2017年上海大学机电综合之机械设计考研复试核心题库
● 摘要
一、简答题
1. 在轴的弯扭合成强度校核中,表示什么?为什么要引入
【答案】在轴的弯扭合成强度校核中,表示修正系数。是考虑到由弯矩产生的弯曲应力
和由扭矩产生的扭转切应力循环特性不同引入的应力校正系数。
2. —般来说,带传动的打滑多发生在大带轮上还是小带轮上?为什么?
【答案】
因为
故打滑总是先发生在小轮上。因为小带轮的接触弧上产生的摩擦力小于
大带轮。
3. 试述齿轮齿条传动与外啮合齿轮传动相比有何特点?
【答案】齿轮齿条传动啮合时,相当于齿轮的节圆与齿条的节线作纯滚动。当采用标准安装时,齿条的节线与齿轮的分度圆相切,此时
当齿条远离或靠近齿轮时,由于齿条的齿廓是
直线,所以啮合线位置不变,啮合角不变,节点位置不变。因此不论是否采用标准安装,齿轮与齿条啮合时齿轮的分度圆永远与节圆重合,啮合角恒等于压力角;但只有在标准安装时,齿条的分度线才与节线重合。
对于外啮合齿轮传动来说,只有采用标准安装时,齿轮的分度圆才与节圆重合,即它们的直 径相等
4. 链传动中为什么会产生不均匀现象,如何让减小链传动的运动不均性现象?
【答案】链传动中产生运动不均匀现象的原因是链传动的多边形效应。减小链的节距,増加链轮齿数等,都可以减小链传动的运动不均勾现象。
5. 滚动轴承失效的主要形式有哪些?计算准则是什么?
【答案】
对于一般转速的轴承(
,如果轴承的制造、保管、安装、使用等条件)
均良好,轴承的主要失效形式为疲劳点蚀,因此应以疲劳强度计算为依据进行轴承的寿命计算。
对于高速轴承,除疲劳点蚀外其工作表面的过热也是重要的失效形式,因此除需进行寿命计算外还应校验其极限转速。
对于低速轴承(
,可近似地认为轴承各元件是在静应力作用下工作的,其失效形式为)
塑性变形,应进行以不发生塑性变形为准则的静强度计算。
6. 简述链传动运动不均匀性产生的原因。
【答案】在链传动中,链绕在链轮上,链节与相应的链轮轮齿啮合,但链节是刚性的,所以链条在链轮上围成了正多边形。除了链节的销轴绕着链轮分度圆做圆周运动外,其余部分的轨迹
不在圆上。
假设主动链轮以等角速度转动,从动链轮的角速度为圆半径
线之间的夹
角
设
分别为主从动链轮的分度
分别为为主从动链轮上的相位角,即链条销轴中心连线和通过通过链轮中心的铅垂
为主动链轮上每个链节对应的中心角,则链条的前进速
度
作上下移动的速度
因为
在
之间变化。
可以看出,链条的前进速度和作上下移动的速度都是周期性变化的。由此得出,
瞬时传动比
是不断变化的,因此也不断变化,从而造成链传动的不均匀性。
二、分析计算题
7. 已知材料的力学性能为曲线。
【答案】根据题意可得:
点点
即
点
即
分别如图所示。
试绘制此材料的简化的等寿命疲劳
其中脉动循环疲劳极限解得
按比例绘制该材料的疲劳弯曲极限应力线图,如图所示
图
8. 如图16-7所示为一组合压缩弹黉,它由两个旋向相反、大小不同的压簧叠套而成。已知最大载荷
=3000N时,最大变形小弹簧的簧丝直径
两弹簧的材料相同,旋绕比相同,大弹簧的簧丝直径两弹簧按等强度设计,求两弹簧的刚度
和
图
【答案】由于两弹簧材料相同,又按等强度设计,所以它们的许用应力相等,且在最大载荷作用时,两弹簧上受力均达最大。根据圆柱螺旋压缩弹簧强度条件
可得
又对于并联时两弹簧,有:
联立以上两关系式,可得:
大小弹簧的变形相等,由此可算出大小弹簧的刚度分别为
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