2017年江苏师范大学机电工程学院机械设计(加试)复试实战预测五套卷
● 摘要
一、简答题
1. 什么是稳定变应力和非稳定变应力?
【答案】周期、应力幅、平均应力均不改变的变应力称为稳定变应力,若其中之一变化称为非稳定变应力。
2. 试与标准齿轮相比较,说明正变位直齿圆柱齿轮的哪些参数不变?哪些起了变化?变大还是变小?
【答案】切削变位齿轮与切削标准齿轮采用的是同一把刀具,只是刀具的位置不同。因此,它们的模数、压力角和齿距分别与刀具相同。从而变位齿轮与标准齿轮的分度圆直径和基圆直径也相同,故参数
和不变。
变大,
而参数
变位齿轮的分度圆直径不变,但正变位齿轮的齿顶圆和齿根圆増大了,其齿顶高变大但齿根高变小,且齿厚增大而齿槽宽减小,但齿顶部分的齿厚减薄。故参数^
变小。
3. 什么叫标准齿轮?什么叫变位齿轮?参数相同的标准齿轮与变位齿轮有什么关系?
【答案】如果一个齿轮的即
均为标准值,并且分度圆上的齿厚s 与齿槽宽e 相等,
则该齿轮称为标准齿轮。
改变刀具与齿坯的径向相对位置加工出来的非标准齿轮称为变位齿轮。
参数相同的标准齿轮与变位齿轮在齿形方面存在着关系,两者的齿廓曲线是由相同基圆展成的渐开线,只是各自截取了不同的部位而已。
4. 常用螺纹联接的类型有哪几种?应用场合是什么?
【答案】常用的螺纹联接有4种类型:
(1)螺栓联接:用于被联接件不太厚有足够的装配空间的场合。 (2)双头螺栓联接:用于被联接件之一很厚,又经常拆装的场合。 (3)螺钉联接:用于被联接件之一很厚,又不经常拆装的场合。
(4)紧钉螺钉联接:用于固定两被联接件的相对位置,并且传动力和力矩不大的场合。
5. 零件在轴上的轴向固定、周向固定的目的是什么?常用哪些固定方法?
【答案】零件在轴上的轴向固定的目的是使轴上零件在轴上有一个确定的位置,常用的固定方法有:轴肩、挡圈、套筒、圆螺母等组合结构。
零件在轴上的周向固定的目的是确定轴上零件与轴的相对位置以传递一定的运动和动力,常用的固定方法有:键、花键、过盈配合、成形连接等结构。
6. 简述联轴器的类型和市场的场合
【答案】联轴器分为刚性联轴器和挠性联轴器。
(1)刚性联轴器不具有自动补偿两轴线相对位置误差的能力,适用于所连接的两轴具有较高的位置精度和刚度的场合。
(2)挠性联轴器具有自动补偿两轴线相对位置误差的能力,适用于被连接的两轴的同轴度不易保证的场合。按补偿方法,挠性联轴器又可分为有弹性元件的挠性联轴器和无弹性元件的挠性联轴器。有弹性元件的挠性联轴器靠联轴器中的弹性元件的变形实现补偿,适用于有冲击振动的场合;无弹性元件的挠性联轴器则依靠联轴器中的不同零件间的相对运动实现补偿,适用于低速、重载、转速平稳的场合。
二、分析计算题
7. 如图1所示为轴上零件的两种布置方案,功率由齿轮A 输入,齿轮1输出扭矩扭矩
且
试比较两种布置方案各段轴所受的扭矩是否相同?
齿轮2输出
图1
【答案】各轴段所受转矩不同,如图2所示。方案a :
方案b :
图2
8. 图所示轴承中,采用一对角接触球轴承(轴承的附加轴向力的计算式为载荷分别为荷载与径向荷载之比
作用在轴上的轴向外加载荷时,
试计算:
型轴承
. ),轴承的径向当轴承的轴向
(1)两个轴承的轴向荷载(2
)两个轴承的当量动载荷
图
【答案】(1)根据轴承的附加轴向力公式因为(2)因为由于
故取
可知,两轴承的附加轴向力分别是:
所以取
9. 如图1所示的二级斜齿圆柱齿轮减速器中,已知高速级齿
轮
低速级齿
轮齿轮啮合效率
(2)低速级斜齿轮分度圆螺旋角(3)各轴转向及所受转矩。
滚动轴承效率
模
数
求:
模
数
输入功率
所以轴承1、2都处于“放松”状态。可知两轴承轴向载荷:
于是,两个轴承所受的当量动载荷分别为:
(1)低速级小齿轮的齿(旋)向,要使中间轴上的轴承所受的轴向力最小;
为多少度时,中间轴上的轴承所受的轴向力完全抵消;
图1
【答案】(1)齿轮1为右旋,根据主动轮的右手法则,可知所受轴向力竖直向下,则与其啮合的齿轮2的轴向力为竖直向上。为使中间轴的轴承所受轴向力最小,则齿轮3的轴向力方向竖直向下,和其转向符合左手法则,故齿轮3为左旋。
(2)为使得中间轴上的轴向力完全抵消,令根据轴向力计算公式
可得到:
对于轴II
上有
即:
联立式解得
)得:
,即低速级斜齿轮上面的螺旋角大小为
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