2017年南通大学机械工程学院812机械设计基础之机械设计基础考研强化模拟题
● 摘要
一、填空题
1. 对一般精度的直齿圆柱齿轮传动作弯曲强度计算时,将轮齿看作_____,并假定全部载荷作用于_____。
【答案】悬臂梁;齿顶
2. 额定载荷是指_____; 计算载荷是指_____。
【答案】在工作平稳、载荷均匀等理想条件下,根据理论计算确定的载荷考虑实际工作中存在各种误差因素;将额定载荷修正后用于零件设计计算的载荷
3. 在凸轮机构从动的四种常用运动规律中,_____运动规律有刚性冲击;_____运动规律有柔性冲击;_____运动规律无冲击。
【答案】等速;等加速等减速和余弦加速度;正弦加速度
4. 槽数z=4的外啮合槽轮机构中,主动销数最多应为_____。
【答案】3
5. 当单向转动的轴上作用方向不变的径向载荷是,轴的弯曲应力为_____循环变应力,扭转剪应力为_____循环变应力(运转不平稳)。
【答案】对称;脉动
【解析】轴上作用径向载荷,轴的弯曲应力部分为压应力,部分为拉应力。又轴单向转动,压应力区和拉应力区交变,所以轴的弯曲应力随时间正负交变,为对称循环应力。但是轴所受的扭转剪应力方向是始终不变的,所以为脉动循环变应力。
6. 在定轴轮系中,每个齿轮的轴线都是_____的。
【答案】固定
7. 齿轮传动中的功率损失主要包括_____、_____、_____三部分。
【答案】啮合面的摩擦损失;轮齿搅动润滑油时的油阻损失;轴支承在轴承中和轴承内的摩擦损失
8. 在基本额定动载荷作用下,滚动轴承可以工作_____转而不发生点蚀失效,其可靠度为_____。 【答案】
【解析】轴承基本额定动载荷的定义。
9. 直齿圆锥齿轮强度计算中,是以_____处参数为计算依据的。
【答案】平均分度圆处的当量直齿圆柱齿轮
10.减少齿轮动载荷的主要措施有_____和_____。
【答案】提高齿轮制造精度;减小齿轮直径
【解析】提高齿轮制造精度,减少齿轮直径以降低圆周速度均可减小动载荷。
二、简答题
11.轴的三种强度计算方法各有何区别?各适用于什么范围?
【答案】轴的三种强度计算方法是:按扭转强度条件计算,按弯扭合成强度条件计算,按疲劳强度条件校核计算。
(1)按扭转强度条件计算,通过计算切应力来建立轴的强度条件。主要用于初步估算轴径。
(2)按弯扭合成强度条件计算,按照强度理论进行弯扭合成,求出当量弯矩,建立轴的强度条件。用于既受转矩又受弯矩作用的转轴的计算。
(3)按疲劳强度条件校核计算,考虑应力集中、尺寸效应和表面状态等各种因素后,精确地确定各危险截面的安全程度。常用于重要轴的计算。
12.螺纹升角的大小,对螺纹副的自锁性和效率有何影响? 试简述之。
【答案】根据自锁条件 (其中为当量摩擦角)可知:螺纹升角愈小,自锁性能愈好;
可知:螺纹升角愈小,效率愈低。 根据螺纹副效率的计算公式:
13.在设计V 带传动时,为什么要限制其最小中心距和最大传动比?
【答案】限制最小中心距的原因是,带传动的中心距过小,则带长较小,在速度一定时,带的应力循环次数较多,对带的寿命不利;同时包角也较小,影响带的传动能力。
限制最大传动比的原因是,中心距一定时,传动比越大,包角越小,带的传动能力越低。
14.如图所示凸轮机构从动件推程运动线图是由哪两种常用的基本运动规律组合而成?并指出有无冲击。如果有冲击,哪些位置上有何种冲击?从动件运动形式为停一升一停。
图
【答案】(1)根据推程运动线图中的速度线图可知题图所示是由等速运动规律和等加速等减速运动规律组合而成;(2)有柔性冲击;在
均有柔性冲击。
15.轴的当量弯矩公式动循环变化的转矩,取! 中系数的含义是什么?如何取值? 对于脉对于对称循环变化的转矩,取对于实际情况中的转矩,常【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,
取按脉动循环变化处理。
16.为什么蜗轮常用锡青铜或铝铁青铜材料制造?
【答案】蜗杆传动的失效形式主要有点蚀、胶合、磨损、轮齿折断等,且多发生在蜗轮上。因此,蜗轮和蜗杆的材料不仅要有足够的强度和刚度,还应具有良好的减磨、耐磨和抗胶合性能。而锡青铜和铝青铜材料的耐磨性较好,抗胶合能力强。其中锡青铜耐磨性最好,但价格较高,用于滑动速度的重要传动,铝铁青铜的耐磨性较锡青铜差一些,但价格便宜,一般用于滑处均有加速度值的有限变化量,故该位置动速度的场合。
17.何谓机器的周期性速度波动?波动幅度大小应如何调节?能否完全消除周期性速度波动,为什么?
【答案】周期性速度波动:在机器稳定运转阶段中,主轴速度在平均速度上下作周期性的变化。
调节方法:在机器主轴或高速轴上安装具有适当大小转动惯量的飞轮来调节波动幅度的大小。周期性速度波动不能完全消除,因为速度波动的原因是驱动力做的功和阻力做的功不能时时相等。
18.列出三种螺纹连接防松原理,各举出一种防松装置或方法。
【答案】(1)摩擦防松:对顶螺母(双螺母)、弹簧垫圈、自锁螺母。
(2)机械防松:开口销与六角开槽螺母、止动垫圈、串联钢丝。
(3)破坏螺旋副运动关系防松:铆合、焊接、冲点、涂胶黏剂。
19.在直动从动件盘形凸轮机构中,试问同一凸轮采用不同端部形状的从动件时,其从动件运动规律是否相同,为什么?
【答案】从动件运动规律不相同。
从动件的运动规律与凸轮的理论轮廓线有关,而理论轮廓线由凸轮的实际廓线和从动件端部形状共同形成的,同一凸轮不同端部形状的从动件会形成不同的理论廓线,故从动件的运动规律不相同。
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