2021年东北林业大学林学院341农业知识综合三[专业硕士]之机械设计教程考研强化模拟五套题

考研专业课精品资料第1页，共48页目录2021年东北林业大学林学院341农业知识综合三[专业硕士]之机械设计教程考研强化模拟五套题（一）..................................................................................................................................22021年东北林业大学林学院341农业知识综合三[专业硕士]之机械设计教程考研强化模拟五套题（二）................................................................................................................................122021年东北林业大学林学院341农业知识综合三[专业硕士]之机械设计教程考研强化模拟五套题（三）................................................................................................................................222021年东北林业大学林学院341农业知识综合三[专业硕士]之机械设计教程考研强化模拟五套题（四）................................................................................................................................302021年东北林业大学林学院341农业知识综合三[专业硕士]之机械设计教程考研强化模拟五套题（五）................................................................................................................................40考研专业课精品资料第2页，共48页2021年东北林业大学林学院341农业知识综合三[专业硕士]之机械设计教程考研强化模拟五套题（一）说明：专业课强化检测使用。共五套强化模拟题，均含有详细答案解析，考研强化复习首选。一、选择题1．液体动压滑动轴承最小油膜厚度的临界值主要受到__________限制。A.加工表面不平度B.轴瓦材料C.润滑油粘度D.轴承孔径【答案】A2．工作时只承受弯矩，不传递转矩的轴，称为__________。A.心轴B.转轴C.传动轴D.曲轴【答案】A3．在下面的选项中，__________情况的两板间能建立动压油膜。【答案】B4．下列措施中，__________不利于提高齿轮轮齿抗疲劳折断能力。A.减轻加工损伤B.减小齿面粗糙度值C.表面强化处理D.减小齿根过渡圆角半径【答案】D5．非液体摩擦滑动轴承是指__________。A.干摩擦的滑动轴承B.脂润滑的滑动轴承C.边界摩擦或混合摩擦的滑动轴承D.固体润滑剂润滑的滑动轴承【答案】C考研专业课精品资料第3页，共48页6．如图所示蜗杆传动简图中，图__________的转向是正确的。A.B.C.D.【答案】C7．带传动常用在高速级的主要原因是为了__________。A.减小带传动结构尺寸B.更好地发挥缓冲、吸振作用C.更好地提供保护作用D.【答案】A考研专业课精品资料第4页，共48页8．—定型号帯中的离心拉应力，与带线速度__________。A.的二次方成正比B.的二次方戍反比C.成正比D.成反比【答案】A9．在齿轮传动中，为了减小动载荷系数KV，可以采取的辑施有__________。A.提高齿轮的制造精度B.减小齿轮平均単位载荷C.减小外加载荷的变伟幅度D.降低齿轮的圆肩速度【答案】A10．一对圆柱齿轮传动，小齿轮分度圆直径，齿宽；大齿轮分度圆直径，齿宽，则齿宽系数=__________。A.1.1B.5/9C.1D.1.【答案】C二、简答题11．有一传动装置如图所示，卷筒用普通螺栓连接固连于大齿轮上。图（1）试根据承受载荷的情况，对各轴进行分类。（2）试分析轴上A—A、B—B、C一C三个截面受何种载荷和何种应力作用？其应力循环特征？应力计算公式是什么？（3）以轴为例说明影响轴的疲劳强度的因素有哪些？提高轴的疲劳强度可采取哪些措施？（4）试分析轴上零件的固定方法。【答案】（1）轴受转矩作用，是传动轴；轴既受转矩作用，又受弯矩作用，是转轴；轴只受弯矩作用，是芯轴。因为卷筒与大齿轮间采用普通螺栓连接相固连，作用于大齿轮的转矩直接传递给卷筒，故轴不受转矩作用。（2）轴上各截面所受的载荷、应力、应力循环特征及应力计算公式见下表。考研专业课精品资料第5页，共48页[提示]扭剪应力的应力循环特征随转矩的性质而变化，通常轴单向受扭时，转矩按脉动循环变化，则的，而轴双向转动并受载荷作用时，转矩按对称循环变化，故的。（3）影响轴的疲劳强度的主要因素有应力集中、绝对尺寸和表面状态。为提高轴的疲劳强度可采取的措施如下：①阶梯轴的相邻轴径变化应尽量小，并在阶梯变化处采用较大的过渡圆角，或采用过渡肩环、凹切圆角；当轴毂连接采用过盈配合时，应尽量减小过盈量，或在轴上、轮毂上加工卸载槽；在轴上避免开槽孔、切口或凹槽，轴上键槽可采用盘铣刀加工。以上这些做法可减小应力集中。②提高轴的加工精度，降低轴的表面粗糙度值，采用辗压、喷凡、表面淬火等方法对轴表面进行强化，从而提高轴的表面质量。③在保证强度和结构 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的前提下，轴径尺寸应尽量小。（4）轴上只有两个半联轴器，半联轴器在轴上的轴向固定采用轴肩，周向固定可采用普通平键连接；而轴上装有半联轴器、滚动轴承和齿轮，其固定的方式如下图所示，半联轴器在轴上的轴向固定采用肩轴，周向固定可采用普通平键连接。滚动轴承在轴上的轴向固定采用轴肩-轴承端盖及套筒-轴承端盖，周向固定采用过盈配合。齿轮在轴上的轴向固定采用轴肩（或环）-套筒，周向固定采用普通平键连接。图12．有一刚性凸缘联轴器用强度等级为5.8的普通螺栓连接以传递转矩T。现欲提高其传递的转矩，但限于结构，不能增加螺栓的直径和数目，试提出三种能提高该联轴器传递的转矩的方法。【答案】为提高该联轴器传递转矩的能力，可采取的方法如下:①将强度等级为5.8的普通螺栓改为强度等级为6.8或更高的普通螺栓。②由普通螺栓连接改为铰制孔用螺栓连接。③设置抗剪件，如加销、套筒等。考研专业课精品资料第6页，共48页13．有两个圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧，甲弹簧的工作圈数是乙弹簧工作圈数的2/3，其他参数相同。（1）若甲弹簧在载荷F作用下弹簧丝内最大切应力为，则乙弹簧在同样载荷作用下弹簧丝内最大切应力是多少？（2）若甲弹簧的极限载荷是，则乙弹簧的极限载荷是多少？（3）若甲弹簧在载荷F作用下的变形量为，则乙弹簧在同样载荷作用下的变形量是多少？（4）若甲弹簧的刚度为KF，则乙弹簧的刚度KF1是多少？【答案】（1）因为，根据题给条件，甲、乙两弹簧只有工作圈数n不同，其他参数均相同，而与n无关，所以。（2）因为，根据题给条件，甲、乙两弹簧只有工作圈数n不同，其他参数均相同，而与n无关，所以。（3）因为，根据题给条件，甲、乙两弹簧只有工作圈数n不同，其他参数均相同，故有，而，所以。（4）因为，根据题给条件，甲、乙两弹簧只有工作圈数n不同，其他参数均相同，故有，而，所以，所以。14．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的齿面接触疲劳强度极限应力试验值进行修正，利用寿命系数对齿轮的齿根弯曲疲劳强度极限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——齿轮的转速；a——齿轮转一周同一侧齿面啮合的次数；齿轮的便用寿命。15．滑动轴承有何特点，它适用于何种场合？【答案】滑动轴承按运动情况分两类，应分别介绍：①非液体摩擦滑动轴承的特点是:结构简单、成本低、摩擦因数大、磨损大、效率低，适用于低速、轻载、不重要的机械，如手动机械、农业机械等。②液体摩擦滑动轴承的特点是:摩擦因数小、效率高、工作平稳、可减振缓冲，适用于高速、重载、高精度的机械，如水轮机、汽轮机、大中型发电机、内燃机、轧钢机等；但设计、制造、调整和维护要求高，成本高。16．有一齿轮传动装置如图所示。齿轮齿数分别为。试分析：（1）当轴为主动轴时，轴的输入转矩为，则？？当轴为主动轴时，、、之间是什么关系（不计摩擦损耗）？（2）按承载情况，当轴为主动轴时，、、轴各为哪类轴？当轴为主动轴时，轴各为哪类轴？考研专业课精品资料第7页，共48页图【答案】（1）当轴为主动轴时，。当轴为主动轴时，9。（2）按承载情况，轴为主动轴时，轴是转轴，轴是芯轴。当轴为主动轴时，、轴均为转轴。三、分析计算题17．图示为一带式制动器，已知制动轮直径，制动轮转矩，制动杠杆长，制动带和轮间的摩擦因数。试求：（1）制动力。（2）分别计算当包角和时所要求的制动力。（3）当制动轮转矩的方向改变而时，制动力应为多少？图【答案】（1）求制动力。制动轮上圆周力为因为所以式中，制动力为（2）求当时的制动力。当时当时考研专业课精品资料第8页，共48页当时由此可见，增大包角，可增大带和制动轮间的摩擦力，可有效减小制动力。（3）若制动轮转矩改变方向，这时，则当时，带活铰端拉力（紧边）为制动力18．有一受预紧力和轴向工作载荷作用的紧螺栓连接，已知:预紧力=1000N，螺栓的刚度Cb与连接件的刚度Cm相等，轴向工作载荷F=1000N。试计算该螺栓所受的总拉力F0和剩余预紧力；在预紧力不变的条件下，若保证被连接件间不出现缝隙，该螺栓的最大轴向工作载荷Fmax为多少？【答案】或为保证被连接件间不出现缝隙，则。由得所以Fmax=2000N19．下图所示为两级斜齿轮传动，由电机带动的齿轮1转向及轮齿旋向如下图所示。今欲使轴Ⅱ上传动件轴向力完全抵消，试确定：（1）斜齿轮3、4轮齿的旋向；（2）斜齿轮3、4螺旋角的大小；（3）用图表示轴n上传动件受力情况（用各分力表示）。考研专业课精品资料第9页，共48页【答案】①右旋，左旋②③见图。20．经调质后的45钢性能为，以此材料作试件进行实验，先以对称循环变应力作用次，再以作用于试件，求还能循环多少次才会使试件破坏。【答案】由疲劳强度极限应力曲线方程得由知，还能循环21．如下图所示，某轴承部件采用一对7208C轴承，轴承载荷，，轴上轴的载荷，7208C轴承的，试求轴承内部轴向力和轴向载荷。（）图【答案】7208C轴承的，内部轴向力，则考研专业课精品资料第10页，共48页方向如下图所示向左。方向如下图所示向右。故轴承1为压紧端，轴承2为放松端。图四、结构设计与改错题22．在下图所示的结构中圈出错误的结构设计，并编上号。对每一编号的结构错误予以文字说明。轴系结构中轴承用脂润滑，齿轮用油润滑。图【答案】(1)三面贴合，齿轮定位不可靠(安装齿轮的轴头长度应比轮毂长度短2〜3mm);(2)轴与左透盖直接接触，且无密封圈；(3)键过长，左透盖无法装入；(4)联轴器轴向未定位(此处应设有一轴肩）；(5)精加工面过长并且不便装配；(6)缺垫片，无法调整轴承间隙；(7)箱体侧面上与透盖接触平曲之外的外表面应凹下一点，使加工表面与非加工表面分开f(8)套筒过高，无法拆卸轴承；(9)键顶面与轮毂接触，且键与固定联轴器的键不位于同一轴的同一母线轴的结构工艺性较差；考研专业课精品资料第11页，共48页(10)轴肩过高，无法拆卸轴承。图23．请指出下图结构中的错误，并改正。图【答案】现齿侧凸缘最大直径与齿根圆直径相同，链条要被垫起，不能正确啮合考研专业课精品资料第12页，共48页2021年东北林业大学林学院341农业知识综合三[专业硕士]之机械设计教程考研强化模拟五套题（二）说明：专业课强化检测使用。共五套强化模拟题，均含有详细答案解析，考研强化复习首选。一、选择题1．按额定动负荷通过计算选用的滚动轴承，在预定使用期限内，其工作可靠度为__________。A.50%B.90%C.95%D.99%【答案】B2．阿基米德蜗杆和蜗轮在中间平面上相当于直齿条与__________齿轮的啮合。A.摆线B.渐开线C.圆弧曲线D.直线齿廓【答案】B3．截面形状一定的零件，当其尺寸增大时，疲劳极限值将随之__________。A.增高B.降低C.不变D.规律不定【答案】A4．弹簧指数C=D2/d，C值大表示弹簧刚度___________。A.大B.小C.不一定D.无关【答案】B5．在进行滚动轴承组合设计时，对支承跨距很长，工作温度变化很大的轴，为适应轴有较大的伸缩变形，应考虑__________。A.将一端轴承设计成游动的B.采用内部间隙可调整的轴承C.轴颈与轴承内圈采用很松的配合【答案】A6．非液体摩擦滑动轴承正常工作时，其工作面的摩擦状态是__________。A.完全液体摩擦状态B.边界摩擦或混合摩擦状态C.干摩擦状态D.不确定考研专业课精品资料第13页，共48页【答案】B7．为了提高圆柱螺旋压缩弹簧的稹定性，在其上安装一导杆，已知导杆直径为25mm，弹簧丝直径为4mm，则弹簧的弹簧指数C的最小值为__________。A.8B.7C.6D.5【答案】A8．圆柱形拉一压螺旋弹簧的工作圈数n是按弹簧的__________要求，通过计算确定的。A.强度B.安装空间和结构C.稳定性D.刚度【答案】D9．采用三油楔或多油楔滑动轴承的目的在于__________。A.提高承载能力B.增加润滑油量C.提髙轴承的稳定性D.减少摩擦发热【答案】C10．直齿圆锥齿轮强度计算中，是以__________为计算依据的。A.大端当量直齿圆柱齿轮B.平均分度圆柱齿轮C.平均分度圆处的当量直齿圆柱齿轮D.小端当量直齿圆柱齿轮【答案】C二、简答题11．蜗杆传动有哪些类型和特点？什么情况下宜采用蜗杆传动？【答案】蜗杆传动按蜗杆的形状不同，可分为圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动和锥蜗杆传动3大类。而按齿面形状不同，圆柱蜗杆传动又分为普通圆柱蜗杆传动和圆弧齿圆柱蜗杆传动。按齿廓曲线不同，普通圆柱蜗杆传动又分为阿基米德蜗杆传动、渐开线蜗杆传动、法向直廓蜗杆传动和锥面包络圆柱蜗杆传动。蜗杆传动的特点是:（1）单级传动比大，结构紧凑；（2）传动平稳，噪声小；（3）可以实现自锁；（4）传动效率降低；（5）蜗轮常用贵重的减摩材料来制造，成本较高。蜗杆传动常用在传动比大、要求结构紧凑或自锁的场合。12．多片摩擦离合器为什么要限制摩擦片数目？【答案】摩擦片数目多可以提高离合器承载能力，但摩擦片数目越多会使摩擦片间间隙总和加大，影响离合器动作的灵敏性，而且摩擦片过多时，摩擦片间受力不均匀，还会使摩擦片寿命降低。考研专业课精品资料第14页，共48页13．带传动的打滑通常在什么情况下发生？打滑是发生在大带轮上还是小带轮上，为什么？【答案】当工作载荷超过一定限度时将发生打滑；带传动工作时，弹性滑动区段随有效圆周力的增大而扩大，当弹性滑动区段扩大到整个接触弧时，带传动的有效圆周力即达到最大值，若工作载荷进一步增大，则带与带轮间就发生全面的相对滑动，即发生打滑；由于小带轮包角总是小于大带轮包角，故打猾通常发生在小带轮上。14．带传动的弹性滑动与打滑的主要区别是什么？【答案】带传动的弹性滑动与打滑的主要区别如下。（1）弹性滑动是由于带传动在工作时，两边拉力不同，而两边的伸长变形不同，这样将导致带与带轮不能同步转动，而带与带轮轮缘之间发生相对滑动、而打滑则是由于工作载荷过大，使带传动传递的有效圆周力超过了最大（临界）值而引起的。（2）弹性滑动只发生在带由主、从动轮上离开以前那一部分接触弧上，而打滑发生在相对于全部包角的接触弧上，即前者静弧，后者静弧。（3）弹性滑动是带传动正常工作时固有的特性，它使传动比不稳定，它是不可避免的，但带仍可正常工作、而打滑则使传动失效，应该避免。15．图示为普通螺栓组连接，载荷R=4000N作用在水平轴x的A点上，已知L=400mm，l=200mm。试分析:（1）该螺栓组是哪些简单受载的组合？（2）受载最大的螺栓所受的工作载荷F。图【答案】（1）螺栓组受轴向工作载荷F和翻转力矩M作用。（2）左侧两螺栓所受工作载荷较大，因为所以F=F2－F1=1000N。16．机械零件的设计 准则 租赁准则应用指南下载租赁准则应用指南下载租赁准则应用指南下载租赁准则应用指南下载租赁准则应用指南下载 有哪些？【答案】为防止零件的失效，在设计零件时所依据的基本原则，称为设计准则。机械零件常用的设计准则如下。（1）强度准则强度准则就是指零件中的应力不得超过允许的限度，即应使其危险剖面或工作表面上的工作应力或不超过零件的许用应力或，用公式表示为、。（2）刚度准则刚度准则是指零件在载荷作用下产生的弹性变形量y不超过机器工作性能所允许的极限值，即许用变形量，其表达式为，许用变形根据不同的机器类型及其使用场合，按理论或考研专业课精品资料第15页，共48页经验来确定其合理的数值。（3）寿命准则寿命准则就是要求零件在预期工作期限内，能正常工作而不失效。而影响零件寿命的主要因素是材料的疲劳和由于磨损及腐蚀引起的表面失效。依据材料的疲劳极限进行疲劳强度计算可以防止零件发生疲劳失效。但是对于磨损，由于其类型多，产生的机理也不完全清楚，影响因素也很复杂，因此尚无可行的能够进行定量计算的方法^然而零件的磨损会使其工作性能降低，过度磨损常为零件报废的主要原因之一，因此除米用合理摩擦副的材料、提高其耐磨性、采用良好的润滑以减少磨损等措施外还应限制与磨损有关的参数。对于腐蚀寿命，至今尚无提出关于它的计算方法，因而只好从材料选择和工艺措施两方面来提高零件的防腐蚀能力。例如选用耐腐蚀的材料，采用发蓝、表面镀层、喷涂漆膜及表面阳极化处理等措施。（4）振动稳定性准则机器中存在着很多周期性变化的激振源。例如齿轮的啮合、滚动轴承中的振动、弹性轴的偏心振动等。如果某一零件本身的固有频率与激振源的频率重合或成整倍数关系时，这些零件就会发生共振，造成零件破坏或机器工作条件失常。因此，对易于丧失稳定性的高速机械应进行振动分析和计算，以确保零件及系统的振动稳定性，即在设计时要使机器中受激振作用的各零件的固有频率与激振源的频率错开。（5）可靠性准则可靠性表示零件在规定时间内能正常工作的程度，通常用可靠度来表示。零件在规定的使用寿命内和预定的使用条件下，能正常实现其功能的概率，称为可靠度。三、分析计算题17．如下图所示，—挂轮在牵引力作用下转动以起吊重物W,工作中经常启动、停车。已知F=800N,W=800N，轮径D=200mm,轴材料为45钢，，许用应力200MPa,,。试问：（1）当挂轮与轴用键联接时，该轴的直径d应取多大？（2）当挂轮空套在轴上（即挂轮转时轴不转），该轴的直径d应取多大？图【答案】（1）当挂轮与轴用键联接时，该轴为转动心轴，此时轴所承受的弯曲应力为对称循环性质。由下图可得：考研专业课精品资料第16页，共48页图最大弯矩：由得：考虑到安装键槽等削弱，可取，圆整后可取d=30mm。（2）当挂轮与轴空套时，该轴为固定心轴，考虑到轴经常启动、停车，轴上的弯曲应力可视为脉动循环性质。由得：圆整后可取d=25mm。18．有一单级蜗杆减速器，其主要参数为m=8mm，d1=80mm，z1=3，z2=48，蜗杆转速叫=1440r/min，由于生产需要要将蜗轮转速改为n2=91.913r/min，并要求利用原有箱体和蜗杆，问蜗轮应如何改变？【答案】蜗杆减速器的中心距不变，变位可以变传动比。改变传动比则变位后的蜗轮齿数而，，即蜗轮变位系数考研专业课精品资料第17页，共48页19．有一轴承托架用4个普通螺栓固联于钢立柱上，托架材料为HT150，许用挤压应力，螺栓材料强度级别为6.6级，许用安全系数，接合面间摩擦系数，可靠性系数Kf=1.2，螺栓相对刚度，载荷P=6000N，尺寸如图所示。试设计此螺栓组连接。图【答案】（1）螺栓组受力分析如图所示，载荷P可分解为横向载荷轴向载荷把Px、Py向螺栓组连接的接合面形心O点处简化，得到倾覆力矩显然，该螺栓组连接受横向载荷Py、轴向载荷Px和倾覆力矩M三种简单载荷的共同作用。①确定受力最大螺栓的轴向工作载荷F。在轴向载荷Px作用下，每个螺栓受到的轴向工作载荷为而在倾覆力矩M作用下，上部螺栓进一步受到拉伸，每个螺栓受到的轴向工作载荷为显然，上部螺栓受力最大，其轴向工作载荷为F=Fp+Fm=（750+3240）N=3990N②确定螺栓的预紧力。a由托架不下滑条件计算预紧力。该螺栓组连接预紧后，受轴向载荷Px作用时，其接合面间压紧力为剩余预紧力，而受倾覆力矩M作用时，其接合面上部压紧力减小，下部压紧力增大，故M对接合面间压紧力的影响可以不考虑。因此，托架不下滑的条件式为而考研专业课精品资料第18页，共48页有所以将已知数值代入上式，可得b由接合面不分离条件计算预紧力。由可得式中:A为接合面面积，A=280×（500—280）mm2=61600mm2为接合面抗弯截面模量，即z为螺栓数目，z=4。将已知数值代入上式，可得c由托架下部不被压渍条件计算预紧力（钢立柱抗挤压强度高于铸铁托架）。由可得式中:为托架材料的许用挤压应力，。将已知数值代入上式，可得综合以上三方面计算，取。（2）计算螺栓的总拉力F0这是受预紧力作用后又受轴向工作载荷F作用的紧螺栓连接，故螺栓的总拉力为（3）确定螺栓直径式中:为螺栓材料的许用拉伸应力，由题给条件知。所以取隐M16（d1=13.835757mm＞12.757mm）。20．已知某一合金钢的。（1）试绘制（按比例）此材料试件的简化极限应力图；（2）设此试件受的变应力作用，试用所绘制的极限应力图，求出该试件在这种情况下的极限应力。【答案】（1）绘制简化极限应力图。已知：，则可在材料极限应力图上取..点，考研专业课精品资料第19页，共48页即，连接，过点作射线，交的延长线于点，则可绘出简化极限应力曲线。（2）求极限应力。已知：，求解得利用该材料的极限应力图，取工作点，并与点相连，延伸交极限应力曲线于点，量得点的坐标为，则得所以某一循环特征时的疲劳极限应力为图解21．单根带传递最大功率，小带轮的。求紧边拉力和有效拉力（带与轮间的摩擦力已达到最大摩擦力）。【答案】四、结构设计与改错题考研专业课精品资料第20页，共48页22．齿轮轴系结构改错。（在图中标出错误处，并说明错误原因）。【答案】①两键应在同一方向②键多余③装齿轮轴段过长，定位不可靠④两轴承应反向安装⑤缺定位轴肩⑥缺内壁线⑦缺调节垫片⑧剖面线应反向打考研专业课精品资料第21页，共48页23．如下图所示，指出齿轮轴向和周向固定的错误，并画出正确的结构。图【答案】错误：（1）与齿轮配合的轴段长度过长，齿轮左侧轴向定位不可靠，应小于齿轮宽度；（2）齿轮周向固定用普通平键过长，应小于齿轮宽度。如下图所示。图考研专业课精品资料第22页，共48页2021年东北林业大学林学院341农业知识综合三[专业硕士]之机械设计教程考研强化模拟五套题（三）说明：专业课强化检测使用。共五套强化模拟题，均含有详细答案解析，考研强化复习首选。一、选择题1．在蜗杆传动中，最可能出现的失效是__________。A.蜗杆轴变形过大B.蜗杆齿面磨损C.蜗轮齿面胶合D.蜗轮齿根断裂【答案】C2．提高蜗杆传动效率的最有效方法是__________。A.增加蜗杆头数B.增大直径系数qC.增大模数mD.减小直径系数q【答案】A3．轴承合金通常用于做滑动轴承的__________。A.轴套B.轴承衬C.含油轴瓦D.轴承座【答案】B4．有些弹簧采用喷丸处理，其目的是为了提高弹簧的__________。A.疲劳强度B.刚度C.静强度D.抗腐蚀性【答案】A5．按轴的疲劳强度计算安全系数校核，在确定许用安全系数时，不必考虑__________。A.轴的应力集中B.材料质地是否均匀C.载荷计算的精确度D.轴的重要程度【答案】A6．滚动轴承寿命计算公式为，为寿命指数，对于球轴承，=__________，对于滚子轴承，=__________。A.lB.3C.1/3考研专业课精品资料第23页，共48页D.10/3【答案】B、D7．当键联接强度不足时可采用双键。使用两个平键时要求键（）布置；使用两个半圆键时，两个半圆键应__________布置。A.在同一直线上B.相隔90°C.相隔120°D.相隔180°【答案】D8．同一带（三角带）传动用在减速时（小带轮为主动轮）和用在增速时（大带轮为主动轮）相比较，若主动轮转速不变，则传动所能传递的功率__________。A.相等B.减速时较大C.增速时较大D.数据不足无法判断【答案】C9．增大轴在剖面过度处的圆角半径，其优点是__________。A.使零件轴向定位比较可靠B.降低应力集中C.使轴的加工方便【答案】B10．采用表面强化如滚压、喷丸、碳氮共渗、渗氮、高频感应加热淬火等方法，可显著提高轴的__________。A.静强度B.刚度C.疲劳强度D.耐冲击性能【答案】C二、简答题11．在两级圆柱齿轮传动中，如其中有一级用斜齿圆柱齿轮传动，它一般被用在高速级还是低速级？为什么？【答案】斜齿圆柱齿轮传动应用在高速级。因为斜齿圆柱齿轮传动的轮齿是逐渐进入啮合和脱离啮合的，传动比较平稳，适用于高速传动。同时，高速级传递的扭矩较小，斜齿轮产生的轴向力也较小，有利于轴承部件的设计。12．滚动轴承由哪些元件组成？各元件起什么作用？它们都常用什么材料？【答案】组成:滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成。作用:通常内圈装配在轴上并与轴一起旋转；外圈与轴承座孔装配在一起，起支承作用，但也有轴承外圈旋转、内圈固定的，少数情况下还有内、外圈分别按不同转速旋转的使用情况，轴承内、外圈上的滚道多为凹槽形状，它有限制滚动体侧向位移的作用；滚动体是滚动轴承的核心元件，它使相对运动表面间的滑动摩擦变为滚动摩擦；保持架将滚动体等距离排列隔开，以避免滚考研专业课精品资料第24页，共48页动体直接接触，减少发热和磨损。材料:滚动轴承的内圈、外圈和滚动体使用强度高、耐磨性好的轴承钢（铬锰合金钢）制造，常用牌号有GCrl5、GCrl5SiMn等；轴承保持架有冲压的和实体的两种，冲压保持架一般用低碳钢板冲压制成，实体保持架常用铜合金、铝合金或塑料经切削加工制成。13．当传递功率较大时，可选用单排大节距链，也可选用多排小节距链，二者有何特点？适于哪种场合？【答案】链节距p越大，排数越多，承载能力越高。但p大时，运动不均匀性增加，附加动载荷增大，链轮尺寸也大。因此，在满足承载能力的条件下，尽量选小节距的单排链。当传递载荷大、链速高，且要求传动平稳时，尽量选用小节距的多排链。对于中心距要求大，而传动比较小的低速重载传动，宜采用单排大节距的链条。14．试介绍滑动轴承的润滑方法。【答案】滑动轴承的润滑方法分两类:①间歇性给油。定期用油枪或油壶向轴承上的各种油嘴、油杯和注油器注油。②连续性给油。用针阀式油杯、油绳式（或灯芯式）油杯、油环式等只能小量连续供油；采用油泵、浸入油池等方式，可大量供油，不仅保证了润滑，而且还能靠油带走热量，实现降温。15．润滑油粘度的意义是什么？粘度单位有哪几种？影响粘度的主要因素是什么？它们是如何影响粘度的？【答案】粘度是润滑油的主要物理性能指标。它反映了润滑油在外力作用下抵抗剪切变形的能力，也是液体内摩擦力大小的标志。粘度的表示方法有多种，常用的粘度单位有：（1）动力粘度。流体的动力粘度单位是，叫做“帕秒”，常用表示。（2）运动粘度。其单位是，若用，叫做“斯”，用表示。的百分之一是，叫做“厘斯”，换算关系为。（3）相对黏度。恩氏粘度是相对粘度的一种，恩氏粘度用表示。影响粘度的主要展素是婦度和压力，润滑油的粘度随温度上升而迅速下降，而随压力的升高而增大。16．假设如下图所示的径向滑动轴承，其轴瓦固定，包角为，轴颈按逆时针方向旋转，当形成液体动压润滑时，画出液体动压油膜承载区的压力分布曲线，并标出最小油膜厚度和最大压力的位置。图【答案】见下图考研专业课精品资料第25页，共48页三、分析计算题17．如图1所示某电梯装置中采用蜗杆传动，电动机功率P=11kW，转速n1=970r/min，蜗杆传动参数，，，，，右旋蜗杆。试计算:（1）起升重物时，标出电动机转向。（2）标出蜗杆所受各力的方向。（3）计算蜗轮所受各力大小。图11—蜗杆2—蜗轮3—卷筒4一滑轮【答案】（1）电动机转向箭头向上。（2）蜗杆受各力方向见答图2。（3）考研专业课精品资料第26页，共48页答图218．有一升降装置如图所示，螺纹副采用梯形螺纹，大径d=50mm，中径d2=46mm，螺距P=8mm，线数n=4,支承面采用推力球轴承。升降台的上下移动处采用导滚轮，它们的摩擦阻力忽略不计。设承受载荷Fa=50000N，试求：（1）升降台稳定上升时的效率，已知螺纹副间摩擦系数f=0.1；（2）稳定上升时施加于螺杆上的力矩T；（3）若升降台以640mm/min上升，则螺杆所需的转速n和功率P；（4）欲使升降台在载荷Fa作用下等速下降，是否需要制动装置？若需要，则加于螺杆上的制动力矩是多少？图【答案】（1）计算升降台稳定上升时的效率该螺纹的螺纹升角为而螺纹副的当量摩擦角为故（2）计算稳定上升时施加于螺杆上的力矩T（3）计算螺杆所需转速n和功率P由题可知，螺杆转一周，升降台上升一个导程，故若升降台以考研专业课精品资料第27页，共48页的速度上升，则螺杆所需转速为。计算螺杆所需功率P。按螺杆线速度及圆周力确定螺杆所需功率P，取及可得（4）判断是否需要制动装置，并计算制动力矩T’已知，，可知螺纹副不自锁，故欲使升降台在载荷作用下等速下降，则必须有制动装置。故施加于螺杆上的制动力矩为19．一普通闭式蜗杆传动，蜗杆主动，输入转矩T1=113000N•mm，蜗杆转速n1=1460r/min，m=5mm，q=10，z1=3，z2=60。蜗杆材料为45钢，表面萍火，硬度＞45HRC，蜗轮材料为铸铜ZCuSn10Pb1，离心铸造。并已知，。试求:（1）啮合效率和传动效率；（2）啮合中各力的大小；（3）功率损耗。【答案】（1）计算啮合效率。（2）计算传动效率。（3）计算啮合时的各分力。①计算转矩T2②计算各分力（4）计算功率损耗:①计算蜗杆的输入功率P1②计算蜗轮的输出功率P2③计算功率损耗考研专业课精品资料第28页，共48页20．图为夹紧连接采用两个普通螺栓，已知:连接柄端受力FR=240N，连接柄长，轴的直径d=65mm，夹紧接合面摩擦因数，可靠性系数Ks=1.2，螺栓材料的许用拉伸应力。试计算螺栓小径d1的计算值。图【答案】（1）计算夹紧连接螺栓的预紧力假设在螺栓预紧力作用下，轴和毂之间在与螺栓轴线平行的直径方向作用有正压力N，根据轴与毂之间不相对滑移条件，则有所以而所以（2）计算螺栓小径d121．有一汽车传动轴，传递最大功率为，转速，传动轴采用空心轴，轴外径，轴内径，轴材料的。试求:①按扭转强度校核空心轴的强度；②若材料不变，采用实心轴时，其直径应为多少？【答案】（1）所以轴的扭转剪切强度合格。（2）取。四、结构设计与改错题考研专业课精品资料第29页，共48页22．试指出图1中结构不合理的地方，并予以改正。图1轴系结构【答案】改正后的轴系结构如图2所示。图2改正后的轴系结构图23．图中齿轮轴系上的错误结构并改正。图【答案】无明显错误，缺调整垫片，键长度略短。考研专业课精品资料第30页，共48页2021年东北林业大学林学院341农业知识综合三[专业硕士]之机械设计教程考研强化模拟五套题（四）说明：专业课强化检测使用。共五套强化模拟题，均含有详细答案解析，考研强化复习首选。一、选择题1．转轴的强度计算方法是__________。A.按扭转强度计算B.按弯扭合成强度计算C.按弯曲强度计算D.按静强度计算【答案】B2．当螺纹公称直径、牙型角、螺纹线数相同时，细牙螺纹的自锁性能比粗牙螺纹的自锁性能__________。A.好B.差C.相同D.不一定【答案】A3．套筒滚子链传动中应尽量避免使用过渡链节，这主要是因为__________。A.过渡链节制造困难B.要使用较长的销轴C.装配困难D.链板要承受附加弯矩作用【答案】D4．非液体润滑滑动轴承验算是为了防止轴承__________。A.过度磨损B.过热产生胶合C.产生塑性变形D.发生疲劳点蚀【答案】B5．一对相互啮合的圆柱齿轮，在确定轮齿宽度时，通常使小齿轮比大齿轮宽5〜10mm，其主要原因是__________。A.为使小齿轮强度比大齿轮大些B.为使两齿轮强度大致相等C.为传动平稳，提高效率D.为便于安装，保持接触线承载宽度【答案】D6．在径向滑动轴承中，采用可倾瓦的目的在于__________。A.便于装配考研专业课精品资料第31页，共48页B.使轴承具有自动调位能力C.提高轴承的稳定性D.增加润滑油流量，降低温升【答案】C7．不控制预紧力时，螺栓的安全系数选择与其直径有关，是因为__________。A.直径小，易过载B.直径小，不易控制预紧力C.直径大，材料缺陷多【答案】A8．提高蜗杆传动效率的最有效方法是__________。A.增加蜗杆头数z1B.减少蜗杆头数C.增大蜗杆分度圆直径d1D.减小齿面相对滑动速度【答案】A9．在计算弹簧钢丝的最大剪应力时，引入曲度系数（或称补偿系数）的意义是__________的影响。A.考虑弹簧工作时变形量较大B.考虑弹簧工作时的稳定性C.考虑弹簧丝的螺旋升角和曲率D.考虑弹簧工作时安全【答案】C10．在下列联轴器中，能补偿两轴的相对位移以及可缓冲吸振的是__________。A.凸缘联轴B.齿式联轴器C.万向联轴器D.弹性柱销联轴器【答案】D二、简答题11．在设计一驱动长圆管的大传动比（i=60）的减速装置时，为使结构更为简单，考虑到皮带能够较容易地套在钢管上，产生了这样的传动方案:电机→蜗杆传动→平带→钢管，请问该方案是否合理?为什么？【答案】此方案不合理。因为带动，功率一定时，带速越高，有效拉力Fe越小，预紧力及紧松边拉力差（）就越小，对减小带传动外型尺寸，降低磨损，延长带的工作寿命有利，所以带传动不宜放在低速级。12．链传动速度不均勻性的主要参数是什么？为什么一般情况下链传动的瞬时传动比不是恒定的？在什么条件下是恒定的?【答案】影响链传动速度不均匀性的主要参数是小链轮齿数、节距及紧边链长。通常瞬时传动比，而随时间而变化，其最大值为，是一个节考研专业课精品资料第32页，共48页距在主、从动轮上所对的圆心角，与齿数有关。即使主动轮角速度是常数，也随而变化，所以也随时间而变化，故瞬时传动比不是恒定的。只有当，并且紧边链长为链节距的整数倍的特殊情况下，才能保证瞬时传动比为常数。13．在确定齿轮传动的许用应力时，获得极限应力和的试验条件是什么？【答案】试验条件是：m=3〜5mm，，b=10〜50mm，齿面的表面粗糖度值为，齿根过渡表面的表面粗糙度值为，节线速度，矿物油润滑，失效概率为。14．分析题下图中的斜齿轮1和2上的圆周力Ft径向力Fr和轴向力Fa在下列条件下的方向，当:（1）齿轮1轮主动、齿的旋向和转动方向如图所示时。（2）齿轮1轮主动，齿的旋向和图示相反时。（3）齿轮2轮主动，其他条件与（1）相同。（4）转向与图示相反，其他条件与（1）相同。【答案】在各种条件下，齿轮1和2上的圆周力、，径向力、的方向如下图所示。）1（齿轮1的轴向力指向纸外，齿轮2的轴向力指向纸内。）2（齿轮1的轴向力指向纸内，齿轮2的轴向力指向纸外。）3（齿轮1的轴向力指向纸内，齿轮2的轴向力指向纸外。）4（齿轮1的轴向力指向纸内，齿轮2的轴向力指向纸外。考研专业课精品资料第33页，共48页15．什么是静应力、变应力和稳定循环变应力？试举出3个零件，它们在工作中分别产生脉动循环变应力、对称循环变应力和非对称循环变应力。【答案】大小和方向不随时间变化或变化缓慢的应力称为静应力；大小和方向随时间变化的应力称为变应力。周期、应力幅和平均应力均不随时间变化的应力称为稳定循环变应力，仅受径向载荷作用的，减速器转轴的表面受对称循环变应力；滚动轴承不动圈滚道表面承受脉动循环变应力；既受径向载荷作用又受轴向载荷作用的减速器转轴的剖面上承受非对称循环变应力。16．润滑油及润滑脂的主要性能指标各有哪些？【答案】（1）润滑油的主要性能指标除了粘度外，还有以下几个性能指标：①油性。用油性表示润滑油在摩擦表面上的吸附性能，油性越好的润滑油吸附能力越强，它能在金属表面上形成较为牢固的吸附膜。反之，油性差的润滑油吸附能力差。②闪点和燃点。将润滑油加热，油样蒸气与空气混合并接近明火发生闪光时的油温称为闪点；闪光时间连续达到时的油温称为燃点。机器工作温度高时，如内燃机，应选用燃点高的润滑油。③凝点。润滑油冷却到不能流动时的温度称为凝点。低温下工作的机器应选用凝点低的润滑油。④极压性。润滑油中的活性分子与摩擦表面形成耐压、减摩、抗磨的化学膜的能力称为极压性。载荷大的高副接触的摩擦副间宜选用极压性好的润滑油。⑤酸值。润滑油中含有有机酸，为中和润滑油中的有机酸所需的氢氧化钾的毫克数称为酸值。酸值大的润滑油对零件有腐蚀作用，选择润滑时要限制酸值。（2）润滑脂的性能指标主要有针入度、滴点、析油量、机械杂质、灰分、水分等。①针入度。针入度是一个 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圆锥体在规定质量、时间和温度条件下沉入标准量杯内的润滑脂的深度（以为单位来表示）。该值表示润滑脂的稠度，即润滑脂的软硬程度，也标志着润滑脂内阻力的大小和流动性的强弱。低速重载时选用针入度小的润滑脂。②滴点。滴点是在规定的条fTf加热，当润滑脂自滴点计的小孔滴下第一个液滴时的温度。它表示润滑脂的耐热性能，是确定润滑脂最高使用温度的依据。通常润滑脂的工作温度至少应比其滴点低。工作温度高时应选用滴点髙的润滑脂。三、分析计算题17．一牵曳钩用2个M10（d1=8.376mm）的普通螺栓固定于机体上，如图所示。已知接合面间摩擦系数，可靠性系数Kf=1.2螺栓材料强度级别为6.6级，屈服强度，许用安全系数。试计算该螺栓组连接允许的最大牵引力Rmax图【答案】（1）计算螺栓允许的最大预紧力。由，得而，所以考研专业课精品资料第34页，共48页（2）计算连接允许的最大牵引力尺Rmax。由，得18．已知一对齿数相等、、模数m=5mm的渐开线直齿圆柱齿轮。为了提高其重合度而又不希望增加齿数，故增加主、从动轮的顶圆，使其刚好通过彼此的极限啮合点。若要求重合度，试求：（1）两轮齿数。（2）齿廓曲线在分度圆上的曲率半径。（3）两轮的齿顶圆直径及齿厚，并检查齿顶齿厚是否变尖（）。（4）中心距为时，其径向间隙c是多少？（齿轮用标准正常齿刀具切削）【答案】（1）求两轮齿数作齿轮啮合图，由下图可得实际啮合线图（2）求分度圆上的曲率半径（3）求齿顶圆直径及齿厚，齿顶变尖了。考研专业课精品资料第35页，共48页（4）求中心距及径向间隙19．如图1所示为手摇起重绞车的蜗杆传动。已知模数m=8mm，蜗杆头数z1=1，蜗杆分度圆直径d1=80mm，蜗轮齿数z2=40，卷筒直径D=200mm，蜗杆与蜗轮间的当量摩擦因数，轴承和卷筒中的摩擦损失等于6%，问:（1）欲使重物W上升1m，手柄应转多少转？在图上标出手柄的转动方向。（2）该机械能否自锁？（3）若重物重力Fw=5000N，手摇手柄时施加的力F=100N，手柄转臂的长度L应是多少？（4）按起重力Fw=5000N确定在节点处啮合时各对分力的大小和方向。（5）假设蜗杆传动为不自锁，当重物匀速下降时确定节点处各分力的方向。图1手摇起动绞车的蜗杆传动【答案】（1）传动比设重物上升1m，手柄应转转，卷筒转转，则手柄的转动方向n1见图1。（2）校核自锁性因为，所以该机构能自锁。（3）求手柄转臂的长度L传动总效率为因，T1=FL，且，故考研专业课精品资料第36页，共48页（4）求节点处各对分力的大小各对分力的方向如图2所示。图2各对分力的方向（5）假设蜗杆传动为不自锁，当重物匀速下降时，蜗轮是主动轮，蜗轮和蜗杆的转动方向与重物匀速上升时正相反，故此时节点处分力的方向与重物上升时相同。思考一下:重物停在空中（自锁状态时）蜗轮的受力（手柄力=0）。20．设单根带所能传递的最大功率，已知主动轮基准直径，转速，包角，带与带轮之间的当量摩擦因数，此传动装置处在打滑前的临界状态。试求紧边拉力和最大有效圆周拉力。【答案】带传递的最大功率，又则最大有效圆周拉力为带的最大有效圆周力，则紧边拉力为考研专业课精品资料第37页，共48页21．如下图所示为一对斜齿圆柱齿轮传动。已知：主动小齿轮1受的轴向力=1000N，小齿轮1的转向如图示；从动大齿轮2用两个圆锥滚子轴承支承，轴承上受的径向负荷为。试求两轴承所受的轴向负荷A1与A2。（提示：首先要判断齿轮2的轴向力方向，已知齿轮1转向及螺旋线右旋方向，按右手定则，可知其方向从右向左，从而判定齿轮2上的方向从左向右，且）图【答案】如下图所示。图（1）判断齿轮2的轴向力方向：的大小与的相同，但方向则相反，指向轴承。（2）求S:（3）求A:轴承I所以A1=2333N轴承II所以A2=3333N四、结构设计与改错题考研专业课精品资料第38页，共48页22．如图1所示轴系结构图中存在多处错误，请指出错误点并说明出错原因加以改正。图1【答案】①无调整垫片；②无间隙、无密封；③键太长；④无定位轴肩；⑤无非定位轴肩；⑥套筒高于轴承内圈高度；⑦轴和轮毂一样长，起不到定位作用；⑧无轴向定位；⑨无调整垫片；⑩采用反装错误且与右侧轴承型号不一致。解图223．分析图示齿轮轴系错误结构，并改正。（用文字说明即可）。【答案】①缺垫片②轴承不配对考研专业课精品资料第39页，共48页③缺内壁线④键过长⑤轴段过长⑥套筒高于内圈⑦缺装配轴肩⑧、⑨缺密封圈，端盖与轴应为间隙配合⑩缺定位轴肩⑪缺联接孔⑫箱体局部应凸出，以减小加工面⑬缺键考研专业课精品资料第40页，共48页2021年东北林业大学林学院341农业知识综合三[专业硕士]之机械设计教程考研强化模拟五套题（五）说明：专业课强化检测使用。共五套强化模拟题，均含有详细答案解析，考研强化复习首选。一、选择题1．蜗杆传动较为理想的材料组合是__________。A.钢和铸铁B.钢和青铜C.钢和铝合金D.钢和钢【答案】B2．螺栓强度等级为6.8级，则该螺栓材料的最小屈服强度近似为__________。A.480MPaB.6MPaC.8MPaD.0.8MPa【答案】A3．如图所示，在__________清况下，两相对运动的平板间黏性流体不能形成油膜压力。【答案】D4．在如图所示的极限应力图中，M为工作应力点，应力循环特性常数，线与横坐标轴的夹角为，则该零件所受应力类型为__________。A.不变号的非对称循环变应力B.变号的非对称循环变应力C.对称循环变应力D.脉动循环变应力【答案】D5．动压滑动轴承能建立动压的条件中，不必要的条件是__________。A.轴颈与轴瓦间构成楔形间隙B.充分供应润滑油C.润滑油温度不超过50oC【答案】C考研专业课精品资料第41页，共48页D.轴颈与轴瓦表面之间有相对滑动，使润滑油从大口流向小口6．只承受弯矩的转动心轴，轴表面一固定点的弯曲应力是__________。A.静应力B.脉动循环变应力C.对称循环变应力D.非对称循环变应力【答案】C7．弹簧制成后要讲行__________热处理。A.淬火后低温回火B.淬火后中温回火C.正火弹性D.调质【答案】B8．在常规设计中，__________通常需作热乎衡校核计算。A.蜗杆传动B.高速重载齿轮传动C.滑动轴承D.A+B+C【答案】A9．齿轮弯曲强度计算中的齿形系数与__________无关。A.齿数B.变位系数C.模数mD.斜齿轮的螺旋角【答案】C10．计算采用普通（三角形）螺纹的紧螺栓连接的拉伸强度时，考虑拉伸与扭转的复合作用，应将拉伸载荷增加到原来的__________倍。A.1.1B.1.3C.1.25D.0.3【答案】B二、简答题11．为什么闭式蜗杆传动必须进行热平衡计算？可采取哪些措施来提高蜗杆传动的散热能力？【答案】因为蜗杆传动效率低、工作时发热量大，对于闭式蜗杆传动，若产生的热量不能及时散逸，油温将不断升高，使润滑油的黏度降低，润滑条件恶化，从而导致齿面间磨损加剧，甚至发生胶合。因此为保证蜗杆传动能正常工作，对于闭式蜗杆传动，要进行热平衡计算，将油温限制在允许的范围内。通常是将油温t限制在60°C〜70°C内，最高不超过80°C。提高蜗杆传动散热能力的措施有:①合理地设计机体结构，铸上或焊上散热片，增大散热面积；②在蜗杆轴上安装风扇，提高散热系数；考研专业课精品资料第42页，共48页③在机体的油池中装设蛇形冷却水管；④采用压力喷油循环润滑。12．常用的离合器有哪些类型？各自的特点是什么？用于哪些场合？【答案】按其离合方式，常用的离合器分为操纵式离合器和自动式离合器两大类。操纵式离合器中常用的有：①牙嵌离合器，它结构简单、尺寸小，由于是通过啮合工作，工作时主、从动轴间无滑动，但只适宜于停车状态或两轴转速差很小时进行接合或分离；②摩擦式离合器，有单盘式、多盘式和圆锥式等多种类型，它是通过摩擦工作，可以在不停车或主、从动轴转速差较大的情况下进行接合或分离，且平稳，但两摩擦盘间必然有相对滑动，导致摩擦片的发热和磨损。自动式离合器中常用的有：①安全离合器，有销钉式、摩擦式等多种类型，它们在转矩超过允许值时能自动分离，用于过载保护；②离心离合器，有开式和闭式离心离合器两类，它们在主动轴的转速达到某一定值时能自动接合（开式）或分离（闭式），开式离心离合器主要用于启动装置，闭式离心离合器主要用于安全装置；③定向离合器，在某一转向时主、从动轴接合，而反向时则分离，因工作无噪声，宜用于高速传动。13．简述设计齿轮传动时，齿宽系数取值大小的利弊。【答案】齿宽系数大，即轮齿宽度增大，承载能力高，但减速箱轴向尺寸将增大，齿面上的载荷分布更不均勻；齿宽系数小，则刚好与上述相反。因此，齿宽系数应选得适当。14．什么是角接触向心轴承的内部轴向力？【答案】由于向心角接触轴承滚动体与外圈滚道向存在着接触角，当它承受径向载荷时，受载滚动体将产生轴向分力，各滚动体的轴向分力之和，即为轴承的内部轴向力。15．何谓产品的可靠度？若有一批零件的件数为，在预定的时间内，有个零件随机失效，剩下个零件仍能继续工作，则此零件的可靠度失效概率【答案】（1）产品的可靠度是指产品在规定的工作条件下和规定的时间内，完成规定功能的概率；（2）可靠度；（3）失效概率。16．矩形花键有哪些定心方式？外径定心和内径定心各用在哪些场合？【答案】矩形花键采用小径定心方式，即外花键和内花键的小径作为配合表面。但也有用外径或侧面定心的方式，适用于毂孔表面硬度不高于40HRC，侧面定心因压力易于沿键长方向得到均匀分布，故使用于载荷较重的场合，但不能保证轴线的精确定心。三、分析计算题考研专业课精品资料第43页，共48页17．如图1所示为一钢板用4个普通螺栓与立栓连接。钢板悬臂端作用一载荷Fp=20000N，接合面间摩擦因数，螺栓材料的许用拉伸应力，试计算该螺栓组螺栓的小径d1。图1（a）（b）图2【答案】（1）螺栓组受力分析①将载荷向螺栓组连接的接合面形心点O简化，则横向载荷FR=20000N旋转力矩为T=FR×300=20000×300N•mm=6×106N•mm②计算受力最大螺栓承受的横向载荷在横向载荷作用下，各螺栓承受的横向载荷大小相等，方向与FR相同，即在旋转力矩T作用下，因为各个螺栓中心至形心点O距离相等，故各螺栓承受的横向载荷FsT大小亦相等，但方向各垂直于螺栓中心与形心点O的连心线，如图2（b）所示。螺栓中心至形心点O的距离为考研专业课精品资料第44页，共48页则由图2（b）可知，螺栓1和2所受两力夹角最小，故螺栓1和2受力最大，所承受的横向载荷为（2）计算螺栓所需的预紧力按受力最大螺栓承受的横向载荷与接合面间的摩擦力相平衡条件可得故（3）计算螺栓小径d118．有两对标准直齿圆柱齿轮传动，已知:第一对齿轮的，，齿宽；第二对齿轮的，，齿宽。已知两对齿轮的材料、热处理硬度相同，齿轮的加工精度、齿面粗糙度均相同，工况也一样，按无限寿命计算并忽略的乘积及重合度的影响。（1）按接触疲劳强度求该两对齿轮传递的转矩的比值。（2）按弯曲疲劳强度求该两对齿轮传递的转矩的比值^。【答案】因为直齿圆柱齿轮接触强度和弯曲强度计算式为而根据题意知，对于两对齿轮，其强度计算公式两对齿轮均对应相等，可略去不计。于是有:⑪求接触强度时的即两对齿轮传递的转矩相等。（2）求弯曲强度时的即第一对齿轮传递的转矩为第二对齿轮的2.04倍。考研专业课精品资料第45页，共48页19．某试验台的输出轴端装一卷筒，该处轴的直径，选用A型平键联扼其中，h=4mm，L=18mm，键及轮毂材料均为45钢，载荷平稳，，试求此键联接所能传递的转矩（取）。【答案】由挤压强度，有由剪切强度，有，此键联接所能传递转矩不大于。20．闭式普通圆柱蜗杆传动如图1所示，已知模数m=8mm，蜗杆分度圆直径d1=80mm，蜗杆头数z1=4，蜗轮齿数z2=46，蜗杆轴上转矩T1=1.6×105N•mm，蜗轮轴转矩T2=1.63×106N•mm，蜗杆转速叫n1=1460r/min，蜗杆与蜗轮间的当量摩擦因数，每天两班制工作，每年按250个工作日计算。试求:（1）蜗杆的转向、蜗轮轮齿的螺旋线方向和作用在蜗杆及蜗轮上各力的大小和方向（各用三个方向的分力表示。）（2）该蜗杆传动的啮合效率及总效率。（3）该蜗杆传动三年中功率损耗的费用（工业用电按每千瓦小时1元计算）。图1闭式普通圆柱蜗杆传动【答案】（1）蜗杆转向如图2所示。因为蜗杆为右旋，故蜗轮轮齿也为右旋。作用在蜗杆和蜗轮上各力的大小为各分力的方向如图2所示。图2（2）求该蜗杆传动的啮合效率和总效率，而，传动的啮合效率为考研专业课精品资料第46页，共48页考虑轴承效率与溅油效率，取，则该蜗杆传动的总效率为答:（3）求该蜗杆传动三年中功率损耗的费用D21．已知单根普通带能传递的最大功率，主动带轮直径，转速为，主动带轮上的包角，带与带轮之间的当量摩擦系数。试求带的紧边拉力，松边拉力，预紧力及最大有效圆周力（不考虑离心力）。【答案】（1）因为，所以其中：根据欧拉公式联立求解式①与式②，可得（2）因为，所以四、结构设计与改错题22．改正图示轴承组合中的错误（轴承布置不可改变），并分析用什么方法调整滚动轴承的游隙及圆锥齿轮的轴向位置。图【答案】轴系错误之处：（1）轴承安装方式应改为正安装。（2）左端轴承两侧都是台肩，无法安装。考研专业课精品资料第47页，共48页（3）左端轴承左边缺挡油环。（4）套杯与箱体接合面处缺调整垫片。（5）轴承盖与套杯接合面处缺调整垫片。（6）右侧轴承右边缺台阶，使装拆轴承时，压配距离过长。（7）套杯处缺注油孔。（8）右侧轴承右边的弹性挡圈多余。（9）右端联轴器处轴段缺轴肩定位。调整方法:通过增减轴承盖与套杯接合面处的调整垫片来调整轴承游隙；通过增减套杯与箱体接合面处的调整垫片来调整锥齿轮的轴向位置。改正后结构图：改正后的图23．指出如图1所示轴系中的结构错误（用笔圈出错误之处，并简要说明错误的原因，不要求改正）。图1【答案】①弹性挡圈为多余零件；②装轴承段应无键槽；③轴肩太高，不便拆卸；④应无轴环，齿轮无法从右装入，改为套筒固定，或齿轮用过盈配合实现轴向固定；⑤应有键槽，周向固定；⑥此处应加工成阶梯轴；⑦端盖不应与轴接触；⑧端盖密封槽形状应为梯形；⑨平键顶部与轮毂槽间应有间隙；⑩联轴器无轴向固定，且与端盖间隙太小，易接触；考研专业课精品资料第48页，共48页⑪轴端部与端盖间应有一定间隙；⑫应该有调整垫片。解图2