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2017年中山大学S3905008机械设计考研复试核心题库

  摘要

一、简答题

1. 试说明角接触轴承内部轴向力产生的原因及其方向的判断方法。

【答案】由于接触角的存在,使得轴承在承受径向载荷时会产生一个内部轴向力其方向由外圈的宽边指向窄边。

2. 在一个不太方便经常添加润滑油的机械传动系统中,其中的滑动轴承材料一般选用什么材料,为什么?

【答案】在润滑不太方便的机械传动系统中,滑动轴承的材料一般选用非金属材料。因为非金属材料的具有低的摩擦因数,而且自润滑性能好。

3. 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。

4. 链传动应怎样布置?链转动的动载荷主要与什么参数有关?高速重载下选择何种参数的链条?

【答案】链传动在布置时,两链轮应处于同一平面内,两轴平行,一般应采用水平或接近水平布置,并使松边在下。

链传动中的动载荷主要与链轮的转速、链的节距、链轮的齿数有关。链轮的转速越高,链的节距越长,链轮的齿数越少,则链传动的动载荷就越大。

高速重载下,宜选用小节距的多排链。

5. 进行螺栓组连接的受力分析时,有哪五项假说?

【答案】为了简化受力分析时的计算,一般作如下假设:①司一螺栓组内各螺栓是相同的,而且所受的预紧力也相同;②螺栓组的对称中心与连接接合面的形心重合;③受载后连接接合面仍保持为平面;④被连接件为刚体;⑤螺栓的变形在弹性范围内等。

6. 当转速很高而轴向载荷不大时,如果用球轴承来承受纯轴向载荷,应该选用推力球轴承,还是选用深沟球轴承,为什么?

【答案】应选用深沟球轴承。推力球轴承和深沟球轴承都可以承受轴向载荷,但由于推力球轴承的内外圈可以分离,故高速时的离心力较大,滚动体与保持架之间摩擦发热严重,极限转速低。因此应选用深沟球轴承。

二、分析计算题

7. 材料的对称循环疲劳极限在无限寿命区

试求循环次数分别为8000, 30000及【答案】根据公式可得

若此钢材的循环基数

时的有限寿命疲劳极限。

指数

8. 设计一发电机转子的液体动压润滑径向滑动轴承。已知载荷F=50000N, 轴颈直径d=150mm, 转速n

取宽径比

工作情况稳定。

于是得150mm 。

【答案】(1)选择长径比,计算轴承宽度b 。 (2)计算轴承单位压力

(3)求轴径圆周速度

(4)选择轴瓦材料

根据设计手册选择轴瓦材料为由上述计算结果可知,故此材料合用。 (5)选择润滑油

因轴径转速较高,宜用粘度低的润滑油,选用全损耗系统用油L-AN68。参考设计手册,

查出

的运动粘度

取润滑油密度

时的动力粘度

(6)求最小油膜厚度根据公式估算相对间隙:承载量系数

和查设计手册得偏心率

最小油膜厚度

(7)求临界最小油膜厚度

因轴系钢制,并淬硬精磨,而轴承轴瓦用锡基合金,精镗、刮研,按设计手册取轴承及轴表

,得

面粗糙度十点平均高度分别为

(8)求轴承温度

查设计手册分别得耗油量系数

由公式得温升为

阻力系数

满足要求。

安全系

取油的比热容

轴承的散热系数

故润滑油的进油温度为

9. 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

在常用的法面模数

范围内,故合格。 螺旋角

试求:

(2)斜齿圆柱齿轮传动中心距

可通过改变来调整中心距,故

10

齿

1

单向回转,方向如图。高速轴由一

对7206滚动轴承支承,轴承寿命较高。

轴端三角带轮压轴力

试分析怎样定齿轮旋向使

图1

【答案】(1)计算小齿轮受力圆周力. 轴向力案:

径向力

(2)选取两种方案,计算轴承的当量动载荷及额定寿命针对该斜齿轮传动,现取如下两种方