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2018年中北大学机械与动力工程学院836机械设计基础[专业硕士]考研仿真模拟五套题

  摘要

一、简答题

1. 设计一对软齿面的圆柱齿轮传动时,大小齿轮的齿面硬度确定原则是什么?为什么?

【答案】大、小齿轮的齿面硬度确定的原则是:小齿轮的齿面硬度高于大齿轮

为在一对齿轮的啮合时,小齿轮的轮齿接触次数多于大齿轮,小齿轮容易磨损失效,为了使大、 小齿轮的寿命接近,通常取小齿轮的齿面硬度值大一些。另外,硬度差也有利于提高抗胶合能力。

2. 平键和楔键联接在工作原理上有什么不同?

【答案】平键是通过两个侧面受挤压和剪切来传递转矩,而楔键是靠上下面受挤压来传递转矩。

3. 平键

代表的是什么?

【答案】B20×80中的B 代表键的类型是B 型普通平键;20代表键宽为20mm ; 80代表键长为80mm 。

4. 普通螺栓和铰制孔螺栓靠什么传递横向载荷?

【答案】普通螺栓靠被联接件接合面的摩擦力传递载荷,铰制孔螺栓靠螺栓杆部被挤压和剪切来传递载荷。

5. 试分析齿轮传动中,齿面疲劳点蚀时下产生的原因,并说明疲劳点蚀首先出现的部位及影响齿面抗点蚀能力的主要因素。

【答案】齿面疲劳点蚀产生的原因:齿轮在啮合过程中,相互接触的齿面受到周期性变化的接触应力、齿面摩擦力的作用。在载荷的多次重复作用下,轮齿表面产生细微的裂纹,裂纹逐渐扩大发展,最后导致表层小片脱落,出现疲劳点蚀现象。

疲劳点蚀首先出现在节线靠近齿根的部位。

影响齿面抗点蚀能力的主要因素:齿面硬度,齿面粗糙度,齿面节点处的曲率半径。

二、分析计算题

6. 设一对斜齿圆柱齿轮的参数为准中心距为

【答案】因为

所以

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试求当其螺旋角为多少时才能满足标

7. 试画出弹性流体动力润滑时的压力分布曲线、油膜形状曲线,并说明其特点。

【答案】压力分布曲线和油膜形状曲线见图1。其特点为

(1)压力分布:入口流体动压力区;弹性流动压力区;出口处的压力峰。 (2)油膜形状:入口收敛油楔区,平行区及出口区的缩颈区。

8. 已知一单级普通圆柱蜗杆传动,蜗杆的转

蜗杆材料为45钢,表面淬火,硬度为

ZCuSnOPb ,砂模铸造,并查得件为单向运转,载荷平稳,载荷系数蜗杆轴输入的最大功率。

提示:接触疲劳强度计算式为

并已知

导程角

当量摩擦角

(2)确定上式中各计算参数:

应力循环次数

则寿命系数

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传动比

蜗轮材料为铸铜

若工作条

工作寿命为

试求

时蜗轮材料的基本许用接触应力

每天工作8h ,每年工作

【答案】(1)由提示给出的接触疲劳强度式求

蜗轮的许用接触应力

(3)确定蜗杆轴输入的最大功率

蜗杆传动总效率

取中间值

蜗杆轴输入的最大转矩

蜗杆轴输入的最大功率

9. 单根普通V 带传递的最大功率

小轮包角

有效圆周力F 、紧边拉力和初拉力F 。

【答案】带的速度有效圆周力:带传动正常工作情况下带传动处于临界状态时由上两式可得由此得初拉力

10.如图1所示液体动压滑动的一维雷诺方程式为

(1)产生压力油膜的必要条件是什么? (2)画出A 板的运动方向。

(3)定性画出油膜压力在A 板上的分布图。

回答下列问题:

小带轮基准直径

带和带轮的当量摩擦因数

大带轮基准直径试确定带传动的

图1

【答案】(1)液体动压润滑形成的必要条件:

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