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2018年福州大学机械工程及自动化学院814机械原理与机械设计之机械设计考研核心题库

  摘要

一、简答题

1. 什么是弹簧特性曲线?请画出三种弹簧特性曲线。

【答案】如图所示,弹簧特性曲线是表示弹簧载荷和变形之间关系的曲线。不同的弹簧特性曲线如图所示。

2. 试述寿命系数

接触应力在齿轮强度计算中的意义,其值与哪些因素有关? 对齿轮材料的极限试验值进行修

疲劳曲线指数及对齿轮材料的极限弯曲应力1主要与应力循环基数【答案】在齿轮强度计算中,当设计齿轮为有限寿命时,利用寿命系数试验值进行修正,利用寿命系数正,使齿轮许用应力的计算更符合设计工况。寿命系数所设计齿轮的应力循环次数N 有关。其中

侧齿面啮合的次数为齿轮的工作寿命。

3. 标准化的重要意义是什么? 式中,n 为齿轮转速;a 为齿轮转一周,同一【答案】标准化的重要意义可使零件、部件的种类减少,简化生产管理过程,降低成本,保证产品的质量,缩短生产周期。

4. 什么是齿廓修缘?正确的齿廓修缘对载荷系数中的哪个系数有影响?

【答案】齿廓修缘是根据相互啮合两齿轮的加工及实际啮合情况,利用机械加工方法,改变顶渐开线形状,使轮齿实际进入啮合点与理论啮合点尽可能接近,消除由于轮齿提前进入啮合所引起的啮入冲击。这种对轮齿齿廓的修正方法称为齿廓修缘,齿廓修缘主要影响动载系数

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5. 在外啮合斜齿圆柱齿轮传动中,如果采用变位的方法来提高齿根弯曲疲劳强度,请问应该采用正变位还是采用负变位?为什么?

【答案】应该采用正变位。因为,在其它条件不变的前提下,正变位可以降低齿形系数

据圆柱齿轮的齿根弯曲疲劳强度计算公式可知,齿根弯曲应力与

降低齿根弯曲应力,从而提高齿根弯曲疲劳强度。

6. 受变载荷作用的紧螺栓联接,螺栓所受工作应力在

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。

7. 凸缘式联轴器有哪几种对中方法?各种方法有何特点?

【答案】通过半联轴器上的凸台和凹槽的嵌合对中,用普通螺栓预紧,工作时靠两个半联轴器接触面上产生的摩擦力传动;采用铰制孔螺栓连接传递转矩和保证对中,装拆时轴不需要轴向移动。

8. 轴的结构设计应满足的基本要求是什么? 转轴多制成阶梯形,其优点是什么?

【答案】(1)轴的结构设计应满足的基本要求:轴和装在轴上的零件要有准确的工作位置

;轴上的零件应便于装拆和调整;

等。

(2)转轴多制成阶梯形,其优点是:易于轴上零件的安装装配,非定位轴肩使轴上零件在安装过程中尽量减少不必要的配合面;定位轴肩可起到轴上零件的轴向定位和固定的作用;减小轴的重量。

9. 什么是有初拉力的圆柱螺旋弹簧?有初拉力和无初拉力的圆柱螺旋拉伸弹黉的特性曲线在载荷变形图上有什么不同?初拉力如何形成?有初拉力的弹簧有什么优点?

【答案】

有初拉力的弹簧在自由状态下就受有初拉力

外载荷小于的作用,其特性曲线见图(a )。当(两弹簧时,有初拉力的弹簧不伸长,只是各圈之间的并紧力减小。对比图(b )无初拉力轴应具有良好的制造工艺性:便于加工、尽量减小应力集中根成正比。因此采用正变位可以之间变化,在保持剩余预紧力不变条的弹簧特性曲线可知,在变形X 相同时,有初拉力的弹簧可承受较大的载荷,即

尺寸紧凑,质量较轻。 其他条件都相同)。初拉力是卷制弹簧时,使各弹簧圈并紧而产生的。有初拉力的弹簧优点是:

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10.花键有哪几种?那种花键应用最广?如何定心?

【答案】有矩形花键、渐开线花键。其中渐开线花键适用于载荷大、定心精度要求高、尺寸较大的场合,压力角为45°的渐开线花键用于载荷不大的薄壁零件联接。矩形花键应用较广。矩形花键联接采用小径定心,渐开线花键采用齿廓定心。

二、分析计算题

11.如图1所示,已知圆锥滚子轴承安装在零件1的轴承座孔内。由于结构限制,设计时不能改变零件1的尺寸。试问:采用何种方法以便于轴承外圈拆卸?并在右侧图上画出零件1的结构。

图1

【答案】可在零件1上圆周方向上等分圆周位置加2至3个螺纹孔,用螺钉顶轴承外圈拆卸,如图2所示。

图2

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