2017年大连工业大学食品学院823工程制图[专业硕士]考研仿真模拟题
● 摘要
一、简答题
1. 平键联接、半圆键联接、楔键联接和切向键联接各自的失效形式是什么?静联接和动联接校核计算有何不同?
【答案】平键用于静联接时失效形式为压溃和剪断,用于动联接时为磨损。半圆键的失效形式为压溃和剪断。楔键和切向键的失效形式为压溃。静联接校核计算挤压强度 校核计算压强
2. 磨损有几种基本类型?减少磨损的途径有哪些?
【答案】磨损可分为四种基本类型:粘着磨损、磨粒磨损、表面疲劳磨损、腐蚀磨损。 减少粘着磨损的途径为:合理选择摩擦副材料,采用合适的润滑剂,限制摩擦表面的温度,控制压强。
减少磨粒磨损的途径为:除注意满足润滑条件外,还应合理地选择摩擦副的材料、降低表面粗糖度以及加装防护密封装置等。
为了提高摩擦副的接触疲劳寿命,除合理地选择摩擦副材料外,还应注意:合理选择摩擦副表面的粗糙度,合理选择润滑油的粘度,合理选择表面硬度。
,防止腐蚀磨损应在摩擦表面加涂润滑油(脂)但还应注意油脂与氧反应生成的酸性化合物对表面的腐蚀作用。
3. 在三角带(V 带)传动中,带轮直径、带型号、根数、转速均不变,试分析改变带长时,带传动承载能力及其寿命的变化。
【答案】在其它参数不变时,带长増大,带的中心距相应増大,小带轮的包角增大,带传动的承载能力提高,同时带的应力循环次数减少,带的寿命増加;反之,承载能力降低,带的寿命减小。
4. 链传动的主要失效形式有哪些?
【答案】链传动的主要失效形式有:疲劳破坏,铰链磨损,冲击疲劳破坏,铰链胶合,过载断裂。
5. 整体式和剖分式径向滑动轴承各有什么特点?
【答案】整体式径向滑动轴承结构简单,加工容易,成本低。但是轴颈只能沿轴向安装,轴瓦磨损后间隙无法调整。因此,适用于低速、轻载或间歇工作的场合。
剖分式径向滑动轴承安装方便,并且轴瓦磨损后可以用减小剖分面处的垫片厚度来调整轴承间隙。主要用于载荷方向垂直于轴承安装基准面和载荷与轴承安装面成一定角度的场合。
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动联接
6. 轴的三种强度计算方法各有何区别?各适用于什么范围?
【答案】轴的三种强度计算方法是:按扭转强度条件计算,按弯扭合成强度条件计算,按疲劳强度条件校核计算。按扭转强度条件计算,通过计算切应力来建立轴的强度条件。主要用于初步估算轴径。
按弯扭合成强度条件计算,按照强度理论进行弯扭合成,求出当量弯矩,建立轴的强度条件。用于既受转矩又受弯矩作用的转轴的计算。
按疲劳强度条件校核计算,考虑应力集中、尺寸效应和表面状态等各种因素后,精确地确定各危险截面的安全程度。常用于重要轴的计算。
7. 试分析同步带传动的工作原理。
【答案】工作时,带内环表面上的凸齿与带轮外缘上的齿槽相哺合而进行传动。由于带与带轮间没有相对滑动,保证了同步传动。
8. 写出一维流体动压基本方程,并说明流体动压所必须具备的三个条件。
【答案】一维流体动压基本方程形成流体动压必须具备的三个条件是: (1)两相对滑动表面间有收敛的楔形间隙; (2)有充足的液体供给,且具有一定的粘度;
(3)相对运动表面间的最小间距大于两表面不平度之和,以使两滑动表面间不发生直接接触。
9. 在进行轴的疲劳强度安全系数计算时,危险截面如何确定?在同一截面处有几种应力集中时,应如何处理?
【答案】危险截面通常指当量弯矩较大、截面积较小、应力集中较严重的截面,即实际应力较大的截面。
在同一截面处有几种应力集中时,在计算安全系数时,弯曲、扭转有效应力集中系数取其中应力集中最严重的一个加以考虑。
10.带传动的设计准则是什么?
【答案】在传递规定功率时不打滑,同时具有足够的疲劳强度和一定的使用寿命。
二、分析计算题
11.带式输送机的鼓轮由两个深沟球轴承支承在轴上,鼓轮直径D=300mm,轴直径上受径向载荷Q=1500N,输送带线速度
【答案】取载荷系数
若轴承预期寿命
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轮轴
试选择此轴承型号。
则轴承所受的当量动载荷
由输送带的速度对于球轴承
可得
所需额定动载荷
因
,
根据轴径d=30mm,查机械设计手册,选择轴承为6006, 其基本额定动载荷
故所选轴承满足要求。
12.现有一对齿轮机构的安装位置,当采用一对标准直齿圆柱齿轮,
其
仅能刚好保证连续传动。若用一个标准斜齿圆柱齿
轮,
其
小。
【答案】两轮的基圆半径为
两轮的齿顶圆半径分别为
根据
求得两轮的齿顶圆压力角分别为
得到此时的啮合角为
齿轮副的标准中心距为由公式
可以解出实际中心距离
当改用一个标准斜齿圆柱齿轮,为了无齿侧间隙啮合,同样要求分度圆与节圆重合。代入斜齿轮中心距计算公式,有
解得
即当斜齿轮的螺旋角
时可以保证斜齿轮的无侧隙啮合。
代入公式
试确定使齿轮无齿侧间隙时螺旋角的大
13.已知一减速器某直齿齿轮采用单个圆头普通平键与轴连接,装齿轮处轴径d=70mm,需要传递的转矩
键的长度90mm ,宽度20mm ,高度12mm ,齿轮、键、轴的材料都为锻钢,
其许用挤压应力为ll0MPa 。
(1)按挤压应力校核键连接的强度;
(2)如果强度不足,在不改变键结构尺寸、材料的情况下,提出改进措施,并加以验证。 【答案】(1)本题为单圆头平键,键的工作长度为
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