2017年北华大学机械设计复试实战预测五套卷
● 摘要
一、简答题
1． 链传动中为什么会产生运动不均匀现象，如何减小链传动的运动不均匀现象?
【答案】
从动链轮由于链速
的。链传动比的瞬时传动比
常数和角的不断变化，
因而它的角速度
也是变化
不能得到恒定值。因此，链传动工作不稳定。当
主动链轮匀速转动时，链条的速度、从动链轮的角速度以及链传动的瞬时传动比都是周期性变化的运动特性，称为链传动的运动不均匀性。减小链传动的运动不均匀现象的方法降低链轮速度，增加链轮齿数，减小节距。
2． 设计一对圆柱齿轮传动时，大、小齿轮齿宽的确定原则是什么? 为什么？
【答案】大、小齿轮齿宽的确定原则及原因是：齿宽越大，齿轮的承载能力越大，有利于提高齿面接触和齿根弯曲疲劳强度。但是齿宽越大，载荷沿齿宽方向的分布也就越不均匀。因此必须合理选择齿宽。齿轮相对于轴承对称布置时，齿宽可以选择大些。
3． 什么情况下可以采用光轴，什么情况必须用阶梯轴？分析其优缺点，进行比较。
【答案】只有一些特殊情况才用光轴，扭轴受力（力矩、扭矩）均匀一致，可以把配合不同，这种轴加工方便，但用得较少。 的零件（基轴制）装在轴上以达到不同的要求（如活塞销）
阶梯轴的轴上零件安装定位方便，当轴的各部分所受弯矩、扭矩不同时，阶梯轴可以按强度要求确定各部分直径，因而阶梯轴可以节省材料、减轻质量。一般情况下以用阶梯轴为宜。
4． 斜齿轮传动有何特点？螺旋角应如何确定？
【答案】特点：传动平稳，冲击和噪声小，适合于高速传动，不产生根切的最小齿数小，可使结构紧凑，承载能力强。增大螺旋角有利于提高传动的平稳性和承载能力，但如过大，轴向力将随之增大，使轴承装置更加复杂
；若过小，则斜齿轮的优点不明显。因此，
一般情况下取
5． 螺栓的性能等级为8.8级，与它相配的螺母的性能等级应为多少？性能等级数字代号的含义是什么？
【答案】当螺栓的性能等级为8.8级，与它相配的螺母的性能等级应为8级或8级以上。螺栓的性能等级前面一个8,
是材料公称抗拉强度极限
后面一个8, 是材料公称屈服极限
10倍，即材料公称屈服极限
是
的1/100,
即材料公称抗拉强度极限
是
与公称抗拉强度极限
的比值（称屈强比）的
6． 受变载荷作用的紧螺栓联接，螺栓所受工作应力在件下，采用哪些措施可减小螺栓的应力幅？
之间变化，在保持剩余预紧力不变条
【答案】（1）降低螺栓刚度；（2）增大被联接件刚度；（3）同时采用以上两种措施。
二、分析计算题
7． 某零件在不稳定变应力情况下，应力性质为对称循环，在循环基数疲劳曲线方程指数m=9
。若在
次，
在
作的应力循环次数
【答案】因为
下工作
所以
可以忽略。根据疲劳曲线方程
根据Miner 方程
可得：
8． 请画出螺栓连接式蜗轮结构图（剖面图）。
【答案】见图。
可得：
下工作
次，在
次，
试按线性疲劳积累假说求出它在
时，下工作
下可工
图
9． 一个8级精度的铸铁直齿圆柱齿轮与一根钢轴用键构成静连接。安装齿轮处的轴径为齿轮轮毂长
连接传递的转矩为
载荷平稳，试选择此键连接。
【答案】8级精度的齿轮要求一定的定心性，因此选用平键连接。由于是静连接，选用圆头普通平键（A 型）。键的材料为45钢。
由手册可查得当选键长
时，键的剖面尺寸为
又参考轮毂长度，
A 型键的工作长度
查表取连接的许用挤压应力此连接所能传递的转矩为
（载荷稳定，故取大值）。
可见连接的挤压强度不够。考虑到相差有限，适当增加键长或改用方头键就能满足要求。为了不改动齿轮轮毂长度和轴的径向尺寸，并考虑到圆头键在槽中固定较牢固，决定仅用圆头平键， 但改取键长
10．说明流体动力润滑径向滑动轴承的成膜过程，轴承设计时的设定参数和性能参数。
【答案】径向滑动轴承的成膜过程如图1所示。图1（a ）为静止状态；图1（b ）, （c ）为启动中；图（d ）为形成液体润滑后的平衡状态。油膜压力将轴推向滚动的相反方向。
图
滑动轴承通常有多个参数，一般根据工作要求和经验先设定一些参数，然后验算性能参数。这些设定参数有：
（1）转速n :通常是己知的。
，轴承宽度B ，半径间隙（2）几何参数：轴径d （已知）
（3）黏度当n 大、P 小、C 小时，可选较大的否则选小的度摩擦系数f ;
温升润滑油流量。
11．一动压向心滑动轴承，轴颈直径面粗糙度时其黏度
试求：
（1）该轴承在液体摩擦状态下工作时所能承受的最大载荷值？ （2）在上述工作状态时，轴与轴承的偏心距e 值？
附
表
【答案】（1）该轴承在液体摩擦状态下、承受最大载荷值时，满足条件根据公式
可得：
相对间隙
轴承的性能参数或称为轴承的设计要素，它反映了轴承的工作性能，具体有：最小油膜厚
轴承宽径比
相对间隙表
轴颈转速
若工作温度为
时，且安全系数
时，采用N32机械油，在温度5（TC
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