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2017年兰州交通大学机械设计之机械设计复试仿真模拟三套题

  摘要

一、简答题

1. 简述实现轴上零件轴向定位和固定的方法有哪些。

【答案】主要方法有轴肩与轴环、圆螺母、套筒、轴用弹性挡圈、紧定螺钉、轴端挡圈、销等。

2. 幵式齿轮传动是否会发生点蚀失效,为什么?

【答案】开式齿轮不会发生点蚀失效。因为开式齿轮传动磨损严重,接触疲劳裂纹发生后,还没来得及扩展即被迅速磨去。

3. 总结四种典型螺栓组连接的受力分析情况。

【答案】(1)受横向载荷的螺栓组。对于普通螺栓连接,靠连接预紧后产生的摩擦力来抵抗横向载荷,每个螺栓所需的预紧力为来抵抗横向载荷,各螺栓所受的横向载荷为

(2)受轴向载荷的螺栓组。所受轴向总的载荷为栓还受到残余预紧力

对于铰制孔用螺栓连接,靠螺杆受剪切和挤压

每个螺栓所受的轴向工作载荷为

的作用,每个螺栓所受的总的载荷为

(3)受旋转力矩的螺栓组。对于普通螺栓连接,靠连接预紧后产生的摩擦力来抵抗旋转力矩,每个螺栓所需的预紧力为

对于铰制孔用螺栓连接,靠螺杆受剪切和挤

压来抵抗旋转力矩,螺栓组中受最大横向载荷的螺栓的载荷为

(4)受倾翻力矩的螺栓组连接。各螺栓所受的轴向工作载荷,其中最大值为

4. 试分析影响带传动工作能力的因素有哪些?这些因素怎样影响带传动的工作能力?

【答案】带传动的优点是,结构简单,定心性好,对轴的疲劳强度削弱小,承载能力高,抗冲击载荷性能好;缺点是,要求加工精度高,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用温差法。

影响应素有:(1)初拉力周力

越大,带与带轮的正压力越大,最大有效圆周力

越大。

但若过大,带的磨损加剧,带内应力增大而造成带的松弛和寿命降低;(2)包角a 。最大有效圆

随包角增大而増大;(3)摩擦系数f 。f 越大,则最大有效圆周力

越小。

越大;(4)带的单

位长度质量g 和带速v 。g 、v 越大,最大有效圆周力

5. —对标准渐开线直齿轮传动,两轮节点处的接触应力是否相同,两轮齿根处弯曲应力是否相同?若该对齿轮的传动比、中心距、齿宽、材料等不变,仅改变其齿数和模数,试问对齿轮的接触强度和弯曲强度各有何影响?

【答案】(1)两轮节点处的接触应力相同,两轮齿根处弯曲应力不相同。

(2)在齿轮的传动比、中心距、齿宽、材料等不变的条件下,如果模数增大,齿厚增加,齿轮的弯曲强度增大,但齿数减少,影响传动的平稳性;反之,如果模数减小,齿轮的弯曲强度降低,但齿数增加,传动的平稳性提尚。

6. 在链传动、齿轮传动和带传动组成的多级传动中,链传动宜布置在哪一级?为什么?

【答案】一般带传动布置在高速级,链传动布置在低速级。

因为带传动的承载能力小,传递相同转矩时,结构尺寸较其他传动形式大,但传动平稳,能缓冲吸振,因此宜布置在高速级。链传动运转不均匀,有冲击,不适于高速传动,链传动应布置在低速级。

二、分析计算题

7. 已知非液体摩擦向心滑动轴承轴径用值

轴承速度:根据温升条件

得:

所以,该轴承所能承受的最大径向载荷为31847N 。

8. 发电机转子的径向滑动轴承,轴瓦包角

,轴颈直径d=150mm,宽径比

半径间隙,轴瓦的表

【答案】根据压强条件

, 轴瓦宽度

轴的转速

轴瓦材料的许

试求该轴承能承受的最大径向载荷F 。

mm ,承受工作载荷F=50000N,轴颈转

轴颈的表面微观不平度的十点平均高度

面微观不平度的十点平均高度

采用锡青铜,

=0.003mm,润滑油在轴承平均温度下的粘度

(1)验算此轴承内是否产生过度磨损和发热; (2)验算此轴承是否能形成液体动力润滑。 附:

【答案】(1)轴颈的圆周速度:

轴承在液体动力润滑状态下,承受最大载荷时,有:即

取S=2,则有偏心率:由所以

轴承在不完全液体润滑状态下有:

:查表得承载量系数:

又有相对间隙:

所以此轴承可以用于液体润滑状态下,且不会过度磨损与过热。

所以,此轴承在不完全液体润滑状态下也不会过度磨损与过热。 (2)由(1)中①知,此轴承能形成液体动压润滑。

9. 如图1所示为轴上零件的两种布置方案,功率由齿轮A 输入,齿轮1输出扭矩扭矩

试比较两种布置方案各段轴所受的扭矩是否相同?

齿轮2输出

图1

【答案】各轴段所受转矩不同,如图2所示。方案a :

方案b :

图2

10.为了修配两个损坏的标准直齿圆柱齿轮A 、B ,现测得:齿轮A 的齿高

齿轮B 的

【答案】对于齿轮A : 因为

所以

因为

所以

齿顶圆直径

齿距试计算齿轮A 和B 的模数m 和齿数z 。