2018年湖南科技大学机电工程学院822机械设计考研基础五套测试题
● 摘要
一、简答题
1. 什么叫标准齿轮?什么叫变位齿轮?参数相同的标准齿轮与变位齿轮有什么关系?
【答案】如果一个齿轮的
即均为标准值,并且分度圆上的齿厚s 与齿槽宽e 相等,
则该齿轮称为标准齿轮。
改变刀具与齿坯的径向相对位置加工出来的非标准齿轮称为变位齿轮。
参数相同的标准齿轮与变位齿轮在齿形方面存在着关系,两者的齿廓曲线是由相同基圆展成的渐开线,只是各自截取了不同的部位而已。
2. 在设计滚动轴承组合部件时,轴上的零部件通常需要设计调整,试回答都需要做哪些调整? 通常采用的调整方法有几种? 如图所示的轴承组合部件1和2处的零件都是起何作用的
?
图
【答案】在设计滚动轴承组合部件时,需要做轴承游隙及轴上零件位置的调整。
常用的调整方法有:(1)零件的轴向定位:轴肩、套筒、轴端挡圈、轴承端盖、圆螺母等;(2)零件的周向定位:键、花键、销、紧定螺钉以及过盈配合等。
图所示的轴承组合部件1是轴承端盖与套杯间的调整垫片,作用是调整轴承游隙;部件2是套杯和机座间的调整垫片,作用是调整轴系的轴向位置。
3. 滚动轴承310, 查表知其基本额定动载荷C=48400N,试说明该值的含义。
【答案】该值的含义是:在基本额定动载荷C=48400N的作用下,轴承可以工作
点蚀失效,其可靠度为90%。
4. 机械零件的设计准则有哪些?
【答案】机械零件的设计准则有强度准则、刚度准则、耐磨性准则、振动和噪声准则。
第 2 页,共 60 页 而不发生
5. 在机械传动中,润滑剂有何作用?润滑剂有哪几种?
【答案】(1)润滑剂的作用:降低摩擦阻力和减轻磨损,还有吸振、冷却、防锈和密封。 (2)润滑剂分为流体润滑剂、气体润滑剂、半固体润滑剂和固体润滑剂。
6. 对于长期受大载荷而且外圈不转并径向载荷方向一定的滚动轴承而言,外圈与轴承座孔的配合选择应该是为外圈相对于轴承座能作极缓慢转动的过渡配合,这是为什么?
【答案】因为轴承长期受径向载荷,如果外圈相对轴承座孔不转的话,则始终是半圈受载,且处于径向作用力作用线最下位置处外圈上的点所受的压应力最大,寿命最短。外圈与轴承座孔的配合若是外圈相对于轴承座能作极缓慢转动的过渡配合,则外圈上的各个点的位置是不断变化的,因此所受的力也不断变化。外圈上的各个点均匀受力,延长轴承的寿命。
7. 平行轴斜齿圆柱齿轮传动与直齿圆柱齿轮传动比较有何特点?
【答案】在直齿圆柱齿轮啮合时,齿面沿齿宽方向的接触线是平行于齿轮轴线的直线,轮齿是沿整个齿宽同时进入啮合、同时脱离啮合的,致使轮齿所承受的载荷沿齿宽突然加上、突然卸下。所以直齿轮传动的平稳性较差,容易产生冲击和噪声,不适用于高速和重载的传动中。
当一对平行轴斜齿圆柱齿轮啮合时,斜齿轮齿廓接触线的长度由零逐渐增加,又逐渐缩短,直至脱离接触。斜齿轮的齿廓是逐渐进入啮合、逐渐脱离啮合的。因此斜齿轮传动工作较平稳,承载能力大,适应机器速度提高、功率增大的需要。但在斜齿轮传动工作时,会产生轴向力。
8. 影响传动速度不均匀性的主要参数是什么?为什么?
【答案】影响传动速度不均匀性的主要参数是链节距P 。
在链传动中,链节距p 越大,链轮的转速越高,链传动的动载荷效应越严重,所以链传动不宜用于高速传动,在设计链传动时必须对链速加以限制。在选择参数时,选取较小的链节距,对降低链传动的运动不均匀性是有利的。
9. 简述联轴器的类型和市场的场合
【答案】联轴器分为刚性联轴器和挠性联轴器。
(1)刚性联轴器不具有自动补偿两轴线相对位置误差的能力,适用于所连接的两轴具有较高的位置精度和刚度的场合。
(2)挠性联轴器具有自动补偿两轴线相对位置误差的能力,适用于被连接的两轴的同轴度不易保证的场合。按补偿方法,挠性联轴器又可分为有弹性元件的挠性联轴器和无弹性元件的挠性联轴器。有弹性元件的挠性联轴器靠联轴器中的弹性元件的变形实现补偿,适用于有冲击振动的场合;无弹性元件的挠性联轴器则依靠联轴器中的不同零件间的相对运动实现补偿,适用于低速、重载、转速平稳的场合。
10.如何提高机械零件的疲劳强度?
【答案】设法减小零件的应力集中,减小零件的绝对尺寸,对零件进行表面强化
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二、分析计算题
11.图所示为一手动起重装置,已知手柄半径当量摩擦因数求:
卷筒直径手柄上作用力为蜗杆传动的模数为如强度无问题,
图
(1)图中转向为重量Q 举升方向,问蜗轮蜗杆的螺旋线方向。
(2)能提升的重量Q 是多少?
(3)提升后松开手时重物能否自行下降?
(4)求出作用在蜗轮上三个分力的大小。
【答案】(1)当蜗杆以方向转动提升重物Q 时,蜗轮蜗杆的螺旋线方向应为右旋。 (2)蜗杆传动效率
蜗杆的导程角
当量摩擦角
蜗轮轴上的力矩
因由此可得提升的重量
(3)因
(4)
12.如图(a )所示的蜗杆传动和圆锥齿轮传动的组合,已知输出轴上圆锥齿轮的转向
第 4 页,共 60 页 若作用在手柄上的力为F ,则蜗杆轴上的力矩满足自锁条件,所以提升后松开手时重物不会自行下降。
(1)为使中间轴上的轴向力能抵消一部分,试确定蜗杆传动的螺旋线方向和蜗杆的转向。
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