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2018年辽宁石油化工大学机械工程学院923机械设计基础考研强化五套模拟题

  摘要

一、简答题

1. 链传动的主要参数有哪些?如何选取?

【答案】链传动的主要参数有:传动比i , 链轮齿数z , 链速V ,链节距p , 中心距a 和链长。 选择时应注意:

(1)传动比i :一般传动比

当且载荷平稳时可达10, 推荐

传动比过大则链在小齿轮上包角过小,将加速齿轮的磨损,通常包角应不小于

(2)链轮齿数z :链轮齿数不宜过多或过少。齿数过少,运动的不均匀性、动载荷和冲击载荷将增大,降低使用寿命。建议在动力传动中,滚子链的小齿轮齿数选取如下:

传动比大的链传动应选取较少的链轮齿数。当链速很低时,允许最少齿数为9。

链轮齿数不宜过多。链节距增量不变时,链轮齿数愈多,分度圆直径增量

愈大,链愈容易移向齿顶而脱落。因此,链轮最多齿数限制为

(3)链速链速应不超过

在选取链轮齿数时还应考虑到均匀磨损的问题。建议链节数选用偶数,链轮齿数最好取奇数。否则会出现过大的动载荷。对高精度的链传动,以及用合金钢制造的链,链速允许到

(4)节距P :链节距愈大,链的拉曳能力也愈大,速度的不均匀性及震动和噪声也随之增大。故承载能力足够时宜选小节距的单排链,高速重载时可选小节距多排链。

(5)中心距和链长:当链速不变时,中心距小、链节数少的传动,在单位时间内同一链节的屈伸次数增多,会加速链的磨损。若中心距太大,会引起从动边垂度过大,传动时造成松边颤动,使传动运行不平稳。若中心距不受其他条件限制,一般可取链的长度常用链节数表示,其计算公式为

式中a 为链传动的中心距。 计算出的链节数应圆整为整数,最好为偶数。然后根据圆整后的链节数用下式计算实际中心距为

最大中心距

2. 带传动的设计准则是什么?

【答案】在传递规定功率时不打滑,同时具有足够的疲劳强度和一定的使用寿命。

3. 简述螺纹连接控制预紧力的方法和防松的方法。

【答案】(1)控制预紧力的方法:使用测力矩扳手或定力矩扳手,装配时测量螺栓的伸长,规定开始拧紧后的扳动角度或圈数;对于大型连接,还可利用液力来拉伸螺栓,或加热使螺栓伸长到所需要的变形量,再把螺母拧到与被连接件相贴合。

防松方法:利用附加摩擦力防松,包括对顶螺母防松、弹簧垫圈防松、金属锁紧螺母防松、尼龙圈锁紧螺母防松;采用专门防松元件防松,包括开口销与槽形螺母防松、圆螺母用带翅垫片防松、止动垫圈防松;破坏螺纹副防松,包括点焊、点冲、粘接。

4. 提高轴的疲劳强度的措施有哪些?

【答案】提高轴的疲劳强度的措施有:

(1)合理安排轴上载荷的传递路线;

(2)改善轴上零件的结构;

(3)合理安排轴上零件的连接方式,改善轴的载荷性质;

(4)减小应力集中;

(5)改进轴的表面质量。

5. 一刚性凸缘联轴器用普通螺栓联接以传递转矩T ,现欲提高其传递的转矩,但限于结构不能增加螺栓的数目,也不能增加螺栓的直径。试提出三种提高转矩的方法。

【答案】(1)改变材料,提高螺栓、螺母的强度级别。

(2)改用铰制孔螺栓联接。

(3)在被联接件之间加入减载零件,如减载销,减载套等。

二、分析计算题

6. 如图1所示为一斜齿圆柱齿轮-蜗杆传动,小斜齿轮1主动,已知蜗轮轮齿螺旋线为右旋,转向如图示。试在图上标出:

(1)蜗杆轮齿螺旋线方向及转向;

(2)大斜齿轮轮齿螺旋线方向,要求大斜齿轮所产生的轴向力能与蜗杆的轴向力抵消一部分;

(3)小斜齿轮轮齿螺旋线方向及轴的转向;

(4)蜗杆轴(包括大斜齿轮)上各作用力的方向,画出受力图(各以三个分力表示)。

图1

【答案】根据已知蜗轮转向,且其为从动,可知蜗轮上圆周力的方向为水平向左,由此知与之啮合蜗杆上的轴向力反向与之相反,为水平向右,且其旋向与蜗轮同为右旋,根据主动轮的右手法则可得蜗杆所在轴的转向以及轮1的转向。由此,为使大斜齿轮所产生的轴向力能与蜗杆的轴向力抵消一部分,令轮2的轴向力水平向左,则轮1的轴向力水平向右,知轮1符合左手法则,故其左旋,与之啮合的轮2则为右旋。蜗杆轴上各力的方向如图2所示。

图2