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2018年齐鲁工业大学机械与汽车工程学院831机械设计基础考研核心题库

  摘要

一、简答题

1. 简述齿轮传动,带传动,链传动的优缺点。

【答案】(1)齿轮传动的优点:传动功率和速度的范围广,传动比稳定,效率高,工作可靠,寿命长,结构紧凑。缺点:制造安装精度高,价格较贵,不适于传动距离过大的场合。

(2)带传动的优点:结构简单;传动平稳,噪声小;价格低廉;能缓和冲击振动;适用于中心距较大的传动;过载时会产生打滑,可以保护传动系统中的其它零件。

缺点:带的弹性滑动,使传动效率降低甚至失效,传动比不准确;打滑会加剧带的磨损,寿命较短。

(3)链传动的主要优点是:和齿轮传动比较,它可以在两轴中心相距较远的情况下传递运动和动力,结构轻巧,制造与安装精度要求较低,成本也低;与带传动比较,传动比准确,传动可靠,张紧力小,装配容易,轴与轴承的载荷较小,传动的效率较高可达0.95〜0.97, 在同样的使用条件下,链传动的整体尺寸较小,结构较为紧凑;可在高温或润滑油环境中工作,也可用于多灰尘的环境;

缺点:由于多边形效应,链的瞬时速度、瞬时传动比不稳定;工作时有一定的冲击和噪声;不宜用在载荷变化大,高速和急速反向的传动中;只能实现平行轴间的同向传动。

2. 哪些表面处理方法可以提高轴的抗疲劳强度?(举出四种)

【答案】渗碳、氰化、表面高频淬火等各种热处理以及滚压加工及喷丸等表面强化处理,对提高轴的抗疲劳强度均有显著效果。

3. 提高液体动压滑动轴承承载能力的措施有哪些?

【答案】増大宽径比、减小相对间隙、增大润滑油粘度、提高转速及降低轴颈和轴瓦的表面粗糙度。

4. 为了避免带传动出现打滑现象,把带轮与带接触的工作表面加工粗糙一些以增大摩擦,这样做合理吗,为什么?

【答案】不合理。因为在带传动中,弹性打滑是不可避免的,而如果带轮的工作面比较粗糙,将会加剧带的磨损,降低带的使用寿命。因此,这样做不合理。

5. 在设计、加工时,平行轴斜齿圆柱齿轮一般以哪一个面上的参数为标准直? 为什么?

【答案】在设计、加工时,平行轴斜齿圆柱齿轮是一般以法面上的参数为标准值。因为在切制斜齿轮的齿数时,刀具的进刀方向一般是垂直于其法面的,故其法面参数与刀具的参数相同,

取为标准值。

6. 链传动的主要失效形式有哪些?

【答案】链传动的主要失效形式有:疲劳破坏,铰链磨损,冲击疲劳破坏,铰链胶合,过载断裂。

二、分析计算题

7. 试设计一圆柱螺旋压缩弹簧,

并绘制其工作图。已知最小载荷

工作行程

磨平。

【答案】(1)确定许用应力 由表查得

=

(2)初选弹簧指数C , 并算出曲度系数K 现选取C=5, 得

(3)根据C 值估取弹簧丝直径由

(4)根据强度条件计算弹簧丝直径

d

与所选的弹簧丝直径基本一致,故可确定弹簧丝直径d=30mm。 (5)求弹簧的工作圈数弹簧的刚度为

则弹簧的总圈数为

并计算其变形量

(7)求弹簧的其余几何参数 内径

节距

最大载荷

弹簧中径材料为II 类弹簧,支承端部并紧

(6)确定弹簧的实际刚度

自有高度

螺旋升角

弹簧丝的展开长度

(8)稳定性计算

采用两端固定支座,

故不会失稳。

钢板、铆钉材料均为

8. 如图所示由3个铆钉组成的单排搭接铆缝,已知拉力按等强度条件确定钢板厚度

\

板宽和铆钉直径

【答案】单个铆钉所承受的轴力,压力及剪力为(1)确定许用应力 根据材料为

查设计手册得:

(2)确定铆钉直径 由铆钉的剪切强度条件

得铆钉直径:

查标准取铆钉直径(3)确定钢板厚度 由挤压强度条件

可得钢板厚度:

钉孔直径为