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2018年重庆理工大学车辆工程学院801机械工程一(含机械原理、机械设计)之机械设计考研仿真模拟五套题

  摘要

一、简答题

1. 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。

2. 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

3. 试分析齿轮传动中为何两齿轮齿面要有一定的硬度差。

【答案】因为小齿轮的轮齿啮合次数比大齿轮多,且小齿轮的齿根厚度小于大齿轮的,为了使大、小齿轮强度接近,软齿面齿轮配对中,小齿轮齿面硬度应比大齿轮的高30〜50HBS 。另外,转速较高时,小齿轮较硬的齿面将对大齿轮较软的齿面起到冷作硬化作用,从而提高大齿轮齿面的疲劳强度。

4. 受预紧力和轴向工作载荷F 的紧螺栓联接,螺栓受的总拉力吗?

【答案】考虑联接件和被联接件的弹性变形,在螺杆受各种拉力F 拉伸时,被联接件被放松, 则结合面的预紧力变小,成为剩余预紧力所以工作总拉力

5. 在圆柱螺旋拉、压弹黉强度计算式中,为什么要引入一个曲度系数(补偿系数)

式表示其值的大小。

【答案】因螺旋弹簧不是直杆,而是曲梁,为考虑螺旋升角和弹簧曲度的影响,故引入曲度系数(补偿系数)进行修正。公式表示:

第 2 页,共 56 页 并用公

二、分析计算题

6. 有一电动机驱动的普通圆柱蜗杆传动,如图1所示。已知:模数蜗杆头

数蜗杆螺旋方向为右旋,蜗轮齿

数蜗杆直径系数转速蜗杆输入功

载荷平稳,单向转动,两班制工作。试求:(1)蜗杆和蜗轮上各力的大小和方向

(用分力表示);(2)蜗轮的旋向及转向;(3)传动的啮合效率和总效率。

图1

【答案】(1)由蜗杆传动的正确啮合条件可知,蜗轮的旋向应与蜗杆旋向相同,因蜗杆为右旋,故蜗轮亦必为右旋。根据蜗杆的转向和旋向,利用左右手法则可判定出蜗杆轴向力

再由蜗杆和蜗轮上各分力的相互关系知

(与相反),由此可进一步定出方向两者方向相反,可定出方向与其转向相同,即可判定出蜗轮的转向;另由蜗杆主动及已知转向则可定出的方向;的方向方向;又知从动蜗轮圆周

的方向指向各自轴(轮)心。判定出的蜗轮转向以及蜗杆、蜗轮上的各力方向如图2所示。

图2

(2)蜗杆传动的啮合效率和总效率的计算

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由《机械设计》查得当量摩擦角则啮合效率

则传动的总效率

(3)蜗杆、蜗轮上各分力大小的计算蜗杆转矩

轴承效率和搅油效率较高,常取

蜗轮转矩

7. 在图所示轮中,已知各轮齿数及乙的角速度求齿轮乙与系杆的传动比

【答案】这是一个混合轮系。首先将各个基本轮系区分开来。从图中可以看出:齿轮5的几何轴线不固定,它是一个行星轮;支撑该行星轮的构件H 即为系杆;而与行星轮5啮合的定轴齿

为中心轮。因此齿轮

对于差动轮系,有:

第 4 页,共 56 页 和系杆H 组成了一个基本周转轮系,它是一个差动轮系。剩余的由定轴所组成的轮系为一定轴轮系。