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2018年青岛农业大学机电工程学院341农业知识综合三[专业硕士]之机械设计考研基础五套测试题

  摘要

一、简答题

1. 简述齿根弯曲疲劳破坏的危险剖面的确定方法。

【答案】确定危险剖面的位置目前常用切线法。作与轮齿对称中线成夹角的两条直线,它们与齿根圆角过渡曲线相切,通过两切点与齿轮轴线平行的截面即为轮齿的弯曲危险截面。

2. 齿轮传动的载荷系数考虑的是什么因素影响? 【答案】是考虑齿轮副本身的啮合误差引起的内部动载荷的影响。

3. 花键有哪几种?那种花键应用最广?如何定心?

【答案】有矩形花键、渐开线花键。其中渐开线花键适用于载荷大、定心精度要求高、尺寸较大的场合,压力角为45°的渐开线花键用于载荷不大的薄壁零件联接。矩形花键应用较广。矩形花键联接采用小径定心,渐开线花键采用齿廓定心。

4. 轴的当量弯矩公式中系数的含义是什么?如何取值?

【答案】

系数是根据转矩性质而定的应力校正系数。对于不变的转矩,取

动循环变化的转矩,取对于对称循环变化的转矩,取

脉动循环变化处理。

5. 有两对标准直齿圆柱齿轮,第一对参数为

为:

的弯曲疲劳强度大?哪对齿轮更容易发生胶合?

【答案】两对齿轮的分度圆半径一样大,又不存在变位齿轮,接触强度一样;第二对齿轮的模数小,所以齿厚就比较薄,弯曲疲劳强度就低;第二对齿轮齿高比较小,从而减小了齿顶和齿根处的相对滑动速度,也就减小了磨损,减小了胶合的可能。

6.

试分析链节距和链轮的转速对链条和链轮轮齿间的冲击的影响,设计中应如何考虑这些影响?

【答案】链节距和链轮的转速越大,对链条和链轮轮齿间的冲击越大,链传动的动载荷就越大。设计中,在满足承载能力的条件下,尽量选取小的链节距,且将链传动尽量布置在低速级。 对于脉对于实际情况中的转矩,常按第二对参数其他条件完全一样。哪对齿轮接触疲劳强度大?哪对齿轮

7. 设计一对软齿面的圆柱齿轮传动时,大小齿轮的齿面硬度确定原则是什么?为什么?

【答案】大、小齿轮的齿面硬度确定的原则是:小齿轮的齿面硬度高于大齿轮因为在一对齿轮的啮合时,小齿轮的轮齿接触次数多于大齿轮,小齿轮容易磨损失效,为了使大、

小齿轮的寿命接近,通常取小齿轮的齿面硬度值大一些。另外,硬度差也有利于提高抗胶合能力。

8. 在设计带传动中,为什么要控制最大带速? 已知某型号洗衣机采用双速电机,用一级带传动方案,如果电机功率一定,试回答应以电机的高转速还是低转速设计此带传动? 为什么?

【答案】由于提高带速的同时,也提高了V 带的离心应力,增加了单位时间内带的循环次数,不利于提高带传动的疲劳强度和寿命,因此,在设计带传动中要控制最大带速。

应以电机的低转速设计此带传动。因为传递的功率一定时,带速越小,带传动的有效拉力越大,带的根数或者横截面积越大。此时按照低转速来设计带传动可以保证带传动正常工作。相反如果按照高速设计,有可能带的根数或者整体设计尺寸变小,当洗衣机切换到低速档时带传动不能正常工作。

9. 试分析比较滚动轴承、液体润滑滑动轴承、非液体润滑滑动轴承的特点及应用(提示:从摩擦系数的大小、工作转速的高低、是否可用于频繁启动的场合、承受冲击载荷的能力、回转精度等当面进行论述)。

【答案】比较如表所示。

10.固定式联轴器与可移式联轴器有什么区别?各适用于什么场合?

【答案】固定式联轴器与可移式联轴器均属于刚性联轴器。固定式联轴器没有位移补偿能力,因此主要适用于两轴轴线能精确对中且载荷平稳的场合。可移式联轴器可以利用联轴器零件间的相对运动或间隙来补偿两轴轴线的相对位移,因此主要适用于两轴有相对位移和偏斜的场合。

二、分析计算题

11.在某项技术革新中,需要采用一对齿轮传动,其中心距

齿数z 和齿顶圆直

径传动比i=2。现在库房中存分别为

:, 这四种齿轮的有四种现成的齿轮,己知它们都是国产的正常齿渐开线标准齿轮,压力角都是20°

试从这四种齿轮中选

出符合要求的一对齿轮来。

【答案】根据齿顶圆直径计算公式,可得:

由于已知四种齿轮为正常齿渐开线标准齿轮,因而齿顶高系数取

数为:

由于两齿轮正确啮合的条件可表述为:两齿轮的模数和压力角分别相等。因而不能选择齿轮3。

由于要求两齿轮传动的传动比为2, 因而优先选择齿轮1与齿轮4。那么此时齿轮1与齿轮4的中心距为:

与题目要求的中心距吻合。

综上,选择齿轮1和齿轮4。

12.如图所示齿轮传动装置中,轴由两个角接触球轴承支承。已知圆锥齿轮受轴向力

齿轮受轴向力试计算:

(1)两轴承所受的轴向力

(2)确定当量动载荷

(3)若齿轮轴转速 的大小。 轴承的额定动载荷表

则轴承的寿命为多少? 径向力温度系数载荷系数斜由此可得各齿轮的模轴承参数如表所示。