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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强化五套模拟题

  摘要

一、简答题

1. 链传动中的多边形效应是影响链传动性能的重要因素。

(1)请说明他的主要影响以及和链轮齿数的关系;

(2)在确定链轮齿数时是否秩序考虑多边形效应产生的影响。为什么?

【答案】(1)链传动的多边形效应使得瞬时的链速和传动比在一定的范围内变化,从而产生振动和冲击,并产生动载荷。随着链轮齿数的増加,多边形效应将逐步降低。

(2)在确定链轮齿数时,不能只考虑多边形效应的影响,而单纯增加链轮齿数。因为链轮齿数过多,一方面会增大传动尺寸,另一方面容易造成跳齿和脱链。

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. 滚子链传动的主要失效形式有哪些?链传动中的内部附加动载荷产生的因素哪些?

【答案】滚子链传动的主要失效形式有链的疲劳破坏、链条的磨损、链的销轴和套筒的胶合、多次冲击破断、链条的静强度破坏。

链传动中的内部附加动载荷产生的因素有:(1)链条速度和从动轮角速度的周期变化;(2)链条在垂直方向的加速度引起链在垂直方向的动载荷,使链产生横向振动;(3)链节与链轮啮合的瞬间,链节与链齿以一定的相对速度啮合,它们之间产生动载荷;(4)链条张紧不好产生松弛时,在启动、制动、反转、突然超载或卸载时,会产生较大的惯性冲击载荷。

4. 软齿面闭式齿轮传动中,最主要的失效形式是什么?通常首先出现在齿廓的什么位置?为什么?

【答案】软齿面闭式齿轮传动中,最主要的失效形式是齿面点蚀,一般首先出现在节线靠近齿根的部位。

主要原因是:

(1)节线靠近齿根的部位为单齿啮合区,接触应力较大;且该处齿廓相对滑动速度低,润滑不良,不易形成油膜,导致摩擦力较大;

(2)该处润滑油容易被挤入裂缝,导致裂纹扩张。

5. 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。

二、分析计算题

6. 一双排滚子链传动,已知链节距

大链轮齿数

链长

(2)链条的长度。

【答案】(1)确定链所能传递的最大功率P :

(2)确定链长L

链条链节数

则链长

传动比

蜗轮材料为铸铜

若工作条

工作寿命为

试求

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

并已知

导程角

当量摩擦角

时蜗轮材料的基本许用接触应力

每天工作8h ,每年工作

中心距约为双排链系数

单排链传递的额定功率小链轮转速工况系数

试计算:

小链轮齿数

载荷平稳。小链轮齿数系

(1)该链传动能传递的最大功率。

【答案】(1)由提示给出的接触疲劳强度式求

(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. 图1为蜗轮蜗杆与斜齿圆柱齿轮组成的减速系统,

电动机驱动的普通蜗杆传动。已知模数

蜗杆直径系

齿数

试求:

蜗杆头

蜗轮齿

蜗杆轴输入功

斜齿圆柱齿轮法面模数

转速

方向如图示,只考虑蜗轮蜗杆啮合传动效率

(1)为使中间轴I 所受的轴向力能抵消一部分,确定齿轮3、4螺旋线的方向。 (2)如果要使I 轴上齿轮与蜗轮的轴向力完全抵消,求齿轮螺旋角大小。 (3)作用在蜗轮和齿轮3上的力的作用点、大小及方向。