机械设计基础知识(20个机械设计知识点汇总)

1.锁紧螺丝连接的原因和措施是什么？

答:原因是在冲击、振动和变载荷的作用下，预紧力可能在某一瞬间消失，连接可能松动。对于高温螺纹连接，由于温度变形差异等原因，也可能发生松动，因此在设计时必须考虑防松动。措施-使用额外的摩擦力来防止松动，如开槽螺母、开口销、止动垫圈等。，以及其他防止松动的方法，如打孔法和粘接法。

2.提高螺栓连接强度的措施

答:(1)减小螺栓总拉伸载荷Fa的变化范围:a、为了降低螺栓的刚度，可以减小抛光螺栓零件的直径或使用空中心螺钉，也可以增加螺钉长度；b、连接部位的刚度比较大，但如果用软垫片密封，连接处的刚度会降低，如果用金属垫片或O型圈做密封元件，连接部位仍能保持。(2)改善螺纹之间的载荷分布，(3)减少应力集中，以及(4)避免或减少额外的应力。

3.齿轮齿的失效形式

答:(1)轮齿断裂一般发生在齿根，因为轮齿受力时齿根弯曲应力最大，存在应力集中，分为过载断裂和疲劳断裂。(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手动定期用润滑油或润滑脂润滑。一般闭式齿轮传动的润滑方式取决于齿轮的圆周速度V。使用V12时，不适合使用油池润滑，因为(1)圆周速度过高，齿轮上的油大部分甩出，达不到啮合区；(2)搅拌过猛导致油温升高，降低润滑性能；(3)它会激起。

5.为什么蜗杆传动需要热平衡计算和冷却措施？

答:由于蜗杆传动效率低，发热量大，如果热量不及时散发，会造成箱内油温升高，润滑失效，加剧齿轮磨损，甚至会使齿轮胶合。因此，对于连续工作的闭式蜗杆传动，应进行热平衡计算。

措施:1)增加散热面积，合理设计箱体结构，铸造或焊接散热片，2)提高表面传热系数，在蜗杆轴上安装风扇，或在箱体的油箱内安装蛇形冷却水管。

6.带传动具有化的缺点。

一、优势

1)适合大中心距传动。

2)皮带柔韧性好，可以减轻冲击，吸收振动。

3)过载时皮带和皮带轮之间发生打滑，可以防止其他零件损坏。

4)结构简单，成本低。

劣势

1)变速器的外部尺寸较大。

2)需要一个张紧装置。

3)因为皮带打滑，不能保证固定传动比。

4)皮带使用寿命短

5)传输效率低。

7.弹性滑动和打滑的定义。

答:弹性滑动是指材料弹性变形引起的滑动。滑移是指过载引起的整体滑动。弹性滑动是由张力差引起的。只要传递周向力，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，V2永远大于V1。

8。链传动与皮带传动和齿轮传动相比的优缺点

答:链传动与带传动相比，没有弹性滑动和打滑，能保持精确的平均传动比，对轴要求的张力和压力小，能减少轴承的摩擦损失，结构紧凑，能在高温、油污等恶劣环境条件下工作。与齿轮传动相比，链传动对制造和安装精度要求较低，中心距较大时传动结构简单。链传动的缺点——瞬时链速和瞬时传动比不恒定，传动稳定性差，工作中有一定的冲击和噪音。

9.轴的作用，旋转轴、传动轴和主轴的区别。

答:轴是用来支撑旋转的机械零件。转轴不仅传递扭矩，还承受弯矩。传动轴只传递扭矩而不传递弯矩或弯矩很小。芯轴只承受弯矩，只传递扭矩。

10.轴结构设计的主要要求。

答:1)轴要容易加工，轴上的零件要容易装拆。

2)轴和轴上的零件应有准确的加工位置。

3)所有部件应固定牢固可靠。

4)改善应力状态，降低应力集中。

11.形成动压油膜的必要条件。

答:1)两个工作面之间必须有楔形间隙。

2)两个工作面之间的空间必须连续充满润滑油或其他粘性流体。

3)两个工作面之间必须有相对滑动速度，移动方向必须使润滑油从大断面流入，从小断面流出。此外，对于一定的载荷，转速、粘度和间隙必须适当匹配。

12.联轴器与离合器的联系与区别。

答:两者主要用于轴之间的链接，使它们一起旋转，传递扭矩。由联轴器连接的两个轴只能在机器停止和拆卸后才能分开。在机器运行过程中，由离合器连接的两个轴可以很容易地分离或连接。

13.变应力下零件的疲劳断裂特征。

答:1)疲劳断裂的最大应力远低于材料在静应力下的强度极限，甚至低于屈服极限；2)无论是脆性材料还是雕像材料，疲劳断裂都是没有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——磨料磨损、粘着磨损、疲劳磨损和腐蚀磨损。

15.垫圈的作用——增加连接部位的支撑面积，以减少接触处的压力，避免拧紧螺母时刮伤连接部位的表面。

16.滚动丝杠的优缺点。

答:优点:1)磨损很小，可以用调整的方法消除间隙，产生一定的预变形来增加刚性，所以传动精度很高；2)无自锁性，可将直线运动变为旋转运动。

缺点:1)结构复杂，制造困难；2)在某些机构中，为了防止反转，需要增加自锁机构。

17.在齿轮传动中，误差对传动的影响。

答:1)影响传动运动的准确性，2)瞬时传动比不能保持恒定，影响传动的平稳性，3)影响载荷分配的均匀性。

18.齿轮传动的功率损失包括

啮合中的摩擦损失、搅拌润滑油的油阻损失、轴承中的摩擦损失。

19.单圆弧齿轮的优缺点

优点:1)齿面接触强度高，2)齿廓形状有利于润滑，效率高，3)齿面易饱和，4)无根切，可减少齿面数量。

缺点:1-)对中心距和切齿深度的精度要求高，二者之间的误差显著降低了传动的承载能力；2)噪声高，在高速传输中的应用受到限制；3)轮齿的弯曲强度通常较低；4)用零件相同的滚刀切削模数相同的凸弧齿形和凹弧齿形。

20.轴承材料的性能

1)低摩擦系数

2)导热性好，热膨胀系数小

3)耐磨、耐腐蚀、耐胶合。

4)有足够的机械强度和塑性。