【文章內容簡介】 。古典摩擦定律雖不完全正確，但由于具有較大的近似性和普遍性，至今仍在一般工程計算中廣泛采用。而現(xiàn)代摩擦學研究發(fā)現(xiàn)，以下情況表明，古典摩擦定律有待進一步完善：1）當法向載荷較大時，即真實接觸面積接近于表觀接觸面積時，摩擦力與法向載荷呈非線性關系，摩擦力增加很快；2）粘彈材料的摩擦力與接觸面積有關，只有金屬等具有一定屈服限材料的摩擦力才表觀接觸面積無關。3）嚴格地說，摩擦力與滑動速度有關，金屬的摩擦力隨速度變化不大；4）粘彈性材料的靜摩擦系數(shù)不大于動摩擦系數(shù)。減少機械摩擦和磨損的主要措施有哪些？答：減少機械摩擦的主要措施有：1）合理選擇配對使用摩擦副的材料（如鋼對青銅）；2）確定零件表面合理的粗糙度值；3）使用潤滑油和有極壓作用的添加亮晶劑，在摩擦表面生成邊界膜；4）以滾動接觸代替滑動接觸；減少磨損的主要措施有：1） 合理選擇配對使用摩擦副的材料；2）確定零件表面合理的粗糙度和硬度值；3）使用潤滑劑，實現(xiàn)液體潤滑或混合潤滑；4） 以滾動接觸代替滑動接觸；5）通過零件表面強化、表面涂層提高其耐磨性。防止和減少機械結構振動的原則措施有哪些？答：1）選用剛度大、重量經(jīng)、阻尼性能好的材料作為結構的主體材料；2）采用合理的壁厚和筋壁布置，提高結構剛度、減少結構重量；3）采用適當?shù)慕Y構形式和工藝，如機床大件的雙層壁不出砂結構和焊接結構等，增加結構內摩擦，提高結構阻尼能力；4）使系統(tǒng)工作時產(chǎn)生的沖擊力（如銑刀齒的切入，工作臺換向，旋轉件的離心力等）與系統(tǒng)結構的固有頻率相互遠離，避免產(chǎn)生共振；5）根據(jù)系統(tǒng)的動態(tài)特性，采用外部輸入能量的方法，實現(xiàn)減振的主動控制；6）在系統(tǒng)中采用各類減振器（固體摩擦、液體摩擦、電磁聲和渦流阻尼），減少振動的振幅；7）采用粘彈性聚合物或滯彈性松弛高阻尼合金附著在振源處吸附振動能量，將其轉為熱量消散掉等；8）采用隔振地基或隔振器（墊）隔除外部振動能量向系統(tǒng)內部傳入；9）對于旋轉運動件（特別是高速），質量頒布要均勻對稱，重心應在其旋轉中心線上，避免信心產(chǎn)生的離心力作用；10）對于機床，尺量采用連續(xù)、平衡的切削過程，避免產(chǎn)生各種周期的和非周期的力沖擊（如飛刀銑削、滑枕、工作臺往得運動時換向等），而導致強迫振動乃至共振。10 、簡述標準件設計的意義。答：1）減輕設計工作量，縮短設計周期，有利于設計人員將主要精力用于關鍵零部件的設計；2）便于建立專門工廠采用最先進的技術大規(guī)模地生產(chǎn)標準零部件，有利于合理使用原材料、節(jié)約能源、降低成本、提高質量和可靠性、提高勞動生產(chǎn)率；3）增大互換性，便于維修；4）便于產(chǎn)品改進，增加產(chǎn)品品種；5）采用與國際標準一致的國家標準，有利于產(chǎn)品走向國際市場。因此，在機械零件的設計中，設計人員必須了角和掌握有關的各項標準并認真地貫徹執(zhí)行，不斷提高設計產(chǎn)品的標準化程度。 機械零、部件設計指出齒輪傳動的特點及適用范圍。答：齒輪傳動是現(xiàn)代機械中應用最廣的一種傳動形式。齒輪傳動的優(yōu)點是：瞬時傳動比恒定，工作平穩(wěn)，傳動準確可靠，可傳遞空間任意兩軸之間的運動和動力；適用的功率和速度范圍廣，功率從接近于零的微小值到數(shù)萬千瓦，圓周速度從很低到300m/s；傳動效率高，η=，在常用的機械傳動中，齒輪傳動的效率較高；工作可靠使用壽命長；外廓尺寸小，結構緊湊。齒輪傳動的主要缺點是：制造和安裝精度要求較高，需專門設備制造，成本較高，不宜用于較遠距離兩軸之間的傳動。軸零件在結構設計時要滿足哪些條件？答：軸和裝在軸上的零件要有準確的工作位置，軸必須具有足夠的強度和剛度，軸上的零件應便于裝拆和調整，軸應具有良好的制造工藝性等。滾珠絲杠副主要應用在哪些場合？答：滾珠螺旋傳動具有傳動效率高、起動力矩小、傳動靈敏平穩(wěn)、工作壽命長等優(yōu)點，故在機床、汽車和航空等制造業(yè)中應用廣泛。主要缺點是制造工藝比較復雜。帶傳動主要有哪些類型？答：常用帶傳動有平帶傳動、V帶傳動、多楔帶傳動和同步帶傳動等。平帶傳動結構最簡單，帶輪也容易制造在傳動中心距較大情況下應用較多。V帶有普通V帶、窄V帶等多種類型，在同樣張緊力下，V帶傳動較平帶傳動能產(chǎn)生更大摩擦力，V帶允許的傳動力比較大，結構較緊湊，并多已標準化大量生產(chǎn)，因而比平帶傳動應用廣泛。多楔帶兼有平帶和V帶的優(yōu)點，柔性好，摩擦力大，傳遞功率高，解決了多根V帶長短不一而使各帶受力不均的問題。多楔帶主要用于傳遞功率較大而結構要求緊湊的場合。同步齒形帶綜合了帶傳動和齒輪傳動的優(yōu)點。同步帶通常由鋼絲繩或玻璃纖維繩等為抗拉層、氯丁橡膠或聚氨酯橡膠為基體、工作面上帶齒的環(huán)狀帶等組成。工作時，帶的凸齒與帶輪外緣上的齒槽嚙合傳動。由于抗拉層承載后變形小，能保持同步帶周節(jié)不變，故帶與帶輪沒有相對滑動，從而保證同步傳動。螺栓組防松的方法有哪些？答：有機械防松（如采用開口銷與六角開槽螺母、止動墊圈、串聯(lián)鋼絲等）、摩擦防松（如采用雙螺母、彈簧墊圈、鎖緊螺母等）和永久防松（即破壞螺紋副防松，如采用沖點、涂粘合劑）。銷的主要功能包括哪些方面？答：定位銷（用于固定零件之間的相對位置）、聯(lián)接銷（用于聯(lián)接并可傳遞不大的載荷）和安全銷（用作安全裝置中的過載剪斷元件）。指出離合器的種類及適用范圍。答：離合器的種類見下表。離合器 操縱離合器 機械離合器嚙合式：如牙嵌式、齒式、轉鍵式等；摩擦式：如圓盤摩擦片（塊）式、圓錐摩擦式、漲圓摩擦式、扭簧摩擦式等；電磁感應式：如轉差式、磁粉式等氣壓離合器液壓離合器電磁離合器自控離合器 超越離合器嚙合式：如牙嵌式、棘輪式等；摩擦式：如滾柱式、楔塊式等離心離合器摩擦式：如閘塊式、鋼球式、鋼砂式、鋼棒式等安全離合器嚙合式：如牙嵌式、鋼珠式等；摩擦式：如圓盤式、圓錐式等1）牙嵌離合器由兩個端面上有牙的半邊離合器組成。其中一個半邊離合器固定在主動軸上，另一個半邊離合器用導鍵（或花鍵）與從動軸聯(lián)接，并可由操縱機構使其做軸向移動，以實現(xiàn)離合器將運動分離與接合的功能。牙嵌離合器一般用于轉矩不大，低速接合處。2）圓盤摩擦離合器圓盤摩擦離合器是在主動摩擦盤轉動時，由主、從動盤的接觸面間產(chǎn)生的摩擦力矩傳遞轉矩，有單盤式和多盤式兩種。與牙嵌離合器相比，圓盤摩擦離合器的優(yōu)點是：不論任何速度兩軸均可接合或分離；接合過程平穩(wěn)，沖擊、振動較??；從動軸的加速時間和所傳遞的最大轉矩可調節(jié)；過載時可發(fā)生打滑，以保護重要零件不致?lián)p壞。其缺點為外廓尺寸較大；在接合、分離過程中產(chǎn)生滑動摩擦故發(fā)熱較大，磨損也較大。為了散熱和減輕磨損，可以把摩擦離合器浸入油中工作。3）電磁離合器電磁離合器是利用電流通過激磁線圈時所產(chǎn)生的磁力操縱各種拼命元件，以實現(xiàn)接合和分離的離合器。電磁主合器可單獨操縱，亦可集中控制和遠距離控制，與其他機電元件亦可在主、從動部分有轉速差的情況下保持恒定轉矩（例如磁粉離合器）。電磁離合器具有結構簡單操縱方便的優(yōu)點。電磁離合器的缺點是有少量剩磁，尤其是磁力線通過摩擦片的離合器。剩磁會妨礙離合器主、從動摩擦片的徹底分離，而在切斷電流后離合器還有殘留轉矩。箱體、機架件設計的一般要求有哪些？答：1）可靠性：在使用期內必須安全可靠，其結構應與所承受的外力相協(xié)調，能滿足強度、剛度、振動穩(wěn)定性、疲勞強度、熱變形等方面的要求。2）實用性：箱體、機架是機器重要的組成部分其精度、表面粗糙度、尺寸和形位公差等技術指標必須確保機器的使用性能和使用壽命。3）工藝性；結構應容易鑄造或焊接，減少和防止鑄造或焊接缺陷，便于加工裝配和調試。焊接結構應便于實現(xiàn)機械化處自動化焊接。4）經(jīng)濟性：要尺量減輕結構質量降低材料成本，減少能源消耗、加工工時和制造成本。根據(jù)箱體、機架的不同用途，設計中對以上各項既要有所偏重，又要統(tǒng)籌兼顧，要重視其外觀造型設計。請說出齒輪傳動、絲杠傳動和普通皮帶傳動各自最大的區(qū)別特點（優(yōu)點）。答：1）齒輪傳動的主要優(yōu)點是：瞬時傳動比恒定，工作平穩(wěn)，傳動準確可靠，可傳遞空間任意兩軸之間的運動和動力；適用的功率和速度范圍廣，功率從接近于零的微小值到數(shù)萬千瓦，圓周速度從很低到300m/s；傳動效率高，η=，在常用的機械傳動中，齒輪傳動的效率較高；工作可靠使用壽命長；外廓尺寸小，結構緊湊。2）絲桿傳動的優(yōu)點是：降速傳動比大：對單絲螺旋而言，螺桿（或螺母）轉動一圈，螺母（或螺桿）移動一個螺距，螺距一般很小，所以每轉一圈的移動量比齒輪齒條傳動要小得多，對高速轉動轉換成低速直線運動可以簡化傳動系統(tǒng)，侃結構緊湊，并提高傳動精度；可獲得大的軸向力：對于螺旋傳動施加一個不大的轉矩，即可得到一個大的軸向力；能實現(xiàn)自鎖：當螺旋的螺紋升角小于齒面間當量摩擦角時螺旋具有反行程自鎖作用即只能將傳動轉換成軸向移動，不能將移動轉換成轉動。這對于某些調整到一定位置后，不允許因軸向載荷而造成逆轉的機械是十分重要的，例如銑床的升降工作臺、螺旋千斤頂、螺旋壓力機等；工作平穩(wěn)無噪聲。3）帶傳動的主要優(yōu)點是：緩沖吸振，傳動平穩(wěn)、噪聲?。粠鲃涌磕Σ亮鲃?，過載時帶與帶輪接觸面間發(fā)生打滑，可防止損壞其他零件；適用于兩軸中心距較大的場合；結構簡單制造、安裝和維護等均較為方便，成本低廉。簡述一般傳動齒輪的設計方法和步驟。答：齒輪傳動有多種失效形式但對于某一具體工作條件下工作的齒輪傳動，通常只有一種失效形式是主要的失效形式，理論上應針對其主要失效形式選擇相應的設計準則和計算方法確定其傳動尺寸，以保證該傳動在整個工作壽命期間不發(fā)生失效。但是，對齒面磨損、塑性變形等失效形式目前尚未建立行之有效的成熟的計算方法和完整的設計數(shù)據(jù)。目前設計一般工況下工作的齒輪傳動時，通常都只依據(jù)保證齒面接觸疲勞強度和齒根彎曲疲勞強度兩準則進行計算。而對高速重載易發(fā)生膠合失效的齒輪傳動，則還應進行齒面抗膠合能力的核算。至于抵抗其他失效的能力，僅根據(jù)失效的原因，在設計中采取相應的對策而不作精確的計算。一般情況下齒輪傳動的設計準則為：1）對閉式軟齒面齒輪傳動，主要失效形式是齒面點蝕，故按齒面接觸疲勞強度進行設計計算，再按齒根彎曲疲勞強度進行校核。2）對閉式硬齒面齒輪傳動，其齒面搞點蝕能力較強，主要失效形式表現(xiàn)為齒根彎曲疲勞折斷，故按齒根彎曲疲勞強度進行設計計算，再按齒面接觸疲勞強度進行校核。3）對開式齒輪傳動，主要失效形式是齒面磨損和齒根彎曲疲勞折斷，故先按齒根彎曲疲勞強度進行設計計算，然后考慮磨損的影響，將強度計算所求得的齒輪模數(shù)適當增大。1傳動齒輪設計時，如何確定齒輪的結構參數(shù)。答：通過齒輪傳動的強度計算，確定出齒輪的主要尺寸（如齒數(shù)、模數(shù)、齒寬、螺旋角、分度圓直徑等），齒圈、輪輻、輪子轂等的結構形式及尺寸大小，通常由結構設計而定，而不進行強度計算。齒輪的結構設計與齒輪的幾何尺寸、毛坯、材料、加工方法、使用要求及經(jīng)濟性等因素有關。進行齒輪的結構設計時，必須綜合地考慮上述各方面的因素。通常是先按齒輪的直徑大小，選定合適的結構形式，然后再根據(jù)薦用的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，進行結構設計。對于直徑很小的鋼制齒輪，若齒根圓到鍵槽底部的距離較小時，應將齒輪和軸做成一體（稱為齒輪軸）。當齒頂圓直徑小于160mm時，一般做成實心結構