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2018年北方工业大学机械与材料工程学院841机械工程基础之机械设计考研核心题库

  摘要

一、简答题

1. 试述带传动和链传动张紧轮布置的不同,这样布置的理由是什么?

【答案】带传动的张紧轮一般应布置在松边的内侧尽量靠近大带轮处,使带只受单向弯曲,以免过分影响带在小带轮上的包角。链传动的张紧轮一般应布置在松边上靠近主动链轮的地方,以增加链条和链轮的啮合角。

2. 什么叫硬齿面齿轮?什么叫软齿面齿轮?各适用于什么场合?

【答案】

硬齿面齿轮是指齿面硬度

的齿轮;软齿面齿轮是指齿面硬度,

齿轮。硬齿面齿轮适用于高速、重载的场合,软齿面齿轮适用于中低速,有冲击载荷的场合。

3. 什么是滚动轴承的基本额定动负荷?

【答案】

时所能承受的最大载荷。

4. 圆柱螺旋弹簧的端部结构有何功用?

【答案】圆柱螺旋弹簧的端部结构形式很多,

压缩弹簧的端部各有

圈与邻圈并紧,只

起支承作用,不参与变形;拉伸弹簧的端部有挂钩,以便安装和加载。

5. 试述一对直齿圆柱齿轮,一对斜齿圆柱齿轮,一对直齿锥齿轮传动的标准参数及正确啮合条件。

【答案】(1)直齿圆柱齿轮的标准参数有对于正常齿制对于短齿制

我国规定的标准为

一对直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是两个齿轮的模数和压力角分别相等,并等于标准值,

(2)斜齿圆柱齿轮的标准参数有等

法面压力角相等

(3

)直齿锥齿轮传动的标准参数有端的模数必须相等,压力角也必须相等,即

正确啮合条件为两个斜齿轮的法面模数相

螺旋角大小相等、方向相反

正确啮合条件为两个齿轮大

6. 试述平键连接和楔键连接的工作特点和应用场合。

【答案】平键连接中平键的两侧面为工作面,零件工作时靠键与键槽侧面的推压传递运动和转矩。其结构简单,装拆方便,对中性好,但只能用做轴上零件的周向固定。

楔键连接时楔键的上、下表面是工作面,依靠键与轮毂的槽底之间、轴与毂孔之间的摩擦力传递转矩,并能轴向固定零件和传递单向轴向力。但在冲击、振动或变载荷下键易松动,仅用于对中要求不高、载荷平稳和低速的场合。

7. 润滑剂的主要作用是什么?常用的润滑剂有哪几种?

【答案】润滑剂的主要作用是减少摩擦和磨损,降低工作表面的温度,并有防锈、减震和密封等功用。常用的润滑剂有润滑油、润滑脂、固体润滑剂、气体润滑剂四种。

8. 根据粘着摩擦理论,解释

(1)各种金属虽然力学性能相差很大,但摩擦因数f 却相差很小的现象; (2)获得低摩擦因数方法,并举例说明其应用。 【答案】(1)因而f 相差很小;

(2)为了获得低摩擦因数f , 可采用在硬金属

表面上覆盖一层软金属

小)的办法,

这时法向载荷取决于基体硬金属支承,剪切强度则取决于表面软金

应用:钢背上浇注或覆镀一层软金属(巴氏合金等),如轴瓦等。

9. 链传动中为什么会产生运动不均匀现象,如何减小链传动的运动不均匀现象?

【答案】

从动链轮由于链速

的。链传动比的瞬时传动比

常数和角的不断变化,

因而它的角速度

也是变化

不能得到恒定值。因此,链传动工作不稳定。当

而大多数金属

的比值都非常接近,因此力学性能相差很大,

主动链轮匀速转动时,链条的速度、从动链轮的角速度以及链传动的瞬时传动比都是周期性变化的运动特性,称为链传动的运动不均匀性。减小链传动的运动不均匀现象的方法降低链轮速度,增加链轮齿数,减小节距。

10.简述齿轮传动的设计准则。

【答案】齿轮传动的设计准则是,闭式硬齿面齿轮传动按弯曲疲劳强度设计计算,按接触疲劳强度校核;闭式软齿面齿轮传动按按接触疲劳强度设计计算,按弯曲疲劳强度校核。开式齿轮传动按弯曲疲劳强度设计计算。高速、重载齿轮传动,须进行胶合能力的计算。

二、分析计算题

11.—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:

12.在基圆半径

所发生的渐开线上,求半径

处的压力角

及展角

的曲率半径及其所在的向径

【答案】(1)压力角

展角

曲率半径和向径

时:

向径

13.已知圆柱螺旋压缩弹簧的最小工作载荷

要求:

(1)计算弹簧的刚度; (2)画出弹簧的特性曲线;

(3)用计算法和图解法求弹簧受力由0变为200N 时,弹簧的压缩量。 【答案】(1)弹簧刚度

曲率半径

最大工作载荷

弹簧工作行程