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2017年山西农业大学机械设计考研复试核心题库

  摘要

一、简答题

1. 比较接触式动密封及非接触式动密封的特点。

【答案】接触式动密封是借助密封力使密封面贴合靠紧,工作时会有摩擦和功耗,引起元件磨损。因此,一般用于相对转速不高的情况。非接触式动密封的转动部件和静止部件是不接触的,不受工作速度的限制,但有一定的泄露。

2. 试述确保齿轮传动正常工作的主要措施有哪些?

【答案】确保齿轮传动正常工作的主要措施有以下三方面:

(1)可通过齿轮承载能力计算:主要是齿根弯曲疲劳强度计算、齿面接触疲劳强度计算、抗胶合能力计算(高速齿轮)等,来保证齿轮传动的工作强度,以避免发生轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损和齿面胶合等失效的发生;

(2)结构上措施:采用闭式箱体,改善润滑以防止过度磨损; (3)工艺上措施:提高齿面硬度,防止齿面塑性流动发生。

3. 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。

4. 带传动的设计准则是什么?

【答案】在传递规定功率时不打滑,同时具有足够的疲劳强度和一定的使用寿命。

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,

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。

6. 摩擦式离合器与牙嵌式离合器的工作原理有何不同?各有何优缺点?

【答案】牙嵌式离合器靠两个端面带牙的半离合器的互相啮合来传递转矩;而摩擦式离合器利用接触面间的摩擦力来传递转矩。

牙嵌式离合器结构简单,外廓尺寸小,能传递较大的转矩,但牙嵌式离合器只宜在两轴静止或转速差很小时接合或分离,否则牙齿可能会因撞击而折断;摩擦式离合器在任何转速下都可接合,过载时摩擦面打滑,能保护其他零件不致损坏,接合平稳,冲击和振动小。但接合过程中,相对滑动会引起发热与磨损,损耗能量。

二、分析计算题

7. —个有初拉力的圆柱拉伸螺旋弹簧,加载200N 时伸长10mm ,加载300N 时伸长20mm 。要求:

; (1)画出弹簧特性曲线,由图上用尺量出初拉力(用一定比例尺)(2)用计算法求此弹簧的初拉力。

【答案】(1)弹黃特性曲线如图所示,由图量得初拉力:(2)由题已知可得弹簧刚度:则可得初拉力:

8. 如图1所示为由电动机驱动的普通蜗杆传动。已知:模数蜗轮输出转矩

搅油损耗的效率(2)计算诸力的大小;

(3)计算该传动的啮合效率及总效率;

(4)该传动装置5年功率损耗的费用(工业用电每度暂按0.5元计算)。 提示:当量摩擦角

试求:

蜗杆材料为45钢,表面淬火,硬度为50HRC ,

蜗轮材料为铸铜ZCuSnlOPbl ,金属模铸造,传动润滑良好,每日双班制工作,一对轴承的效率

(1)在图上标出蜗杆的转向、蜗轮轮齿的旋向及作用于蜗杆、蜗轮上诸力的方向;

图1

【答案】(1)蜗杆的转向、蜗轮轮齿的旋向及作用于蜗杆、蜗轮上诸力的方向均示于图2中。(2)蜗杆传动的啮合效率及总效率。 蜗杆直径系数为

蜗杆导程角为

传动的啮合效率为

蜗杆传动的总效率为

(3)蜗杆和蜗轮啮合点上的各力。 由已知条件可求得

系蜗轮轴输出转矩,因此,蜗轮转矩T 2和蜗杆转矩T 1分别为

啮合点上各作用力的大小为

(4

)该蜗杆传动的功率损耗

该蜗杆传动的输出功率为

该蜗杆传动的输入功率为

该蜗杆传动的功率损耗为

(5)该蜗杆5年中消耗于功率损耗上的费用。 按题中给出的条件,每度电以0.5元计算,则

从上述仅消耗于功率损耗上的电费看,5年要耗损1万余元,可见提高蜗杆传动效率的重要性。