江苏大学2013机械设计答案

江苏大学2013年考研机械设计试题答案

江苏大学考研资料：

2013江苏大学机械设计参考答案

一、填空题

1、打滑，疲劳断裂。

2、温度，添加剂。

3、齿条。

4、疲劳点蚀，塑性变形。

5、键宽X键长。

二、选择题

1、C、螺栓在拧紧时，同时受到拉伸与扭转联合作用的影响。

2、B、传递运动和转矩。

3、B、按弯曲强度设计齿轮尺寸，再校核接触强度。

4、A、带传递的功率和小带轮转速。教材P156

5、A、带内的弯曲应力过大。

6、A、提高。教材P244

7、B、松边下垂量增大后不致与链轮卡死。

8、B、白合金即轴承合金。P278

三、简答题

1、试述平键连接和楔键连接的工作原理及工作特点。

答：平键连接的工作面是两侧面，工作时，靠键同键槽侧面的挤压来传递转矩。键的上表面和轮毂的键槽底面间则留有间隙。平键连接具有结构简单、装拆方便、对中性较好等优点，因而得到广泛应用。这种键连接不能承受轴向力，因而对轴上的零件不能起到轴向固定的作用。

楔键连接工作时其工作面为上下两面，工作时，靠键的楔紧作用来传递转矩，同时还可以承受单向轴向载荷，对轮毂起到单向的轴向固定作用。楔键的侧面与键槽侧面间有很小的间隙，当转矩过载而导致轴与轮毂发生相对转对时，键的侧面能像平键那样参加工作。因此，楔键连接在传递有冲击和振动的较大转矩时，仍能保证连接的可靠性。楔键连接的缺点是键楔紧后，轴和轮毂的配合产生偏心和偏斜。因此主要用于毂类零件的定心精度要求不高和低转速的场合。

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2、齿轮传动中，为何引入动载荷系数Kv？试述减小动载荷的方法有哪些？答：齿轮传动不可避免地会有制造及装配的误差，轮齿受载后还要产生弹性变形。这些误差及变形实际上将使啮合轮齿的法节Pb1与Pb2不相等，因而轮齿就不能正确地啮合传动，瞬时传动比就不是定值，从动齿轮在运转中就会产生角加速度，于是引起了动载荷或冲击。对于直齿轮传动，轮齿在啮合过程中，不论是由双对齿啮合过渡到单对齿啮合，或是由单对齿啮合过渡到双对齿啮合的期间，由于啮合齿对的刚度变化，也要引起动载荷。为了计及动载荷的影响，引入了动载系数Kv。

减小动载荷的方法有：提高制造精度；减小齿轮直径以降低圆周速度；将轮齿进行齿顶修缘。

3、引起链传动速度不均匀的主要原因是什么？影响链传动速度不均匀的主要因素有哪些？

答：引起链传动速度不均匀的主要原因是链节与链轮啮合瞬间有一定的相对速度，链条沿垂直方向的分速度作周期性变化。

影响链传动速度不均匀的主要因素有：动载荷分布不均匀、转弯多、链轮磨损、链节磨损、啮合不良等原因。

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四、蜗杆传动受力分析

解：(1)如图示；(2)如图示；

(3)齿轮1为左旋，齿轮2为右旋，蜗杆3为右旋；

(4)d3 mq=10 8=80mm，

z4z4i= 18 z4 36，z32

d4 mz4 10 36 360mm

P367.5T3 9.55 10 9.55 74.6N mn3960

2T32 74.6 1000Ft3 N 1865Nd380

6P46P3 T4 9.55 10 9.55 1181.8Nn4n3/i6

2T42 1181.8 1000Ft4= N 6565.6Nd4360

Fr3=Fr4 Ft4tan tan200 2389.7NFa3 Ft4 6565.6N

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五、螺栓连接设计计算

解：（1）受力分析如图示，螺栓1、2受载最大

因为T=PL=2400*0.5=1200N.m，P/4=2400/4=600Nr 35.36mm

T/4r=8484.2N， =45o， =135o，根据余弦定理有：

P

)2 (T)2 F2

cos135o 合2 ，

4 4r

6002 8484.22 F2

合

2 2 600 8484.2，F合=8918.6N F

2A [ ]8918.6

(2)，即2 3.14 96

2

2)

d 7.69242mm,

所以选取大径d为10mm的螺栓即可。

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六、解：（1）[h]=s(Rz1+Rz2)=2*(0.0016+0.0032)=0.0096mm

V= dn/60*1000=7.85m/s

F 250000 0.00122CP 1.6992 V 2

0.027 7.85 0.1

x1 0.651.699 1.528 ，得x11.929 1.5280.7 0.65

hmin=0.6713，d100 (1 x1) 0.0012(1 0.6713) 0.0197mm [h]22

所以此轴承能实现液体动压润滑。

（2）轴承的承载能力增强

（3）

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七、滚动轴承的寿命计算

解：（1）7211AC接触角为25度。

（2）教材P312

（3）Fd1 0.68Fr1 0.68 8200N 5576N

Fd2 0.68Fr2 0.68 4600N 3128N

Fd1 FA1 FA2 Fd2 5576 3000 5000 3128N 448N所以轴承1放松，轴承2压紧

Fa1 Fd1 5576N,Fa2 Fd1 FA1 FA2 3576N

(4)Fa1/Fr1 0.68，Fa2/Fr2 0.777 0.68

所以X1=1.0，Y1=0.0，X2=0.41,Y2=0.87

P1 fpX1Fr1 1.1 1 8200N 9020N

P2 fp(X2Fr2 Y2Fa2) 5496.8N

106C3106505003

（5）Lh 60n(P 60 960(9020 3046.7h L'

1

所以不能满足要求。

（6）7311AC轴承较合理，直径大小符合要求，轴承寿命也符合要求。江苏大学考研资料：

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八、轴系组合结构设计

解：

如图示

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