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机械设计B复习思考题


机械设计基础复习思考题
第1章 平面机构的自由度和速度分析
1. 什么是零件、构件、机构、机器、机械?它们有什么联系? 又有什么区别? 2.何谓运动副和运动副元素?运动副有哪些类型?各有几个 自由度?用什么符号表示? 3.机构是如何组成的?它必须具备什么条件?当原动件多于 或少于机构的自由度时,机构将发生什么情况? 4. 什么是机构的自由度?如何计算? 5 .

什么是局部自由度?出现在哪些场合?什么是复合铰链?铰 链数和构件数有何关系?什么是虚约束?一般出现在哪些场合? 具体计算机构自由度时如何正确去掉局部自由度和虚约束? 6 .为什么要绘制机构运动简图?它有何用处?它能表示机构哪 些方面的特征?绘制运动简图的方法和步骤如何?

7. 你能熟练掌握平面机构自由度的正确计算方法吗?(必考!)
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8 .何谓速度瞬心?瞬心数目与构件数有何关系?通过运动副相联 两构件的瞬心位置如何确定? 9.何谓三心定律?如何利用它来求不直接相联的两个构件的瞬心? 10 . 如何利用瞬心法对机构进行运动分析?你掌握了该方法吗?

第2章

平面连杆机构

1. 何谓平面连杆机构?它有何特点?能够实现哪些运动转换? 2.铰链四杆机构的基本形式有哪几种?各有什么特性?这些特 性在生产中有何用处?哪些特性对工作不利?如何消除其影响? 3.四杆机构的演化形式有哪些?它们是通过什么途径演化而来 的?在工程上有哪些实际应用? 4.在铰链四杆机构中,转动副成为周转副的条件是什么? 5.铰链四杆机构的形式和尺寸之间关系如何?曲柄存在条件是 什么? 6 .四杆机构中的极位和死点有何异同?
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7. 何谓行程速比系数K?它描述了机构的什么特性?它与极位 夹角有何关系? 8. 曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构及摆动导杆机构是否都存 在急回特性?什么情况下没有急回特性? 9.曲柄摇杆机构中,当以曲柄为原动件时,是否存在死点? 10.曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构、曲柄滑块机构 和摆动导杆机构等各在什么条件下会出现死点?机构在死点位 置会出现什么后果?可采取哪些措施解决? 11 . 机构的压力角和传动角是如何定义的?它们对传力性能有何 影响?设计四杆机构时,对传动角有何要求? 12 .曲柄摇杆机构的最大和最小传动角出现在什么位置?当摇 杆主动时,其传动角又如何? 13.导杆机构的传动角是多少 14.曲柄滑块机构的最大和最小传动角出现在什么位置?当滑 块主动时,其传动角又如何? 15 .你掌握了按给定行程速比系数K和连杆位置设计铰链四杆机 构的方法吗? 上海海运大学专用

第3章

凸轮机构

1.凸轮机构有哪些类型?特点如何? 2.凸轮机构从动件常用运动规律有哪几种?有何特点?适用于 哪些场合? 3.何谓刚性冲击和柔性冲击?它们出现在哪几种常用运动规律中? 4 .当盘形凸轮机构从动件的运动规律完全一样时,若分别采用 尖顶、滚子和平底等形式的推杆,凸轮形状也相同吗?为什么?

5.何谓理论轮廓曲线?何谓实际轮廓曲线?为何要这样区分?作 图时是否可以不画理论轮廓曲线,而直接绘制实际轮廓曲线?
6 .设计凸轮轮廓曲线时,采用了反转法,其理论依据是什么? 7.何谓凸轮工作廓线的变尖现象和推杆运动规律失真现象, 它对凸轮机构的正常工作有何影响?如何加以避免?

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8.凸轮的基圆就是以回转中心为圆心,以回转中心到轮廓上距离 最小的向径为半径所作的圆,这种说法对吗? 9.凸轮的压力角是如何定义的?压力角的大小会对工作产生什么 影响?为什么回程压力角可以选得大些? 10 .将对心从动件改为偏置后,对凸轮压力角有何影响? 11.对滚子从动件凸轮机构,滚子过大或过小各有什么利害关系? 为什么? 12.有一滚子推杆盘形凸轮机构,在使用中发现滚子的直径偏小, 欲改用较大的滚子,是否可行?为什么? 13.平底从动件凸轮机构的适用情况如何?在设计中可能遇到哪 些问题?如何解决?

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第4章

齿轮机构

1.渐开线是如何生成的?它有哪些特性?其参数方程如何? 2 .为什么同一齿轮上同侧齿廓之间的法向距离处处相等?其理 论依据是什么? 3.齿廓在基圆上的压力角和曲率半径如何?在无穷远处的压力角 和曲率半径又如何? 4 .当基圆半径无限大时,渐开线的形状、压力角和曲率半径如何?

5.何谓齿廓啮合基本定律?
6 .渐开线齿轮传动的三个重要特性是什么?各有何工程意义? 7.何谓啮合角?它与齿轮节圆上的压力角有何关系? 8.什么是齿距、齿厚、齿槽宽、模数?它们之间有何关系? 9 .分度圆是如何定义的?何谓标准齿轮? 10.标准齿轮的基本参数和各部分几何尺寸如何?
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11.渐开线齿轮传动的正确啮合条件如何? 12.在确定一对齿轮传动的中心距时,应满足哪两点要求? 13.具有标准中心距的标准齿轮传动具有哪些特点? 14 .当一对齿轮的实际安装中心距与标准中心距有误差时,分度 圆半径、传动比、径向间隙、齿侧间隙、节圆、啮合角、重合 度等参数有何变化? 15.试证明如下重要公式: a’ cosα’= a cosα 16 .试说明如下等式中每一步的含义:

?1 O2 P r2' rb2 r2 z2 i12 ? ? ? ' ? ? ? ? 常数 ?2 O1P r1 rb1 r1 z1

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17.一对齿轮无侧隙啮合的条件是什么?一对标准齿轮无侧隙啮合 时,有何重要特点? 18.齿轮齿条传动有何特点?

19.为什么说仿形法加工所得齿轮的精度要比范成法加工齿轮的 精度要低? 20.用插齿机加工齿轮需要几种运动?而用滚齿机加工齿轮又需 要几种运动?

21.用范成法加工标准齿轮时,为了避免根切,有最小齿数的限 制。用仿形法加工标准齿轮时,是否也有同样的问题?
22.用范成法加工齿轮产生根切的几何条件是什么?为避免根切, 有哪两种实际可行的措施?

23.齿轮范成法加工时刀具的运动与轮坯的运动有何关系?
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24.(a)、(b)、(c)图示为刀具与轮坯的相对位置,试用作图法判断 是否产生根切?这样加工得到齿轮各是什么齿轮?

25 .齿轮为什么要变位?何谓最小变位系数xmin?变位系数的最 大值也要受限制吗? 26.变位齿轮的几何尺寸哪些有变化?哪些不变?

27.是否可以认为:凡是变位系数x=0的齿轮,就是标准齿轮?
28.试证明斜齿轮的法面压力角αn、端面压力角αt、与基圆螺 旋角βb之间有如下关系:sinαn=sinαtcosβb。 29 .为什么斜齿轮的标准参数要规定在法面上,而其几何尺寸却 要按端面来计算?
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30 .什么是斜齿轮的当量齿轮?为什么要提出当量齿轮的概念? 如何计算当量齿数?
31 .斜齿轮机构的基本参数、正确啮合条件和重合度有何特点? 斜齿轮机构有哪些优缺点? 32.如果齿轮传动的设计中心距不等于标准中心距,可以用哪 些方法来满足中心距的要求? 33.圆锥齿轮的齿廓曲线是如何形成的?为什么要引入背锥的 概念? 34 .圆锥齿轮的标准参数规定在何处?为什么? 35 .何谓圆锥齿轮的当量齿轮?为什么要提出当量齿轮的概念? 如何计算当量齿数? 36 .两轴线夹角∑=90°的圆锥齿轮传动,其传动比计算有何 特点?
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第5章

轮 系

1.何谓定轴轮系?何谓周转轮系?它们有何区别? 2.何谓基本周转轮系?它有何特点?

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3 .何谓行星轮系?何谓差动轮系?它们有何区别? 4 .何谓转化轮系?它与原来的轮系有何联系与区别?为什么要 引进此概念? 5.轮系传动比的正负表示什么意思?这种表示方法的适用范围 如何? 6 .既然轮系中的过桥齿轮不影响轮系的传动比大小,为什么要 采用过桥齿轮? 7.在计算转化轮系的传动比iH1n时,方程右边的齿数比一定要考 虑正负号,这是为什么? 8.周转轮系传动比计算的一般公式如何?具体应用时应注意 什么问题? 9.如何计算复合轮系的传动比? 10.在工程上,轮系有何功用?试举例说明。

11.常用的少齿差传动有哪些类型?其工作原理如何?

第6章

间歇运动机构

1.棘轮机构有哪些类型?其运动特点如何?各有何用处? 2.棘轮的齿形如何确定?为使工作时棘爪不从棘轮齿面上滑脱, 设计时应满足什么要求?
3.槽轮机构有哪些类型?结合参观举例说明其应用。 4.槽轮的槽数最少为几个?什么情况下才采用多圆销的拨盘? 圆销的个数是否可以任意选取?为什么? 5.槽轮机构上的锁止弧有何用处? 6 .运动系数与槽轮的槽数以及圆销个数有何关系? 7.为什么槽轮机构的运动系数k不能大于1?
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第7章

机械运转速度波动的调节

1.何谓等效构件、等效质量、等效力、等效转动惯量、等效力 矩?它们是如何计算的? 2.将一个复杂机械系统往一个构件等效转化时,应满足什么条件?

3.调速的方法有哪两种?各适合于什么场合?
4 .速度不均匀系数是如何定义的?其物理含义如何? 5.飞轮为什么可用来调速?它适合于什么场合? 6 .最大盈亏功△Wmax是如何定义的?为什么可以用能量指示图 来确定△Wmax? 7.飞轮的转动惯量JF是如何确定的?

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第8章

机械的平衡

1.何谓静平衡?何谓动平衡?各应满足什么条件?

2.如何确定一个回转件是需要静平衡还是动平衡?
3. 当转子的不平衡质量所在平面不允许添加或去掉平衡配重时, 如何平衡该转子?如何计算平衡质量?

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第9章

机械零件设计概论

1.设计机械时,应考虑哪些基本要求? 2.何谓零件的失效?机械零件的主要失效形式有哪些? 3.零件失效的原因有哪些? 4.零件强度和刚度的条件是什么? 5.你熟悉:名义载荷、名义应力、计算载荷、计算应力、载荷 系数等名词术语吗? 6.你熟悉机械零件的设计步骤吗? 7.变应力的基本参数是什么?循环特性的定义如何?对应的应 力变化曲线如何? 8.在变应力作用下,零件的主要失效形式是什么? 9.机械零件的疲劳失效表现有哪些特征? 10.疲劳曲线的方程表达式是什么? 11.何谓极限应力?何谓许用应力? 12.你了解疲劳点蚀的破坏机理吗? 13.你会用简化后的赫兹公式计算两个零件的接触应力吗?
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14.磨损的主要类型有哪些? 15.耐磨性计算的准则是什么? 16.制作机械零件的常用金属材料有哪些? 17.钢和铸铁的区分标志是什么? 18.铸铁有哪些种类? 19.常用钢材有哪些种类? 20.零件毛坯获取方法有哪些? 21.设计机械零件时,优先选取哪种材料? 22.常用的有色金属是哪些? 23.常用的非金属材料有哪些? 24.何谓零件的互换性? 25.你理解如下名词的物理含义吗?基本尺寸、实际尺寸、最大 极限尺寸、最小极限尺寸、尺寸误差、上偏差、下偏差、尺寸 公差、零线、公差带、孔与轴的基本偏差、公差等级与标记方 法、配合、间隙或过盈。 26.配合的类型有哪三种?其孔与轴的公差带相对位置如何? 27.配合的基准制有哪两种?对应份公差带位置如何? 28.试解释配合代号: H6/h5 (基准制、孔、轴代号、精度等级) 上海海运大学专用

29.表面粗糙度反映零件的什么误差? 30.表面粗糙度对零件功能有何影响? 31.不同加工方法获得的零件表面粗糙度变化趋势如何? 32.何谓优先数系? 33.零件工艺性良好的标志是什么? 34.零件的工艺性优势哪些基本要求? 35.何谓标准化?制定标准化有何意义? 36.标准化的特征是什么? 37.实际工程中使用的标准有哪些层次?性质如何?

第10章





1.螺纹是怎样形成的? 2.常用螺纹的牙型有那几种? 3.如何判断螺旋的旋向? 4.何谓单线螺纹和多线螺纹?,螺距与导程有何关系? 5.何谓联接螺纹和传动螺纹? 6.螺纹的主要参数有哪些?各用什么符号表示?(大径d、小径 d1、中径d2、螺距P、导程S、螺旋升角ψ 、牙型角α 、牙侧角β 上海海运大学专用

7.何谓螺纹的拧紧与拧松? 8. 螺纹拧紧时驱动力矩T与轴向载荷F之间有何关系? 9.螺纹拧松时驱动力矩T与轴向载荷F之间又有何关系? 10.何谓螺纹的自锁?自锁的条件是什么? 11.与矩形螺纹相比,非矩形螺纹的摩擦力是增大还是减小?为 什么? 12.传动螺旋的机械效率计算公式如何? 13.传动螺旋与联接螺纹的螺旋升角的取值范围如何? 14.三角形普通螺纹与管螺纹的牙型角各为多少度? 15.何谓粗牙螺纹和细牙螺纹? 16.梯形螺纹和锯齿型螺纹的牙侧角各是多少?用于何种场合? 17.普通螺栓与铰制孔螺栓有何异同?各用于什么场合? 18.螺栓联接与螺钉联接的区别是什么? 19.双头螺柱用于什么场合? 20.紧定螺钉的作用是什么?用于什么场合? 21.常用的螺母结构形式有哪些? 22.垫圈的作用是什么?有哪些常用的结构形式? 23.螺纹拧紧力矩与轴向载荷的关系如何? 上海海运大学专用

24.测力矩板手与定力矩板手有何区别? 25.螺纹的放松有哪些方法? 26.螺栓联接的主要失效形式有哪几种? 27.松螺栓的强度条件是什么? 28.紧螺栓的强度条件是什么? 29.何谓预紧力与残余预紧力? 30.受横向载荷螺栓的预紧力与载荷之间有何关系? 31.横向载荷较大时,可采取哪些措施来承受横向载荷? 32.为什么说受轴向载荷的螺栓,其总拉力不等于预紧力与工作载 荷之和(即:Fa≠ F0+FE)?其正确计算公式如何? 33.你能利用螺栓与被联接件的受力变形图来分析螺栓与被联接件 刚度对螺栓总拉力的影响吗? 34.相对刚度系数是如何定义的?它对螺栓总拉力有何影响? 35.螺栓受变载荷作用时,最容易在何部位产生疲劳断裂? 36.采取什么措施可提高螺栓联接的疲劳强度? 37.为什么降低kb ↓或增大 kc ↑可以减小螺栓总拉力的变化范围? 38.为什么采用悬置螺母可以改善螺纹牙间的载荷分布? 39.减小应力集中的措施有哪些? 上海海运大学专用

40.避免或减小附加应力的措施有哪些? 41.螺旋传动的主要作用是什么? 42.对螺旋传动的要求是什么?(强度足够, 耐磨, 摩擦系数小) 43.螺旋传动的主要失效形式是什么? 44.滚动螺旋类型有哪两种? 45.滚动螺旋的优缺点有哪些? 46.键的作用是什么? 47.键的类型有哪几种? 48. 标记:键C16×100 GB1096-79 的含义是什么? 49.导向平键联接有何特点? 50.半圆键有何特点?常用于何处? 51.楔键联接和切向键联接有何特点?常用于何处? 52. 当同一轴段采用两个键时,这两个键应于何布置? 53. 花键联接有何特点,有几种类型?

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第11章

齿轮传动

1.齿轮的传动类型有哪两类?各用于什么场合? 2.齿轮的失效形式有哪些? 3.齿面疲劳点蚀的机理如何?常出现在哪种传动类型? 4.齿面胶合的失效机理如何?避免齿面胶合的措施有哪些? 5.减小齿面磨损的措施有哪些? 6.齿轮常用材料及热处理方法有哪些? 7.齿轮误差对传动过程有何影响? 8.直齿轮切向力、径向力、法向力如何计算? 9.齿形系数是否与模数有关?为什么? 10.软齿面闭式齿轮传动的设计模式如何? 11.硬齿面闭式齿轮传动的设计模式如何? 12.开式齿轮传动的设计模式如何? 13.斜齿轮切向力、径向力、轴向力如何计算? 14.斜齿轮的螺旋角通常取多少?人字齿轮的螺旋角一般取多少? 15.锥齿轮切向力、径向力、轴向力如何计算? 16.开式齿轮传动采用什么方式润滑?
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17.闭式齿轮传动的润滑方式取决于什么参数? 18.为什么高速齿轮传动不宜采用油池润滑? 19.影响齿轮传动效率的因素有哪些?

第12章

蜗杆传动

1.蜗杆是如何形成的?蜗杆传动用于哪种传动场合? 2.蜗杆传动的优缺点有哪些? 3.阿基米德蜗杆是如何得到的? 4.蜗杆传动的正确啮合条件如何? 5.蜗杆的导程角与蜗轮的螺旋角有何关系? 6.何谓蜗杆的直径系数?定义该系数的目的是什么? 7.蜗杆的分度圆直径、导程角如何计算? 8.蜗轮旋转方向如何确定? 9.为什么蜗轮常采用青铜制造? 10.蜗杆的圆周力、径向力、轴向力大小如何计算? 11.轴向力的方向如何确定? 12.蜗杆传动的效率如何计算? 13.当蜗杆传动的热平衡计算超过允许值时,可采取哪些降温措施? 上海海运大学专用

第13章

带传动与链传动

1.带传动是如何工作的?有哪几种类型? 2.带传动为什么要定期张紧?有哪些张紧方法? 3.带传动有哪些有缺点? 4.带传动的紧边与松边有何关系? 5.平皮带与V形带在条件相同时?哪个传递动力大?为什么? 6.最大应力包括哪几部分?出现在何处? 7.何谓带传动的弹性滑动? 8.带绕过主动轮时,带速是落后还是超前轮速? 9.带绕过从动轮时,带速是落后还是超前轮速? 10.V带由哪几部分组成?何谓节线、节面? 11.何谓带轮的基准直径和基准长度? 12.计算V带的许用功率时,为什么要对基本额定功率进行修正? 13.为什么要限制带轮的最小直径? 14.对小带轮的包角有何限制?可采取哪些措施可增大包角? 15.带传动的设计步骤如何?
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16.同步带有哪些有缺点如何? 17.链传动有哪些特点?传动范围如何? 18.链传动有哪些优缺点? 19.链传动的主要参数是什么? 20.为什么链条的节数最好取偶数?而链轮齿数最好取奇数? 21.链轮的分度圆直径如何计算? 22.当主动链轮匀速转动时,从动链轮也是匀速转动吗? 23.链传动的速度不均匀系数与链轮齿数有何关系? 24.当链轮的齿数过大时,容易出现什么现象? 25.链节距对传动过程有何影响? 26.为什么链传动的中心距一般设计成可调节的? 27.何谓链传动的功率曲线图? 28.链传动有哪些润滑方式? 29.链传动的布置原则如何?

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第14章



1.轴的作用如何? 2.轴的类型有哪些?转轴、传动轴、心轴的承受载荷有何区别? 3.常用轴的形状有哪些? 4.轴的常用材料有哪些? 5.轴的设计应考虑哪些要求? 6.为什么直轴要设计成阶梯状? 7.轴端倒角、砂轮越程槽、螺纹退刀槽有何作用? 8.用什么方法可实现轴上零件的准确定位? 9.用什么方法可实现轴上零件的轴向与周向固定? 10.轴端零件可用什么方法固定? 11.轴肩尺寸与轴上零件的倒角与圆角参数有何关系? 12.轴向力较小时,常用哪些方式固定轴上零件? 13.零件的周向固定可采用哪些方式来实现? 14.当同一根轴上有两个键槽时,往往设计成共线形式,为什么? 15.有哪些措施可减小轴的应力集中? 16.按弯扭合成计算轴的强度时,为什么要引入折合系数? 17.何谓当量弯矩? 上海海运大学专用

第15章

滑动轴承

1.轴承的作用如何? 2.按轴承表面润滑情况,摩擦有哪几种状态? 3.何谓向心滑动轴承?何谓推力滑动轴承? 4.为什么要将大型液体滑动轴承设计成两边供油的形式? 5.对轴承材料有哪些基本要求? 6.常用的轴承材料有哪些? 7.润滑剂的作用是什么?工程上常用的润滑剂有哪几类? 8.牛顿液体流动定律的物理含义是什么 ? 9.润滑油的具有哪些特性?其选用原则是什么? 10.润滑脂是如何得到的?它有何优缺点? 11.常用的固体润滑剂有哪几种?适用于什么场合? 12.固体润滑剂的使用方式有哪些? 13.动压油膜是如何产生的?其必要条件是什么? 14.为什么在稳定运转时,轴径与轴承不同心? 15.将轴瓦内孔做成能产生多个动压油膜特殊形状的目的是什么? 16.静压轴承与动压轴承的工作原理相同吗?
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第16章

滚动轴承

1.滚动轴承由哪些零件组成?各零件的起何作用? 2.滚动轴承有哪些优缺点? 3.何谓滑动轴承的接触角?它与轴向承载能力有何关系? 4.滚动轴承是如何分类的? 5.滚动轴承基本类型有哪些?它们都能承受哪些载荷? 6.什么是滚动轴承的极限转速? 7.何谓滚动轴承的角偏差?角偏差过大时,宜采用什么轴承? 8.滚动轴承基本代号代表什么含义?代号:61210的含义是什么? 9.滚动轴承的失效形式有哪些? 10.何谓滚动轴承的寿命? 11.何谓滚动轴承的可靠度? 12.何谓滚动轴承的基本额定寿命? 13.何谓滚动轴承的基本额定动载荷? 14.何谓滚动轴承的当量动载荷? 15.如何正确判别角接触向心轴承所受轴向载荷? 16.滚动轴承密封的目的是什么?
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17.滚动轴承的密封形式有哪些? 18.你会根据载荷情况选择滚动轴承的类型吗? 19.滚动轴承常用的固定形式有那两种? 20.两端固定支承预留补偿间隙的目的是什么? 21.一端固定、一端游动适用于什么场合? 22.轴承间隙调整方法有哪些? 23.滚动轴承为什么要预紧?预紧方法有哪些? 24.轴承组合位置的调整可用什么方法来实现? 25.滚动轴承内外圈的配合的一般原则是什么?

第17章

联轴器、离合器、制动器

1.联轴器、离合器、制动器的作用是什么?有哪些类型? 2.选择联轴器、离合器的依据是什么? 3.两轴线可能存在哪几种相对位移量? 4.为什么在工程上常采用双万向联轴器而不用单万向联轴器? 5.双万向联轴器实现等速输出的条件是什么? 6.牙嵌式离合器的牙型有哪几种?
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7.摩擦式离合器的工作原理如何?有何优缺点? 8.为什么圆锥式摩擦离合器只需要很小的操纵力即能使离合器 传递较大的转矩? 9.根据定向离合器的工作原理,你能判断星轮的转动方向吗? 10.制动器有何作用?其工作原理是什么?

第18章





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1.弹簧的工作特点如何? 2.弹簧在工程上有何用途? 3.弹簧有哪些类型? 4.弹簧强度计算公式中为什么要引入曲度系数? 5.弹簧的变形量与载荷有何关系?什么是弹簧刚度? 6.弹簧的旋绕比C与有效工作圈数对刚度有何影响? 7.弹簧是如何制造的?为什么弹簧卷制完成后还要进行热处理? 8.常用的弹簧材料有哪些? 9.将弹簧分为三类的依据是什么? 10.为什么弹簧端部要有死圈?这部分参与变形吗?

11.为什么弹簧总圈数的尾数最好取0.5? 12.避免弹簧失稳的措施有哪些? 13.什么是弹簧的特性曲线? 14.拉伸弹簧有何特点? 15.扭转弹簧的受力与拉压弹簧有何不同? 16.为什么要求扭转弹簧的旋向要与外载荷一致? 17.碟形弹簧有哪些组合形式?其特性如何?有何用途?

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