2018年南京师范大学能源与机械工程学院888机械设计基础考研强化五套模拟题
● 摘要
一、简答题
1. 平行轴斜齿圆柱齿轮传动与直齿圆柱齿轮传动比较有何特点?
【答案】在直齿圆柱齿轮啮合时,齿面沿齿宽方向的接触线是平行于齿轮轴线的直线,轮齿是沿整个齿宽同时进入啮合、同时脱离啮合的,致使轮齿所承受的载荷沿齿宽突然加上、突然卸下。所以直齿轮传动的平稳性较差,容易产生冲击和噪声,不适用于高速和重载的传动中。
当一对平行轴斜齿圆柱齿轮啮合时,斜齿轮齿廓接触线的长度由零逐渐增加,又逐渐缩短,直至脱离接触。斜齿轮的齿廓是逐渐进入啮合、逐渐脱离啮合的。因此斜齿轮传动工作较平稳,承载能力大,适应机器速度提高、功率增大的需要。但在斜齿轮传动工作时,会产生轴向力。
2. 在机械传动中,润滑剂有何作用?润滑剂有哪几种?
【答案】(1)润滑剂的作用:降低摩擦阻力和减轻磨损,还有吸振、冷却、防锈和密封。 (2)润滑剂分为流体润滑剂、气体润滑剂、半固体润滑剂和固体润滑剂。
3. 为什么采用两个平键时,一般布置在沿周向相隔
而采用两个半圆键时,却布置在轴的同一母线上?
【答案】这是从尽量减小对轴的强度削弱考虑的,同时又考虑了各类键的特点。
两个平键相隔180°布置,工作面上产生的挤压力的方向正好相反,不会产生附加应力,并且全部转化为扭转力矩,减少了轴受损的可能。若两个平键相隔不为180°如图所
示
工作面上产生的挤压力在轴上的合力F 不为零,大小
为
这个力相当于轴上的附加力,对轴的工作产生不利影响。
采用两个楔键时,如果也相隔
增加了工作可靠性。
由于轴上半圆键槽较深,在同一截面处加工出两个键槽会大大削弱轴的强度,所以采用两个半圆键时应布置在轴的同一母线上。 布置,则楔紧时只是两个楔键的顶面与轮毂键槽的底面接则楔紧后轴和轮毂也接触楔紧,触,轴和轮毂不接触,工作可靠性差。两个楔键相隔的位置;采用两个楔键时,相隔
图
4. 解释轴设计中下列公式的意义及用途(包括各符号意义)。
(1)
(2)
(3)
【答案】(1)式用于按扭转刚度计算轴直径;
(2)式用于按扭转强度计算轴直径;
(3)式用于按弯扭合成强度条件计算轴直径。
A ,按许用扭转角、式中符号:轴直径,功率,轴转速;许用扭应力决定的系数;
对称循环弯曲许用应力;当量弯矩,弯矩,扭矩;根据扭转切应力性质而定的应力校正系数。
5. 在一个不太方便经常添加润滑油的机械传动系统中,其中的滑动轴承材料一般选用什么材料,为什么?
【答案】在润滑不太方便的机械传动系统中,滑动轴承的材料一般选用非金属材料。因为非金属材料的具有低的摩擦因数,而且自润滑性能好。
二、分析计算题
6. 如图(a )所示,蜗杆主动,蜗杆的输入扭矩为了杆分度圆直径蜗轮齿数传动的效率
(1)试确定蜗轮的转向;
(2)试确定蜗杆和蜗轮上作用力的大小与方向。
模数蜗杆头数蜗
图
【答案】(1)由图(a )可知蜗杆为左旋蜗杆,根据左手定则判定出
杆传动向。
(2)径向力
所示。各力的大小为
由啮合点沿着径线方向指向转动中心;主动轮1的径向力与啮合点处的圆周速度方向相反,因此蜗轮上的轴向力方向相反。蜗杆和蜗轮上作用力的方向如图(b )的方向与相反,且从动轮的的方向,对于蜗轮蜗与啮合点处的圆周速度方向相同,因此为顺时针转
7. 试设计一齿轮减速器的非液体润滑向心滑动轴承。己知径向载荷F=25000N, 轴颈直径d=115mm,轴颈转速
【答案】(1)确定轴承结构形式 采用整体式结构,
轴承包角
(2)确定轴承结构参数
取则轴承宽度b 为
(3)选择轴瓦材料 计算轴承的和值
根据
和值,选用轴瓦材料为锡锑轴承合金其 轴颈为钢制,淬火精磨。