机械设计试题集.docx

【知识点详解】 1. **齿轮受力分析**： - 齿轮的轴向力、圆周力是由于齿轮间的啮合产生的。轴向力是由于齿轮的螺旋线（斜齿轮或蜗轮）导致的，它沿着齿轮轴线的方向。圆周力则是由于齿轮转动传递扭矩的结果，方向垂直于齿轮的轴线。 - 蜗杆传动中，蜗杆的螺旋线偏向决定了蜗轮的受力和转动方向。蜗轮的螺旋线偏向通常与蜗杆相反，以确保正确的啮合。 - 在解决这类问题时，需要理解齿轮的转向规则，以及螺旋角和导程角的概念，它们决定了轴向力的大小和方向。 2. **蜗杆传动**： - 蜗杆传动是一种特殊的齿轮传动，其中蜗杆类似螺纹，与蜗轮相啮合。蜗轮的转动方向受蜗杆螺旋线偏向的影响，通常蜗杆主动，蜗轮从动。 - 蜗轮的螺旋线偏向决定了轴向力的方向，左旋蜗轮将产生向左的轴向力，右旋蜗轮则产生向右的轴向力。 3. **斜齿圆柱齿轮**： - 斜齿圆柱齿轮的螺旋线使其在啮合过程中能同时产生径向和轴向分力，从而降低冲击和噪音。螺旋角的选择影响轴向力的大小和方向。 - 轴向力的抵消通常通过设计相反螺旋角的齿轮来实现，以减少轴承的负荷。 4. **凸轮机构**： - 凸轮机构用于控制从动件的运动，通常由凸轮的轮廓决定从动件的位移、速度和加速度。 - 位移线图是描述凸轮机构从动件位移随凸轮转角变化的图形工具，用于设计和分析机构的运动规律。 - 压力角是指从动件与凸轮轮廓接触点的切线与从动件速度方向之间的夹角，反映了能量转换的效率。 5. **轴结构设计**： - 带轮和齿轮的周向定位通常通过键连接或花键连接实现，轴向定位可能采用轴肩、轴环或固定螺母等方法。 - 轴系结构错误可能包括轴的强度不足、轴承选择不当、过度的轴向或径向载荷、润滑方式不合理等问题。 这些题目涉及了机械设计的基础知识，包括齿轮的受力分析、蜗杆传动特性、凸轮机构的工作原理和轴结构设计的基本原则。解答这些问题需要深入理解机械传动的基本概念，以及在实际应用中如何优化设计以提高效率和可靠性。