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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

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

应力修正系数

取齿宽系

齿数比

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

取大齿轮45钢正

大齿轮的齿数

为查得齿形系

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。

【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: