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2018年北方工业大学机械与材料工程学院841机械工程基础之机械设计考研仿真模拟五套题

  摘要

一、简答题

1. 影响传动速度不均匀性的主要参数是什么?为什么?

【答案】影响传动速度不均匀性的主要参数是链节距P 。

在链传动中,链节距p 越大,链轮的转速越高,链传动的动载荷效应越严重,所以链传动不宜用于高速传动,在设计链传动时必须对链速加以限制。在选择参数时,选取较小的链节距,对降低链传动的运动不均匀性是有利的。

2. 在链传动、齿轮传动和带传动组成的多级传动中,链传动宜布置在哪一级?为什么?

【答案】一般带传动布置在高速级,链传动布置在低速级。

因为带传动的承载能力小,传递相同转矩时,结构尺寸较其他传动形式大,但传动平稳,能缓冲吸振,因此宜布置在高速级。链传动运转不均匀,有冲击,不适于高速传动,链传动应布置在低速级。

3. 在机械传动中,润滑剂有何作用?润滑剂有哪几种?

【答案】(1)润滑剂的作用:降低摩擦阻力和减轻磨损,还有吸振、冷却、防锈和密封。 (2)润滑剂分为流体润滑剂、气体润滑剂、半固体润滑剂和固体润滑剂。

4. 现有一对啮合的大、小齿轮,问哪个齿轮的弯曲应力大?写出大、小齿轮齿根弯曲疲劳强度相等的条件的表达式;若两轮的材料、热处理及齿面硬度均相同,且寿命系数都为1,那么哪一个齿轮齿根弯曲疲劳强度高?

【答案】(1)由于小齿轮1的齿数小于大齿轮的齿数(2) 可知所以

(3)若两轮的材料、热处理及齿面硬度均相同,且寿命系数都为1,

则许用应力相同。而

则大齿轮的弯曲疲劳强度高。

5. 试述确保齿轮传动正常工作的主要措施有哪些?

【答案】确保齿轮传动正常工作的主要措施有以下三方面:

(1)可通过齿轮承载能力计算:主要是齿根弯曲疲劳强度计算、齿面接触疲劳强度计算、抗胶合能力计算(高速齿轮)等,来保证齿轮传动的工作强度,以避免发生轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损和齿面胶合等失效的发生;

(2)结构上措施:采用闭式箱体,改善润滑以防止过度磨损;

(3)工艺上措施:提高齿面硬度,防止齿面塑性流动发生。

6. 压配合连接的装配方法有哪两种?各用于什么场合?

【答案】压配合连接的装配方法有压入法和温差法两种。压入法因会降低连接的紧固性,仅用于对连接质量要求不高的场合。当对连接质量要求较高时,可用温差法。

7. 润滑剂的主要作用是什么?常用的润滑剂有哪几种?

【答案】润滑剂的主要作用是减少摩擦和磨损,降低工作表面的温度,并有防锈、减震和密封等功用。常用的润滑剂有润滑油、润滑脂、固体润滑剂、气体润滑剂四种。

8. 蜗杆的螺旋部分可用哪几种方法加工?

【答案】根据蜗杆螺旋部分根径与相邻段轴径之比的不同,蜗杆螺旋部分的加工方法有铣制和车制两种。当蜗杆螺旋部分根径较大(根径与轴径之差大于等于5倍模数或直径系数)或蜗杆与轴采用不同材料时,可以将蜗杆与轴分开制造。

9. 不完全润滑滑动轴承的计算准则是什么?如果在设计时出现p 或pv 值过大不满足要求时,如何调整设计参数?

【答案】不完全液体润滑滑动轴承的计算准则是

如果在设计时出现p 或pv 值过大不满足要求时,应减小p 值或选择

根据公式可知应増大宽径比. 可以增大轴承宽度S ,从而值减小。 值大的轴承。

10.普通平键的公称长度L 与工作长度l 之间有什么关系?

【答案】

圆头平键工作长度 方头平键的工作长度单圆头平键

二、分析计算题

11.一个8级精度的铸铁直齿圆柱齿轮与一根钢轴用键构成静连接。安装齿轮处的轴径为齿轮轮毂长连接传递的转矩为载荷平稳,试选择此键连接。

【答案】8级精度的齿轮要求一定的定心性,因此选用平键连接。由于是静连接,选用圆头普通平键(A 型)。键的材料为45钢。 由手册可查得当

选键长

查表取连接的许用挤压应力

此连接所能传递的转矩为

可见连接的挤压强度不够。考虑到相差有限,适当增加键长或改用方头键就能满足要求。为

时,键的剖面尺寸为

(载荷稳定,故取大值)。 又参考轮毂长度,

A 型键的工作长度

了不改动齿轮轮毂长度和轴的径向尺寸,并考虑到圆头键在槽中固定较牢固,决定仅用圆头平键, 但改取键长

12.已知一个托架的边板用六个螺栓与相邻的机架相联接,托架受一大小为

载荷与边板螺栓组的铅垂对称轴线相平行,与对称轴线的距离为

置形式,试问哪一种方案合理些?

的载荷作用,该现有图所示的三种螺栓布

【答案】(1)计算剪力

螺栓组受到剪力作用下三种方案螺栓的受力 分在各螺栓上的力为则

最大的力为

②方案二中螺栓的受力

③方案三中螺栓的受力:

(3)在剪力和转矩T 联合作用下,受力最大的螺栓及其所受的力

①方案一中受力最大的螺栓为螺栓3, 其受力大小为

②方案二中受力最大的螺栓为螺栓3, 其受力大小为

③方案三中受力最大的螺栓为螺栓3、4, 其受力大小为

作用,设剪力(2)计算转矩T 作用下三种方案螺栓的受力 ①方案一中螺栓的受力:

设转矩

分在各螺栓上的力为