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
角
设
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
度
作上下移动的速度
因为
在
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
以
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
和
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
属
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
率
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
径
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。