2018年武汉理工大学机电工程学院837机械设计[专业硕士]考研核心题库
● 摘要
一、简答题
1. 链传动应怎样布置?链转动的动载荷主要与什么参数有关?高速重载下选择何种参数的链条?
【答案】链传动在布置时,两链轮应处于同一平面内,两轴平行,一般应采用水平或接近水平布置,并使松边在下。
链传动中的动载荷主要与链轮的转速、链的节距、链轮的齿数有关。链轮的转速越高,链的节距越长,链轮的齿数越少,则链传动的动载荷就越大。
高速重载下,宜选用小节距的多排链。
2. 简述带传动的特点,并定性地说明在V 带传动设计时,小带轮直径、带传动的中心距、带的初拉力对带传动工作能力的影响。
【答案】带传动的优点:运行平稳,噪声小;能缓和冲击和振动;适用于中心距较大的传动;过载打滑,可以保护传动系统中的其它零件。
带传动的缺点:带的弹性滑动,使传动效率降低,传动比不准确;带的寿命较短。 小带轮的直径越小,带的弯曲应力越大;反之,可以增加带的寿命,但带传动的尺寸较大。 带传动的中心距过小,带的包角越小,影响带的传动能力;带传动的中心距过大,又会引起带的跳动。
带的初拉力不足,会出现打滑;初拉力过大,将增大轴与轴承上的压力,降低带的寿命。
3. 试分析同步带传动的工作原理。
【答案】工作时,带内环表面上的凸齿与带轮外缘上的齿槽相哺合而进行传动。由于带与带轮间没有相对滑动,保证了同步传动。
4. 巴氏合金在滑动轴承中如何使用?为什么?
【答案】巴氏合金耐磨性和减磨性好,常用作高速重载轴承的轴承衬,既有足够的强度和刚度,又有一定的耐磨性和减磨性。
5. 紧螺栓连接所受轴向变载荷在
间变化,当预紧力一定时,改变螺栓或被连接件的刚度,
间变化,当预紧力一定时,螺栓刚度降低或被
对螺栓连接的疲劳强度和连接的紧密性有何影响?
【答案】紧螺栓连接所受轴向变载荷在
连接件的刚度增加,应力幅会减小,残余预紧力也会减小,即螺栓连接的疲劳强度增加,连接的紧密性降低;反之,螺栓连接的疲劳强度降低,连接的紧密性增加。
二、分析计算题
6. 试画出弹性流体动力润滑时的压力分布曲线、油膜形状曲线,并说明其特点。
【答案】压力分布曲线和油膜形状曲线见图1。其特点为
(1)压力分布:入口流体动压力区;弹性流动压力区;出口处的压力峰。 (2)油膜形状:入口收敛油楔区,平行区及出口区的缩颈区。
图
7. 设计蜗轮轮毂与轴的过盈配合联接。已知连接传递的最大转矩轴和轮毂联接处尺寸如图所示。采用平键作辅助联接。蜗轮轮毂材料为
轴材料为45钢,
其屈服强度
拟用压入法装配。
轴向力
其屈服强度
轴和毂孔的表面粗糖度参数分别为
图
【答案】此轴毂联接中,平键为辅助联接,故计算时假定全部载荷均由过盈配合联接传递。但考虑到平键辅助联接的有利因素,取较大的摩擦因数。
(1)确定最小压强取
则最小压强
(2)确定最大压强
被包容件
包容件
最大压强取两零件中较小值,故取(3)确定最小过盈量
由手册查得
则最小过盈量
(4
)确定允许的最大过盈量
(5)选择配合 由公差配合标准中选的装配过盈量为
所选配合满足要求。 (6)计算装拆力
为了得到足够的装拆力,忽略装配时擦平的影响,即按装配时出现的最大过盈量计算压强。
基孔制过盈配合,查得孔
轴为
计算出最大、最小
选用
压力机即可。
8. 已知一减速器某直齿齿轮采用单个圆头普通平键与轴连接,装齿轮处轴径d=70mm,需要传递的转矩
键的长度90mm ,宽度20mm ,高度12mm ,齿轮、键、轴的材料都为锻钢,
其许用挤压应力为ll0MPa 。
(1)按挤压应力校核键连接的强度;
(2)如果强度不足,在不改变键结构尺寸、材料的情况下,提出改进措施,并加以验证。 【答案】(1)本题为单圆头平键,键的工作长度为
键与轮毂键槽的接触高度为