2017年吉林大学机械原理、机械设计(同等学力加试)之机械设计复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、简答题
1． 齿轮传动设计中，齿形系数
与哪些因素有关？
只与齿数有关，对于变位齿轮，还与变位系数
【答案】对于标准直齿圆柱齿轮，齿形系数
有关。
2． 齿轮传动的主要失效形式有哪些？对于直径一定的闭式软齿面齿轮，为什么在弯曲强度足够时，常取较小模数和较大的齿数的设计方案？
【答案】齿轮传动的主要失效形式有：轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损、齿面塑性变形。
弯曲强度足够时，齿数的增多可使传动平稳；直径一定的条件下，齿数增多，模数减小，减小切削量，节约材料和成本。
3． 软齿面闭式齿轮传动中，最主要的失效形式是什么？通常首先出现在齿廓的什么位置？为什么？
【答案】软齿面闭式齿轮传动中，最主要的失效形式是齿面点蚀，一般首先出现在节线靠近齿根的部位。
主要原因是：
（1）节线靠近齿根的部位为单齿啮合区，接触应力较大；且该处齿廓相对滑动速度低，润滑不良，不易形成油膜，导致摩擦力较大；
（2）该处润滑油容易被挤入裂缝，导致裂纹扩张。
4． 绘图说明机械零件的一般磨损过程，并说明跑合的意义。
【答案】机械零件的一般磨损过程如图所示。
图
上图中，I 为跑合磨损区，II 为稳定磨损区，III 为剧烈磨损区。
跑合磨损区，发生在摩擦副工作初期，使零件表面的实际接触面积增大，有利于改善摩擦表
面的工作状态，使之趋于稳定，延缓进入剧烈磨损阶段的时间，有利于延长零件的使用寿命。
5． 在圆柱压缩螺旋弹簧中，旋绕比（又称弹簧指数）的数值如何选择？
【答案】弹簧指数C 影响弹簧的强度、刚度、稳定性及制造的难易。C 值大，中径较大，钢丝直径较小，弹簧较软，刚性小，容易卷制。C 值小，则弹賛较硬，刚性大，卷制困难。设计中， 一般取
6． 在进行轴的疲劳强度安全系数计算时，危险截面如何确定？在同一截面处有几种应力集中时，应如何处理？
【答案】危险截面通常指当量弯矩较大、截面积较小、应力集中较严重的截面，即实际应力较大的截面。
在同一截面处有几种应力集中时，在计算安全系数时，弯曲、扭转有效应力集中系数取其中应力集中最严重的一个加以考虑。
二、分析计算题
7． 如图所示，用6个缸内油压
的普通螺栓联接的钢制液压油缸，螺栓性能为8.8级，安全系数，为保证紧密性要求，剩余预紧力
求预紧力
的取值范围。（端
盖与油缸结合面处采用金属垫片）
图
【答案】液压油缸盖所受的总载荷单个螺栓工作载荷查得螺栓的相对刚度最小预紧力：
已知螺栓性能等级为8.8级，则
螺栓材料的许用应力为：
查得
螺栓的小径
代入强度条件
取
得螺栓许用总拉力则最大预紧力
综上，预紧力的取值范围
8． 如图所示为一两级变速装置，如果原动机的转速和工作机的输出功率不变，应按哪一种速度来设计带传动？为什么？
图
【答案】带传动应按照减速传动要求进行设计，因为应该按照传递有效圆周力最大的工况设计带传动，而减速传动时传递的有效圆周力比増速传动时大。
根据
和
当带传动传递的功率不变，带速越小，传递的有效圆周力就越大。当原动机转速不变时，带速取决于主动轮直径。主动轮直径越小，带速越低。综上，按小轮驱动大轮的传动设计。
9． 电动机与离心泵之间用联轴器相连。已知电动机功率P=30kW，转速电动机外伸端的直径为48mm , 水泵轴直径为42mm 。试选择联轴器的类型与型号。
【答案】（1）选择类型
为了缓和冲击和减轻振动，选用弹性套柱销联轴器。 （2）求计算转矩
由表查得，工作情况系数（3）确定型号
由标准中选取弹性套柱销联轴器TL7。它的公称扭矩（即许用扭矩）为
半联轴器
材料为钢时，许用转速为允许的轴孔直径在40〜48mm 之间。故所选联轴器合适。
10．有一液体动压向心滑动轴承，
轴颈直径宽径比
相对间隙0.0014, 轴承包角
为
所受径向载荷
试问：
（1）此轴承应采用哪种牌号的润滑油？ （2）轴径和轴瓦孔的粗糙度（
附:润滑油的密度取
和）应为多少？
，安全系数轴颈转速
轴承的平均工作温度
最小油膜厚度为
故计算转矩