2017年北华大学机械设计复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、简答题
1． 滑动螺旋的主要失效形式是什么？其基本尺寸（即螺杆直径及螺母高度）通常是根据什么条件确定的？
【答案】滑动螺旋的主要失效形式是螺纹磨损。因此，滑动螺旋通常是根据耐磨性条件算出螺杆直径和螺母的高度，并参照标准确定螺旋副各主要参数，然后进行强度、自锁、稳定性等校核。
2． 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。
3． 试分析齿轮传动中为何两齿轮齿面要有一定的硬度差。
【答案】因为小齿轮的轮齿啮合次数比大齿轮多，且小齿轮的齿根厚度小于大齿轮的，为了使大、小齿轮强度接近，软齿面齿轮配对中，小齿轮齿面硬度应比大齿轮的高30〜50HBS 。另外，转速较高时，小齿轮较硬的齿面将对大齿轮较软的齿面起到冷作硬化作用，从而提高大齿轮齿面的疲劳强度。
4． 试述带传动和链传动张紧轮布置的不同，这样布置的理由是什么？
【答案】带传动的张紧轮一般应布置在松边的内侧尽量靠近大带轮处，使带只受单向弯曲，以免过分影响带在小带轮上的包角。链传动的张紧轮一般应布置在松边上靠近主动链轮的地方，以增加链条和链轮的啮合角。
5． 轴的结构设计应满足的基本要求是什么? 转轴多制成阶梯形，其优点是什么?
【答案】（1）轴的结构设计应满足的基本要求：轴和装在轴上的零件要有准确的工作位置
；轴上的零件应便于装拆和调整；等。
（2）转轴多制成阶梯形，其优点是：易于轴上零件的安装装配，非定位轴肩使轴上零件在安装过程中尽量减少不必要的配合面；减小轴的重量。
轴应具有良好的制造工艺性：便于加工、尽量减小应力集中
定位轴肩可起到轴上零件的轴向定位和固定的作用；
6． 零件的正常磨损分为几个阶段，各阶段有何特点？
【答案】零件的正常磨损分为三个阶段，即（1）跑合磨损阶段：机器使用（磨合）初期发生，磨损率
出先大、逐渐减小到稳定值，因为新摩擦表面经磨合后，接触面积増大
下降。
（2）稳定磨损阶段：磨损缓慢且稳定，占=常量，曲线斜率越小，磨损越慢，使用寿命越长。（3）剧烈磨损阶段：经过稳定磨损阶段后，零件精度下降，间隙增大，润滑恶化，导致工作条件恶化，磨损剧烈，零件迅速报废。
二、分析计算题
7． 己知一对标准直齿圆柱齿轮的参数心距大
试求这对齿轮的节圆半径
以及啮合角
【答案】（1）实际中心距
啮合角 因为
所以
节圆半径
若两轮的实际中心距比标准中
8． 如图所示长方形间隙的宽度为b ，长度为l ，间隙为h , 假设其间充满动力粘度为的粘性流体，无端泄，在间隙中央放置一块面积非常大的薄板ABCD ）（其厚度及端面阻力可以忽略不计）。试求当薄板以速度移动时，所需施加于薄板上的F 力。（附
）
图
【答案】设水平方向为X 轴，竖直方向为y 轴，垂直向里为Z 轴。度，可知
则所需要的施加于薄板上的力为：
其中为薄板距间隙下边距离。因为薄板在间隙中央，所以
9． 如图1所示为某手动简易起重设备，按图示方向转动蜗杆，提升重物
（1）蜗杆与蜗轮螺旋线方向；
（2）在图上标出啮合点所受诸力的方向；
（3）若蜗杆自锁，反转手柄使重物下降，求蜗轮上作用力方向的变化。
试求： 代入上式可得：
表示沿y 方向的速度梯
设薄板两面所受的应力分别为
图1
【答案】（1
）蜗杆的导程角及蜗轮的螺旋角均为右旋，示于图2中。 （2）啮合点所受各力
（3）反转手柄使重物下降时，蜗轮上所受的
均示于图2中。 不变，仍指向蜗轮轮心；但
与原来方向相