2018年南京工业大学能源科学与工程学院807机械设计之机械设计考研基础五套测试题
● 摘要
一、简答题
1. 试分析同步带传动的工作原理。
【答案】工作时,带内环表面上的凸齿与带轮外缘上的齿槽相哺合而进行传动。由于带与带轮间没有相对滑动,保证了同步传动。
2. 直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮及直齿锥齿轮各取什么位置的模数为标准值?
【答案】直齿圆柱齿轮由于其齿形平行于轴线,齿廓的法截面与端面共面,法向模数与端面模数相等,故取端面模数(或称法向模数)为标准值。斜齿圆柱齿轮取其法向模数为标准值。因为在加工斜齿轮时,铣刀沿螺旋线方向进刀,铣刀的齿形等于齿轮的法向齿形,端面模数大于法向模数,强度计算中应取法向模数为标准值。直齿锥齿轮取其大端模数为标准值。因为大端尺寸较大,计算和测量的相对误差较小,而且便于确定齿轮相同的外廓尺寸,所以在计算直齿锥齿轮几何参数时,以大端为标准值。
3. 联轴器和离合器的工作原理有何相同点和不同点?
【答案】联轴器和离合器的相同点是,二者都是连接两轴、使两轴共同旋转并传递转矩的机械零件;不同点是,联轴器连接的两轴必须在停机后才能通过拆卸使被连接的两轴分离;离合器则可在机器运转时,根据需要使两轴随时接合、分离。
4. 蜗杆传动有何特点?
【答案】蜗杆传动的优点是单级传动比大,传动平稳,结构紧凑;缺点是传动效率低,制造成本高。
5. 为避免弹簧中径较小而长度较高的圆柱螺旋压缩弹簧失稳,可采用限制它侧向弯曲的结构,请举出两种结构并画出结构简图。
【答案】可以加装导杆或导套以限制侧向弯曲,如图所示,左半部分为加装导杆的结构简图,右半部分为加装导套的结构简图。
图
二、分析计算题
6. 图1所示轴上正装一对7306B 轴承。已知工作温度低于100度,
载荷平稳。轴上外力
其方向及作用点到支点的距离如图所示。
图1
试说明7306B 的意义。
计算轴承I 、II 的当量动载荷各是多少? 注:(1)7306B 轴承的派生轴向力当
时,
(2)径向系数和轴向系数值如下:
B
7代表轴承类型为角接触球轴承,3为尺寸系列代号,06代表内径【答案】(1)代表公称接触角为
(2)受力简图如图2所示。
图2
其中:
方向都是竖直向上。 根据派生轴向力公式,可得:
方向如上图所示。 因为又
,故取
故取
故轴承1“压紧”,轴承2“放松”。可知:
于是两轴承各自所受的当量动负荷分别为:
7. 有一台离心水泵,由电动机带动,传递的功率钢,试按照强度要求计算轴所需的最小轴径。
【答案】由设计手册查得A=110, 公式
故轴所需的最小轴径
轴的转速
轴的材料为45
8. 某二级斜齿圆柱齿轮减速器,电机驱动,单向运行,载荷平稳,试设计低速级齿轮传动。已知:低速级传递功率年。
【答案】(1)选择齿轮材料确定许用接触应力 ①选材料 小齿轮大齿轮小齿轮大齿轮
③确定有关系数:
a. 由《机械设计》教材查接触强度计算的寿命系数定点蚀);
小齿轮转速传动比每天工作1班,预期寿命10
钢,调质处理,齿面硬度
正火处理,齿面硬度
②计算大、小齿轮接触应力循环次数N (每年按300个工作日):
图,得(允许有一
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