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2018年哈尔滨工业大学深圳研究生院839机械设计基础(含机械原理与机械设计)之机械设计考研强化五套模拟题

  摘要

一、简答题

1. 联轴器和离合器的工作原理有何相同点和不同点?

【答案】联轴器和离合器的相同点是,二者都是连接两轴、使两轴共同旋转并传递转矩的机械零件;不同点是,联轴器连接的两轴必须在停机后才能通过拆卸使被连接的两轴分离;离合器则可在机器运转时,根据需要使两轴随时接合、分离。

2. 滑动轴承欲实现液体动压润滑状态,不仅要满足3个必要条件. 还要满足1个充分条件,请写出滑动轴承一维流体动压基本方程(一维雷诺方程),并回答这些充分和必要条件。

【答案】(1)一维雷诺方程:(2)充分条件:必须是液体润滑。

(3)形成流体动压必须具备的三个必要条件:

相对滑动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙;

被油膜分开的两表面必须有足够的相对滑动速度(亦即滑动表面带油时要有足够的油层最

大速度),其运动方向必须使润滑油由大口流进,从小口流出;

润滑油必须有一定的粘度,供油要充分。

3. 制造轴的常用材料有几种?若轴的刚度不够,是否可采用高强度合金钢提高轴的刚度?为什么?

【答案】制造轴的常用材料有碳素钢和合金钢。若轴的刚度不够,不可采用高强度合金钢提高轴的刚度,因为合金钢与碳素钢的弹性模量相差不多。

4. 齿轮传动的载荷系数考虑的是什么因素影响?

【答案】

是考虑齿轮副本身的啮合误差引起的内部动载荷的影响。

5. 总结四种典型螺栓组连接的受力分析情况。

【答案】(1)受横向载荷的螺栓组。对于普通螺栓连接,靠连接预紧后产生的摩擦力来抵抗横向载荷,每个螺栓所需的预紧力为来抵抗横向载荷,各螺栓所受的横向载荷为

(2)受轴向载荷的螺栓组。所受轴向总的载荷为

对于铰制孔用螺栓连接,靠螺杆受剪切和挤压

每个螺栓所受的轴向工作载荷为

栓还受到残余预紧力的作用,每个螺栓所受的总的载荷为

(3)受旋转力矩的螺栓组。对于普通螺栓连接,靠连接预紧后产生的摩擦力来抵抗旋转力矩,每个螺栓所需的预紧力为

对于铰制孔用螺栓连接,靠螺杆受剪切和挤

压来抵抗旋转力矩,螺栓组中受最大横向载荷的螺栓的载荷为

(4)受倾翻力矩的螺栓组连接。各螺栓所受的轴向工作载荷,其中最大值为

二、分析计算题

6. 某零件用合金钢制成,其危险截面上最大应力处应力综合影响系数疲劳极限

(2)按(3)按与纵轴交点

屈服极限

强度极限

最小应力

极限平均应力

曲线经过的另一点

和极限应力

该截面脉动循环

该合金钢的力学性能为对称循环极限应力

要求:(1)按比例绘制零件的简化极限应力线图;

求与工作应力点相应的极限应力幅校核此零件危险截面上的安全系数

与横轴交点

【答案】(1)要绘制此材料试件的简化的极限应力线图,应确定以下几点坐标,如图所示。

B , 并延长,连接点A 、与过点S 与横轴正方向成135°角的直线交于点

五。折线即为所求零件的简化极限应力线图。

注:在折线ABES 以内为疲劳和塑性安全区;在折线ABES 以外为疲劳和塑性失效区。

(2)应力幅

受循环弯曲应力时,材料常数为

平均应力

在的情况下,根据公式有极限应力所在点的极限应力幅为

极限平均应力为

极限应力为

(3)

时,分两种情况。

①当工作应力点在疲劳强度区AOE 区域内时,按疲劳强度进行计算,则安全系数

②当工作应力点在屈服强度区OES 区域内时,按静强度进行计算,则安全系数

7. 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

蜗轮的许用接触应力

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