2017年北京工业大学机械工程与应用电子技术学院机械设计复试之机械设计考研复试核心题库
● 摘要
一、简答题
1. 过盈联接有哪些特点?常用装配方法有哪几种?各适用在什么场合?
【答案】过盈联接的特点:结构简单,对中性好,承载能力高,抗冲击载荷性能好,但对配合面的加工精度要求较高,装配不方便。
常用的装配方法有压入法和温差法。过盈量和直径较小时常用压入法,过盈量和直径较大时常用温差法。
2. 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。
3. 进行螺栓组连接的受力分析时,有哪五项假说?
【答案】为了简化受力分析时的计算,一般作如下假设:①司一螺栓组内各螺栓是相同的,而且所受的预紧力也相同;②螺栓组的对称中心与连接接合面的形心重合;③受载后连接接合面仍保持为平面;④被连接件为刚体;⑤螺栓的变形在弹性范围内等。
4. 受变载荷作用的紧螺栓联接,螺栓所受工作应力在之间变化,在保持剩余预紧力不变条件下,采用哪些措施可减小螺栓的应力幅?
【答案】(1)降低螺栓刚度;(2)增大被联接件刚度;(3)同时采用以上两种措施。
5. 轴的三种强度计算方法各有何区别?各适用于什么范围?
【答案】轴的三种强度计算方法是:按扭转强度条件计算,按弯扭合成强度条件计算,按疲劳强度条件校核计算。按扭转强度条件计算,通过计算切应力来建立轴的强度条件。主要用于初步估算轴径。
按弯扭合成强度条件计算,按照强度理论进行弯扭合成,求出当量弯矩,建立轴的强度条件。用于既受转矩又受弯矩作用的转轴的计算。
按疲劳强度条件校核计算,考虑应力集中、尺寸效应和表面状态等各种因素后,精确地确定各危险截面的安全程度。常用于重要轴的计算。
6. 简述链传动运动不均匀性产生的原因。
【答案】在链传动中,链绕在链轮上,链节与相应的链轮轮齿啮合,但链节是刚性的,所以
链条在链轮上围成了正多边形。除了链节的销轴绕着链轮分度圆做圆周运动外,其余部分的轨迹不在圆上。 假设主动链轮以等角速度转动,从动链轮的角速度为圆半径
线之间的夹
角设分别为主从动链轮的分度
分别为为主从动链轮上的相位角,即链条销轴中心连线和通过通过链轮中心的铅垂为主动链轮上每个链节对应的中心角,则链条的前进速
度
作上下移动的速度因为
在之间变化。 可以看出,链条的前进速度和作上下移动的速度都是周期性变化的。由此得出,
瞬时传动比是不断变化的,因此也不断变化,从而造成链传动的不均匀性。
二、分析计算题
7. 已知一单级外啮合标准直齿圆柱齿轮减速器的主要数据为:
大齿轮齿数
齿宽
载荷系数
的最大功率(不计摩擦损失):
【答案】由于是外啮合齿轮,根据所给公式可
知其
中
代入上
式,可得:
根据公式其中|
8. 如图1所示蜗杆齿轮传动装置。已知蜗轮圆周力方向
II 、IV 上传动件轴向力能抵消一部分,试确定:
(1)蜗杆的转向和旋向。
(2)斜齿轮3、4和5轮齿的旋向。
(3)锥齿轮7的转向。
(4)用图表示轴n 上传动件的各分力 ,蜗杆1为主动件,为使轴(见图1)可得:
传动比齿轮2
的转速
用以下公式验算减速器所能传递
图1
【答案】(1)首先,根据锥齿轮的轴向力方向是从小端指向大端,可知锥齿轮6的轴向力方向水平向右,又要求轴IV 上传动件轴向力能抵消一部分,故斜齿轮5的轴向力方向应为水平向左。于是,斜齿轮3的轴向力方向水平向右,为使轴II 上的轴向力相互抵消一部分,蜗轮2的轴向力方向应为水平向左,故蜗杆1的圆周力方向水平向右,蜗杆的转向为顺时针。又蜗轮的圆周力方向垂直纸面向里,故蜗杆的轴向力方向垂直纸面向外,符合主动轮的左手法则,得出蜗杆的旋向为左旋。
(2)斜齿轮3的轴向力方向水平向右,转向与蜗轮相同,从右向左看为顺时针,符合主动轮的左手法则,故斜齿轮3为左旋,得出斜齿轮4为右旋,斜齿轮5为左旋。
(3)锥齿轮7的转向从下向上看为逆时针。
(4)示。
竖直向下水平向左竖直向上水平向右垂直纸面向里,如图2所
图2
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