2018年浙江大学机械工程学系832机械设计基础考研强化五套模拟题
● 摘要
一、简答题
1. 试分析比较滚动轴承、液体润滑滑动轴承、非液体润滑滑动轴承的特点及应用(提示:从摩擦系数的大小、工作转速的高低、是否可用于频繁启动的场合、承受冲击载荷的能力、回转精度等当面进行论述)。
【答案】比较如表所示。
表
2. 导轨的基本要求有哪些?
【答案】导轨的基本要求包括以下8点:
(1)导向精度:指运动构件沿导轨导面运动时其运动轨迹的准确程度,影响因素主要有导轨承导面的几何精度、结构类型、导轨副的接触精度、表面粗糙度、导轨和支承件的刚度等,直线导轨一般包括垂直面和水平面内的直线度、两条导轨面间的平行度;
(2)精度保持性:在工作过程中保持原有几何精度的能力;
(3)运动灵敏度和定位精度:运动构件能实现的最小行程和停止在指定位置的能力;
(4)运动轻便、平稳、低速无爬行现象;
(5)抗振性好:导轨副承受受迫振动和冲击的能力;
(6)耐磨性好,温变不敏感;
(7)足够的刚度:抵抗受力变形的能力;
(8)工艺性好:在满足设计要求的前提下,应尽量做到制造和维修方便,成本低廉。
3. 在外啮合斜齿圆柱齿轮传动中,如果采用变位的方法来提高齿根弯曲疲劳强度,请问应该采用正变位还是采用负变位?为什么?
【答案】应该采用正变位。因为,在其它条件不变的前提下,正变位可以降低齿形系数
据圆柱齿轮的齿根弯曲疲劳强度计算公式可知,齿根弯曲应力与
降低齿根弯曲应力,从而提高齿根弯曲疲劳强度。
4. 什么叫焊缝的强度系数? 如何才能使对接焊缝的强度不低于母板的强度?
【答案】焊缝的强度与被焊件本身的强度之比称为焊缝强度系数。对于对接焊缝,当焊缝与被焊件边线的夹角时,焊缝的强度不低于母板的强度。
5. 试分析,采用增大齿轮压力角(25度)的办法,可以提高直齿圆柱齿轮齿根弯曲疲劳强度和齿面接触疲劳强度的原因。
【答案】增大压力角,节点区域系数减小,根据直齿圆柱齿轮齿面接触疲劳强度校核公式
可知
压力角的关系减小,齿面接触疲劳强度提高;根据齿轮的中心距和在齿数不变的情况下,
将减小,根成正比。因此采用正变位可以可知,增大齿轮压力角,可以增大中心距模数m 将增大。根据直齿圆柱齿轮齿根弯曲疲劳强度公式
齿根弯曲疲劳强度提高。
二、分析计算题
6. —钢制轴类零件的危险剖面承受的
(2)按简单加载计算该零件的安全系数。
【答案】(1)材料的简化极限应力线图如图所示
标出工作应力点
劳破坏。 如图所示。材料的极限应力点为点,零件的破坏形式为疲试求: (1)画出材料的简化极限应力线图,并判定零件的破坏形式。 综合影响系数材料
图
(2)计算安全系数
安全系数小于1,零件的疲劳强度不够。
7. 试选择一齿轮减速器的高速轴端的联轴器,己知:电机型号为转速减速器的速比i=26.3, 效率实际最大输出功率由强度计算得:输入轴径d=48mm,输出轴径d=95mm。工作机为刮板运输机,载荷为中等冲击,与减速器联接的轴径d=100mm。
【答案】先根据工作条件和载荷情况选择联轴器的类型,再由已知数据确定具体型号和尺寸。由于高、低速轴的工况不同,所选联轴器的类型不一定一样。
(1)选择联轴器的类型
从受力情况分析为中等载荷,有一定冲击,轴有一定的弯曲变形;从安装条件看,不易保证完全同轴线,所以应采用弹性联轴器。由于高速轴转速高,动载荷大,但转矩小,可以选用传递转矩不大的弹性套柱销联轴器。对于低速轴,转速低,动载荷小些,但转矩大,而且在与工作机联接处,轴线出现偏移的可能性要大一些,所以选用齿轮联轴器较为合适。
(2)高速轴联轴器的选择和计算
商定计算转矩
根据载荷中等,弹性联轴器可取载荷系数K=1.5, 则有
选择联轴器具体型号尺寸
根据计算得到的减速器输入轴d=48mm,由机械设计手册可查得TL7
弹性套柱销联轴器且联轴器毂孔径d 有40, 42, 45, 48四种规格,说明可用。
在标记中,Y 为圆柱形轴孔,尺寸55×112表示与电动机联接处的轮毂孔径和长度;J 为短圆柱形轴孔,48×84是与减速器输入轴(高速轴)联接处的孔径和长度。
该联轴器许用扭矩为即决定选用TL7型,即