿轮传动；⑤实现运动的合成和分解。
51、由一系列相互啮合齿轮机构所构成的传动系统称为：轮系。
52、螺旋传动有：螺杆、螺母和机杆组成。
53、链传动主要由：主动链轮、链条、从动链轮、机架等部分组成。
54、闭式齿轮传动常用的润滑形式：侵油润滑和喷油润滑。
55、常见齿轮结构类型：齿轮轴、实心式齿轮、辐板式与轮辐式齿轮。
56、机构中的构件分为三种类型：机架，原动件，从动件。
57、离合器分为：牙嵌离合器、摩擦离合器、超越离合器。
58、凸轮机构的优点：可精确实现任意运动规律，结构简单紧凑。
59、滑动轴承的基本形式：①整体式滑动轴承、②部分式滑动轴承、③调心式滑动轴承、④推力滑动轴承。
60、减速器由：箱体、轴承、轴、轴上零件和附件等组成。
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