2018年郑州大学966机械设计(含机械设计、机械原理)[专业硕士]之机械设计考研强化五套模拟题
● 摘要
一、简答题
1. 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。
2. 齿轮传动设计中,齿形系数与哪些因素有关?
只与齿数有关,对于变位齿轮,还与变位系数【答案】对于标准直齿圆柱齿轮,齿形系数
有关。
3. 在设计、加工时,平行轴斜齿圆柱齿轮一般以哪一个面上的参数为标准直? 为什么?
【答案】在设计、加工时,平行轴斜齿圆柱齿轮是一般以法面上的参数为标准值。因为在切制斜齿轮的齿数时,刀具的进刀方向一般是垂直于其法面的,故其法面参数与刀具的参数相同,取为标准值。
4. 在设计带传动中,为什么要控制最大带速? 已知某型号洗衣机采用双速电机,用一级带传动方案,如果电机功率一定,试回答应以电机的高转速还是低转速设计此带传动? 为什么?
【答案】由于提高带速的同时,也提高了V 带的离心应力,增加了单位时间内带的循环次数,不利于提高带传动的疲劳强度和寿命,因此,在设计带传动中要控制最大带速。
应以电机的低转速设计此带传动。因为传递的功率一定时,带速越小,带传动的有效拉力越大,带的根数或者横截面积越大。此时按照低转速来设计带传动可以保证带传动正常工作。相反如果按照高速设计,有可能带的根数或者整体设计尺寸变小,当洗衣机切换到低速档时带传动不能正常工作。
5. 简述齿轮传动,带传动,链传动的优缺点。
【答案】(1)齿轮传动的优点:传动功率和速度的范围广,传动比稳定,效率高,工作可靠,寿命长,结构紧凑。缺点:制造安装精度高,价格较贵,不适于传动距离过大的场合。
(2)带传动的优点:结构简单;传动平稳,噪声小;价格低廉;能缓和冲击振动;适用于中心距较大的传动;过载时会产生打滑,可以保护传动系统中的其它零件。
缺点:带的弹性滑动,使传动效率降低甚至失效,传动比不准确;打滑会加剧带的磨损,寿命较短。
(3)链传动的主要优点是:和齿轮传动比较,它可以在两轴中心相距较远的情况下传递运动
和动力,结构轻巧,制造与安装精度要求较低,成本也低;与带传动比较,传动比准确,传动可靠,张紧力小,装配容易,轴与轴承的载荷较小,传动的效率较高可达0.95〜0.97, 在同样的使用条件下,链传动的整体尺寸较小,结构较为紧凑;可在高温或润滑油环境中工作,也可用于多灰尘的环境;
缺点:由于多边形效应,链的瞬时速度、瞬时传动比不稳定;工作时有一定的冲击和噪声;不宜用在载荷变化大,高速和急速反向的传动中;只能实现平行轴间的同向传动。
二、分析计算题
6. 图所示为螺栓组连接的三种方案,已知
力最大的螺栓所受的力各为多少? 并分析哪个方案较好
? 试求螺栓组连接的三种方案中,受
图
【答案】将力F 向螺栓组受力中心简化,则螺栓组受有作用于接合面的横向力F 和作用于螺栓组中心的转矩
(1)方案一:在横向力力F 作用下,每个螺栓受到的横向载荷
3两个螺栓 受到的横向载荷
大,且为
(2)方案二:在力F 作用下,每个螺栓受到的横向载荷
栓受到的旋转 载荷两个螺栓受到的横向载荷由力的合成可知,螺栓3受到的合力最大
(3)方案三:在力F 作用下,每个螺栓受到的横向载荷
栓受到的横向
在旋转力矩作用下,1、2螺栓不受到载荷,由力的合成可知,1、3两个螺栓受到的合力最在旋转力矩作用下,1、3螺在旋转力矩作用下,每个螺
载荷由力的合成可知,螺栓2受到的合力最大
比较各个方案螺栓最大的受力可知,方案三中螺栓在3个方案中受的力最小,因而应该采用方案三较好。
7. 如图1所示为一对斜齿圆柱齿轮传动。已知主动小齿轮1受的轴向力
试求两轴承所受的轴向负荷
与
可知其方向从右向左,从而判定齿轮2上的方向从左向右,且 )
小齿轮1的转向如图1所示;从动大齿轮2用两个圆锥滚子轴承支承,轴承上受的径向负荷
为(提示:首先要判断齿轮2的轴向力方向,已知齿轮1转向及螺旋线右旋方向,按右手定则,
图1
【答案】如图2所示。
图2
(1)判断齿轮2的轴向力方向:
的大小与的相同,但方向则相反,指向轴承II 。
(2)求S :
(3)求A :
轴承I
所以
轴承
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