2017年华东理工大学机械与动力工程学院机械设计复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、简答题
1. 齿式联轴器为什么能够补偿两轴间轴线的综合偏移量?
【答案】因为齿式联轴器中相啮合的齿间留有较大的齿侧间隙和齿顶间隙,并且外齿圈上的 齿顶制成椭球面及沿齿厚方向制成鼓形,因此这种联轴器在传动时具有较好的综合位移补偿能力。
2. 设计一对软齿面的圆柱齿轮传动时,大小齿轮的齿面硬度确定原则是什么?为什么?
【答案】大、小齿轮的齿面硬度确定的原则是:小齿轮的齿面硬度高于大齿轮
因
为在一对齿轮的啮合时,小齿轮的轮齿接触次数多于大齿轮,小齿轮容易磨损失效,为了使大、 小齿轮的寿命接近,通常取小齿轮的齿面硬度值大一些。另外,硬度差也有利于提高抗胶合能力。
3. 巴氏合金在滑动轴承中如何使用?为什么?
【答案】巴氏合金耐磨性和减磨性好,常用作高速重载轴承的轴承衬,既有足够的强度和刚度,又有一定的耐磨性和减磨性。
4. 平键联接、半圆键联接、楔键联接和切向键联接各自的失效形式是什么?静联接和动联接校核计算有何不同?
【答案】平键用于静联接时失效形式为压溃和剪断,用于动联接时为磨损。半圆键的失效形式为压溃和剪断。楔键和切向键的失效形式为压溃。静联接校核计算挤压强度 校核计算压强
5. 斜齿轮传动有何特点?螺旋角应如何确定?
【答案】特点:传动平稳,冲击和噪声小,适合于高速传动,不产生根切的最小齿数小,可使结构紧凑,承载能力强。增大螺旋角有利于提高传动的平稳性和承载能力,但如过大,轴向力将随之增大,使轴承装置更加复杂
;若过小,则斜齿轮的优点不明显。因此,
一般情况下取
6. 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。
动联接
二、分析计算题
7. 已知开式直齿圆柱齿轮传动匀
用电动机驱动,单向转动,载荷均
小齿轮为45钢调质,大齿轮为45钢正火,试计算此单级传动的强度。
【答案】开式齿轮传动的主要失效形式是磨损,通常按照齿根弯曲疲劳强度进行设计计算。
设齿轮的使用寿命为15年。
(1)许用弯曲应力
由机械设计手册可查得,小齿轮45钢调质硬度为火硬度为
由机械设计手册可查得
由公式可得
查表,取
查得弯曲疲劳寿命系数
由公式可得
(2)按照齿根弯曲疲劳强度进行设计
小齿轮的转矩为
查表得,载荷系
数
应力修正系数
取齿宽系
数
齿数比
为
因
故取
代入设计公式,则
考虑磨损因素,再将模数增大取标准模数分度圆直径为
齿宽为
取
取大齿轮45钢正
大齿轮的齿数
为查得齿形系
数
所以
8. 有一V 带传动,传递功率为
试计算有效拉力【答案】由于带根数为
紧边拉力
. 带的速度松边拉力
带的根数
安装时测得预紧力
故传递功率根据公式为可得:
设单根V 带的紧边拉力、松边拉力分别为联立上面两式,可得:
则满足公式:
9. 如图所示为蜗轮蜗杆减速器,试求:
(1)蜗轮轴的转向。 (2)蜗轮齿合点所受的圆周力
径向力
轴向力的方向。
图
【答案】(1)蜗杆为右旋,根据主动轮的右手法则,可知蜗杆的轴向力方向水平向左,故蜗轮的圆周力方向水平向右,蜗轮的转向为顺时针。
(2)蜗轮啮合点所受的圆周力方向水平向右;径向力方向竖直向下;根据蜗杆的转向,可知蜗杆的圆周力方向垂直纸面向里,故蜗轮轴向力方向垂直纸面向外。 10.某离心杲径向滑动轴承,已知轴的直径d=60mm, 轴的转速轴承的径向载荷轴承材料为
试依据不完全液体润滑滑动轴承计算方法校核该轴承是否可用。如不可用,
的许用最大值:
应如何改进(按轴的强度计算,轴颈直径不得小于48mm )?
【答案】由机械设计手册查得轴承材料取
由已知数据可得轴承工作压力:
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