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2018年北华大学机械工程学院822机械设计考研强化五套模拟题

  摘要

一、简答题

1. 什么叫焊缝的强度系数? 如何才能使对接焊缝的强度不低于母板的强度?

【答案】焊缝的强度与被焊件本身的强度之比称为焊缝强度系数。对于对接焊缝,当焊缝与被焊件边线的夹角时,焊缝的强度不低于母板的强度。

2. 斜齿轮和锥齿轮的轴向分力是如何确定的?

【答案】斜齿轮轴向分力的确定,是与旋向和转向相关的,可用主动轮左右旋定则确定。即由主动齿轮视旋向,左旋用左手,右旋用右手,四指沿主动轮的转向抓握,大拇指指向为主动轮 所受轴向力方向,从动轮轴向力方向与主动轮的相反。锥齿轮不论主动、从动轴向力均指向大端。

3. 多片摩擦离合器为什么要限制摩擦片数目?

【答案】摩擦片多可以提高承载能力,但太多会影响动作的灵活性,所以要限制。

4. 带传动为什么要限制小带轮的最小直径、最大传动比和带的根数?

【答案】带传动限制小带轮的最小直径是为了防止带上的弯曲应力过大;限制最大传动比是因为中心距一定时,传动比越大,包角就越小,影响带的传动能力;限制带的根数是为了避免带工作时各根带的受力不均匀。

5. 斜齿轮的强度计算和直齿轮的强度计算有何区别?

【答案】斜齿轮的强度计算中其受力分析是按轮齿法向进行的,计算的模数是法向模数形系数

和应力修正系数

是按斜齿轮的当量齿数

轮公式中的系数,

计算出的

小于直齿轮,说明斜齿轮的强度比直齿轮高。

齿

查得的。强度校核公式中的系数小于直齿

二、分析计算题

6. 如图1

所示为一厚度是应力

板间摩擦系数

的薄板,

用两个铰制孔用螺栓固定在机架上。已知载荷

许用剪应力

许用挤压

螺栓、板和机架材料许用拉应力

(1)确定合理的螺纹直径。

(2)若改用普通螺栓,螺栓直径应为多大?(取可靠性系数

图1

【答案】(1)如图1所示,在载荷P 作用下,螺栓组联接受到横向载荷作用时,设薄板受到的作用力为

则根据薄板的力平衡条件有:

对于薄板,对两螺栓的对称中心O 点取矩有:

由式①、②可得

则螺栓2受到最大工作剪力作用:

由螺栓杆的剪切强度条件

可得

螺栓杆与孔壁的挤压应力

所以可取螺栓光杆直径为

螺纹外径为

(2)若改用普通螺栓联接,对于螺栓又有:

则螺栓2所受的总拉力为

螺栓2危险截面的螺纹小径为:

取螺栓.

图2

7. —对材料及热处理条件相同的齿轮,一般说来大、小齿轮的齿根最大弯曲应力是否相等?许用弯曲应力是否相等?为什么?试以标准直齿圆柱齿轮为例来说明。

提示:许用弯曲应力公式为

式中

系数

为试验齿轮的弯曲疲劳极限为寿命系数

为尺寸系数。

则齿形系数

虽然题中给出

8. 已知链条节距最大链速

和瞬时最小链速

为最小安全系数为试验齿轮的应力修正

应力修正系数

【答案】(1)一对相啮合齿轮,因一般

.

所以齿根弯曲应力

(2)由提示给出公式

所以主动链轮齿数

转速,

试求平均链速瞬时

【答案】平均链速:小链轮半径: