上海大学机械设计(2)模拟试题集及答案201305

答：中间（b）情况润滑条件最好。（1分）

（1分） 可知：在构成收敛的楔形间隙的情况下，v越大，油膜承载

能力越大，越易形成液体润滑。（a）情况力最大而速度较小，故比（b）情况要差。而（c）情况因形成发散楔形间隙而无法形成液体动压润滑状态。（3分）

3．若只考虑链条铰链的磨损，脱链通常发生在哪个链轮上？为什么？（3分）

答:脱链通常发生在大链轮上。因为齿数z越多，允许的节距增长量就越小，故大链轮上容易发生脱链。

4．闭式蜗杆传动如果在热平衡计算时不能满足温度的要求,则常采用哪些措施以提高散热能力？ （3分） 答：常用的散热措施有：

（1）加散热片以增大散热面积；

（2）在蜗杆轴端加装风扇以加速空气的流通；

（3）在传动箱内装循环冷却管路来降低润滑油的温度。 5．请说明联轴器和离合器的共同点与不同点。（4分）

答：联轴器和离合器是机械中用于连接两轴，使两轴共同旋转并传递转矩的常用部件。被联轴器连接的两轴只有通过拆卸才能使它们分离，而由离合器连接的两轴可以在工作中随时接合或分离。 1．影响链速不均匀性的主要参数有哪几个？如何选择可减轻不均匀性的程度？(6分) 答：1）影响链速不均匀性的主要参数有小链轮的齿数Z1和链节距P 。（2分） 2）采用较多的小链轮齿数和较小的链节距可减轻链速不均匀的程度。（4分） 2．试写出不完全液体润滑滑动轴承的三个校核计算公式 (6分) 答：

Fp??[p] (2分)

dBpv?v?Fn19100B?[pv] (2分)

?dn60000?[v] (2分)

3．闭式蜗杆传动的功率损耗一般包括哪三部分？其中起主要作用的是哪部分的效率？写出该部分的效率公式。（6分）

.答：1）三部分是：啮合摩擦损耗、轴承摩擦损耗及浸入油池中的溅油损耗（3分）。

2）主要取决于啮合摩擦损耗的效率η1（1分）

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3）?1?tan? ， γ蜗杆分度圆柱上的导程角；?v当量摩擦角（2分）

tan(???v)4．十字轴式万向联轴器适用于什么场合？在成对使用时如何布置才能使主、从动轴的角速度恒等？(6分) 答：1）十字轴式万向联轴器适用于两轴间有较大的夹角（最大可达35°~45°），而且在机器运转时夹角发生改变仍可正常工作的场合（2分）。

2）成对使用时必须保证主动轴、从动轴与中间轴之间的夹角相等（2分）；而且中间轴的两端的叉形接头应在同一平面内，才能保证主、从动轴的角速度恒等。（2分)

5．滚动轴承常用的润滑方式有哪些？具体选用时应如何考虑？（6分） 答：1）滚动轴承常用的润滑方式有油润滑和脂润滑两种。（2分）

2）采用哪种润滑方式一般由轴承的dn值确定，（2分） dn值小时采用脂润滑，dn值大时采用油润滑（2分） 1.滑动轴承动压油膜形成的条件是什么？（6分） 答：(1) 相对运动的两表面必须构成收敛的楔形间隙；

(2) 两表面必须有一定的相对速度，其运动方向应使润滑油从大口流入、从小口流出； (3) 润滑油必须具有一定的粘度，且供油要充分

2. 试分析如图所示的传动装置中各轴所受到的载荷，并注明各轴的类别（轴的自重不计）。（8分）

答：Ⅰ轴为传动轴，只受到转矩的作用；

Ⅱ轴为转轴，既受转矩又受弯矩的作用； Ⅲ轴为心轴，只受弯矩不受转矩的作用； Ⅳ轴为转轴，既受转矩又受弯矩的作用。

3．影响链传动速度不均匀性的主要因素是什么？为什么在一般情况下链传动的瞬时传动比不是恒定的？在什

么条件下瞬时传动比才恒定？（6分） 答：多边形效应是主要因素；

i?R2cos?；

R1cos?只有在z1=z2，且传动的中心距恰为节距p的整数倍时才恒定。

1．试简述滚动轴承的基本额定寿命的定义（5分）

答：一组在相同条件下运转的近于相同的轴承，将其可靠度为90％时的寿命作为标准寿命，（2分）即按一组

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轴承中10％的轴承发生点蚀破坏，而90％的轴承不发生点蚀破坏前的转数(以 10转为单位)或工作小时数作为轴承的寿命，并把这个寿命叫做基本额定寿命L10（3分）

2．链节距的大小对链传动有何影响？在高速、重载工况下，应如何选择滚子链？（5分）

答：链的节距越大，则链条的承载能力就越大，动载荷也越大，周期性速度波动的幅值也越大。在高速、重载工况下，应选择小节距的多排链。

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3．闭式蜗杆传动的功率损耗一般包括哪三部分？其中起主要作用的是哪部分的效率？写出该部分的效率公式。（6分）

.答：1）三部分是：啮合摩擦损耗、轴承摩擦损耗及浸入油池中的溅油损耗（3分）。

2）主要取决于啮合摩擦损耗的效率η1（1分）

3）?1?tan?

tan(???v)式中，γ为蜗杆分度圆柱上的导程角；?v为当量摩擦角（2分）

4．十字轴式万向联轴器适用于什么场合？在成对使用时如何布置才能使主、从动轴的角速度恒等？(6分) 答：1）十字轴式万向联轴器适用于两轴间有较大的夹角（最大可达35°~45°），而且在机器运转时夹角发生改变仍可正常工作的场合（2分）。

2）成对使用时必须保证主动轴、从动轴与中间轴之间的夹角相等（2分）；而且中间轴的两端的叉形接头应在同一平面内，才能保证主、从动轴的角速度恒等。（2分)

5.在设计液体动压润滑滑动轴承时，当出现下列情况时，可考虑采取什么改进措施？（对每种情况至少提出两种改进措施）（6分） （1）当hmin<[h]时；

（2）当p<[p],pv<[pv]，v<[v]时； (3)当计算进油口的温度ti偏低时； 答：（1）说明轴承的承载能力不够，可采取增大转速、宽度B、宽径比B/d和粘度η及 减小ψ等来提高液体动压润滑滑动轴承的承载能力。

（2） 可考虑改选材料或增大B来提高承载能力。

（3）说明轴承的温升过高，承载量过大，可考虑增大d,B等来改进。

四、计算题：

1．图示手动铰车采用蜗杆传动，已知:蜗杆头数z1=1，模数m=8mm，蜗杆分度圆直径d1=64mm，蜗轮齿数z2=40，卷筒直径D=200mm。蜗杆旋向和转向n1见图，试求:

1) 吊起重量Q=10000N，蜗杆传动效率η=0.40，手摇时施加推力F=200N，则手柄转臂长度L应为多少? 2) 计算蜗杆轮齿上的圆周力、径向力和轴向力大小。 3) 标出上述圆周力、径向力和轴向力的方向 （14分）

解：1) T2=Q3D/2=100003200/2=1000000 N.mm （2分） T1= T2/i/η=1000000/40/0.4=62500 N.mm （2分）

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( i =z2/z1 =40/1=40 )

L= T1/F=62500/200=312.5 mm （1分）

2) Ft1= 2T1/d1 =2362500/64=1953.125 N （2分） Fa1=Ft2=2T2/d2 =23106 /320=6250 N （2分） (d2=m3z2=8340=320 mm)

Fr1= Ft2tanα=62503tan20o =2274.814 N （2分） 3) 见上图 （3分）

2．如图所示的轴上装有一斜齿圆柱齿轮，采用一对7209AC轴承作为支承，已知作用于齿轮上的径向力Fre =3600N，圆周力Fte=6000N，轴向力 Fae =900N，转速n=500r/min，载荷系数fp=1.2，试计算两个轴承的基本额定寿命（以小时计）。(20分)

附：7209AC轴承数据：e=0.68，C=39500N。Fa/Fr≤e时，X=1，Y=0；Fa/Fr>e时，X=0.44，Y=0.87。派生轴向力Fd=eFr 。

解：

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