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2018年青海大学机械工程学院907机械设计基础考研基础五套测试题

  摘要

一、简答题

1. 试分析齿轮传动中,齿面疲劳点蚀时下产生的原因,并说明疲劳点蚀首先出现的部位及影响齿面抗点蚀能力的主要因素。

【答案】齿面疲劳点蚀产生的原因:齿轮在啮合过程中,相互接触的齿面受到周期性变化的接触应力、齿面摩擦力的作用。在载荷的多次重复作用下,轮齿表面产生细微的裂纹,裂纹逐渐扩大发展,最后导致表层小片脱落,出现疲劳点蚀现象。

疲劳点蚀首先出现在节线靠近齿根的部位。

影响齿面抗点蚀能力的主要因素:齿面硬度,齿面粗糙度,齿面节点处的曲率半径。

2. 带传动所能传递的最大有效圆周力与哪些因素有关? 为什么?

【答案】带传动的最大有效圆周力计算公式为

由上可知最小初拉力

直接决定着临界摩擦力的大小。且增加包角或者摩擦系数f , 有

利于增大临界摩擦力,同时可以相应的减小最小初拉力的值

3. 简述非液体摩擦滑动轴承设计计算准则和目的。

【答案】非液体摩擦滑动轴承设计计算准则和目的是: (1)(2)(3)

因此,带传动所能传递的最大有效圆周力与带的包角、摩擦因数和初拉力有关。

为了保证轴承的承载面不被压坏,避免轴承发生过度磨损。 限制温升,防止轴承温度过高,以免发生胶合失效。 避免轴承相对滑动速度过高,从而加速磨损。

4. 斜齿轮的强度计算和直齿轮的强度计算有何区别?

【答案】斜齿轮的强度计算中其受力分析是按轮齿法向进行的,计算的模数是法向模数形系数

和应力修正系数

是按斜齿轮的当量齿数

轮公式中的系数,

计算出的小于直齿轮,说明斜齿轮的强度比直齿轮高。

5. 轴的结构设计应满足的基本要求是什么? 转轴多制成阶梯形,其优点是什么?

【答案】(1)轴的结构设计应满足的基本要求:轴和装在轴上的零件要有准确的工作位置;

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齿

查得的。强度校核公式中的系数小于直齿

轴上的零件应便于装拆和调整;等。

轴应具有良好的制造工艺性:便于加工、尽量减小应力集中

(2)转轴多制成阶梯形,其优点是:易于轴上零件的安装装配,非定位轴肩使轴上零件在安装过程中尽量减少不必要的配合面;减小轴的重量。

定位轴肩可起到轴上零件的轴向定位和固定的作用;

二、分析计算题

6. 如图所示,采用标准齿条形刀具加工一渐开线直齿圆柱标准齿轮。已知刀具的齿形角

刀具上相邻两齿对应点的距离为

线的距离a 。

加工时范成运动的速度分别为

齿数

分度圆与基圆的半径

方向

以及其轴心至刀具中

如图。试求被加工齿轮的模数m 、压力角

【答案】已知

由得

7. 已知一单级普通圆柱蜗杆传动,蜗杆的转

蜗杆材料为45钢,表面淬火,硬度为

ZCuSnOPb ,砂模铸造,并查得件为单向运转,载荷平稳,载荷系数蜗杆轴输入的最大功率。

提示:接触疲劳强度计算式为

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传动比

蜗轮材料为铸铜

若工作条

工作寿命为

试求

时蜗轮材料的基本许用接触应力

每天工作8h ,每年工作

并已知

导程角

当量摩擦角

(2)确定上式中各计算参数:

应力循环次数

则寿命系数

蜗轮的许用接触应力

(3)确定蜗杆轴输入的最大功率

蜗杆传动总效率

取中间值

蜗杆轴输入的最大转矩

蜗杆轴输入的最大功率

8. —轴两端各由一个角接触轴承支承,受力情况如图1所示,载荷系数当量动载荷P (已知:轴承内部轴向力

试求两个轴承的

【答案】(1)由提示给出的接触疲劳强度式求

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