2021年广西大学轻工与食品工程学院341农业知识综合三[专业硕士]考研核心题库之机械设计基础简答题精编

考研专业课精品资料第1页，共22页2021年广西大学轻工与食品工程学院341农业知识综合三[专业硕士]考研核心 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 库之机械设计基础简答题精编主编：掌心博阅电子书考研专业课精品资料第2页，共22页特别说明本书根据历年考研大纲要求并结合历年考研真题对该题型进行了整理编写，涵盖了这一考研科目该题型常考试题及重点试题并给出了参考答案，针对性强，考研复习首选资料。版权声明青岛掌心博阅电子书依法对本书享有专有著作权，同时我们尊重知识产权，对本电子书部分内容参考和引用的市面上已出版或发行图书及来自互联网等资料的文字、图片、表格数据等资料，均要求注明作者和来源。但由于各种原因，如资料引用时未能联系上作者或者无法确认内容来源等，因而有部分未注明作者或来源，在此对原作者或权利人表示感谢。若使用过程中对本书有任何异议请直接联系我们，我们会在第一时间与您沟通处理。因编撰此电子书属于首次，加之作者水平和时间所限，书中错漏之处在所难免，恳切希望广大考生读者批评指正。考研专业课精品资料第3页，共22页一、简答题1．在带传动中影响能传递的最大有效圆周力的因素有哪几个？其关系如何（要求答出四种因素）？【答案】在带传动中影响最大有效圆周力的因素及其关系如下。（1）初拉力：最大有效圆周力与初拉力成正比。（2）包角：最大有效圆周方随包角增大而增大。（3）当量摩擦系数：最大有效圆周力随当量摩擦系数增大而增大。（4）带的型号：型号，从左向右各种型号的单根带能传递尚最夫有效圆周力逐次增大。（5）带的材质与结构：圆带小，平带大，带更大、棉帘布与棉线绳结构的胶带能传递的最大有效圆周力小于同型号化学纤维绳结构能传递的最大有效圆周力。（6）带的根数：根数愈多，能传递的最大效圆周力愈大。2．齿轮传动的载荷系数，其中是考虑沿齿宽方向上载荷分布不均匀对齿轮强度影响的系数，说明哪些因素导致载荷沿齿宽分布不均匀。【答案】轴承相对齿轮的配置情况及轴的扭转变形，轴承、支座的变形及制造、装配的误差（精度等级、齿轮材料热处理、齿宽b及齿宽系数、齿宽与齿高之比b/h）等因素。3．在对过盈连接进行验算时，若发现包容件或被包容件的强度不够时，可采取哪些措施来提高连接强度？【答案】主要采取以下几种措施来提高连接强度。（1）增大配合处的结构尺寸，从而可减小过盈量，降低连接件中的应力；（2）增大包容件和包容件的厚度，可提高连接强度；（3）改用高强度的材料；（4）提高配合面的摩擦系数，从而减小过盈量。4．下图1所示的手摇提升装置中，已知各轮齿数为：，=50，=15，=30，=40，=18，=51，蜗杆=1且为右旋，求传动比并指出提升重物时手柄的转向。图1【答案】传动比提升重物时手柄的转向如图2箭头所示。考研专业课精品资料第4页，共22页图25．试述寿命系数在齿轮强度计算中的意义，其值与哪些因素有关？【答案】在齿轮强度计算中，当设计齿轮为有限寿命时，利用寿命系数对齿轮材料的极限接触应力试验值进行修正，利用寿命系数对齿轮材料的极限弯曲应力试验值进行修正，使齿轮许用应力的计算更符合设计工况。寿命系数主要与应力循环基数、疲劳曲线指数m及所设计齿轮的应力循环次数N有关。式中n----齿轮转速a---齿轮转一周，同一侧齿面啮合的次数Lh---齿轮的工作寿命。6．如何确定用于蜗杆传动润滑的润滑油黏度及润滑方式？【答案】润滑对蜗杆传动来说，具有特别重要的意义。因为当润滑不良时，传动效率将显著降低，并且会带来剧烈的磨损和产生胶合破坏的危险，所以往往采用黏度大的矿物油进行良好的润滑，在润滑油中还常加入添加剂，使其提高抗胶合能力。蜗杆线速度小于5〜10m/s的蜗杆传动用油池浸油润滑。为减小搅油损失，下置式蜗杆不宜浸油过深。蜗杆线速度大于4m/s时，常将蜗杆置于蜗轮之上，形成上置式传动，由蜗轮带油润滑。若蜗杆线速度为10〜15m/s，则应采用压力喷油润滑（压力为0.1〜0.3MPa）。7．试述平键的类型和应用场合。【答案】平键按用途分为平键，导键，滑键.普通平键用于静连接，即轴与轴上零件没有相对移动，按端部形状不同分为A（圆头），B（平头），C（单圆头）。导键和滑键用于动联接。导键用于轴上零件轴向位移不变的场合；滑键用于轴上零件轴向位移较大的场合。8．一般连接用销、定位用销及安全保护用销在设计计算上有何不同？【答案】连接用销的类型可根据工作要求选定，其尺寸可根据连接的结构特点按经验或 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 确定，必要时再按剪切和挤压强度条件进行校核计算；定位用销通常不受载荷或只受很小的载荷，故不做强度校核计算，其直径可按结构确定，数目一般不少于两个；安全保护用销在机器过载时应被剪断，因此应考虑销剪断后不易飞出和易于更换的情况。9．简述设计机械的一般步骤。【答案】机械设计应按实际情况确定设计方法和步骤，一台新的机械设备从确定设计任务书到形成产品，需要进行的工作大体如下。（1）确定设计任务书根据生产或市场的需求，由用户和设计部门制定设计任务书，对设备的性能、主要技术参数考研专业课精品资料第5页，共22页等做出明确规定，任务书是设计、调试、验收等的主要依据。（2） 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 设计根据设计任务书的要求，拟定机械的总体布置及传动方案——原理图或机构运动简图，分析机构的运动规律和受力情况。这一阶段中往往需要拟定多种方案，并对经济技术指标及方案的可行性进行比较，从中选用最佳方案并进行初步设计。初步设计时应对设备中主要部分进行运动学、动力学分析计算，确定主要参数。设计者一定要正确处理继承与创新的关系，同类机械成功的经验应当继承，原先薄弱环节及不符合现有任务要求的部分应当改进或做根本性改变。（3）技术设计通过对零部件的工作能力设计，确定主要零部件的基本尺寸；再根据已确定的结构方案和主要零部件的基本尺寸，设计机械的装配图和零件图。在这一阶段中，设计者既要重视理论设计计算，更要注重结构设计。（4）技术文件编制在完成技术设计后，应编制技术文件，主要有设计计算说明书、使用说明书、 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 件明细表等，技术文件是对机械进行生产、检验、安装、调试、运行、维护的依据。（5）技术审定和产品鉴定设计资料应由专家和有关部门进行审定，认可后进行样机试制；样机运行后再进行鉴定，鉴定通过后，经过小批量生产，在进一步考察的基础上改进原设计，定型后即可根据市场需求量大小决定一定批量的生产。10．蜗杆传动的失效形式与齿轮传动相比有何异同？【答案】因为钢制蜗杆的强度比用有色金属制造的蜗轮强度髙，所以轮齿失效多发生在蜗轮的牙齿上，其失效形式和齿轮泰样也有点蚀、胶合、磨损、弯曲等，由于蜗杆蜗轮相对滑动速度大，效率低，最容易发生胶合与磨损。但至今尚皖完善的胶合与磨损的计算方法，因此对闭式蜗杆传动要用接触强度进行条件计算，再按弯曲强度校核，同时，为防止温度升高产生胶合，还要进行热平衡计算。对开式蜗杆按弯曲强度设计计算，对跨距较大的蜗杆，还要进行刚度计算。11．开式齿轮传动应按何种强度条件进行计算？为什么？怎样考虑磨损的影响？【答案】开式齿轮传动的主要失效形式是磨损，往往是由于齿面的过度磨损或轮齿磨薄后弯曲折断而失效。因此采用降低许用应力的方法按齿根抗弯强度进行设计计算，即按齿根抗弯强度进行设计计算，考虑磨损的影响，将计算的模数增大，通常不必验算接触疲劳强度。12．简述平键联接、半圆键联接、楔键联接、花键联接的工作原理和特点。【答案】（1）平键联接工作原理:平键联接靠平键与轴上键槽及毂上键槽的侧面（即工作面）的挤压来传递转矩。特点:结构简单、装拆方便、对中性好，但不能承受轴向力；应用广泛，可用于静联接、动联接、要求轴毂对中性好的联接。（2）半圆键联接工作原理:同平键联接。特点:键能在槽中绕其几何中心摆动。半圆键联接工艺性好，装配方便，尤其适用于锥形轴与轮毂的联接。但因轴上键槽较深，对轴的强度削弱较大，一般只用于轻载联接中。（3）楔键联接工作原理:装配时楔键打入键槽中，楔键的上、下面（即工作面）与轴和毂上键槽底面间产生正压力，工作时靠此压力产生磨擦力矩来传递转矩。特点:楔键联接的特点是结构简单、装拆方便，可传递单向轴向力，但楔键被楔紧时破坏了轴毂对中性另外楔键联接是靠磨擦传递转矩，磨擦传力存在不可靠性，因此仅用于对中性要求不高、载荷平稳、低速的联接。（4）花键联接工作原理:花键联接通过轴与轮毂上沿周向分布的多个键齿和键槽的互相啮合传递转矩，齿的侧面是工作面，可用于静联接或动联接。特点:与平键联接相比，花键联接具有承载能力大、对轴削弱程度小（齿浅、应力集中小）、定心好和导向性好等优点。它适用于定心精度要求高、载荷大或经常滑移的联接。考研专业课精品资料第6页，共22页13．从动件运动规律如下：、、、，推程中以等速运动规律上升，升程h=30mm；回程以等加速等减速运动规律返回原处。试用图解法画出从动件位移曲线、速度曲线及加速度曲线，并分析凸轮机构运动中的冲击特性。【答案】选择作图比例=1mm/mm，从动件的位移曲线、速度曲钱及加速度曲线如下图所示。凸轮机构在=0°（360°）、90°时加速度出现无穷大的突变，产生刚性冲击；在=120°、210°、300°时加速度出现有限值的突变，产生柔性冲击。图14．擒纵机构类型及主要特点是什么？【答案】擒纵机构是一种间歇运动机构，主要用于定时器、计时器等产品中。其一般由游丝摆轮、擒纵叉及擒纵轮组成。在游丝摆轮的往复摆动及擒纵叉的配合作用下，擒纵轮以一定的角度进行间歇转动。其主要有固有振动系统型擒纵机构和无固有振动系统型擒纵机构两大类。15．磨损有几种主要类型？【答案】根据磨损机理可将磨损分为粘着磨损、磨粒磨损、疲劳磨损、冲蚀磨损及腐蚀磨损等。（1）粘着磨损当相对运动的两表面处于混合摩擦或边界摩擦状态，载荷较大、相对运动速度较高时，边界膜可能遭到破坏，材料会从一个表面转移到另一表面或离开表面成为磨粒，这种现象称为粘着磨损。（2）磨粒磨损摩擦副接触的两表面上较硬的微峰及从外界进入摩擦副间的硬质颗粒会起到“磨削”作用，使摩檫副表面材料不断损失，这种磨损称为磨粒磨损。（3）疲劳磨损高副接触的两表面（如齿轮、滚动轴承等）在接触应力（赫兹应力）的反复作用下，零件工作表面或表面下一定深度处会形成疲劳纹，随着裂纹的扩展与相互交接，会使表面层金属剥落，出现凹坑，这种磨损称为疲劳磨损，也称为疲劳点蚀或简称点蚀。（4）冲蚀磨掼考研专业课精品资料第7页，共22页具有一定速度的硬质微粒冲击物体表面时，物体表面受到法向力及切向力作用，当硬质微粒反复作用物体表面时，就会造成表面破坏，物体表面会不断损失材料，这种磨损称为冲蚀磨损。（5）腐蚀磨损摩擦副受到空气中的酸或润滑油中残存的少量无机酸的水分子的化学或电化学作用，使摩擦副表面材料不断损失，这种磨损称为腐蚀磨损。16．为何要使小齿轮比配对大齿轮宽5〜10mm？【答案】是为了保证两个齿轮在全齿宽上啮合工作的。如果两个齿轮同样宽，会因为齿轮轴向错位减小齿轮副的实际工作宽度。而让小齿轮比大齿轮宽5〜l0mm，是最节省材料又能满足前述要求的最佳选择。17．选择机械零件材料的主要原则是什么？【答案】机械零件所用的材料是多种多样的，常用的材料有钢、铸铁、有色金属和非金属材料等。选择材料的一般原则如下：①载荷及应力的大小和性质通常，受载大的零件应选用机械强度高的材料；在静应力作用下工作的零件可选用脆性材料；而在冲击、振动及变载荷作用下工作的零件则应选用塑性材料。②零件的工作情况零件的工作情况主要指零件所处的环境特点、工作温度和摩檫磨损的程度等。通常，在湿热环境下工作的零件应选用防锈和耐蚀性好的材料，如不锈钢、铜合金等。当工作温度变化很大时，一方面要考虑互相配合两零件材料的线膨胀系数不能相差过大，以免在温度变化时产生过大的热应力，或使配合松动；另一方面也要考虑材料的力学性能随温度变化而改变的情况。当零件在工作中有可能发生摩擦磨损时，要提高其表面硬度，增强其耐磨性，因此应选用适于进行表面处理的淬火钢、渗碳钢、氮化钢等材料。③零件的尺寸和质量零件的尺寸和质量与材料的品种及毛坯制造方法有关。用铸造材料毛坯时，一般不受零件的尺寸和质量的限制；而用锻造材料制造毛坯时，则需考虑锻造机械设备的生产能力，一般用于零件尺寸和质量较小的情况。此外，应该尽可能选用强度高而密度小的材料，减小零件的尺寸和质量；而有些情况，如设计飞轮时，则应选用强度高且密度大的材料，以增大飞轮的质量。④零件结构的复杂程度及材料的加工可能性结构复杂的零件宜用铸造毛坏，选用铸造工艺性好的铸造材料，如铸铁、铸钢等；也可以用板材冲压出元件后再焊接而成，选用冲压i艺性与焊接工艺性好的材料。而结构简单的零件可用锻造毛坯，选用锻造工艺性好的材料，如锻钢等。⑤材料的经济性首先应该考虑材料本身的价格，在能达到使用要求的前提下，应尽量选用价格低廉的材料。其次应该综合考虑选用材料的经济效果。对于大量生产的零件，宜选用铸造材料，采用铸造毛坯；而对于单件生产的零件，则可选用焊接材料或锻造材料，采用焊接毛坯或自由锻造毛坯；对于某些机械零件，则可采用精密的毛坯制造方法，如精铸、冲压等，这样既可提高材料的利用率，又节省了机械加工的费用，因此可获得良好的经济效益。⑥材料的供应情况选用材料时，还应考虑当时当地的材料供应情况，应该在满足使用要求的条件下，首先选用库存材料或当地材料、国产材料。18．滑动螺旋传动和滚动螺旋传动的特点各是什么？【答案】滑动螺旋结构简单，便于制造，易于自锁，但其主要缺点是摩擦阻力大，传动效率低（一般为30%~40%），磨损快，传动精度低等。相反，滚动螺旋和静压螺旋的摩擦阻力小，传动效率高（一般为90%以上），但结构复杂，特别是静压螺旋还需要供油系统，因此只有在高精考研专业课精品资料第8页，共22页度、高效率的重要传动中才宜采用，如数控、精密机床，测试装置或自动控制系统中的螺旋传动等。19．什么是安全因数？为什么要设立安全因数？什么是安全因数计算值？安全因数的选取应考虑哪些因素？【答案】对于同一个零件，计算载荷要随计算方法的不同而取不同的数值，且只是初步设计时所采用的一个取定后就不变的量。所以它与作用在零件上的那些随机变化的真实载荷还不同。20．联轴器所联两轴的偏移形式有哪些？如果联轴器不能补偿偏移会发生什么情况？【答案】偏移形式有径向偏移、轴向偏移、角偏移和综合偏移。如果被连接两轴之间的相对偏移得不到补偿，将会在轴、轴承及其他传动零件间引起附加载荷，使工作情况恶化。21．当计算滑动轴承时，若温升过高，可采取什么措施使温升降低？【答案】可采取以下措施使温升降低:曾加散热面积；使轴承周围通风良好；采用水冷油或水冷瓦；采用压力供油，增大油流量；改太栢对间隙；换用黏度小的油；减少瓦长等。22．轴上各零件的结构及轴向尺寸、位置如图所示，试按轴承固定方式为全固式（双支点单向固定方式）设计轴的结构。【答案】结果如图。23．蜗杆传动中对蜗杆副材料有什么要求？常用的蜗杆副材料有哪些？蜗轮材料一般根据什么条件来选择？【答案】基于蜗杆传动的失效形式，蜗杆副的材料组合不仅要求有足够的强度，更重要的是要求具有良好的减摩、耐磨、易于跑合的性能和抗胶合能力。蜗杆一般采用碳钢或合金钢制造，要求齿面较光洁，硬度较高。对于高速重载的蜗杆常用20Cr，20CrMnTi等合金钢渗碳淬火，表面硬度可达56〜62HRC；或用45，40Cr等钢表面淬火。24．为什么普通圆柱蜗杆传动的承载能力主要取决于蜗轮轮齿的强度，用碳钢或合金钢制造蜗轮有何不利？【答案】因为蜗杆与蜗轮配对材料中，蜗轮材料的强度比较低，所以蜗杆传动的承载能力主要取决于蜗轮的强度。在蜗杆传动中，啮合齿面具有很大的相对滑动速度。为了减少磨损，提高抗胶合的能力，要求配对材料具有良好的减磨性。碳钢或合金钢制造的蜗轮虽然强度很高，但与碳钢蜗杆配对时减摩性和磨合性差。因此两者配对啮合传动时并不耐磨，同时抗胶合能力差。考研专业课精品资料第9页，共22页25．试验算如下图所示运动链的运动是否确定？如果运动不确定，请提出使其具有确定运动的修改方案，并画出改进后的机构运动简图。【答案】（a）F=3n-2pL-pH=3×3-2×4-1=0，所以不能运动。修改方案如下图1所示。图1（b）F=3n-2pL-pH=3×5-2×7-1=0，所以不能运动。修改方案如下图2所示。图226．当转速很高而轴向载荷不太大时，通常不用推力球轴承而用深沟球承来承受纯轴向载荷，为什么？【答案】对于推力球轴承，因高速时滚动体离心力大，与保持架摩擦发热严重，寿命较低。对于深沟球轴承，有较深的滚道，可承受轴向力。因此当转速很高、轴承载荷不太大时，不用推力球轴承，而用深沟球轴承。27．对轴瓦材料的主要要求是什么？试述牌号为的轴瓦材料的特点及应用。主要根据哪些条件来选择轴瓦材料？【答案】（1）对轴瓦材料的主要要求有：①足够的疲劳强度和抗压强度。②有良好的减摩性、耐磨性和抗胶合性。③有较好的适应性和嵌藏性。④对润滑剂要有较好的吸附能力。⑤有良好的导热性。⑥良好的加工工艺性和经济性。（2）是锡基轴承合金，其综合性能好，即具有较高的抗压强度，一定的冲击韧性及硬度，优良的可塑性、流动性、导热性和耐蚀性，但其疲劳强度低，因此用于制作髙速、重考研专业课精品资料第10页，共22页载轴承的轴承衬。是铝青铜，具有很高的强度和很好的耐磨性与耐蚀性，但抗胶合能力差，因此用于制作低速、重载轴承。是灰铸铁，具有很好的切削性能、价格便宜，但抗胶合能力差，因此用于制作轻载、不重要的轴承。（3）选择轴瓦材料时主要根据轴承的工作条件及轴瓦材料的最大许用值和，应满足和的条件。28．软齿面和硬齿面的界限是如何划分的？设计中如何选择软、硬齿面？【答案】齿面的硬度大于350HBW或38HRC，称为硬齿面齿轮传动；齿面的硬度小于等于350HBW或38HRC，称为软齿面齿轮传动。对结构尺寸没有要求的齿轮传动用软齿面齿轮传动；对要求结构尺寸小的齿轮传动用硬齿面齿轮传动。29．为了提高散热能力，蜗杆传动的风扇应安装在蜗杆轴上还是蜗轮轴上？为什么？若风扇装在蜗杆轴上，箱体上的散热片应如何布置？【答案】为了提高散热能力，蜗杆传动的风扇应安装在转速高的蜗杆轴上，因为转速越高，风扇的散热能力越强。若风扇安装在蜗杆轴上，则箱体上的散热肋应平行于蜗杆轴线的方向布置，有利于风扇产生的气流流动。30．说明下列弹簧的功用（如图）:（1）滚柱式安全离合器从动盘中装置的弹簧（图a）。（2）离心式离合器中与闸瓦相连接的弹簧（图b）。（3）定力矩扳手中的弹簧（图c）。（4）汽车车轮轴上方的钢板弹簧（图d）。（5）枪栓弹簧。（a）（c）（d）图【答案】（1）滚柱式安全离合器从动盘中装置的弹簧是控制机构的运动。考研专业课精品资料第11页，共22页（2）离心式离合器中，与闸瓦相连接的弹簧是控制机构的运动（3）定力矩扳手中的弹簧是控制拧紧螺纹件时的拧紧力矩。（4）汽车车轮轴上方的钢板弹簧是缓和冲击和吸收振动。（5）枪栓弹簧用于储存能量。31．多油楔径向滑动轴承的几种典型结构示意图。【答案】多油楔径向滑动轴承的几种典型结构示意图如下。图1为椭圆轴承；图2为固定瓦三油楔轴承；图3为摆动瓦三油楔轴承。图1图2图332．如下图所示的机构为什么在运动学上是等价的?图考研专业课精品资料第12页，共22页【答案】上图与上图反向演化为铰链四杆机构均是机架为最短杆，并且满足杆长条件，两图中与机架相连的杆或块均可以整周转动，同时两连架杆或块保持垂直。因此两图示机构在运动学上是等价。33．写出液体动压轴承工作能力准则的表达式，并解释其中各符号的含义。【答案】（1）最小油膜厚度准则，液体动压润滑下，滑动轴承工作时最小油膜厚度应大于许用油膜厚度。（2）温度准则滑动轴承工作时的温升应小于许用温升。34．简述齿轮设计步骤。【答案】（1）根据运动传动链，确定齿轮传动比；（2）根据不根切最少齿数，确定合理小齿轮的齿数；（3）根据作用在小齿轮上的扭矩，计算作用在轮齿上的圆周力，径向力和轴向力（对计算轴的强度、刚度有用）；（4）选择齿轮材料及热处理方式；（5）由轮齿弯曲疲劳强度设计 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 计算齿轮模数；（6）由齿面接触疲劳强度设计公式计算齿轮分度圆直径；（7）根据计算，确定齿轮模数和分度圆直径及齿轮宽度；（8）确定齿轮几何参数及尺寸（包括齿轮变位参数）；（9）如有必要还需进行齿面抗胶合能力计算；（10）齿轮结构设计；（11）确定齿轮传动的润滑方式。35．已知一偏置尖顶推杆盘形凸轮机构如图1所示，试用作图法求其推杆的位移曲线。图1【答案】以同一比例尺作推杆的位移线图如图2所示图2考研专业课精品资料第13页，共22页36．试审查下图所示简易冲床的设计方案简图是否合理？为什么？如不合理，请绘出正确的机械简图。图【答案】此设计方案简图是不合理的。因按此设计方案简图，其自由度为F=3n-2p5-p4=3×3-2×4-1=0,即运动链不能动，因而不是机构。将机构简图修改成如下图所示，则满足运动要求。图37．试比较深沟球轴承和圆柱滚子轴承（无挡边）的共同点和差异。【答案】深沟球轴承:主要承受径向载荷，同时也能承受一定量的轴向载荷，承载能力较低，极限转速高，允许的角偏差较大，价格较低。圆柱滚子轴承（无挡边）：只能承受径向载荷，不能承受轴向载荷，承载能力较高，极限转速较低，允许角偏差较小，内、外圈可分离，价格较高。38．什么是角接触向心轴承的压力中心？其位置如何度量？简化计算时如何处理？【答案】角接触向心轴承的支反力作用点即为轴承的压力中心。用轴承外圈宽边端面到压力中心的距离a来度量，a可由轴承样本查得。简化计算时，通常取轴承宽度中点为支反力作用点。39．轴按扭转强度计算时，许用扭转应力是如何选取的？是否考虑了扭转应力的变化？【答案】根据轴的材料选取许用扭转应力；考虑当弯矩作用相对于转矩很小或只传递转矩时，许用扭转应力取较大值；反之，取较小值；当用钢时，许用扭转应力取较小值。考研专业课精品资料第14页，共22页40．在什么情况下，螺栓连接的安全系数大小与螺栓的直径有关？试说明其原因。【答案】在不控制预紧力的情况下，螺栓连接的安全系数与螺栓直径有关，直径越小，则安全系数取得越大。由于扳手的长度随螺栓直径减小而线性减短，螺栓的承受载荷能力随螺栓直径减小而平方性降低，因此螺栓直径越细越易拧紧，导致螺栓过载断裂，所以小直径的螺栓应取较大的安全系数。41．写出实现轴上零件轴向固定的任意四种方法，并画出相应的结构图。【答案】结构图如下：图42．影响圆柱螺旋弹簧强度、刚度及稳定性的主要因素是什么？为提高弹簧的强度、刚度和稳定性可采用哪些措施？【答案】影响圆柱螺旋弹簧强度的主要因素有:材料及载荷种类（影响）、载荷F、弹簧丝直径d和旋绕比c。提高弹簧强度的有效措施是:加大弹簧丝直径d采用强度高的材料，适度减小旋绕比c。影响弹簧刚度的主要因素有:弹簧丝直径d，旋绕比c，工作圈数n。提高弹簧刚度的有效措施是:加大弹簧丝直径d，减小工作圈数n，适度减小旋绕比。影响弹簧稳定性的主要因素是高径比b=H0/D和刚度、支承形式，为提高弹簧的稳定性，可增加D，从而减少高径b，采用两端固定式支承或加导杆或导套。43．如下图所示的曲柄滑块机构：（1）曲柄为主动件，滑块朝右运动为工作行程，试确定曲柄的合理转向，并简述其理由；（2）当曲柄为主动件时，画出极位夹角，最小传动角min。（3）设滑块为主动件，试用作图法确定该机构的死点位置；图【答案】（1）顺时针为合理转向，这是利用机构急回运动特性,并使回程时间比工作时间快一个极位夹角的转动时间,节约循环时间，如下图（a）所示。（2）若滑块为主动件，则AB1C1、AB2C2为死点位置。如下图（a）所示。（3）若曲柄为主动件，极位夹角如图（a）所示，最小传动角如图（b）所示。ABC考研专业课精品资料第15页，共22页（a）（b）图44．何谓滚动轴承额定静载荷？滚动轴承的静强度条件是什么？【答案】滚动轴承额定静载荷是指滚动轴承在静止、摆动或缓慢旋转状态下，在最大受载滚动体与滚道接触中心处引起与规定的接触应力相当的静载荷。滚动轴承的静强度条件是。，其中C0是额定静载荷，P0是当量静载荷，S0是安全系数。45．什么是轴承的当量动载荷？【答案】滚动轴承若同时承受径向和轴向联合载荷，为了计算轴承寿命时在相伺条件下比较，必须把实际载荷转换为与确定基本额定动载荷的载荷条件相一致的当量动载荷，用P表示46．轴的设计包括哪些方面的问题？其中哪些问题是必须考虑的，哪些问题有特殊要求时才须考虑？【答案】轴的设计包括选材料并确定轴的形状和尺寸的结构设计、防止轴发生疲劳断裂的强度计算、防止轴发生过大的弹性变形的刚度计算和防止轴发生共振的振动稳定性计算。其中，结构设计和强度计算是必须考虑的；对于刚度要求较高的轴（如机床主轴）和受力大的细长轴（跨度大的蜗杆轴）等，须进行刚度校核，防止轴工作中产生过大的变形；对于高速运转的轴（如汽轮机轴），要进行振动稳定性计算，防止轴发生共振。47．对于圆柱齿轮传动，一般小齿轮齿宽b1大于大齿轮齿宽b2，为什么？在进行强度计算时，齿宽系数中的齿宽b应代入哪一个？【答案】选择齿轮宽度b1＞b2，主要是为了在装配时容易保证轮齿沿全齿宽啮合，从而保证工作强度，而且还可以节省材料和加工齿轮的工时，降低成本。中的齿宽b应代人大齿轮的齿宽b2。48．液体动压力是怎样形成的？具备哪些条件才能形成流体动压力？【答案】流体动压力是指靠运动表面带动粘性流体，以足够的速度流经收敛性间隙时流体内产生的压力。间隙内具有动压力的油层称为流体动压油膜。由流体特性可知，动压油膜各点都有垂直作用于运动表面的压力，该表面所受油膜力为各点压力的总和。如果有一个沿着运动表面垂直方向的载荷作用在该运动表面上，只要这个力不大于油膜力，那么运动表面与静止表面将保持ABCC2C1B1B2AB″C′minB′C″考研专业课精品资料第16页，共22页一定的间隙，维持液体摩擦状态。这就形成了流体动压力。流体动压力的形成条件:①流体必须经过收敛形间隙，（而且间隙的倾角越大，产生的油膜压力越大）。②流体必霸具有足够的速度。③流体必须是粘性的流体。49．如下图所示导杆机构中，已知，偏矩，试问:（1）欲使其为曲柄摆动导杆机构，的最小值为多少？（2）若不变，而，欲使其为曲柄转动导杆机构，的最大值为多少？（3）若为原动件，试比较在和两种情况下，曲柄摆动导杆机构的传动角，哪个是常数，哪个是变数，郷种情况传力效果好？图【答案】（1），即的最小值为。（2）当时，该机构成为曲柄转动导杆机构，必有，即的最大值可为。（3）对于的摆动导杆机构，传动角、压力角均为一常数，对于的摆动导杆机构，其导杆上任何点的速度方向不垂直于导杆，且随着曲柄的转动而变化，而导杆作用于导杆的力总是垂直于导杆，故压力角不为零而传动角，且是变化的。从传力效果看，的方案好。50．计算下图所示直角定块机构的自由度，已知R=r+rr。直角定块机构图【答案】此机构中B处的滚子是局部自由度，为了去除此局部自由度,应将滚子固连于构件2上。其次，因为总成直角，故B点的轨迹是以O为圆心、r为半径的圆；或者说，滚子与机架所形成的高副实际上不起约束作用，因此，去掉高副虚约束后的机构如下图所示：考研专业课精品资料第17页，共22页解，故该机构的自由度为51．图为偏置曲柄滑块机构，试导出曲柄存在的条件。AEBe431a2C2C1B1B2bC【答案】1为曲柄，则点B应能通过曲柄与连杆共线的两个极限位置。当曲柄位于1AB时，它与连杆重叠共线，此时在直角三角形EAC1中得AEAC1，即eab。故eab。当曲柄位于2AB时，它与连杆拉直共线，此时在直角三角形EAC2中得AEAC2，即eab。由于满足bae必然满足bae，故偏置曲柄滑块机构有曲柄的条件为：bae。52．如下图1所示的六杆机构。当原动件自轴沿顺时针转过到达时，构件顺时针转过，恰与轴重合。此时，滑块6在轴上自移动到，其位移，滑块距的距离为，用图解法确定和点的位置，并且在所设计的机构中标明传动角。同时，说明机构是什么样的机构（曲柄摇杆、双曲柄或双摇杆机构）？图1【答案】本题给出了一组连架杆对应位置、，并且规定连杆上一端铰链中心在轴上。因此，本题具有唯一解，可用反转法求解。答:（1）求从动杆长度。由图中几何关系可知又因，上式又可写成考研专业课精品资料第18页，共22页解得（2）选取长度比例尺作出已知条件下机构的各铰链点及滑块、连架杆的位置，参看图2。（3）以为圆心，以为半径作圆弧，得、。（4）以为圆心，以任意长度为半径画圆弧，交标线上、点。（5）连接，然后沿一的方向转动，使与相重合，便得到点转动后的新位置。（6）连接，作中垂线与相交于点，连接即为所求机构的第位置。图253．弹簧主要功能有哪些？试举例说明。【答案】弹簧的主要功能有①缓冲和减振，如车辆中的缓冲弹簧、联铀器中的吸振弹簧；②控制运动，如内燃机中的阀门弹簧、离合器中的控制弹簧；③储蓄能量，如钟表中的弹簧；④测力，如测力器和弹簧秤中的弹簧等。54．计算如下图（a）所示机构的自由度，分别以构件2、4、8为原动件，确定机构的杆组及机构的级别。【答案】计算机构的自由度，即以2为原动件：如下图（b）所示，3、4构件可以组成RRPⅡ级杆组；5、6构件可以组成RRRⅡ级杆组；7、8构件可以组成RRPⅡ级杆组。该机构的基本杆组最高级为Ⅱ级，故以2为原动件时，机构为Ⅱ级机构。考研专业课精品资料第19页，共22页以4为原动件：如下图（c）所示，2、3构件可以组成RRRⅡ级杆组；5、6构件可以组成RRRⅡ级杆组；7、8构件可以组成RRPⅡ级杆组。该机构的基本杆组最高级为Ⅱ级，故以4为原动件时，机构为Ⅱ级机构。以8为原动件：如下图（d）所示，6、7构件可以组成RRRⅡ级杆组；2、3、4、5构件可以组成Ⅲ级杆组；该机构的基本杆组最高级为Ⅲ级，故以8为原动件时，机构为Ⅲ级机构。55．滚动轴承部件有哪几种固定方式？各适用于什么场合?【答案】滚动轴承部件的固定形式有：两端固定支承、一端固定一端游动支承和两端游动支承等三种方式。两端固定支承适用于工作温度变化不大、两支点间跨距的短轴；一端固定一端游动式主要用于工作温度变化大且两支点间跨距的长轴；两端游动式主要用于允许轴承部件沿着轴向游动的场合，常用于人字齿轮的高速轴等。56．在螺旋弹簧的强度计算中为什么要引入曲度系数K？其值如何计算？【答案】在螺旋弹簧的强度计算中引入曲度系数的目的就是要考虑弹簧升角、曲率及切向力引起的切应力对弹簧丝中扭剪应力的影响。，式中c为旋绕比。考研专业课精品资料第20页，共22页57．求机构在图1所示位置时的所有瞬心。图1【答案】如图2所示。图2考研专业课精品资料第21页，共22页58．为什么传递大功率时很少采用普通圆柱蜗杆传动？为什么蜗杆传动中常用蜗杆作主动件？蜗轮能否作主动件？用于何种场合？【答案】由于蜗杆传动的传动效率低，功率损失大，功率越大，绝对损失量越大，因此传递大功率时很少采用普通圆柱蜗杆传动。由蜗杆传动的效率计算公式可知:蜗杆作主动件时，传动效率高于蜗轮作主动件时的传动效率，因此蜗杆传动中常用蜗杆作主动件。当蜗杆传动不自锁时，蜗轮亦可作主动件，但传动效率极低，因此只可用于极小功率的增速传动场合。59．链传动工作时，产生动载荷的原因有哪些？【答案】链传动工作时，产生动载荷的原因如下。（1）由于链速和从动链轮角速度周期性变化，从而会产生附加动载荷；（2）链沿垂直方向的分速度也作周期性变化，使链产生横向振动，这也会使链传动产生动载荷；（3）当链进入链轮的瞬间，链节和轮齿以一定的相对速度相啮合，从而使链和轮齿受到冲击并产生附加动载荷。60．如下图所示为一直动平底推杆盘形凸轮机构。已知基圆半径，推杆运动规律，凸轮等角速度顺时针方向转动。试求凸轮廓线的极坐标方程，并问：该凸轮机构的压力角为多大？其基圆半径是否取决于压力角的大小？图【答案】（1）如题中图所示，设取为极坐标的极轴，凸轮由起始位置按方向转过角时，推杆相应的位移为s。根据反转法原理，若凸轮固定不动，则推杆反转角，此时推杆与凸轮在B点相切，又由瞬心法可知，此时凸轮与推杆的相对瞬心为P点，故知推杆的速度为得由图可得凸轮工作廓线的极坐标方程为（2）由题中图可知，在直动平底推杆盘形凸轮机构中，凸轮法向推力始终垂直于推杆的平底，当平底垂直于导路方向线时，其压力角恒等于零；当平底倾斜时，压力角恒等于平底对于考研专业课精品资料第22页，共22页导路方向线的倾斜角。（3）由于直动平底推杆盘形凸轮机构的压力角恒等于常数，故其压力角与基圆半径无关，因此，凸轮的最小棊圆半径不取决于压力角的大小，而是取决于凸轮的全部廓线必须外凸这一条件。只有这样，平底才能与凸被廓线的各点相接触，以保证推杆完全实现预期的运动规律。61．在设计轴承组合时，如何考虑轴承的拆卸？【答案】在设计轴承组合时，用于固定轴承内圈的轴肩高度应适当，以便放下拆卸工具的钩头。对于外圈，应留出拆卸高度，或在壳体上做出放置拆卸螺钉的螺纹孔。