2017年中北大学机械设计考研复试核心题库
● 摘要
一、简答题
1. 皮带传动中,带的线速度的增大或减小对带传动有什么影响,为什么?
【答案】一般来说,带的线速度增大,传递的功率也会増大。但是根据公式
,可知
增大也会引起离心应力的增大,使带与带轮之间的压力减小,从而引起摩擦力的减小,降低传动效率。当速度超过一定的值时,将导致带与带轮之间的摩擦力小于外载,
从而导致打滑。若带速减小,需要传递的圆周力将增大,若超过带与带轮之间的摩擦力,也会引起带的打滑。
2. 某工作机械用转速径
从动轮直径
的电机,通过一增速V 带传动来驱动。采用B 型带,主动轮直在工作载荷不变的条件下,现需将工作机械的转速提高
取
因为B 型
要求不更换电动机,应采用哪种措施较为合理。
【答案】要求不换电机,因此功率不变,减小从动轮直径10%,即带小带轮的最小直径为
力将减小,为此,应增大中心距。
因此,采取的措施是,更换为A 型带,减小从动轮直径为
増大中心距。
3. 在直动从动件盘形凸轮机构中,试问同一凸轮采用不同端部形状的从动件时,其从动件运动规律是否相同,为什么?
【答案】从动件运动规律不相同。
从动件的运动规律与凸轮的理论轮廓线有关,而理论轮廓线由凸轮的实际廓线和从动件端部形状共同形成的,同一凸轮不同端部形状的从动件会形成不同的理论廓线,故从动件的运动规律不相同。
4. 对于工作中开停机频繁的机器,如装有较大转动惯量的飞轮,会给机器带来什么影响?
【答案】将使起动时间和刹车时间延长,使起动和刹车困难,能量损耗在频繁起动和刹车上,降低了机器的运转效率。
5. 请说明验算非液体摩擦滑动轴承p 值
【答案】验算非液体摩擦滑动轴承p 值
故应更换为A 型带。从动轮直径减小后,包角也减小,有效拉
值的目的。 值的目的有:
(1)p 值为轴承承载面平均压强,p 值过大时将对材料表面强度构成威胁,加速轴承的磨损。限制p 值是为了保证轴承的承载面不被压坏,进而防止轴承发生过度磨损。
(2)
值为滑动轴承的摩擦功耗,用限制
值的方法可以控制轴承的温升,避免轴承温度
过高,以免发生胶合失效。
6. 何谓转子的静平衡及动平衡?对于任何不平衡转子,采用在转子上加平衡质量使其达到静平衡的方法是否对改善支承反力总是有利的,为什么?
【答案】(1)静平衡:对于轴向尺寸较小的盘类转子(宽径比
,),其所有质量都
可以认为在垂直于轴线的同一平面内,其不平衡的原因是其质心位置不在回转轴线上,回转时将产生不平衡的离心惯性力。对这种不平衡转子,只需设法将其质心移至回转轴线上,转子即可达到平衡状态。这种移动质心的平衡方法可在转子处于静止状态下进行,称为静平衡;
动平衡:对于轴向尺寸较大的转子(
),其所有质量就不能再被认为分布在同一垂直
于轴线的平面内,回转时各偏心质量产生的离心惯性力是一空间力系,将形成惯性力偶。由于这种惯性力偶只有在转子转动时才能表现出来,故需要在转子转动时达到平衡,把这种平衡称为动平衡。
(2)并非总是有利的。因为只平衡了惯性力,而惯性力矩并未得到平衡,甚至有可能増大,同样会对转子运转产生附加动应力。
二、计算分析题
7. 某发动机等效输出转矩
如图1中粗实线所示,主轴为等效构件,其平均转速
求:
等效阻力矩为常数,飞轮装在主轴上,要求速度不均匀系数
(1)等效阻力矩的大小。 (2)最大盈亏功。 (3)飞轮的转动惯量。
图1
【答案】如图2所示
(2)求出
点
坐标
为
即
最大盈亏功
为
图2
8. 在如图所示轮系中,所有齿轮均为标准齿轮,又知齿数
(1)
(2)该轮系属于何种轮系?
试问:
图
【答案】(1)对于标准齿轮,根据同心条件知:(2)属于差动轮系。
9. 如图1所示,一对斜齿圆柱齿轮传动,由强度设计得:已知传递的功率中示出各分力的方向。
由此可得:
求从动轮所受各分力(忽略摩擦损失),并在图1
图1
【答案】由已知得齿轮传递的转矩:大齿轮的分度圆直径:由上可得齿轮上的各分力: