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2018年福州大学机械工程及自动化学院862机械设计基础[专业硕士]考研强化五套模拟题

  摘要

一、简答题

1. 滚动轴承失效的主要形式有哪些?计算准则是什么?

【答案】对于一般转速的轴承(

),如果轴承的制造、保管、安装、使用等条件

均良好,轴承的主要失效形式为疲劳点蚀,因此应以疲劳强度计算为依据进行轴承的寿命计算。

对于高速轴承,除疲劳点蚀外其工作表面的过热也是重要的失效形式,因此除需进行寿命计算外还应校验其极限转速。

对于低速轴承(

),可近似地认为轴承各元件是在静应力作用下工作的,其失效形式

为塑性变形,应进行以不发生塑性变形为准则的静强度计算。

2. 链传动中为什么会产生运动不均匀现象,如何减小链传动的运动不均匀现象?

【答案】

从动链轮由于链速

的。链传动比的瞬时传动比

常数和角的不断变化,

因而它的角速度

也是变化

不能得到恒定值。因此,链传动工作不稳定。当

主动链轮匀速转动时,链条的速度、从动链轮的角速度以及链传动的瞬时传动比都是周期性变化的运动特性,称为链传动的运动不均匀性。减小链传动的运动不均匀现象的方法降低链轮速度,增加链轮齿数,减小节距。

3. 轴承常用的密封装置有哪些?各适用于什么场合?

【答案】密封是为了阻止润滑剂从轴承中消失,也为了防止外界灰尘、水分等侵入轴承。按照密封的原理不同,可分为接触式密封和非接触式密封两大类,前一类用于速度不高的场合,后一类可用于高速。接触式密封有毡圈密封、皮碗密封等;非接触式密封有间隙式、迷宫式等。

4. 什么是弹簧特性曲线?请画出三种弹簧特性曲线。

【答案】如图所示,弹簧特性曲线是表示弹簧载荷和变形之间关系的曲线。不同的弹簧特性曲线如图所示。

5. 简述齿根弯曲疲劳破坏的危险剖面的确定方法。

【答案】确定危险剖面的位置目前常用

切线法。作与轮齿对称中线成

夹角的两条直线,

它们与齿根圆角过渡曲线相切,通过两切点与齿轮轴线平行的截面即为轮齿的弯曲危险截面。

二、分析计算题

6. 某液体动压润滑径向轴承为轴颈直径d=150mm, 转速并验算轴承的最小油膜厚度(2)材料选择

根据轴承平均压力p 、轴颈圆周速度v 以及pv 值选择合适材料。

轴承材料采用铸铅青铜

(3)确定相对间隙 根据公式估算相对间隙由公式得轴承的承载量系数

根据宽径比

的要求。

(4)验算最小油膜厚度

查设计手册,取轴颈和轴承表面粗糙度十点平均高度分别为最小油膜厚

度因

所以满足要求。

根据公式估算出润滑油动力粘度

圆柱轴承(在水平剖分面两侧供油)。已知:载荷F=50000N,期望轴承运转时偏心率和温升

则轴承宽度

试求轴承的宽度b 、相对间隙

【答案】(1)确定几何参数。取宽径比

由设计手册可知,其

则半径间隙

满足题目期望轴承运转时偏心率

和承载量系数

查设计手册得偏心率

安全系数S=1.5

许用最小油膜厚

(5)验算温升

假定平均温度

选择全损耗系统用油

查设计手册得

度为:

时的运动粘度

油的密度取

则油在时的动力粘

与原估算值接近,故可用。

查设计手册得耗油量系

数轴承的散热系数

查得轴承的阻力系

数根据公式求得温升为

润滑油进油温度为要求。

7. 某齿轮传动的小齿轮已丢失。但已知与之相配的大齿轮为标准齿轮,其齿数径

mm ,

标准安装中心距【答案】(1)小齿轮的模数因为顶圆直径,齿根圆直径。

所以

(2)小齿轮的齿数 因为

所以

小齿轮的分度圆直径

小齿轮的齿顶圆直径

小齿轮的齿根圆直径

8. 一直流电动机轴用联轴器与减速器轴相联。己知传递的转矩为〜

两轴要求允许径向位移2.3mm , 角位移

试选择联轴器类型。

轴的转速n=800

齿顶圆直

即进油温度在常用的

范围内,故满足 取油的比热

试求丢失的小齿轮的模数,齿数,分度圆直径,齿

【答案】因为要求该联轴器允许轴有径向位移和角位移,应采用挠性联轴器。被联接的轴无冲击振动,可选用齿轮联轴器。

9. 减速器传动比传动效率输出轴直径

可得:

输入轴直径d=18mm, 若输出轴与输入轴同材料,试估算

【答案】根据扭转强度估算轴径的公式