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2018年集美大学轮机工程学院821机械设计基础[专业硕士]考研基础五套测试题

  摘要

一、简答题

1. 何谓滚动轴承的基本额定寿命?何谓当量动载荷?如何计算?

【答案】基本额定寿命是指一批同型号的轴承在相同条件下运转时,蚀前运转的总转数,或在恒定转速下运转的总工作小时数,分别用下的寿命相等。其计算方式为

2. 对滑动轴承材料有什么要求?

【答案】(1)足够的抗压抗冲击及疲劳强度; (2)低的摩擦系数和高的耐磨性;

(3)良好的抗粘着能力,要求与轴径材料的互溶性低,不宜采用与轴径相同的材料; (4)良好的与润滑分子的亲和力; (5)良好的导热性,有利于散热; (6)良好的顺应性; (7)良好的磨合性;

(8)良好的抗腐蚀性和工艺性。

3. 带传动一般放在机械传动系统的高速级还是低速级?为什么?

【答案】带传动一般放在机械传动系统的高速级。因为带传动传动平稳,且过载时发生打滑,有利于保护其它零件;在功率一定的条件下,带速越高,带传动的整体尺寸就越小。

4. 现有一对啮合的大、小齿轮,问哪个齿轮的弯曲应力大?写出大、小齿轮齿根弯曲疲劳强度相等的条件的表达式;若两轮的材料、热处理及齿面硬度均相同,且寿命系数都为1,那么哪一个齿轮齿根弯曲疲劳强度高?

【答案】(1)由于小齿轮1的齿数小于大齿轮的齿数(2)

可知

所以

的轴承未发生疲劳点表示。

当量动载荷是轴承在当量动载荷P 作用下的寿命与在实际工作载荷(径向和轴向载荷)条件

(3)若两轮的材料、热处理及齿面硬度均相同,且寿命系数都为1,

则许用应力相同。而

则大齿轮的弯曲疲劳强度高。

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

二、分析计算题

6. 图1示一等径转轴AB ,剖面积为A ,抗弯剖面系数为W ,有斜向力F 作用于C , 试分析轴上D 和E 点所受的变应力类型,绘出

曲线,当F 变化时属于哪种应力增长规律?

【答案】将斜向力F 分解为水平分力和垂直分力

图1

根据图示,轴的双向轴向固定在A 处,7尺平分力F 使AC 段轴受拉力,拉应力为

垂直分力

使轴受弯曲,D 剖面处最大弯曲应力为

D 处所受变应力由

组成

由此可见,D 处为非对称循环应力,如图2(a ), (b )所示。当环应力,见图2(c )。

时为脉动循

图2

循环特性

故属于r=常数的简单加载增长规律。 因E 处不受轴向力只受对称循环弯曲应力

7. 如图1所示为一标准蜗杆传动,蜗杆主动,

转矩

头数

直径系数

蜗轮齿数

传动的啮合效率

(1)蜗轮的转向;

(2)作用在蜗杆、蜗轮上的各力的大小及方向。

也属于简单加载增长规律。

模数试确定:

压力角

图1

【答案】(1)蜗轮的转向示于图2。 (2)计算蜗杆蜗轮上所受的力。