2018年北华大学汽车与建筑工程学院822机械设计考研强化五套模拟题
● 摘要
一、简答题
1. 什么是稳定变应力和非稳定变应力?
【答案】周期、应力幅、平均应力均不改变的变应力称为稳定变应力,若其中之一变化称为非稳定变应力。
2. 齿轮传动中,齿面接触应力属于哪类循环变应力? 为什么?
【答案】(1)齿轮传动中,齿面接触应力为按脉动循环变化的变应力。
(2)对于相啮合齿轮上的一对特定轮齿,当啮合时齿面产生接触应力,退出啮合时齿面的接触应力则不存在,即工作齿廓上的各对应接触部位仅仅在接触的瞬间产生接触应力,过此瞬间脱离接触后,该部位的接触应力随即消失。因此,不论轮齿承受稳定载荷或不稳定载荷,传动运动方式如何,齿面接触应力均为按脉动循环变化的变应力。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 不完全液体摩擦滑动轴承的主要失效形式是什么?
【答案】不完全液体摩擦(一般工作在混合摩擦状态)滑动轴承的主要失效形式是磨损和胶合。因为在不完全液体润滑状态下,金属表面形成边界油膜,但这种油膜厚度很小,还不能将摩擦的金属表面完全隔开,金属表面的凸峰仍将直接接触,磨损依然存在,会出现润滑油升温,粘度下降,从而产生胶合和磨损。
7. 螺栓连接的结构设计要求螺栓组对称布置于连接接合面的形心,理由是什么?
【答案】主要是保证接合面受力均匀。
8. 试介绍剖分式径向滑动轴承的典型结构、特点和应用。
【答案】剖分式径向滑动轴承是最常用的基本结构形式,其结构如图所示,它由轴瓦、轴承盖、轴承座、螺柱及螺母组成。由于轴瓦为两半,装卸较为方便;增、减剖分面间的调整垫片厚度,可调整轴承的间隙,以利于形成油膜;轴瓦上的止口是为了对中。润滑油从盖上的油孔注入,此种轴承不易形成完全的液体摩擦。
图
9. 何谓润滑油的粘度?粘度相同的两种润滑油是否可以互相替代?有什么前提条件?
【答案】粘度的大小表示液体的稀稠程度,即表示液体流动时其内摩擦阻力的大小,粘度愈大,内摩擦阻力就愈大,液体的流动性就越差。
在同样的测试温度下的两种油的粘度相同时,才可以互相替代。
10.表面接触疲劳强度的条件是什么?
【答案】表面接触疲劳强度的条件为
如果满足此条件,则表面不会发生点蚀失效。
二、分析计算题
11.如图所示为一V 带传动,
已知主动轮直径
带与带轮间的当量摩擦系数. (1)当从动轮上的阻力矩为
(2)此时,松边和紧边的拉力各为多少?
从动轮直径
带的初拉力试问: 包角主动轮在足够大的电机驱动下,会发生什么现象?
图
【答案】(1)尽管大轮主动,打滑仍从小轮开始要求传递的圆周力:
小轮包角
小轮的临界圆周力:
可见
(2)求
解得 小带轮发生打滑现象。
12.有两根尺寸完全相同的圆柱螺旋拉伸弹簧,一根没有预应力,另一根有预应力。弹簧的自由高度。现对有预应力的弹簧实测如下:第一次测定,
其特性曲线如图所示。试计算:
(1)初拉力和弹簧刚度
(2)没有预应力的弹簧在 时的高度
第二次测定
图
【答案】由图可知,圆柱螺旋拉伸弹簧的特性曲线为一直线,弹簧的刚度为常数。 (1)当工作载荷大于时,弹簧开始伸长变形,此时在载荷与
与为:
分别作用下的弹簧变形量
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