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2017年四川大学制造科学与工程学院855机械设计考研题库

  摘要

一、简答题

1. 设计圆柱齿轮传动时,常取小齿轮的齿宽大于大齿轮的齿宽式中齿宽&代入还是

是为了防止两齿轮装配后由于轴向偏移而导

【答案】取小齿轮的齿宽大于大齿轮的齿宽

为什么?在齿轮的强度计算公

致的轮齿啮合长度减小。在齿轮的强度计算公式中,齿宽b 应代入较小齿宽

2. 动压承载油膜是如何形成的?

【答案】如图所示,若两板倾斜,由于润滑油的粘性及它与平板间的吸附作用,在上板运动过程中,紧贴上板的润滑油随上板一起运动,而下板表面的润滑油则静止不动。沿运动方向形成由大到小的收敛间隙。由于润滑油的体积不可压缩,各截面流过的流量必须相等,各截面的流速沿膜厚方向则不能均匀保持线性分布,在截面的右侧ab 段有压p 沿x 方向逐渐增大;在左侧bc 段,有渐减小;在截面

液体压力处于载荷平衡状态。

则由雷诺方程知

由雷诺方程知

说明油

说明油压p 沿x 方向逐

说明此处油压有最大值,油楔内油压均大于入口和出口油压,因而

动压油膜形成的条件:

(1)两摩擦表面必须有楔形间隙; (2)间隙中必须充满润滑油;

(3)两表面必须有相对的滑动速度,运动方向必须使油从大间隙流向小间隙; (4)载荷楔形间隙的几何参数、相对滑动速度、流体的粘度必须要匹配得当。

3. 简述实现轴上零件轴向定位和固定的方法有哪些。

【答案】主要方法有轴肩与轴环、圆螺母、套筒、轴用弹性挡圈、紧定螺钉、轴端挡圈、销

等。

4. 为什么普通车床的第一级传动采用带传动,而主轴与丝杠之间的传动链中不能采用带传动?

【答案】带传动适用于中心距较大传动,且具有缓冲、吸振及过载打滑的特点,能保护其他传动件,适合普通机床的第一级传动要求;又带传动存在弹性滑动,传动比不准,不适合传动比要求严格的传动,而机床的主轴与丝杠间要求有很高的精度,不能采用带传动。

5. 松螺栓连接与紧螺栓连接的区别何在?它们的强度计算有何区别?

【答案】松螺栓连接在承受工作载荷以前螺栓不旋紧,所以,它只受工作载荷的作用,工作时只有拉应力,

其强度计算公式为的作用而产生的扭转切应力

而紧螺栓连接在承受工作载荷以前螺栓要

还受到因螺纹摩擦力矩

预先拧紧,其螺纹部分不仅受到因预紧力F 。的作用而产生的拉伸应力 为

6. 根据粘着摩擦理论,解释

(1)各种金属虽然力学性能相差很大,但摩擦因数f 却相差很小的现象; (2)获得低摩擦因数方法,并举例说明其应用。 【答案】(1)因而f 相差很小;

(2)为了获得低摩擦因数f , 可采用在硬金属

表面上覆盖一层软金属

小)的办法,

这时法向载荷取决于基体硬金属支承,剪切强度则取决于表面软金

,如轴瓦等。 应用:钢背上浇注或覆镀一层软金属(巴氏合金等)

而大多数金属

的比值都非常接近,因此力学性能相差很大,

使螺栓螺纹部分处于拉伸与扭转的复合应力状态。其强度计算公式

二、分析计算题

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

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

(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 所以轴承所以

齿顶圆直径

8. 为了修配两个损坏的标准直齿圆柱齿轮A 、B ,现测得:齿轮A 的齿高

齿轮B 的

【答案】对于齿轮A : 因为

所以

因为

所以

对于齿轮B :

齿距

试计算齿轮A 和B 的模数m 和齿数z 。