华东理工2010年机械与动力工程学院复试笔试题目.pdf

1 华东理工大学机械工程华东理工大学机械工程 20102010 年年复试笔试题目复试笔试题目 一 简答 1 1 机械设计人员应该具备的素质 机械设计人员应该具备的素质 2 2 带 链传动的优缺点 带 链传动的优缺点 答 带传动 皮带传动 特点 优点和缺点 结构简单 适用于两轴中心距较大的传动场合 传动平稳无噪声 能缓冲 吸振 过载时带将会在带轮上打滑 可防止薄弱零部件损坏 起到安全保护作用 不能保证精确的 传动比 带轮材料一般是铸铁等 链传动的特点 和齿轮传动比较 它可以在两轴中心相距较远的情况下传递运动和动力 能在低速 重载 和高温条件下及灰土飞扬的不良环境中工作 和带传动比较 它能保证准确的平均传动比 传递功率较大 且 作用在轴和轴承上的力较小 传递效率较高 一般可达0 95 0 97 链条的铰链磨损后 使得节距变大造成 脱落现象 安装和维修要求较高 链轮材料一般是结构钢等 齿轮传动的特点 能保证瞬时传动比恒定 平稳性较高 传递运动准确可靠 传递的功率和速度范围较大 结构紧凑 工作可靠 可实现较大的传动比 传动效率高 使用寿命长 齿轮的制造 安装要求较高 齿轮 材料一般是铸铁等 3 3 链传动为什么会脱链链传动为什么会脱链 跳齿 跳齿 答 脱链是由于齿轮的运转平面和链条的传递方向不重叠引起的 如果齿轮的运转平面和链条的传递方向 的夹角大于链轮直径的 3 就会容易出现脱链 在实际使用中 由于链条节轴的不断磨损和拉长 在高速 运转下出现左右摆幅 当磨损到一定程度后 就会出现脱链 跳齿是由于链传动机构运行到一定程度后 链条磨损导致节距延长 齿轮的有效齿面减小 经过这一系列 的尺寸改变后齿轮的齿距就会小于链条的节距 链条在运行中齿轮和链条就会出现微小的失步 当运转到 一定程度后 这个失步就会凸显在某一个齿上发生 就造成跳齿现象 4 4 蜗轮蜗杆的传动效率的组成 如何提高 蜗轮蜗杆的传动效率的组成 如何提高 2 5 5 齿轮传动过程中 为什么要求齿轮表硬 里韧 齿轮传动过程中 为什么要求齿轮表硬 里韧 答 表面采用激光硬化 渗氮 渗碳等手段提高齿面硬度以提高齿面抗磨损性能 而内部则使用中碳钢保 证良好的韧性 避免齿根折断 这和齿轮的失效形式有关 一般的齿轮 闭式软齿面齿轮一般的失效形式是齿面点蚀 胶合 齿根折断 开式软齿面一般是磨粒磨损 齿根折断 硬齿面传动一般是齿根折断 6 6 滚动轴承的滚动体为点接触 为什么长时间运动不发生点蚀现象 滚动轴承的滚动体为点接触 为什么长时间运动不发生点蚀现象 答 正因为运动 接触点一直在变化 所以不会发生点蚀现象 二 分析作图 关于轴的问题 具体有轴的轴向定位 齿轮 滚动轴承 周向定位关于轴的问题 具体有轴的轴向定位 齿轮 滚动轴承 周向定位 键 联轴器 键 联轴器 三 计算 齿面接触强度公式已知 计算齿轮的齿数和齿宽齿面接触强度公式已知 计算齿轮的齿数和齿宽 3 材料力学 选择题 2 X6 简答 2 X9 一 选择题 1 1 应力 应变 位移的关系 应力 应变 位移的关系 2 2 刚性梁与三根弹性梁相互连接 力作用于刚性梁上 问三根弹性梁的受力与应变的关系 刚性梁与三根弹性梁相互连接 力作用于刚性梁上 问三根弹性梁的受力与应变的关系 利用变形协调方程解答 利用变形协调方程解答 3 3 能量法不能使用叠加法 能量法不能使用叠加法 4 4 封闭的薄壁圆筒受内压封闭的薄壁圆筒受内压 P P 两端开口的薄壁圆筒 问第三强度理论 两端开口的薄壁圆筒 问第三强度理论 校核 那个先坏 校核 那个先坏 5 5 利用切应力互等定律判断剪应力图的正确性 利用切应力互等定律判断剪应力图的正确性 4 二 简答 1 1 连续性 均匀性假设的解释 连续性 均匀性假设的解释 答 均匀性假设 各向同性假设 微小变形假设 材料力学研究的是杆状杆件 所以所有的假设都是将杆 件看作是理想的 满足人们研究需要的杆件 均匀性假设主要是认为整个杆件的各个部分的质地是均匀的 这样杆件的每个部分的力学性能是一样的 各向同性主要是认为杆件无论是在横向 竖向的变形是一样的 因为我们知道杆件在横向受轴力拉压 截面受竖向力会受弯矩产生的变形 假设这些都一样的话 便于我 们研究和计算 2 2 切应力互等定律的解释 切应力互等定律的解释 答 在相互垂直平面上 切应力成对存在且数值相等 两者都垂直于两个平面的交线 方向则 共同指向或共同背离这一交线 这就是 剪 切应力互等定理 成立条件 无体力矩分布 3 3 第三强度理论 第四强度理论的解释 第三强度理论 第四强度理论的解释 4 4 材料力学中常见的变形形式 材料力学中常见的变形形式 5 5 详述铸铁拉断 压断现象并详述铸铁拉断 压断现象并解释 解释 6 6 普通梁的挠曲线方程与压杆失稳的挠曲线的异同 小变形假设的适用范围 普通梁的挠曲线方程与压杆失稳的挠曲线的异同 小变形假设的适用范围 最本质的区别 普通梁挠曲线方程没有考虑轴力的影响 压杆失稳挠曲线方程考虑了轴力的 5 影响 至于小变形 大变形 这个不是最本质的区别 因为普通梁挠曲线方程也可以描述大 变形的情况 只不过考虑大变形后没有解析解而已 究其原因 普通梁挠曲线方程研究的是远未失稳的情况 此时轴力小 其影响可以忽略 压 杆失稳挠曲线方程研究的是失稳前后的情况 此时轴力大到不可忽略的境地 其影响不能忽 略 事实上 铁木辛可研究过考虑轴力的梁挠曲线方程 这一方程既可以退化为普通梁挠曲 线方程 也可以准确的预测梁失稳的灵界载荷 是一个存在部分线性关系的非线性方程 有 兴趣可以查阅他的书籍阅读 7 7 压杆按柔度分类 失效的形式 压杆按柔度分类 失效的形式 工程材料 选择题 1 X10 简答题 2 X10 一 选择题 1 1 wc wc 0 45 0 45 的钢在液态时达到共晶的临界点 还未发生共晶反应 问此时钢的的钢在液态时达到共晶的临界点 还未发生共晶反应 问此时钢的 A A 的碳含的碳含 量 量 6 2 2 F F 的强度 塑性 硬度的关系 的强度 塑性 硬度的关系 3 3 4545 钢加热到钢加热到 90900 0 10001000 淬火 淬火 哪个残余的 哪个残余的 A A 的含量多 的含量多 二 简答 1 1 灰口铸铁出现白口组织 灰口铸铁出现白口组织 FeFe3 3C C 的原因 的原因 2 2 2020 4545 钢哪个硬度高 钢哪个硬度高 答 20 钢板与 45 号钢板含碳量硬度大小 20 钢的含碳量是 0 2 45 钢的含碳量是 0 45 在退火状态下 强度硬度由低至高的排列如下 20 钢 45 钢 塑性韧性由低至高的排列如下 45 钢 20 钢 3 3 零件的疲劳极限低于材料的疲劳极限的原因 零件的疲劳极限低于材料的疲劳极限的原因 4 4 T12T12 钢预热处理的目的 钢预热处理的目的 5 5 4545 钢在室温的组织成分 钢在室温的组织成分 答 纯铁 铁素体 45 钢 铁素体 珠光体 T8 珠光体 T12 珠光体 二次渗碳体 7 6 6 6565 40Cr40Cr T8T8 淬透性的排序 淬透性的解释 淬透性的排序 淬透性的解释 答 淬透性 20CrMnTi 40Cr T8 65 合金含量越高 淬透性越好 含 C 量越高淬透性越好 四者淬透性按高低排序为 40Cr 20CrMnTi T8 A 65 请参考四者的临界直径 钢号 静油 20 水 40 水 20 5 NaCl 水溶液 40Cr 22 38 35 40 30CrMnTi 18 33 28 34 20CrMnTi T10 14 26 22 28 T8 65 12 24 19 5 25 5 7 7 回回火脆性的解释 如何避免第二类回火脆性 火脆性的解释 如何避免第二类回火脆性 答 回火脆性 在某些温度区间回火时随回火温度的升高 钢的韧性反而下降的现象 称为 回火脆性 第一类 低温 回火脆性 是指淬火钢在 250 350 回火时出现的脆性 这种回火脆性是不可逆的 只要在此温度范围内回火就会出现脆性 目前尚无有效消除办法 没有一 个有效的热处理方法能消除钢中这种回火脆性 除非不在这个温度范围内回火 也没有能够有效抑制 产生这种回火脆性的合金元素 但可以采取以下措施减轻第一类回火脆性 1 降低钢中杂质元素的含量 2 用 Al 脱氧或加入 Nb V Ti 等合金元素细化 A 晶粒 3 加入 Mo W 等可以减轻 4 加入 Cr Si 调整温度范围 推向高温 5 采用等温淬火代替淬火回火工艺 第二类 高温 回火脆性 是指淬火钢在 500 650 范围内回火后缓冷时出现的脆性 是一种可逆性 的回火脆性 8 防止方法 1 提高钢材的纯度 尽量减少杂质 2 加入适量的 Mo W 等有益的合金元素 3 对尺寸小 形状简单的零件 采用回火后快冷的方法 防止方法 1 提高钢材的纯度 尽量减少杂质 2 加入适量的 Mo W 等有益的合金元素 3 对尺寸小 形状简单的零件 采用回火后快冷的方法 4 采用亚温淬火 A1 A3 细化晶粒 减少偏聚 加热后为 A F F 为细条状 杂质会在 F 中富集 且 F 溶解杂质元素的能力 较大 可抑制杂质元素向 A 晶界偏聚 各元素在 F 和 A 中溶解度的分配比为 F A Mn0 43 Ni0 50 V1 70 Sb11 8 Sn2 2 P3 0 很明显 在 F