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2017年北京化工大学机械综合(含机械设计和机械原理)之机械设计复试仿真模拟三套题

  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. 巴氏合金在滑动轴承中如何使用?为什么?

【答案】巴氏合金耐磨性和减磨性好,常用作高速重载轴承的轴承衬,既有足够的强度和刚度,又有一定的耐磨性和减磨性。

3. 在进行紧螺栓连接的强度计算时,为什么要将螺栓拉力增加矩

的作用而产生的扭转切应力

还受到因螺纹摩擦力

【答案】因为螺纹部分不仅受到因预紧力的作用而产生的拉伸应力度理论,

可求出当量应力为

使螺栓螺纹部分处于拉伸与扭转的复合应力状态。根据第四强

由上可见,紧螺栓连接的强

度也可按纯拉伸强度计算,但考虑螺纹摩擦力矩的影响,需将螺栓拉力增大30%。

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. 压配合连接的装配方法有哪两种?各用于什么场合?

【答案】压配合连接的装配方法有压入法和温差法两种。压入法因会降低连接的紧固性,仅

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用于对连接质量要求不高的场合。当对连接质量要求较高时,可用温差法。

6. 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

二、分析计算题

7. —V 带传动传递的功率边拉力

可得,有效圆周力联立以上两式,可得:

8. 手动绞车采用圆柱蜗杆传动,已知问:

(1)欲使重物W 上升lm , 蜗杆应转多少转? (2)蜗杆与蜗轮间的当量摩擦系数(3)若重物

手摇时施加的力

该机构能否自锁?

手柄转臂的长度1应为多少?

卷筒直径

【答案】根据公式又

带的速度

预紧力

试求紧边拉力

及松

【答案】(1)设重物上升lm 时,蜗轮所转圈数为

蜗杆所转圈数为

(2)

因为因为(3)

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所以

所以该机构能够自锁。

因为

所以

因为1

所以

9. 一双排滚子链传动,已知链节距

大链轮齿数

链长

(2)链条的长度。

【答案】(1)确定链所能传递的最大功率P :

(2)确定链长L

链条链节数

则链长

10.单级闭式直齿圆柱齿轮传动中,小齿轮的材料为45钢调质处理,大齿轮的材料为ZG310-570

正火

荷有中等冲击,用电动机驱动,试验算此单级传动的强度。

【答案】设齿轮的使用寿命为10年。 (1)许用应力

查机械设计手册,小齿轮45钢调质硬度为度为

由机械设计手册查得由机械设计手册查得

齿轮传动的传动比为

可得

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单排链传递的额定功率小链轮转速工况系数

试计算:

小链轮齿数

中心距约为双排链系数

载荷平稳。小链轮齿数系

(1)该链传动能传递的最大功率。

单向转动,载

取235HBS ; 大齿轮正火硬