2017年北华大学汽车与建筑工程学院822机械设计考研仿真模拟题
● 摘要
一、简答题
1． 圆柱螺旋弹簧的端部结构有何功用？
【答案】圆柱螺旋弹簧的端部结构形式很多，
压缩弹簧的端部各有
圈与邻圈并紧，只
起支承作用，不参与变形；拉伸弹簧的端部有挂钩，以便安装和加载。
2． 弹性套柱销联轴器与弹性柱销联轴器在结构和性能上有什么相同和不同之处？
【答案】弹性套柱销联轴器是用带有非金属元件的弹性套来实现连接的；弹性柱销联轴器是用聚酰胺尼龙代替弹性套柱销联轴器中的柱销和弹性套。后者结构更加简单，为防止销滑出，在半联轴器外侧设置了挡板。性能方面：前者靠弹性套的弹性变形来缓冲减振和补偿偏移，适用于起动频繁、载荷变化但载荷不大的场合；后者由于聚酰胺有一定的弹性，也可以缓解冲击和减振，也靠弹性变形来补偿偏移量，适用于载荷和转速变化的场合。
3． 螺栓连接的结构设计要求螺栓组对称布置于连接接合面的形心，理由是什么？
【答案】主要是保证接合面受力均匀。
4． 解释轴设计中下列公式的意义及用途（包括各符号意义）。
（1）（2）（3）
【答案】（1）式用于按扭转刚度计算轴直径； （2）式用于按扭转强度计算轴直径； （3）式用于按弯扭合成强度条件计算轴直径。
A ，按许用扭转角、式中符号：轴直径，功率，轴转速；许用扭应力决定的系数；对称循环弯曲许用应力；
当量弯矩，
弯矩，扭矩；根据扭转切应力性质而定的应力校正
系数。 5． 简述链传动的特点，并分析说明为什么自行车中一般采用链传动，而不是带传动或齿轮传动？
【答案】与带传动和齿轮传动链传动相比，有如下优点：
（1）与带传动相比，没有弹性滑动，传动比准确，传动可靠，张紧力小，装配容易，轴与轴承的载荷较小，传动的效率较高；
（2）与齿轮传动相比，可以有较大的中心距。
（3）可在高温或润滑油环境中工作，也可用于多灰尘的环境。
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当然，链传动也存在一定缺点，主要有：由于多边形效应，链的瞬时速度、瞬时传动比不稳定，工作时有一定的冲击和噪声。
正因为链传动的上述优点，所以自行车一般采用链传动。
6． 润滑剂的作用是什么？常用的润滑剂有几类？
【答案】在摩擦面间加入润滑剂，不仅可以降低摩擦、减轻磨损、保护零件不遭锈蚀，当采用液体循环润滑时还能起散热降温的作用。此外，润滑剂还具有传递动力、缓冲吸震、密封和清除污物等作用。
常用的润滑剂有润滑油、润滑脂、固体润滑剂、气体润滑剂等四类。
7． 带传动张紧的目的是什么？张紧轮应安放在松边还是紧边上？内张紧轮应靠近大带轮还是小带轮？外张紧轮又该怎样？并分析说明两种张紧方式的利弊。
【答案】带传动工作一段时间后就会由于传动带的塑性变形而使带松弛，带内的初拉力减小，传动能力下降，这时必须要重新使带张紧。
张紧轮一般设置在松边的内侧且靠近大带轮处。若设置在外侧时，则应使其靠近小带轮，这样可以增加小带轮的包角，提高带的疲劳强度。
8． 齿轮传动设计中，齿形系数与哪些因素有关？
【答案】对于标准直齿圆柱齿轮，齿形系数
只与齿数有关，对于变位齿轮，还与变位系数
有关。
9． 链传动中，节距p 的大小对运动特性有什么影响？
【答案】链传动可视为链条绕在正多边形轮上，边长为P ，链传动的瞬时链速和传动比均按每一给链节的啮合过程呈周期性变化，使传动不平稳并产生有规律的振动。p 愈大，则传动愈不平稳。选较小的p 可以减小多边形效应。
10．
试分析链节距和链轮的转速对链条和链轮轮齿间的冲击的影响，设计中应如何考虑这些影响？
【答案】链节距和链轮的转速越大，对链条和链轮轮齿间的冲击越大，链传动的动载荷就越大。设计中，在满足承载能力的条件下，尽量选取小的链节距，且将链传动尽量布置在低速级。
二、分析计算题
11．在如图所示的双级行星齿轮减速器中，各齿轮的齿数为：试求：
（1）当固定齿轮4时，传动比（2）当固定齿轮3时，传动比
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图
【答案】（1）当固定齿轮4时，由于
所以
所以
（2）当固定齿轮3时，
由于
所以
由于
所以
12．具有自锁性能的蜗杆传动，其啮合效率为什么小于0.5?
【答案】（1）解法一 蜗杆传动的啮合效率为：由反行程自锁条件
若以
代入啮合效率公式，即得
（2）解法二
由蜗杆传动的啮合效率：
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