东北大学机械设计2007年机械设计.doc

2007年东北大学机械设计考研试题 简单题（共60分，每小题5分） 机械零件的主要失效形式有哪些？针对这些失效形式有哪些相应的设计计算准则？ 答案：（1）整体断裂、表面破坏（磨料磨损、胶合、点蚀、腐蚀磨损）、过大的弹性变形量、塑性变形、功能失效。 （2）强度准则、刚度准则、寿命准则、耐磨性准则、振动稳定性准则。 2.写出线性疲劳损伤积累理论的数学表达式（Miner方程），并解释方程中各符号的含义、方程的意义和应用场合。 答案：（1） （2）符号含义：零件承受规律性非稳定变应力时，ni表示与当量应力相对应的工作循环次数，Ni为各应力相对应的材料发生疲劳损坏时的循环次数 方程含义：当大于σ-1的各级应力对材料的寿命损伤率之和等于1时，材料即发生疲劳损坏，Miner方程表示了这种极限情况。 什么是调质处理？对钢的机械性能有什么作用？答案:对钢件淬火后再进行高温回火的热处理方式，用来使钢件获得较高的韧性和强度。 带传动中，带所受的应力有哪几项应力构成？通常哪项应力影响最大？ 答案：拉应力、弯曲应力、离心应力。其中弯曲应力影响最大。 对于闭式齿轮传动，有哪些常用的润滑方式？如何选择润滑方式？ 答案：（1）1）浸油润滑 2）喷油（压力）润滑 圆周速度v10m/s时，采用浸油润滑 圆周速度v10m/s，采用喷油润滑 蜗杆传动的组要失效形式有哪些？为什么要对连续工作的闭式蜗杆传动进行热平衡计算？ 答案：（1）蜗轮齿面的胶合、点蚀和磨损 由于传动效率低，发热量大，温升过高会使润滑油黏度降低，破坏润滑油膜、导致齿轮胶合，因此应进行热平衡计算。 与带传动相比，链传动有哪些特点？ 答案：优点：没有弹性化滑动和打滑现象，平均传动比精确，传动效率较高，压轴力小，能在高温，多灰尘，湿度大及有腐蚀性的环境下工作，工况相同时，结构较为紧凑。 缺点：瞬时传动比不恒定，传动不平稳，工作时有噪声，不宜早载荷变化很大和急速反向的传动中工作；只限于平行轴传动；制造成本较高。 滑动轴承形成流体动压润滑的充分且必要条件是什么？ 答案：（1）两摩擦表面必须相互成楔形 （2）两摩擦表面要具有一定的相对滑动速度，且速度方向应该使油从大口流入，小口流出 （3）润滑油应具有一定的黏度，且供油充分 写出液体动压轴承工作能力准则的表达式，并解释式中各符号的含义。 答案：（1）最小油膜厚度准则hmin≥[h]；流体动压润滑条件下，滑动轴承的工作时的最小油膜厚度hmin应大于许用油膜厚度[h] （2）温度准则Δt[Δt]，滑动轴承工作时的温升Δt应小于许用温升值[Δt]. 10.选择联轴器类型时，主要考虑哪些因素？如何选择联轴器的类型？ 答案：（1）考虑因素：两轴的对中性，载荷大小和特性，工作转速，工作环境及温度，此外还应考虑安装尺寸的限制及安装、维修方便等 （2）A)当两轴严格保证对中时，可选择刚性固定式联轴器；当两轴工作中可能出现各种偏移时，应选择刚性可移式联轴器或弹性联轴器；B）当载荷较平稳或变化不大时，可选择刚性可移式联轴器，对于启动频繁、高速有振动的轴宜选用弹性联轴器。 齿轮传动设计中，为什么要合理选择齿宽系数φα？ 答案：齿宽系数增大。满足齿面接触强度时，可减小齿轮的径向尺寸；但齿宽系数过大，不宜保证加工精度、载荷沿齿宽方向分布不均匀越严重，因此，要合理的选择齿宽系数。 受变载荷作用的紧螺栓联结，螺栓所受共作拉力F在0-F之间变化，在保证剩余预紧力的条件下，采用哪些措施可减小螺栓的应力幅？ 答案：（1）降低螺栓刚度Cl（2）增大被联结件刚度Cf(3)同时采用两种措施 分析及计算题（15分） 根据图示的蜗杆标准传动，求： 在啮合点处分别画出蜗杆和蜗轮所受三个分力的方向（在分离体上标出） 标出蜗轮的回转方向和蜗轮的螺旋线方向； 如果蜗轮分度圆直径d1=45mm，转速n1=1440r/min，蜗杆分度圆导程角γ=30o，求蜗杆传动节点处的相对滑动速度数值. 答案：（1）（2)略 （3） （10分） 对于普通碳素结构钢，优质碳素结构钢，合金结构钢，铸钢，灰口铸铁，球磨铸铁各写出一种牌号，并给出其应用实例（至少举出两种） 答案：普通碳素结构钢 Q235 拉杆，铆钉，垫片 优质碳素结构钢 45 轴，齿轮 合金结构钢 40Cr 重要的齿轮，轴，连杆 铸钢 ZG310-570 机架，底座，床身 灰口铸铁 HT200 机座，底座，床身 球墨铸铁 QT700-2 连杆，曲轴，凸轮轴，齿轮轴 或QT500-7 油泵齿