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2018年东北农业大学工程学院808机械设计基础(含机械原理与机械设计)考研基础五套测试题

  摘要

一、简答题

1. 在设计滚动轴承组合部件时,轴上的零部件通常需要设计调整,试回答都需要做哪些调整? 通常采用的调整方法有几种? 如图所示的轴承组合部件1和2处的零件都是起何作用的

?

【答案】在设计滚动轴承组合部件时,需要做轴承游隙及轴上零件位置的调整。

常用的调整方法有:(1)零件的轴向定位:轴肩、套筒、轴端挡圈、轴承端盖、圆螺母等;(2)零件的周向定位:键、花键、销、紧定螺钉以及过盈配合等。

图所示的轴承组合部件1是轴承端盖与套杯间的调整垫片,作用是调整轴承游隙;部件2是套杯和机座间的调整垫片,作用是调整轴系的轴向位置。

2. 一刚性凸缘联轴器用普通螺栓联接以传递转矩T ,现欲提高其传递的转矩,但限于结构不能增加螺栓的数目,也不能增加螺栓的直径。试提出三种提高转矩的方法。

【答案】(1)改变材料,提高螺栓、螺母的强度级别。

(2)改用铰制孔螺栓联接。

(3)在被联接件之间加入减载零件,如减载销,减载套等。

3. 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。

4. 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。

5. 轴的三种强度计算方法各有何区别?各适用于什么范围?

【答案】轴的三种强度计算方法是:按扭转强度条件计算,按弯扭合成强度条件计算,按疲劳强度条件校核计算。按扭转强度条件计算,通过计算切应力来建立轴的强度条件。主要用于初步估算轴径。

按弯扭合成强度条件计算,按照强度理论进行弯扭合成,求出当量弯矩,建立轴的强度条件。用于既受转矩又受弯矩作用的转轴的计算。

按疲劳强度条件校核计算,考虑应力集中、尺寸效应和表面状态等各种因素后,精确地确定各危险截面的安全程度。常用于重要轴的计算。

6. 润滑剂的作用是什么?常用的润滑剂有几类?

【答案】在摩擦面间加入润滑剂,不仅可以降低摩擦、减轻磨损、保护零件不遭锈蚀,当采用液体循环润滑时还能起散热降温的作用。此外,润滑剂还具有传递动力、缓冲吸震、密封和清除污物等作用。

常用的润滑剂有润滑油、润滑脂、固体润滑剂、气体润滑剂等四类。

7. 现有一对啮合的大、小齿轮,问哪个齿轮的弯曲应力大?写出大、小齿轮齿根弯曲疲劳强度相等的条件的表达式;若两轮的材料、热处理及齿面硬度均相同,且寿命系数都为1,那么哪一个齿轮齿根弯曲疲劳强度高?

【答案】(1)由于小齿轮1的齿数小于大齿轮的齿数(2) 可知所以

(3)若两轮的材料、热处理及齿面硬度均相同,且寿命系数都为1,

则许用应力相同。而

则大齿轮的弯曲疲劳强度高。

8. 提高轴的疲劳强度的措施有哪些?

【答案】提高轴的疲劳强度的措施有:

(1)合理安排轴上载荷的传递路线;

(2)改善轴上零件的结构;

(3)合理安排轴上零件的连接方式,改善轴的载荷性质;

(4)减小应力集中;

(5)改进轴的表面质量。

9. 普通螺栓和铰制孔螺栓靠什么传递横向载荷?

【答案】普通螺栓靠被联接件接合面的摩擦力传递载荷,铰制孔螺栓靠螺栓杆部被挤压和剪切来传递载荷。

10.滑动轴承中的油孔、油沟和油室有何作用?液体动压滑动轴承的油沟应开在何处?为什么?

【答案】(1)滑动轴承中的油孔是为了往轴承内注油;油沟是把从油孔注入的润滑油输送和均布到整个轴承的宽度方向;油室是使润滑油沿轴向均匀分布,并起贮油和稳定供油的作用。

(2)油沟应开在非承载区域内,以保证承载区域内油膜的连续性,具有一定的承载能力。

11.试说明对弹簧材料的要求,并举出两种常用材料。

【答案】对弹簧材料的要求:有高的弹性极限、疲劳极限、足够的冲击韧性和塑性,以及良好的热处理性能。常用材料:碳素弹簧钢丝,

12.边界摩擦和干摩擦有何区别?

间无任何润滑剂,材料直接接触所发生的摩擦状态。

13.影响传动速度不均匀性的主要参数是什么?为什么?

【答案】影响传动速度不均匀性的主要参数是链节距P 。

在链传动中,链节距p 越大,链轮的转速越高,链传动的动载荷效应越严重,所以链传动不宜用于高速传动,在设计链传动时必须对链速加以限制。在选择参数时,选取较小的链节距,对降低链传动的运动不均匀性是有利的。

等。 【答案】边界摩擦是指摩擦副的表面之间存在边界膜的摩擦状态;干摩擦是指两运动表面之

二、计算题

14.某静止构件受弯曲应力屈服极限扭转剪应力材料为35号钢(拉伸强度极限试校核其静强度(静应力下的许用安全系数见表)。

表静应力下的许用安全系数

【答案】(1)求材料的许用应力由于

按表得