2018年兰州交通大学(甘肃省物流及运输装备信息化工程技术研究中心)810机械设计考研基础五套测试题
● 摘要
一、简答题
1. 为什么说轴承预紧能增加支承的刚度和提高旋转精度?
【答案】预紧后能消除轴承的游隙并使滚动体和内、外圈接触处产生弹性变形,这样就可提高轴承的刚度和旋转精度。
2. 链传动中,节距p 的大小对运动特性有什么影响?
【答案】链传动可视为链条绕在正多边形轮上,边长为P ,链传动的瞬时链速和传动比均按每一给链节的啮合过程呈周期性变化,使传动不平稳并产生有规律的振动。p 愈大,则传动愈不平稳。选较小的p 可以减小多边形效应。
3. 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。
4. —闭式齿轮传动中,一对配对齿轮材料均为45号钢,小齿轮调质处理,大齿轮正火处理,其强度计算准则是什么?为什么?
【答案】强度计算准则:按齿面接触疲劳强度设计,按弯曲疲劳强度校核。因为齿轮经过调质处理和正火处理只能达到软齿面的效果,所以应按闭式软齿面齿轮传动进行设计计算。
5. 在圆柱压缩螺旋弹簧中,旋绕比(又称弹簧指数)的数值如何选择?
【答案】弹簧指数C 影响弹簧的强度、刚度、稳定性及制造的难易。C 值大,中径较大,钢丝直径较小,弹簧较软,刚性小,容易卷制。C 值小,则弹賛较硬,刚性大,卷制困难。设计中, 一般取
6. 零件的正常磨损分为几个阶段,各阶段有何特点?
【答案】零件的正常磨损分为三个阶段,即(1)跑合磨损阶段:机器使用(磨合)初期发生,磨损率出先大、逐渐减小到稳定值,因为新摩擦表面经磨合后,接触面积増大下降。(2)稳定磨损阶段:磨损缓慢且稳定,占=常量,曲线斜率越小,磨损越慢,使用寿命越长。(3)剧烈磨损阶段:经过稳定磨损阶段后,零件精度下降,间隙增大,润滑恶化,导致工作条件恶化,磨损剧烈,零件迅速报废。
7. 轴的当量弯矩公式动循环变化的转矩,取中系数的含义是什么?如何取值? 对于脉对于对称循环变化的转矩,取对于实际情况中的转矩,常按【答案】
系数是根据转矩性质而定的应力校正系数。对于不变的转矩,取脉动循环变化处理。
8. 滑动螺旋的主要失效形式是什么?其基本尺寸(即螺杆直径及螺母高度)通常是根据什么条件确定的?
【答案】滑动螺旋的主要失效形式是螺纹磨损。因此,滑动螺旋通常是根据耐磨性条件算出螺杆直径和螺母的高度,并参照标准确定螺旋副各主要参数,然后进行强度、自锁、稳定性等校核。
9. 什么情况下可以采用光轴,什么情况必须用阶梯轴?分析其优缺点,进行比较。
【答案】只有一些特殊情况才用光轴,扭轴受力(力矩、扭矩)均匀一致,可以把配合不同的零件(基轴制)装在轴上以达到不同的要求(如活塞销),这种轴加工方便,但用得较少。
阶梯轴的轴上零件安装定位方便,当轴的各部分所受弯矩、扭矩不同时,阶梯轴可以按强度要求确定各部分直径,因而阶梯轴可以节省材料、减轻质量。一般情况下以用阶梯轴为宜。
10.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
11.如图1所示支架,用4个普通螺栓联接。已知
螺栓所加的预紧力
紧力
每个设螺栓和被联接件的刚度相等,求螺栓所受的总拉力和剩余预
图1
【答案】(1)将载荷R 移至螺栓组形心,成为R 和M 复合作用的状态,如图2所示。其中:
图2
(2)求螺栓的分载荷:
方向向下的工作载荷使螺栓所受拉力减小,应取为负值。
(3)求螺栓的总工作载荷F : 左侧螺栓
右侧螺栓
(4)求螺栓的总拉力
左侧螺栓
右侧螺栓
求螺栓的总拉力
左侧螺栓
右侧螺栓
齿顶圆直 12.某齿轮传动的小齿轮已丢失。但已知与之相配的大齿轮为标准齿轮,其齿数
径mm ,
标准安装中心距
【答案】(1)小齿轮的模数因为顶圆直径,齿根圆直径。 所以
(2)小齿轮的齿数 因为所以
试求丢失的小齿轮的模数,齿数,分度圆直径,齿
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