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2017年辽宁科技大学机械设计、材料力学(一)、理论力学之机械设计考研复试核心题库

  摘要

一、简答题

1. 斜齿轮传动的接触强度计算中的重合度系数些因素有关?

【答案】它与斜齿传动的端面重合度和纵向重合度有关。

2. 不完全液体摩擦滑动轴承的主要失效形式是什么?

【答案】不完全液体摩擦(一般工作在混合摩擦状态)滑动轴承的主要失效形式是磨损和胶合。因为在不完全液体润滑状态下,金属表面形成边界油膜,但这种油膜厚度很小,还不能将摩擦的金属表面完全隔开,金属表面的凸峰仍将直接接触,磨损依然存在,会出现润滑油升温,粘度下降,从而产生胶合和磨损。

3. 为什么普通车床的第一级传动采用带传动,而主轴与丝杠之间的传动链中不能采用带传动?

【答案】带传动适用于中心距较大传动,且具有缓冲、吸振及过载打滑的特点,能保护其他传动件,适合普通机床的第一级传动要求;又带传动存在弹性滑动,传动比不准,不适合传动比要求严格的传动,而机床的主轴与丝杠间要求有很高的精度,不能采用带传动。

4. 零件在轴上的轴向固定、周向固定的目的是什么?常用哪些固定方法?

【答案】零件在轴上的轴向固定的目的是使轴上零件在轴上有一个确定的位置,常用的固定方法有:轴肩、挡圈、套筒、圆螺母等组合结构。

零件在轴上的周向固定的目的是确定轴上零件与轴的相对位置以传递一定的运动和动力,常用的固定方法有:键、花键、过盈配合、成形连接等结构。

5. 图(a )、(b )所示的两个轴上分别安装一对角接触球轴承。问:它们各自的轴承采用正装好还是反装好?为什么?

考虑了重合度对单位齿宽载荷的影响,它与哪

【答案】图(a )采用反装好。因为两个角接触轴承反装,两个轴承受力点间的间距较大,斜齿轮的悬臂较短,可以增加轴的稳定性,提高轴的刚度。

图(b )采用正装好。因为两个角接触轴承正装,两个轴承受力点间的间距较小,可以减小工

作时轴的挠曲度,提高轴的刚度。

6. 试述寿命系数在齿轮强度计算中的意义,其值与哪些因素有关?

【答案】在齿轮强度计算中,当设计齿轮为有限寿命时,利用寿命系数接触应力

试验值进行修正,利用寿命系数

正,使齿轮许用应力的计算更符合设计工况。寿命系数所设计齿轮的应力循环次数N 有关。其中侧齿面啮合的次数

为齿轮的工作寿命。

主要与应力循环基数

对齿轮材料的极限

试验值进行修疲劳曲线指数及

对齿轮材料的极限弯曲应力1

式中,n 为齿轮转速;a 为齿轮转一周,同一

二、分析计算题

7. 在图所示的轮系中,已知各齿轮均为标准直齿圆柱齿轮,且模数相等

试求:

(1)该轮系的自由度,并指出是否存在局部自由度以及虚约束。 (2)求传动比

【答案】(1)由图可知,机构中共有6个活动构件;6个转动副;齿轮与齿轮之间的平面4级幅共有5个。所以此机构的自由度为:

不存在局部自由度和虚约束。

(2)对于齿轮1、2、4构成的定轴轮系,有:

对于齿轮3、5构成的定轴轮系,有:

对于齿轮1、2构成的定轴轮系,有:

根据同心条件,可得:

把已知条件代入,计算可得齿轮9的齿数为:

对于齿轮6、7、8、9及行星架构成的差动轮系,有:

右图中连接关系可知:

根据

联立计算可得:

8. 如图1所示为某减速装置传动简图。已知输出转动方向如图示,为使II 、III 轴上的轴向力最小,要求:

(1)图中标出I 、II 、III 轴的转动方向; (2)确定蜗轮2和斜齿轮3、4的螺旋角方向;

(3)图中标出蜗轮2、斜齿轮4啮合点处所受各分力的方向。

图1

【答案】(1)I 、n 、m 轴的转动方向如图2所示。具体确定过程如下: 首先,根据IV 轴(锥齿轮6)的转动方向n 轴的转动方

也可以确定。根据锥齿轮的轴向力方向是由小端指向大端,可知锥齿轮5的轴向力方向

水平向左,为使m 轴上的轴向力最小,斜齿轮4的轴向力方向应水平向右。则斜齿轮3的轴向力

可知III 轴(锥齿轮5)的转动方向然后,