2018年山东理工大学机械工程学院914机械设计基础考研基础五套测试题
● 摘要
一、简答题
1. 请说明验算非液体摩擦滑动轴承p 值
值的目的。
【答案】p 值为轴承承载面平均压强,p 值过大时将对材料表面强度构成威胁,加速轴承的磨损。限制p 值是为了保证轴承的承载面不被压坏,进而防止轴承发生过度磨损。
值为滑动轴承的摩擦功耗,用限制,
值的方法可以控制轴承的温升,避免轴承温度过
高,以免发生胶合失效。
2. 设计一对圆柱齿轮传动时,大、小齿轮齿宽的确定原则是什么? 为什么?
【答案】大、小齿轮齿宽的确定原则及原因是:齿宽越大,齿轮的承载能力越大,有利于提高齿面接触和齿根弯曲疲劳强度。但是齿宽越大,载荷沿齿宽方向的分布也就越不均匀。因此必须合理选择齿宽。齿轮相对于轴承对称布置时,齿宽可以选择大些。
3. 影响传动速度不均匀性的主要参数是什么?为什么?
【答案】影响传动速度不均匀性的主要参数是链节距P 。
在链传动中,链节距p 越大,链轮的转速越高,链传动的动载荷效应越严重,所以链传动不宜用于高速传动,在设计链传动时必须对链速加以限制。在选择参数时,选取较小的链节距,对降低链传动的运动不均匀性是有利的。
4. 蜗杆传动时,为什么要进行热平衡计算?
【答案】蜗杆传动效率低,工作时发热量大,如果散热不良,导致润滑油的温度过高,润滑效果降低,摩擦增加,甚至发生齿面胶合。因此要进行热平衡计算。
5. 螺纹联接的防松方法常用的有几种?工作原理是什么?举例说明。
【答案】有3种。
(1)摩擦防松:靠维持螺纹牙间不变的正压力来保证足够的摩擦力,如双螺母。 (2)机械防松:用机械固定的方法使螺纹副之间无相对运动。如止动垫圈。 (3)破坏螺纹副:使螺纹副破坏,如冲点法。
二、分析计算题
6. 如图1所示为一斜齿圆柱齿轮-蜗杆传动,小斜齿轮1主动,已知蜗轮轮齿螺旋线为右旋,转向如图示。试在图上标出:
(1)蜗杆轮齿螺旋线方向及转向;
(2)大斜齿轮轮齿螺旋线方向,要求大斜齿轮所产生的轴向力能与蜗杆的轴向力抵消一部分;(3)小斜齿轮轮齿螺旋线方向及轴的转向;
(4)蜗杆轴(包括大斜齿轮)上各作用力的方向,画出受力图(各以三个分力表示)。
图1
【答案】根据已知蜗轮转向,且其为从动,可知蜗轮上圆周力的方向为水平向左,由此知与之啮合蜗杆上的轴向力反向与之相反,为水平向右,且其旋向与蜗轮同为右旋,根据主动轮的右手法则可得蜗杆所在轴的转向以及轮1的转向。由此,为使大斜齿轮所产生的轴向力能与蜗杆的轴向力抵消一部分,令轮2的轴向力水平向左,则轮1的轴向力水平向右,知轮1符合左手法则,故其左旋,与之啮合的轮2则为右旋。蜗杆轴上各力的方向如图2所示。
图2
7. 已知圆柱螺旋压缩弹簧的最小工作载荷
要求:
(1)计算弹簧的刚度; (2)画出弹簧的特性曲线;
(3)用计算法和图解法求弹簧受力由0变为200N 时,弹簧的压缩量。 【答案】(1)弹簧刚度(2)弹簧特性曲线如图所示。
(3)载荷由0增至200N 时,弹簧的压缩量
最大工作载荷
弹簧工作行程
图
8. 设V 带所能传递的最大功率. 角
带与带轮间的当量摩擦系数
,
【答案】带速小带轮包角有效圆周力联立解得
最大载荷
弧度
已知主动轮直径
转速
包
试求最大有效圆周力和紧边拉力
9. 试设计一圆柱螺旋压缩弹簧,
并绘制其工作图。已知最小载荷
工作行程
磨平。
【答案】(1)确定许用应力 由表查得
=
(2)初选弹簧指数C , 并算出曲度系数K 现选取C=5, 得
(3)根据C 值估取弹簧丝直径由
得
(4)根据强度条件计算弹簧丝直径
d
与所选的弹簧丝直径基本一致,故可确定弹簧丝直径d=30mm。 (5)求弹簧的工作圈数弹簧的刚度为
弹簧中径材料为II 类弹簧,支承端部并紧
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