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2017年景德镇陶瓷学院机械设计基础之机械设计考研复试核心题库

  摘要

一、简答题

1. 写出一维流体动压基本方程,并说明流体动压所必须具备的三个条件。

【答案】一维流体动压基本方程形成流体动压必须具备的三个条件是: (1)两相对滑动表面间有收敛的楔形间隙; (2)有充足的液体供给,且具有一定的粘度;

(3)相对运动表面间的最小间距大于两表面不平度之和,以使两滑动表面间不发生直接接触。

2. 在进行轴的疲劳强度安全系数计算时,危险截面如何确定?在同一截面处有几种应力集中时,应如何处理?

【答案】危险截面通常指当量弯矩较大、截面积较小、应力集中较严重的截面,即实际应力较大的截面。

在同一截面处有几种应力集中时,在计算安全系数时,弯曲、扭转有效应力集中系数取其中应力集中最严重的一个加以考虑。

3. 简述联轴器的类型和市场的场合

【答案】联轴器分为刚性联轴器和挠性联轴器。

(1)刚性联轴器不具有自动补偿两轴线相对位置误差的能力,适用于所连接的两轴具有较高的位置精度和刚度的场合。

(2)挠性联轴器具有自动补偿两轴线相对位置误差的能力,适用于被连接的两轴的同轴度不易保证的场合。按补偿方法,挠性联轴器又可分为有弹性元件的挠性联轴器和无弹性元件的挠性联轴器。有弹性元件的挠性联轴器靠联轴器中的弹性元件的变形实现补偿,适用于有冲击振动的场合;无弹性元件的挠性联轴器则依靠联轴器中的不同零件间的相对运动实现补偿,适用于低速、重载、转速平稳的场合。

4. 当转速很高而轴向载荷不大时,如果用球轴承来承受纯轴向载荷,应该选用推力球轴承,还是选用深沟球轴承,为什么?

【答案】应选用深沟球轴承。推力球轴承和深沟球轴承都可以承受轴向载荷,但由于推力球轴承的内外圈可以分离,故高速时的离心力较大,滚动体与保持架之间摩擦发热严重,极限转速低。因此应选用深沟球轴承。

5. 何为互换性? 互换性在机械制造业中的作用是什么?

【答案】(1)互换性指在机械和仪器制造工业中,零、部件的互换性是指在同一规格的一批零件或部件中,任取其一,不需任何挑选或附加修配就能装在机器上,达到规定的性能要求。

(2)互换性在机械制造业中的作用:从使用方面看,当零件损坏以后,可以用同样规格的零件换上,快速简单;从制造方面看,互换性是提高生产水平和进行文明生产的有力手段。装配时,不需辅助加工和修配,故能减轻装配工人的劳动强度,缩短装配周期,并且可使装配工人按流水作业方式进行工作,以致进行自动装配,从而大大提尚效率。

6. 牙嵌式离合器的牙型有几种?各用于什么场合?

【答案】牙嵌式离合器的牙型有矩形、三角形、梯形和锯齿形。矩形齿接合、分离困难,牙的强度低,磨损后无法补偿,仅用于静止状态的手动接合;三角形齿接合、分离容易,但齿的强度弱,多用于传递小转矩;梯形齿牙根强度高,接合容易,且能自动补偿牙的磨损和间隙,因此应用较广;锯齿形牙根强度高,可传递较大转矩,但只能单向工作,反转时由于有较大的轴向分力,会迫使离合器自动分离。

二、分析计算题

7. 一标准斜齿圆柱齿轮传动,已知

(1)两齿轮的齿顶圆直径及中心距。

(2)当中心距为180mm 时,如何改变参数来满足此要求。

【答案】(1)斜齿圆柱齿轮法面参数为标准值,计算几何尺寸时要按端面参数进行,故

法面模数

螺旋角

试求:

(2)斜齿圆柱齿轮传动中心距

可通过改变来调整中心距,故

8. 试求某发动机连杆的安全系数。杆在危险剖面处的直径压力

在吸气开始时,则受到拉力

当汽缸发火时,连杆受到

连杆表面精磨并用优质碳钢制造。连杆材料如下

【答案】(1)确定最大及最小应力

(2)确定综合影响系数

取有效应力集中系数

(假定

;零件的绝对尺寸影响系数处无应力集中)

精磨加工的表面状态系数钢的等效系数则综合影响系数

(3)确定平均应力和应力幅

(4)确定安全系数由公式得安全系数

9. 在如图所示滑动轴承摩擦特性曲线上标出非液体摩擦和液体摩擦区间。

图1

【答案】如图2所示。

图2

10.已知一减速器某直齿齿轮采用单个圆头普通平键与轴连接,装齿轮处轴径d=70mm,需要传递的转矩

键的长度90mm ,宽度20mm ,高度12mm ,齿轮、键、轴的材料都为锻钢,

其许用挤压应力为ll0MPa 。

(1)按挤压应力校核键连接的强度;

(2)如果强度不足,在不改变键结构尺寸、材料的情况下,提出改进措施,并加以验证。 【答案】(1)本题为单圆头平键,键的工作长度为

键与轮毂键槽的接触高度为

此时的挤压应力为

因此,该键不满足挤压强度要求。 (2)改用双键,周向相隔

布置。双键的工作长度为