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2018年贵州大学现代制造教育部重点实验室903机械设计基础[专业硕士]考研核心题库

  摘要

一、简答题

1. 简述链传动运动不均匀性产生的原因。

【答案】在链传动中,链绕在链轮上,链节与相应的链轮轮齿啮合,但链节是刚性的,所以链条在链轮上围成了正多边形。除了链节的销轴绕着链轮分度圆做圆周运动外,其余部分的轨迹不在圆上。

假设主动链轮以等角速度转动,从动链轮的角速度为圆半径

线之间的夹

分别为主从动链轮的分度

分别为为主从动链轮上的相位角,即链条销轴中心连线和通过通过链轮中心的铅垂

为主动链轮上每个链节对应的中心角,则链条的前进速

作上下移动的速度

因为

之间变化。

可以看出,链条的前进速度和作上下移动的速度都是周期性变化的。由此得出,

瞬时传动比

是不断变化的,因此也不断变化,从而造成链传动的不均匀性。

2. —对标准直齿轮传动,如果作用在齿轮上的圆周力不变,且材料、齿宽、模数及传动比都不变,而把中心距加大一倍,齿轮的分度圆、齿顶圆及齿根圆也相应增大,则接触应力和齿根弯曲应力如何变化?

【答案】中心距加大一倍,就必须使分度圆半径增加一倍,而模数不变就只能使齿数増加一倍,在圆周力不变的情况下,必然转矩增加一倍,

在接触应力公式中以得:中心距加大后的接触应力接近原来接触应力的曲应力的

代替

代替可

倍;中心距加大后的齿根弯曲应力是原来弯

倍,再考虑到齿数的增加使齿形系数和齿宽系数变小,实际弯曲应力接近原来弯曲应

力的一半。

3. 何谓滚动轴承的基本额定寿命?可用哪两种代号表示?

【答案】

按一组轴承中

的轴承发生点蚀破坏,而

的轴承不发生点蚀破坏前的转数或小

表示。

时数作为轴承的寿命,并将这个寿命称为基本额定寿命。可用

4. 弹性联轴器的弹性元件有哪几类?各有什么特点?

【答案】弹性联轴器的弹性元件有弹性套柱销和弹性柱销两类。弹性套柱销是利用弹性套的弹性变形来补偿两轴的相对位移,但弹性套易磨损、寿命较短;弹性柱销联轴器与弹性套柱销联轴器很相似,但传递转矩的能力大,结构更简单,制造、安装方便,寿命长,也有一定的缓冲吸振能力,适用于轴向窜动大,正反转或起动频繁的场合。由于尼龙柱销对温度较敏感,故要限制

工作温度。

5. 根据粘着摩擦理论,解释

(1)各种金属虽然力学性能相差很大,但摩擦因数f 却相差很小的现象; (2)获得低摩擦因数方法,并举例说明其应用。 【答案】(1)因而f 相差很小;

(2)为了获得低摩擦因数f , 可采用在硬金属

表面上覆盖一层软金属

小)的办法,

这时法向载荷取决于基体硬金属支承,剪切强度则取决于表面软金

应用:钢背上浇注或覆镀一层软金属(巴氏合金等),如轴瓦等。

而大多数金属

的比值都非常接近,因此力学性能相差很大,

二、分析计算题

6. 已知带传动所能传递的最大功

包角

拉力

松边拉力

和初拉力

【答案】带速小带轮包角有效圆周力联立:

解得初拉力

7. 一标准斜齿圆柱齿轮传动,已知

(1)两齿轮的齿顶圆直径及中心距。

(2)当中心距为180mm 时,如何改变参数来满足此要求。

【答案】(1)斜齿圆柱齿轮法面参数为标准值,计算几何尺寸时要按端面参数进行,故

法面模数

螺旋角

试求:

弧度

带与带轮间的当量摩擦系数

已知主动轮直

试求最大有效圆周力

转速

紧边

(2)斜齿圆柱齿轮传动中心距

可通过改变来调整中心距,故

8. 己知一对标准直齿圆柱齿轮的参数心距大

试求这对齿轮的节圆半径

以及啮合角

【答案】(1)实际中心距

啮合角 因为

所以

节圆半径

9. 有一传动轴,由电动机带动,已知传递的功率

【答案】(1)选择轴的材料

选用45钢、正火,由机械设计手册查得当毛坯直径(2)估算该轴所需的最小轴径

取标准值:d=50mm。

10.—个有初拉力的圆柱拉伸螺旋弹簧,加载200N 时伸长10mm ,加载300N 时伸长20mm 。要求:

(1)画出弹簧特性曲线,由图上用尺量出初拉力(用一定比例尺); (2)用计算法求此弹簧的初拉力。

【答案】(1)弹黃特性曲线如图所示,由图量得初拉力:(2)由题已知可得弹簧刚度:则可得初拉力:

若两轮的实际中心距比标准中

转速

时,

试估算轴的直径。