2018年浙江大学光电信息工程学院(含科学技术研究院)832机械设计基础考研核心题库
● 摘要
一、简答题
1. 试说明在机械设计中,通常有哪些方法可以实现轴毂连接?
【答案】轴毂连接是为了实现轴与轴上零件的周向固定,有的还需同时实现轴向固定。可通过以下方式实现:
(1)键连接:平键连接:不能承受轴向力,不能用于轴向固定;半圆键连接:尤其适用于锥形轴端与
轮毂的连接,但对轴的强度削弱较大,一般只用于轻载静连接中;
楔键连接:主
要用于毂类零件的定心精度要求不高和低转速的场合;切向键:可传递双向转矩。
(2)花键连接:可承受较大的载荷,轴与毂的对中性好,且导向性好。
(3)无键连接:型面连接:装拆方便,对中性好,可传递较大的扭矩,但不易保证配合精度;②胀紧连接:承载能力较高,并有安全保护作用,但由于轴与毂孔之间要安装胀套有时应用 受结构尺寸的限制;过盈配合连接:对中性好,承载能力大,但是轴毂配合面加工精度要求高。
(4)销连接:可传递不大的载荷。
(5)紧定螺钉连接:螺钉末端顶住轴表面或相应凹坑,以固定轴与毂的相互位置,可传递不大的力或力矩。
2. 链传动的主要失效形式有哪些?
【答案】链传动的主要失效形式有:疲劳破坏,铰链磨损,冲击疲劳破坏,铰链胶合,过载断裂。
3. 简述设计滑动轴承油孔、油沟时应注意的主要问题。
【答案】滑动轴承的进油孔、油沟应开设在非承载区轴瓦内表面;油沟与端面保持适当距离,以防止过多端泄。
4. 与链传动、带传动相比,齿轮传动有哪些主要优点?
【答案】与链传动、带传动相比,齿轮传动的优点有:传动功率和速度的范围广,传动比准确,效率高,工作可靠,寿命长,结构紧凑。
5. —对标准渐开线直齿轮传动,两轮节点处的接触应力是否相同,两轮齿根处弯曲应力是否相同?若该对齿轮的传动比、中心距、齿宽、材料等不变,仅改变其齿数和模数,试问对齿轮的接触强度和弯曲强度各有何影响?
【答案】(1)两轮节点处的接触应力相同,两轮齿根处弯曲应力不相同。
(2)在齿轮的传动比、中心距、齿宽、材料等不变的条件下,如果模数增大,齿厚增加,齿轮的弯曲强度增大,但齿数减少,影响传动的平稳性;反之,如果模数减小,齿轮的弯曲强度降低,但齿数增加,传动的平稳性提尚。
二、分析计算题
6. 试分析如图所示同轴式双级圆柱齿轮减速器的优缺点。
图
【答案】(1)优点是减速器的径向尺寸小,结构紧凑;两大齿轮直径接近,便于浸油润滑。(2)缺点是减速器的轴向尺寸较大,中间轴较长,刚度差;内部轴承支承结构复杂,润滑困难;输入轴与输出轴在同一直线上,限制了传动布局的灵活性。
7. 试设计一搅拌机用闭式蜗杆减速器中普通圆柱蜗杆传动。已知输入功率
传动比
单向运转,载荷较稳定,但有不大的冲击。
(单向运转)。
【答案】(1)选择材料并确定许用应力 ①查表,蜗杆选用45钢,调质处理硬度②查表,蜗轮选用锡青铜ZCuSnlOPl ,砂模铸造(2)按蜗轮齿面接触疲劳强度设计 ①确定蜗杆头数②初估效率
④确定载荷系数K
查表取工作情况系数
击);取动载荷系数
⑤确定模数m ,蜗杆分度圆直径
由推荐取载荷分布系数
则
蜗轮分度圆直径
蜗杆转速
蜗轮齿数查表选
根据推荐值,取初估效率③计算蜗轮转矩
(载荷较稳定,但有不大的冲
查表,当
⑥计算蜗杆导程角
因为
时滑动速度
蜗轮切向速度3
初选
⑦计算总效率 根据
查表得
(锡青铜蜗轮,齿面硬度
)。
总效率
与初估效率
基本相符,可不复核
(3)校核蜗轮齿根弯曲疲劳强度 ①确定蜗轮齿形系数
当量齿数为
根据
②确定蜗轮螺旋角系数
按插值法,查表得
③复核蜗轮转矩
④校核蜗轮弯曲强度
弯曲强度足够。
(4)热平衡计算 ①确定室温根据推荐,取②计算散热面积A 由
则
所以
合适。
允许油温散热系数