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2017年北方工业大学机械与材料工程学院841机械工程基础考研强化模拟题

  摘要

一、简答题

1. 绘图说明机械零件的一般磨损过程,并说明跑合的意义。

【答案】机械零件的一般磨损过程如图所示。

上图中,I 为跑合磨损区,II 为稳定磨损区,III 为剧烈磨损区。

跑合磨损区,发生在摩擦副工作初期,使零件表面的实际接触面积增大,有利于改善摩擦表面的工作状态,使之趋于稳定,延缓进入剧烈磨损阶段的时间,有利于延长零件的使用寿命。

2. 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。

3. 轴的当量弯矩公式中系数的含义是什么?如何取值?

【答案】

系数是根据转矩性质而定的应力校正系数。对于不变的转矩,取

动循环变化的转矩,取对于对称循环变化的转矩,取对于脉对于实际情况中的转矩,常按脉动循环变化处理。

4. 滑动轴承欲实现液体动压润滑状态,不仅要满足3个必要条件. 还要满足1个充分条件,请写

,并回答这些充分和必要条件。 出滑动轴承一维流体动压基本方程(一维雷诺方程)

【答案】(1)一维雷诺方程:

(2)充分条件:必须是液体润滑。

(3)形成流体动压必须具备的三个必要条件:

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相对滑动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙;

被油膜分开的两表面必须有足够的相对滑动速度(亦即滑动表面带油时要有足够的油层最,其运动方向必须使润滑油由大口流进,从小口流出;

大速度)

润滑油必须有一定的粘度,供油要充分。

5. 总结四种典型螺栓组连接的受力分析情况。

【答案】(1)受横向载荷的螺栓组。对于普通螺栓连接,靠连接预紧后产生的摩擦力来抵抗横向载荷,每个螺栓所需的预紧力为

来抵抗横向载荷,各螺栓所受的横向载荷为

(2)受轴向载荷的螺栓组。所受轴向总的载荷为栓还受到残余预紧力对于铰制孔用螺栓连接,靠螺杆受剪切和挤压 每个螺栓所受的轴向工作载荷为 螺的作用,每个螺栓所受的总的载荷为

(3)受旋转力矩的螺栓组。对于普通螺栓连接,靠连接预紧后产生的摩擦力来抵抗旋转力矩,每个螺栓所需的预紧力为对于铰制孔用螺栓连接,靠螺杆受剪切和挤

。 压来抵抗旋转力矩,螺栓组中受最大横向载荷的螺栓的载荷为(4)受倾翻力矩的螺栓组连接。各螺栓所受的轴向工作载荷,其中最大值为

6. 滚动轴承的额定载荷是在可靠度,转的条件下获得的。如果要求轴承组合的可靠度高于

在设计载荷和设计寿命确定时,应使之小于额在设计载荷和设计寿命确定时应作何考虑? 【答案】

如果要求轴承组合的可靠度高于

定值。

7. 简述设计滑动轴承油孔、油沟时应注意的主要问题。

【答案】滑动轴承的进油孔、油沟应开设在非承载区轴瓦内表面;油沟与端面保持适当距离,以防止过多端泄。

8. 润滑剂中加入添加剂的作用是什么?

【答案】为了改善润滑油和润滑脂的性能,或适应某些特殊的需要,应加入一定的添加剂,例如加入抗氧化的添加剂,可抑制润滑油氧化变质等。

9. 试分析动压滑动轴承与静压滑动轴承在形成压力油膜机理上的异同。

【答案】(1)相同点:两者均属于滑动轴承的液体润滑,都是将润滑油注入轴承间隙中形成油膜来隔开两摩擦表面,从而减轻磨损。

(2)不同点:动压滑动轴承是利用轴颈与轴承表面间形成的收敛间隙,靠两表面间的相对滑动速度使的润滑油充满楔形间隙,形成油膜,即油膜的形成与相对滑动速度相关;而静压滑动轴

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承则是利用油泵将具有一定压力的润滑油送入,强制形成压力油膜,即油膜的形成与相对滑动速度无关。

10.双向稳定变应力下机械零件的疲劳强度计算如何进行?

【答案】

分别计算两个单向稳定变应力的安全系数

其强度条件为:

然后计算零件的计算安全系数

二、分析计算题

11.已知图所示轴传递的功率轴的转速单向回转,试按扭转强度条件估算轴的最小直径,并估计轴承处及齿轮处的轴径。

【答案】(1)选择轴的材料

选择45优质碳素结构钢调质处理,其力学性能查设计手册得

(2)按扭转强度估算轴的最小直径

由设计手册查得材料系数A=110, 轴的最小直径:

取最小直径

计轴承处的直径 由图可知,装齿轮的轴段与左轴承轴段间的轴肩为非定位轴肩,该段

(3)估计轴承处的直径。由第一段轴上零件的轴肩定位高度以及滚动轴承内径系列,初步估

轴的直径可根据齿轮的孔径大小且大于30mm 来确定,故暂取

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