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2018年桂林电子科技大学机电工程学院901机械设计(B)[专业硕士]考研基础五套测试题

  摘要

一、简答题

1. 什么叫焊缝的强度系数? 如何才能使对接焊缝的强度不低于母板的强度?

【答案】焊缝的强度与被焊件本身的强度之比称为焊缝强度系数。对于对接焊缝,当焊缝与被焊件边线的夹角时,焊缝的强度不低于母板的强度。

2. 齿轮传动有哪些设计理论? 各针对的是哪些失效形式?

【答案】(1)按齿根弯曲疲劳强度设计,针对齿根疲劳折断失效形式; (2)按齿面接触疲劳强度设计,针对齿面点蚀的失效形式; (3)抗胶合能力设计,针对齿面胶合的失效形式; (4)轮齿静强度设计,针对短时过载引起的失效形式。

3. 举出常用的蜗杆、蜗轮材料各三种。

【答案】蜗杆面泮火)。蜗轮

4. 解释规定蜗杆分度圆直径标准值的实际意义。

【答案】减少了蜗轮滚刀的种数,同时也便于滚刀标准化。

5. 在圆柱螺旋拉、压弹黉强度计算式中,为什么要引入一个曲度系数(补偿系数)式表示其值的大小。

【答案】因螺旋弹簧不是直杆,而是曲梁,为考虑螺旋升角和弹簧曲度的影响,故引入曲度系数(补偿系数)进行修正。公式表示:

并用公

(渗碳淬火);40, 45(调质处理)锡青铜)

锡青铜)

(表铝青铜)

二、分析计算题

6. 一磨床的电动机和主轴箱之间采用垂直布置的普通V 带传动。已知电动机功率速

传动比

取工作情况系数:

(2)确定V 带的型号

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试设计此普通V 带传动。

【答案】(1)求计算功率

根据

和通过普通V 带选型图,可确定选用B 型带。 (3)参数选择和设计计算 初选中心距准直径

并按

表 不同

四种情况分别计算,以分析小带轮基

的计算结果

和选取对设计结果的影响。计算结果见表。

由上述计算可知,在合理的带速范围内,普通V 带的传递功率随带速増加而提高。为了充分发挥V 带的传动能力,在传动尺寸允许的条件下,可以选用较大直径的带轮。同时,这样还可以减少带的根数,使传动的轴向尺寸减小。若对传动尺寸的大小没有限制时,则取小带轮基准直径

为的方案。

7. 图所示为一固定在钢制立柱上的铸铁托架。已知:载荷

底板高度

试设计此螺栓组联接。

立柱的屈服极限

其作用线与垂直线的夹角

托架的抗拉强度极限

【答案】(1)螺栓组结构设计

本螺栓组的结构采用如图所示的结构,螺栓数(2)螺栓受力分析

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对称布置。

①在工作载荷P 的作用下,螺栓组联接承受以下各力和翻转力矩的作用: 轴向力横向力翻转力矩

②在轴向力的作用下,各螺栓所受的工作拉力为

③在翻转力矩m 的作用下,上面两螺栓受到加载作用,而下面两螺栓受到减载作用,故上面的螺栓受力较大,所受载荷可按下式确定,即

根据以上分析可见,上面两螺栓所受的轴向工作拉力为

④在横向力的作用下,底板联接接合面可能产生滑移,根据底板接合面不滑移条件,并考虑轴向力FV 对预紧力的影响,则各螺栓所需要的预紧力为

对于钢或铸铁零件查得联接接合面间的摩擦系数则

取可靠性系数

则各螺栓所需要的预紧力为

⑤确定螺栓所受的总拉力

(3)确定螺栓直径

选择螺栓强度等级为4.6级,可得许用应力

取螺栓联接的安全系数

则得所需的螺栓危险剖面的直径为

选用

的螺栓

(螺纹小径

)。

则螺栓材料的

查得螺栓的相对刚度

(4)校核螺栓组联接的工作能力

①联接接合面一端的挤压应力不得超过许用值,以防止接合面下端压碎,即

式中接合面有效面积为

接合面的有效抗弯截面模量为:

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