2017年安徽建筑大学机械与电气工程学院机械设计(加试)考研复试核心题库
● 摘要
一、简答题
1. 弹性联轴器的弹性元件有哪几类?各有什么特点?
【答案】弹性联轴器的弹性元件有弹性套柱销和弹性柱销两类。弹性套柱销是利用弹性套的弹性变形来补偿两轴的相对位移,但弹性套易磨损、寿命较短;弹性柱销联轴器与弹性套柱销联轴器很相似,但传递转矩的能力大,结构更简单,制造、安装方便,寿命长,也有一定的缓冲吸振能力,适用于轴向窜动大,正反转或起动频繁的场合。由于尼龙柱销对温度较敏感,故要限制工作温度。
2. 胶接与铆接、焊接的比较有什么优缺点。
【答案】优点:
(1)质量小,材料的利用率高;
(2)不会改变胶缝附近母体材料的金相组织,冷却时无翘曲和变形; (3)应力分布均匀,耐疲劳、耐蠕变性能好。 (4)胶接面形状不受限制; (5)所需设备简单,操作方便;
(6)密封性比铆接可靠,工作温度范围较大; (7)能满足防锈、绝缘、透明等特殊要求。 缺点:
(1)抗剥离、抗弯曲及抗冲击振动性能差; (2)耐老化及耐介质(如酸、碱等)性能差; (3)胶粘剂对温度变化敏感,影响胶接强度; (4)胶接件的缺陷有时不易发现。
3. 选择联轴器应考虑哪些问题?
【答案】选择联轴器类型时,应考虑:
(1)所需传递转矩的大小和性质,对缓冲、减振功能的要求以及是否可能发生共振等。 (2)由制造和装配误差、轴受载和热膨胀变形以及部件之间的相对运动等引起两轴轴线的相对位移程度。
(3)许用的外形尺寸和安装方法,为了便于装配、调整和保证维修所必需的操作空间。对于大型的联轴器,应能在轴不需作轴向移动的条件下实现装拆。
此外,还应考虑工作环境、使用寿命、润滑、密封和经济性等条件,再参考各类联轴器的特性,选择一种适用的联轴器类型。
4. 提高液体动压滑动轴承承载能力的措施有哪些?
【答案】増大宽径比、减小相对间隙、增大润滑油粘度、提高转速及降低轴颈和轴瓦的表面粗糙度。
5. 整体式和剖分式径向滑动轴承各有什么特点?
【答案】整体式径向滑动轴承结构简单,加工容易,成本低。但是轴颈只能沿轴向安装,轴瓦磨损后间隙无法调整。因此,适用于低速、轻载或间歇工作的场合。
剖分式径向滑动轴承安装方便,并且轴瓦磨损后可以用减小剖分面处的垫片厚度来调整轴承间隙。主要用于载荷方向垂直于轴承安装基准面和载荷与轴承安装面成一定角度的场合。
6. 摩擦式离合器的接合面数目有何要求?为什么?
【答案】摩擦式离合器的接合面数目一般不超过12〜15片。因为摩擦片材料常用淬火钢片或压制石棉片,摩擦片数目多,可以増大所传递的转矩,但片数过多,将使各层间压力分布不均匀,所以一般不超过12〜15片。
二、分析计算题
7. 已知一单级普通圆柱蜗杆传动,蜗杆的转
速
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
(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
传动比
蜗轮材料为铸铜
若工作条
工作寿命为
试求
时蜗轮材料的基本许用接触应力
每天工作8h ,每年工作
【答案】(1)由提示给出的接触疲劳强度式求
(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. 试确定图(a )所示传动中蜗轮的转向及图(b )所示传动中蜗杆和蜗轮的螺旋线的旋向。
【答案】图(a )所示蜗杆为右旋蜗杆,现用右手,让四指沿蜗杆圆周速度方向,则右手大拇指的相反方向,即为蜗轮在节点P 处的圆周速度方向,故蜗轮将沿逆时针方向回转。
图
在图(b )中,根据所给蜗轮及蜗杆的转向,即要求蜗轮在节点P 处的圆周速度方向垂直于图面并指向里,故蜗杆沿轴向相对于蜗轮的运动方向则垂直于图面并指向外,而要四指沿蜗杆转向,而大拇指沿蜗杆轴向运动方向(垂直于图面指向外),只有左手才能适应,故为(顺时针方向)
左旋蜗杆,而蜗轮的旋向始终与蜗杆的一致,即也为左旋。
9. 某零件用合金钢制成,其危险截面上最大应力处应力综合影响系数疲劳极限
(2)按(3)按
屈服极限
强度极限
最小应力
该截面脉动循环
该合金钢的力学性能为对称循环极限应力
要求:(1)按比例绘制零件的简化极限应力线图;
求与工作应力点相应的极限应力幅校核此零件危险截面上的安全系数
极限平均应力
和极限应力
【答案】(1)要绘制此材料试件的简化的极限应力线图,应确定以下几点坐标,如图所示。
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