2018年郑州大学966机械设计(含机械设计、机械原理)[专业硕士]之机械设计考研基础五套测试题
● 摘要
一、简答题
1. 链传动的主要参数有哪些?如何选取?
【答案】链传动的主要参数有:传动比i , 链轮齿数z , 链速V ,链节距p , 中心距a 和链长。 选择时应注意:
(1)传动比i :一般传动比
当且载荷平稳时可达10, 推荐
传动比过大则链在小齿轮上包角过小,将加速齿轮的磨损,通常包角应不小于
(2)链轮齿数z :链轮齿数不宜过多或过少。齿数过少,运动的不均匀性、动载荷和冲击载荷将增大,降低使用寿命。建议在动力传动中,滚子链的小齿轮齿数选取如下:
传动比大的链传动应选取较少的链轮齿数。当链速很低时,允许最少齿数为9。
链轮齿数不宜过多。链节距增量不变时,链轮齿数愈多,分度圆直径增量
愈大,链愈容易移向齿顶而脱落。因此,链轮最多齿数限制为
(3)链速链速应不超过
在选取链轮齿数时还应考虑到均匀磨损的问题。建议链节数选用偶数,链轮齿数最好取奇数。否则会出现过大的动载荷。对高精度的链传动,以及用合金钢制造的链,链速允许到
(4)节距P :链节距愈大,链的拉曳能力也愈大,速度的不均匀性及震动和噪声也随之增大。故承载能力足够时宜选小节距的单排链,高速重载时可选小节距多排链。
(5)中心距和链长:当链速不变时,中心距小、链节数少的传动,在单位时间内同一链节的屈伸次数增多,会加速链的磨损。若中心距太大,会引起从动边垂度过大,传动时造成松边颤动,使传动运行不平稳。若中心距不受其他条件限制,一般可取链的长度常用链节数表示,其计算公式为
式中a 为链传动的中心距。 计算出的链节数应圆整为整数,最好为偶数。然后根据圆整后的链节数用下式计算实际中心距为
第 2 页,共 56 页 最大中心距
2. —个普通的三级减速传动装置,其中有斜齿圆柱齿轮传动、直齿圆柱齿轮传动和普通V 带传动,请按高速到低速排列其顺序,并简述理由。
【答案】普通V 带传动一斜齿圆柱齿轮传动一直齿圆柱齿轮传动。
理由:V 带传动传动平稳,噪声小,在多级传动系统中,一般应放在高速级。齿轮传动精度不高或在高速下运行时,振动和噪声较大,所以在一般精度条件下不宜用于高速。而其中,斜齿圆柱齿轮传动较直齿圆柱齿轮平稳,相对适用于高速、重载传动。
3. 滑动轴承轴瓦结构如何?开油沟应注意什么?
【答案】滑动轴承的轴瓦有整体式和剖分式两种。
油沟的作用是用来输送和分布润滑油。油孔和油沟的位置及形状对轴承的工作能力和寿命影响很大。对液体动压滑动轴承,应将油孔和油沟开设在轴承的非承载区,否则将破坏液体摩擦滑动轴承承载油膜的压力分布,显著降低油膜的承载能力;对非液体摩擦滑动轴承,也会减小承载面积,但为了使承载区得到充分润滑,应使油沟尽量延伸到轴承最大压力区附近。
4. 试述带传动和链传动张紧轮布置的不同,这样布置的理由是什么?
【答案】带传动的张紧轮一般应布置在松边的内侧尽量靠近大带轮处,使带只受单向弯曲,以免过分影响带在小带轮上的包角。链传动的张紧轮一般应布置在松边上靠近主动链轮的地方,以增加链条和链轮的啮合角。
5. 简述实现轴上零件轴向定位和固定的方法有哪些。
【答案】主要方法有轴肩与轴环、圆螺母、套筒、轴用弹性挡圈、紧定螺钉、轴端挡圈、销等。
二、分析计算题
6. 有一闭式普通圆柱蜗杆传动,蜗杆轴的输入功率蜗杆钢),硬度载荷稳定(载荷系数
注:(1)
(2)
【答案】根据已知参数可得导程角
当量摩擦角
第 3 页,共 56 页 转速弹性系数模数设计时选用钢制当
蜗杆直径系数蜗轮用传动参数为:蜗杆头数砂模铸造蜗轮齿数量摩擦系数]。 试按接触疲劳强度计算该蜗杆传动的使用寿命[单位h (小时)
则传递效率
蜗杆与蜗轮所传递的转矩分别为:
根据计算公式得:
故取许用接触疲劳应力
由得
该蜗杆传动的使用寿命为
最小应力
极限平均应力
曲线经过的另一点
和极限应力 该截面脉动循环 7. 某零件用合金钢制成,其危险截面上最大应力处应力综合影响系数疲劳极限(2)按(3)按与纵轴交点
即屈服极限
强度极限该合金钢的力学性能为对称循环极限应力要求:(1)按比例绘制零件的简化极限应力线图; 求与工作应力点相应的极限应力幅校核此零件危险截面上的安全系数即
与横轴交点
【答案】(1)要绘制此材料试件的简化的极限应力线图,应确定以下几点坐标,如图所示。B , 并延长,连接点A 、与过点S 与横轴正方向成135°角的直线交于点
五。折线即为所求零件的简化极限应力线图。
注:在折线ABES 以内为疲劳和塑性安全区;在折线ABES 以外为疲劳和塑性失效区。
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