2018年北华大学汽车与建筑工程学院822机械设计考研核心题库
● 摘要
一、简答题
1. 蜗杆传动中为何常以蜗杆为主动件?蜗轮能否作为主动件?为什么?
【答案】在机械系统中,原动机的转速通常比较高,因此,蜗杆传动通常用于减速传动,故常以蜗杆为主动件。在蜗杆传动中,蜗杆头数少时通常具有自锁性,这时蜗轮不能作为主动件;当蜗杆头数多时,效率提高,传动不自锁,蜗轮可以作为主动件,但这种增速传动,用得很少。
2. 试述齿轮齿条传动与外啮合齿轮传动相比有何特点?
【答案】齿轮齿条传动啮合时,相当于齿轮的节圆与齿条的节线作纯滚动。当采用标准安装时,齿条的节线与齿轮的分度圆相切,此时
当齿条远离或靠近齿轮时,由于齿条的齿廓是
直线,所以啮合线位置不变,啮合角不变,节点位置不变。因此不论是否采用标准安装,齿轮与齿条啮合时齿轮的分度圆永远与节圆重合,啮合角恒等于压力角;但只有在标准安装时,齿条的分度线才与节线重合。
对于外啮合齿轮传动来说,只有采用标准安装时,齿轮的分度圆才与节圆重合,即它们的直 径相等
3. 为什么计算同步带传动的几何尺寸时可应用普通V 带的计算公式?
【答案】同步带传动可视为同步齿形带节线与带轮的节圆相切的开口传动,其传动几何尺寸的计算方法应与普通V 带传动相同。
4. 设计圆柱齿轮传动时,常取小齿轮的齿宽大于大齿轮的齿宽式中齿宽&代入还是
是为了防止两齿轮装配后由于轴向偏移而导
【答案】取小齿轮的齿宽大于大齿轮的齿宽
为什么?在齿轮的强度计算公
致的轮齿啮合长度减小。在齿轮的强度计算公式中,齿宽b 应代入较小齿宽
5. 试说明径向滑动轴承动压油膜的形成过程。
【答案】当轴颈开始转动时,转速较低,由于轴颈与轴承内壁的摩擦力作用,使轴颈沿轴承内壁逆转动方向产生爬行。随着轴颈转速的逐步提高,润滑油将被带入楔形间隙,并产生动压力而将轴颈推离。此时,轴颈与轴承间已建立起一层较薄的油膜。
6. 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。
7. 弹性联轴器的弹性元件有哪几类?各有什么特点?
【答案】弹性联轴器的弹性元件有弹性套柱销和弹性柱销两类。弹性套柱销是利用弹性套的弹性变形来补偿两轴的相对位移,但弹性套易磨损、寿命较短;弹性柱销联轴器与弹性套柱销联轴器很相似,但传递转矩的能力大,结构更简单,制造、安装方便,寿命长,也有一定的缓冲吸振能力,适用于轴向窜动大,正反转或起动频繁的场合。由于尼龙柱销对温度较敏感,故要限制工作温度。
8. 简述滑动轴承的特点及使用场合。
【答案】(1)滑动轴承的特点
:小;
结构简单,径向尺寸较小。
承载能力大;
运转平稳,抗冲击和抗震性能好,噪声
(2)滑动轴承的使用场合:高速、重载,旋转精度高和有冲击载荷的场合。
9. 请说明验算非液体摩擦滑动轴承p 值
值的目的。
【答案】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。
值为滑动轴承的摩擦功耗,用限制,
高,以免发生胶合失效。
10.什么是螺纹联接的紧联接和松联接?
【答案】装配时拧紧的螺纹联接为紧联接,反之为松联接。
值的方法可以控制轴承的温升,避免轴承温度过
二、分析计算题
11.设计一发电机转子的液体动压润滑径向滑动轴承。已知载荷F=50000N, 轴颈直径d=150mm, 转速n
取宽径比
工作情况稳定。
于是得150mm 。
【答案】(1)选择长径比,计算轴承宽度b 。 (2)计算轴承单位压力
(3)求轴径圆周速度
(4)选择轴瓦材料
根据设计手册选择轴瓦材料为由上述计算结果可知,
且
,得
故此材料合用。 (5)选择润滑油
因轴径转速较高,宜用粘度低的润滑油,选用全损耗系统用油L-AN68。参考设计手册,
按
查出
的运动粘度
取润滑油密度
则
在
时的动力粘度
(6)求最小油膜厚度根据公式估算相对间隙:承载量系数
由
和查设计手册得偏心率
则
最小油膜厚度
(7)求临界最小油膜厚度
因轴系钢制,并淬硬精磨,而轴承轴瓦用锡基合金,精镗、刮研,按设计手册取轴承及轴表面粗糙度十点平均高度分别为
:
即
(8)求轴承温度
由
和
查设计手册分别得耗油量系数
由公式得温升为
故润滑油的进油温度为
12.角接触球轴承7213AC , 基本额定动载荷
(1)当工作转速(2)当工作转速(3)当【答案】 由公式知(1)当工作转速
(2)当工作转速
7213AC 轴承的
当量动载荷要求
时,轴承的寿命
时,允许的最大当量动载荷
(3)当
时,要求
时,允许的最高工作转速
时,要求
当量动载荷要求
时,试计算此轴承的寿命
时,此时允许的最大当量动载荷P 是多少?
在常用的
范围内,故合格。
阻力系数
取油的比热容
轴承的散热系数
满足要求。
安全系
数
则
时,允许的最高工作转速n 又是多少?