机械设计入学考试试题解答-上海大学研究生攻读硕士学位

14-1　是非题

1.√；2.√；3.×；4.×；5.×；6.√；7.√；8.×；9.×；10.×；11.√；12.√；13.√；14.√；15.√。

14-2　单项选择题

1.B；2.C；3.B；4.B；5.D；6.B；7.A；8.B；9.B；10.B；11.B；12.B；13.D；14.A；15.B。

14-3　简答分析题

1.答：表1-14-1中机构运动简图符号依次分别表示：链传动，V带传动，联轴器（不指明类型），向心轴承，离合器。

2.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。

3.答：两支点各单向固定的支承方式适用于工作温度变化较小且支承跨距不大的短轴；一支点双向固定、另一支点游动的支承方式适用于支承跨距较大或工作温度变化较大的轴；两支点游动的支承方式适用于人字齿轮传动的游动齿轮轴。

4.答：在滑动轴承上开设油孔和油槽时应注意：①油孔和油槽应开在轴承的非承载区；②轴向油槽在轴承宽度方向上不能开通，以免漏油；③剖分式轴承的油槽通常开在轴瓦的剖分面上；④当载荷方向变动范围超过180°时，应采用环形油槽，且布置在轴承宽度中部。

5.答：在图1-14-3中，方案a和b将蜗杆传动置于低速级，其所传递的转矩要比置于高速级要大，发热量也大，传动效率低；又由于蜗杆传动的转矩增大，相应蜗杆传动的q、m等参数都要选得较大，有色金属的用料就要增加，制造成本上升。另外，方案b中将链传动置于高速级，由于链传动的多边形效应而使链速不均匀、瞬时速比变化，从而产生较大的冲击、振动和噪声。故此两种方案都不尽合理。

方案a中的齿轮传动与蜗杆传动或将方案b中的链传动与蜗杆传动互易其位较为合理。

6.解：按图2-14-1可得带长为

将余弦函数做幂级数展开有：cosθ=1--…，取其前两项；根据图2-14-1，取θ=，即得

图2-14-1

14-4　计算分析题

1.解：输入轴直径为

输出轴直径为

由于两轴材料相同，故A0取相同的值，就有

d′=2d=2×18=36（mm）

2.解：两轴承的派生轴向力分别为

Fd1=0.7Fr1=0.7×2200=1540（N）

Fd2=0.7Fr2=0.7×1300=910（N）

由图2-14-2可得：Fd1+Fae=1540+Fae＞Fd2=910N，所以轴承2被“压紧”，轴承1被“放松”，即有Fa2=Fd1+Fae=1540+Fae，Fa1=Fd1=1540N。

图2-14-2

由=0.7=e可得：X1=1，Y1=0；由＞e可得：X2=0.41，Y2=0.87。则两轴承的当量动载荷分别为

P1=fp（X1Fr1+Y1Fa1）=1.0×1×2200=2200（N）

P2=fp（X2Fr2+Y2Fa2）=1.0×[0.41×1300+0.87×（1540+Fae）]=1872.8+0.87Fae由额定动载荷可得出允许的当量动载荷为

由P2=1872.8+0.87Fae≤2994.62可得：Fae≤1289.45N。

3.解：（1）为使轴Ⅱ上的轴向力尽可能小，蜗杆1和蜗轮2均应取为右旋，转向如图2-14-3所示。

图2-14-3

（2）由tanγ=可得蜗杆的升角为γ=11.31°。当量摩擦角为

ρv=arctan（0.1）=5.71°

因为γ＞ρv，故蜗杆传动不能自锁。

（3）蜗杆传动的啮合效率为(www.xing528.com)

（4）蜗轮2所受的转矩为

蜗杆1和蜗轮2各分力的大小为

各分力的方向如图2-14-3所示。

4.解：由算式Ni=N0得

第一组

第一组损伤率为

第二组N1=107×=3.95×105，N2=107×=6.64×105，

因为σ4＜σ-1，故可不计及。

第二组损伤率为

显然，第一组损伤较强烈。

5.解：（1）求承载量系数Cp。

宽径比

相对间隙

速度

承载量系数

（2）求最小油膜厚度hmin。由=0.8，Cp=1.741查表1-14-2得偏心率为

hmin=rψ（1-χ）=100×0.0015×（1-0.724）=0.0414（mm）

而许用油膜厚度

[h]=S（Rz1+Rz2）=2×（0.0063+0.0032）=0.019（mm）

因hmin＞[h]，故可以形成完全液体动力润滑。

14-5　结构分析题

解：图1-14-7中标有序号的10处错误及结构不合理的主要原因是：①轴承盖过定位，此处应有间隙；

②轴承游隙无法调整，此处应设置调整环；

③轴承定位不可靠，与挡油环相配的轴段长度应稍短2～3mm；

④挡油环左端面不能紧靠轴承外圈，并且与轴承座孔间应有间隙；

⑤与小齿轮相配的轴段长度应短2～3mm，否则齿轮定位不可靠；

⑥两齿轮相配轴段上的键槽应置于轴上同一母线上，以便于加工；

⑦齿轮齿顶圆均应倒角；

⑧键槽太靠近轴肩，易产生应力集中；

⑨大齿轮定位不可靠，与大齿轮相配的轴段长度应短2～3mm；

⑩套筒外径太大，左轴承无法拆卸。